[发明专利]内燃机排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及配置于内燃机的排气通路上的、通过通电被加热的电加热式的排气净化装置。

背景技术

作为电加热式的排气净化装置，已知有具备如下单元的装置：催化剂载体；容纳催化剂载体的外壳(壳体)；配置在催化剂载体和外壳之间的衬垫部件；设置在催化剂载体的表面的一对电极；从各电极贯通衬垫部件到达外壳的外部的一对电极端子(例如，参照专利文献1。)。在这样的排气净化装置中，在向一对电极端子间施加了电压时，催化剂载体成为电阻体而发热。其结果是，催化剂载体所承载的催化剂升温。

专利文献1：日本特开平05-269387号公报

然而，在衬垫部件由氧化铝纤维等无机纤维形成的情况下和在催化剂载体由陶瓷等多孔质材料形成的情况下等，有可能小量的排气穿过衬垫部件和催化剂载体而向电极端子的容纳空间(衬垫部件的贯通部分)浸入。

由于内燃机的排气中包含水分(H2O)，所以当容纳空间的温度较低时，排气中的水分成为冷凝水而滞留于容纳空间。此外，若反复进行从内燃机起动到运转停止的时间较短的短程运转，则有可能在容纳空间蓄积大量的冷凝水。另外，也有可能衬垫部件和催化剂载体中滞留的冷凝水向容纳空间浸入并沉积。

若在容纳空间存在大量的冷凝水的状态下容纳空间的温度上升了，则冷凝水汽化而使容纳空间内的湿度变高。其结果是，有可能电极和金属外壳之间的绝缘电阻降低，金属外壳和电极发生短路。

发明内容

本发明是鉴于上述的实际情况而完成的，其目的在于提供如下的技术：在内燃机排气净化装置中，避免在电极端子周边滞留冷凝水的情况。

为了解决上述的课题，本发明的内燃机排气净化装置构成为，通过提高容纳电极端子的空间的压力，使排气和冷凝水不向上述容纳部分浸入。

详细地，本发明的内燃机排气净化装置构成为，具备：催化剂载体，其具备电极；壳体，其容纳上述催化剂载体；衬垫部件，其被配置在上述催化剂载体和上述壳体之间；空间部，其从上述催化剂载体贯通上述衬垫部件到达上述壳体；电极端子，其被容纳于上述空间部，向上述催化剂载体的电极提供电力；和压力提供部，其向上述空间部提供正压力。

根据这样的本发明，若从压力供给部向空间部施加了正压力，则空间部的压力被提高到在壳体内流动的排气的压力以上。因此，在壳体内流动的排气就不通过衬垫部件和催化剂载体向空间部浸入。此外，滞留在衬垫部件和催化剂载体的冷凝水也不向空间部浸入。因此，能够避免在空间部滞留冷凝水的情况。若空间部不滞留冷凝水，则可抑制催化剂载体的电极和壳体之间的绝缘电阻的降低。其结果是，可以避免催化剂载体(电极)和壳体的短路。

本发明的内燃机排气净化装置，也可以构成为，还具备：取得与空间部的温度相关的物理量的取得部；和控制部，当由取得部所取得的温度在露点温度以下时，使压力提供部向空间部提供压力。

根据这样的构成，当空间部的温度比露点温度高时，停止基于压力提供部的正压力的施加。当空间部的温度比露点温度高时，即使排气向空间部浸入，排气中的水分也不冷凝。因此，当空间部的温度比露点温度高时，即使停止从压力提供部向空间部的正压力的施加，在空间部也不蓄积冷凝水。

另一方面，若当空间部的温度比露点温度低时排气向空间部浸入了，则排气中的水分冷凝而滞留在空间部。此外，也有可能从衬垫部件和催化剂载体向空间部浸入了的冷凝水在空间部沉积。对此，若当空间部的温度在露点温度以下时从压力提供部向空间部施加了正压力，则排气和冷凝水不会向空间部浸入。其结果是，可以避免在空间部滞留冷凝水的情况。

从而，不会使压力提供部进行不需要的动作，而能够避免在空间部滞留冷凝水的情况。这时，在作为压力提供部而利用泵机构的情况下，可以抑制伴随于泵机构作动的燃料消耗率的恶化和泵机构耐久性的降低。

本发明的内燃机排气净化装置，也可以构成为，还具备：氧浓度传感器(或空燃比传感器)，配置在催化剂载体下游的排气通路；运算部，利用上述氧浓度传感器的输出信号，运算内燃机的控制参数；和禁止部，当从上述压力提供部向上述空间部施加了正压力时，禁止由上述运算部进行的控制参数的运算。

若从压力提供部向空间部施加了正压力，则有向空间部提供的气体(空气)的一部分穿过衬垫部件和催化剂载体而混入排气中的情况。在这种情况下，催化剂载体下游的排气的氧浓度(或者空燃比)，与催化剂载体上游的排气的氧浓度(或者空燃比)相比上升(向稀空燃比侧变化)。因此，若利用上述的传感器的输出信号来计算控制参数，则有可能相对于内燃机的运转状态控制参数成为不适当的值。