內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置制造方法
【專利摘要】內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置對(duì)在排氣路徑(215)上具備排氣凈化催化劑(216)的內(nèi)燃機(jī)(200)的排氣動(dòng)作進(jìn)行控制。內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備：預(yù)熱單元，進(jìn)行排氣凈化催化劑的預(yù)熱；及氧供給單元(220、221)，在預(yù)熱結(jié)束后，向排氣凈化催化劑供給氧。由此，能夠使在預(yù)熱時(shí)吸附于排氣凈化催化劑的硫適宜地脫離。因此，能夠抑制因硫包覆而排氣凈化催化劑的凈化能力下降的情況。
【專利說明】內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)搭載于例如機(jī)動(dòng)車等車輛的內(nèi)燃機(jī)的排氣動(dòng)作進(jìn)行控制的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]在這種內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上配置有能夠?qū)⑴艢庵械腍C、CO、NO這3個(gè)成分同時(shí)凈化的三元催化劑。三元催化劑被認(rèn)為通常在未成為活性化溫度以上時(shí)無法發(fā)揮適當(dāng)?shù)膬艋芰?。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)等，進(jìn)行使通過催化劑的排氣的溫度上升而使催化劑溫度早期到達(dá)活性化溫度的所謂催化劑的預(yù)熱操作。在這樣的催化劑的預(yù)熱操作中，監(jiān)視催化劑的溫度，在催化劑到達(dá)活性化溫度的時(shí)刻停止預(yù)熱操作(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]另外，已知三元催化劑因長時(shí)間進(jìn)行凈化而老化。因此，在混合動(dòng)力車輛中，提出了通過馬達(dá)強(qiáng)制性地使內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)，由此向三元催化劑供給還原劑的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)2) ο
[0004]另一方面，例如為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，使用暫時(shí)停止燃料向內(nèi)燃機(jī)的供給的燃料切斷這樣的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)3)。在進(jìn)行燃料切斷的情況下，在燃料停止期間超過了規(guī)定的期間時(shí)，將空燃比設(shè)為濃，由此能夠抑制催化劑的凈化能力的下降(例如，參照專利文獻(xiàn)4)。而且，在催化劑的溫度為高溫的情況下，暫時(shí)不進(jìn)行燃料切斷，由此能夠抑制催化劑的老化(例如，參照專利文獻(xiàn)5)。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開H07-229419號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2006-266115號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-291206號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開2005-233115號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)5:日本特開2005-337171號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的課題
[0013]內(nèi)燃機(jī)使用的燃料存在包含硫作為其成分的情況。燃料中的硫例如作為SOx而吸附于三元催化劑的催化劑涂層材料，但是在此狀態(tài)下進(jìn)行催化劑預(yù)熱操作時(shí)，從催化劑涂層材料脫離的硫吸附于催化劑上的貴金屬，催化劑活性可能會(huì)下降。尤其是吸附于貴金屬的硫即使在比較高溫的情況下也不會(huì)脫離，因此即使在預(yù)熱后，催化劑活性也會(huì)持續(xù)下降。這樣，在對(duì)催化劑進(jìn)行預(yù)熱操作的技術(shù)中，在燃料中含有硫的情況下，存在由于該吸附而預(yù)熱后的凈化能力下降這樣的技術(shù)問題。
[0014]本發(fā)明鑒于上述的問題而作出，課題在于提供一種能夠使吸附于催化劑的硫適宜地脫離的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置。
[0015]用于解決課題的方案
[0016]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置為了解決上述課題，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣路徑上具備排氣凈化催化劑，其具備:預(yù)熱單元，進(jìn)行所述排氣凈化催化劑的預(yù)熱；及氧供給單元，在所述預(yù)熱結(jié)束后，向所述排氣凈化催化劑供給氧。
[0017]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置對(duì)在排氣路徑上具備排氣凈化催化劑的內(nèi)燃機(jī)的排氣動(dòng)作進(jìn)行控制。需要說明的是，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)構(gòu)成作為例如對(duì)車輛的驅(qū)動(dòng)軸能夠供給動(dòng)力的動(dòng)力要素，可采用不管例如燃料類別、燃料的供給方式、燃料的燃燒方式、吸排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及氣缸排列等如何的各種方式。而且，本發(fā)明的排氣凈化催化劑是至少能夠?qū)ε艢庵泻械牧?S)進(jìn)行凈化的催化劑。排氣凈化催化劑例如在載體上具備鉬(Pt)、銠(Rh) (Pd)等貴金屬而構(gòu)成。
[0018]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)，首先通過預(yù)熱單元進(jìn)行排氣凈化催化劑的預(yù)熱。預(yù)熱單元通過例如使內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期延遲等方法，使通過排氣凈化催化劑的排氣的溫度上升，從而使排氣凈化催化劑早期到達(dá)活性化溫度。由此，即使在內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)時(shí)等，也能夠有效地將排氣凈化。排氣凈化催化劑的預(yù)熱有時(shí)伴隨著例如內(nèi)燃機(jī)的輸出下降引起的運(yùn)轉(zhuǎn)性及燃油經(jīng)濟(jì)性的惡化等情況，因此排氣凈化催化劑到達(dá)活性化溫度后迅速地使其結(jié)束。
[0019]在此，作為燃料的成分而含有的硫在燃料的燃燒后作為SOx (硫氧化物)而向排氣路徑放出，吸附于排氣凈化催化劑。由吸附于排氣凈化催化劑的硫例如在450°C左右脫離。因此，上述的排氣凈化催化劑的預(yù)熱前吸附的硫通過預(yù)熱而脫離。
[0020]然而，根據(jù)本發(fā)明人的研究，因預(yù)熱而脫離的硫在濃氣氛下吸附于排氣凈化催化劑的貴金屬。并且，這樣吸附于排氣凈化催化劑的貴金屬的硫在濃氣氛下，在到達(dá)極高溫(例如，700°C以上)之前不脫離。因此，若假設(shè)不實(shí)施任何對(duì)策，則即使在預(yù)熱結(jié)束后，硫也仍吸附于排氣凈化催化劑，成為使排氣凈化催化劑的凈化能力下降的原因。
[0021]在此，在本發(fā)明中，尤其是在排氣凈化催化劑的預(yù)熱結(jié)束后，通過氧供給單元，向排氣凈化催化劑供給氧。這樣，若向預(yù)熱結(jié)束后的排氣凈化催化劑供給氧，則即便不是上述的700°C以上的高溫，也能夠?qū)⑽接谫F金屬的硫氧化而作為SO2脫離。由此，能夠防止預(yù)熱結(jié)束后的排氣凈化催化劑的凈化能力因吸附的硫而下降的情況。
[0022]需要說明的是，向排氣凈化催化劑供給的氧即便不是極高濃度的氧(例如是大氣程度的氧)，也能夠相應(yīng)地得到上述的效果。
[0023]如以上說明那樣，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，能夠使吸附于排氣凈化催化劑的硫適宜地脫離。
[0024]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的一方案中，所述氧供給單元包含以下單元中的至少I個(gè)單元:使燃料向內(nèi)燃機(jī)的供給暫時(shí)停止的燃料供給停止單元；利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力使所述內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；及利用與向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的路徑不同的路徑來供給空氣的二次空氣供給單元。
[0025]根據(jù)該方案，在氧供給單元包含燃料供給停止單元的情況下，暫時(shí)停止燃料向內(nèi)燃機(jī)的供給(進(jìn)行所謂的燃料切斷)，由此將排氣凈化催化劑中不包含燃料(即，氧濃度高)的空氣向排氣凈化催化劑供給。
[0026]另外，在氧供給單元包含電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的情況下，停止的內(nèi)燃機(jī)借助來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而旋轉(zhuǎn)(進(jìn)行所謂的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng))，由此將排氣凈化催化劑中不包含燃料的空氣向排氣凈化催化劑供給。
[0027]另外，在氧供給單元包含二次空氣供給單元的情況下，例如利用與向內(nèi)燃機(jī)供給混合氣的路徑不同的路徑，從構(gòu)成為氣泵的二次空氣供給單元向排氣凈化催化劑供給空氣。
[0028]如以上那樣，根據(jù)本方案，對(duì)于預(yù)熱后的排氣凈化催化劑能夠可靠地供給氧。
[0029]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備催化劑床溫檢測單元，所述催化劑床溫檢測單元檢測所述排氣凈化催化劑的床溫，在所述排氣凈化催化劑的床溫處于已吸附的Sox要脫離的溫度以上的規(guī)定區(qū)域的情況下，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
[0030]根據(jù)該方案，在通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧之前，通過催化劑床溫檢測單元檢測排氣凈化催化劑的床溫。并且，在檢測到的溫度為吸附于排氣凈化催化劑的Sox要脫離的溫度以上的規(guī)定區(qū)域的情況下，通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧。需要說明的是，這里的“規(guī)定區(qū)域”是用于判定是否向排氣凈化催化劑供給氧的值，設(shè)定為能夠使SOx有效地脫離且能夠減少排氣凈化催化劑的老化那樣的溫度域。
[0031]通過如上述那樣供給氧，由排氣凈化催化劑的硫即便不是例如700°C以上的高溫也脫離。然而，在排氣凈化催化劑的床溫極低的情況下(例如，400°C以下)，即使供給氧也難以有效地使其脫離。而且相反，在排氣凈化催化劑的床溫極高的情況下(例如，800°C以上)，因供給氧可能會(huì)促進(jìn)排氣凈化催化劑的老化。
[0032]然而，在本方案中，由于在排氣凈化催化劑的床溫為規(guī)定區(qū)域的情況下供給氧，因此能夠避免上述的不良情況。因此，能夠更適宜地使吸附于排氣凈化催化劑的硫脫離。
[0033]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，在所述內(nèi)燃機(jī)的間歇停止時(shí)，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
[0034]根據(jù)該方案，在通過氧供給單元向排氣凈化催化劑供給氧時(shí)，內(nèi)燃機(jī)間歇停止(即，可視為在混合動(dòng)力車輛等中暫時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài))。因此，在內(nèi)燃機(jī)中不會(huì)產(chǎn)生因燃料燃燒而產(chǎn)生的排氣，能夠容易地將濃度比較高的氧向排氣凈化催化劑供給。
[0035]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備空燃比檢測單元，所述空燃比檢測單元檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比，在所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比為濃氣氛的情況下，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
[0036]根據(jù)該方案，在通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧之前，通過空燃比檢測單元檢測排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比。并且，在檢測到的空燃比為濃氣氛的情況下，通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧。需要說明的是，這里的“濃氣氛”是指燃料的比率高于理想空燃比(即，理想配比狀態(tài))的狀態(tài)。
[0037]在此，在氧供給前的排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比不是濃氣氛的情況下(即，為稀氣氛的情況下)，供給氧引起的硫脫離效果可能會(huì)下降。根據(jù)本方案，能夠防止這樣的狀況，因此能夠使吸附于排氣凈化催化劑的硫有效地脫離。
[0038]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備濃氣氛化單元，所述濃氣氛化單元在通過所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧之前將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
[0039]根據(jù)該方案，在氧供給前的排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比不是濃氣氛的情況下，通過濃氣氛化單元，強(qiáng)制性地使排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。由此，能夠有效地使吸附于排氣凈化催化劑的硫脫離。
[0040]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備:空燃比檢測單元，檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比；及氧濃度檢測單元，檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度，在所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比為稀氣氛且所述排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度為規(guī)定值以上的情況下，所述氧供給單元停止氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
[0041]根據(jù)該方案，在通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧時(shí)，通過空燃比檢測單元來檢測排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比。而且，通過氧濃度檢測單元來檢測排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度。并且，在檢測到的空燃比為稀氣氛且排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度為規(guī)定濃度以上的情況下，使氧供給單元向排氣凈化單元供給氧停止。需要說明的是，這里的“規(guī)定濃度”是用于判定是否停止氧供給單元進(jìn)行的氧的供給的閾值，設(shè)定為能夠使吸附于排氣凈化催化劑的硫充分脫離的氧濃度的值。
[0042]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，無論吸附于排氣凈化催化劑的硫是否充分脫離，都能夠防止繼續(xù)進(jìn)行氧的供給。因此，能夠更加適宜地使吸附于排氣凈化催化劑的硫脫離。
[0043]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備:第二排氣凈化催化劑，相比所述排氣凈化催化劑設(shè)置在所述排氣路徑的后段；及流入空氣量檢測單元，檢測在由所述氧供給單元進(jìn)行的氧的供給中向所述第二排氣凈化催化劑流入的流入空氣量，在所述流入空氣量達(dá)到了規(guī)定量的情況下，所述氧供給單元停止氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
[0044]根據(jù)該方案，在比排氣凈化催化劑靠排氣路徑的下游側(cè)(即，從排氣凈化催化劑觀察時(shí)與內(nèi)燃機(jī)相反的一側(cè))，設(shè)置第二排氣凈化催化劑。第二排氣凈化催化劑構(gòu)成為例如床下催化劑，對(duì)于由排氣凈化催化劑無法凈化或無法凈化完全的物質(zhì)進(jìn)行凈化。
[0045]在本方案中，當(dāng)通過氧供給單元開始氧向排氣凈化單元的供給時(shí)，通過流入空氣量檢測單元，檢測向第二排氣凈化催化劑流入的流入空氣量。并且，在檢測到的流入空氣量為規(guī)定量以上時(shí)，停止氧供給單元向排氣凈化單元供給氧。需要說明的是，這里的“規(guī)定量”是用于判定是否停止氧供給單元進(jìn)行的氧的供給的閾值，以對(duì)應(yīng)于能夠使吸附于排氣凈化催化劑的硫充分脫離的流入空氣量的方式設(shè)定。
[0046]根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠防止無論吸附于排氣凈化催化劑的硫是否充分脫離都持續(xù)進(jìn)行氧的供給的情況。因此，能夠更適宜地使吸附于排氣凈化催化劑的硫脫離。
[0047]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備第二濃氣氛化單元，所述第二濃氣氛化單元在由所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧結(jié)束后，將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
[0048]根據(jù)該方案，當(dāng)氧供給單元向排氣凈化催化劑供給氧結(jié)束時(shí)，通過第二濃氣氛化單元，將排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。這樣的話，在氧的供給結(jié)束之后的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，能夠防止NOx (氮氧化物)的排出量增加的情況。
[0049]在上述的具備第二濃氣氛化單元的方案中，所述第二濃氣氛化單元也可以通過在所述內(nèi)燃機(jī)間歇停止后再起動(dòng)時(shí)使燃料的噴射量增加，而將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
[0050]這種情況下，在氧供給單元向排氣凈化催化劑供給氧之后，在內(nèi)燃機(jī)間歇停止后再起動(dòng)時(shí)，燃料的噴射量比通常增加。即，在進(jìn)行了氧的供給之后的內(nèi)燃機(jī)的再起動(dòng)時(shí)，與通常的(即，未進(jìn)行氧供給單元進(jìn)行的氧的供給的情況下的)再起動(dòng)時(shí)相比，噴射更多的燃料。這樣的話，能夠可靠地將排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。因此，在氧的供給結(jié)束之后的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，能夠防止NOx的排出量增加的情況。
[0051]在上述的內(nèi)燃機(jī)的再起動(dòng)時(shí)使燃料的噴射量增加的方案中，可以是，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備氧量檢測單元，所述氧量檢測單元檢測通過所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給的氧量，所述第二濃氣氛化單元基于所述檢測到的氧量，對(duì)所述燃料的噴射量的增加量進(jìn)行校正。
[0052]這種情況下，通過氧供給單元向排氣凈化催化劑供給的氧量由氧量檢測單元檢測。并且，內(nèi)燃機(jī)在間歇停止后再起動(dòng)時(shí)噴射的燃料的增加量基于檢測到的氧量來校正。這樣的話，能夠?qū)⒃趦?nèi)燃機(jī)的再起動(dòng)時(shí)噴射的燃料的量校正為適當(dāng)?shù)闹?即，能夠?qū)⑴艢鈨艋呋瘎﹥?nèi)的空燃比可靠地形成為濃氣氛的值)。因此，在氧的供給結(jié)束之后的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，能夠適宜地防止NOx的排出量增加。
[0053]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述排氣凈化催化劑是三元催化劑。
[0054]根據(jù)該方案，排氣凈化催化劑構(gòu)成為能夠?qū)ε艢庵械腍C(烴)、C0( —氧化碳)、Ν0χ進(jìn)行凈化的三元催化劑。在該三元催化劑中，如上述那樣，即使在預(yù)熱后也會(huì)發(fā)生硫仍吸附于貴金屬的情況。因此，通過在預(yù)熱后供給氧，而能夠可靠地使硫脫離，防止凈化能力的下降。
[0055]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的另一方案中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備:轉(zhuǎn)速檢測單元，檢測所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速；及負(fù)荷檢測單元，檢測所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，所述氧供給單元基于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速及所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，而開始氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
[0056]根據(jù)該方案，在通過氧供給單元向排氣凈化單元供給氧之前，通過轉(zhuǎn)速檢測單元來檢測內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速。而且，通過負(fù)荷檢測單元來檢測內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷。并且，在氧供給單元中，基于檢測到的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速及負(fù)荷，來判定是否開始氧向排氣凈化催化劑的供給。
[0057]具體而言，氧供給單元在向排氣凈化催化劑的氧的供給引起而內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)未出現(xiàn)障礙的程度那樣內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速及負(fù)荷的各自的值低的情況下，開始氧向排氣凈化催化劑的供給。這樣的話，能夠防止搭載內(nèi)燃機(jī)的車輛的不良情況的發(fā)生或駕駛性能的下降，并使吸附于排氣凈化催化劑的硫脫離。
[0058]本發(fā)明的作用及其他的優(yōu)點(diǎn)通過如下說明的用于實(shí)施發(fā)明的方式明確可知。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]圖1是概念性地表示混合動(dòng)力車輛的結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0060]圖2是概念性地表示混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0061]圖3是表示發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0062]圖4是表示內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置中的到氧供給控制開始之前的動(dòng)作的流程圖。
[0063]圖5是表示預(yù)熱前及預(yù)熱后的三元催化劑的狀態(tài)的概念圖。
[0064]圖6是表示內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置中的氧供給控制執(zhí)行時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
[0065]圖7是表示氧供給前及氧供給時(shí)的三元催化劑的狀態(tài)的概念圖。
[0066]圖8是表示比較例的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)的各種參數(shù)的變化的時(shí)間圖。
[0067]圖9是表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)的各種參數(shù)的變化的時(shí)間圖。

【具體實(shí)施方式】
[0068]以下，關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行說明。
[0069]<裝置結(jié)構(gòu)>
[0070]首先，關(guān)于搭載本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的混合動(dòng)力車輛的整體結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D1進(jìn)行說明。在此，圖1是概念性地表示混合動(dòng)力車輛的結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0071]在圖1中，本實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛I具備混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置10、P⑶(PowerControl Unit) 11、蓄電池12、油門開度傳感器13、車速傳感器14及EOJ(ElectronicControl Unit)100。
[0072]ECUlOO 是電子控制單兀，具備 CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read OnlyMemory)及RAM(Random Access Memory)等，能夠控制混合動(dòng)力車輛I的各部的動(dòng)作。ECU100按照存儲(chǔ)在例如ROM等中的控制程序，能夠執(zhí)行混合動(dòng)力車輛I中的各種控制。ECU100構(gòu)成本發(fā)明的“內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置”的一部分。
[0073]PCUll將從蓄電池12取出的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力而向后述的電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2供給。而且，包含能夠?qū)⒂呻妱?dòng)發(fā)電機(jī)MGl及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2發(fā)出的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力而向蓄電池12供給的未圖示的逆變器。S卩，PCUll是電力控制單元，能夠控制蓄電池12與各電動(dòng)發(fā)電機(jī)之間的電力的輸入輸出、或各電動(dòng)發(fā)電機(jī)相互間的電力的輸入輸出(即，這種情況下，不經(jīng)由蓄電池12而在各電動(dòng)發(fā)電機(jī)相互之間進(jìn)行電力的交接)。P⑶11成為與E⑶100電連接且由E⑶100控制其動(dòng)作的結(jié)構(gòu)。
[0074]蓄電池12是作為用于使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2進(jìn)行動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)的電力的電力供給源發(fā)揮功能的能夠充電的蓄電單元。蓄電池12的蓄電量在ECU100等中能夠檢測。
[0075]油門開度傳感器13是能夠檢測混合動(dòng)力車輛I的未圖示的油門踏板的操作量即油門開度Ta的傳感器。油門開度傳感器13與ECU100電連接，檢測到的油門開度Ta由ECU100以固定或不固定的周期參照。
[0076]車速傳感器14是能夠檢測混合動(dòng)力車輛I的車速V的傳感器。車速傳感器14與E⑶100電連接，檢測到的車速V由E⑶100以固定或不固定的周期參照。
[0077]混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置10是作為混合動(dòng)力車輛I的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)揮功能的動(dòng)力單元。在此，參照?qǐng)D2,說明混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在此，圖2是概念性地表示混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
[0078]在圖2中，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置10主要具備發(fā)動(dòng)機(jī)200、動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)300、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl (以下，適當(dāng)簡稱為“MG1”)、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 (以下，適當(dāng)簡稱為“MG2”)、輸入軸400、驅(qū)動(dòng)軸500、減速機(jī)構(gòu)600。
[0079]發(fā)動(dòng)機(jī)200是作為本發(fā)明的“內(nèi)燃機(jī)”的一例的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，作為混合動(dòng)力車輛I的主要的動(dòng)力源發(fā)揮功能。在此，參照?qǐng)D3，說明發(fā)動(dòng)機(jī)200的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。在此，圖3是例示發(fā)動(dòng)機(jī)的一剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0080]需要說明的是，本發(fā)明中的“內(nèi)燃機(jī)”是包括如下發(fā)動(dòng)機(jī)的概念:具有至少I個(gè)氣缸，在該氣缸內(nèi)部的燃燒室中，將包含例如汽油、輕油或醇等各種燃料的混合氣燃燒時(shí)產(chǎn)生的力適當(dāng)經(jīng)由例如活塞、連桿及曲軸等物理性的或機(jī)械性的傳遞單元而能夠作為驅(qū)動(dòng)力取出。只要滿足上述概念即可，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)沒有限定為發(fā)動(dòng)機(jī)200的結(jié)構(gòu)而可以具有各種方式。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)200是在與紙面垂直的方向上直列地排列有多個(gè)氣缸201而成的發(fā)動(dòng)機(jī)，但是各個(gè)氣缸201的結(jié)構(gòu)相互等同，因此在圖3中僅對(duì)于一個(gè)氣缸201進(jìn)行說明。
[0081]在圖3中，發(fā)動(dòng)機(jī)200構(gòu)成為:在氣缸201內(nèi)經(jīng)由火花塞(標(biāo)號(hào)省略)的一部分向燃燒室露出而成的點(diǎn)火裝置202進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作來使混合氣燃燒，并能夠?qū)?duì)應(yīng)于上述燃燒的爆發(fā)力而產(chǎn)生的活塞203的往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由連桿204轉(zhuǎn)換成曲軸205的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0082]在曲軸205附近設(shè)置有對(duì)曲軸205的旋轉(zhuǎn)位置(S卩，曲軸角)進(jìn)行檢測的曲軸位置傳感器206。該曲軸位置傳感器206與E⑶100 (未圖示)電連接，在E⑶100中，基于從該曲軸位置傳感器206輸出的曲軸角信號(hào)，算出發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE。
[0083]在發(fā)動(dòng)機(jī)200中，從外部吸入的空氣通過吸氣管207，經(jīng)由吸氣口 210而在進(jìn)氣門211的開閥時(shí)被導(dǎo)向氣缸201內(nèi)部。另一方面，噴射器212的燃料噴射閥向吸氣口 210露出，對(duì)于吸氣口 210能夠噴射燃料。從噴射器212噴射的燃料在進(jìn)氣門211的開閥時(shí)期的前后與吸入空氣混合，成為上述的混合氣。
[0084]燃料積存于未圖示的燃料罐，通過未圖示的供給泵的作用，經(jīng)由未圖示的輸送管向噴射器212供給。在氣缸201內(nèi)部燃燒后的混合氣成為排氣，在與進(jìn)氣門211的開閉連動(dòng)地開閉的排氣門213的開閥時(shí)經(jīng)由排氣口 214被導(dǎo)向排氣管215。
[0085]另一方面，在吸氣管207中的吸氣口 210的上游側(cè)配置有能夠調(diào)節(jié)經(jīng)由未圖示的濾清器導(dǎo)入的吸入空氣的吸入空氣量的節(jié)氣門208。該節(jié)氣門208由與E⑶100電連接的節(jié)氣門馬達(dá)209來控制其驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。需要說明的是，ECU100基本上以得到與未圖示的油門踏板的開度(即，上述的油門開度Ta)對(duì)應(yīng)的節(jié)氣門開度的方式控制節(jié)氣門馬達(dá)209，但是也可以經(jīng)由節(jié)氣門馬達(dá)209的動(dòng)作控制不介有駕駛員的意思地調(diào)整節(jié)氣門開度。即，節(jié)氣門208構(gòu)成為一種電子控制式節(jié)氣門。
[0086]在排氣管215設(shè)有作為本發(fā)明的“排氣凈化催化劑”的一例的三元催化劑216。三元催化劑216是對(duì)從發(fā)動(dòng)機(jī)200排出的排氣中的NOx(氮氧化物)進(jìn)行還原的同時(shí)能夠?qū)⑴艢庵械腃O(—氧化碳)及HC(烴)氧化的催化劑裝置。而且，本實(shí)施方式的三元催化劑216能夠吸附S(硫)。需要說明的是，催化劑裝置可采用的方式?jīng)]有限定為這樣的三元催化劑，例如也可以取代三元催化劑或者包括三元催化劑地設(shè)置NSR催化劑(NOx吸留還原催化劑)或氧化催化劑的各種催化劑。
[0087]在排氣管215中的比三元催化劑216靠上游側(cè)設(shè)有空燃比傳感器217?？杖急葌鞲衅?17是本發(fā)明的“空燃比檢測單元”的一例，能夠檢測排氣的空燃比。而且，在排氣管215中的比三元催化劑216靠下游側(cè)設(shè)有02傳感器218。02傳感器218是本發(fā)明的“氧濃度檢測單元”的一例，能夠檢測排氣的氧濃度。所述空燃比傳感器217及02傳感器218分別與ECU100電連接，檢測到的空燃比及冷卻水溫分別由ECU100以固定或不固定的檢測周期把握。
[0088]在排氣管215中的比02傳感器靠下游側(cè)設(shè)有床下催化劑219。床下催化劑219是本發(fā)明的“第二排氣凈化催化劑”的一例，對(duì)于由三元催化劑216無法凈化或無法凈化完全的物質(zhì)進(jìn)行凈化。
[0089]在排氣管215中的排氣口 214的周邊連接有二次空氣供給管220。在二次空氣供給管220設(shè)有氣泵221，對(duì)于排氣管215能夠供給二次空氣。需要說明的是，在此的二次空氣供給管220及氣泵221作為本發(fā)明的“氧供給單元”的一例發(fā)揮功能。
[0090]返回圖2，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl是具備將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)功能和將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的再生功能的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl同樣是具備將電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)功能和將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的再生功能的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。需要說明的是，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及MG2構(gòu)成為例如同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)，具有例如如下結(jié)構(gòu):具備在外周面具有多個(gè)永久磁鐵的轉(zhuǎn)子、卷繞有形成旋轉(zhuǎn)磁場的三相線圈的定子，但是電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及MG2也可以具有其他的結(jié)構(gòu)。
[0091]動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)300具備:在中心部設(shè)置的太陽齒輪SI ;在太陽齒輪SI的外周呈同心圓狀設(shè)置的齒圈Rl ;配置在太陽齒輪SI與齒圈Rl之間而在太陽齒輪SI的外周進(jìn)行自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的多個(gè)行星齒輪Pl ;對(duì)這各行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸支承的行星輪架Cl。
[0092]在此，太陽齒輪SI經(jīng)由太陽齒輪軸310而與MGl的轉(zhuǎn)子RTl連結(jié)，其轉(zhuǎn)速與MGl的轉(zhuǎn)速Nmgl (以下，適當(dāng)稱為“MG1轉(zhuǎn)速Nmgl”)等價(jià)。而且，齒圈Rl經(jīng)由離合器710、驅(qū)動(dòng)軸500及減速機(jī)構(gòu)600而與MG2的轉(zhuǎn)子RT2結(jié)合，其轉(zhuǎn)速與MG2的轉(zhuǎn)速Nmg2 (以下，適當(dāng)稱為“MG2轉(zhuǎn)速Nmg2”)處于唯一的關(guān)系。而且，行星輪架Cl與連結(jié)在發(fā)動(dòng)機(jī)200的前述的曲軸205上的輸入軸400連結(jié)，其轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)200的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE等價(jià)。需要說明的是，在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置10中，MGl轉(zhuǎn)速Nmgl及MG2轉(zhuǎn)速Nmg2分別由解析器等的旋轉(zhuǎn)傳感器以固定的周期檢測，并以固定或不固定的周期向ECU100送出。
[0093]另一方面,驅(qū)動(dòng)軸500經(jīng)由包含各種減速齒輪及差動(dòng)齒輪的作為減速裝置的減速機(jī)構(gòu)600而與分別驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車輛I的驅(qū)動(dòng)輪即右前輪FR及左前輪FL的驅(qū)動(dòng)軸SFR及SFL連結(jié)。因此，從電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2向驅(qū)動(dòng)軸500供給的馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tmg2經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)600向各驅(qū)動(dòng)軸傳遞，經(jīng)由各驅(qū)動(dòng)軸傳遞的來自各驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力同樣地經(jīng)由減速機(jī)構(gòu)600及驅(qū)動(dòng)軸500向電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2輸入。因此，MG2轉(zhuǎn)速Nmg2與混合動(dòng)力車輛I的車速V處于唯一的關(guān)系。
[0094]動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)300在上述結(jié)構(gòu)下，將從發(fā)動(dòng)機(jī)200經(jīng)由曲軸205向輸入軸400供給的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Te通過行星輪架Cl和行星齒輪Pl以規(guī)定的比率(與各齒輪相互間的齒輪比對(duì)應(yīng)的比率)向太陽齒輪SI及齒圈Rl分配，能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)200的動(dòng)力分割為雙系統(tǒng)。
[0095]〈動(dòng)作說明〉
[0096]接下來，關(guān)于本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作及由此得到的效果，參照?qǐng)D4至圖9進(jìn)行說明。以下，首先參照?qǐng)D4來說明本實(shí)施方式特有的氧供給控制開始之前的處理。在此，圖4是表示內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置中的氧供給控制開始之前的動(dòng)作的流程圖。
[0097]在圖4中，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)，首先在點(diǎn)火裝置為ON(接通)時(shí)(步驟SlOl為“是”)，檢測三元催化劑216的溫度，判定檢測溫度Tc是否小于閾值Tcl (步驟S102)。需要說明的是，閾值Tcl是用于判定發(fā)動(dòng)機(jī)200的低溫起動(dòng)的閾值，設(shè)定為例如三元催化劑216的活性溫度(例如，400°C )的值。三元催化劑216的溫度由例如設(shè)于三元催化劑216的溫度傳感器等檢測?；蛘呖梢愿鶕?jù)向三元催化劑216流入的空氣的溫度等來算出(推定)三元催化劑216的溫度。
[0098]在此，在三元催化劑216的溫度Tc小于閾值Tcl時(shí)(步驟S102為“是”)，開始用于使三元催化劑216的凈化能力迅速上升的預(yù)熱控制(步驟S103)。在預(yù)熱控制中，例如E⑶100使發(fā)動(dòng)機(jī)200的點(diǎn)火時(shí)期延遲，由此使通過三元催化劑216的排氣的溫度上升。由此，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)200的冷起動(dòng)時(shí)等，也能夠有效地對(duì)排氣進(jìn)行凈化。
[0099]當(dāng)預(yù)熱控制開始時(shí)，再次檢測三元催化劑216的溫度，判定檢測溫度Tc是否超過閾值Tc2 (步驟S104)。需要說明的是，閾值Tc2是用于判定是否結(jié)束預(yù)熱控制的閾值，設(shè)定為通過后述的氧供給控制能夠使吸附于三元催化劑216的硫脫離的程度那樣高的溫度(例如450°C )。在檢測溫度Tc超過閾值Tc2時(shí)(步驟S104為“是”)，預(yù)熱控制結(jié)束(步驟 S105)。
[0100]在此，關(guān)于預(yù)熱控制前及預(yù)熱控制后的三元催化劑216的狀態(tài)，參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。在此，圖5是表示預(yù)熱前及預(yù)熱后的三元催化劑的狀態(tài)的概念圖。需要說明的是，在圖5中，為了便于說明，省略硫成分以外的物質(zhì)的圖示。
[0101]在圖5中，三元催化劑216具有載體(催化劑涂層材料)810和貴金屬部820。作為發(fā)動(dòng)機(jī)200的燃料的成分而包含的硫在燃料的燃燒后作為SOx向排氣路徑放出，由三元催化劑216吸附。
[0102]由三元催化劑216吸附的SOx在例如450°C左右脫離。因此，在預(yù)熱控制前吸附的SOx通過預(yù)熱控制而脫離。然而，根據(jù)本發(fā)明人的研究，通過預(yù)熱控制而脫離的硫在濃氣氛下吸附于三元催化劑216的貴金屬部820。并且，這樣由三元催化劑216的貴金屬部820吸附的硫在濃氣氛下，在到達(dá)極高溫(例如，700°C以上)之前不脫離。因此，若假設(shè)不實(shí)施任何對(duì)策，則即使在預(yù)熱控制結(jié)束后，硫也仍吸附于三元催化劑216，成為使三元催化劑216的凈化能力下降的原因。
[0103]本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置為了使即便在上述的預(yù)熱控制結(jié)束后也仍吸附于三元催化劑216的硫脫離，在預(yù)熱控制結(jié)束后向三元催化劑216供給氧。關(guān)于氧供給控制，在后文詳細(xì)敘述。
[0104]返回圖4，當(dāng)預(yù)熱控制結(jié)束時(shí)，再次檢測三元催化劑216的溫度，判定檢測溫度Tc是否小于閾值Tc3(步驟S106)。需要說明的是，閾值Tc3是用于判定是否處于能夠執(zhí)行氧供給控制的狀態(tài)的閾值，設(shè)定為能夠抑制例如基于氧供給控制的三元催化劑216的老化的溫度(例如，800°C )。由此，能夠抑制在極高的溫度下進(jìn)行氧供給控制引起的三元催化劑216的老化。
[0105]在三元催化劑216的溫度Tc小于閾值Tc3時(shí)(步驟S106為“是”)，判定設(shè)于排氣管215的02傳感器218的輸出值Oxs是否超過閾值Oxsl (步驟S107)。需要說明的是，閾值Oxsl是用于判定三元催化劑216的氣氛是否為對(duì)于進(jìn)行氧供給控制適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的閾值，設(shè)定為能夠使硫高效地脫離的濃氣氛所對(duì)應(yīng)的值。在02傳感器218的輸出值Oxs未超過閾值Oxsl的情況下(步驟S107為“否”)，以使三元催化劑216的氣氛成為濃氣氛的方式執(zhí)行濃校正(例如，燃料的增量)(步驟S108)。
[0106]在02傳感器218的輸出值Oxs超過閾值Oxsl時(shí)(步驟S107為“是”)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)200的轉(zhuǎn)速Ne是否小于閾值Nel (步驟S109)。而且，在發(fā)動(dòng)機(jī)200的轉(zhuǎn)速Ne小于閾值Nel時(shí)(步驟S109為“是”)，判定發(fā)動(dòng)機(jī)200的負(fù)荷Ed是否小于閾值Edl (步驟SI 10)。
[0107]在此，在發(fā)動(dòng)機(jī)200的轉(zhuǎn)速Ne不小于閾值Nel時(shí)(步驟S109為“否”)，或者在發(fā)動(dòng)機(jī)200的負(fù)荷Ed不小于閾值Edl時(shí)(步驟SllO為“否”)，不開始氧供給控制。這樣的話，在發(fā)動(dòng)機(jī)200的轉(zhuǎn)速Ne及負(fù)荷Ed比較高的狀態(tài)下執(zhí)行氧供給控制，由此能夠防止排放物或駕駛性能的惡化。
[0108]另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)200的負(fù)荷Ed小于閾值Edl時(shí)(步驟SllO為“是”)，停止發(fā)動(dòng)機(jī)200的運(yùn)轉(zhuǎn)，混合動(dòng)力車輛I成為通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl及MG2的動(dòng)力而行駛的狀態(tài)(所謂EV模式)(步驟S111)。
[0109]當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)200成為間歇停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，開始用于使吸附于三元催化劑216的硫脫離的氧供給控制(步驟SI 12)。
[0110]接下來，對(duì)于本實(shí)施方式特有的氧供給控制開始后的處理，參照?qǐng)D6進(jìn)行說明。在此，圖6是表示內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置中的氧供給控制執(zhí)行時(shí)的動(dòng)作的流程圖。
[0111]在圖6中，在氧供給控制時(shí)，首先，開始對(duì)于三元催化劑216的空氣(S卩，與燃燒后排出的排氣相比，含有較多的氧的大氣等)的流入(步驟S201)。向三元催化劑216的空氣的流入從氣泵221經(jīng)由空氣供給管220進(jìn)行。但是，可以通過氣泵221以外的方法使空氣流入，例如通過停止的發(fā)動(dòng)機(jī)200借助來自電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl的動(dòng)力進(jìn)行電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，若在發(fā)動(dòng)機(jī)200完全停止之前可以通過燃料切斷來實(shí)現(xiàn)。
[0112]在此，關(guān)于氧供給控制前及氧供給控制時(shí)的三元催化劑216的狀態(tài)，參照?qǐng)D7進(jìn)行說明。在此，圖7是表示氧供給前及氧供給時(shí)的三元催化劑的狀態(tài)的概念圖。需要說明的是，在圖7中，為了便于說明，與圖5同樣地省略硫成分以外的物質(zhì)的圖示。
[0113]在圖7中，在氧供給控制前的三元催化劑216中，由于預(yù)熱控制而貴金屬部820成為由硫包覆的狀態(tài)。對(duì)于這樣的三元催化劑216若供給氧濃度比較高的空氣，則在濃氣氛下即便不是硫要脫離那樣的高溫(例如，700°C以上)，也能夠?qū)⑽脚c貴金屬部820的硫氧化，作為SO2而脫離。由此，能夠防止預(yù)熱結(jié)束后的三元催化劑216的凈化能力因吸附的硫而下降的情況。
[0114]返回圖6，當(dāng)空氣的流入開始時(shí)，開始流入空氣量的累計(jì)(步驟S202)。而后，當(dāng)流入空氣量的累計(jì)值Gusum超過閾值Gusuml時(shí)(步驟S203為“是”)，空氣的流入結(jié)束(步驟S204)。需要說明的是，閾值Gusuml是用于判定向三元催化劑216是否供給了充分量的氧的閾值，例如基于通過氧供給而得到的硫脫離效果等來預(yù)先設(shè)定。流入空氣量在三元催化劑216中可以直接檢測，也可以根據(jù)向床下催化劑219流入的空氣量等而間接導(dǎo)出。
[0115]需要說明的是，在此根據(jù)流入空氣量的累計(jì)值Gusum而停止空氣的流入，但也可以根據(jù)例如02傳感器218的氧濃度等而使空氣的流入停止。具體而言，在02傳感器218的輸出值Oxs超過了規(guī)定的閾值時(shí)，只要使空氣的流入停止即可。
[0116]當(dāng)空氣的流入停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)200再起動(dòng)(步驟S205)。由此，三元催化劑216的氣氛通過氧供給而從稀化的狀態(tài)向濃化的方向變化。
[0117]在此，對(duì)于三元催化劑216的氣氛設(shè)定氧濃度的目標(biāo)值Evoxsref。氧濃度的目標(biāo)值Evoxsref作為初始值而設(shè)定EvoxsrefO。在本實(shí)施方式中，尤其是將該目標(biāo)值Evoxsref在發(fā)動(dòng)機(jī)200的再起動(dòng)時(shí)向校正值Evoxsrefl變更。需要說明的是,校正值Evoxsref I是比初始值EvoxsrefO高的值。
[0118]當(dāng)氧濃度的目標(biāo)值Evoxsref被變更時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)校正值Evoxsref I,增加從噴射器212噴射的燃料的量(步驟S207)。而后，當(dāng)02傳感器的輸出值Oxs超過校正值Evoxsrefl時(shí)(步驟S208為“是”),氧濃度的目標(biāo)值Evoxsref返回初始值EvoxsrefO (步驟S209)，結(jié)束一連串的處理。
[0119]這樣，只要在發(fā)動(dòng)機(jī)200的再起動(dòng)時(shí)使三元催化劑216的氣氛濃化，就能夠防止從發(fā)動(dòng)機(jī)200排出的NOx的量增加的情況。
[0120]接下來，關(guān)于上述的氧供給控制時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)200的狀態(tài)變化，參照?qǐng)D8及圖9，更具體地進(jìn)行說明。在此，圖8是表示比較例的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)的各種參數(shù)的變化的時(shí)間圖。而且，圖9是表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置的動(dòng)作時(shí)的各種參數(shù)的變化的時(shí)間圖。
[0121]如圖8所示，在不進(jìn)行氧供給控制的比較例中，當(dāng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)200起動(dòng)的時(shí)刻tl時(shí)，開始三元催化劑216的預(yù)熱控制，三元催化劑216的床溫在超過活性溫度(450°C )的值之前迅速上升。另一方面，向三元催化劑216流入的氣體的空燃比以成為理想配比狀態(tài)的方式被控制，02傳感器218的輸出值從稀狀態(tài)向濃狀態(tài)變化，然后保持濃狀態(tài)。
[0122]如圖9所示，在進(jìn)行氧供給控制的本實(shí)施方式中，在預(yù)熱控制結(jié)束的時(shí)刻t2，進(jìn)行氧供給控制(在此為燃料切斷)。通過供給氧，向三元催化劑216流入的氣體的空燃比及02傳感器218的輸出值分別較大地向稀側(cè)變化。并且，當(dāng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)200再起動(dòng)的時(shí)刻t3時(shí)，向三元催化劑216流入的氣體的空燃比以成為理想配比狀態(tài)的方式被控制，02傳感器218的輸出值向濃狀態(tài)變化。
[0123]如以上說明那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，由于預(yù)熱控制后的三元催化劑216暫時(shí)性地形成為稀氣氛，因此在預(yù)熱時(shí)，能夠使吸附于三元催化劑216的硫適宜地脫離。因此，能夠抑制因硫包覆而三元催化劑216的凈化能力下降的情況。
[0124]本發(fā)明并未局限于上述的實(shí)施方式，在不違反從權(quán)利要求書及說明書整體讀取的發(fā)明的宗旨或思想的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更，伴隨著這樣的變更的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0125]標(biāo)號(hào)說明
[0126]I 混合動(dòng)力車輛
[0127]10 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置
[0128]11 PCU
[0129]12 蓄電池
[0130]13 油門開度傳感器
[0131]14 車速傳感器
[0132]100 ECU
[0133]200發(fā)動(dòng)機(jī)
[0134]201氣缸
[0135]203活塞
[0136]205曲軸
[0137]215吸氣管
[0138]208節(jié)氣門
[0139]210吸氣口
[0140]212噴射器
[0141]214排氣口
[0142]215排氣管
[0143]216三元催化劑
[0144]217空燃比傳感器
[0145]21802 傳感器
[0146]219床下催化劑
[0147]220二次空氣供給管
[0148]221氣泵
[0149]300動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)
[0150]500驅(qū)動(dòng)軸
[0151]600減速機(jī)構(gòu)
[0152]810載體
[0153]820貴金屬部
[0154]MG1、MG2 電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣路徑上具備排氣凈化催化劑，其特征在于，具備: 預(yù)熱單元，進(jìn)行所述排氣凈化催化劑的預(yù)熱 '及 氧供給單元，在所述預(yù)熱結(jié)束后，向所述排氣凈化催化劑供給氧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述氧供給單元包含以下單元中的至少I個(gè)單元: 使燃料向內(nèi)燃機(jī)的供給暫時(shí)停止的燃料供給停止單元； 利用來自電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力使所述內(nèi)燃機(jī)旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；及 利用與向內(nèi)燃機(jī)供給混合氣的路徑不同的路徑來供給空氣的二次空氣供給單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備催化劑床溫檢測單元，所述催化劑床溫檢測單元檢測所述排氣凈化催化劑的床溫， 在所述排氣凈化催化劑的床溫處于已吸附的SOx要脫離的溫度以上的規(guī)定區(qū)域的情況下，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 在所述內(nèi)燃機(jī)的間歇停止時(shí)，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備空燃比檢測單元，所述空燃比檢測單元檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比， 在所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比為濃氣氛的情況下，所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備濃氣氛化單元，所述濃氣氛化單元在通過所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧之前將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備: 空燃比檢測單元，檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比 '及 氧濃度檢測單元，檢測所述排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度， 在所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比為稀氣氛且所述排氣凈化催化劑內(nèi)的氧濃度為規(guī)定值以上的情況下，所述氧供給單元停止氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備: 第二排氣凈化催化劑，相比所述排氣凈化催化劑設(shè)置在所述排氣路徑的后段；及流入空氣量檢測單元，檢測在由所述氧供給單元進(jìn)行的氧的供給中向所述第二排氣凈化催化劑流入的流入空氣量， 在所述流入空氣量達(dá)到了規(guī)定量的情況下，所述氧供給單元停止氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備第二濃氣氛化單元，所述第二濃氣氛化單元在由所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給氧結(jié)束后，將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述第二濃氣氛化單元通過在所述內(nèi)燃機(jī)間歇停止后再起動(dòng)時(shí)使燃料的噴射量增加，而將所述排氣凈化催化劑內(nèi)的空燃比形成為濃氣氛。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備氧量檢測單元，所述氧量檢測單元檢測通過所述氧供給單元向所述排氣凈化催化劑供給的氧量， 所述第二濃氣氛化單元基于所述檢測到的氧量，對(duì)所述燃料的噴射量的增加量進(jìn)行校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣凈化裝置，其特征在于， 所述排氣凈化催化劑是三元催化劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的排氣控制裝置具備: 轉(zhuǎn)速檢測單元，檢測所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速 '及 負(fù)荷檢測單元，檢測所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷， 所述氧供給單元基于所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速及所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，而開始氧向所述排氣凈化催化劑的供給。
【文檔編號(hào)】F01N3/20GK104136728SQ201180076455
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】藤原孝彥, 中川德久, 木村光壹, 岡崎俊太郎, 永坂圭介, 北村一郎, 神谷諭, 森田晃司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社