内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是根据电池的剩余容量来合适地加热吸附材料和催化剂，将作为系统整体的排气净化率维持得高。解决手段是一种内燃机的排气净化装置，具备吸附材料、催化剂和发热体，在电池的剩余容量小于第一规定值并且大于第二规定值的情况下，调整由电池向发热体供给的电能，以使吸附材料的温度达到规定温度，规定温度是吸附材料发挥内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度，第一规定值是使催化剂温度上升至活化温度所需的值，第二规定值是比第一规定值小且使吸附材料温度上升至规定温度所需的值。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的排气净化装置
本专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。
技术介绍
已知在内燃机的排气通路中具备吸附排气所含的有害成分的吸附催化剂、净化有害成分的催化剂和加热吸附催化剂的加热器，并且在内燃机的冷起动时使用加热器来加热吸附催化剂的技术(例如参照专利文献1。)。现有技术文献专利文献1：日本特开2012-207630号公报
技术实现思路
如果通过使用电加热器在内燃机的起动前加热吸附材料和催化剂，则能够以吸附材料的吸附性能高的状态或催化剂的净化性能高的状态使内燃机起动。在此，由于在能够使吸附材料效率良好地吸附排气成分的温度与能够使催化剂效率良好地净化排气成分的温度之间存在差异，因此在利用电加热器对吸附材料和催化剂加热时，根据使其上升至何种程度的温度，作为系统整体的排气的净化性能会发生变化。另外，在使用电加热器的情况下，需要由电池向电加热器供给电力，但如果电池的剩余容量(stateofcharge：以下也称作SOC。)小，则也有时无法使吸附材料和催化剂上升至所期望的温度。假定在吸附材料中的排气成分的吸附效率低的温度或催化剂中的排气成分的净化效率低的温度下终止由电加热器进行的加热，则存在作为系统整体的排气的净化率降低的风险。本专利技术是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于根据电池的剩余容量来合适地加热吸附材料和催化剂，将作为系统整体的排气净化率维持得高。本专利技术的方案之一是一种内燃机的排气净化装置，具备：吸附材料，其设置于内燃机的排气通路，吸附内燃机的排气中所含的规定成分；催化剂，其设置于上述排气通路中的上述吸附材料的下游，净化上述规定成分；发热体，其设置于上述排气通路，通过接受电力供给而发热从而对上述吸附材料和上述催化剂进行加热；电池，其对上述发热体供给电力；和控制装置，在上述电池的剩余容量小于第一规定值并且大于第二规定值的情况下，上述控制装置调整由上述电池向上述发热体供给的电能，以使上述吸附材料的温度达到规定温度，上述规定温度在上述吸附材料发挥上述内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度范围内，上述第一规定值是使上述催化剂的温度上升至上述催化剂活化的温度范围的下限值所需的值，上述第二规定值是比上述第一规定值小且使上述吸附材料的温度上升至上述规定温度所需的值。被吸附材料吸附的成分与被催化剂净化的成分是相同成分。作为规定成分，能够例示出HC、CO、NOx或CO2。发热体可以设置于排气通路中吸附材料的上游，也可以作为吸附材料和催化剂的载体设置于排气通路中。在催化剂的温度低于活化温度的下限值的情况下，催化剂中的规定成分的净化性能不充分。因此，在电池的SOC小于第一规定值时，即使对发热体供给电力来加热催化剂，也不能充分提高催化剂的净化性能。另一方面，吸附材料发挥在内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度范围低于催化剂活化的温度范围。因此，即使是因SOC小而无法将催化剂加热至使其活化的情况，也能将吸附材料加热至发挥吸附材料所要求的吸附性能的温度。但是，在电池的剩余容量为第二规定值以上的情况下，若对发热体供给该剩余容量所对应的电能，则催化剂的温度未达到活化温度，且吸附材料的温度超出发挥所要求的吸附性能的范围。在这样的状态下，成为吸附材料中的规定成分的吸附不充分、且催化剂中的规定成分的净化也不充分的状态。若以这样的状态起动内燃机，则在内燃机的起动时会将更多的规定成分从内燃机排出，因此规定成分的浓度高的排气流入催化剂，存在催化剂没有彻底净化规定成分的风险。再者，电池的剩余容量可以设为为了对发热体供给电力而确保的剩余容量。即，除发热体以外的设备所需的电力可以通过其他途径来确保。在电池的剩余容量为如上所述的状态的情况下，如果对发热体供给达到使吸附材料发挥在内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度即规定温度的电能，则能够在内燃机的起动时使大量排出的规定成分吸附于吸附材料。由此，能够抑制在内燃机的起动时规定成分穿过催化剂的情况。另外，之后，即使因内燃机的排气热使吸附材料的温度上升而使得规定成分从吸附材料脱离，流入催化剂的规定成分的浓度也会比尽可能地提高吸附材料的温度而使内燃机起动时低。此时的催化剂温度没有上升至用于净化规定成分所需的温度，但能够在催化剂中多少净化些规定成分，因此如果流入催化剂的规定成分的浓度低，则在催化剂中的规定成分的净化率变高。因此，作为系统整体，能够降低从催化剂流出的规定成分浓度。这样一来，即使在电池的剩余容量是能够使吸附材料的温度高于规定温度的状态的情况，在不能使催化剂活化的状态的情况下，通过特意向发热体仅供给吸附材料的温度达到规定温度的电能，由此能够将作为系统整体的排气的净化率维持得高。在上述电池的剩余容量大于上述第一规定值的情况下，上述控制装置能够调制由上述电池向上述发热体供给的电能，以使上述催化剂的温度达到上述催化剂活化的温度范围内。如果电池的剩余容量为能够将催化剂加热至活化温度的程度的剩余容量，则通过将催化剂加热至活化温度，即使在内燃机的起动时也能用催化剂净化规定成分。因此，能够降低从催化剂流出的规定成分的浓度。在上述电池的剩余容量小于上述第二规定值的情况下，上述控制装置能够由上述电池向上述发热体供给与该剩余容量对应的电能。在该情况下，吸附材料的温度越高，吸附材料的吸附性能越高，因此通过尽可能地加热吸附材料，能够降低在内燃机的起动时流入催化剂的规定成分的浓度。由此，能够降低从催化剂流出的规定成分的浓度。上述控制装置能够根据上述催化剂的劣化程度来修正上述第一规定值。催化剂的活化温度会根据催化剂的劣化程度而发生变化，因此使催化剂的温度上升至活化温度所需的电池的剩余容量也发生变化。通过根据该变化量来修正第一规定值，能够调整更适合的电能。上述控制装置能够根据上述吸附材料的劣化程度来修正上述第二规定值。吸附材料发挥在内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度范围会根据吸附材料的劣化程度而发生变化，因此规定温度也可能发生变化。因此，使吸附材料的温度上升至规定温度所需的电池的剩余容量也可能发生变化。通过根据该变化量来修正第二规定值，能够调整更适合的电能。根据本专利技术，根据电池的剩余容量来合适地加热吸附材料和催化剂，能够将作为系统整体的排气净化率维持得高。附图说明图1为表示实施例的内燃机的排气净化装置的概略构成的图。图2为表示吸附材料和催化剂相对于温度的性能的图。图3为表示催化剂的劣化程度与催化剂的净化性能的关系的图。图4为表示吸附材料的劣化程度与吸附材料的吸附性能的关系的图。图5为表示实施例的升温控制的流程的流程图。附图标记说明1内燃机2电动发动机3排气通路4电加热器5吸附材料6催化剂11加速踏板12加速器开度传感器13曲轴位置传感器14温度传感器20电池21电压控制装置100混合动力车辆具体实施方式以下，参照附图，基于实施例举例详细说明本专利技术的实施方式。但是，只要没有特别说明，该实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等的主旨并非将本专利技术的范围仅限定为这些例子。＜实施例＞图1为表示本实施例的内燃机的排气净化装置的概略构成的图。内燃机1搭载于混合动力车辆100。再者，内燃机1可以为汽油机、柴油机的任一种。另外，在混合动力车辆100上搭载有电动发动机2。本实施例的混合动力车辆100能够利用内燃机1或电动发动机2来驱动。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的排气净化装置，具备：吸附材料，其设置于内燃机的排气通路，吸附内燃机的排气中所含的规定成分；催化剂，其设置于所述排气通路中的所述吸附材料的下游，净化所述规定成分；发热体，其设置于所述排气通路，通过接受电力供给而发热从而对所述吸附材料和所述催化剂进行加热；电池，其对所述发热体供给电力；和控制装置，在所述电池的剩余容量小于第一规定值并且大于第二规定值的情况下，所述控制装置调整由所述电池向所述发热体供给的电能，以使所述吸附材料的温度达到规定温度，所述规定温度在所述吸附材料发挥所述内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度范围内，所述第一规定值是使所述催化剂的温度上升至所述催化剂活化的温度范围的下限值所需的值，所述第二规定值是比所述第一规定值小且使所述吸附材料的温度上升至所述规定温度所需的值。

【技术特征摘要】
2017.12.18 JP 2017-2420621.一种内燃机的排气净化装置，具备：吸附材料，其设置于内燃机的排气通路，吸附内燃机的排气中所含的规定成分；催化剂，其设置于所述排气通路中的所述吸附材料的下游，净化所述规定成分；发热体，其设置于所述排气通路，通过接受电力供给而发热从而对所述吸附材料和所述催化剂进行加热；电池，其对所述发热体供给电力；和控制装置，在所述电池的剩余容量小于第一规定值并且大于第二规定值的情况下，所述控制装置调整由所述电池向所述发热体供给的电能，以使所述吸附材料的温度达到规定温度，所述规定温度在所述吸附材料发挥所述内燃机的起动时所要求的吸附性能的温度范围内，所述第一规定值是使所述催化剂的温度上升至所述催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野了平，佐藤正明，伊藤胜广，见上晃，梅本寿丈，今井大地，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP