压缩点火式内燃机的排气净化装置的制作方法

专利名称：压缩点火式内燃机的排气净化装置的制作方法
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NOx吸藏催化剂配置在内燃机排气通路内的内燃机是众所周知的， 所述NOx吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀薄时会吸藏排气中所含的 NOx，在流入的排气的空燃比变为理论空燃比或者变浓时会将吸藏的NOx 释放。该内燃机，在稀空燃比的情况下进行燃烧时所产生的NOx被吸藏在 NOx吸藏催化剂中。另一方面，当NOx吸藏催化剂的NOx吸藏能力接近饱 和时，使排气的空燃比暂时变浓，由此从NOx吸藏催化剂中释放出NOx， N(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SOx。该SOx与NOx —
起被吸藏在NOx吸藏催化剂中。但是，仅仅通过使排气的空燃比变浓，该 SOx不会从NOx吸藏催化剂释放出来，因此吸藏在NOx吸藏催化剂中的 SOx的量逐渐增大，结果可吸藏的NOx量逐渐减少。
但是，在这种情况下，在使NOx吸藏催化剂的温度上升并且流入NOx 吸藏催化剂的排气的空燃比变浓时，吸藏在NOx吸藏催化剂中的SOx会从 N(X吸藏催化剂慢慢释放出来。但在这种情况下，如果在SOx的释放过程 中NOx吸藏催化剂的温度降低，则SOx的释放作用中断，而一旦SOx的释 放作用中断，则直到NOx吸藏催化剂的温度再次升高为止不会进行SOx的 释放作用。因此，在SOx的释放过程中，如果NOx吸藏催化剂的温度低， 则要释放SOx就需要长时间。
已/^P—种混合式柴油内燃机(hybrid diesel engine),具有电动马达，在排气温度降低时，温度低的排气流入到NOx吸藏催化剂中，为了控制 NOx吸藏催化剂的温度降低而使内燃机的运转停止，此时借助电动马达来 驱动车辆(参照例如特开2005-133563)。该柴油内燃机，在NO、吸藏催化剂 的温度降低时，不使NOx吸藏催化剂的温度升高以继续进行S(X释放作用， 而是允许由于NOx吸藏催化剂的温度降低而中断SOx的释放作用。
另一方面，在NOx吸藏催化剂上游的内燃机排气通路内配置有能够捕 捉排气中的SOx的SOx捕集催化剂的内燃机已祐/^(参照特开2005-133610号公报)。在该内燃机中通过SOx捕集催化剂捕捉排气中所含的 SOx ，由此防止SOx流入NOx吸藏催化剂。
即使在使用这样的SOx捕集催化剂的情况下，如果SOx捕集率降低而 使SOx流入到NOx吸藏催化剂中，即如果SOx捕集催化剂阻止SOx流入到 NOx吸藏催化剂中的作用中断，则将SOx捕集催化剂配置在NOx吸藏催化 剂上有的意义消失。因此，在使用这样的SOx捕集催化剂的情况下，需要 使SOx捕集率持续维持高的SOx捕集率，而不中断阻止SOx流入到NOx 吸藏催化剂中的作用。
然而，如果内燃机的运转状态变化，SOx捕集率也与此相伴地进行变 化，如果S(X捕集催化剂的温度降低、或从SOx捕集催化剂通过的排气的 空间速度变高，则SOx捕集率降低。此时，需要使SOx捕集率升高，使SOx 捕集率持续维持高SOx捕集率，但目前的现状是对于该问题几乎没有考虑过。

发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使SOx捕集率维持高SOx捕集率的压
缩点火式内燃机。
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
式内燃机在内燃机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SOx的SOx捕 集催化剂，在SOx捕集催化剂下游的排气通路内配置有NOx吸藏催化剂， 所述NOx吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀薄时吸藏排气中所含的NOx，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NOx; 所述排气净化装置具有能够产生与内燃机产生的车辆驱动力分开的车辆驱 动力、并且能够借助内燃机发电的电动装置，能够调节由内燃机产生的车 辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力，以使SOx捕集催化剂的SOx捕 集率维持预定高的SOx捕集率。


图l表示压缩点火式内燃机的整体图；图2是NOx吸藏催化剂的催化 剂栽体的表面部分的剖视图；图3是SOx捕集催化剂的基体的表面部分的 剖视图；图4是表示SOx捕集率的图；图5是表示SOx捕集率的图；图6 是表示内燃机的输出转矩的图；图7是用于进行行驶控制的流程图；图8 是表示电动装置的另一实施例的图。
具体实施例方式
图l表示压缩点火式内燃机的整体图。
参照图l， l表示内燃机主体，2表示各气釭的燃烧室，3表示用于向 各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气岐管，5 表示排气岐管。进气岐管4介由吸气管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a 的出口连接，压缩机7a的入口通过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。在吸气管6内配置有由步进马达驱动的节气门 10，并且绕吸气管6设置有用于冷却在吸气管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，将内燃机冷却水导入到冷却装置U内， 由内燃机冷却水将吸入空气冷却。
另 一方面，排气岐管5与排气涡轮增压器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 内从上游侧开始依次配置有SOx捕集催化剂13和NOx吸藏催化剂l4，在 SOx捕集催化剂13和NOx吸藏催化剂14之间的催化剂转换器12内配置有 用于检测从SOx捕集催化剂13流出的排气的温度的温度传感器1S。在本发明的实施例中，由该温度传感器15的检测值来推定SOx捕集催化剂13 的温度。另外在排气岐管5内安装有用于向排气岐管5内供给例如含有烃 的还原剂的还原剂供给阀16。
排气岐管5与进气岐管4借助于排气再循环(下面称作"EGR")通路 17相互连接，在EGR通路17内配置有电子控制式EGR控制阀18。另夕卜， 绕EGR通路17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，将内燃机冷却水导入到冷却装置19 内，借助内燃机冷却水将EGR气体冷却。另一方面，各燃料喷射阀3借 助于燃料供给管20与共轨21连接。从电子控制式的喷出量可变的燃料泵 22向该共轨21内供给燃料，被供给到共轨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。
另一方面，在图1所示的实施例中在内燃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, 可以使用具备转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方式的 有级别自动变速机等。
另夕卜，与变速机25的输出轴26连接的电动马达27构成这样的电动装 置，其能够产生与内燃机产生的车辆驱动力分开的车辆驱动力，并且能够 通过内燃才几发电。在图1所示的实施例中该电动马达27由交流同步电^J 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，和巻设有用于形成旋转磁场的励磁线 圏的定子29。定子29的励磁线圏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，具有由双向性总线"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。 pA/v空气量检测器8、和温度传感器15的输出 信号分别经由各自对应的AD转换器47输入给输入端口 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给输入端口45。
另 一方面，在加速踏板32上连接有产生与加速踏板32的膝睹量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 AD转换器47输入给输入端口 45。并且，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IO。，所述曲轴转角传感器34就产生输出 脉沖。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、 还原剂供给阀16、 EGR控制阀18、燃料泵22、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的励磁线圏的电力供给停止，此时转子 28与变速才几25的输出轴26—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的三相交流电，该三相交流电被提供给定子29的励磁线圏。 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的转速计算出。在马达 驱动控制电路30中将该频率fm作为三相交流电的频率。
另一方面，电动马达27的输出转矩与三相交流电的电流值Im大致成 比例。该电流值Im由CPU44基于电动马达27的要求输出转矩计算出， 在马达驱动控制电路30中将该电流值Im作为三相交流电的电流值。
另外，在设为借助外力驱动电动马达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 该借助外力驱动电动马达27，在判断为应该借助外力驱动电动马达27时， 通过马达驱动控制电路30,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NOx吸藏催化剂14进行说明，该NOx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 表示该催化剂栽体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^ft担载有贵金属催化剂61，并在催化剂栽体60的表面上形成 有NOx吸收剂62的层。在本发明的实施例中，作为贵金属催化剂61使用了賴Pt,作为构成 NOx吸收剂62的成分，使用了例如选自钾K、钠Na、铯Cs之类的碱金 属、钡Ba、钙Ca之类的碱土类、镧La、钇Y之类的稀土类中的至少一 种。
如果将向内燃机进气通路、燃烧室2以及NOx吸藏催化剂14上游的 排气通路内供给的空气与燃料(烃)的比例称作排气的空燃比，则NOx吸收 剂62起到了吸放NOx的作用，即在排气的空燃比为稀薄时吸收NOx，在 排气中的氧气浓度低时释放出吸收的NOx。
即，以使用钡Ba作为构成NOx吸收剂62的成分的情况为例进行说明， 在排气的空燃比为稀薄时、即排气中的氧气浓度较高时，如图2所示那样， 排气中所含的NO在铂Pt61上被氧化成N02，接着被吸收到NOx吸收剂 62内，与氧化钡BaO结合，同时以硝酸根离子N(V的形态在NOx吸收剂 62内扩散。这样，NO,被吸收到NOx吸收剂62内。只要排气中的氧气浓 度高，就会在铂Pt61的表面生成N02，只要NOx吸收剂62的NOx吸收能 力没有饱和，就会将N02吸收到NOx吸收剂62内而生成硝酸根离子N(V。
与此相对，在通过由还原剂供给阀16供给还原剂而使排气的空燃比变 为浓或者变为理论空燃比时，排气中的氧气浓度下降，所以反应反向(N(V —NO;j)进行，这样NOx吸收剂62内的硝酸才艮离子NCV以N02的形式从 NOx吸收剂62中释放出来。接着，释放出的NOx被排气中所含的未燃烧 的HC、 CO还原。
这样，在排气的空燃比为稀薄时，即在稀空燃比下进行燃烧时，排气 中的NOx被吸收到NOx吸收剂62内。但是，如果在稀空燃比下继续进行 燃烧，则在该期间NOx吸收剂62的NOx吸收能力会饱和，这样会变得不 能由NO、吸收剂62吸收NOx。因此，在本发明的实施例中，在NOx吸收 剂62的吸收能力饱和前由还原剂供给阀16供给还原剂，由此使排气的空 燃比暂时为浓，从而从NOx吸收剂62释放NOx。
但是，在排气中含有SOx即含有S02，在该S02流入到NOx吸藏催化 剂62时，该S02在铂Pt61上被氧化成S03。接着，该SO;j被吸收到NOx吸收剂62内而与氧化钡BaO结合，同时以硫酸根离子SOZ的形式在NOx 吸收剂62内扩散，生成稳定的硫酸盐BaS04。但是，由于NOx吸收剂62 具有强碱性，所以该硫酸盐BaS04稳定，难以分解，如果只使排气的空燃 比为浓，则硫酸盐BaS04不分解而以原样残留。因此，随着时间经过，在 N(X吸收剂62内硫酸盐BaS04增多，这样随着时间经过，NOx吸收剂62 能够吸收的NOx量减少。
但是此时，在使NOx吸藏催化剂14的温度上升到600'C以上的SOx 释放温度的状态下，如果使流入NOx吸藏催化剂14中的排气的空燃比为 浓，则会从NOx吸收剂62释放SOx。但在这种情况下，仅从NOx吸收剂 62—点一点地释放SOx。因此,要从NOx吸收剂62释放出所有吸收的SOx， 需要长时间使空燃比为浓，这样就存在需要大量的燃料或还原剂等问题。 另外，从SOx吸收剂62释放出的SOx会排到大气中，这也是不优选的。
于是，在本发明的实施例中，在NOx吸藏催化剂14的上游配置SOx 捕集催化剂13，由该SOx捕集催化剂13捕捉排气中含有的SOx,由此使 SOx不流入到NOx吸藏催化剂14中。下面对该SOx捕集催化剂13予以说 明。
图3图解性地表示该SOx捕集催化剂13的基体65的表面部分的剖面。 如图3所示，在基体65的表面上形成有涂层66,在该涂层66的表面上分 散担载有贵金属催化剂67。在本发明的实施例中，作为贵金属催化剂67 使用铂，作为构成涂层66的成分，使用选自例如钾K、钠Na、铯Cs之 类的碱金属、钡Ba、钙Ca之类的碱土类、镧La、钇Y之类的稀土类中 的至少一种。即，SOx捕集催化剂13的涂层66呈强碱性。
排气中所含的SOx即S02如图3所示那样在铂Pt67上被氧化，接着 被捕捉到涂层66内。即，S02以硫酸根离子SO -的形式在涂层66内扩散， 生成>5危酸盐。另外，如上所述，涂层66呈强碱性，因此如图3所示那样， 排气中所含的部分S02被直接捕捉到涂层66内。
图3中，涂层66内的浓淡表示所捕捉的SOx的浓度。由图3可知，涂 层66内的SOx浓度在涂层66的表面附近最高，随着向内部深入而逐渐降低。当涂层66的表面附近的SOx浓度变高时，涂层66的表面的碱性减弱， SOx的捕捉能力减弱。这里，将排气所含有的SOx中被SOx捕集催化剂13 捕捉的SOx的比例称为SOx捕集率，若涂层66的表面的碱性减弱，则与 之相伴SOx捕集率会降低。
另外，涂层66的表面附近的SOx浓度变高是在例如行驶了 5万公里左 右的远距离之后，因此，SOx捕集催化剂13的捕集能力长期不变弱。另夕卜， 在SOx捕集能力变弱时，在本发明的实施例中，在排气的空燃比为稀薄的 状态下进行升温控制以使SOx捕集催化剂13的温度上升，由此使SOx捕 集能力恢复。
即，如果在排气的空燃比为稀薄的情况下使SOx捕集催化剂13的温度 上升，则集中存在于涂层66内的表面附近的SOx逐渐向涂层66的内部扩 散，使得SOx浓度在涂层66内变得均匀。即，在涂层66内生成的硝酸盐 从集中在涂层66的表面附近的不稳定状态向在整个涂层66内均匀分散的 稳定状态变化。如果存在于涂层66内的表面附近的SOx向涂层66的内部 扩散，则涂层66的表面附近的SOx浓度下降，这样在SOx捕集催化剂13 的升温控制完成时SOx捕集能力恢复。
如上所述，S(X捕集催化剂13的SOx捕集能力长期间不会变弱。但 SOx捕集率根据内燃机的运行状态而变化，图4和图5中示出了该SOx捕 集率的变化。
图4示出了 SOx捕集催化剂13的温度T和SOx捕集率的关系。如图4 所示，当SOx捕集催化剂13的温度T为由SOx捕集催化剂13所决定的预 定界限温度To以上时，SOx捕集率基本为百分之百，在SOx捕集催化剂 13的温度T比界限温度To低时，铂67的活性变弱，所以SOx捕集率降 低。另外，燃料喷射量越多，即排气中含有的SOx量越多，则SOx捕集率 越低。
图5示出了吸入空气量Ga即从SOx捕集催化剂13流过的排气的空间 速度与SC^捕集率的关系。如图5所示，在吸入的空气量Go比由SOx捕
ii集催化剂13所决定的预定界限空气量Go少时，SO,捕集率基本为100%， 当吸入空气量G比界限空气量Go大时，由于从SOx捕集催化剂13流过 的排气的空间速度变高，所以SOx捕集率降低。
当SOx捕集率降低时，从SOx捕集催化剂13穿过的SOx流入到NOx 吸藏催化剂14中，如果SOx这样流入NOx吸藏催化剂14，即利用SOx捕 集催化剂13来阻止SOx流入NOx吸藏催化剂14的作用中断，则失去了将 SOx捕集催化剂13配置在NOx吸藏催化剂14上游的意义。因此，在使用 SOx捕集催化剂13的情况中，需要在不中断阻止SOx流入NOx吸藏催化 剂14的作用的情况下，持续使SOx捕集率维持高的SOx捕集率。
于是，在本发明中调节由内燃机产生的车辆驱动力和由电动装置产生 的车辆驱动力，以利用电动装置来使SOx捕集催化剂13的SOx捕集率维 持预定高的SOx捕集率例如接近百分之百。
即，在SOx捕集催化剂13的温度T比界限温度To低时，如果增大由 内燃机产生的车辆驱动力，则可以使排气温度上升，这样可以使SOx捕集 催化剂13的温度T为界限温度To以上。但是，如果此时吸入空气量Ga 比界限空气量Go少，则SOx捕集率会上升至预定高的SOx捕集率，但在 pA^空气量Ga比界限空气量Go多时，SOx捕集率不能上升至预定高的
scx捕集率。
因此，在本发明的实施例中，在SOx捕集催化剂13的温度T为界限 温度To以下时，根据在增大内燃机的输出转矩时SOx捕集率是否变为预 定高的SOx捕集率，来调节由内燃机产生的车辆驱动力和由电动装置产生 的车辆驱动力。
即，具体地说，当增大内燃机的输出转矩会使SOx捕集率变为预定高 的SOx捕集率时，使内燃机的输出转矩相对于要求转矩增大。为了说明这 一点，图6中示出了加速踏板32的等i^"量线d广di、内燃机转速N、和 内燃机的输出转矩TQ的关系。另外，在图6中，加速踏板32的 量从 d,向di逐渐增大。在图6中，当加速踏板32的i^量和内燃机转速N确
12定时，此时的输出转矩TQ变为要求转矩。
即，例如现在取图6中A点所示的运行状态。在这样的运行状态时SOx 捕集催化剂13的温度T为界限温度To以下，当此时增大内燃机的输出转 矩会使SOx捕集率变为预定高的SOx捕集率时，则使内燃机的输出转矩从 图6的A点所示的要求转矩慢慢增大ATQ至例如B点所示的输出转矩。 由此使SO、捕集率增大至接近100%。
另外，在该实施例中，在使内燃机的输出转矩增大ATQ时，使输出转 矩的增大部分ATQ在电动装置的发电作用中消费掉，以使车辆驱动力不增 大。即，此时使电动装置作为发电机工作，使输出转矩的增大部分ATQ用 于发电机的发电作用。
与此相对的是，当在SOx捕集催化剂13的温度T变为界限温度To以 下时，当即使增大内燃机的输出转矩，SOx捕集率也不会变成预定高的SOx 捕集率时，即在吸入空气量Ga比界限空气量Go多时，即使增大内燃机的 输出转矩，SOx也继续流入到NOx吸藏催化剂14中，因此，将SOx捕集 催化剂13配置在NOx吸藏催化剂14的上游的意义消失。因此，此时停止 内燃机，同时由电动装置驱动车辆。即，若此时内燃机的输出转矩为例如 图6中的A点所示的输出转矩，则驱动电动装置以产生A点所示的输出转 矩。
这样，在本发明的实施例中，在SOx捕集催化剂13的温度T变为界 P艮温度To以下，且吸入空气量Ga比界限空气量Go多时，使内燃机停止。 这样的运行状态主要在内燃机暖M行时出现，因此，在内燃机暖机工作 时有时使内燃机停止。
另一方面，在本发明的实施例中，在SOx捕集催化剂13的温度T为 界限温度To以上时，只要SOx捕集率不会因为SOx捕集催化剂13的温度 降低以外的原因而降低，就由内燃机驱动车辆。而在SOx捕集催化剂l3 的温度T为界限温度To以上时，在吸入空气量Ga比界限空气量Go多、 SOx捕集率低的情况下，为了降低SOx捕集催化剂13的温度T而使内燃机的输出转矩相对于要求转矩减少，此时，由电动装置产生的车辆驱动力补 充输出转矩的减少量，以使车辆驱动力不变化。
即例如，现在取图6中B点所示的运行状态。此时SOx捕集催化剂13 的温度T为界限温度To以上，若p及入空气量Ga比界限空气量Go多，则 将内燃机的输出转矩从图6的B点所示的要求转矩慢慢减少ATQ至例如A 点所示的输出转矩，并利用电动马达27的驱动力来补充该输出转矩的减少
图7示出了运行控制流程。每隔固定时间就进行该流程。 参照图7，首先在步骤70中，根据图6所示的关系，基于加速i^板32 的i^量d广di、和内燃机的转速来计算出要求转矩TQ。接着，在步骤71 中，判断由温度传感器15推定的SOx捕集催化剂13的温度T是否高于界 限温度To,在T>To时进入步骤72，判断由吸入空气量检测器8检测出的 吸入空气量G是否比界限空气量Go多。在G《Go时i^步骤73。
从图4和图5可知，在T〉To且G《Go时，SOx捕集率接近百分之百。 因此可知，在SOx捕集率接近百分之百时进入步骤73。在步骤73中，将 由步骤70计算出的要求转矩TQ作为最终的内燃机要求转矩，接着在步骤 74中进行燃料喷射控制以得到该最终的要求转矩。接着，在步骤75中使 电动马达27为自由运转状态。接着，在步骤76中将转矩补正值ATQU、 ATQD清零。
与此相对的是，当在步骤72中判断为G>Go时，为了使SOx捕集率 上升至接近百分之百，进入步骤77中使内燃机的输出转矩慢慢减少。即， 首先在步骤77中在转矩减少补正量ATQD上加上一定值a。接着，在步 骤78中从由步骤70计算出的要求转矩TQ减去转矩减少补正量ATQD， 将减去后所得的结果作为最终的内燃机要求转矩TQe(=TQ-ATQD)。接着， 在步骤79中进行燃料的喷射控制以得到该最终的要求转矩TQe。
接着，在步骤80中，将转矩减少补正量ATQD作为用于驱动车辆的 电动马达27的输出转矩TQm。接着在步骤81中驱动电动马达27以产生输出转矩TQm。接着在步骤82中将转矩增大补正量ATQU清零。
另一方面，当在步骤71中判断为T《To时，i^步骤83判断吸入空 气量G是否多于界限空气量Go。在G < Go时可以通过对SOx捕集催化剂 13进行升温来使SOx捕集率接近百分之百，因此，在G<Go时ii^步骤 84，逐渐增大内燃机的输出转矩。
即，首先在步骤84中在转矩增大补正量ATQU上加上一定值p。接着 在步骤85中在由步骤70计算出的要求转矩TQ上加上转矩增大补正量 ATQU，将相加的结果作为最终的内燃机要求转矩TQe(=TQ+ATQU)。接 着，在步骤86中以得到该最终的要求转矩TQe的方式进行燃料的喷射控 制.
接着在步骤87中使电动马达27作为发电机而工作，将转矩增大补正 量ATQU在发电中消费掉。接着，在步骤88中将转矩减少补正量ATQD 清零。
与此相对的是，当在步骤83中判断为G>Go时，即使调节内燃机的 输出转矩也不能将SOx捕集率升高至接近百分之百。因此，此时进入步骤 89使内燃机停止。接着在步骤卯中将由步骤70计算出的要求转矩TQ作 为用于驱动车辆的电动马达27的输出转矩TQm。接着，在步骤W中以产 生输出转矩TQm的方式驱动电动马达27。此时将变速机25设在空档的位 置。接着ii^步骤76。
下面参照图8来对电动装置的另一实施例予以说明。 参照图8，该实施例中的电动装置由电动马达、和作为发电机工作的 一对电动发电机100、 101、以及行星齿轮机构102构成。该行星齿轮W^J 102具有太阳齿轮103、齿圏104、配置在太阳齿轮103和齿圏l(M之间 的行星齿轮105、以及载持行星齿轮105的行星架106。太阳齿轮103与电 动发电机101的旋转轴107连接，行星架106与内燃机1的输出轴111连 接。另外，齿圏104—方与电动发电机100的旋转轴108连接，另一方介 由皮带109与同驱动轮连接的输出轴110连接。由此可知，在齿圏1(M旋
15转时，与此相伴地使输出轴110旋转。
省略了对该电动装置的详细运转的说明，但概而言之，电动发电机100 主要作为电动马达工作，电动发电机101主要作为发电机工作。
即，在仅借助内燃机l的输出功率来驱动车辆时，电动发电机101的 运转停止。此时内燃机1的输出轴111旋转会4吏齿圈104旋转。在齿圏104 旋转时，齿圏104的旋转力介由皮带109传达给输出轴110，由此驱动车 辆。此时电动发电机100空转。
另一方面，在仅借助电动力驱动车辆时，内燃机l的运行停止，借助 电动发电机100来驱动车辆。即在电动发电机100运转时，会使齿圏104 旋转，齿圏104的旋转力介由皮带109被传达给输出轴110，由此来驱动 车辆。另一方面，由于此时行星架106不旋转，所以在齿圏1(M旋转时， 太阳齿轮103旋转，此时电动发电机101空转。
另一方面，在内燃机的驱动力与电动力重合时，除了内燃机l以外， 电动发电机100也被驱动，此时齿圏104的旋转力与行星架106的旋转力 重合。另一方面，此时的电动发电机101发挥发电作用。
权利要求
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内燃机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SOx的SOx捕集催化剂，在SOx捕集催化剂下游的排气通路内配置有NOx吸藏催化剂，所述NOx吸藏催化剂在流入的排气的空燃比稀薄时吸藏排气中所含的NOx，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NOx；所述排气净化装置具有能够产生与内燃机产生的车辆驱动力分开的车辆驱动力、并且能够借助内燃机发电的电动装置，能够调节由内燃机产生的车辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力，以使SOx捕集催化剂的SOx捕集率维持预定高的SOx捕集率。
2. 根据权利要求l所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 所述SOx捕集催化剂具有在预定的界限温度以下时SOx捕集率降低的性 质，当SCX捕集催化剂的温度在该界限温度以下时，根据在增大内燃机的 输出转矩时S(X捕集率是否达到所述的预定高的SOx捕集率，来调节由内 燃机产生的车辆驱动力和由电动装置产生的车辆驱动力。
3. 根据权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 当增大内燃机的输出转矩会使SOx捕集率变为所述预定高的SOx捕集率 时，使内燃机的输出转矩相对于要求转矩增大，并将输出转矩的增大量通 过电动装置的发电作用消费。
4. 根据权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 当增大内燃机的输出转矩不会使SOx捕集率变为所述预定高的SOx捕集率 时，使内燃机停止，并借助电动装置来驱动车辆。
5. 根据权利要求2所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 当吸入空气量比预定的界限吸入空气量少时，判断为增大内燃机的输出转 矩会使SOx捕集率变为所述预定高的SOx捕集率，当吸入空气量比预定的 界限吸入空气量多时，判断为增大内燃机的输出转矩不会使SOx捕集率变 为所述预定高的SOx捕集率。
6. 根据权利要求l所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 所述SOx捕集催化剂具有在预定的界限温度以下时SOx捕集率降低的性 质，在SOx捕集催化剂的温度在该界限温度以上时，只要SOx捕集率不会 因SOx捕集催化剂的温度降低以外的原因而降低，就由内燃机驱动车辆。
7. 根据权利要求6所述的压缩点火式内燃机的排气净化装置，其中， 在SOx捕集催化剂的温度为所述界限温度以上时，在吸入的空气量比预定 的界限空气量多、SOx捕集率降低的情况下，使内燃机的输出转矩相对于 要求转矩减少，同时通过由电动装置产生的车辆驱动力来补充输出转矩的 减少量。
全文摘要
一种内燃机，以内燃机的输出力与电动马达(27)的输出力重合的方式形成。在NO_x吸藏催化剂(14)上游的内燃机排气通路内配置有能够捕捉排气中所含的SO_x的SO_x捕集催化剂(13)。调节由内燃机产生的车辆驱动力和由电动马达(27)产生的车辆驱动力，以使SO_x捕集催化剂(13)的SO_x捕集率维持预定高的SO_x捕集率。
文档编号B60W10/06GK101547818SQ20088000090
公开日2009年9月30日 申请日期2008年1月24日 优先权日2007年1月26日
发明者吉田耕平, 大月宽, 广田信也, 林孝太郎, 浅沼孝充, 西冈宽真 申请人:丰田自动车株式会社