[发明专利]催化剂温度控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对配置在内燃机的排气通路中的催化剂的温度进行控制的催化剂温度控制装置。

背景技术

在汽车用的内燃机被要求的各种性能中，当前特别受到重视的性能之一是废气性能。左右该废气性能的是被配置在排气通路中的催化剂，更详细而言，是催化剂的温度控制。催化剂的净化性能很大程度取决于其温度。因此，很早便进行了与催化剂的温度控制有关的各种发明。作为公开了这样的发明的文献，例如可举出日本特开2005－171919号公报、日本特开2008－106713号公报、日本特开2007－162634号公报以及日本特开2003－195913号公报。

然而，内燃机运转中的催化剂内的温度未必一样。图6A、图6B以及图6C表示了在催化剂内产生的温度分布的一个例子。图6B用曲线表示了在图6A的示意图中催化剂的I－I方向、即流路方向的温度分布。图6C用曲线表示了在图6A的示意图中催化剂的II－II方向、即径向的温度分布。在内燃机刚启动之后，由于催化剂的载体本身冷，所以尤其是流路方向上的温度分布变得显著。因此，与在催化剂的入口侧催化剂温度上升到对废气进行净化时能够获得足够的反应速度的温度无关，有时在催化剂的出口侧催化剂温度不大升高。在实际情况中，催化剂的入口侧与出口侧之间的温度差根据内燃机的运转条件有时还会达到500℃以上。

在催化剂内产生以上那样的温度分布是以往公知的事实。因此，在与催化剂的温度控制有关的以往发明中，也包括考虑催化剂内的温度分布来进行温度控制的发明。例如，在日本特开2005－171919号公报所公开的发明中，求出催化剂的前端与后端的温度差，并对向排气系统供给的二次空气的流量进行调整，以使该温度差成为收敛在规定范围内的值。

但是，以往提出的发明大多是基于如何使催化剂内的温度分布缓和这一观点进行的。在使内燃机的废气性能提高的方面，重要的是如何有效使用催化剂整体，但目前并没有看到以这样的观点应对催化剂内的温度分布的发明。

发明内容

本发明鉴于上述那样的课题而提出。而且，其目的在于，提供一种可以通过如何有效使用催化剂整体来恰当控制左右内燃机的废气性能的催化剂的温度的催化剂温度控制装置。

在这样的目的下，根据本发明的一个方式，催化剂温度控制装置具备对在催化剂的内部至少沿流路方向连续或者离散地配置的多个温度测量点进行存储的单元。而且，催化剂温度控制装置具备：根据内燃机的运转条件从多个温度测量点中选择控制点的单元、和同样根据内燃机的运转条件来设定催化剂的温度的目标值的单元。并且，催化剂温度控制装置具备：取得所选择的控制点的温度的单元、基于控制点的取得温度与目标值之差来决定内燃机的操作量的单元、和按照决定的操作量来操作内燃机的单元。

根据这种方式的催化剂温度控制装置，由于催化剂温度控制的控制点根据内燃机的运转条件被变更，所以能够有效使用催化剂整体。

作为更优选的方式，温度测量点也可以在催化剂的径向连续或者离散地配置。或者，温度测量点也可以在催化剂的周向连续或者离散地配置。根据这些方式，能够实现还考虑了催化剂内的径向、周向的温度分布的催化剂的温度控制。

其中，温度测量点可以包括：配置了温度传感器的实际测量点、和没有配置温度传感器的假想测量点。在控制点为实际测量点的情况下，可以利用温度传感器实际测量控制点的温度。另一方面，在控制点为假想测量点的情况下，可以通过使用了其近邻的1个或者多个实际测量点的温度的插值计算来推算控制点的温度。

作为与内燃机的运转条件相对应的控制点的优选选择之一，可举出根据从内燃机启动起的时间使控制点从催化剂的入口侧向出口侧不断移动。根据该方式，能够在内燃机启动时，迅速且可靠地使催化剂整体活性化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的催化剂温度控制装置的构成的图。

图2是表示在本发明的实施方式中进行的催化剂温度控制的步骤的流程图。

图3是用于对在催化剂温度控制中使用的内燃机的运转条件进行说明的图。

图4是用于对内燃机启动时所进行的催化剂温度控制中的控制点的选择进行说明的图。

图5是用于对控制点的温度的取得方法进行说明的图。

图6A是用于对催化剂内的温度分布进行说明的图，图6B是用曲线表示了催化剂内的流路方向的温度分布的图，图6C是用曲线表示了催化剂内的径向的温度分布的图。

具体实施方式

参照图1至图5各图，对本发明的实施方式进行说明。