CN101541608A - 压缩点火式内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

在内燃机中，形成为能够在发动机的输出上叠加由电动马达(27)产生的输出。在NO_x吸藏催化剂(14)上游的发动机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SO_x的SO_x捕捉催化剂(13)。在应该使SO_x捕捉催化剂(13)再生时，调节由发动机产生的车辆驱动力和由电动马达(27)产生的车辆驱动力，使从SO_x捕捉催化剂(13)流出的排气中的SO_x浓度在再生期间内变为预先设定的SO_x浓度以下。

Description

压缩点火式内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及压缩点火式内燃机的排气净化装置。

背景技术

将NO_x吸藏催化剂配置在发动机排气通路内的内燃机是众所周知的，所述NO_x吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀时吸藏排气中所含的NO_x，在流入的排气的空燃比变为理论空燃比或者变浓时将吸藏的NO_x释放。该内燃机，在稀空燃比的情况下进行燃烧时所产生的NO_x被吸藏在NO_x吸藏催化剂中。另一方面，当NO_x吸藏催化剂的NO_x吸藏能力接近饱和时，使排气的空燃比暂时变浓，由此NO_x从NO_x吸藏催化剂中被释放出，NO_x吸藏能力得到还原。

由于燃料和润滑油中含有硫，所以排气中含有SO_x。该SO_x与NO_x一起被吸藏在NO_x吸藏催化剂中。但是，仅仅通过使排气的空燃比变浓，该SO_x不会从NO_x吸藏催化剂释放出来的，因此被吸藏在NO_x吸藏催化剂中的SO_x的量逐渐增大，其结果可吸藏的NO_x量逐渐减少。

但是，在这种情况下，在使NO_x吸藏催化剂的温度上升并且流入NO_x吸藏催化剂的排气的空燃比变浓时，被吸藏在NO_x吸藏催化剂中的SO_x从NO_x吸藏催化剂逐渐释放出来。因此，下述的混合动力内燃机众所周知(例如，参照特开2005-61234号公报)：其具备电动马达，在应该从NO_x吸藏催化剂释放SO_x时使排气的空燃比变浓，并且通过电动马达在膨胀行程时提高曲轴的旋转速度而延长续燃期间，由此提高排气温度。

另一方面，在NO_x吸藏催化剂上游的发动机排气通路内配置有能够捕捉排气中的SO_x的SO_x捕捉催化剂的内燃机已被公知(参照特开2005-133610号公报)。在该内燃机中通过SO_x捕捉催化剂捕捉排气中所含的SO_x，由此防止SO_x流入NO_x吸藏催化剂。

即使在使用这样的SO_x捕捉催化剂的情况下，在SO_x捕捉催化剂的SO_x捕捉率下降时，也需要对SO_x捕捉催化剂进行再生。此时，SO_x捕捉催化剂可以通过升温来进行再生。但是，由该SO_x捕捉催化剂捕捉的SO_x量比被吸藏在NO_x吸藏催化剂中的SO_x量多得多，如果使SO_x捕捉催化剂过度升温一点点，捕捉的SO_x就会全部释放出。其结果，从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度变得极高。

SO_x本身有害，另外在温度升高时又会变化成有害的硫化氢H₂S，所以至少必须避免排出的排气中的SO_x浓度升高。即，在使用SO_x捕捉催化剂时需要将从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度保持在一定限度以内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够使从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度保持在一定限度以下的压缩点火式内燃机。

根据本发明，提供一种压缩点火式内燃机的排气净化装置，所述压缩点火式内燃机在发动机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SO_x的SO_x捕捉催化剂，在SO_x捕捉催化剂下游的排气通路内配置有NO_x吸藏催化剂，所述NO_x吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀时吸藏排气中所含的NO_x，在流入的排气的空燃比变为理论空燃比或者变浓时释放吸藏的NO_x；所述排气净化装置具备能够产生与发动机产生的车辆驱动力分开的车辆驱动力、并且能够通过发动机发电的电动装置，在应该使SO_x捕捉催化剂再生时，调节由发动机产生的车辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力，使得从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度在再生期间内变为预先设定的SO_x浓度以下。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的整体图；图2是NO_x吸藏催化剂的催化剂载体的表面部分的剖视图；图3是SO_x捕捉催化剂的基体的表面部分的剖视图；图4是表示SO_x捕捉率的图；图5是表示吸藏SO_x量SOXA、SOXB的图谱的图；图6是表示吸藏SO_x量∑SOX与应该进行再生控制的吸藏SO_x量SO(n)的关系的图；图7是用于确定再生时期的流程图；图8是表示SO_x释放温度的图；图9是表示再生控制的时间图；图10是表示发动机的输出扭矩的图；图11是用于进行再生控制的流程图；图12是用于进行再生控制的另一实施例的流程图；图13是表示再生控制的时间图；图14是表示电动装置的另一实施例的图。

具体实施方式

图1表示压缩点火式内燃机的整体图。

参照图1，1表示发动机主体，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经由进气管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连接，压缩机7a的入口经由用于检测吸入空气量的吸入空气量检测器8与空气滤清器9连接。在进气管6内配置有由步进电机驱动的节流阀10，进而在进气管6周围设置有用于冷却在进气管6内流动的吸入空气的冷却装置11。在图1所示的实施例中，将发动机冷却水导入冷却装置11内，由发动机冷却水将吸入空气冷却。

另一方面，排气歧管5与涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连接，排气涡轮7b的出口与催化剂转换器12的入口连接。在催化剂转换器12内从上游开始依次配置有SO_x捕捉催化剂13以及NO_x吸藏催化剂14，在催化剂转换器12内在SO_x捕捉催化剂13与NO_x吸藏催化剂14之间配置有：用于检测从SO_x捕捉催化剂13流出的排气的温度的温度传感器15，和用于检测从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度的SO_x传感器16。在本发明的实施例中从该温度传感器15的检测值推定SO_x捕捉催化剂的温度。

排气歧管5与进气歧管4经由排气再循环(下面称作EGR)通路17互相连接，在EGR通路17内配置有电子控制式EGR控制阀18。另外，在EGR通路17周围设置有用于冷却在EGR通路17内流动的EGR气体的冷却装置19。在图1所示的实施例中将发动机冷却水导入冷却装置19内，由发动机冷却水将EGR气体冷却。另一方面，各燃料喷射阀3经由燃料供给管20与公共轨道21连接。从电子控制式的排出量可变的燃料泵22向该公共轨道21内供给燃料，被供给到该公共轨道21内的燃料经由各燃料供给管20而被供给到燃料喷射阀3。另外，在排气歧管5内安装有用于向排气歧管5内供给例如由烃类构成的还原剂的还原剂供给阀23。

另一方面，在图1所示的实施例中在发动机的输出轴上连接有变速机25，在变速机25的输出轴26上连接有电动马达27。此时，作为变速机25，可以使用具备扭矩转换器的通常的有级别自动变速机、手动变速机、或者自动进行具备离合器的手动变速机中的离合器操作以及变速操作的形式的有级别自动变速机等。

另外，与变速机25的输出轴26连接的电动马达27构成为这样的电动装置，其能够产生与发动机产生的车辆驱动力分开的车辆驱动力，并且能够通过发动机发电。在图1所示的实施例中该电动马达27由交流同步电机构成，所述交流同步电机包括：安装在变速机25的输出轴26上并且在外周面上安装有多个永久磁铁的转子28，和卷设有用于形成旋转磁场的励磁线圈的定子29。定子29的励磁线圈与马达驱动控制电路30连接，该马达驱动控制电路30与产生直流高电压的电池31连接。

电子控制单元40由数字计算机构成，包括由双方向性总线41互相连接的ROM(只读存储器)42、RAM(随机存储器)43、CPU(微处理器)44、输入端口45以及输出端口46。吸入空气量检测器8、温度传感器15以及SO_x传感器16的输出信号分别经由各自对应的模数转换器47输入输入端口45。另外，将表示变速机25的变速档以及输出轴26的转速等的各种信号输入输入端口45。

另一方面，在加速踏板32上连接有产生与加速踏板32的踩踏量L成比例的输出电压的负荷传感器33，负荷传感器33的输出电压经由对应的模数转换器47输入输入端口45。进而，在输入端口45上连接有曲轴转角传感器34，曲轴每旋转例如10°，所述曲轴转角传感器34产生输出脉冲。另一方面，输出端口46经由对应的驱动电路48与燃料喷射阀3、EGR控制阀18、燃料泵22、还原剂供给阀23、变速机25、马达驱动控制电路30等连接。

通常使电动马达27向定子29的励磁线圈的电力供给停止，此时转子28与变速机25的输出轴26一起旋转。另一方面，在驱动电动马达27时，电池31的直流高电压在马达驱动控制电路30中被转换成频率为fm并且电流值为Im的三相交流，该三相交流被提供给定子29的励磁线圈。该频率fm是为了使由励磁线圈产生的旋转磁场与转子28的旋转同步旋转所需的频率，该频率fm由CPU44基于输出轴26的转速计算。在马达驱动控制电路30中将该频率fm设为三相交流的频率。

另一方面，电动马达27的输出扭矩与三相交流的电流值Im大致成比例。该电流值Im由CPU44基于电动马达27的要求输出扭矩计算，在马达驱动控制电路30中将该电流值Im设为三相交流的电流值。

另外，在变为通过外力驱动电动马达27的状态时，电动马达27作为发电机而工作，此时产生的电力被充到电池31中。由CPU44判断是否应该通过外力驱动电动马达27，在判断为应该通过外力驱动电动马达27时，通过马达驱动控制电路30，以电动马达27产生的电力被充到电池31中的方式进行控制。

接下来，对图1所示的NO_x吸藏催化剂14进行说明，该NO_x吸藏催化剂14，在基体上担载有例如由氧化铝形成的催化剂载体，图2图解性地表示该催化剂载体60的表面部分的剖面。如图2所示，在催化剂载体60的表面上分散担载有贵金属催化剂61，进而在催化剂载体60的表面上形成有NO_x吸收剂62的层。

在本发明中的实施例中作为贵金属催化剂61使用铂Pt，作为构成NO_x吸收剂62的成分，使用例如选自钾K、钠Na、铯Cs等碱金属、钡Ba、钙Ca等碱土类、镧La、钇Y等稀土类中的至少一种。

在将向发动机进气通路、燃烧室2以及NO_x吸藏催化剂14上游的排气通路内供给的空气与燃料(烃类)的比称作排气的空燃比时，NO_x吸收剂62起到了NO_x的吸收释放作用，即在排气的空燃比稀时吸收NO_x、在排气中的氧气浓度降低时将吸收的NO_x释放。

即，如果以使用钡Ba作为构成NO_x吸收剂62的成分的情况为例进行说明，在排气的空燃比稀时、即排气中的氧气浓度较高时，排气中所含的NO如图2所示那样在铂Pt61上被氧化成NO₂，接下来被吸收到NO_x吸收剂62内与氧化钡BaO结合，同时以硝酸根离子NO₃ ^-的形态在NO_x吸收剂62内扩散。这样，NO_x被吸收到NO_x吸收剂62内。只要排气中的氧气浓度高，就在铂Pt61的表面生成NO₂，只要NO_x吸收剂62的NO_x吸收能力没有饱和，就将NO₂吸收到NO_x吸收剂62内而生成硝酸根离子NO₃ ^-。

与此相对，在由于从还原剂供给阀23供给还原剂而使排气的空燃比变浓或者变为理论空燃比时，排气中的氧气浓度下降，所以反应向反方向(NO₃ ^-→NO₂)进行，这样NO_x吸收剂62内的硝酸根离子NO₃ ^-以NO₂的形态从NO_x吸收剂62释放。接下来释放出的NO_x被排气中所含的未燃烧HC、CO还原。

这样，在排气的空燃比稀时，即在稀空燃比下进行燃烧时，排气中的NO_x被吸收到NO_x吸收剂62内。但是如果在稀空燃比下持续进行燃烧，则在该期间内NO_x吸收剂62的NO_x吸收能力会饱和，这样会变得不能由NO_x吸收剂62吸收NO_x。因此，在本发明的实施例中在NO_x吸收剂62的吸收能力饱和前从还原剂供给阀23添加还原剂，由此使排气的空燃比暂时变浓，由此从NO_x吸收剂62释放NO_x。

但是，在排气中含有SO_x即SO₂，在该SO₂流入NO_x吸藏催化剂62时该SO₂在铂Pt61上被氧化成SO₃。接下来该SO₃被吸收到NO_x吸收剂62内而与氧化钡BaO结合，同时以硫酸根离子SO₄ ^2-的形态在NO_x吸收剂62内扩散，生成稳定的硫酸盐BaSO₄。但是，由于NO_x吸收剂62具有强碱性，所以该硫酸盐BaSO₄稳定，难以分解，排气的空燃比只变浓，硫酸盐BaSO₄不分解而以原样残留。因此随着时间经过，NO_x吸收剂62内的硫酸盐BaSO₄增多，这样随着时间经过，NO_x吸收剂62能够吸收的NO_x量降低。

但是此时，在使NO_x吸藏催化剂14的温度上升到600℃以上的SO_x释放温度的状态下，使流入NO_x吸藏催化剂14的排气的空燃比变浓时，从NO_x吸收剂62释放SO_x。但是，此时从NO_x吸收剂62仅逐渐少量释放SO_x。因此为了从NO_x吸收剂62释放所有的SO_x，必须长时间使空燃比浓，这样具有需要大量的燃料或还原剂的问题。

因此，在本发明中的实施例中在NO_x吸藏催化剂14的上游配置SO_x捕捉催化剂13，通过该SO_x捕捉催化剂13捕捉排气中所含的SO_x，由此使SO_x不流入NO_x吸藏催化剂14。接下来对该SO_x捕捉催化剂13进行说明。

图3图解性地表示SO_x捕捉催化剂13的基体65的表面部分的剖面。如图3所示，在基体65的表面上形成有覆盖层66，在该覆盖层66的表面上分散担载有贵金属催化剂67。在本发明中的实施例中作为贵金属催化剂67使用铂，作为构成覆盖层66的成分，使用选自例如钾K、钠Na、铯Cs等碱金属、钡Ba、钙Ca等碱土类、镧La、钇Y等稀土类中的至少一种。即，SO_x捕捉催化剂13的覆盖层66呈现强碱性。

另外，排气中所含的SO_x即SO₂如图3所示那样在铂Pt67上被氧化，接下来被捕捉到覆盖层66内。即，SO₂以硫酸根离子SO₄ ^2-的形态在覆盖层66内扩散，生成硫酸盐。另外，如上所述覆盖层66呈现强碱性，因此如图3所示那样排气中所含的SO₂的一部分被直接捕捉到覆盖层66内。

在图3中覆盖层66内的浓淡表示所捕捉的SO₂的浓度。如从图3可知那样，覆盖层66内的SO_x浓度在覆盖层66的表面附近最高，随着向内部行进而逐渐降低。在覆盖层66的表面附近的SO_x浓度变高时，覆盖层66的表面的碱性减弱，SO_x的捕捉能力减弱。在这里，在将排气中所含的SO_x中被捕捉到SO_x捕捉催化剂13中的SO_x的比例称作SO_x捕捉率时，如果覆盖层66的表面的碱性减弱，则伴随与此，SO_x捕捉率降低。

图4表示SO_x捕捉率的时间变化。如图4所示，SO_x捕捉率在最初大致接近100％，但随着时间的经过，急速下降。因此，在本发明中，在SO_x捕捉率下降到预先设定的捕捉率以下时，在排气的空燃比稀或浓的情况下进行使SO_x捕捉催化剂13的温度上升的升温控制，由此使SO_x捕捉率恢复。

例如，当在排气的空燃比稀的情况下升高SO_x捕捉催化剂13的温度时，集中存在于覆盖层66内的表面附近的SO_x以在覆盖层66内的SO_x浓度变得均匀的方式向覆盖层66的内部扩散。即，在覆盖层66内生成的硝酸盐从集中在覆盖层66的表面附近的不稳定状态向均匀分散在覆盖层66内的整体的稳定状态变化。在存在于覆盖层66内的表面附近的SO_x向覆盖层66的内部扩散时，覆盖层66的表面附近的SO_x浓度下降，这样在SO_x捕捉催化剂13的升温控制结束时，SO_x捕捉率恢复。

在进行SO_x捕捉催化剂13的升温控制时，如果将SO_x捕捉催化剂13的温度设为大致450℃左右，则能够使存在于覆盖层66的表面附近的SO_x向覆盖层66内扩散，如果使SO_x捕捉催化剂13的温度上升为大致600℃左右，则能够使覆盖层66内的SO_x浓度非常均匀化。因此，在本发明中的实施例中，在SO_x捕捉催化剂13的升温控制时，使SO_x捕捉催化剂13的温度上升到600℃左右，并维持为600℃左右。

另一方面，在使SO_x捕捉催化剂13升温的状态下，即使使流入SO_x捕捉催化剂13的排气的空燃比变浓也能够使SO_x捕捉率恢复。即，在使SO_x捕捉催化剂13升温的状态下在使流入SO_x捕捉催化剂13的排气的空燃比变浓，将从SO_x捕捉催化剂13捕捉的SO_x释放，这样使SO_x捕捉率恢复。因此，在使SO_x捕捉催化剂13升温的状态下，不管使流入SO_x捕捉催化剂13的排气的空燃比变稀还是变浓，都能够使SO_x捕捉率恢复。

接下来，对用于恢复SO_x捕捉率的SO_x捕捉催化剂13的再生作用的开始时期进行说明。

在本发明中的实施例中，推定被捕捉到SO_x捕捉催化剂13中的SO_x量，在被捕捉到SO_x捕捉催化剂13中的SO_x量超过预先确定的量时，判断为SO_x捕捉率比预先确定的比率低，此时开始用于使SO_x捕捉率恢复的SO_x捕捉催化剂13的再生作用。

即，在燃料中含有一定比例的硫，因此排气中含有的SO_x量即被捕捉到SO_x捕捉催化剂13中的SO_x量与燃料喷射量成比例。燃料喷射量为要求扭矩以及发动机转速的函数，因此被捕捉到SO_x捕捉催化剂13中的SO_x量也成为要求扭矩以及发动机转速的函数。在本发明中的实施例中，将每单位时间在SO_x捕捉催化剂13中捕捉到的SO_x量SOXA作为要求扭矩TQ以及发动机转速N的函数以图5(A)所示的图谱的形态预先储存在ROM42内。

另外，在润滑油中也含有一定比例的硫，在燃烧室2内燃烧的润滑油量即排气所含的并被SO_x捕捉催化剂13捕捉到的SO_x量也成为要求扭矩以及发动机转速的函数。在本发明中的实施例中，将在润滑油中含有的、每单位时间SO_x捕捉催化剂13捕捉到的SO_x量SOXB作为要求扭矩TQ以及发动机转速N的函数以图5(B)所示的图谱的形态预先储存在ROM42内，通过累计SO_x量SOXA以及SO_x量SOXB的和来计算SO_x捕捉催化剂13捕捉到的SO_x量∑SOX。

另外，在本发明的实施例中，如图6所示那样预先储存SO_x量∑SOX、与应该使SO_x捕捉催化剂13再生时的预先设定的SO_x量SO(n)的关系，在SO_x量∑SOX超过了预先设定的SO(n)(n＝1，2，3，...)时，进行SO_x捕捉催化剂13的再生处理。另外，在图6中n表示第几次的再生处理。另外，在图6中最初的再生处理在行驶距离为5万公里左右时进行。

图7表示用于确定SO_x捕捉催化剂13的再生时期的程序。

参照图7，首先在步骤70中从图5(A)、(B)分别读取单位时间捕捉的SO_x量SOXA以及SOXB。接下来在步骤71中加出这些SOXA以及SOXB的和作为SO_x量∑SOX。接下来在步骤72中判断SO_x量∑SOX是否到达图6所示的预先设定的量SO(n)(n＝1，2，3，...)。在SO_x量∑SOX达到预先设定的量SO(n)时，进入步骤73进行再生控制。

接下来对在图7的步骤73中进行的SO_x捕捉催化剂13的再生控制进行说明。

图8表示SO_x捕捉催化剂13捕捉到的SO_x量∑SOX、从SO_x捕捉催化剂13释放SO_x的SO_x释放温度TS与流入SO_x捕捉催化剂13的排气的空燃比A/F的关系。从图8可知：捕捉SO_x量∑SOX越多，SO_x释放温度TS越低，排气的空燃比越小，SO_x释放温度TS越低。

另外，在图8中，在SO_x捕捉催化剂13的温度变得比从捕捉SO_x量∑SOX确定的SO_x释放温度TS高得多时，从SO_x捕捉催化剂13急剧释放出大量的SO_x，结果从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度变得极高。但是如上所述，SO_x本身有害，且在温度升高时会变化成有害的硫化氢H₂S，所以必须避免排气中的SO_x浓度升高。即，需要将从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度保持为一定限度以内。

但是，在发动机的负荷变大或变小时，伴随与此，排气温度大幅变动。因此在车辆行驶过程中难以阻止SO_x捕捉催化剂13的温度变得比从捕捉SO_x量∑NOX确定的SO_x释放温度TS高得多，这样难以阻止从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度大幅升高。

因此，在本发明中借助电动装置之力，在应该使SO_x捕捉催化剂13再生时，调节由发动机产生的车辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力，使从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度在再生期间中为预先设定的SO_x浓度以下。

如果更具体地说，在应该使SO_x捕捉催化剂13再生时，控制发动机的输出扭矩，并通过电动装置调节与要求扭矩相对应的扭矩的不足量或者过剩量，以使从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度在再生期间中为预先设定的SO_x浓度以下。

但是如上所述，SO_x捕捉催化剂13的再生能够在使排气的空燃比A/F为浓状态或稀状态的任一种状态下进行。因此首先对在将排气的空燃比A/F设为浓的状态下进行SO_x捕捉催化剂13的再生的情况进行说明。

在该情况下，在再生时将SO_x捕捉催化剂13的温度大致维持为SO_x释放温度TS。在进行再生处理时，由于SO_x的释放作用，捕捉SO_x量∑SOX减少，所以如从图8可知那样，SO_x释放温度TS上升。因此在本发明中，捕捉SO_x量∑SOX越减少，使排气温度上升越高，因此如图9所示，随着再生处理的进行，发动机的输出扭矩增大。因此如图9所示，将从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度在再生期间中维持为预先设定的浓度SX以下。另外，在图9所示的例子中，在SO_x量∑SOX降低到预先设定量SOR时使再生处理结束。

另一方面，在再生期间中，扭矩相对于要求扭矩的不足量或者过剩量通过由电动马达27导致的扭矩的产生或者消耗而调节。为了说明这一情况，在图10中表示加速踏板32的等踩踏量线d₁～di、发动机转速N、发动机的输出扭矩TQ的关系。另外，在图10中，加速踏板32的踩踏量从d₁向di增大。在图10中，在确定加速踏板32的踩踏量和发动机转速N时，此时的输出扭矩TQ变为要求扭矩。

即，为了在再生时将SO_x捕捉催化剂13的温度大致维持为SO_x释放温度TS，所以现在使发动机在图10的A点所示的运转状态下运转。此时，在用于驱动车辆的要求扭矩TQ变为图10的B点所示的扭矩时，为了弥补扭矩的不足量ΔTQb而驱动电动马达27。与此相对，在用于驱动车辆的要求扭矩TQ变为图10的C点所示的扭矩时，为了消耗扭矩的过剩量ΔTQc，使电动马达27作为发电机而工作。

图11表示在图7的步骤73中执行的SO_x捕捉催化剂13的再生控制。

参照图11，首先在步骤80中从图10基于加速踏板32的踩踏量和发动机转速N计算出用于驱动车辆的要求扭矩TQ。接下来在步骤81中计算出为了将SO_x捕捉催化剂13的温度大致设为SO_x释放温度TS所需要的发动机的输出扭矩Te。该发动机的输出扭矩Te作为SO_x量∑SOX、排气的空燃比A/F、发动机转速N的函数而预先储存在ROM42内。

接下来在步骤82中，从要求扭矩TQ中减去发动机的输出扭矩Te，由此计算电动马达27应该产生或者消耗的扭矩Tm。接下来在步骤83中，为了得到输出扭矩Te而进行燃料的喷射控制。接下来在步骤84中，根据扭矩Tm控制电动马达27。即，在扭矩Tm为正时，以产生用于驱动车辆的扭矩Tm的方式驱动电动马达27，在扭矩Tm为负时，以消耗扭矩Tm的方式使电动马达27作为发电机而工作。

接下来在步骤85中，判断再生处理是否结束。在再生处理没有结束时，返回到步骤80。与此相对，在再生处理结束时，进入步骤86，将再生结束时的残留SO_x量SOR作为SO_x量∑SOX。

图12表示在图7的步骤73中执行的SO_x捕捉催化剂13的再生控制的另一实施例。

在该实施例中也基本上将发动机的输出扭矩Te设为作为SO_x量∑SOX、排气的空燃比A/F、发动机转速N的函数而预先储存在ROM42内的输出扭矩，但在该实施例中以由SO_x传感器16检测出的SO_x浓度变为预先设定的SO_x浓度范围内的方式对发动机的输出扭矩进行修正。

即，参照图12，在该实施例中首先在步骤90中从图10基于加速踏板32的踩踏量和发动机转速N计算出用于驱动车辆的要求扭矩TQ。接下来在步骤91中计算出为了将SO_x捕捉催化剂13的温度大致设为SO_x释放温度TS所需要的发动机的输出扭矩Te。接下来在步骤92中，在输出扭矩Te上加上修正量ΔTQ，由此计算出最终的发动机的输出扭矩Teo(＝Te+ΔTQ)。

接下来在步骤93中，从要求扭矩TQ中减去最终的发动机的输出扭矩Teo，由此计算电动马达27应该产生或者消耗的扭矩Tm。接下来在步骤94中，进行燃料的喷射控制以得到最终的发动机的输出扭矩Teo。接下来在步骤95中，根据扭矩Tm控制电动马达27。即，如上所述，在扭矩Tm为正时以产生用于驱动车辆的扭矩Tm的方式驱动电动马达27，在扭矩Tm为负时以消耗扭矩Tm的方式使电动马达27作为发电机而工作。

接下来在步骤96中，判断再生处理是否结束。在再生处理没有结束时，进入步骤96，通过SO_x传感器16检测从SO_x捕捉催化剂13流出的排气中的SO_x浓度SD。接下来在步骤98中，判断SO_x浓度SD是否大于基准SO_x浓度SDo与一定值α的和。在SD＞SDo+α时进入步骤99，从修正量ΔTQ减去一定值m。与此相对，在SD≤SDo+α时进入步骤100，当判断在步骤100中SD＜SDo-α时进入步骤101，在修正量ΔTQ上加上一定值m。即，以SO_x浓度SD满足SDo-α＜SDo＜SDo+α的方式控制最终的发动机的输出扭矩Teo。另一方面，当在步骤96中判断为再生处理结束时，进入步骤102，将再生结束时的残留SO_x量SOR设为SO_x量∑SOX。

接下来，对于在使排气的空燃比A/F变稀的状态下进行SO_x捕捉催化剂13的再生的情况进行说明。此时如上所述，使SO_x捕捉催化剂13的温度上升到600℃左右，并维持为600℃左右。但是此时，如从图8的A/F＝16的曲线可知，在SO_x量∑SOX较多时SO_x释放温度TS降低，因此在此时如果使SO_x捕捉催化剂13的温度上升到600℃左右，则释放出大量的SO_x。即，此时需要将SO_x捕捉催化剂13的温度大致维持为SO_x释放温度TS。

因此，在要在排气的空燃比A/F变稀的状态下进行SO_x捕捉催化剂13的再生的情况下，如图13所示在再生处理的初始阶段使发动机的输出扭矩缓慢上升，然后将发动机的输出扭矩大致维持不变。即此时，除了再生处理的初始阶段，发动机的输出扭矩大致保持一定。

接下来一边参照图14一边对电动装置的另一实施例进行说明。

参照图14，在本实施例中，电动装置由作为电动马达以及发电机工作的一对电动发电机200、201和行星齿轮机构202构成。该行星齿轮机构202包括：太阳齿轮203，齿圈204，配置在太阳齿轮203与齿圈204之间的行星齿轮205，和担载行星齿轮205的行星架206。太阳齿轮203与电动发电机201的旋转轴207连接，行星架206与内燃机1的输出轴211连接。另外，齿圈204在一方与电动发电机200的旋转轴208连接，在另一方经由皮带209与连接在驱动轮上的输出轴210连接。因此可知，在齿圈204旋转时，伴随于此，使输出轴210旋转。

对于该电动装置的详细动作，将说明省略，但如果概略地说明，电动发电机200主要作为电动马达而工作，电动发电机201主要作为发电机而工作。

在SO_x捕捉催化剂13的再生时，在仅有发动机的输出扭矩而扭矩不足时，驱动电动发电机200，将电动发电机200的输出扭矩与发动机的输出扭矩叠加。此时使电动发电机201停止。与此相对，在SO_x捕捉催化剂13的再生时，在发动机的输出扭矩相对于要求扭矩过剩时，进行由电动发电机201进行的发电作用，扭矩的过剩量由电动发电机201的发电作用消耗。此时使电动发电机200停止。

Claims (5)

1.一种压缩点火式内燃机的排气净化装置，所述压缩点火式内燃机在发动机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SO_x的SO_x捕捉催化剂，在SO_x捕捉催化剂下游的排气通路内配置有NO_x吸藏催化剂，所述NO_x吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀时吸藏排气中所含的NO_x，在流入的排气的空燃比变为理论空燃比或者变浓时释放吸藏的NO_x；所述排气净化装置具备能够产生与发动机产生的车辆驱动力分开的车辆驱动力、并且能够通过发动机发电的电动装置，在应该使SO_x捕捉催化剂再生时，调节由发动机产生的车辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力，使得从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度在再生期间内变为预先设定的SO_x浓度以下。

2.如权利要求1所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中，在应该对SO_x捕捉催化剂进行再生时，控制发动机的输出扭矩，并通过电动装置来调节扭矩相对于要求扭矩的不足量或者过剩量，使得从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度在再生期间内变为预先设定的SO_x浓度以下。

3.如权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中，在流入SO_x捕捉催化剂的排气的空燃比浓的状态下，进行SO_x捕捉催化剂的再生，此时随着再生处理的进行，使发动机的输出扭矩增大。

4.如权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中，在流入SO_x捕捉催化剂的排气的空燃比稀的状态下进行SO_x捕捉催化剂的再生，此时除了再生处理的初始阶段，发动机的输出扭矩大致保持不变。

5.如权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中，检测从SO_x捕捉催化剂流出的排气中的SO_x浓度，控制发动机的输出扭矩使得检测出的SO_x浓度在预先设定的SO_x浓度范围内。

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