(57)【要約】【課題】低負荷時の補機の駆動による燃費の悪化と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生による燃費の悪化を改善すると共に、簡単な制御で大気中に排出される排気ガスの状態を改善することができる駆動システム及び車両を提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１０を主動力源とし、該ディーゼルエンジン１０の排気通路１４に一つ以上のＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂを備えた駆動システム１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、ガソリンエンジン２０を備えると共に、該ガソリンエンジン２０の排気ガスＧ２の一部又は全部を前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂに流入させて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂの再生を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンを主動力源とし、該ディーゼルエンジンの排気通路に一つ以上のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた駆動システムにおいて、ガソリンエンジンを備えると共に、該ガソリンエンジンの排気ガスの一部又は全部を前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に流入させて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うことを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
前記ガソリンエンジンで、補機の一部又は全部を駆動することを特徴とする請求項１記載の駆動システム。
【請求項３】
前記ディーゼルエンジンの停止時に、前記ガソリンエンジンの排気ガスによる前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動システム。
【請求項４】
前記ディーゼルエンジンの排気通路の一部に並列に複数のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を配設し、前記ディーゼルエンジンの排気ガスを前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれに選択的に流すための第１排気通路切換装置を設けると共に、
前記ガソリンエンジンの排気ガスを、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれに選択的に流すための分岐副排気通路と第２排気通路切換装置を設けて、
前記第１排気通路切換装置と前記第２排気通路切換装置の操作により、再生を行う前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、前記ディーゼルエンジンからの排気ガスを流さずに、前記ガソリンエンジンからの排気ガスの一部又は全部を流して、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれの再生を選択的に行うことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記ディーゼルエンジンの排気通路の一部を分岐して複数の分岐排気通路を設け、該分岐排気通路に前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を配設すると共に、前記ガソリンエンジンの排気ガスを、それぞれの前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に選択的に流すための複数の分岐副排気通路を設けて、該分岐副排気通路を前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側で前記分岐排気通路にそれぞれ接続させ、
更に、それぞれの分岐排気通路と分岐副排気通路の接続部位に排気ガス切換装置を設けて構成し、
前記排気ガス切換装置の操作により、再生を行う前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、前記ディーゼルエンジンからの排気ガスを流さずに、前記ガソリンエンジンからの排気ガスの一部又は全部を流して、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれの再生を選択的に行うことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の駆動システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動システムを搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主駆動用にディーゼルエンジンを備え、このディーゼルエンジンの排気通路にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた駆動システムにおいて、ガソリンエンジンの排気ガスをＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生用に用いる駆動システム及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術のディーゼルエンジンを搭載した車両においては、図４に示すように、駆動システム１Ｘは、エアコンコンプレッサー、パワーステアリングポンプ、エアーコンプレッサ、交流発電機（ＡＣＧ）、バキュームポンプ等の補機類３０は、主駆動用のディーゼルエンジン１０のクランク軸からベルト３１やギヤを用いて分岐された駆動力で駆動されている。  しかしながら、このようなディーゼルエンジン単独の駆動システムでは、アイドル時等の低負荷におけるエンジン運転を考えた場合には、エンジンの出力においてエンジンのフリクションと補機の駆動馬力が殆どを占めることになる。大型エンジンでは、特にエンジンのフリクションが大きいので、エンジンを回転させるためだけに、多くの燃料を使うことになる。そのため、アイドル時等の低負荷では、燃料の殆どが無駄に消費されるという問題がある。
【０００３】
また、大型エンジンを搭載した大型車両では、エンジンをアイドルストップをする場合に、補機も止めてしまうと、パワーステアリング（Ｐ／Ｓ）が効かなくなり、安全上の大きな問題となる。そのため、このような駆動システムを搭載した車両では、アイドルストップの導入が難しいという問題もある。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジンを車両駆動等の主駆動用の主機に、また、オットーサイクルエンジンを過給機、コンプレッサ、冷却ファン等の補機駆動用に各々使用するエンジンシステムにおいて、排気処理が比較的容易なオットーサイクルエンジンの排気ガスに排気処理を施して、腐食成分とＮＯｘを殆ど含まなくなった排気を、ディーゼルエンジンに還流して、ＥＧＲしてＮＯｘの低減を図るエンジン・システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ディーゼルエンジンでは、通常運転時では、空燃比がリーンの燃焼を行うので、排気ガスがリーン状態においてもＮＯｘを浄化できるように、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒等のＬＮＴ(Lean NOx Trap) 触媒を使用している。
【０００６】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、酸素濃度が高い排気ガスの状態、即ち、空燃比リーン状態の時に、排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材が吸蔵することにより、排気ガス中のＮＯｘを浄化し、酸素濃度が低いかゼロの排気ガスの状態、即ち、空燃比リッチ状態か空燃比ストイキ状態の時に、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを触媒金属の触媒作用により還元することにより、大気中へのＮＯｘの流出を防止する。
【０００７】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒においては、ＮＯｘ吸蔵能力が飽和する前に、排気ガス温度をＮＯｘ吸蔵還元型触媒が活性化する温度以上に昇温すると共に、空燃比がリッチ又はストイキの排気ガスを発生させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ吸蔵能力の回復、即ち、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行っている。
【０００８】
この空燃比がリッチ又はストイキの排気ガスを発生するために、従来技術においては、ディーゼルエンジンのシリンダ内燃料噴射においてポスト噴射を行ったり、排気管に直接燃料を噴射したりしている。そのため、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生のための燃料消費により燃費が悪化するという問題が生じる。また、通常運転と再生制御との間で、トルク変動が生じてドライバビリティが悪化しないように、吸気絞り制御やＥＧＲ制御や排気絞り制御等も必要となり、制御が複雑化するという問題もある。
【特許文献１】特開平０７−４２６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、補機の駆動による燃費の悪化と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生による燃費の悪化を改善すると共に、簡単な制御で大気中に排出される排気ガスの状態を改善することができる駆動システム及び車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するための駆動システムは、ディーゼルエンジンを主動力源とし、該ディーゼルエンジンの排気通路に一つ以上のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えた駆動システムにおいて、ガソリンエンジンを備えると共に、該ガソリンエンジンの排気ガスの一部又は全部を前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に流入させて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うように構成される。
【００１１】
この構成によれば、ガソリンエンジンの通常運転で発生する空燃比リッチ状態又はストイキ状態の排気ガスの一部又は全部をＮＯｘ吸蔵還元型触媒に流入させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に流入する排気ガスのリッチ度合を高めて、あるいは、ガソリンエンジンからのリッチ度合の高い排気ガスのみで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うので、ディーゼルエンジンにおけるシリンダ内燃料噴射でのポスト噴射や排気管噴射等の空燃比リッチ制御が必要なくなるため、燃費の向上と制御の簡略化を図ることができる。
【００１２】
ガソリンエンジンは、通常運転でストイキ運転をして排気ガス中の酸素濃度がゼロとなるので、この空燃比ストイキ状態の排気ガスで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ浄化性能を回復させることができる。また、より再生を促進するために、空燃比リッチ度合を強める場合には、ガソリンエンジンにおいて、吸気弁を絞ることやガソリンの燃料噴射量を多くして空燃比リッチ状態にすることで容易に対応することができる。
【００１３】
上記の駆動システムにおいて、前記ガソリンエンジンで、補機の一部又は全部を駆動するように構成すると、エアーコンプレッサや各ポンプ等の補機類をフリクションが小さいガソリンエンジンで駆動することになるので、大きなフリクションのディーゼルエンジンを用いて補機類を駆動する場合に比べて、燃費効率が良くなる。
【００１４】
言い換えれば、低負荷でディーゼルエンジンを運転する場合には、ディーゼルエンジンを回すために殆ど燃料が使用され、ディーゼルエンジンの軸出力に使用される燃料の割合が少なくなっているが、補機をガソリンエンジンで駆動することにより駆動システムの燃費を改善できる。
【００１５】
上記の駆動システムにおいて、前記ディーゼルエンジンの停止時に、前記ガソリンエンジンの排気ガスによる前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うように構成すると、次のような効果を奏することができる。ディーゼルエンジンの通常の運転時では、空燃比リーン状態でディーゼルエンジンが運転されるため、排気ガス中に含まれる酸素の濃度がゼロでない。そのため、このディーゼルエンジンからのリーン状態の排気ガスにガソリンエンジンからのストイキ状態の排気ガスを混入するだけでは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生は十分に効率的に行えない。しかし、ディーゼルエンジンの停止時では、ディーゼルエンジンからの排気ガスが無くなるので、ガソリンエンジンのリッチ度合の高い排気ガスだけでＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を極めて効率よく行うことができる。
【００１６】
上記の駆動システムにおいて、前記ディーゼルエンジンの排気通路の一部に並列に複数のＮＯｘ吸蔵還元型触媒を配設し、前記ディーゼルエンジンの排気ガスを前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれに選択的に流すための第１排気通路切換装置を設けると共に、前記ガソリンエンジンの排気ガスを、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれに選択的に流すための分岐副排気通路と第２排気通路切換装置を設けて、前記第１排気通路切換装置と前記第２排気通路切換装置の操作により、再生を行う前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、前記ディーゼルエンジンからの排気ガスを流さずに、前記ガソリンエンジンからの排気ガスの一部又は全部を流して、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれの再生を選択的に行うように構成すると、ディーゼルエンジンの停止時以外でも、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に、ガソリンエンジンからの空燃比がリッチの排気ガスのみを流入させることができるので、ディーゼルエンジンの運転中においても常時、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うことが可能になる。
【００１７】
上記の駆動システムにおいて、前記ディーゼルエンジンの排気通路の一部を分岐して複数の分岐排気通路を設け、該分岐排気通路に前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を配設すると共に、前記ガソリンエンジンの排気ガスを、それぞれの前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に選択的に流すための複数の分岐副排気通路を設けて、該分岐副排気通路を前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側で前記分岐排気通路にそれぞれ接続させ、更に、それぞれの分岐排気通路と分岐副排気通路の接続部位に排気ガス切換装置を設けて構成し、前記排気ガス切換装置の操作により、再生を行う前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、前記ディーゼルエンジンからの排気ガスを流さずに、前記ガソリンエンジンからの排気ガスの一部又は全部を流して、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のそれぞれの再生を選択的に行うように構成すると、ディーゼルエンジンの停止時以外でも、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に、ガソリンエンジンからの空燃比がリッチの排気ガスのみを流入させることができるので、ディーゼルエンジンの運転中においても常時、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生を行うことが可能になる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するための車両は、上記のいずれかの駆動システムを搭載して構成される。この構成によれば、上記の駆動システムのそれぞれの作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る駆動システム及び車両によれば、補機駆動による燃費の悪化とＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生制御による燃費の悪化を改善しながら、簡単な制御で、ガソリンエンジンからの排気ガスをＮＯｘ吸蔵還元型触媒の再生に利用して排気ガス中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒を効率よく再生でき、排気ガスに対する浄化性能を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施の形態の駆動システム及び車両について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の第１の実施の形態の駆動システム１Ａの構成を、図２に、本発明の第２の実施の形態の駆動システム１Ｂの構成を、図３に、本発明の第３の実施の形態の駆動システム１Ｃの構成を、それぞれ示す。
【００２１】
最初に、図１の本発明の第１の実施の形態の駆動システム１Ａについて説明する。この駆動システム１Ａでは、主動力源用のディーゼルエンジン１０と補機用のガソリンエンジ２０とが設けられている。つまり、この駆動システム１Ａでは、補機３０を駆動するためのガソリンエンジン２０、即ち、補機３０の駆動馬力が定格出力となるような、比較的小型のガソリンエンジン２０を備えて構成する。
【００２２】
ディーゼルエンジン１０に関しては、その吸気マニホールド１１に吸気通路１２が接続されており、また、その排気マニホールド１３には排気通路１４が接続されている。この吸気通路１２には、上流側から吸気弁（スロットル弁）１６とターボチャージ１５のコンプレッサー１５ｃとインタークーラー１７とが設けられている。一方、排気通路１４には、ターボチャージ１５のタービン１５ｔと、排気ガス浄化用のＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＬＮＴ触媒）１８とが設けられている。
【００２３】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８は、モノリス触媒で形成され、コージェライトハニカムなどの担持体に酸化アルミニウム、酸化チタン等の触媒コート層を設け、この触媒コート層に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の触媒金属と、バリウム（Ｂａ）等のＮＯｘ吸蔵材（ＮＯｘ吸蔵物質）を担持させて構成される。
【００２４】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８は、酸素濃度が高い排気ガスの状態、即ち、空燃比リーン状態の時に、排気ガス中のＮＯｘをＮＯｘ吸蔵材が吸蔵することにより、排気ガス中のＮＯｘを浄化し、酸素濃度が低いかゼロの排気ガスの状態、即ち、空燃比リッチ状態か空燃比ストイキ状態の時に、吸蔵したＮＯｘを放出すると共に、この放出されたＮＯｘを触媒金属の触媒作用により還元することにより、大気中へのＮＯｘの流出を防止する。
【００２５】
また、ガソリンエンジン２０に関しては、吸気通路１２から副吸気通路２２が分岐され、この副通気通路２２は吸気マニホールド２１に接続されている。この副吸気通路２２に設けられた副吸気弁（副スロットル弁）２９によって吸入空気量を調整制御される。また、排気マニホールド２３には、副排気通路２４が接続され、この副排気通路２４は、タービン１５ｔとＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８との間の排気通路１４に接続している。この副排気通路２４からＥＧＲ通路２５が分岐され、このＥＧＲ通路２５は、吸気弁１６とタービン１５ｔとの間の通気通路１４に接続される。このＥＧＲ通路２５の分岐部位にＥＧＲ弁の機能を兼ねた再生及びＥＧＲ用三方弁２６が設けられる。また、このＥＧＲ通路２５にはＥＧＲクーラー２７が設けられている。
【００２６】
更に、このガソリンエンジン２０の出力軸にはベルト３１が巻かれて、補機３０の駆動用軸に駆動力を伝達している。これにより、ガソリンエンジン２０により補機３０を駆動する。このように、ガソリンエンジン２０で、補機３０の一部又は全部を駆動するように構成すると、小型のガソリンエンジン２０では、全負荷付近で運転を行うことで、副吸気弁２９の絞りによるポンピングロスも無く、高効率な運転が可能となり、しかも、大型のディーゼルエンジン１０に比べてフリクションが少ないので、補機３０のみの駆動でも高効率となる。そのため、大きなフリクションのディーゼルエンジン１０を用いて補機３０を駆動する場合に比べて、燃費効率を良くすることができる。また、ディーゼルエンジン１０をアイドルストップしても、この小型のガソリンエンジン２０により補機３０の駆動の継続が可能となる。
【００２７】
また、ディーゼルエンジン１０とガソリンエンジン２０の出力比率は、排気ガスのレベルや補機３０の駆動損失を元に決める。例えば、一例を挙げると、１０Ｌのディーゼルエンジン１０に対して２５０ｃｃのガソリンエンジン２０となる。
【００２８】
この駆動システム１Ａでは、吸入空気Ａは、吸気通路１２の吸気弁１６、コンプレッサー１５ｃ、インタークーラー１７を通過してディーゼルエンジン１０の吸気マニホールド１１に入る。また、分岐した吸入空気Ａは、副吸気通路２２の副吸気弁２９を通過してガソリンエンジン２０の吸気マニホールド２１に入る。
【００２９】
そして、ディーゼルエンジン１０の排気ガスＧ１は、排気マニホールド１３から排気通路１４に入り、タービン１５ｔを通過した後、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に入る。この排気ガスＧ１は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８で浄化されて、浄化された排気ガスＧｃとなって大気中に放出される。一方、ガソリンエンジン２０の排気ガスＧ２は、排気マニホールド２３から再生及びＥＧＲ用三方弁２６を通過して、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に入るか、ＥＧＲガスＧｅとしてＥＧＲ通路２５に入る。ＥＧＲ通路２５に入ったＥＧＲガスＧｅは、ＥＧＲクーラー２７を通過した後、吸気通路１２に入り、吸入空気Ａと混合してディーゼルエンジン１０のシリンダに入る。なお、ガソリンエンジン２０ではＰＭが出ないので、ディーゼルエンジン１０の吸気系を汚すことはない。
【００３０】
次に、この駆動システム１Ａにおけるエンジン１０，２０の運転と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生について説明する。
【００３１】
通常の運転、即ち、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生に関係しない運転においては、ディーゼルエンジン１０は、主駆動源として必要な出力が出るように、吸気弁１６による吸入空気量の調整と燃料噴射量の調整がなされて空燃比リーン燃焼を行う。この時に出る排気ガスＧ１は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８により、ＮＯｘを吸蔵され、浄化された排気ガスＧｃとなって大気中に放出される。一方、ガソリンエンジン２０は、補機に必要な駆動力が出るように、副吸気弁２９による吸入空気量の調整と燃料噴射量の調整がなされて運転される。このガソリンエンジン２０においては、通常運転は空燃比ストイキ状態で運転される。
【００３２】
このストイキ状態の排気ガスは、ディーゼルエンジン１０がＥＧＲを行う場合には、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の弁操作により、排気ガスＧ２の一部又は全部がＥＧＲガスＧｅとして、吸気通路１２に供給される。残余の排気ガスＧ２は副排気通路２４を通って排気通路１４に入り、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１と混合してＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入し、大気中に放出される。
【００３３】
このＥＧＲにおいては、ガソリンエンジン２０は空燃比（空気過剰率λ）制御され、排気ガスＧ２の酸素濃度は略ゼロ％となっているので、通常のディーゼルエンジン１０のＥＧＲガス（酸素濃度が１０％前後）より少ないガス量で同じ効果が得られる。また、このＥＧＲの制御はガソリンエンジン２０の出力制御や回転制御と、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の弁操作により行う。また、必要であれば、ＥＧＲ通路２５に流量調整弁（図示しない）を追設して、この流量調整弁の制御で行う。
【００３４】
ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生を行う場合には、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の弁操作により、排気ガスＧ２の一部又は全部が再生用のガスとして、副排気通路２４を通って排気通路１４に入り、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１と混合して、排気ガス中のリッチ度合を高めてＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入し、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８を再生する。また、より再生を促進するために、空燃比リッチ度合を強める場合には、ガソリンエンジン２０において、副吸気弁２９を絞ることやガソリンの燃料噴射量を多くすることで対応する。この場合には、主駆動力はディーゼルエンジン１０の出力であり、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生時にあっても、ディーゼルエンジン１０はそのまま通常運転を継続すればよいので、トルク変動によるドライバビリティの悪化が生じない。
【００３５】
このＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生は、流入する排気ガス中のリッチ度合が高いほど効率が良いので、負荷が小さく、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１の流量が少ない時が好ましく、特に、アイドルストップ等のディーゼルエンジン１０が運転を停止して、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１の流量がゼロになる時に行うのが好ましい。この場合には、ディーゼルエンジン１０が停止した時に、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の操作を行うだけで、排気ガスＧ２の一部又は全部が、副排気通路２４を通って排気通路１４に入り、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入させることができる。そのため、再生用の制御は、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の操作のみとなる。
【００３６】
この第１の実施の形態の駆動システム１Ａによれば、ガソリンエンジン２０の通常運転で発生する空燃比リッチ状態又は空燃比ストイキ状態の排気ガスＧ２の一部又は全部をＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入させて、あるいは、ガソリンエンジン２０からのリッチ度合の高い排気ガスＧ１のみで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入する排気ガスのリッチ度合を高めて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生を行うことができる。
【００３７】
つまり、ガソリンエンジン２０は、通常のストイキ運転をすることで排気ガス中の酸素濃度がゼロとなるので、この空燃比リッチ状態又は空燃比ストイキ状態の排気ガスＧ１で、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ浄化性能を回復させることができる。従って、ディーゼルエンジン１０ではＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生用のエンジン制御や排気管内噴射制御を行う必要がなくなり、ディーゼルエンジン１０におけるシリンダ内燃料噴射でのポスト噴射や排気管噴射などの空燃比リッチ制御が必要なくなるため、燃費の向上と制御の簡略化を図ることができる。
【００３８】
また、ディーゼルエンジン１０の停止時に、ガソリンエンジン２０の排気ガスＧ２によるＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生を行うと、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１が無くなるので、ガソリンエンジン２０のリッチ度合の高い排気ガスＧ２だけでＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生を効率よく行うことができる。
【００３９】
次に、図２の本発明の第２の実施の形態の駆動システム１Ｂについて説明する。この駆動システム１Ｂは、下記の点が、第１の実施の形態の駆動システム１Ａの構成と異なるだけで、その他の部分の構成は、第１の実施の形態の駆動システム１Ａの構成と同じである。
【００４０】
この駆動システム１Ｂでは、排気通路１４がタービン１５ｔの下流側で２つの第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂに分岐し、並列の複数の分岐排気通路１４ａ，１４ｂを設ける。この第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂのそれぞれに第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａと第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂが配設される。この第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂは第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａと第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂの下流側で再度合流して排気通路１４となる。即ち、ディーゼルエンジン１０の排気通路１４の一部に並列に複数のＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂを配設する。
【００４１】
この第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂの分岐部位に、第１排気通路切換装置である第１の三方弁１９Ｂを設け、ディーゼルエンジン１０の排気ガスＧ１をＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂのそれぞれに選択的に流すことができるように構成する。
【００４２】
更に、副排気通路２４を分岐して、第１分岐副排気通路２４ａと第２分岐副排気通路２４ｂの複数の分岐副排気通路２４ａ，２４ｂを設ける。この第１分岐副排気通路２４ａは、第１分岐排気通路１４ａの第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａより上流側に接続され、第２分岐副排気通路２４ｂは、第２分岐排気通路１４ｂの第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂより上流側に接続される。この第１分岐副排気通路２４ａと第２分岐副排気通路２４ｂの分岐部位に第２排気通路切換装置である第２の三方弁２８Ｂを設け、ガソリンエンジン２０の排気ガスＧ２を、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂのそれぞれに選択的に流すことができるように構成する。つまり、第１の三方弁１９Ｂは、第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂの分岐部位に設けられ、第２の三方弁２８Ｂは、第１分岐副排気通路２４ａと第２分岐副排気通路２４ｂの分岐部位に設けられている。
【００４３】
次に、この駆動システム１Ｂにおけるエンジン１０，２０の運転と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生について説明する。
【００４４】
この駆動システム１Ｂでは、ディーゼルエンジン１０は主駆動源として、必要な出力が出るように空燃比リーン燃焼を行う。一方、ガソリンエンジン２０は補機に必要な駆動力が出るように運転される。このガソリンエンジン２０では通常運転では空燃比ストイキ状態で運転される。
【００４５】
この時にディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１は、第１の三方弁１９Ｂの操作により、ＮＯｘ吸蔵能力が飽和に達していないＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ（又は１８ｂ）に流入させられる。ここでは、仮に、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａに流入させるとして、以下の説明を続ける。この排気ガスＧ１は、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａにより、ＮＯｘを吸蔵され、浄化された排気ガスＧｃとなって大気中に放出される。
【００４６】
そして、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂの再生を行っていない場合には、ガソリンエンジン２０からのリッチ度合の高い排気ガスＧ１は、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の操作により、その内のＥＧＲに必要な量がＥＧＲガスＧｅとして吸気通路１２に流される。なお、ＥＧＲガスＧｅとして使用されない余剰の排気ガスＧ２は、第１分岐副排気通路２４ａ経由で第１分岐排気通路１４ａに流され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１と混合されて、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａを通過して、大気中に放出される。
【００４７】
また、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂの再生を行っている場合には、ガソリンエンジン２０からのリッチ度合の高い排気ガスＧ１の一部又は全部の再生に必要な量が、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の操作により、再生用ガスとして、第２分岐副排気通路２４ｂ経由で第２分岐吸気通路１４ｂの第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂに流される。
【００４８】
次に、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａのＮＯｘ吸蔵能力の減少に対応して、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａの再生を行う場合には、第１の三方弁１９Ｂの操作により、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１は、ＮＯｘ吸蔵能力が飽和に達していない、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂに流入させられる。この排気ガスＧ１は第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂにより、ＮＯｘを吸蔵され、浄化された排気ガスＧｃとなって大気中に放出される。一方、第２の三方弁２８Ｂの弁操作により、排気ガスＧ２の一部又は全部を、再生用のガスとして、第１分岐副排気通路２４ａを経由して、第１分岐排気通路１４ａの第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａに流入させて、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａを再生する。また、より再生を促進するために、空燃比リッチ度合を強める場合には、ガソリンエンジン２０において、副吸気弁２９を絞ることやガソリンの燃料噴射量を多くすることで対応する。
【００４９】
この第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａの再生が終了し、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂの再生がまだ必要になっていない場合は、第１の三方弁１９Ｂはそのままで、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１の第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂへの流入はそのままとされる。一方、第２の三方弁２８Ｂの操作で、ガソリンエンジン２０からの排気ガスＧ２が第１分岐副排気通路２４ａへ流れることは止められる。また、再生及びＥＧＲ用三方弁２６の操作により、ガソリンエンジン２０からの排気ガスＧ２を、ＥＧＲに必要なガス量にして吸気通路１２に供給する。
【００５０】
また、ＥＧＲガスＧｅとして使用されない余剰の排気ガスＧ２は、第２の三方弁２８Ｂの操作で、第２分岐副排気通路２４ｂ経由で第２分岐排気通路１４ｂに流され、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１と混合されて、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂを通過して、大気中に放出される。
【００５１】
なお、外気が低温等の理由で、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａの温度が低下するような場合には、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａの温度維持のために、ＥＧＲガスＧｅに使用されない剰余の排気ガスＧ２を、第２の三方弁２８Ｂの操作で、第１分岐副排気通路２４ａ経由で第１分岐排気通路１４ａの第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａに流すようにしてもよい。
【００５２】
次に、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａのＮＯｘ吸蔵能力が減少して、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａの再生を行う場合には、第１の三方弁１９Ｂの操作により、ディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１は、ＮＯｘ吸蔵能力が飽和に達していない、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａに流入させられる。この排気ガスＧ１は第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａにより、ＮＯｘを吸蔵され、浄化された排気ガスＧｃとなって大気中に放出される。一方、第２の三方弁２８Ｂの弁操作により、排気ガスＧ２の一部又は全部が、再生用のガスとして、第２分岐副排気通路２４ｂを通過して、第２分岐排気通路１４ｂの第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂに流入し、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂを再生する。
【００５３】
これらの第１の三方弁１９Ｂと第２の三方弁２８Ｂの操作により、第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａと第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂとがガソリンエンジン２０からの排気ガスＧ２により交互に再生される。この一方のＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ（又は１８ｂ）が再生中の場合では、他方のＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂ（又は１８ａ）でディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１を浄化する。なお、この第２の実施の形態の駆動システム１Ｂでは、分岐排気通路、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒、分岐副排気通路を、それぞれ２個としたが、必ずしも２個に限定される必要は無く、複数であってもよい。この場合には、排気通路切換装置に三方弁を使用できないので、幾つかの開閉弁や流量調整弁を用いる。
【００５４】
この第２の実施の形態の駆動システム１Ｂによれば、ガソリンエンジン２０の通常運転で発生する空燃比リッチ状態又は空燃比ストイキ状態の排気ガスＧ２の一部又は全部を、ディーゼルエンジン１０の運転中であっても、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂの再生を行うことができる。
【００５５】
従って、ディーゼルエンジン１０の停止時以外でも、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂに、ガソリンエンジン２０からの空燃比リッチ状態の排気ガスＧ２のみを流入させることができるので、常時、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂの再生を行うことが可能になる。
【００５６】
次に、図３の本発明の第３の実施の形態の駆動システム１Ｃについて説明する。この駆動システム１Ｃは、下記の点が、第２の実施の形態の駆動システム１Ｂの構成と異なるだけで、その他の部分の構成は、第２の実施の形態の駆動システム１Ｂの構成と同じである。
【００５７】
この駆動システム１Ｃでは、分岐排気通路１４ａ，１４ｂと分岐副排気通路２４ａ，２４ｂの構成は同じであるが、第１の三方弁（第１排気ガス切換装置）１９Ｃと第２の三方弁（第２排気ガス切換装置）２８Ｃの位置が、第２の実施の形態の駆動システム１Ｂと異なる。
【００５８】
この駆動システム１Ｃでは、第１の三方弁１９Ｃは、第１分岐排気通路１４ａと第１分岐副排気通路２４ａの接続部位（合流部位）に設けられ、第２の三方弁２８Ｃは、第２分岐排気通路１４ｂと第２分岐副排気通路２４ｂの接続部位（合流部位）に設けられる。ちなみに、第２の実施の形態の駆動システム１Ｂでは、第１の三方弁１９Ｂは、第１分岐排気通路１４ａと第２分岐排気通路１４ｂの分岐部位に設けられ、第２の三方弁２８Ｂは、第１分岐副排気通路２４ａと第２分岐副排気通路２４ｂの分岐部位に設けられている。
【００５９】
次に、この駆動システム１Ｃにおけるエンジン１０，２０の運転と、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８の再生は、第１の三方弁１９Ｃと第２の三方弁２８Ｃの操作が異なるだけで、排気ガスＧ１、Ｇ２の流れは、第２の実施の形態の場合と同じである。
【００６０】
第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａにディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１を流す時は、第１の三方弁１９Ｃを排気ガスＧ１側が開となり、排気ガスＧ２側が閉となるように操作する。この場合には、第２の三方弁２８Ｃを排気ガスＧ１側が閉となり、排気ガスＧ２側が開となるように操作して、排気ガスＧ２を第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂに流入させる。
【００６１】
また、逆に、第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ｂにディーゼルエンジン１０からの排気ガスＧ１を流す時は、第２の三方弁２８Ｃを排気ガスＧ１側が開となり、排気ガスＧ２側が閉となるように操作する。この場合には、第１の三方弁１９Ｃを排気ガスＧ１側が閉となり、排気ガスＧ２側が開となるように操作して、排気ガスＧ２を第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａに流入させる。
【００６２】
この第３の実施の形態の駆動システム１Ｃによれば、第２の実施の形態の駆動システム１Ｂと同様に、ガソリンエンジン２０の通常運転で発生する空燃比リッチ状態又は空燃比ストイキ状態の排気ガスＧ２の一部又は全部を、ディーゼルエンジン１０の運転中であっても、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８に流入させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂの再生を行うことができる。
【００６３】
従って、ディーゼルエンジン１０の停止時以外でも、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂに、ガソリンエンジン２０からの空燃比リッチ状態の排気ガスＧ２のみを流入させることができるので、常時、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８ａ，１８ｂの再生を行うことが可能になる。
【００６４】
そして、本発明の実施の形態の車両は、上記の駆動システム１Ａ、１Ｂ、１Ｃのいずれか１つを搭載して構成される。この構成の車両によれば、搭載した駆動システム１Ａ、１Ｂ、１Ｃと同様に、簡単な制御で、ガソリンエンジン２０からの排気ガスＧ２をＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂの再生に利用して、補機３０の駆動による燃費の悪化とＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂの再生制御による燃費の悪化を改善しながら、排気ガスＧ１中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ吸蔵還元型触媒１８，１８ａ，１８ｂを効率よく再生でき、排気ガスＧ１に対する浄化性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の駆動システムを示す図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の駆動システムを示す図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態の駆動システムを示す図である。
【図４】従来技術の駆動システムの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｘ    駆動システム
１０    ディーゼルエンジン
１２    吸気通路
１４    排気通路
１４ａ  第１分岐排気通路
１４ｂ  第２分岐排気通路
１８    ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
１８ａ  第１ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
１８ｂ  第２ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
１９Ｂ  第１の三方弁（第１排気通路切換装置）
１９Ｃ  第１の三方弁（第１排気ガス切換装置）
２０    ガソリンエンジ
２２    副吸気通路
２４    副排気通路
２４ａ  第１分岐副排気通路
２４ｂ  第２分岐副排気通路
２５    ＥＧＲ通路
２６    再生及びＥＧＲ用三方弁
２６Ｘ  ＥＧＲ弁
２７    ＥＧＲクーラー
２８Ｂ  第２の三方弁（第２排気通路切換装置）
２８Ｃ  第２の三方弁（第２排気ガス切換装置）
２９    副吸気弁（副スロットル弁）
３０    補機
【図１】
2009115001.tif 000003
【図２】
2009115001.tif 000004
【図３】
2009115001.tif 000005
【図４】
2009115001.tif 000006