CN1619121A - 排气净化方法和排气净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种排气净化方法和排气净化系统，其组合NOx吸收还原型催化剂和DPF，可防止NOx、HC、CO向大气中排放、还可有效对积蓄在NOx吸收还原型催化剂中的硫进行净化。在对内燃机的废气进行由NOx吸收还原型催化剂(42)的NOx净化和由DPF(41)的PM净化的排气净化系统(1)中，判断需要前述DPF(41)的再生和前述NOx吸收还原型催化剂(42)的硫净化这两者时，进行使前述DPF(41)升温的DPF再生控制，并脉冲式反复进行使流入前述NOx吸收还原型催化剂(42)中的废气中的氧浓度降低的硫净化控制。

Description

排气净化方法和排气净化系统
技术领域
本发明涉及排气净化方法和排气净化系统，它是对柴油机等的内燃机的废气、进行由NOx吸收还原型催化剂产生的NOx净化和由DPF产生的PM净化。
背景技术
由柴油机排出的粒状物(PM：微粒物：以下称作PM)和NOx(氮氧化物)的排出量与CO(一氧化碳)及HC(碳化氢)等一同，其限制被逐年强化起来，随着限制的强化，仅靠改良发动机改良成与是无法适应限制值的，为此采用起装有废气处理系统来减少发动机排放出的这些物质的技术。
对于该PM，开发了称作柴油机微粒滤清器(Diesel ParticulateFilter：以下称作DPF)的滤清器，而对于NOx，开发了许多NOx净化催化剂。
并且，为了同时进行PM的净化和NOx的净化，由于在只有DPF时，不能避免NOx的流出，而在只有NOx吸收还原型催化剂时，不能燃烧PM中的SOOT的成分，因此，有必要使DPF和NOx净化催化剂相组合，或者，将NOx催化剂的NOx净化功能与DPF的PM净化功能成一体化。另外，为了将在DPF再生中产生的Nox进行净化，也必须使这两者相组合(例如，参照专利文献1)。
在该DPF中，大多使用以堇青石或碳化硅为主要成分的间隔板壁式(ウオ-ルフロタイプ)的陶瓷蜂窝状结构体。该间隔板壁式的DPF具有通过多孔质的隔壁隔开的多个小室(贯通孔)，并且，如两种不同颜色相间的方格花纹那样交替地封住废气入口侧端面与废气出口侧端面。然后，在使废气从上游侧开启而下游侧封闭的小室向相邻的上游侧封闭而下游侧开启的小室移动之际，由通过小室的多孔质隔壁，废气中的PM由该隔壁部分捕集，从而净化了废气。
可是，PM积蓄在该小室的多孔质隔壁中时，会发生堵塞，通气阻力增加，并且，PM的捕集效率也降低。为此，为了燃烧去除积蓄在该DPF的多孔质隔壁上的PM，在判断为被捕集的PM的量超过预定的积蓄量的情况下，将DPF的温度升高到PM的燃烧开始温度以上，以燃烧去除PM。
在为了燃烧去除该PM而使DPF升温的方法中，有通过在向缸体内的燃料喷射控制中进行后喷射等的废气升温方法，或者通过向排气通路内进行直接喷射碳化氢(HC)的废气升温方法，或者使用设置在DPF上的电加热器的通电加热方法。
另外，即使在废气的温度较低的状态下，为了燃烧去除PM，想到将氧化催化剂等与DPF组合的连续再生式DPF等，以能够在较低的温度下燃烧去除PM，但废气温度继续在较低的状态，进行了DPF的堵塞时，为了燃烧去除所捕集到的PM，要进行进气节流等排气升温控制，使废气暂时成为高温，以燃烧去除PM。
另一方面，NOx净化催化剂中有一种NOx吸收还原型催化剂。该NOx吸收还原型催化剂是在氧化铝(AL2O3)等多孔质催化剂涂敷层上载持有具有NOx吸收功能的NOx吸收材料，并由废气中的O2(氧)浓度而发挥NOx吸收和NOx的排放·净化2项功能。上述NOx吸收材料是由相对NOx具有氧化功能的白金(Pt)等催化剂金属，钠(Na)、钾(K)、铯(Cs)等碱金属，钙(Ca)、钡(Ba)等碱土金属，钇(Y)、镧(La)等稀土类等中的一种或几种组合而成的。
首先，如柴油机或稀薄燃烧汽油发动机等通常运转状态那样，在废气中的O2浓度高的废气条件(稀空燃比状态)下，通过催化剂金属的氧化功能，由废气中含有的O2将被排放出的NO(一氧化氮)氧化成为NO2(二氧化氮)，由于该O2由NOx吸收材料中以氯化物形式吸收，因而将废气净化。
可是，在继续进行该NOx的吸收过程时，钡等NOx吸收材料变化成硝酸盐，逐渐饱和，而失去吸收NO2的功能。为此，要改变发动机的运转条件，而进行过浓燃烧，并在低O2浓度、高CO浓度下，产生排气温度高的废气(富油强化废气リッチスパイクガス)，而供给催化剂。
该废气处在浓空燃比状态下，吸收NO2并变化为硝酸盐的NOx吸收材料排放出已吸收的NO2、恢复成原来的钡等。由于废气中不存在O2，因而上述被放出排放出的NO2将废气中的CO、HC、H2作为还原剂，在催化剂金属上被还原，并变换净化成为N2和H2O、CO2。
而且，在NOx吸收还原型催化剂中，由于其存在的问题是燃料中的硫(硫磺成分)积蓄在催化剂中的NOx吸收材料中、而随着运转使NOx的净化率劣化，因此，在适当的时候，虽然因催化剂会产生差异，但需要使流入催化剂中的废气成为比大致高于600℃～650℃的高温、且在浓混合比气氛而进行硫净化控制(脱硫控制)(例如参照专利文献2)。
在柴油机中，该硫净化控制是通过进气节流或大量EGR等减少排气量，并且，进行后喷射或向排气管直接添加轻油，而成为浓混合比状态，由催化剂的氧化活性反应热使催化剂升温，由此促进脱硫。
但是，在增加脱硫量而使催化剂的NOx吸收性能恢复的硫净化中，存在有如下所述的问题。
在浓的空燃比状态下，由于废气中的氧浓度非常低，因此虽然可升温到可脱离硫的程度，但是需要花费非常长的时间，因而招致其间的燃料消耗量增多、燃料费的增加。另外，脱硫量尽管增加到废气的空燃比状态为浓混合比深的程度，但进行如此控制运转时，燃料费用显著增加，并且存在HC、CO等的废气成分大量产生的问题。另外，在高温下，废气中的氧浓度为0％时，由氢生成反应生成的氢与硫结合，生成有害的硫化氢(H2S)。
再者，作为硫的脱离特性，存在着在硫净化控制的初期，大量的硫容易脱离并被排放出的问题，以及在柴油机中很难将废气的空燃比状态长时间维持在理论空燃比(ストイキ空燃比)状态的问题。
为此，在催化剂温度高于可脱硫的温度以上时，硫净化控制成为浓空燃比状态，但该浓空燃比状态最好尽可能在短时间内进行。
专利文献1：日本专利公开报告平09-053442号
专利文献2：日本专利公开报告2000-192811号
本发明的目的是提供一种排气净化方法和排气净化系统，在将由NOx吸收还原型催化剂的NOx净化功能与由DPF的PM净化功能组合的排气净化系统中，防止燃料费用的增加和NOx、HC、CO向大气中排放，同时，能对积蓄在NOx吸收还原型催化剂中的硫有效地进行净化
发明内容
用于达到上述目的的本发明的排气净化方法，其用于排气净化系统，该排气净化系统具有：废气成分检测机构，其是在发动机的排气通路上具有NOx吸收还原型催化剂和DPF两者，并检测出通过所述NOx吸收还原型催化剂的废气的氧浓度和NOx浓度的；控制机构，其包括回复所述NOx吸收还原型催化剂的NOx吸收力的NOx催化剂的再生控制机构、控制所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化的硫净化控制机构、和控制所述DPF的再生的DPF再生控制机构。所述排气净化方法的特征在于，判断为需要所述DPF的再生和所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化这两者时，进行使所述DPF升温的DPF再生控制，并且使流入所述NOx吸收还原型催化剂的废气中的氧浓度降低的硫净化控制脉冲式反复进行。
该硫净化控制直到结束硫净化为止，不连续地进行一次硫净化控制，而是将硫净化控制一次的时间作为结束硫净化所需时间(例如180s～300s)的数分之一或2s～60s，在预定的时间间隔(等间隔后不等间隔)反复地进行，直到结束硫净化为止。该预定的时间间隔可以是一定时间，但例如，NOx吸收还原型催化剂的温度在预定温度以下时，则不进行硫净化控制，而在高于预定温度时，该预定的时间间隔可以根据NOx吸收还原型催化剂的温度而变化。另外，该硫净化一次的时间能够预先通过实验有效地求出可净化的条件。由此，在硫净化控制的初期，避免了硫大量地脱离和排放，另外，在柴油机中，很难长时间维持的理论空燃比状态变短。并且，通过脉冲式硫净化控制，可避免一时产生的大量脱硫。另外，可抑制HC、CO、H2S等的滑移(向大气中的排放)和运转性能的恶化。
而且，在硫净化控制中的废气的空燃比状态最好以流入NOx吸收还原型催化剂中的废气的空燃比状态为基础进行判断，将该废气的空燃比状态作为浓空燃比，最好是理论空燃比(理论空燃比)。
即，最好是，在所述硫净化控制中，流入所述NOx吸收还原型催化剂中的废气的空燃比状态成为理论空燃比状态。
另外，用于达成上述目的的排气净化系统，其具有：废气成分检测机构，其是在发动机的排气通路上具有NOx吸收还原型催化剂和DPF两种，并检测出通过所述NOx吸收还原型催化剂的废气的氧气浓度和NOx浓度的；控制机构，其包括控制所述DPF的再生的DPF再生控制机构、回复所述NOx吸收还原型催化剂的NOx吸收力的NOx催化剂的再生控制机构和控制所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化的硫净化控制机构。在排气净化系统中，所述控制机构判断为需要所述DPF的再生和所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化这两者时，进行使所述DPF升温的DPF再生控制，并且使流入所述NOx吸收还原型催化剂的废气中的氧浓度降低的硫净化控制脉冲式反复进行。
另外，最好是，在所述硫净化控制中，流入所述NOx吸收还原型催化剂中的废气的空燃比状态成为理论空燃比状态。
根据本发明的排气净化方法和排气净化系统，在将DPF和NOx吸收还原型催化剂组合使用的排气净化系统中，由于同时进行由PM的强制燃烧的DPF的再生和NOx吸收还原型催化剂的硫净化，因此能够利用由PM的强制燃烧产生的热量，使NOx吸收还原型催化剂升温，因而可将燃料费用的恶化抑制在最小限度。
并且，通过将硫净化控制脉冲式反复地进行，在硫净化控制时，可防止硫大量脱离和排放，并且，能够不必使废气的空燃比状态长时间维持在理论空燃比状态。
另外，由于脉冲式地进行将废气的空燃比状态成为理论空燃比状态的硫净化控制，所以能够抑制HC、CO、H2S等的滑移(向大气中地排放)和运转性能的恶化，同时可有效地进行硫净化。
附图说明
图1为本发明涉及的实施例的排气净化系统的结构示意图，
图2为本发明涉及的第1实施例的排气净化装置的结构示意图，
图3为本发明涉及的第2实施例的排气净化装置的结构示意图，
图4为本发明涉及的第3实施例的排气净化装置的结构示意图，
图5为本发明涉及的第4实施例的排气净化装置的结构示意图，
图6为本发明涉及的实施例的排气净化方法的硫净化用的控制流程一例的示意图，
图7为使用了本发明涉及的实施例的排气净化方法的硫净化用的控制流程的实例的、空气过剩率、DPF的前后压差、NOx吸收还原型催化剂涂敷层的温度、NOx浓度、SO2浓度的时系列示意图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明涉及的实施例的排气净化方法和排气净化系统。
图1示出实施例的排气净化系统1的结构。该排气净化系统1在发动机(内燃机)E的排气通路20中设有排气净化装置40A而构成的，上述排气净化装置40A是从上游侧依次配置氧化型催化剂(DOC)41a、DPF41b和NOx吸收还原型催化剂转换器42的。由该上游侧的氧化型催化剂41a和下游侧的DPF41b构成连续再生式DPF41。
该氧化催化剂41a由整体型催化剂形成，该催化剂是由由菁青石(cordierite)、SiC、或不锈钢的结构材形成的、具有多个多角形小室。在该小室的内壁具有能增加表面积的催化剂涂敷层，在该较大的表面上载持有白金或钒等催化剂金属、以产生催化功能。由此，废气中的NO可通过氧化反应( )成为NO2。
另外，DPF41b可由多孔质陶瓷的蜂窝状管道入口与出口交替封孔的整体蜂窝型间隔板壁式(ウオ一ルフロ一タイプ)滤清器或随机层积氧化铝等的无机纤维的毛毡状的滤清器等形成，以捕集废气中的PM。该捕集了的PM通过与上游侧的前级氧化催化剂41a组合，由氧化力高的NO2燃烧去除。
并且，NOx吸收还原型催化剂转换器42是与氧化型催化剂41a同样地由整体型催化剂形成；在氧化铝、氧化钛等载体上设有催化剂涂敷层，在该催化剂涂敷层上载持有白金等贵金属氧化型催化剂与钡等NOx吸收材料(NOx吸收物质)。
该NOx吸收还原型催化剂转换器42，在氧浓度高的废气状态(稀空燃比状态)时，通过吸收废气中的NOx，净化废气中的Nox；而在氧浓度低或零的废气状态(浓空燃比状态)时，排放出吸收的NOx、并且将放出的NOx还原，由此防止NOx流向大气中。
另外，第1温度传感器51和第2温度传感器52分别设置在DPF41b的上游侧和下游侧，第1排气浓度传感器53和第2排气浓度传感器54分别设置在NOx吸收还原型催化剂转换器42的前后、在图1中的排气净化装置40A的入口附近和出口附近。该排气浓度传感器53，54是将λ(空气过剩率)传感器和NOx浓度传感器以及O2浓度传感器成一体的传感器。另外，为了推断PM的堆积量，在与DPF41b的前后(图1)或与排气净化装置40A的前后(图2)连接的导通管上设有检测出DPF前后的排气压的差ΔP的差压传感器55。
并且，这些传感器的输出值被输入到控制装置(ECU：发动机控制单元)50，该控制装置进行发动机E的运转的全面控制、还进行连续再生式DPF41的再生控制和NOx吸收还原型催化剂转换器42的NOx净化能力的恢复控制，通过从该控制装置50输出的控制信号，控制发动机E的燃料喷射用的共轨电子控制燃料喷射装置或节流阀15或EGR阀32等。
另外，该控制装置50，由第1和第2排气浓度传感器53，54的NOx浓度的检测值CNOx1，CNOx2，计算NOx净化率RNOx(＝1.0-CNOx2/CNOx1)，并通过由差压传感器55检测出的差压ΔP等，推断DPF41b的PM积蓄量。
在该排气净化系统1中，空气A通过进气通路10的空气滤清器11、密集空气流质量(MAF)传感器12、涡轮增压器13的压缩机13a、中间冷却器14，由进气节流阀15调整其量，并从进气歧管16进入汽缸内。
然后，在汽缸内产生的废气G从排气总管21驱动排气通路20的涡轮增压器13的叶轮(タ一ビン)13b，通过排气净化装置40A而成为净化了的废气Gc，并通过未图示的消音器而向大气排放。另外，废气G的一部分作为EGR气体、通过EGR通路30的EGR冷却器31，由EGR阀32调整其量，并在进气歧管16中再次循环。
图2示出排气净化装置40A的结构，图3和图4示出另一实施例的排气净化装置40B，40C的结构。图3的排气净化装置40B由氧化型催化剂41a、载持有NOx还原型催化剂的DPF43构成；图4的排气净化装置40C由载持有NOx还原型催化剂的附带催化剂DPF44构成。该附带催化剂DPF上具有载持有氧化型催化剂的DPF以及载持有氧化型催化剂和PM氧化型催化剂的DPF。
该PM氧化型催化剂为铈(Ce)的氧化物等，在载持有该PM氧化型催化剂与氧化型催化剂的催化剂载持滤清器的情况下，在低温区域(300℃～600℃程度)下，通过使用催化剂载持滤清器的废气中O2的反应( ， 等)使PM氧化，在高于由废气中的O2对PM进行燃烧的温度高的高温区域(600℃程度以上)，由废气中的O2氧化PM。
此外，作为去掉上游侧的氧化型催化剂的排气净化装置，还有：由只不具有催化剂的滤清器的DPF和NOx吸收还原型催化剂转换器构成的排气净化装置；由载持有氧化型催化剂的附带催化剂DPF和NOx吸收还原型催化剂转换器构成的排气净化装置；由载持有氧化型催化剂和PM氧化型催化剂这两者的附带催化剂DPF和NOx吸收还原型催化剂转换器构成的排气净化装置等。
总之，本发明的排气净化装置，只要是能对发动机的废气，进行由NOx吸收还原型催化剂的NOx净化和由DPF的PM净化的就可以。
并且，排气净化系统1的控制装置被组装在发动机E的控制装置50中，并进行发动机E的运转控制和排气净化系统1的控制。该排气净化系统1的控制装置被构成，是为设有排气净化系统的控制机构C1，而该排气净化系统的控制机构C1具有如图5所示废气成分检测机构C10、DPF的控制机构C20、NOx吸收还原型催化剂的控制机构C30等。
该废气成分检测机构C10为检测出废气中的氧浓度(或空气过剩率λ)或NOx浓度的机构，由第1和第2排气浓度传感器53，54等构成。
另外，DPF的控制机构C20被构成设有PM积蓄量计算机构C21、DPF再生开始判断机构C22、DPF再生控制机构C23等。
该DPF控制机构C20，通过PM积蓄量计算机构C21、由差压传感器55检测出的差压ΔP等、计算DPF41b的PM积蓄量，通过DPF再生开始判断机构C22、用PM积蓄量是否超过预定的判定值、来判定DPF41b的眼孔堵塞状态是否超过预定的堵塞状态，在被判断为DPF的再生开始的情况下，由DPF再生控制机构C23进行后喷射或EGR控制等形成的排气升温、进行DPF41b的再生。
NOx吸收还原型催化剂的控制机构C30为进行NOx吸收还原型催化剂转换器42的再生或硫净化等控制的机构，被构成为具有NOx催化剂的再生开始判断机构C31、NOx催化剂的再生控制机构C32、硫净化开始判断机构C33、硫净化控制机构C34等。
该NOx吸收还原型催化剂的控制机构C30，通过NOx催化剂的再生开始判断机构C31、由废气成分检测机构C10检测出的NOx浓度计算NOx净化率RNOx，在该NOx净化率比预定的判定值低时，判断为开始NOx催化剂的再生；由NOx催化剂的再生控制机构C32、通过发动机E的燃料喷射控制中的后喷射或EGR控制或进气节流控制等，使废气的状态成为预定的浓空燃比状态和预定的温度范围(也取决于催化剂，但大致为200℃～600℃)，恢复NOx净化能力即NOx吸收能力，而进行NOx催化剂的再生。另外，如下面对其详细说明的那样，由硫净化开始判断机构C33、硫净化控制机构C34等，进行硫净化。
在这些排气净化系统1中，本发明涉及的NOx吸收还原型催化剂的排气净化方法是随着如图6所示的硫净化用的控制流程而进行的。该图6的控制流程为与NOx吸收还原型催化剂的硫净化有关的控制流程，并表示进行如下的控制，即、在进行有关NOx吸收还原型催化剂转换器42的NOx吸收能力的再生的控制流程或DPF41b的再生控制流程等，并从排气净化系统整体的控制流程开始、反复地询问，并判断是否需要硫净化和DPF的再生，如需要，则在DPF的再生控制的同时、进行脉冲状的硫净化控制。
该控制流程开始时，在步骤S11中，由硫净化开始判断机构C33，根据燃料消费量和燃料中含有的硫量计算吸收在催化剂42中的硫量，将其累计而计算硫积蓄量Ssp。另外，通过PM积蓄量计算机构C21，从差压传感器55检测出的差压ΔP等计算DPF41b的PM积蓄量PMst。
然后，在接下来的步骤S12中，由硫净化开始判断机构C33判定是否需要硫净化。在该判定中，硫积蓄量Ssp大于预定的界限值Sso0时，则需要硫净化。
然后，与此同时，在该步骤S12中，通过DPF再生开始判断机构C22，判定是否需要DPF的再生。在该判定中，PM积蓄量PMs大于再生开始用的预定的判定值PMs0时，则需要DPF的再生。
在该步骤S12的判定中，判定为无需硫净化时，或者，判定为无需DPF的再生时，则不进行DPF再生控制也不进行硫净化控制，而返回。
而在判定为需要硫净化并且需要DPF的再生时，进入步骤S13。
在该步骤S13的DPF再生用排气升温控制中，由发动机的燃料喷射进行后喷射、切断EGR，使排气温度上升，流入DPF41b的排气温度控制在PM自点火区域且进入无异常燃烧的温度区域(约500℃左右)内，但在该温度控制中，监控由温度传感器52检测出的温度等的同时，调整后喷射的燃料量，进行反馈控制，以便流入NOx吸收还原型催化剂转换器42的废气的温度成为可硫净化的温度(约600℃～650℃)以上。
通过该排气升温，强制燃烧并除去积蓄在DPF41b中的PM，并由PM的燃烧热，使DPF41b与废气和NOx吸收还原型催化剂转换器42的温度上升时，能使通过DPF41b的废气中的氧浓度降低。
然后，在预定的时间tdpf(例如10分～15分)期间，进行该步骤S13的DPF再生控制后，在步骤S14中，判定是否结束了硫净化，如果硫净化没有结束，则进入步骤S15，进行硫净化控制，如结束硫净化，则进入步骤S16。
该步骤S14的硫净化是否结束的判定为，在接下来的步骤S15中计算的脱硫量累计值Spu是否超过在步骤S11中计算的硫积蓄量Ssp(或预定的界限值Ssp0)的判定。并且，在步骤S11等中作为初期值设定为零，或者在后面的步骤S15中计算的脱硫量累计值Spu超过硫积蓄量Ssp(或预定的界限值Ssp0)时，判定为结束硫净化，则不进行下面的步骤S15的硫净化控制，而进入步骤S16。
并且，步骤S15的硫净化控制为，控制后喷射、进气节流和EGR，并反馈控制包含引导喷射和后喷射的多级喷射，以便监控由第2排气浓度传感器54检测出的氧浓度(或空气过剩率λ)即流入NOx吸收还原型催化剂转换器42的废气的氧浓度(或空气过剩率λ)，而成为预定的氧浓度(或空气过剩率λ)。该控制目标的预定的氧浓度(或空气过剩率λ)作为浓空燃比，最好作为理论(ストイキ)空燃比(理论空燃比)，通过该空燃比控制，将流入NOx吸收还原型催化剂转换器42的废气的空燃比状态成为浓空燃比、最好是理论空燃比状态，以进行脱硫。
在该空燃比控制下，由上游侧的氧化型催化剂41a，氧化HC、CO，同时由DPF41b氧化PM，为了消耗氧气，在发动机E排气歧管21后，不必成为完全的浓空燃比或完全的理论空燃比，即使在空气过剩率λ为1.01～1.02的低浓混合比状态下，也可将NOx吸收还原型催化剂转换器42成为进行脱硫的浓混合比气氛或理想气氛。为此，可进行将由NOx吸收还原型催化剂转换器42的上游侧附近的第2排气浓度传感器54检测出的氧浓度(或空气过剩率λ)成为浓空燃比、最好为理论空燃比的控制。由此，可抑制燃料费或HC、CO向大气的排出量、运转性能(乘车舒服性)等的恶化。
该硫净化控制在预定的时间tsp间进行后，根据由第1和第2温度传感器51，52检测出的温度计算的催化剂温度Ts和示出发动机的运转状态的发动机回转数Ne与负荷Q，并由预先输入的脱硫量图表等计算脱硫量累计值Spu。该脱硫量图表将催化剂温度、时间、空间速度(废气流量)、S/V比等作为参数，实验地求出每单位时间的脱硫量，整理该数据，将催化剂温度Ts等作为参数，制成图表数据，以便由发动机回转数Ne和负荷Q计算脱硫量。
进行该硫净化控制的预定时间tsp为结束硫净化所需时间(例如180s～300s)的数分之一或2s～60s。由此，能够在硫净化控制的初期，防止硫大量脱离和排放，在柴油机中，能够使很难长时间维持的理论空燃比状态较短。该预定的时间tsp预先通过实验等，求出可有效地硫净化的条件，对该控制事先进行设定。
在下面的步骤S16中，从由差压传感器55检测出的差压ΔP等，计算DPF41b的PM积蓄量PMs。并且，在下面的步骤S17中，判定硫净化和DPF的再生是否一同结束。该判定为，脱硫量累计值Spu是否超过硫积蓄量Ssp(或预定的界限值Ssp0)，和PM积蓄量PMs是否在再生结束用的预定的判定值PMs1以下。
该步骤S17的判定中，在判定为硫净化和DPF的再生这两者没有结束时，则返回步骤S13，判定为硫净化和DPF的再生这两者结束时，即进行返回。
因此，反复步骤S13～S17，直到硫净化和DPF的再生这两者结束为止，两者结束时，进入步骤S18。在步骤S18中，进行向通常的稀混合比状态的返回控制，该返回控制后，即进行返回。
根据上述结构的排气净化方法和排气净化系统1，由于同时进行由PM的强制燃烧的DPF41b的再生和NOx吸收还原型催化剂42的硫净化，因而能够利用由PM的强制燃烧产生的热量，而使NOx吸收还原型催化剂升温，因此可将燃料费的恶化抑制在最低限度。
并且，通过将硫净化控制脉冲式反复地进行，在硫净化控制时，可防止硫大量脱离和排放，并且，能够不必使废气的空燃比状态长时间维持在富空燃比或理论空燃比状态。
另外，由于脉冲式进行将废气的空燃比状态成为浓空燃比或理论空燃比状态的硫净化控制，所以能够抑制HC、CO、H2S等的滑移和运转性能的恶化，同时可有效地进行硫净化。
并且，通过使废气的空燃比状态成为理论空燃比状态，能够进一步发挥上述效果。
实施例
图7是示出使用图2所示的排气净化装置并根据图6所示的控制流程而进行硫净化时的空气过剩率λ、DPF的前后差压ΔP、催化剂温度(NOx吸收还原型催化剂转换器的底座温度)Tn、在废气净化装置的下游侧的NOx和SO2浓度。
根据图6，进行DPF的再生控制的同时，使NOx吸收还原型催化剂转换器前的空气过剩率λ降低到1.01～1.02程度的硫净化控制脉冲状反复地进行时，很显然，催化剂温度Tn在该硫净化控制时升温，排放出SO2。并且，该SO2由于硫净化控制的时间较短，因此，一次排出的量变少。
另外，由于DPF的前后差压ΔP慢慢降低，PM的燃烧不断旺盛也很明显。此外，在图6中，在3分钟的休整期间，使硫净化控制进行1分钟，并且这种情况反复进行。另外，在图6的范围内，硫净化和DPF的再生没有结束。

Claims (4)

1、一种排气净化方法，其用于排气净化系统，该排气净化系统具有：废气成分检测机构，其是在发动机的排气通路上从上游侧具有DPF和NOx吸收还原型催化剂，并检测出通过所述NOx吸收还原型催化剂的废气的氧浓度和NOx浓度的；控制机构，其包括控制所述DPF的再生的DPF再生控制机构、回复所述NOx吸收还原型催化剂的NOx吸收力的NOx催化剂的再生控制机构和控制所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化的硫净化控制机构，所述排气净化方法的特征在于，
判断为需要所述DPF的再生和所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化这两者时，进行使所述DPF升温的DPF再生控制，并且使流入所述NOx吸收还原型催化剂中的废气中的氧浓度降低的硫净化控制脉冲式反复进行。
2、如权利要求1所述的排气净化方法，其特征在于，在所述硫净化控制中，使流入所述NOx吸收还原型催化剂中的废气的空燃比状态成为理论空燃比状态。
3、一种排气净化系统，在发动机的排气通路上从上游侧具有DPF和NOx吸收还原型催化剂，并且具有：废气成分检测机构，用于检测出通过所述NOx吸收还原型催化剂的废气的氧浓度和NOx浓度；DPF再生控制机构，用于控制所述DPF的再生；控制机构，包括回复所述NOx吸收还原型催化剂的NOx吸收力的NOx催化剂的再生控制机构和控制所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化的硫净化控制机构，其特征在于，
所述控制机构在需要判断所述DPF的再生和所述NOx吸收还原型催化剂的硫净化这两者时，进行使所述DPF升温的DPF再生控制，并且使流入所述NOx吸收还原型催化剂的废气中的氧浓度降低的硫净化控制脉冲式反复进行。
4、如权利要求3所述的排气净化系统，其特征在于，在所述硫净化控制中，使流入所述NOx吸收还原型催化剂中的废气的空燃比状态成为理论空燃比状态。
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