TW201837300A

TW201837300A - 用於混合動力車的排氣控制系統及排氣控制方法

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Publication number: TW201837300A
Application number: TW107110264A
Authority: TW
Inventors: 福田光一朗
Original assignee: 日商豐田自動車股份有限公司
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2018-10-16
Also published as: CA2999543A1; US20180281774A1; JP2018168725A; BR102018006482A2; MX2018003969A; AU2018202181A1; PH12018050151A1; KR20180110609A; CN108691621A; EP3381756A1

Abstract

一種用於混合動力車的排氣控制系統，包括NOx吸附還原催化劑以及電子控制單元。在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時等於或大於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，電子控制單元控制內燃機以降低引擎速度或停止內燃機的運作，並控制電動機以補償混合動力車的所需扭矩，以及，在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時小於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，控制內燃機以將內燃機的運作狀態維持在正常運作。

Description

用於混合動力車的排氣控制系統及排氣控制方法

[0001] 本發明關於一種用於混合動力車的排氣控制系統及排氣控制方法。

[0002] 已知提供NOx吸附還原催化劑(NOx storage-reduction catalyst)(在下文中可被稱作“NSR催化劑”)作為內燃機的排氣通道中的排氣控制催化劑的技術，內燃機執行貧燃(lean burn)運作，貧燃運作為具有較理論的空氣燃料比(air-fuel ratio)更高的空氣燃料比之運作。在NSR催化劑內部的空氣燃料比高於理論的空氣燃料比之貧空氣燃料比的情況下，NSR催化劑具有吸附排氣中的NOx的功能，以及在NSR催化劑內部的空氣燃料比低於理論的空氣燃料比之富空氣燃料比的情況下，當還原劑存在時，NSR催化劑具有還原及釋放所吸附的NOx的功能。　　[0003] 如上所述的NSR催化劑亦被應用到混合動力車，其具有作為動力源的內燃機及電動機。日本未經審查的專利申請案公開號第2006-112311號(JP 2006-112311A)揭示一種用於還原吸附在NSR催化劑中的NOx的技術，在配置中，NSR催化劑被提供於安裝在混合動力車上的內燃機之排氣通道中。在JP 2006-112311A所說明的技術中，當吸附在NSR催化劑中的NOx被還原，在作為還原劑的燃料被供給到NSR催化劑之後，內燃機的引擎速度被降低，或內燃機的運作被停止。同時，藉由驅動電動機來補償所需的扭矩。根據上述的技術，在燃料被供給到NSR催化劑之後，流動到NSR催化劑中的排氣的流率降低，或沒有新的排氣流入到NSR催化劑中。因此，相較於內燃機正常運作的運作狀態，要被供給到NSR催化劑的氧氣量減少，且由排氣所帶走的熱量亦減少。為此原因，能夠更有效地還原吸附在NSR催化劑中的NOx。因此，可減少要被消耗來用於還原吸附在NSR催化劑中的NOx的燃料量。

[0004] 如上所述，在配置中，NSR催化劑被提供於安裝在混合動力車上的內燃機之排氣通道中，在當燃料被供給到NSR催化劑以還原吸附在NSR催化劑中的NOx時，內燃機的引擎速度被降低，或內燃機的運作被停止的情況下，存在控制電動機的需求，以補償根據節流閥開度(throttle valve opening degree)之所需扭矩。接著，由於電動機的輸出對所需扭矩的比例如同一般地被增加，電池的充電量(充電狀態)降低。　　[0005] 在此，關於電池的充電量，事先設定目標充電量範圍，其為合適的充電量範圍。為此原因，如上所述，在隨著內燃機的引擎速度的降低或其運作停止而開始驅動電動機之後，當電池的充電量降低到目標充電量範圍的下限值時，停止驅動電動機，且僅藉由內燃機來補償所需扭矩，無論當時NSR催化劑中的NOx還原的進展情況如何。接著，當內燃機的引擎速度被降低時，無論當時NSR催化劑中的NOx還原的進展情況如何，需要增加引擎速度。此外，當內燃機的運作被停止時，無論當時NSR催化劑中的NOx還原的進展情況如何，恢復內燃機的運作。　　[0006] 在此情況下，在當恢復內燃機的運作以補償所需扭矩時未完成NSR催化劑中的NOx還原的情況下，在尚未被消耗用於NOx的還原之燃料成分(在下文中可被稱為“未反應燃料”)存在於NSR催化劑中的狀態下，增加內燃機的引擎速度或恢復內燃機的運作。接著，未反應燃料可流出NSR催化劑。在上述的情況下，造成排氣成分的變質。　　[0007] 在NSR催化劑被提供於混合動力車(其中，執行貧燃運作的內燃機及電動機被提供來作為動力源)的內燃機之排氣通道中的情況下，本發明提供一種能夠兼容地做出抑制要被消耗用於被吸附在NSR催化劑中的NOx的還原的燃料量、以及抑制因流出NSR催化劑之未反應燃料所造成的排氣成分的變質的技術。　　[0008] 在本發明的態樣中，當執行燃料被供給到NSR催化劑之NOx還原處理時，根據當滿足預定NOx還原執行條件時之電池的充電量來判定是否執行內燃機的引擎速度的降低或其運作停止、以及控制電動機用於補償所需扭矩。　　[0009] 本發明的第一態樣關於一種用於混合動力車的排氣控制系統。混合動力車包括作為動力源的內燃機、作為動力源的電動機、發電機及電池。內燃機配置為執行貧燃運作。發電機配置為藉由從內燃機輸出的動力來產生電力。電池被連接到發電機，以被由發電機所產生的電力充電。電池被連接到電動機，以供應電力到電動機。排氣控制系統包括設置在內燃機的排氣通道中的NOx吸附還原催化劑、以及電子控制單元。電子控制單元配置來取得電池的充電量；設定一值作為預定充電量，該值大於預定目標充電量範圍的下限值且小於預定目標充電量範圍的上限值；控制內燃機，以執行NOx還原處理，其中，當滿足預定NOx還原執行條件時，吸附在NOx吸附還原催化劑中的NOx被還原，NOx還原處理為將作為還原劑的燃料供給到NOx吸附還原催化劑的處理；控制內燃機，以降低內燃機的引擎速度或停止內燃機的運作，以及在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時相當於或大於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，控制電動機，以補償混合動力車的所需扭矩；以及在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時小於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，控制內燃機，以將內燃機的運作狀態維持在正常運作。　　[0010] 根據本發明的第一態樣，當驅動電動機時，從電池將電力供給到電動機。電池被由發電機所產生的電力充電。此外，發電機藉由從內燃機輸出的動力來產生電力。此外，事先設定電池的充電量之預定目標充電量範圍。此外，藉由電子控制單元獲取電池的充電量。同樣地，由發電機執行發電，使得電池的充電量被維持在預定目標充電量範圍內。　　[0011] 在本發明的第一態樣中，當滿足預定NOx還原執行條件時，電子控制單元控制內燃機以執行NOx還原處理，其中，吸附在NOx吸附還原催化劑中的NOx被還原。在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時等於或大於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，內燃機被控制以降低內燃機的引擎速度或停止內燃機的運作，且電動機被控制以補償混合動力車之所需扭矩。在此，預定充電量為大於預定目標充電量範圍的下限值及小於預定目標充電量範圍的上限值的值。此外，即使當用於補償所需扭矩之電動機的控制被持續直到完成NSR催化劑中的NOx的還原，假設電池的充電量被維持在等於或大於預定目標充電量範圍的下限值的值，預定充電量被設定為充電量的閾值。此外，當執行NOx還原處理時，在執行將燃料供給到NSR催化劑之後可能執行內燃機的引擎速度的降低或其運作停止。此外，可在執行內燃機的引擎速度的降低之後，執行將燃料供給到NSR催化劑。此外，在燃料藉由緊鄰NSR催化劑的上游設置之燃料添加閥而被供給到NSR催化劑的情況下，可在執行內燃機的運作停止之後，執行將燃料供給到NSR催化劑。　　[0012] 另一方面，在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時小於預定充電量的情況下，當執行NOx還原處理時，控制內燃機以將內燃機的運作狀態維持在正常運作。在此，正常運作為事先根據所需扭矩所設定之內燃機的運作狀態。　　[0013] 亦即，在本發明的第一態樣中，當僅在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時等於或大於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，執行內燃機的引擎速度的降低或其運作停止、以及用於補償所需扭矩之電動機的控制。為此原因，在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時等於或大於預定充電量的情況下，相較於內燃機受到控制以將內燃機的運作狀態維持在正常運作的情況，可減少要對NSR催化劑供給之用於NOx還原之燃料的總量。因此，可進一步地抑制要被消耗用於還原吸附在NSR催化劑中的NOx的燃料量。　　[0014] 另一方面，在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時小於預定充電量的情況下，當執行NOx還原處理時，不會執行內燃機的引擎速度的降低或其運作停止。因此，在隨著內燃機的引擎速度的降低或其運作停止而開始執行用於補償所需扭矩之電動機的控制的情況下，電池的充電量在完成NSR催化劑中的NOx還原之前下降到預定目標充電量範圍的下限值以下的狀況被進一步地抑制。亦即，電動機的驅動在未反應燃料存在於NSR催化劑中的狀態下被停止且據此增加內燃機的引擎速度或恢復內燃機的運作的狀況被進一步地抑制。為此原因，未反應燃料隨著內燃機的引擎速度的增加或運作的恢復而流出NSR催化劑的狀況可被進一步地抑制。因此，可進一步地抑制排氣成分的變質。　　[0015] 在本發明的第一態樣中，當假設電動機被控制以在執行NOx還原處理時降低內燃機的引擎速度或停止內燃機的運作並補償混合動力車的所需扭矩時，電子控制單元可配置來估計耗電量，耗電量為假定被消耗用於驅動電動機直到完成在NOx吸附還原催化劑中的NOx的還原之電池的電能。在本發明的第一態樣中，電子控制單元可配置來將預定充電量設定為一值，該值等於或大於藉由將耗電量加上預定目標充電量範圍的下限值所得到的值。根據本發明的第一態樣，即使當用於補償所需扭矩之電動機的控制被持續直到完成NSR催化劑中的NOx的還原，假設電池的充電量被維持在等於或大於預定目標充電量範圍的下限值，預定充電量能夠以較高的精確度被設定為充電量。　　[0016] 在本發明的第一態樣中，電子控制單元可配置來控制內燃機，使得相較於內燃機的運作狀態為正常運作時之由發電機所獲得的發電量，在滿足預定NOx還原執行條件之前的預定期間內，增加由發電機所獲得的發電量。根據本發明的第一態樣，在滿足預定NOx還原執行條件之前，能夠增加電池的充電量。為此原因，可進一步地抑制在滿足預定NOx還原執行條件時之電池的充電量等於或大於預定充電量的可能性。據此，當執行NOx還原處理時，能夠增加執行內燃機的引擎速度的減少或其運作停止、以及用於補償所需扭矩之電動機的控制的機會。因此，能夠進一步地抑制要被消耗用於還原吸附在NSR催化劑中的NOx的燃料量。　　[0017] 本發明的第二態樣關於一種用於混合動力車的排氣控制方法。混合動力車包括作為動力源的內燃機、作為動力源的電動機、發電機、電池、電子控制單元及NOx吸附還原催化劑。內燃機配置為執行貧燃運作。發電機配置為藉由從內燃機輸出的動力來產生電力。電池被連接到發電機，以被由發電機所產生的電力充電。電池被連接到電動機，以供應電力到電動機。NOx吸附還原催化劑被設置在內燃機的排氣通道中。排氣控制方法包括藉由電子控制單元取得電池的充電量；藉由電子控制單元設定一值作為預定充電量，該值大於預定目標充電量範圍的下限值且小於預定目標充電量範圍的上限值；藉由電子控制單元控制內燃機，以執行NOx還原處理，其中，當滿足預定NOx還原執行條件時，吸附在NOx吸附還原催化劑中的NOx被還原，NOx還原處理為將作為還原劑的燃料供給到該NOx吸附還原催化劑的處理；在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時相當於或大於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，藉由電子控制單元控制內燃機，以降低內燃機的引擎速度或停止內燃機的運作，以及藉由電子控制單元控制電動機，以補償混合動力車的所需扭矩；以及在電池的充電量於滿足預定NOx還原執行條件時小於預定充電量的情況下執行NOx還原處理時，藉由電子控制單元控制內燃機，以將內燃機的運作狀態維持在正常運作。　　[0018] 在本發明的第二態樣中，排氣控制方法可進一步包括，當假設電動機被控制以在執行NOx還原處理時降低內燃機的引擎速度或停止內燃機的運作並補償混合動力車的所需扭矩時，藉由電子控制單元來估計耗電量，耗電量為假定被消耗用於驅動電動機直到完成在NOx吸附還原催化劑中的NOx的還原之電池的電能。預定充電量可被設定為一值，該值等於或大於藉由將耗電量加上預定目標充電量範圍的下限值所得到的值。　　[0019] 在本發明的第二態樣中，排氣控制方法可進一步包括藉由電子控制單元來控制內燃機，使得相較於內燃機的運作狀態為正常運作時之由發電機所獲得的發電量，在滿足預定NOx還原執行條件之前的預定期間內，增加由發電機所獲得的發電量。　　[0020] 根據本發明的態樣，在NOx催化劑被提供於混合動力車中的內燃機的排氣通道中的情況下，可兼容地做出抑制要被消耗用於還原吸附在NSR催化劑中的NOx的燃料量，以及抑制因流出NSR催化劑之未反應燃料所造成的排氣成分的變質。

[0022] 在下文中，將參照圖式說明本發明的具體實施例。除非另有說明，在本實施例中所說明之部件的尺寸、材料、形狀、相對佈置等並非意在將本發明的技術範疇僅限制在以上所說明者。實施例1 內燃機的混合動力系統及進氣與排氣系統的例示性配置　　[0023] 圖1為顯示關於本實施例的內燃機的混合動力系統及進氣與排氣系統的例示性配置的視圖。安裝在車輛100上的混合動力系統50包括內燃機1、動力分配機構51、電動機52、發電機53、電池54、變流器55以及減速器57。減速器57被連接到車輛100的車軸56。輪子58被連接到車軸56的兩端。　　[0024] 動力分配機構51將來自內燃機1的輸出分配到發電機53或車軸56。接著，發電機53藉由從內燃機1輸出的動力產生電力。動力分配機構51還具有將來自電動機52的輸出傳遞到車軸56的功能。電動機52透過減速器57以與車軸56的轉速成比例的轉速旋轉。此外，電池54經由變流器55而被連接到電動機52及發電機53。　　[0025] 變流器55將從電池54所供應的直流電力轉換成交流電力，以將被轉換的交流電力供應到電動機52。此外，變流器55將從發電機53所供應的交流電力轉換成直流電力，以將被轉換的直流電力供應到電池54。據此，電池54被充電。　　[0026] 在如上所述地配置的混合動力系統50中，車軸56藉由內燃機1的輸出或電動機52的輸出而被旋轉。此外，內燃機1的輸出或電動機52的輸出亦可被結合在一起來旋轉車軸56。亦即，電動機52及內燃機1亦可一起被使用來作為車輛100的動力源。此外，內燃機1的曲柄軸亦可藉由電動機52的輸出來旋轉。亦即，可僅使用電動機52來作為車輛100的動力源。此外，在車輛100的減速過程中，藉由以車軸56的旋轉力運作電動機52作為發電機，動能可被轉換成電能，且還可使電池54回收被轉換的電能。　　[0027] 在此，內燃機1為柴油引擎。內燃機1具有四個汽缸2。每一個汽缸2設有燃料噴射閥3，其直接地將燃料噴射到汽缸2當中。此外，內燃機不限於柴油引擎，且可能為執行貧燃運作的汽油引擎。進氣通道10及排氣通道11被連接到內燃機1。進氣通道10設有氣流計12及節流閥13。氣流計12偵測內燃機1的進氣量。節流閥13調整內燃機1的進氣量。　　[0028] 排氣通道11設有NSR催化劑4。在NSR催化劑4上游的排氣通道11設有空氣燃料比感測器14。此外，在NSR催化劑4下游的排氣通道11設有排氣溫度感測器15。空氣燃料比感測器14檢測流入到NSR催化劑4中的排氣(在下文中，簡稱為“流入排氣”)的空氣燃料比。排氣溫度感測器15檢測已流出NSR催化劑4的排氣的溫度。　　[0029] 混合動力系統50包括電子控制單元(ECU)20。氣流計12、空氣燃料比感測器14及排氣溫度感測器15被電連接到ECU 20。此外，曲柄角感測器16及節流閥開度感測器17被電連接到ECU 20。曲柄角感測器16檢測內燃機1的曲柄角。節流閥開度感測器17檢測車輛100的節流閥開度。同樣地，上述的感測器之輸出值被輸入到ECU 20。ECU 20基於曲柄角感測器16的輸出值來計算內燃機1的引擎速度。此外，ECU 20基於節流閥開度感測器17的輸出值來計算作為車輛100需要的驅動力之扭矩的所需扭矩。　　[0030] 在內燃機1的運作期間，ECU 20基於氣流計12的檢測值及從燃料噴射閥3噴射的燃料量來估計流入排氣的流率。此外，ECU 20基於排氣溫度感測器15的檢測值來估計NSR催化劑4的溫度。此外，ECU 20整合要被供應到電池54的電能(藉由發電機53或電動機52所產生的發電量)以及當需要時從電池54釋放出來的電能(被消耗用於驅動電動機52的電能)，從而估計電池54的充電量。此外，電動機52、動力分配機構51、燃料噴射閥3以及節流閥13被電連接到ECU 20。上述裝置藉由ECU 20而被控制。例如，ECU 20藉由控制內燃機1的輸出來調整由發電機53所獲得的發電量，使得電池54的充電量被維持在預定目標充電量範圍內。此外，事先基於實驗等來設定預定目標充電量範圍，作為適用於電池54的充電量之範圍。 NOx還原處理　　[0031] 在內燃機1的運作期間，ECU 20當需要時基於從每一個燃料噴射閥3噴射的燃料量、流入排氣的流率、流入排氣的空氣燃料比、NSR催化劑4的溫度等來估計NSR催化劑4中的NOx吸附量。在本實施例中，當由ECU 20所估計的NOx吸附量達到第一預定吸附量時，ECU 20執行NOx還原處理，以恢復NSR催化劑4的NOx吸附容量。在由每一個燃料噴射閥3所執行的主要燃料噴射之外，藉由在接近內燃機1的每一個汽缸2中的壓縮上死點(top dead center)的時間執行附屬燃料噴射來實現NOx還原處理，並因此將作為還原劑的燃料供給到NSR催化劑4。此外，附屬燃料噴射在本文中為一種燃料噴射，其在一個燃燒循環(combustion cycle)中的主要燃料噴射之後的時間、以及在使得被噴射的燃料不會被供給到有助於引擎輸出的汽缸2中的燃燒的時間被執行。在此情況下，調整附屬燃料噴射量使得NSR催化劑4中的空氣燃料比成為富空氣燃料比，其允許吸附在NSR催化劑4中的NOx的還原。此外，事先基於實驗等來決定第一預定吸附量作為NOx吸附量的閾值，在此閾值處，應該恢復NSR催化劑4之NOx吸附容量的恢復。　　[0032] 此外，在本實施例中，當執行NOx還原處理時，從在內燃機1的運作被停止且電動機52被控制以補償所需扭矩的情況。在上述情況下，在藉由在每一個汽缸2中執行除了主要燃料噴射之外的附屬燃料噴射來將預定燃料量供給到NSR催化劑4之後，停止內燃機1的運作。此外，內燃機1在此的運作停止為停止來自每一個燃料噴射閥3的燃料噴射，以將引擎速度設定為0。藉由驅動電動機52(亦即，控制電動機52使得藉由電動機52產生所需扭矩)補償根據節流閥開度之所需扭矩。在下文中，在將燃料供給到NSR催化劑4的同時執行內燃機1的運作停止及電動機52的驅動之NOx還原處理被稱為“第一NOx還原處理”。　　[0033] 設定預定供給量，其為在第一NOx還原處理中要作為還原劑被供給到NSR催化劑4的燃料的總量，作為在停止內燃機1狀態下足以還原吸附在NSR催化劑4中之NOx的第一預定吸附量的燃料量。在此，在執行第一NOx還原處理的情況下，在燃料被供給到NSR催化劑4之後停止內燃機1的運作。因此，沒有新的排氣流入到NSR催化劑4當中。接著，相較於繼續內燃機1的運作的情況，要被供給到NSR催化劑4的氧氣量減少，且藉由來自NSR催化劑4的排氣所帶走的熱量亦減少。為此原因，相較於在繼續內燃機1的運作的狀態下執行NOx還原處理，能夠更有效地還原吸附在NSR催化劑4中的NOx。亦即，能夠以較少量的燃料還原NOx的第一預定吸附量。考量到上述的點，事先基於實驗等判定第一NOx還原處理中的預定供給量。　　[0034] 在此，將基於圖2中所顯示的時間圖說明當執行第一NOx還原處理時之NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、每單位時間供給到NSR催化劑的燃料量(在下文中可被稱為“單位燃料供給量”)、NSR催化劑中的空氣燃料比(在下文中可被稱為“NSR空氣燃料比”)、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變。在圖2中所顯示的時間圖上的NOx吸附量(NSR催化劑4中的NOx吸附量)中的Qnox1表示第一預定吸附量。此外，在圖2中所顯示的時間圖上的NSR空氣燃料比中的A/Fth表示理論的空氣燃料比。此外，在圖2的充電量(電池54的充電量)中，C1表示預定目標充電量範圍的下限值，且C2表示預定目標充電量範圍的上限值。此外，在圖2的充電量中，Cth表示預定充電量。預定充電量Cth為大於預定目標充電量範圍的下限值C1且小於預定目標充電量範圍的上限值C2的值。將在下面說明預定充電量Cth的細節。此外，圖2顯示各個參數在根據節流閥開度的所需扭矩通常屬於使內燃機1作為車輛100的動力源的區域(亦即，電動機52被停止的區域)時的轉變。　　[0035] 在圖2中，內燃機1以正常運作被運作直到時間t1。接著，在時間t1，NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第一預定吸附量Qnox1。為此原因，在時間t1，為了還原吸附在NSR催化劑4中的NOx，藉由在每一個汽缸2中執行除了主要燃料噴射之外的附屬燃料噴射，開始對NSR催化劑4供給燃料。據此，NSR空氣燃料比成為富空氣燃料比。接著，由於在NSR催化劑4中NOx開始被還原，NSR催化劑4中的NOx吸附量開始從時間t1減少。此外，如圖2所示，電池54的充電量在時間t1變成為等於或大於預定充電量Cth。在這之後，當被供給到NSR催化劑4之燃料的總量在時間t2達到預定供給量時，停止內燃機1的運作(亦即，同樣停止對NSR催化劑4供給燃料)。為此原因，在時間t2，內燃機1的引擎速度達到0。接著，在時間t2，開始驅動電動機52用於補償根據節流閥開度的所需扭矩。為此原因，電池54的充電量從時間t2開始減少。接著，在時間t3，NSR催化劑4中的NOx吸附量達到0，亦即，完成NSR催化劑4中的NOx還原。此時，在時間t1及t2之間，幾乎消耗掉所有被供給到NSR催化劑4的燃料，導致NOx還原。亦即，在時間t3，導致未反應燃料實質上不存在於NSR催化劑4中的狀態。為此原因，在時間t3，NSR空氣燃料比具有接近理論的空氣燃料比A/Fth的值。接著，在時間t3，停止電動機52的驅動，且恢復內燃機1的運作。　　[0036] 在此，由於電動機52從內燃機1的運作被停止之時間t2到時間t3被驅動來補償所需扭矩，電池54的充電量減少。然而，如圖2所示，即使在時間t3，電池54的充電量被維持在相當於或大於預定目標充電量範圍的下限值C1的值。這是因為電池54的充電量在時間t1變為等於或大於預定充電量Cth。亦即，這是因為當開始驅動電動機52來補償所需扭矩時，電池54進入充分充電狀態。　　[0037] 接著，在圖2中，內燃機1在正常操作下的操作從時間t3被恢復，且NSR催化劑4中的NOx吸附量再次在時間t4達到第一預定吸附量Qnox1。因此，從時間t4到時間t5，在每一個汽缸2中執行附屬燃料噴射，且因此，將預定供給量的燃料供給到NSR催化劑4。接著，在時間t5，停止內燃機1的運作，且開始驅動電動機52來補償所需扭矩。然而，不同於時間t1，電池54的充電量在時間t4少於預定充電量Cth。因此，在時間t6，在NSR催化劑4中的NOx吸附量實質上達到0之前，即，在完成NSR催化劑4中的NOx還原之前，電池54的充電量將會減少到預定目標充電量範圍的下限值C1。接著，為了將電池54的充電量維持在預定目標充電量範圍，在時間t6，停止驅動電動機52，且恢復內燃機1的運作。在上述的情況下，在時間t6的時間點，未反應燃料留在NSR催化劑4中。亦即，在時間t6，在未反應燃料存在於NSR催化劑4中的狀態下恢復內燃機1的運作。接著，存在於NSR催化劑4中的未反應燃料與排氣一起流出NSR催化劑4。為此原因，在圖2中，來自NSR催化劑4的未反應燃料之HC的流出量在時間t6之後立即顯著地增加。　　[0038] 如上所述，在執行第一NOx還原處理的情況下，當在停止內燃機1的運作及開始驅動電動機52的時間點電池54的充電量不足時，存在有在完成NSR催化劑4中的NOx還原之前需要恢復內燃機1的運作的情況。同樣地，在上述的情況下，存在有排氣成分可能因為流出NSR催化劑4的未反應燃料而變質的可能性。　　[0039] 在本實施例中，即使當用於補償所需扭矩之電動機52的驅動在第一NOx還原處理中被持續直到完成NSR催化劑4中的NOx的還原，假設電池54的充電量可被維持在等於或大於預定目標充電量範圍的下限值C1的值，預定充電量Cth被事先設定為充電量的閾值。此外，作為電池在電動機52被驅動來補償所需扭矩的期間所消耗的電能之耗電量依據此期間內所需扭矩如何轉變而波動。在本實施例中，預定充電量Cth基於實驗等而被設定為恆定值，使得即使在考慮到上述的點時，預定充電量Cth變成足夠的量。在本實施例中，基於在NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第一預定吸附量Qnox1的時間點之電池54的充電量是否等於或大於預定充電量Cth，來判定在執行NOx還原處理時是否執行內燃機1的運作停止及驅動電動機52用於補償所需扭矩。 NOx還原處理的流程　　[0040] 在下文中，將根據圖3所顯示的流程圖說明關於本實施例的NOx還原處理的流程。主要流程藉由執行事先儲存在ECU 20中的程式來實現。　　[0041] 在內燃機1的運作期間開始主要流程的執行。如上所述，在內燃機1的運作期間，在需要時藉由ECU 20估計NSR催化劑4的NOx吸附量。接著，在主要流程的S101中，判定藉由ECU 20而被估計之NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox是否變成等於或大於第一預定吸附量Qnox1。此外，在本實施例中，達到第一預定吸附量Qnox1之NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox為“預定NOx還原執行條件”中的範例。然而，“預定NOx還原執行條件”不限於此。例如，在每當內燃機1中的燃料噴射量的累計值達到預定閾值時執行NOx還原處理的情況下，從先前的NOx還原處理的執行結束時起之內燃機1中的燃料噴射量的累計值達到預定閾值可為NOx還原執行條件。此外，在NSR催化劑4下游的排氣通道11設有NOx感測器的配置中，達到預定閾值之NOx感測器的輸出值可為NOx還原執行條件。此外，可考量NSR催化劑4的溫度或流入排氣的流率來判定是否滿足NOx還原執行條件。　　[0042] 在S101中作成負面判定的情況下，主要流程的執行暫時地結束。另一方面，在S101中作成正面判定的情況下，接著，在S102中，在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1的時間點讀取電池54的充電量。此外，如上所述，在本實施例中，電池54的充電量在需要時藉由ECU 20來估計。　　[0043] 接下來，在S103中，判定在S102中讀取之電池54的充電量是否等於或大於如上所述被設定的預定充電量Cth。接著，在S103中作成正面判定的情況下，執行第一NOx還原處理。在上述情況下，在S104中，藉由在每一個汽缸2中執行主要燃料噴射之外的附屬燃料噴射，執行對NSR催化劑4之燃料供給。此外，在此情況下，附屬燃料噴射量被調整為使得供給到NSR催化劑4的單位燃料量變成為第一預定單位供給量dQsf1。在此，即使當執行NOx還原處理時，第一預定單位供給量dQsf1被設定為大於在內燃機1的運作持續的情況下被供給到NSR催化劑4之單位燃料量的值，如同將在下面說明的。接著，在S105中，判定由於對NSR催化劑4的燃料供給的開始(亦即，在開始執行附屬燃料噴射之後)而對NSR催化劑4所供給的燃料的總量Qsf是否變成為等於或大於第一燃料供給量Qsf1。在S105中作成負面判定的情況下，再次執行S104的處理。亦即，繼續對NSR催化劑4之燃料供給。　　[0044] 另一方面，在S105中作成正面判定的情況下，接下來，在S106中，停止內燃機1的運作，且執行電動機52的驅動用於補償所需扭矩。接著，在S107中，判定從在S104中對NSR催化劑4的燃料供給開始的經過時間dtr(亦即，在NSR催化劑4中執行NOx還原所經過的期間的長度)是否變成為等於或大於預定時間dtr1。在此，預定時間dtr1為基於實驗等的預定時間，作為藉由第一NOx還原處理的執行來完成NSR催化劑4中的NOx還原所必需的足夠時間。此外，NSR催化劑4中的NOx還原速度根據NSR催化劑4的溫度而變化。為此原因，可基於NSR催化劑4在開始執行第一NOx還原處理的時間點之溫度來設定預定時間dtr1。此外，能夠估計在第一NOx還原處理的執行期間之NSR催化劑4的溫度轉變，且能夠考量溫度轉變的估計值而設定預定時間dtr1。接著，在S107中作成正面判定的情況下，停止電動機52的驅動，且恢復內燃機1的運作。接下來，主要流程結束。另一方面，在S107中作成負面判定的情況下，再次執行S106的處理。亦即，繼續內燃機1的運作停止及電動機52的驅動。　　[0045] 另一方面，在S103中作成負面判定的情況下，執行NOx還原處理，同時將內燃機1的運作狀態維持在正常運作(亦即，不執行內燃機1的運作停止及電動機52的驅動)。在下文中，上述的NOx還原處理被稱為“第二NOx還原處理”。在執行第二NOx還原處理的情況下，在S109中，在每一個汽缸2中藉由主要燃料噴射之外所執行的附屬燃料噴射來執行對NSR催化劑4之燃料供給。在此情況下，附屬燃料噴射量被調整為使得供給到NSR催化劑4的單位燃料量變成第二預定單位供給量dQsf2。在此，第二預定單位供給量dQsf2被設定為使得在從內燃機1排出的排氣正在流動的狀態下，NSR空氣燃料比變為能夠還原吸附在NSR催化劑4中的NOx之富空氣燃料比。然而，如上所述，在S104中執行對NSR催化劑4之燃料供給時的時間點，第二預定單位供給量dQsf2被設定為小於第一預定單位供給量dQsf1的值。　　[0046] 在此，由於在執行第二NOx還原處理的情況下繼續內燃機1的運作，同樣繼續藉由ECU 20之在NSR催化劑4中的NOx吸附量的估計。接著，在S109之後，在S110中，判定在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox是否在當前時間點達到零。亦即，在S110中，判定是否完成在NSR催化劑4中的NOx還原。此外，用於上述判定的閾值不一定為零。亦即，在S110中，可判定在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox是否在當前時間點等於或低於預定還原完成閾值。　　[0047] 接下來，在S110中作成負面判定的情況下，可判定為要繼續在NSR催化劑4中的NOx還原。為此原因，在上述情況下，再次執行S109的處理。亦即，繼續對NSR催化劑4的燃料供給。另一方面，在S110中作成正面判定的情況下，可判定為在NSR催化劑4中的NOx還原已被完成。為此原因，在上述情況下，在S111中，藉由停止在每一個汽缸2中的附屬燃料噴射來停止對NSR催化劑4的燃料供給。接著，主要流程結束。此外，如上所述，相較於第二NOx還原處理，根據第一NOx還原處理，可更有效地還原吸附在NSR催化劑4中的NOx。換言之，在相同量的NOx被還原的情況下，相較於在第一NOx還原處理中，在第二NOx還原處理中需要對NSR催化劑4供給更多的燃料。為此原因，當執行第二NOx還原處理時，對NSR催化劑4供給的燃料的總量變得大於在第一NOx還原處理中的第一燃料供給量Qsf1。　　[0048] 上述流程為以根據節流閥開度之所需扭矩屬於以內燃機1作為車輛100的動力源的區域為前提來執行的流程。因此，例如，在根據節流閥開度之所需扭矩於S107中作成正面判定時轉變到僅以電動機52作為車輛100的動力源的區域的情況下，不會執行S108的處理，且繼續電動機52的驅動，同時停止內燃機1的運作。　　[0049] 接下來，將參照圖4所顯示的時間圖說明當在上述流程中執行NOx還原處理時，NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、對NSR催化劑所供給的單位燃料量、NSR空氣燃料比、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變。此外，類似於圖2，圖4還顯示當根據節流閥開度之所需扭矩屬於以內燃機1作為車輛100的動力源的區域時之各個參數的轉變。　　[0050] 即使在圖4所示的時間圖中，在時間t4之前，類似於圖2所顯示的時間圖，各個參數的值轉變。接下來，在圖4中，在時間t4，當NSR催化劑4中的NOx吸附量再次達到第一預定吸附量Qnox1時，電池54的充電量在此時小於預定充電量Cth。因此，執行第二NOx還原處理。亦即，從時間t4，開始以單位燃料供給量作為第二單位供給量之對NSR催化劑4的燃料供給。據此，NSR空氣燃料比變為富空氣燃料比。接著，由於NOx開始在NSR催化劑4中被還原，NOx吸附量開始減少。然而，在此情況下的NSR空氣燃料比高於在執行第一NOx還原處理之從時間t1到時間t2的期間內的NSR空氣燃料比。接下來，在時間t4之後繼續內燃機1的運作。此外，由於電動機52在時間t4之後未被驅動，電池54的充電量不會降低。接著，在時間t7，當NSR催化劑4中的NOx吸附量達到0時(或當NSR催化劑4中的NOx吸附量等於或低於預定還原完成閾值時)，停止對NSR催化劑4之燃料供給。在上述情況下，在圖2中，不會立即在時間t6之後發生所顯示之來自NSR催化劑4之HC流出量的顯著增加。　　[0051] 如上所述，在本實施例中，當電池54的充電量在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1的時間點等於或大於預定充電量Cth時，執行第一NOx還原處理。據此，要被供給到NSR催化劑4用於NOx還原之燃料的總量(附屬燃料噴射量的總量)可相較於執行第二NOx還原處理的情形被減少。因此，可進一步抑制被消耗來還原吸附在NSR催化劑4中的NOx之燃料量。　　[0052] 另一方面，在本實施例中，當電池54的充電量在NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第一預定吸附量Qnox1的時間點小於預定充電量Cth時，執行二NOx還原處理。因此，在內燃機1的運作停止及執行電動機52的驅動發生的期間，進一步抑制電池54的充電量在完成NSR催化劑4中的NOx還原之前下降到預定目標充電量範圍的下限值C1以下的狀況。亦即，進一步抑制在未反應燃料存在於NSR催化劑4中的狀態下之停止電動機52的驅動及恢復內燃機1的運作的狀況。為此原因，可進一步抑制未反應燃料隨著內燃機1的運作的恢復而流出NSR催化劑4的狀況。因此，可進一步抑制排氣成分的變質。　　[0053] 因此，根據本實施例，可相互兼容地做成要被消耗來還原吸附在NSR催化劑4中的NOx之燃料量的抑制、以及因流出NSR催化劑之未反應燃料所造成的排氣成分的變質的抑制。　　[0054] 如上所述，在電動機52被驅動用於補償所需扭矩的期間內的耗電量依據所需扭矩在此期間的轉變而波動。為此原因，即使當電池54的充電量在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1時等於或大於預定充電量Cth時(亦即，即使當在圖3所示的流程圖中的S103中作成正面判定時)，在從對NSR催化劑4的燃料供給的開始之經過時間dtr達到預定時間dtr1之前，存在有電池54的充電量下降到預定目標充電量範圍的下限值C1之下的可能性。因此，在圖3所示的流程中的S107中作成負面判定的情況下，可判定電池54的充電量在當前時間點是否小於預定目標充電量範圍的下限值C1。在此情況下作成負面判定的情況下，執行S106的處理。另一方面，在此情況下作成正面判定的情況下，執行S108的處理，以將電池54的充電量控制在預定目標充電量範圍內。在如上所述的情況下，在從對NSR催化劑4的燃料供給的開始之經過時間dtr達到預定時間dtr1之前，停止電動機52的驅動，且恢復內燃機1的運作。修改範例1 　　[0055] 接下來，將說明根據本實施例的修改範例。在上述實施例中，已作為範例說明當僅使用內燃機1作為車輛100的動力源而執行NOx還原處理時之應用本發明的態樣的情況。然而，亦可在內燃機1及電動機52一起被使用來作為車輛100的動力源時應用本發明來執行NOx還原處理。在上述情況下，當內燃機1及電動機52一起被使用來作為車輛100的動力源時，且當NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1時，基於電池54的充電量在那個時間點是否等於或大於預定充電量Cth來選擇要執行第一NOx還原處理或第二NOx還原處理。即使在上述情況下，當執行第一NOx還原處理時，電動機52被控制以補償所需扭矩。亦即，相較於一般控制內燃機1的輸出以及電動機52的輸出相對於所需扭矩的比例的情況，增加電動機52的輸出。同時，當執行第二NOx還原處理時，維持一般控制內燃機1的輸出以及電動機52的輸出相對於所需扭矩的比例的狀態。修改範例2 　　[0056] 在上述實施例的第一NOx還原處理中，在執行對NSR催化劑4的燃料供給之後停止內燃機1的運作。然而，在第一NOx還原處理中，不一定要停止內燃機1的運作，且內燃機1的引擎速度可相較於正常運作期間的內燃機1的引擎速度而被降低，同時繼續內燃機1的運作。此外，理所當然地，即使在上述情況下，電動機52被控制，以補償伴隨著內燃機1的引擎速度的降低之扭矩的降低。　　[0057] 在內燃機1的引擎速度被降低的情況下，相較於內燃機1的運作狀態被維持在正常運作的情況，流入NSR催化劑4的排氣的流率降低。接著，相較於內燃機1的運作狀態被維持在正常運作的情況，要被供給到NSR催化劑4的氧氣量減少，且藉由排氣從NSR催化劑4所帶走的熱量亦減少。因此，即使在內燃機1的引擎速度在第一NOx還原處理中被降低的情況下，相較於內燃機1的運作狀態被維持在正常運作的第二NOx還原處理，亦可能更有效地還原吸附在NSR催化劑4中的NOx。此外，在上述情況下，預定供給量被設定為第一預定吸附量的NOx在內燃機1的引擎速度被降低的狀態下被還原的這樣的量。　　[0058] 此外，在第一NOx還原處理中，在內燃機1的引擎速度相較於正常運作期間的內燃機1的引擎速度而被降低但未停止內燃機1的運作的情況下，在開始執行電動機52的驅動以補償內燃機1的引擎速度的降低及所需扭矩之後，預定供給量的燃料可被供給到NSR催化劑4。亦即，在內燃機1的引擎速度被降低之後，燃料可藉由在每一個汽缸2中執行除了主要燃料噴射之外的附屬燃料噴射而被供給到NSR催化劑4。修改範例3 　　[0059] 在圖1所示的配置中，NSR催化劑4上游的排氣通道11可能設有燃料添加閥，其在排氣過程中添加燃料。同樣地，當執行第一及第二NOx還原處理時，取代上述在每一個汽缸2中的附屬燃料噴射，藉由從燃料添加閥添加燃料而可將燃料供給到NSR催化劑4。此外，能夠提供緊接在排氣通道11中的NSR催化劑4的上游的燃料添加閥，使得即使在排氣可能未流入到排氣通道11中的狀態下，從燃料添加閥所添加的燃料到達NSR催化劑4。根據上述的配置，即使在第一NOx還原處理中停止內燃機1的運作的情況下，在內燃機1的運作停止之後，可藉由從燃料添加閥添加燃料而將預定供給量的燃料供給到NSR催化劑4。實施例2 　　[0060] 關於本實施例之內燃機的混合動力系統及進排氣系統的示意性配置與實施例1的內燃機的混合動力系統及進排氣系統的示意性配置相同。然而，在本實施例中，如圖5所示，ECU 20不同於實施例1的ECU 20，其不同之處在於，ECU 20具有作為其功能性單元的耗電量估計單元201及預定充電量設定單元202。　　[0061] 在實施例1中，當NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox變成為相當於或大於第一預定吸附量Qnox1時，用於選擇要執行第一NOx還原處理或是第二NOx還原處理之作為電池54的充電量之閾值的預定充電量Cth被設定為預定恆定值。在此，如上所述，作為電池54在電動機52被驅動來補償所需扭矩的期間所消耗的電能之耗電量依據所需扭矩在此期間內的轉變而波動。為此原因，當使預定充電量Cth如實施例1一般具有恆定值時，即使當電池54的充電量在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1時等於或大於預定充電量Cth時，在當執行第一NOx還原處理時完成NSR催化劑4中的NOx還原之前，存在有電池54的充電量下降到預定目標充電量範圍的下限值C1以下的可能性。　　[0062] 在本實施例中，當NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox變成為等於或大於第一預定吸附量Qnox1時，執行第一NOx還原處理。據此，耗電量估計單元201估計當假設用於補償所需扭矩之電動機52的驅動被繼續直到完成NSR催化劑4中的NOx的還原時的耗電量。更詳細地，在本實施例中，作為下文中的所需扭矩的轉變估計之資訊的所需扭矩估計資訊從外部裝置被輸入到耗電量估計單元201。提供所需扭矩估計資訊給耗電量估計單元201的外部裝置可為，例如，安裝在車輛100上的汽車導航裝置。在上述情況下，從汽車導航裝置得出的車輛100的導引路徑被輸入到耗電量估計單元201作為所需扭矩估計資訊。接下來，耗電量估計單元201基於輸入之車輛100的導引路徑來估計下文中的所需扭矩的轉變。此外，耗電量估計單元201基於所估計之所需扭矩的轉變來計算耗電量。此外，由智能運輸系統(intelligent transport system，ITS)所提供的資訊亦可被使用來作為所需扭矩估計資訊。　　[0063] 同樣地，預定充電量設定單元202將由耗電量估計單元201所估計的耗電量加上預定目標充電量範圍的下限值C1所得到的值、或是藉由進一步加入預定量或相當於所添加的值的預定比例的量設定為預定充電量Cth。此外，在圖3所示的流程的S101中作成正面判定的情況下，在S103的處理被執行之前，執行上述藉由耗電量估計單元201之耗電量的估計及藉由預定充電量設定單元202之預定充電量Cth的設定。接著，設定的預設充電量Cth被應用到圖3所示的流程的S103的處理中。　　[0064] 根據本實施例，相較於假設將電池54的充電量維持在相當於或大於預定目標充電量範圍的下限值C1的值的充電量，即使當用於補償所需扭矩的電動機52的驅動被繼續直到完成NSR催化劑4中的NOx的還原，也能夠以較高的精確度來設定預設充電量Cth。為此原因，能夠更適當地分開使用第一NOx還原處理及第二NOx還原處理。實施例3 　　[0065] 關於本實施例之內燃機的混合動力系統及進排氣系統的示意性配置與實施例1的內燃機的混合動力系統及進排氣系統的示意性配置相同。此外，即使在本實施例中，根據電池54的充電量在NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第一預定吸附量時的時間點是否等於或大於預定充電量Cth，選擇性地執行第一NOx還原處理或第二NOx還原處理。發電量增加控制　　[0066] 在此，如上所述，根據第一NOx還原處理，吸附在NSR催化劑4中的NOx相較於在第二NOx還原處理可被更有效地還原。為此原因，當在吸附在NSR催化劑4中的NOx要被還原時增加執行第一NOx還原處理的機會時，被消耗來還原NOx的燃料量可被進一步抑制。因此，在本實施例中，執行發電量增加控制，其為相較於正常運作期間的內燃機1的輸出增加內燃機1的輸出的控制，從而從NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第二預定吸附量的時間點增加由發電機53所得到的發電量，第二預定吸附量小於第一預定吸附量。在此，第二預定吸附量在此處事先基於實驗等來判定，作為NOx吸附量的閾值，其可判定的是，當NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第二預定吸附量時，NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第一預定吸附量的可能性為高的，且接著，經過一段特定時間。　　[0067] 在下文中，將基於圖6所示的流程圖說明關於本實施例的發電量增加控制的流程。主要流程藉由執行事先儲存在ECU 20中的程式來實現。　　[0068] 在內燃機1的運作期間開始執行主要流程。接著，在主要流程的S201中，判定由ECU 20所估計的NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox是否變成為小於第一預定吸附量Qnox1以及是否變成為等於或大於第二預定吸附量Qnox2。在S201中作成負面判定的情況下，暫時結束主要流程的執行。另一方面，在S201中作成正面判定的情況下，接著，在S202中，執行發電量增加控制。亦即，動力分配機構51被控制為使得內燃機1的輸出藉由相較於內燃機1的運作狀態為正常運作的時間點之燃料噴射量增加每一個汽缸2中的燃料噴射量而被增加，且相當於增加的輸出之能量被供應以在發電機53中發電。此外，在執行發電量增加控制的時間點之內燃機1的輸出增加量事先基於實驗等被判定。　　[0069] 接下來，在主要流程的S203中，判定由ECU 20所估計之NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox是否變得等於或大於第一預定吸附量Qnox1。亦即，執行與圖3所示的流程之步驟S101中的處理相同的處理。在S203中作成正面判定的情況下，接著，在S204中，停止執行發電量增加控制。此外，在上述情況下，NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox變成為等於或大於第一預定吸附量Qnox1。因此，在圖3所示的流程中，在S101中作成正面判定，且接著，S102之後的處理被執行。　　[0070] 另一方面，在S203中作成負面判定的情況下，接著，在S205中，讀取在當前時間點之電池54的充電量。接下來，在S206中，判定S205中所讀取的電池54的充電量是否小於預定目標充電量範圍的上限值C2。在S206中作成正面判定的情況下，再次執行S202的處理。亦即，持續執行發電量增加控制。另一方面，在S206中作成負面判定的情況下，接著，執行S204的處理。此外，在上述情況下，NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox小於第一預定吸附量Qnox1。因此，在圖3所示的流程中，在S101中作成負面判定。接著，內燃機1以正常運作被運作直到NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1。　　[0071] 在本實施例中，在NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox達到第二預定吸附量Qnox2之後，直到NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1的期間、或電池54的充電量達到預定目標充電量範圍的上限值C2的期間為“在滿足預定NOx還原執行條件之前的預定期間”的範例。此外，如上所述，“預定NOx還原執行條件”不限於在達到第一預定吸附量Qnox1之NSR催化劑4中的NOx吸附量Qnox。為此原因，可事先根據NOx還原執行條件設定“在滿足預定NOx還原執行條件之前的預定期間”。　　[0072] 接著，將參照圖7所示的時間圖說明當執行關於本實施例的發電量增加控制時的NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、供給到NSR催化劑的單位燃料量、NSR催化劑中的空氣燃料比、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變的時間圖。此外，類似於圖2，圖7還顯示各個參數在根據節流閥開度的所需扭矩屬於使內燃機1作為車輛100的動力源的區域時的轉變。　　[0073] 即使在圖7所示的時間圖中，類似於圖2所示的時間圖，NSR催化劑4中的NOx吸附量在時間t1及時間t4達到第一預定吸附量Qnox1。接下來，在時間t1前的時間t8、以及在時間t4前的時間t9，NSR催化劑4中的NOx吸附量達到第二預定吸附量Qnox2。據此，在時間t8及時間t9，開始發電量增加控制。為此原因，從時間t8到時間t9，內燃機1的引擎速度變得高於當內燃機1的運作狀態為正常運作時的引擎速度。此外，在圖7所示的時間圖上的引擎速度中的虛線表示當內燃機1的運作狀態被維持在正常運作時的引擎速度的轉變，亦即，在圖2所示的時間圖上的引擎速度的轉變。此外，從時間t8及時間t9，電池54的充電量的提升率(每單位時間的充電量提升量)隨著發電機53中的發電量的增加而變成為大的。　　[0074] 因此，即使在時間t4以及時間t1，電池54的充電量變成為等於或大於預定充電量Cth。為此原因，即使在時間t4之後以及在時間t1之後，執行第一NOx還原處理。亦即，從時間t1到時間t2執行以單位燃料供給量作為第一單位供給量之對NSR催化劑4的燃料供給。接著，當被供給到NSR催化劑4的燃料的總量在時間t2達到預定供給量時，停止內燃機1的運作，且開始驅動電動機52來補償根據節流閥開度之所需扭矩。同樣地，從時間t4到時間t5執行對NSR催化劑4的燃料供給，其以單位燃料供給量作為第一單位供給量。接下來，當供給到NSR催化劑4的燃料的總量在時間t5達到預定供給量時，停止內燃機1的運作，並開始驅動電動機52以補償根據節流閥開度之所需扭矩。　　[0075] 接著，在時間t3之後，NSR催化劑4中的NOx吸附量在時間t2之後達到0。此外，在時間t5之後，NSR催化劑4中的NOx吸附量在時間t10之後達到0。為此原因，在時間t3及時間t10，停止電動機52的驅動，並恢復內燃機1的運作。在此情況下，即使在時間t3及時間t10的任一者中，電池54的充電量等於或大於預定目標充電量範圍的下限值C1。　　[0076] 如上所述，根據本實施例，可藉由在NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1之前執行發電量增加控制來增加電池54的充電量。為此原因，當NOx吸附量Qnox達到第一預定吸附量Qnox1時，可提高電池54的充電量變為等於或大於預定充電量Cth的可能性。據此，當吸附在NSR催化劑4中的NOx要被還原時，可增加執行第一NOx還原處理的機會。因此，能夠進一步抑制要被消耗用來還原吸附在NSR催化劑4中的NOx之燃料量。

[0077]

1‧‧‧內燃機

2‧‧‧汽缸

3‧‧‧燃料噴射閥

4‧‧‧NSR催化劑

10‧‧‧進氣通道

11‧‧‧排氣通道

12‧‧‧氣流計

13‧‧‧節流閥

14‧‧‧空氣燃料比感測器

15‧‧‧排氣溫度感測器

16‧‧‧曲柄角感測器

17‧‧‧節流閥開度感測器

20‧‧‧電子控制單元(ECU)

50‧‧‧混合動力系統

51‧‧‧動力分配機構

52‧‧‧電動機

53‧‧‧發電機

54‧‧‧電池

55‧‧‧變流器

56‧‧‧車軸

57‧‧‧減速器

58‧‧‧輪子

100‧‧‧車輛

201‧‧‧耗電量估計單元

202‧‧‧預定充電量設定單元

S101~S111‧‧‧步驟

S201~S206‧‧‧步驟

[0021] 本發明的例示性實施例之特徵、優點及技術和工業上的意義將在下方參照所附圖式進行說明，其中，相同的標號表示相同的元件，且其中：　　圖1為顯示關於實施例的內燃機的混合動力系統及進氣與排氣系統的例示性配置的視圖；　　圖2為顯示當執行第一NOx還原處理時之NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、每單位時間供給到NSR催化劑的燃料量、NSR催化劑中的空氣燃料比、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變的時間圖；　　圖3為顯示關於實施例1的NOx還原處理的流程之流程圖；　　圖4為顯示當在圖3所示的流程中執行NOx還原處理時之NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、每單位時間供給到NSR催化劑的燃料量、NSR催化劑中的空氣燃料比、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變的時間圖；　　圖5為用於說明關於實施例2的ECU中功能單元的方塊圖；　　圖6為顯示關於實施例3的發電量增加控制的流程之流程圖；以及　　圖7為顯示當執行關於實施例3的發電量增加控制時之NSR催化劑中的NOx吸附量、電池的充電量、每單位時間供給到NSR催化劑的燃料量、NSR催化劑中的空氣燃料比、內燃機的引擎速度、以及來自NSR催化劑的HC流出量的轉變的時間圖。

Claims

一種用於混合動力車的排氣控制系統，該混合動力車包括作為動力源的內燃機、作為動力源的電動機、發電機及電池，該內燃機配置為執行貧燃運作，該發電機配置為藉由從該內燃機輸出的動力來產生電力，該電池被連接到該發電機，以被由該發電機所產生的該電力充電，且該電池被連接到該電動機，以供應電力到該電動機，該排氣控制系統的特徵在於其包括：　　NOx吸附還原催化劑，設置在該內燃機的排氣通道中；以及　　電子控制單元，配置來　　取得該電池的充電量，　　設定一值作為預定充電量，該值大於預定目標充電量範圍的下限值且小於該預定目標充電量範圍的上限值，　　控制該內燃機，以執行NOx還原處理，其中，當滿足預定NOx還原執行條件時，吸附在該NOx吸附還原催化劑中的NOx被還原，該NOx還原處理為將作為還原劑的燃料供給到該NOx吸附還原催化劑的處理，　　在該電池的該充電量於滿足該預定NOx還原執行條件時相當於或大於該預定充電量的情況下執行該NOx還原處理時，控制該內燃機，以降低該內燃機的引擎速度或停止該內燃機的運作，以及控制該電動機，以補償該混合動力車的所需扭矩，以及　　控制該內燃機，以在該電池的該充電量於滿足該預定NOx還原執行條件時小於該預定充電量的情況下執行該NOx還原處理時，將該內燃機的運作狀態維持在正常運作。
如申請專利範圍第1項的排氣控制系統，其中，　　當假設該電動機被控制以在執行該NOx還原處理時降低該內燃機的該引擎速度或停止該內燃機的該運作並補償該混合動力車的該所需扭矩時，該電子控制單元配置來估計耗電量，該耗電量為假定被消耗用於驅動該電動機直到完成在該NOx吸附還原催化劑中的NOx的還原之該電池的電能；以及　　該電子控制單元配置來將該預定充電量設定為一值，該值等於或大於藉由將該耗電量加上該預定目標充電量範圍的該下限值所得到的值。
如申請專利範圍第1或2項的排氣控制系統，其中，該電子控制單元配置來控制該內燃機，使得相較於當該內燃機的該運作狀態為該正常運作時之由該發電機所獲得的發電量，在滿足該預定NOx還原執行條件之前的預定期間內，增加由該發電機所獲得的發電量。
一種用於混合動力車的排氣控制方法，該混合動力車包括作為動力源的內燃機、作為動力源的電動機、發電機、電池、電子控制單元以及NOx吸附還原催化劑，該內燃機配置為執行貧燃運作，該發電機配置為藉由從該內燃機輸出的動力來產生電力，該電池被連接到該發電機，以被由該發電機所產生的該電力充電，該電池被連接到該電動機，以供應電力到該電動機，且該NOx吸附還原催化劑被設置在該內燃機的排氣通道，該排氣控制方法的特徵在於，其包括：　　藉由電子控制單元取得該電池的充電量；　　藉由該電子控制單元設定一值作為預定充電量，該值大於預定目標充電量範圍的下限值且小於該預定目標充電量範圍的上限值；　　藉由該電子控制單元控制該內燃機，以執行NOx還原處理，其中，當滿足預定NOx還原執行條件時，吸附在該NOx吸附還原催化劑中的NOx被還原，該NOx還原處理為將作為還原劑的燃料供給到該NOx吸附還原催化劑的處理；　　在該電池的該充電量於滿足該預定NOx還原執行條件時相當於或大於該預定充電量的情況下執行該NOx還原處理時，藉由該電子控制單元控制該內燃機，以降低該內燃機的引擎速度或停止該內燃機的運作，以及藉由該電子控制單元控制該電動機，以補償該混合動力車的所需扭矩；以及　　在該電池的該充電量於滿足該預定NOx還原執行條件時小於該預定充電量的情況下執行該NOx還原處理時，藉由該電子控制單元控制該內燃機，以將該內燃機的運作狀態維持在正常運作。
如申請專利範圍第4項的排氣控制方法，還包括當假設該電動機被控制以在執行該NOx還原處理時降低該內燃機的該引擎速度或停止該內燃機的該運作並補償該混合動力車的該所需扭矩時，藉由該電子控制單元來估計耗電量，該耗電量為假定被消耗用於驅動該電動機直到完成在該NOx吸附還原催化劑中的NOx的還原之該電池的電能，　　其中，該預定充電量被設定為一值，該值等於或大於藉由將該耗電量加上該預定目標充電量範圍的該下限值所得到的值。
如申請專利範圍第4或5項的排氣控制方法，還包括藉由該電子控制單元控制該內燃機，使得相較於當該內燃機的該運作狀態為該正常運作時之由該發電機所獲得的發電量，在滿足該預定NOx還原執行條件之前的預定期間內，增加由該發電機所獲得的發電量。