CN103620172A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

在比吸留还原型NOx催化剂靠下游处具备选择还原型NOx催化剂的情况下，与吸留还原型NOx催化剂的老化无关地维持排气净化装置整体的NOx净化性能。因此，在吸留还原型NOx催化剂或选择还原型NOx催化剂的老化的程度低时，与老化的程度高时相比，促进吸留还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原，在吸留还原型NOx催化剂或选择还原型NOx催化剂的老化的程度高时，与老化的程度低时相比，促进选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。

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

已知有在内燃机的排气通路配置吸留还原型NOx催化剂（以下，也称为NSR催化剂）的技术。该NSR催化剂在流入的排气的氧浓度高时，吸留排气中的NOx，在流入的排气的氧浓度下降且还原剂存在时，对吸留的NOx进行还原。

在该NSR催化剂中，与吸留NOx一样，也吸留燃料中包含的硫成分燃烧而生成的硫氧化物（SOx）。如此吸留的SOx比NOx更难释放，而蓄积在NSR催化剂内。将其称为硫中毒。因该硫中毒而NSR催化剂作用下的NOx净化率下降，因此需要在适当的时期实施硫中毒恢复处理。该硫中毒恢复处理通过使NSR催化剂达到高温，且使氧浓度下降后的排气流通NSR催化剂而进行。

在此，已知有在向排气净化催化剂间歇地供给燃料而使该排气净化催化剂的硫中毒恢复时，排气净化催化剂的老化程度越大而越延长燃料的供给时间的技术（例如，参照专利文献1）。

另外，已知有在使NOx催化剂吸留的SOx解吸时，根据基于NOx催化剂的老化程度而运算的由NOx催化剂吸留的SOx量，来控制内燃机的运转状态的技术（例如，参照专利文献2）。

另外，已知有在检测到比按照内燃机的各气缸组设置的多个排气通路的集合部靠下游设置的NOx催化剂的硫中毒时，根据在多个排气通路分别设置的排气净化催化剂的温度来单独控制内燃机的各气缸组的运转，由此从NOx催化剂释放硫成分的技术（例如，参照专利文献3）。

另外，可在比NSR催化剂靠下游侧处设置选择还原型NOx催化剂（以下，也称为SCR催化剂）。该SCR催化剂是通过还原剂而对NOx进行选择还原的催化剂。该SCR催化剂中的NOx净化率受NSR催化剂的状态的影响。即，在NSR催化剂生成作为SCR催化剂的还原剂的NH₃，但根据NSR催化剂的状态而NH₃的生成量发生变化。

在此，在现有技术中，并没有提及在比NSR催化剂靠下游侧处具备SCR催化剂时的该NSR催化剂的硫中毒恢复处理。因此，可能无法适当地进行NSR催化剂的硫中毒恢复。由此，可能无法发挥SCR催化剂的净化能力。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-105871号公报

专利文献2：日本特开2008-045479号公报

专利文献3：日本特开平11-117786号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述那样的问题而完成的，其目的在于，在比吸留还原型NOx催化剂靠下游处具备选择还原型NOx催化剂时，与吸留还原型NOx催化剂的老化无关地维持排气净化装置整体的NOx净化性能。

用于解决课题的手段

为了达成上述课题，本发明的内燃机的排气净化装置具备：

吸留还原型NOx催化剂，设置在内燃机的排气通路，在流入的排气的氧浓度高时，吸留排气中的NOx，在流入的排气的氧浓度下降且还原剂存在时，将吸留的NOx还原；

选择还原型NOx催化剂，设置在比所述吸留还原型NOx催化剂靠下游的排气通路，对NOx进行选择还原；

检测部，检测所述吸留还原型NOx催化剂或所述选择还原型NOx催化剂的老化的程度；以及

控制部，在由所述检测部检测的老化的程度低时，与老化的程度高时相比，促进所述吸留还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原，在由所述检测部检测的老化的程度高时，与老化的程度低时相比，促进所述选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。

吸留还原型NOx催化剂例如使H₂或HC与NO反应而生成NH₃。该NH₃在选择还原型NOx催化剂中可以作为还原剂使用。

检测部可以基于与吸留还原型NOx催化剂或选择还原型NOx催化剂的老化的程度处于相关关系的物理量，来检测老化的程度。而且，在吸留还原型NOx催化剂和选择还原型NOx催化剂中，老化的程度具有相关关系，因此可以检测任一方的催化剂的老化的程度。

在控制部中，促进NOx的还原可以包括使NOx容易还原，或提高NOx的净化率，或提高NOx的净化能力，或增加还原剂的供给量。

另外，吸留还原型NOx催化剂因排气中的硫成分而中毒。在此，吸留还原型NOx催化剂因热或历年变化等而老化，NOx的吸留能力下降。并且，在吸留还原型NOx催化剂的由热等产生的老化的程度低时，NOx的吸留能力高，SOx也容易吸留。因此，在吸留还原型NOx催化剂中容易发生硫中毒。相对于此，在老化的程度低时，与老化的程度高时相比，若提高实施硫中毒恢复处理的频度，则能够抑制吸留还原型NOx催化剂中NOx净化率下降。即，在吸留还原型NOx催化剂的老化的程度低时，与老化的程度高时相比，促进吸留还原型NOx催化剂中的NOx的还原，由此能够提高NOx的净化率。

另外，在吸留还原型NOx催化剂的老化的程度低时，吸留还原型NOx催化剂中的NH₃的生成能力高。由此，有可能生成比选择还原型NOx催化剂中需要的量多的量的NH₃。相对于此，通过抑制NH₃的生成，能够抑制NH₃过剩。

另一方面，当吸留还原型NOx催化剂老化时，SOx的吸留能力下降，因此不易发生硫中毒。因此，可降低实施硫中毒恢复处理的频度。而且，当吸留还原型NOx催化剂老化时，NOx的吸留能力下降，因此即使降低实施硫中毒恢复处理的频度，可还原的NOx量也几乎不变化。因此，在吸留还原型NOx催化剂中也需要促进NOx的还原。

另外，相对于吸留还原型NOx催化剂，选择还原型NOx催化剂的老化的进展慢。因此，即使吸留还原型NOx催化剂老化，也可在选择还原型NOx催化剂中对NOx进行还原。然而，当吸留还原型NOx催化剂老化时，NH₃的生成能力下降，因此向选择还原型NOx催化剂供给的还原剂减少。

因此，若在吸留还原型NOx催化剂中生成更多的NH₃，则能够向选择还原型NOx催化剂供给还原剂，因此能够提高选择还原型NOx催化剂中的NOx净化率。即，随着催化剂的老化的程度升高，可促进选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。由此，能够用选择还原型NOx催化剂中的NOx净化率的上升量补偿吸留还原型NOx催化剂中的NOx净化率的下降量，因此能够抑制作为排气净化装置整体的NOx净化率下降。

需要说明的是，所述控制部可以向所述吸留还原型NOx催化剂及所述选择还原型NOx催化剂供给还原剂，以使随着由所述检测部检测的老化的程度升高，通过所述吸留还原型NOx催化剂越难以进行NOx的还原，且通过所述选择还原型NOx催化剂越容易进行NOx的还原。而且，所述控制部可以在由所述检测部检测的老化的程度越低时，越促进所述吸留还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原，在由所述检测部检测的老化的程度越高时，越促进所述选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。而且，随着由检测部检测的老化的程度升高，与吸留还原型NOx催化剂相比，可以提高选择还原型NOx催化剂中的NOx的还原的优先度。

另外，在本发明中，由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部可以越提高向所述吸留还原型NOx催化剂流入的排气中的NOx浓度。

这样的话，可以增加吸留还原型NOx催化剂中NH₃的生成量。即，排气中的NOx在吸留还原型NOx催化剂中与HC或H₂反应而生成NH₃，因此通过提高NOx浓度，能够增加NH₃的生成量。由此，能够向选择还原型NOx催化剂供给更多的还原剂。这样的话，能够促进选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。需要说明的是，由检测部检测的老化的程度越高，也可以越增多向吸留还原型NOx催化剂流入的排气中的NOx量。

另外，在本发明中，由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部可以越降低使所述吸留还原型NOx催化剂的硫中毒恢复的频度。

这样的话，能够抑制燃油经济性的恶化。需要说明的是，若吸留还原型NOx催化剂的老化的程度变高，则吸留Sox变难，因此即使降低实施硫中毒恢复处理的频度，也没有问题。而且，在由检测部检测的老化的程度低时，实施硫中毒恢复处理的频度高，因此能够促进吸留还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。

另外，在本发明中，由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部可以越增加所述吸留还原型NOx催化剂中的在NOx还原时或NH₃生成时供给的还原剂的量。

这样的话，可以增加吸留还原型NOx催化剂中NH₃的生成量。即，排气中的NOx在吸留还原型NOx催化剂中与HC或H₂反应而生成NH₃，因此通过增加供给的还原剂的量，能够增加NH₃的生成量。由此，能够向选择还原型NOx催化剂供给更多的还原剂。即，能够促进选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。

发明效果

根据本发明，在比吸留还原型NOx催化剂靠下游处具备选择还原型NOx催化剂的情况下，能够与吸留还原型NOx催化剂的老化无关地维持排气净化装置整体的NOx净化性能。

附图说明

图1是表示实施例的内燃机和其吸气系统及排气系统的概略结构的图。

图2是表示搭载内燃机的车辆的行驶距离与实施硫中毒恢复处理的时期的关系的图。

图3是表示NSR催化剂为新品时供给EGR气体的运转区域的图。

图4是表示NSR催化剂老化时供给EGR气体的运转区域的图。

图5是表示实施例的硫中毒恢复处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的内燃机的排气净化装置的具体的实施方式。

实施例1

图1是表示本实施例的内燃机和其吸气系统及排气系统的概略结构的图。图1所示的内燃机1是汽油发动机，但也可以是柴油发动机。内燃机1例如搭载于车辆。

在内燃机1上连接有排气通路2。在该排气通路2的中途，从上游侧依次具备三效催化剂3、吸留还原型NOx催化剂4（以下，称为NSR催化剂4）、选择还原型NOx催化剂5（以下，称为SCR催化剂5）。

三效催化剂3在催化剂气氛为理论空燃比时，以最大效率对NOx、HC及CO进行净化。而且，三效催化剂3具有储氧能力。即，在流入的排气的空燃比为稀空燃比时，吸留过剩量的氧，在流入的排气的空燃比为浓空燃比时，释放不足量的氧，由此对排气进行净化。

通过这种储氧能力的作用，即使是理论空燃比以外，三效催化剂3也能够对HC、CO及NOx进行净化。即，通过储氧能力的作用，能够扩大三效催化剂3能够将HC、CO及NOx净化规定的比例以上的空燃比的宽度（也称为净化窗口）。

另外，NSR催化剂4具有在流入的排气的氧浓度高时，吸留排气中的NOx，在流入的排气的氧浓度下降且还原剂存在时，将吸留的NOx还原的功能。向NSR催化剂4供给的还原剂可以利用从内燃机1排出的未燃燃料即HC或CO。需要说明的是，在排气通过三效催化剂3或NSR催化剂4时，排气中的NOx可能与HC或H₂发生反应而生成氨（NH₃）。

SCR催化剂5具有预先吸附还原剂，并在NOx通过时，通过吸附的还原剂对NOx进行选择还原的功能。向SCR催化剂5供给的还原剂可以利用在三效催化剂3或NSR催化剂4生成的NH₃。

另外，在比三效催化剂3靠下游且比NSR催化剂靠上游的排气通路2安装有对排气的温度进行检测的第一温度传感器11和对排气的空燃比进行检测的空燃比传感器12。需要说明的是，通过第一温度传感器11能够检测三效催化剂3的温度或NSR催化剂4的温度。而且，通过空燃比传感器12，能够检测内燃机1的排气的空燃比或向NSR催化剂4流入的排气的空燃比。

另外，在比NSR催化剂4靠下游且比SCR催化剂5靠上游的排气通路2安装有检测排气的温度的第二温度传感器13。需要说明的是，通过第二温度传感器13能够检测NSR催化剂4的温度或SCR催化剂5的温度。

另外，在比SCR催化剂5靠下游的排气通路2安装有检测排气的温度的第三温度传感器14。需要说明的是，通过第三温度传感器14能够检测SCR催化剂5的温度。

需要说明的是，上述传感器无需全部安装，可以适当选择而安装。

另外，在内燃机1安装有向内燃机1供给燃料的喷射阀6。

另一方面，在内燃机1上连接有吸气通路7。在吸气通路7的中途设有对内燃机1的吸入空气量进行调整的节气门8。而且，在比节气门8靠上游的吸气通路7安装有对内燃机1的吸入空气量进行检测的空气流量计15。

另外，在内燃机1设有EGR装置20。EGR装置20具备EGR通路21及EGR阀22而构成。EGR通路21将比三效催化剂3靠上游的排气通路2和比节气门8靠下游的吸气通路7连接。EGR阀22通过调整EGR通路21的截面积而调整EGR气体向内燃机1的供给量。

在以上叙述那样构成的内燃机1上同时设置有用于对该内燃机1进行控制的电子控制单元即ECU10。该ECU10根据内燃机1的运转条件或驾驶员的要求而控制内燃机1。

另外，在ECU10上，除了上述传感器之外，经由电气配线还连接有输出与驾驶员踏入油门踏板16的量对应的电气信号并检测发动机负载的油门开度传感器17、及检测发动机转速的曲轴位置传感器18，上述各种传感器的输出信号向ECU10输入。

另一方面，在ECU10上经由电气配线而连接有喷射阀6及节气门8、EGR阀22，通过该ECU10来控制喷射阀6的开闭时期及节气门8的开度、EGR阀22的开度。

例如ECU10根据由油门开度传感器17检测的油门开度和由曲轴位置传感器18检测的发动机转速来决定要求吸入空气量。并且，为了实现要求吸入空气量而控制节气门8的开度。此时，以供给与变化的吸入空气量对应的燃料喷射量的方式控制喷射阀6。此时设定的空燃比例如为25，以下称为通常的空燃比。该通常的空燃比是根据内燃机1的运转状态而设定的空燃比。本实施例的内燃机1在燃料过量供给时及硫中毒恢复时以外进行稀薄燃烧运转，因此通常的空燃比为稀空燃比。

另外，ECU10实施由NSR催化剂4吸留的NOx的还原处理。在由NSR催化剂4吸留的NOx的还原时，通过调整从喷射阀6喷射的燃料的量或节气门8的开度，实施使向NSR催化剂4流入的排气的空燃比下降至规定的浓空燃比的所谓燃料过量供给。

该燃料过量供给在由NSR催化剂4吸留的NOx量成为规定量时实施。由NSR催化剂4吸留的NOx量例如通过对向NSR催化剂4流入的NOx量与从NSR催化剂4流出的NOx量之差进行估算而算出。向NSR催化剂4流入的NOx量和从NSR催化剂4流出的NOx量通过安装传感器而能够检测。而且，也可以每隔规定的时间或规定的行驶距离而实施燃料过量供给。

另外，为了使NSR催化剂4从硫中毒恢复，ECU10实施NSR催化剂4的硫中毒恢复处理。该硫中毒恢复处理在使NSR催化剂4的温度上升至硫中毒恢复所需的温度（例如650℃以上）之后，通过使空燃比为规定的浓空燃比（例如25）来实施。需要说明的是，在使NSR催化剂4的温度上升时，可以以成为稀空燃比的方式决定来自喷射阀6的燃料喷射量或节气门8的开度。

需要说明的是，硫中毒恢复时的空燃比与NOx还原时（燃料过量供给时）的空燃比既可以是相同的值，也可以是不同的值。而且，可以使燃料过量供给时的空燃比为理论空燃比以下且比14.3高的值。硫中毒恢复时的空燃比及NOx还原时（燃料过量供给时）的空燃比为三效催化剂3的净化窗口内的空燃比。并且，硫中毒恢复处理例如进行10分钟。该时间预先设定作为到硫中毒恢复处理完成为止的时间。需要说明的是，无需使硫成分从NSR催化剂4全部释放。

并且，在硫中毒恢复处理完成之后，恢复成通常的空燃比。通常是指未进行燃料过量供给或硫中毒恢复的时候。而且，通常的空燃比如前述那样是根据内燃机1的运转状态而设定的空燃比，是未进行燃料过量供给或硫中毒恢复时的空燃比。

即，ECU10在未进行硫中毒恢复或NOx还原时使空燃比为25，在硫中毒恢复时或NOx还原时使空燃比浓。需要说明的是，在NSR催化剂4的硫中毒恢复时，ECU10控制喷射阀6或节气门8，以使内燃机1以例如14.3的浓空燃比运转。

然而，在比NSR催化剂4靠下游侧处具备SCR催化剂5的情况下，即使在NSR催化剂4的硫中毒发生时，利用SCR催化剂5有时也能够将NOx还原。因此，作为排气净化装置整体的NOx净化率的下降比不具备SCR催化剂5时小。在此，即使NSR催化剂4发生硫中毒，该NSR催化剂4中NOx与还原剂反应而产生的NH₃在SCR催化剂5中也能被利用作为还原剂。然而，清楚的是，当NSR催化剂4发生硫中毒时，不仅NOx的吸留能力下降，而且NH₃的生成能力也下降。而且，即使NSR催化剂4的老化发展，NH₃的生成能力也下降。该老化例如是热老化或历年老化。因此，可能因NSR催化剂4的硫中毒或老化而SCR催化剂5中的NOx净化率也下降。

在此，如以往那样仅具备NSR催化剂4而在比NSR催化剂4靠下游处不具备SCR催化剂5的排气净化装置中，例如搭载内燃机1的车辆每行驶既定的距离（例如2000km）而实施硫中毒恢复处理。这在将NSR催化剂串联地设置多个时也相同。

另外，如以往那样仅具备NSR催化剂4且在比NSR催化剂4靠下游处不具备SCR催化剂5的排气净化装置中，可认为NSR催化剂4的老化越发展，越需要提高实施硫中毒恢复处理的频度。即，NSR催化剂4的老化越进展，NOx净化率越下降，因此极力减小硫中毒引起的NOx净化率的下降量。

另外，以往，随着NSR催化剂4的老化的进展而NOx的净化能力下降，因此认为需要减少向NSR催化剂4流入的NOx的量。即，由于NOx的净化能力的下降而可净化的NOx量减少，因此与之对应，需要限制NOx的流入量。同样地，随着NOx催化剂4的老化的进展，可反应的还原剂的量减少，因此认为需要减少还原剂的供给量。

然而，在NSR催化剂4发生硫中毒时或NSR催化剂4的老化的程度变高时，NH₃的生成能力下降。这种情况下，与以往同样地实施NSR催化剂4的硫中毒恢复处理或限制NOx向NSR催化剂4的流入量时，SCR催化剂5中的NOx净化率也可能下降。

在此，在NSR催化剂4为新品时或接近新品时，构成NSR催化剂4的吸留材料（例如Ba等碱）未发生老化，因此NOx的吸留能力高。然而，NSR催化剂4与吸留NOx同样地也吸留SOx，因此容易发生硫中毒。因此，在NSR催化剂4为新品时或接近新品时，实施硫中毒恢复处理的频度越高越好。即，通过使实施硫中毒恢复处理的频度较高，能够抑制NSR催化剂4中的NOx净化率的下降，因此作为排气净化装置整体的NOx净化率升高。

另外，在NSR催化剂4为新品时或接近新品时，由于NSR催化剂4未老化，因此NH₃的生成能力高。然而，有可能生成比SCR催化剂5所需的量多的量的NH₃。即，在NSR催化剂4中，可能会过剩地生成NH₃。为了对此进行抑制，可以减少向NSR催化剂4流入的NOx的量。即，可以减少从内燃机1排出的NOx量。

另一方面，当NSR催化剂4的老化发展时，由于吸留能力的下降，SOx的吸留受到抑制。即，NSR催化剂4难以吸留SOx，因此不易发生硫中毒。而且，即使实施硫中毒恢复处理，可吸留的NOx量也比较少。即，随着NSR催化剂4的老化的进展而实施硫中毒恢复处理的效果减小。相对于此，若使实施硫中毒恢复处理的频度比较低，则能够抑制燃油经济性的恶化。

另外，当NSR催化剂4的老化进展时，NH₃的生成能力也下降。因此，向SCR催化剂5供给的NH₃可能会减少。相对于此，若进行通过NSR催化剂4容易生成NH₃那样的控制，则能够抑制向SCR催化剂5供给的NH₃的减少。例如，通过增加向NSR催化剂4流入的NOx量或增加向NSR催化剂4供给的还原剂的量，而容易生成NH₃。

在此，NSR催化剂4在硫中毒恢复处理时处于高温，因此容易老化。另一方面，SCR催化剂5从NSR催化剂4分离而设置，因此不易受到硫中毒恢复时的温度的影响，因此与NSR催化剂4相比，老化的进展慢。因此，即使NSR催化剂4中的NOx净化率因老化而下降，在SCR催化剂5中，NOx净化率仍比较高。因此，在NSR催化剂4的老化进展时，若促进SCR催化剂5作用下的NOx的净化，则能够通过SCR催化剂5中的NOx净化率的上升量来补偿NSR催化剂4中的NOx净化率的下降量。

即，以往，随着NSR催化剂4的老化的进展而提高实施硫中毒恢复处理的频度，但是在本实施例中，随着NSR催化剂4的老化的进展而降低实施硫中毒恢复处理的频度。而且，以往，随着NSR催化剂4的老化的进展而减少向NSR催化剂4流入的NOx量或还原剂量，但是在本实施例中，随着NSR催化剂4的老化的进展而增多向NSR催化剂4流入的NOx量或还原剂量。如此，随着NSR催化剂4的老化的进展，而从基于NSR催化剂4的NOx的净化向基于SCR催化剂5的NOx的净化转移。

图2是表示搭载有内燃机1的车辆的行驶距离与实施硫中毒恢复处理的时期的关系的图。横轴是行驶距离。而且，用“恢复”表示的箭头示出了实施硫中毒恢复处理的时期。在行驶距离为0时，NSR催化剂4为新品。

在行驶距离为从0到K的期间（以下，也称为期间A）中，作为NSR催化剂4几乎未老化的情况，例如每行驶800km而实施硫中毒恢复处理。需要说明的是，此时的EGR率为例如15%，向NSR催化剂4流入的NOx浓度为例如40ppm。EGR率是EGR气体的质量相对于向内燃机1的气缸内吸入的全部气体的质量的比例。EGR率可通过调整EGR阀22的开度或节气门8的开度的至少一方而进行变更。也可以预先通过实验等求出EGR阀22的开度或节气门8的开度与EGR率的关系而存储于ECU10。而且，也可以对EGR阀22的开度进行反馈控制以使吸入空气量成为目标值。

另外，在行驶距离为从K到L的期间（以下，也称为期间B）中，作为NSR催化剂4的老化稍进展的情况，例如每行驶1000km而实施硫中毒恢复处理。此时的EGR率为例如10%，向NSR催化剂4流入的NOx浓度为例如70ppm。

另外，在行驶距离为从L到M的期间（以下，也称为期间C）中，作为NSR催化剂4的老化进一步进展的情况，例如每行驶2000km而实施硫中毒恢复处理。此时的EGR率为例如5%，向NSR催化剂4流入的NOx浓度为例如100ppm。

如此，总行驶距离越长，越延长到实施硫中毒恢复处理为止的行驶距离。由此，对应NSR催化剂4的老化，实施硫中毒恢复处理的频度降低。需要说明的是，图2中的行驶距离K、L、M与进行硫中毒恢复处理的频度的最佳的关系可以通过实验等而求出。

然而，随着行驶距离增加而EGR率降低时，由于泵损失增加，所以燃油经济性可能恶化。然而，在本实施例中，随着行驶距离增加而降低实施硫中毒恢复处理的频度，因此能够抑制燃油经济性的恶化。并且，在期间A、期间B、期间C中，若各个因进行硫中毒恢复处理而产生的燃油经济性的恶化量与由供给EGR气体产生的燃油经济性的改善量相等，则在各个期间内，燃油经济性的恶化量与改善量相抵。

另外，若因进行硫中毒恢复处理而产生的燃油经济性的恶化量与由供给EGR气体产生的燃油经济性的改善量之差在期间A、期间B、期间C中都相等，则即使从期间A到期间B、从期间B到期间C变化，也能够抑制燃油经济性发生变化。这样的话，使用者不易发现根据行驶距离而使实施硫中毒恢复处理的频度或EGR率变化的情况，因此能够抑制使用者感觉不适感的情况。

需要说明的是，在本实施例中，期间A、期间B、期间C这样阶段性地使实施硫中毒恢复处理的频度及EGR率变化，但也可以将其取代，根据车辆的行驶距离而无阶段地使实施硫中毒恢复处理的频度及EGR率变化。即，可以行驶距离越长，越降低实施硫中毒恢复处理的频度，且降低EGR率。

在此，图3是表示在NSR催化剂4为新品时供给EGR气体的运转区域的图。而且，图4是表示在NSR催化剂4老化时供给EGR气体的运转区域的图。在图3、4中，横轴是发动机转速，纵轴是内燃机1的轴扭矩。在“EGR使用区域”所示的线包围的区域内，供给EGR气体。需要说明的是，“模式行驶”所示的线表示模式行驶时的发动机转速及扭矩。

如此，与NSR催化剂4为新品时相比，在发生了老化时，供给EGR气体的运转区域窄。这样的话，在NSR催化剂4发生老化时，从内燃机1排出的NOx量增加，因此在NSR催化剂4中能够促进NH₃的生成。

同样地，在NSR催化剂4发生老化时，与新品时相比，可以以EGR率降低的方式设定发动机转速及扭矩与EGR率的关系。这样的话，在NSR催化剂4老化时，从内燃机1排出的NOx量增加，因此在NSR催化剂4中能够促进NH₃的生成。

另外，也可以通过使向NSR催化剂4流入的还原剂的量增加而促进NH₃的生成。在此，NH₃由从内燃机1排出的NOx与作为还原剂的HC或H₂反应而生成，因此通过使NOx或还原剂的至少一方增加，能够使NH₃的生成量增加。需要说明的是，能够通过降低空燃比而使还原剂的量增加。而且，也能够通过例如变更点火时期或配气正时而使向NSR催化剂4流入的NOx的量或还原剂的量增加。

接下来，图5是表示了本实施例的硫中毒恢复处理的流程的流程图。本程序由ECU10每隔规定的时间执行。

在步骤S101中，取得搭载内燃机1的车辆的总行驶距离。该总行驶距离是搭载内燃机1的车辆从新品时开始行驶的距离。该总行驶距离作为与NSR催化剂4及SCR催化剂5的老化处于相关关系的物理量而使用。需要说明的是，也可以使用与NSR催化剂4的老化处于相关关系的其他的物理量。例如，可以基于NSR催化剂4的温度履历来推定NSR催化剂4的老化。总行驶距离存储在例如ECU10中。需要说明的是，在本实施例中对步骤S101进行处理的ECU10相当于本发明中的检测部。

在步骤S102中，取得从实施前一次的硫中毒恢复处理起的行驶距离。该行驶距离作为与NSR催化剂4的硫中毒的程度处于相关关系的物理量而使用。需要说明的是，也可以使用与NSR催化剂4的硫中毒的程度处于相关关系的其他的物理量。例如，可以基于内燃机1的运转状态或燃料中的硫成分的浓度，来推定NSR催化剂4吸留的SOx的量，由此来推定NSR催化剂4的硫中毒的程度。

在步骤S103中，算出实施硫中毒恢复处理的间隔。该间隔作为从实施前一次的硫中毒恢复处理到实施下一次的硫中毒恢复处理为止的行驶距离而算出。该间隔基于由步骤S101取得的总行驶距离而算出。总行驶距离与实施硫中毒恢复处理的间隔的关系预先通过实验等来求出而存储于ECU10。

在步骤S104中，算出EGR率。该EGR率基于总行驶距离或实施硫中毒恢复处理的间隔而算出。该关系预先通过实验等来求出而存储于ECU10。并且，以成为该EGR率的方式控制节气门8或EGR阀22等。由此，从内燃机1排出与NSR催化剂4的老化的程度对应的量的NOx。即，根据向SCR催化剂5供给的NH₃的需要量而从内燃机1排出NOx。

需要说明的是，在步骤S104中，在NSR催化剂4吸留的NOx的还原时，或向SCR催化剂5供给用的NH₃的生成时，可以根据总行驶距离而使向NSR催化剂4供给的还原剂的量增加。即，NH₃由NOx与还原剂（HC或H₂）反应而生成。因此，使EGR率减少而使NOx的排出量增加，或者，使还原剂的供给量增加，都能够使NH₃的生成量增加。即，只要进行NOx的排出量的增加和还原剂的供给量的增加中的至少一方即可。

并且，在本实施例中，对步骤S102及步骤S103进行处理的ECU10相当于本发明中的控制部。

在步骤S105中，判定是否为实施硫中毒恢复处理的时期。具体而言，判定在步骤S102中算出的行驶距离是否达到了在步骤S103中算出的间隔。需要说明的是，也可以判定NSR催化剂4吸留的SOx的量是否成为阈值以上。该SOx的量可以通过公知的技术来推定。

在步骤S105中作出了肯定判定时，进入步骤S106而实施NSR催化剂4的硫中毒恢复处理。并且，当从NSR催化剂4的硫中毒恢复处理开始起的经过时间达到规定时间以上时，结束NSR催化剂4的硫中毒恢复处理。然后，通过使空燃比浓而能够在NSR催化剂4中生成NH₃。需要说明的是，此时，在三效催化剂3中也生成NH₃。

另一方面，在步骤S105中作出了否定判定时，结束本程序。

如以上说明那样根据本实施例，通过实施NSR催化剂4的硫中毒恢复处理，也能够使NH₃的生成能力恢复，因此能够向SCR催化剂5供给还原剂。并且，随着NSR催化剂4的NOx净化能力下降，降低实施硫中毒恢复处理的频度且增加向NSR催化剂4流入的NOx量，由此能够促进SCR催化剂5对NOx的净化，因此能够抑制作为排气净化装置整体的NOx净化率下降。

另外，能够使由硫中毒恢复处理产生的燃油经济性的恶化与由EGR气体的供给产生的燃油经济性的改善相抵。

如此，根据本实施例，能够使NSR催化剂4的硫中毒适当地恢复。

标号说明

1  内燃机

2  排气通路

3  三效催化剂

4  吸留还原型NOx催化剂（NSR催化剂）

5  选择还原型NOx催化剂（SCR催化剂）

6  喷射阀

7  吸气通路

8  节气门

10 ECU

11 第一温度传感器

12 空燃比传感器

13 第二温度传感器

14 第三温度传感器

15 空气流量计

16 油门踏板

17 油门开度传感器

18 曲轴位置传感器

20 EGR装置

21 EGR通路

22 EGR阀

Claims (4)

1.一种内燃机的排气净化装置，其具备：

吸留还原型NOx催化剂，设置在内燃机的排气通路，在流入的排气的氧浓度高时，吸留排气中的NOx，在流入的排气的氧浓度下降且还原剂存在时，将吸留的NOx还原；

选择还原型NOx催化剂，设置在比所述吸留还原型NOx催化剂靠下游的排气通路，对NOx进行选择还原；

检测部，检测所述吸留还原型NOx催化剂或所述选择还原型NOx催化剂的老化的程度；以及

控制部，在由所述检测部检测的老化的程度低时，与老化的程度高时相比，促进所述吸留还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原，在由所述检测部检测的老化的程度高时，与老化的程度低时相比，促进所述选择还原型NOx催化剂作用下的NOx的还原。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，

由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部越提高向所述吸留还原型NOx催化剂流入的排气中的NOx浓度。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其中，

由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部越降低使所述吸留还原型NOx催化剂的硫中毒恢复的频度。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，

由所述检测部检测的老化的程度越高，所述控制部越增加所述吸留还原型NOx催化剂中的在NOx还原时或NH₃生成时供给的还原剂的量。

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