压缩点火式内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及压缩点火式内燃机的排气净化装置。
技术介绍
将NOx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NOx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NOx， 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N(X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N(X从NOx吸藏催化剂中被释放出，NOx 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N(X — 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的，因此被吸藏在NOx吸藏催化剂中 的SO、的量逐渐增大，其结果可吸藏的NO、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N(X 吸藏催化剂的排气的空燃比变浓时，被吸藏在NOx吸藏催化剂中的SO、从 NOx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NOx吸藏 催化剂释放SOx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NOx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SOx的SOx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SOx捕捉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捕捉催化剂的情况下，在SOx捕捉催化剂的SOx 捕捉率下降时，也需要对SOx捕捉催化剂进行再生。此时，SOx捕捉催化 剂可以通过升温来进行再生。但是，由该SOx捕捉催化剂捕捉的SOx量比 被吸藏在NOx吸藏催化剂中的SOx量多得多，如果使SOx捕捉催化剂过度 升温一点点，捕捉的SOx就会全部释放出。其结果，从SOx捕捉催化剂流出的排气中的sc^浓度变得极高。SOx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SOx浓度升高。即，在使用SOx捕捉催化剂时需要将从sox捕捉催化剂流出的排气中的sox浓度保持在一定限度以内。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够使从SOx捕捉催化剂流出的排气中的 sox浓度保持在一定限度以下的压缩点火式内燃机。根据本专利技术，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sox的SOx捕捉催化剂，在SOx捕捉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SOx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SOx捕捉催化剂流出的排气中的SOx浓度在再生期间内变为预先设 定的SOx浓度以下。图l是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 载体的表面部分的剖视图；图3是SOx捕捉催化剂的基体的表面部分的剖 视图；图4是表示SOx捕捉率的图；图5是表示吸藏SOx量SOXA、 SOXB 的图i普的图；图6是表示吸藏SOx量:CSOX与应该进行再生控制的吸藏 S(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S(X释》文温度的图；图9是表示再生控制的时间图；附图说明图10是表示发动机 的输出扭矩的图；图ll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l表示压缩点火式内燃机的整体图。参照图1， l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SOx捕捉催化剂13以及NOx吸藏催化剂14，在催化 剂转换器12内在SOx捕捉催化剂13与NOx吸藏催化剂14之间配置有 用于检测从SOx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SOx捕捉催化剂13流出的排气中的SOx浓度的SOx传感器16。 在本专利技术的实施例中从该温度传感器15的检测值推定SOx捕捉催化剂的5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，与变速才几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^L 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，包括由双方向性总线41互相连 接的ROM(只读存储器)42、 RAM(随才踏储器)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SOx 传感器16的输出信号分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田耕平，西冈宽真，林孝太郎，浅沼孝充，广田信也，大月宽，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]