CN104685175B

CN104685175B - 内燃机的排气净化装置

Info

Publication number: CN104685175B
Application number: CN201280076027.8A
Authority: CN
Inventors: 美才治悠树; 吉田耕平; 井上三树男
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-09-25
Also published as: JPWO2014049690A1; EP2902600A4; EP2902600B1; US9427704B2; JP5811286B2; US20150231570A1; WO2014049690A1; CN104685175A; EP2902600A1

Abstract

本发明提供一种内燃机的排气净化装置，在所述内燃机中，在内燃机排气通道内配置有排气净化催化剂(13)、颗粒过滤器(14)、和碳氢化合物供给阀(15)，并具备使颗粒过滤器(14)下游的废气进行再循环的低压废气再循环装置(LPL)。当从碳氢化合物供给阀(15)喷射碳氢化合物时，排气净化催化剂(13)中生成的二氧化碳将被再循环从而使流入排气净化催化剂(13)中的废气的空燃比暂时性地下降。在颗粒过滤器(14)的再生时，以与该空燃比的暂时性下降不重合的方式从碳氢化合物供给阀(15)喷射碳氢化合物。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。

背景技术

公知一种内燃机，所述内燃机具备用于使被排出至内燃机排气通道内的废气再循环到进气通道内的废气再循环装置，在内燃机排气通道内配置排气净化催化剂，并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，在排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂，并且在贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，在内燃机运转时以预先规定的周期而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，并由此对废气中所包含的NO_x进行净化(例如参照专利文献1)。在该内燃机中即使排气净化催化剂的温度变成高温也能够获得较高的NO_x净化率。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：WO2011/114499A1

发明内容

本发明所要解决的课题

但是，期望获得该内燃机中的更高的NO_x净化率。

本发明的目的在于提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置能够在提高NO_x净化率的同时抑制因转矩变动而引起的给搭乘者带来的不适感。

用于解决本课题的方法

根据本发明，提供了一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置在内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，并且在碳氢化合物供给阀下游的内燃机排气通道内配置排气净化催化剂和颗粒过滤器，在该排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂，并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，该排气净化催化剂具有如下的性质，即，当以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而使流入排气净化催化剂的碳氢化合物的浓度进行振荡时，对废气中所包含的NO_x进行还原，并且具有如下的性质，即，当该碳氢化合物浓度的振动周期与该预先规定的范围相比而较长时，将增大废气中所包含的NO_x的吸留量，在内燃机运转时以该预先规定的周期而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，并由此对废气中所包含的NO_x进行净化。

其中，所述内燃机的排气净化装置具备，使排气净化催化剂以及颗粒过滤器下游的内燃机排气通道内的废气再循环到进气通道内的低压废气再循环装置，如果在实施由该低压废气再循环装置而发挥的废气再循环作用时从碳氢化合物供给阀喷射了碳氢化合物，则在排气净化催化剂中所生成的二氧化碳将被再循环，并且在该碳氢化合物的喷射之后，每经过该二氧化碳的再循环所需的时间时，都会重复引起朝向排气净化催化剂以及颗粒过滤器的流入废气的空燃比的暂时性下降，在为了对废气中所包含的NO_x进行净化而以上述预先规定的周期而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时，容许与该流入废气的空燃比的暂时性下降同步地从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，在为了颗粒过滤器以及排气净化催化剂中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀周期性地喷射碳氢化合物时，以不与该流入废气的空燃比的暂时性下降重叠的方式而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物。

发明效果

本发明能够获得较高的NO_x净化率且能够抑制因转矩变动而引起的给搭乘者带来的不适感。

附图说明

(图1)图1为压缩点火式内燃机的整体图。

(图2)图2为对催化剂载体的表面部分进行图解表示的图。

(图3)图3为用于对排气净化催化剂中的氧化反应进行说明的图。

(图4)图4为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的图。

(图5)图5为表示NO_x净化率的图。

(图6)图6A以及6B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。

(图7)图7A以及7B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。

(图8)图8为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的图。

(图9)图9为表示NO_x净化率的图。

(图10)图10为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的时序图。

(图11)图11为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的时序图。

(图12)图12为表示排气净化催化剂的氧化能力与要求最小空燃比X之间的关系的图。

(图13)图13为表示获得相同的NO_x净化率的、废气中的氧气浓度与碳氢化合物浓度的振幅ΔH之间的关系的图。

(图14)图14为表示碳氢化合物浓度的振幅ΔH与NO_x净化率之间的关系的图。

(图15)图15为表示碳氢化合物浓度的振动周期ΔT与NO_x净化率之间的关系的图。

(图16)图16A以及16B为表示碳氢化合物的喷射时间等的图。

(图17)图17为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化等的图。

(图18)图18为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化等的图。

(图19)图19为表示流入到排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化等的图。

(图20)图20A以及20B分别为表示EGR率以及碳氢化合物的喷射时间的图。

(图21)图21为表示NO_x释放控制的图。

(图22)图22为表示排出NO_x量NOXA的映射图的图。

(图23)图23为表示燃料喷射正时的图。

(图24)图24为表示追加的燃料量WR的映射图的图。

(图25)图25为表示各运转区域I、II、III的图。

(图26)图26为表示第一NO_x净化方法和颗粒过滤器的再生控制的图。

(图27)图27为表示第二NO_x净化方法和SO_x的释放控制的图。

(图28)图28A以及28B为表示HC穿过量较多的区域的图。

(图29)图29为用于实施NO_x净化控制的流程图。

(图30)图30为用于实施NO_x净化控制的流程图。

(图31)图31为用于实施颗粒过滤器的再生控制的流程图。

(图32)图32为用于实施SO_x释放控制的流程图。

具体实施方式

在图1中图示了压缩点火式内燃机的整体图。

当参照图1时，1表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于分别向各燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6b而被连结于排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口，压缩机7a的入口经由进气导管6a以及吸入空气量检测器8而被连结于空气滤清器9。在进气管道6b内配置有通过作动器10a而被驱动的节气门10，在进气管道6b周围配置有用于对流过进气管道6b内的吸入空气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入至冷却装置11内，吸入空气通过内燃机冷却水而被冷却。

另一方面，排气歧管5被连结于排气涡轮增压器7的排气汽轮机7b的入口，排气汽轮机7b的出口经由排气管12a而被连结于排气净化催化剂13的入口。在排气净化催化剂13的下游配置有颗粒过滤器14，且颗粒过滤器14的出口被连结于排气管12b。在排气净化催化剂13上游的排气管12a内配置有碳氢化合物供给阀15，所述碳氢化合物供给阀15用于供给由作为压缩点火式内燃机的燃料而被使用的轻油及其他燃料组成的碳氢化合物。在图1所示的实施例中，作为从碳氢化合物供给阀15供给的碳氢化合物而使用了轻油。另外，本发明还能够被应用于在过稀空燃比下实施燃烧的火花点火式内燃机中。此时，从碳氢化合物供给阀15供给有由作为火花点火式内燃机的燃料而使用的汽油及其他燃料组成的碳氢化合物。

另一方面，排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下称作“EGR”)通道16而被相互连结，在EGR通道16内配置有电子控制式的EGR控制阀17。而且，在EGR通道16的周围配置有冷却装置16a，所述冷却装置16a用于对流过EGR通道16内的废气进行冷却。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入至冷却装置16a内，并通过内燃机冷却水而对废气进行冷却。此外，各燃料喷射阀3经由燃料供给管18而被连结于共轨19上，该共轨19通过电子控制式的喷出量可变的燃料泵20而被连结于燃料罐21上。燃料罐21内所储存的燃料通过燃料泵20而被供给至共轨19内，被供给至共轨19内的燃料经由各燃料供给管18而被供给至燃料喷射阀3。

另一方面，在颗粒过滤器14下游的排气管12b内配置有通过作动器22a而被驱动的排气控制阀22，该排气控制阀22与颗粒过滤器14之间的排气管12b内经由EGR通道23而被连结于进气管6a。在该EGR通道23内配置有通过作动器24a而被驱动的EGR控制阀24，而且在EGR通道23周围配置有冷却装置25，所述冷却装置25用于对流过EGR通道23内的废气进行冷却。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入至冷却装置25内，并通过内燃机冷却水而对废气进行冷却。此外，在EGR通道23上连接有迂回过冷却装置25的旁通通道25a，在流入冷却装置25中的EGR气体的入口与流入旁通通道25a中的EGR气体的入口的分叉部上配置有流道切换阀26，所述流道切换阀26用于选择性地向冷却装置25内或旁通通道25a内供给EGR气体。该流道切换阀26通过作动器26a而被切换控制，通常情况下为了使EGR气体流入至冷却装置25内而使流道切换阀26如图1所示而被保持于关闭朝向旁通通道25a的入口的位置处。

电子控制单元30由数字计算机构成，其具备通过双向性主线31而被相互连接在一起的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(中央处理器)34、输入端口35以及输出端口36。在排气净化催化剂13的下游处安装有温度传感器27，所述温度传感器27用于在排气净化催化剂13的下游对排气净化催化剂13的温度进行检测，而且在颗粒过滤器14上安装有用于对颗粒过滤器14的前后差压进行检测的差压传感器28。此外，在颗粒过滤器14的下游处安装有温度传感器29，所述温度传感器29用于对颗粒过滤器14的温度进行检测。这些温度传感器27、29、差压传感器28以及吸入空气量检测器8的输出信号分别经由对应的AD转换器37而被输入至输入端口35。此外，在加速踏板40上连接有产生与加速踏板40的踩踏量L成比例的输出电压的负载传感器41，负载传感器41的输出电压经由对应的AD转换器37 而被输入至输入端口35。而且在输入端口35上还连接有曲轴转角传感器42，所述曲轴转角传感器42在曲轴每旋转例如15°时产生输出脉冲。另一方面，输出端口36经由对应的驱动电路38而被连接于燃料喷射阀3、节气门驱动用作动器10a、碳氢化合物供给阀15、EGR控制阀17、燃料泵20、排气控制阀驱动用作动器22a、EGR控制阀驱动用作动器24a以及流道切换阀驱动用作动器26a。

如上所述，在图1所示的实施例中，设置有由EGR通道16以及EGR控制阀17构成的废气再循环装置HPL、和由EGR通道23以及EGR控制阀24构成的废气再循环装置LPL这两个废气再循环装置。在这种情况下，从图1可知，排气歧管5内的废气在废气再循环装置HPL中被进行再循环，排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14下游的排气管12b内的废气在废气再循环装置LPL中被进行再循环。但是在这种情况下，排气歧管5内的废气的压力与排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14下游的排气管12b内的废气的压力相比而相当高。因此，以下将废气再循环装置HPL称作高压废气再循环装置，所述高压废气再循环装置使排气汽轮机7b上游的内燃机排气通道内的相对较高压的废气再循环到压缩机7a下游的进气通道内，以下将废气再循环装置LPL称作低压废气再循环装置，所述低压废气再循环装置使排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14下游的内燃机排气通道内的相对较低压的废气再循环到压缩机7a上游的进气通道内。

图2图解表示了被负载于排气净化催化剂13的基体上的催化剂载体的表面部分。在该排气净化催化剂13中，如图2所示，在例如由铝构成的催化剂载体50上负载有贵金属催化剂51、52，而且在该催化剂载体50上还形成有碱性层53，所述碱性层53包含选自钾K、钠Na、铯Cs这样的碱金属，钡Ba、钙Ca这样的碱土类金属，镧系元素这样的稀土类金属以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir这样能够向NO_X供应电子的金属中的至少一种。另外，由于废气沿着催化剂载体50上流动，因此也可以说贵金属催化剂51、52被负载于排气净化催化剂13的废气流通表面上。此外，由于碱性层53的表面呈碱性，因此碱性层53的表面被称作“碱性的废气流通表面部分54”。

另一方面，在图2中贵金属催化剂51由铂Pt构成，贵金属催化剂52由铑Rh构成。另外，在这种情况下，贵金属催化剂51、52均能够由铂Pt构成。此外，在排气净化催化剂13的催化剂载体50上能够在铂Pt以及铑 Rh之外还负载钯Pd，或者代替铑Rh而负载钯Pd。即，被负载于催化剂载体50上的贵金属催化剂51、52由铂Pt、铑Rh以及钯Pd中的至少一种构成。

当从碳氢化合物供给阀15向废气中喷射碳氢化合物时，该碳氢化合物将在排气净化催化剂13中被重整。在本发明中，使用此时被重整后的碳氢化合物而在排气净化催化剂13中对NO_x进行净化。图3图解表示了此时在排气净化催化剂13中实施的重整作用。如图3所示，从碳氢化合物供给阀15喷射的碳氢化合物HC通过催化剂51成为碳元素个数较少的基状的碳氢化合物HC。

图4表示来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的供给正时和流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in的变化。另外，由于该空燃比(A/F)in的变化依存于流入到排气净化催化剂13中的废气中的碳氢化合物的浓度变化，因此也可以说图4所示的空燃比(A/F)in的变化表示碳氢化合物的浓度变化。但是，由于当碳氢化合物浓度变高时空燃比(A/F)in将会变小，因此在图4中空燃比(A/F)in越靠过浓侧则碳氢化合物浓度越高。

图5图示了相对于排气净化催化剂13的各催化剂温度TC如下情况下的排气净化催化剂13的NO_x净化率，所述排气净化催化剂13的NO_x净化率为，通过使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度周期性地变化，从而如图4所示，使流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in变化时的排气净化催化剂13的NO_x净化率。本发明者经过长时间的与NO_x净化相关的研究，结果在该研究课程中发现，当使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期振动时，如图5所示，即使在400℃以上的高温区域中也能够获得极高的NO_x净化率。

而且发现，此时包含氮以及碳氢化合物的大量的还原性中间体被保持或持续吸附于碱性层53的表面上、即排气净化催化剂13的碱性废气流通表面部分54上，该还原性中间体在获得高NO_X净化率的方面发挥了核心的作用。接下来，参照图6A以及6B对这种情况进行说明。另外，这些图6A以及6B图解表示了排气净化催化剂13的催化剂载体50的表面部分，在这些图6A以及6B中图示了，推测为在流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期进行振动时将会产生的反应。

图6A图示了流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度较低时的情况，图6B图示了从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物从而使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度变高时的情况。

而且，从图4可知，由于流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比除了一瞬间以外均被维持为过稀，因此流入到排气净化催化剂13中的废气通常为氧过剩状态。此时废气中所包含的NO的一部分附着于排气净化催化剂13上，废气中所包含的NO的一部分如图6A所示在铂51上被氧化而成为NO₂，接着该NO₂进一步被氧化而成为NO₃。此外，NO₂的一部分成为NO2^－。因此在铂Pt51上生成有NO₂ ^－和NO₃。附着于排气净化催化剂13上的NO以及在铂Pt51上生成的NO₂ ^－与NO₃活性变强，因此以下将这些NO、NO₂ ^－以及NO₃称作活性NO_X ^＊。

另一方面，当从碳氢化合物供给阀15供给有碳氢化合物时，该碳氢化合物将遍及排气净化催化剂13的整体而依次附着。这些附着的碳氢化合物的大部分依次与氧反应并燃烧，所附着的碳氢化合物的一部分依次如图3所示而在排气净化催化剂13内被重整而成为基团。因此，如图6B所示，活性NO_X ^＊周围的碳氢化合物浓度将变高。但是在生成了活性NO_X ^＊之后，当活性NO_X ^＊周围的氧气浓度较高的状态持续固定时间以上时活性NO_X ^＊将会被氧化，并以硝酸离子NO₃ ^－的形态被吸收至碱性层53内。但是在经过该固定时间之前当活性NO_X ^＊周围的碳氢化合物浓度被设为较高时，如图6B所示，活性NO_X ^＊将在铂51上与基状的碳氢化合物HC反应，并由此生成还原性中间体。该还原性中间体被附着或吸附于碱性层53的表面上。

另外，此时认为第一次生成的还原性中间体为硝基化合物R－NO₂。虽然在该硝基化合物R－NO₂被生成时将会变成腈化合物R－CN，但是由于该腈化合物R－CN在该状态下只能瞬间存在，因此立即就会变成异氰酸酯化合物R－NCO。当该异氰酸酯化合物R－NCO加水分解时将变为胺化合物R－NH₂。但是此时，认为被加水分解的是异氰酸酯化合物R－NCO的一部分。因此如图6B所示，认为被保持或吸附于碱性层53的表面上的还原性中间体的大部分为异氰酸酯化合物R－NCO以及胺化合物R－NH2。

另一方面，如图6B所示，在所生成的还原性中间体的周围附着有碳氢化合物HC时，还原性中间体将被碳氢化合物HC阻挡而不进一步进行反应。此时，流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度将会下降，接着附着于还原性中间体的周围的碳氢化合物因被氧化而消失，由此当还原性中间体周围的氧气浓度变高时，还原性中间体将与废气中的NO_X和活性NO_X ^＊反应、或与周围的氧气反应、或者自体分解。由此，还原性中间体R－NCO和R－NH2如图6A所示而被转换为N₂、CO₂、H₂O，进而使NO_X被净化。

如此，在排气净化催化剂13中，通过使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度变高，从而生成了还原性中间体，在减小流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度之后，在氧气浓度变高时还原性中间体将与废气中的NO_X、活性NO_X ^＊和氧气反应、或者自体分解，由此对NO_X进行净化。即，利用排气净化催化剂13对NO_X进行净化，需要使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度周期性地变化。

当然，在这种情况下，在生成还原性中间体中需要使碳氢化合物的浓度提高至足够高的浓度，而在使所生成的还原性中间体与废气中的NO_X、活性NO_X ^＊和氧气反应、或者进行自体分解时，需要使碳氢化合物的浓度降低至足够低的浓度。即，需要使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅而进行振动。另外，在这种情况下，所生成的还原性中间体R－NCO和R－NH₂在与废气中的NO_X、活性NO_X ^＊和氧气反应之前、或者自体分解之前，必须使这些还原性中间体保持于碱性层53上、即碱性废气流通表面部分54上，为此而设置了碱性的废气流通表面部分54。

另一方面，当使碳氢化合物的供给周期变长时，在供给了碳氢化合物之后接着供给碳氢化合物的期间内，氧气浓度变高的期间将会变长，因此活性NO_X ^＊不生成还原性中间体而是以硝酸盐的形态被吸收至碱性层53内。为了避免这种情况，需要使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的周期进行振动。

因此，在依据本发明而实施的实施例中，为了使废气中所含有的NO_X与被重整的碳氢化合物反应而生成包含氮以及碳氢化合物的还原性中间体R－NCO和R－NH₂从而在排气净化催化剂13的废气流通表面上负载有贵金属催化剂51、52，为了将所生成的还原性中间体R－NCO和R－NH2保持于排气净化催化剂13内从而在贵金属催化剂51、52周围形成有碱性的废气流通表面部分54，被保持于碱性的废气流通表面部分54上的还原性中间体R－NCO和R－NH₂被转换为N₂、CO₂、H₂O，碳氢化合物浓度的振动周期被设为，持续生成还原性中间体R－NCO和R－NH₂所需的振动周期。顺便提及，在图4所示的示例中喷射间隔被设为3秒。

在使碳氢化合物浓度的振动周期、即从碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物HC的喷射周期长于上述的预先规定的范围内的周期时，还原性中间体R－NCO和R－NH₂将从碱性层53的表面上消失，此时在铂Pt53上生成的活性NO_X ^＊如图7A所示，以硝酸离子NO₃ ^－的形态扩散至碱性层53内，并成为硝酸盐。即，在这种情况下废气中的NO_X以硝酸盐的形态被吸收至碱性层53内。

另一方面，图7B图示了在NO_X如此以硝酸盐的形态被吸收至碱性层53内时流入到排气净化催化剂13内的废气的空燃比被设为理论空燃比或过浓时的情况。在这种情况下，由于废气中的氧气浓度降低因而使反应向反方向(NO₃ ^－→NO₂)进行，进而使被吸收至碱性层53内的硝酸盐依次变成硝酸离子NO₃ ^－并如图7B所示以NO₂的形态从碱性层53中被释放。接着被释放的NO₂通过废气中所包含的碳氢化合物HC以及CO而被还原。

图8图示了在碱性层53的NO_X吸收能力饱和的稍前将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in暂时性地设为过浓时的情况。另外，在图8所示的示例中该过浓控制的时间间隔为一分钟以上。在这种情况下，在废气的空燃比(A/F)_in过稀时被吸收至碱性层53内的NO_X会在废气的空燃比(A/F)_in被暂时性地设为过浓时从碱性层53中被一举释放并还原。因此在这种情况下，碱性层53发挥用于暂时性地吸收NO_X的吸收剂的作用。

另外，此时也存在碱性层53暂时性地吸附NO_X的情况，因此当作为包括吸收以及吸附的双方的用语而使用吸留这样的用语时，此时碱性层53发挥用于暂时性地吸留NO_X的NO_X吸留剂的作用。即，在这种情况下，当将被供给至内燃机进气通道、燃烧室2以及排气净化催化剂13上游的排气通道内的空气以及燃料(碳氢化合物)的比称作“废气的空燃比”时，排气净化催化剂13作为NO_X吸留催化剂而发挥功能，所述NO_X吸留催化剂在废气的空燃比过稀时吸留NO_X，而当废气中的氧气浓度降低时释放所吸留的NO_X。

图9表示以这种方式使排气净化催化剂13作为NO_X吸留催化剂而发挥功能时的NO_X净化率。另外，图9的横轴表示排气净化催化剂13的催化剂温度TC。在使排气净化催化剂13作为NO_X吸留催化剂而发挥功能的情况下，如图9所示，在催化剂温度TC为300℃至400℃时能够获得极高的NO_X净化率，但是当催化剂温度TC为400℃以上的高温时NO_X净化率将会降低。

如此，当催化剂温度TC变为400℃以上时NO_X净化率降低的原因在于，当催化剂温度TC为400℃以上时NO_X将难以被排气净化催化剂13吸留，而且硝酸盐会加热分解并以NO₂的形态从排气净化催化剂13中被释放。即，仅以硝酸盐的形态而吸留NO_X，在催化剂温度TC较高时获得较高的NO_X净化率是比较困难的。但是在图4至图6A、6B所示的新NO_X净化方法中，从图6A、6B可以看出，未生成硝酸盐或者即使生成也为极少量，这样如图5所示，即使在催化剂温度TC较高时也能够获得较高的NO_X净化率。

在依据本发明而实施的实施例中，为了能够使用该新NO_X净化方法来对NO_X进行净化，从而在内燃机排气通道内配置了用于供给碳氢化合物的碳氢化合物供给阀15，在碳氢化合物供给阀15下游的内燃机排气通道内配置了用于使废气中所包含的NO_x被重整的碳氢化合物反应的排气净化催化剂13，在排气净化催化剂13的废气流通表面上负载有贵金属催化剂51、52，并且在贵金属催化剂51、52周围形成有碱性的废气流通表面部分54，排气净化催化剂13具有如下的性质，即，在使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时对废气中所含有的NO_X进行还原的性质，并具有如下的性质，即，在使碳氢化合物浓度的振动周期长于该预先规定的范围时使废气中所含有的NO_X的吸留量增大的性质，在内燃机运转时以预先规定的周期从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物，由此在排气净化催化剂13中对废气中所含有的NO_X进行还原。

即，可以说图4至图6B所示的NO_X净化方法为，在使用负载有贵金属催化剂且形成有能够吸收NO_X的碱性层的排气净化催化剂的情况下，在几乎不形成硝酸盐的条件下对NO_X进行净化的新NO_X净化方法。实际上，在使用该新NO_X净化方法的情况下，与使排气净化催化剂13作为NO_X吸留催化剂而发挥功能的情况相比，从碱性层53中检测出的硝酸盐为极少量。另外，以下将该新NO_X净化方法称作“第一NO_X净化方法”。

接下来，参照图10至图15对该第一NO_x净化方法进一步进行详细说明。

图10对图4所示的空燃比(A/F)_in的变化进行放大表示。另外，如前文所述，该流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的变化同时表示流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度变化。另外，在图10中， ΔH表示流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物HC的浓度变化的振幅，ΔT表示流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物浓度的振动周期。

而且，在图10中，(A/F)_b表示基础空燃比，所述基础空燃比表示用于产生内燃机输出的燃烧气体的空燃比。换言之，该基础空燃比(A/F)_b表示在停止碳氢化合物的供给时流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比。另一方面，在图10中，X表示所生成的活性NO_x ^*未以硝酸盐的形态被吸留于碱性层53内而用于还原性中间体的生成所使用的空燃比(A/F)_in的上限，在使活性NO_x ^*和被重整的碳氢化合物反应并生成还原性中间体的过程中，需要将空燃比(A/F)in设为低于该空燃比的上限X。

换言之，图10的X表示使活性NO_x ^*和被重整的碳氢化合物反应并生成还原性中间体的过程中所需的碳氢化合物的浓度的下限，为了生成还原性中间体需要使碳氢化合物的浓度高于该下限X。在这种情况下，还原性中间体是否被生成通过活性NO_x ^*周围的氧气浓度与碳氢化合物浓度的比率、即空燃比(A/F)_in来决定，以下，将生成还原性中间体所需的上述的空燃比的上限X称作要求最小空燃比。

在图10所示的示例中，要求最小空燃比X过浓，因此，在这种情况下，为了生成还原性中间体，空燃比(A/F)_in被瞬时性地设为要求最小空燃比X以下，即被设为过浓。相对于此，在图11所示的示例中要求最小空燃比X过稀。在这种情况下，通过将空燃比(A/F)_in维持为过稀的同时使空燃比(A/F)_in周期性地下降，从而生成还原性中间体。

在这种情况下，要求最小空燃比X为过浓还是过稀取决于排气净化催化剂13的氧化能力。在这种情况下，排气净化催化剂13例如如果使贵金属51的负载量增大则氧化能力将增强，且如果增强酸性则氧化能力将增强。因此，排气净化催化剂13的氧化能力随着贵金属51的负载量和酸性的强度而变化。

首先，在使用了氧化能力较强的排气净化催化剂13的情况下，如图11所示，当将空燃比(A/F)_in维持为过稀的同时使空燃比(A/F)_in周期性地下降时，在空燃比(A/F)_in下降时碳氢化合物将会被完全氧化，其结果为，不能生成还原性中间体。相对于此，在使用了氧化能力较强的排气净化催化剂13的情况下，如图10所示，当使空燃比(A/F)_in周期性地过浓时，在空燃比(A/F)_in被设为过浓时一部分的碳氢化合物未被完全氧化而被部分氧化，即碳氢化合物被重整，进而生成还原性中间体。因此，在使用了氧化能力较强的排气净化催化剂13的情况下，需要将要求最小空燃比X设为过浓。

另一方面，在使用了氧化能力较弱的排气净化催化剂13的情况下，如图11所示，当将空燃比(A/F)_in维持为过稀的同时使空燃比(A/F)_in周期性地下降时，一部分的碳氢化合物将未被完全氧化而被部分氧化，即碳氢化合物被重整，进而生成还原性中间体。相对于此，在使用了氧化能力较弱的排气净化催化剂13的情况下，如图10所示，当使空燃比(A/F)_in周期性地过浓时，大量的碳氢化合物将会未被氧化而直接从排气净化催化剂13中被排出，进而使多余消耗的碳氢化合物量增大。因此，在使用了氧化能力较弱的排气净化催化剂13的情况下，需要将要求最小空燃比X设为过稀。

即可知，如图12所示，需要排气净化催化剂13的氧化能力越强则要求最小空燃比越下降。如此，虽然要求最小空燃比X随着排气净化催化剂13的氧化能力而变得过稀或者过浓，但是以下将要求最小空燃比X过浓的情况作为示例，对流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度变化的振幅和流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物浓度的振动周期进行说明。

首先，当基础空燃比(A/F)_b变大时，即，当供给碳氢化合物之前的废气中的氧气浓度变高时，将空燃比(A/F)_in设为要求最小空燃比X以下所需的碳氢化合物的供给量将增大，伴随于此，未用于还原性中间体的生成的剩余的碳氢化合物量也将增大。在这种情况下，为了对NO_x进行良好的净化，如前文所述，需要使该剩余的碳氢化合物氧化，因此，为了对NO_x进行良好的净化，剩余的碳氢化合物量越多则需要越大量的氧气。

在这种情况下，如果提高废气中的氧气浓度则能够增大氧气量。因此，为了对NO_x进行良好的净化，在供给碳氢化合物之前的废气中的氧气浓度较高时，需要提高碳氢化合物供给之后的废气中的氧气浓度。即，供给碳氢化合物之前的废气中的氧气浓度越高则越需要增大碳氢化合物浓度的振幅。

图13表示能够获得相同的NO_x净化率时的、供给碳氢化合物之前的废气中的氧气浓度与碳氢化合物浓度的振幅ΔH之间的关系。从图13可看出，为了获得相同的NOx净化率，供给碳氢化合物之前的废气中的氧气浓度越高则越需要增大碳氢化合物浓度的振幅ΔH。即，为了获得相同的NOx净化率，基础空燃比(A/F)b越高则越需要增大碳氢化合物浓度的振幅ΔH。换言之，为了对NOx进行良好的净化，基础空燃比(A/F)b越低则越能够减小碳氢化合物浓度的振幅ΔH。

但是，基础空燃比(A/F)_b变为最低是在加速运转时，此时，如果碳氢化合物浓度的振幅ΔH为200ppm程度则能够对NO_x进行良好的净化。基础空燃比(A/F)_b通常与加速运转时相比而较大，因此，如图14所示，如果碳氢化合物浓度的振幅ΔH为200ppm以上则能够获得良好的NO_x净化率。

另一方面可以看出，在基础空燃比(A/F)_b最高时，如果将碳氢化合物浓度的振幅ΔH设为10000ppm程度则能够获得良好的NO_x净化率。因此，在本发明中，碳氢化合物浓度的振幅的预先规定的范围被设为200ppm至10000ppm。

此外，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT变长时，在供给了碳氢化合物之后接着供给碳氢化合物的期间内，活性NO_x ^*周围的氧气浓度变高的期间将变长。在这种情况下，在图1所示的实施例中，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT长于5秒钟程度时，活性NO_x ^*将开始以硝酸盐的形态被吸收至碱性层53内，因此，如图15所示，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT长于5秒钟程度时，NO_x净化率将下降。因此，在图1所示的实施例中，需要将碳氢化合物浓度的振动周期ΔT设为5秒以下。

另一方面，在依据本发明而实施的实施例中，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT大约为0.3秒时，所供给的碳氢化合物将开始堆积于排气净化催化剂13的废气流通表面上，因此，如图15所示，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT大约为0.3秒时，NO_x净化率将下降。因此，在依据本发明而实施的实施例中，碳氢化合物浓度的振动周期被设为0.3秒至5秒之间。

首先，在依据本发明而实施的实施例中，通过使来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物喷射量以及喷射正时变化，从而将碳氢化合物浓度的振幅ΔH以及振动周期ΔT控制为与内燃机的运转状态对应的最佳值。在这种情况下，在依据本发明而实施的实施例中，在未实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用的同时实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时的最佳碳氢化合物喷射量WT，作为来自燃料喷射阀3的喷射量Q以及内燃机转速N的函数而以图16A所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32内，此外，此时的最佳碳氢化合物的喷射周期ΔT也作为来自燃料喷射阀3的喷射量Q以及内燃机转速N的参数，而以图16B所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32 内。同样地，实施高压废气再循环装置HPL的废气再循环作用的同时实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时的最佳碳氢化合物喷射量WT以及喷射周期ΔT，也作为来自燃料喷射阀3的喷射量Q以及内燃机转速N的函数而分别被预先存储于ROM32内。

但是，当从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，虽然一部分的碳氢化合物被部分氧化但是大部分的碳氢化合物被完全氧化，因此，当从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，在排气净化催化剂13中将会生成大量的二氧化碳CO₂。此时，如果正在实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用，则排气净化催化剂13中生成的大量的二氧化碳CO₂将经由低压废气再循环装置LPL的EGR通道23以及进气通道6a、6b而在燃烧室2内被再循环。如此，当大量的二氧化碳CO₂在燃烧室2内被再循环时，被供给至燃烧室2内的空气量将会暂时性地减少，燃烧室2内的燃烧气体的空燃比也会暂时性地下降。其结果为，从燃烧室2排出的废气的空燃比、即流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比将会暂时性地下降。

图17表示此时的、即在实施低压废气再循环装置LPL的废气的再循环作用时从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时的、流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的变化，从排气净化催化剂13流出的二氧化碳CO₂的浓度变化、和燃烧室2内的基础空燃比的变化。如图17所示，当在时刻t₁从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in将暂时性地变得过浓，此时从排气净化催化剂13流出的二氧化碳CO₂的浓度将暂时性地变高。其结果为，燃烧室2内的基础空燃比将暂时性地下降，从燃烧室2排出的废气的空燃比将暂时性地下降。由此，在时刻t₂流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in暂时性地下降。即，当通过碳氢化合物的喷射而生成的二氧化碳CO₂被再循环并到达排气净化催化剂13的入口时，由此而流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in将暂时性地下降。

另一方面，当通过碳氢化合物的喷射而生成的二氧化碳CO₂被再循环并到达排气净化催化剂13的入口时，该二氧化碳CO₂将再次被进行再循环。其结果为，在时刻t₃流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in再次下降。如此，当在实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用时从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，在碳氢化合物的喷射之后，每经过二氧化碳的再循环所需的时间时，都会重复引起流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的暂时性下降。在这种情况下，如图17所示，流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比的下降量在所生成的二氧化碳CO₂第一次被再循环并到达排气净化催化剂13的入口时最大，在到达排气净化催化剂13的入口的二氧化碳CO2被第二次被再循环并到达排气净化催化剂13的入口时废气的空燃比的下降量大幅度减小，在二氧化碳CO2被第三次再循环并到达排气净化催化剂13的入口时废气的空燃比的下降量进一步减小。

另外，图17表示在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时最被频繁实施的碳氢化合物喷射控制。在这种情况下，碳氢化合物的喷射周期大于1秒钟，相对于此，在图1所示的这种汽车用内燃机中，二氧化碳再循环所需的时间、即在图17中t₁至t₂的时间、或t₂至t₃的时间与1秒钟相比而相当短。因此，通常不会出现碳氢化合物的喷射作用与时刻t₂和时刻t3所示的流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的情况。但是，在内燃机负载极高且NO_x的产生量较多的内燃机高速高负载运转时、或者为了使颗粒过滤器14和排气净化催化剂13升温而使每单位时间的碳氢化合物的喷射量增加时，碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降有时会重叠。

图18的(A)表示，在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时的内燃机负载极高的内燃机高速高负载运转时，碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的情况，图18的(B)表示，在为了使颗粒过滤器14和排气净化催化剂13升温而使每单位时间的碳氢化合物的喷射量增加时，碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的情况。另外，与图17同样地，在图18中图示了这些时刻的流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的变化、从排气净化催化剂13流出的二氧化碳CO₂的浓度变化、和燃烧室2内的基础空燃比的变化。

另外，在碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降以这种方式重叠的情况下，燃烧室2内的基础空燃比下降，其结果为，由于变得难以燃烧因而会引起内燃机的产生转矩的下降。但是，此时如图18的(A)所示的情况那样，在实施内燃机负载极高的内燃机高速高负载运转时，由于燃料喷射量较多因此燃烧稳定，即使被供给至燃烧室 2内的二氧化碳CO₂的量增大内燃机的产生转矩也不会同等程度地下降。此外，在实施内燃机高速高负载运转时，由于转矩的产生间隔较短，因此即使在任一个气缸中产生转矩下降搭乘者也几乎不会感受到转矩的下降。即，即使在内燃机负载极高的内燃机高速高负载运转时碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠而使内燃机的产生转矩下降，也不会给搭乘者带来不适感。

而且，在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时的内燃机高速高负载运转时，当碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠时，能够提高流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的过浓的程度，因此，能够在对NO_x进行净化的过程中生成足够量的还原性中间体。其结果为，能够提高NO_x的净化率。因此，在本发明中，在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用的情况下，在实施内燃机高速高负载运转时，容许碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的情况。

相对于此，如图18的(B)所示，在为了使颗粒过滤器14和排气净化催化剂13升温而增加每单位时间的碳氢化合物的喷射量时，在碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的情况下若干状况不同。即，这种颗粒过滤器14和排气净化催化剂13的升温作用在内燃机低速低负载运转时也被实施。但是在内燃机低速低负载运转被实施时，由于燃料喷射量较少因此燃烧不稳定，因此，此时当被供给至燃烧室2内的二氧化碳CO₂的量增大时，内燃机的产生转矩将较大幅度地下降。此外，在内燃机低速低负载运转被实施时，由于转矩产生间隔较长，因此当在任一个气缸中产生转矩下降时，搭乘者都会强烈地感受到转矩下降。即，在内燃机低速低负载运转时，当碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠而使内燃机的产生转矩下降时，将会给搭乘者带来不适感。

因此，在本发明中，在为了使颗粒过滤器14和排气净化催化剂13升温而增加每单位时间的碳氢化合物的喷射量时，以使碳氢化合物的喷射作用不与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的方式从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物。接下来，参照图19对这种情况进行具体的说明。另外，与图17同样地，在图19中图示了从碳氢化合物供给阀 15喷射碳氢化合物时的、流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的变化、从排气净化催化剂13流出的二氧化碳CO₂的浓度变化、和燃烧室2内的基础空燃比的变化。此外，为了便于理解，图19以与图17相比延长横轴的时间的方式来表示。

在图19中，当在时刻t₁从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，将会在时刻t₂产生流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的第一次的下降，且在时刻t₃产生流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的第二次的下降。在图19所示的示例中，以不与这些流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的方式来实施下一次的碳氢化合物的喷射作用。其结果为，由于燃烧室2内的基础空燃比的下降量变少，且内燃机的产生转矩的下降量变少，因此能够抑制给搭乘者带来的不适感。

即，在本发明中，在内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀15，并且在碳氢化合物供给阀15下游的内燃机排气通道内配置排气净化催化剂13和颗粒过滤器14，在排气净化催化剂13的废气流通表面上负载有贵金属催化剂51、52，并且在贵金属催化剂51、52周围形成有碱性的废气流通表面部分54，排气净化催化剂13具有如下的性质，即，当使流入到排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期振动时，对废气中所包含的NO_X进行还原的性质，并且具有如下的性质，即，当碳氢化合物浓度的振动周期与该预先规定的范围相比而较长时，将增大废气中所包含的NO_X的吸留量的性质，其中，在以该预先规定的周期从内燃机运转时碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物，并由此对废气中所包含的NO_x进行净化的内燃机的排气净化装置中，具备低压废气再循环装置LPL，所述低压废气再循环装置LPL使排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14下游的内燃机排气通道内的废气在进气通道内再循环，在实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用时，当从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，排气净化催化剂13中生成的二氧化碳被再循环并且在碳氢化合物的喷射之后，每经过二氧化碳的再循环所需的时间时，将会重复引起流入排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14中的废气的空燃比的暂时性下降，在为了对废气中所包含的NO_x进行净化而以上述的预先规定的周期从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，容许与流入废气的空燃比的暂时性下降同步地从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物，在为了颗粒过滤器14以及排气净化催化剂13中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀15周期性地喷射碳氢化合物时，以不与流入废气的空燃比的暂时性下降重叠的方式从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物。

在这种情况下，在依据本发明而实施的实施例中，如图19所示，在碳氢化合物的喷射之后，在由该碳氢化合物的喷射而持续引起的两个流入废气的空燃比的暂时性下降的期间内，实施来自碳氢化合物供给阀15的下一次的碳氢化合物的喷射作用。此时，在图19所示的示例中，在时刻t₁的碳氢化合物的喷射之后，在通过该碳氢化合物的喷射而在时刻t₂第一次引起的流入废气的空燃比的暂时性下降、与在时刻t₃接着引起的流入废气的空燃比的暂时性下降的中间，实施来自碳氢化合物供给阀15的下一次的碳氢化合物的喷射作用。另外，当在时刻t₁的碳氢化合物的喷射之后，且通过该碳氢化合物的喷射而在时刻t₂第一次引起流入废气的空燃比的暂时性下降之前，实施来自碳氢化合物供给阀15的下一次的碳氢化合物的喷射作用时，碳氢化合物的喷射作用与流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in的下降重叠的可能性较高。因此，如图19所示，在时刻t₁的碳氢化合物的喷射之后，且通过该碳氢化合物的喷射而在时刻t₂第一次引起流入废气的空燃比的暂时性下降之后，实施来自碳氢化合物供给阀15的下一次的碳氢化合物的喷射作用。

如图19所示，使每单位时间的碳氢化合物的喷射量增加是在实施颗粒过滤器14和排气净化催化剂13的升温控制时。在这种情况下，颗粒过滤器14的升温控制为用于使颗粒过滤器14再生的升温控制，排气净化催化剂13的升温控制为用于从排气净化催化剂13中释放SO_x的升温控制。这些颗粒过滤器14和排气净化催化剂13的升温控制在过剩氧气下，即在过稀空燃比下通过从碳氢化合物供给阀15周期性地喷射碳氢化合物而被实施。

但是，能够根据废气的再循环所需的时间来对碳氢化合物的喷射之后且通过碳氢化合物的喷射第一次引起流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比的暂时性下降之前的时间、即产生流入废气的空燃比的暂时性下降的周期进行计算。即，废气的再循环所需的时间为，包含从排气净化催化剂13流出的二氧化碳CO₂的EGR气体在低压废气再循环装置LPL的EGR通道23内流通的时间TA、与包含该EGR气体的吸入空气穿过进气通道6a、6b以及燃烧室2而流入到排气净化催化剂13中之前的时间TB之和。在这种情况下，时间TA能够通过用EGR量除以从排气净化催化剂13流出的废气、即EGR气体到达进气通道6a之前的EGR气体流通道的容积来进行计算，另一方面，时间TB能够通过用(吸入空气量+EGR量)除以包含EGR气体的吸入空气到达排气净化催化剂13之前的气体流通道的容积来进行计算。

另一方面，在内燃机中，通常EGR率GR(＝EGR气体量/(吸入气体量+EGR气体量))根据内燃机的运转状态而被预先规定，在依据本发明而实施的实施例中，该EGR率GR作为来自燃料喷射阀3的喷射量Q以及内燃机转速N的参数而以图20A所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32内。因此，当内燃机的运转状态确定时EGR率GR将确定。另一方面，吸入空气量被始终进行计测，且上述的EGR气体流通道的容积以及气体流通道的容积被预先求取。因此，废气的再循环所需的时间(TA+TB)能够根据EGR率和吸入空气量来进行计算。顺便提及，在图19所示的示例中，从碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT被设为废气的再循环所需的时间(TA+TB)的1.5倍。

即，在依据本发明而实施的实施例中，在为了颗粒过滤器14以及排气净化催化剂13中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀15周期性地喷射碳氢化合物时，在碳氢化合物的喷射之后，接着从碳氢化合物供给阀15实施碳氢化合物的喷射作用时的碳氢化合物的喷射正时，根据废气的再循环率GR和吸入空气量来进行计算。此外，使颗粒过滤器14或排气净化催化剂13升至目标温度例如600℃所需的碳氢化合物的喷射时间WTX，作为来自燃料喷射阀3的喷射量Q以及内燃机转速N的函数而以图20B所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32内。

接下来，参照图21至图24对将排气净化催化剂13作为NO_x吸留催化剂发挥功能的情况下的NO_x净化方法进行具体的说明。以下将以这种方式将排气净化催化剂13作为NO_x吸留催化剂而发挥功能的情况下的NO_x净化方法称作第二NO_x净化方法。

如图21所示，在该第二NO_x净化方法中，在被吸留于碱性层53内的吸留NO_x量ΣNOX超过了预先规定的容许量MAX时，将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in暂时性地设为过浓。当废气的空燃比(A/F)_in被设为过浓时，废气的空燃比(A/F)_in过稀时被吸留于碱性层53内的NO_x将会从碱性层53中被一举释放并还原。由此对NO_x进行净化。

吸留NO_x量ΣNOX例如根据从内燃机排出的NO_x量来进行计算。在依据本发明而实施的实施例中，每单位时间从内燃机排出的排出NO_x量NOXA作为喷射量Q以及内燃机转速N的函数而以图22所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32内，并根据该排出NO_x量NOXA来对吸留NO_x量ΣNOX进行计算。在这种情况下，如前文所述，废气的空燃比(A/F)_in被设为过浓的周期通常为一分钟以上。

如图23所示，在该第二NO_x净化方法中，通过从燃料喷射阀3向燃烧室2内除了喷射燃烧用燃料Q以外，还喷射追加的燃料WR，从而将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in设为过浓。另外，图23的横轴表示曲轴转角。该追加的燃料WR在进行燃烧但尚未表现为内燃机输出的正时、即压缩上止点后ATDC90°的稍前被喷射。该燃料量WR作为喷射量Q以及内燃机转速N的函数而以图24所示的这种映射图的形式被预先存储于ROM32内。当然，在这种情况下，还能够通过增大来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射量从而将废气的空燃比(A/F)_in设为过浓。

另外，从排气净化催化剂13以及颗粒过滤器14流出至排气管12b内的废气的温度与被排出至排气歧管5内的废气的温度相比而相当低，因此，通过低压废气再循环装置LPL而被再循环至燃烧室2内的废气的温度，与通过高压废气再循环装置HPL而被再循环至燃烧室2内的废气的温度相比变得相当低。因此，通过低压废气再循环装置LPL而使废气再循环的情况，与通过高压废气再循环装置HPL而使废气再循环的情况相比，燃烧室2内的燃烧温度下降，从而使燃烧室2内的NO_X的生成量也下降。即，使用低压废气再循环装置LPL而使废气再循环的情况，与使用高压废气再循环装置HPL而使废气再循环的情况相比，能够使从燃烧室2排出的NO_X的量下降。

因此，在依据本发明而实施的实施例中，通常使用低压废气再循环装置LPL来实施废气的再循环作用，仅在使用高压废气再循环装置HPL优先于使用低压废气再循环装置LPL的情况下，才会使用高压废气再循环装置HPL。

另一方面，当对使用了第一NO_X净化方法时的NO_X净化率与使用了第二NO_X净化方法时的NO_X净化率进行比较时，使用了第一NOX净化方法的情况能够获得较高的NO_X净化率。另一方面，由于使用了第一NO_X净化方法的情况下的碳氢化合物的供给频率与使用了第二NO_X净化方法的情况下的碳氢化合物的供给频率相比而相当高，因此，在使用了第一NO_X净化方法的情况下，与使用了第二NO_X净化方法的情况相比，为了对NO_X进行净化而消耗的碳氢化合物量较多。即，可以说，虽然从NO_X净化率来看，优选使用第一NO_X净化方法，但是从碳氢化合物消耗量的减少的观点来看，优选使用第二NO_X净化方法。

考虑到这些情况从而决定使用低压废气再循环装置LPL还是高压废气再循环装置HP、以及使用第一NO_X净化方法还是第二NO_X净化方法。在依据本发明而实施的实施例中，如图25所示，根据来自燃料喷射阀3的燃料喷射量Q以及内燃机转速N来将内燃机的运转区域划分为三个运转区域I、II以及III，使用低压废气再循环装置LPL和高压废气再循环装置HPL中的哪一个、以及使用第一NO_X净化方法和第二NO_X净化方法中的哪一个分别针对各运转区域I、II以及III而被预先规定。

在图25中，运转区域II表示在正常运转时最被频繁使用的中速中负载运转区域，在正常运转时，在该运转区域II中，作为废气再循环装置而使用了低压废气再循环装置LPL，作为NO_x净化方法而使用了第二NO_X净化方法。即，在运转区域II中，为了减少来自燃烧室2的NO_X的排出量而使用了低压废气再循环装置LPL，为了减少碳氢化合物消耗量而使用了第二NO_X净化方法。

另一方面，在图25中，运转区域III表示高速高负载运转区域，在该运转区域III中，作为废气再循环装置而使用了低压废气再循环装置LPL，作为NO_X净化方法而使用了第一NO_X净化方法。即，在高速高负载运转时来自燃烧室2的NO_X的排出量增大，因此，此时为了尽可能地减少来自燃烧室2的NO_X的排出量而使用了低压废气再循环装置LPL，并且为了获得较高的NO_X净化率而使用了第一NO_X净化方法。

另一方面，在图25中，运转区域I表示低速低负载运转区域，在该运转区域I中，作为废气再循环装置而使用了高压废气再循环装置HPL，作为NO_X净化方法作为而使用了第二NO_X净化方法。即，在低速低负载运转时，从燃烧室2排出的废气的温度较低，此时当使用低压废气再循环装置LPL来使废气再循环时，废气中所包含的水分将会在冷却装置23a内凝结，其结果为，将会产生在低压废气再循环装置LPL内蓄积有水分的问题。为了避免这种问题，在运转区域I中使用了高压废气再循环装置HPL，为了减少碳氢化合物消耗量而使用了第二NO_X净化方法。

图26表示实施第一NO_x净化方法的NO_x的净化作用时以及实施颗粒过滤器14的再生控制时的、碳氢化合物供给阀15的喷射时间WT、来自燃料喷射阀3的追加的喷射燃料量WR、流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in、以及低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24的开闭阀状态，图27表示实施第二NO_x净化方法的NO_x的净化作用时以及实施来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制时的碳氢化合物供给阀15的喷射时间WT、来自燃料喷射阀3的追加的喷射燃料量WR、流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in、以及低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24的开闭阀状态。

如图26所示，实施颗粒过滤器14的再生控制时，与实施第一NO_x净化方法的NO_x的净化作用相比，碳氢化合物供给阀15的喷射期间WT被设为较短，此时，在将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in维持为过稀的同时实施来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射作用。另外，在实施第一NO_x净化方法以及颗粒过滤器14的再生控制时，打开低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。

另一方面，如图27所示，在实施来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制时，交替重复如下的升温控制或温度维持控制、和如下的过浓控制，即，用tm表示的排气净化催化剂13的升温控制或将排气净化催化剂13的温度维持为600℃程度的温度维持控制、和用tn表示的为了从排气净化催化剂13中释放SO_x而从燃料喷射阀3喷射追加的燃料WR从而将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in设为过浓的过浓控制。在实施用tm表示的排气净化催化剂13的升温控制或将排气净化催化剂13的温度维持为600℃程度的温度维持控制时，与实施图26所示的粒过滤器14的再生控制时同样地，在将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)_in维持为过稀的同时实施来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射作用。此时，打开压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。

另一方面，在实施来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制时且实施用tr表示的过浓控制时，为了防止内燃机的产生转矩的变动，而打开低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。如此，在依据本发明而实施的实施例中，在应该从排气净化催化剂13中释放SO_x时，交替实施将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比暂时性地设为过浓的过浓控制、和用于从排气净化催化剂13中释放SO_x的升温控制，在实施过浓控制时低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用被中止。此外，在实施第二NO_x净化方法的NO_x的净化作用时，通常打开低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24，在为了从排气净化催化剂13中释放NO_x而将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比暂时性地被设为过浓时，为了防止内燃机的产生转矩的变动，关闭低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。

但是，如前文所述，当从碳氢化合物供给阀15喷射碳氢化合物时，大部分的碳氢化合物在排气净化催化剂13中被氧化，其结果为，在排气净化催化剂13中生成大量的二氧化碳CO₂。此时，存在从碳氢化合物供给阀15喷射的碳氢化合物的一部分穿过排气净化催化剂13的情况，此时从排气净化催化剂13中除了排出二氧化碳CO₂以外还排出碳氢化合物。另一方面，此时当实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用时，从排气净化催化剂13排出的碳氢化合物将流入到冷却装置25内。

在这种情况下，如果流入到冷却装置25内的碳氢化合物的量较少则不会产生特别大的问题。但是当流入到冷却装置25内的碳氢化合物的量较多时，流入到冷却装置25内的碳氢化合物将会在冷却装置25内被冷却而凝结，其结果为，碳氢化合物作为沉积物而附着于冷却装置25内。如此，当碳氢化合物作为沉积物而附着于冷却装置25内时，冷却装置25的冷却效率将会变差，其结果为，将会引起冷却装置25的性能的下降。因此，在实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用时，需要使穿过排气净化催化剂13的大量的碳氢化合物不会流入到冷却装置25内。

另外，穿过排气净化催化剂13的碳氢化合物的量增大是在来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射量较多且从碳氢化合物供给阀15喷射的碳氢化合物在排气净化催化剂13中未被充分氧化时。在这种情况下，当排气净化催化剂13的催化剂温度TC变低时，由于排气净化催化剂13的氧化能力变低因此碳氢化合物未被充分氧化。此外，当废气的流速变快时，由于排气净化催化剂13上的氧气和碳氢化合物的反应时间变短，因而对碳氢化合物的氧化作用变弱，因而碳氢化合物未被充分氧化。因此，穿过排气净化催化剂13的碳氢化合物的量增大是在来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射量较多，且排气净化催化剂13的催化剂温度TC较低且废气的流速较快时、即吸入空气量较多时。

但是，来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射量较多，而且在这种碳氢化合物的喷射量较多的状态下存在排气净化催化剂13的催化剂温度TC变低且吸入空气量变多的可能性的时间，是在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时。即，在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时，当排气净化催化剂13的催化剂温度TC变低且吸入空气量变多时，大量的碳氢化合物将会穿过排气净化催化剂13，此时当实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用时，大量的碳氢化合物将会流入到冷却装置25内。在这种情况下，当流入到冷却装置25内的碳氢化合物的量超过了容许量时，冷却装置25的冷却效率将会变差，其结果为，将会引起冷却装置25的性能的下降。

如此，在图28A中用剖面线来表示流入到冷却装置25内的碳氢化合物的量超过了容许量的、HC穿过量较多的区域。即，如图28A的剖面线所示的区域所示，当排气净化催化剂13的催化剂温度TC较低且吸入空气量GA变多时，大量的碳氢化合物将会穿过排气净化催化剂13，其结果为，流入到冷却装置25内的碳氢化合物的量将会超过容许量。因此，在依据本发明而实施的实施例中，在实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用且在实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用时，排气净化催化剂13的催化剂温度TC以及吸入空气量GA成为图28A中的用剖面线表示的HC的穿过量较多的区域时，以关闭冷却装置25的入口并打开旁通通道25a的入口的方式来对流道切换阀26进行切换。即，在依据本发明而实施的实施例中，在流入废气再循环通道LPL内的碳氢化合物的量超过了预先规定的容许量时，以使废气不流入冷却装置25而流入旁通通道25a内的方式来对流道切换阀26进行切换。

另外，在图28A中，用剖面线表示HC的穿过量较多的区域通过预先实验而被求取，且该HC的穿过量较多的区域被预先存储于ROM32中。另外，在这种情况下，如在图28B中用剖面线表示的那样，还能够将排气净化催化剂13的催化剂温度TC低于预先规定的温度Th且吸入空气量GA大于预先规定的量Gh的区域设为HC的穿过量较多的区域。

在图29以及图30中图示了NO_X净化控制程序。该程序以每固定时间的间隔而被执行。

参照图29，首先在步骤60中，对内燃机的运转状态是否处于图25所示的运转区域I进行判断。在内燃机的运转状态为运转区域I时，进入步骤61并实施高压废气再循环装置HPL的废气再循环作用，接着进入步骤63。相对于此，在内燃机的运转状态不为运转区域I时进入步骤62并实施低压废气再循环装置LPL的废气再循环作用，接着进入步骤63。

在步骤63中对是否处于颗粒过滤器14的再生控制中进行判断。在不处于颗粒过滤器14的再生控制中时进入步骤64，并对通过差压传感器28而检测出的颗粒过滤器14的前后差压ΔP是否超过了容许值PZ进行判断。在颗粒过滤器14的前后差压ΔP未超过容许值PZ时进入步骤66，并对是否处于来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制中进行判断。在不处于来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制中时进入步骤67并对排气净化催化剂13所储存的SO_x量ΣSQX进行计算。从燃料喷射阀3喷射的燃料内以固定比例而包含硫磺，因此，在步骤67中通过对用来自燃料喷射阀3的燃料喷射量Q乘以常数K所得的值进行累计，从而对排气净化催化剂13中所储存的SO_x量ΣSQX进行计算。接着，进入步骤68。

在步骤68中，对储存SO_x量ΣSQX是否超过了容许SO_x量SZ进行判断。在储存SO_x量ΣSQX超过了容许SO_x量SZ时进入步骤70，并对内燃机的运转状态是否处于图25所示的高速高负载运转区域III进行判断。在内燃机的运转状态不处于图25所示的高速高负载运转区域III时，进入步骤71并实施第二NO_X净化方法的NO_X净化作用。

即，在步骤71中，根据图22所示的映射图来对每单位时间的排出NO_X量NOXA进行计算。接着在步骤72中通过在ΣNOX上加上排出NOX量从而对NOXA吸留NO_X量ΣNOX进行计算。接着在步骤73中对吸留NO_X量ΣNOX是否超过了容许值MAX进行判断。当ΣNOX＞MAX时进入步骤74，为了从排气净化催化剂13中释放NO_x而实施将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比暂时性地设为过浓的过浓控制。在该过浓控制中，根据图24所示的映射图来对追加的燃料量WR进行计算并实施追加的燃料的喷射作用。而且此时关闭低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。接着在步骤75中清除ΣNOX。

相对于此，在步骤70中，在判断出内燃机的运转状态为图25所示的高速高负载运转区域III时进入步骤76，并根据碳氢化合物的喷射时间WT以及碳氢化合物的喷射周期ΔT来实施第一NO_x净化方法的NO_x净化作用，其中，所述碳氢化合物的喷射时间WT根据图16A所示的映射图而被计算出，碳氢化合物的喷射周期ΔT根据图16B所示的映射图而被计算出。接着，在步骤77中，对排气净化催化剂13的催化剂温度TC以及吸入空气量GA是否处于用图28A的剖面线来表示的HC的穿过量较多的区域中进行判断。在排气净化催化剂13的催化剂温度TC以及吸入空气量GA不处于用图28A的剖面线来表示的HC的穿过量较多的区域中时，结束一个处理周期。此时，通过流道切换阀26来打开冷却装置25的入口，并关闭旁通通道25a的入口。因此，此时废气被送入冷却装置25内。

相对于此，在步骤77中，在判断为排气净化催化剂13的催化剂温度TC以及吸入空气量GA处于用图28A的剖面线来表示的HC的穿过量较多的区域中时，进入步骤78，并以关闭冷却装置25的入口并打开旁通通道25a的入口的方式来对流道切换阀26进行切换。因此，此时废气不流入到冷却装置25内而流入旁通通道25a内。

另一方面，在步骤64中，在判断为颗粒过滤器14的前后差压ΔP超过了容许值PZ时进入步骤65并实施颗粒过滤器14的再生控制。当颗粒过滤器14的再生控制被开始实施时，将在步骤63中判断为处于颗粒过滤器14的再生控制中并进入步骤65。该步骤65的颗粒过滤器14的再生控制程序如图31所示。

在该颗粒过滤器再生控制程序中，如图31所示，首先在步骤80中，根据图20A所示的EGR率GR和吸入空气量来对来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT进行计算。如前文所述，在图19所示的示例中，该来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT被设为废气的再循环所需的时间(TA+TB)的1.5倍。接着，在步骤81中，使颗粒过滤器14升至目标温度例如600℃所需的碳氢化合物的喷射时间WTX根据图20B所示的映射图而被计算出。接着，在步骤82中，根据步骤80中计算出的碳氢化合物的喷射周期ΔT以及步骤81中计算出的碳氢化合物的喷射时间WTX来实施碳氢化合物的喷射控制。

另一方面，在图29的步骤68中，在判断为储存SO_x量ΣSQX超过了容许SO_x量SZ时进入步骤69并实施来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制。当来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制被开始时，将在步骤66中判断为处于来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制中从而进入步骤69。该步骤69的来自排气净化催化剂13的SO_x释放控制程序如图32所示。

如图32所示，在来自该排气净化催化剂13的SO_x释放控制程序中，首先在步骤90中，对排气净化催化剂13的温度是否处于能够从排气净化催化剂13中释放SO_x的SO_x释放温度例如600℃以上进行判断。在排气净化催化剂13的温度不为SO_x释放温度以上时进入步骤91，并根据图20A所示的EGR率GR和吸入空气量来对来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT进行计算。在这种情况下，在图19所示的示例中，来自该碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT也被设为废气的再循环所需的时间(TA+TB)的1.5倍。接着，在步骤92中，根据图20B所示的映射图来对使排气净化催化剂13升至目标温度例如600℃所需的碳氢化合物的喷射时间WTX进行计算。接着，在步骤93中，根据步骤91中算出的碳氢化合物的喷射周期ΔT以及步骤92中算出的碳氢化合物的喷射时间WTX来实施碳氢化合物的喷射控制。

另一方面，在步骤90中，在判断为排气净化催化剂13的温度为SO_x释放温度以上时进入步骤94，并且为了从排气净化催化剂13中释放SO_x而实施将流入到排气净化催化剂13中的废气的空燃比暂时性地设为过浓的过浓控制。在该过浓控制中，根据图24所示的映射图来对追加的燃料量WR进行计算从而实施追加的燃料的喷射作用。而且，此时关闭低压废气再循环装置LPL的EGR控制阀24。

另外，作为其他的实施例，还能够在排气净化催化剂13上游的内燃机排气通道内配置用于使碳氢化合物重整的氧化催化剂。

符号说明

4…进气歧管；

5…排气歧管；

7…排气涡轮增压器；

12a、12b…排气管；

13…排气净化催化剂；

14…颗粒过滤器；

15…碳氢化合物供给阀；

HPL…高压废气再循环装置；

LPL…低压废气再循环装置。

Claims

1.一种内燃机的排气净化装置，

在内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，并且在碳氢化合物供给阀下游的内燃机排气通道内配置排气净化催化剂和颗粒过滤器，在该排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂，并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，该排气净化催化剂具有如下的性质，即，当以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而使流入排气净化催化剂的碳氢化合物的浓度进行振荡时，对废气中所包含的NO_x进行还原，并且具有如下的性质，即，当该碳氢化合物浓度的振动周期与该预先规定的范围相比而较长时，将增大废气中所包含的NO_x的吸留量，在内燃机运转时以该预先规定的范围内的周期而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，并由此对废气中所包含的NO_x进行净化，

其中，所述内燃机的排气净化装置具备，使排气净化催化剂以及颗粒过滤器下游的内燃机排气通道内的废气再循环到进气通道内的低压废气再循环装置，如果在实施由该低压废气再循环装置而发挥的废气再循环作用时从碳氢化合物供给阀喷射了碳氢化合物，则在排气净化催化剂中所生成的二氧化碳将被再循环，并且在该碳氢化合物的喷射之后，每经过该二氧化碳的再循环所需的时间时，都会重复引起朝向排气净化催化剂以及颗粒过滤器的流入废气的空燃比的暂时性下降，在为了对废气中所包含的NO_x进行净化而以上述预先规定的范围内的周期而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时，容许与该流入废气的空燃比的暂时性下降同步地从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，在为了颗粒过滤器以及排气净化催化剂中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀周期性地喷射碳氢化合物时，以不与该流入废气的空燃比的暂时性下降重叠的方式而从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物。

2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在为了颗粒过滤器以及排气净化催化剂中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀周期性地喷射碳氢化合物时，于碳氢化合物的喷射之后，在由于该碳氢化合物的喷射而被连续引起的两次该流入废气的空燃比的暂时性下降期间，实施从碳氢化合物供给阀的下一次的碳氢化合物的喷射作用。

3.如权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在为了颗粒过滤器以及排气净化催化剂中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀周期性地喷射碳氢化合物时，于碳氢化合物的喷射之后，接下来从碳氢化合物供给阀实施碳氢化合物的喷射作用时的碳氢化合物的喷射正时根据废气的再循环率和吸入空气量而被计算出。

4.如权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在为了颗粒过滤器以及排气净化催化剂中的至少一方的升温控制而从碳氢化合物供给阀周期性地喷射碳氢化合物时，于碳氢化合物的喷射之后，且在由于该碳氢化合物的喷射而第一次引起了该流入废气的空燃比的暂时性下降之后，实施从碳氢化合物供给阀的下一次的碳氢化合物的喷射作用。

5.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

颗粒过滤器的升温控制为，用于使颗粒过滤器再生的升温控制。

6.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

排气净化催化剂的升温控制为，用于从排气净化催化剂中释放出SO_x的升温控制。

7.如权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在应当从排气净化催化剂中释放出SO_x时，交替地实施将流向排气净化催化剂的流入废气的空燃比暂时性地设为过浓的过浓控制、和用于从排气净化催化剂中释放出SO_x的升温控制，并在实施该过浓控制时中止由上述低压废气再循环装置所发挥的废气再循环作用。

8.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在上述低压废气再循环装置的废气再循环通道上，配置用于对流过该废气再循环通道内的废气进行冷却的冷却装置，在该废气再循环通道上连结有迂回过该冷却装置的旁通通道，并设置有用于将废气选择性地供给至该冷却装置内或旁通通道内的流道切换阀，将废气送入冷却装置内，而在实施由该低压废气再循环装置所发挥的废气再循环作用时流入该废气再循环通道内的碳氢化合物的量超过了预先规定的容许量时，对流道切换阀进行切换以使废气不流入冷却装置而流入旁通通道内。

9.如权利要求8所述的内燃机的排气净化装置，其中，

在为了对废气中所包含的NO_x进行净化而以上述预先规定的范围内的周期从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时，在流入该废气再循环通道内的碳氢化合物的量超过了预先规定的容许量时，对流道切换阀进行切换以使废气不流入冷却装置而流入旁通通道内。