用于排气催化剂的加热装置制造方法及图纸

用于排气催化剂的加热装置包括第一天线和第二天线。所述加热装置执行用于控制电磁波发生器的操作以将来自第一天线的电磁波的辐射状态设定为与来自第二天线的电磁波的辐射状态不同的状态的特定辐射控制。在这种情况下，所述加热装置获取入射在第一天线上的电磁波之中的电磁波强度，并获取入射在第二天线上的电磁波之中的电磁波强度。所述加热装置基于第一电磁波强度获取第一部分的第一温度相关值，并基于第二电磁波强度获取第二部分的第二温度相关值。

Heating device for exhaust catalyst

The heating device for the exhaust catalyst comprises a first antenna and a second antenna. The heating device performs an operation for controlling the electromagnetic wave generator to set the radiation state of the electromagnetic wave from the first antenna to a specific radiation control in a state different from the radiation state of the electromagnetic wave from the second antenna. In this case, the heating device obtains the electromagnetic wave intensity in the electromagnetic wave incident on the first antenna, and obtains the electromagnetic wave intensity in the electromagnetic wave incident on the second antenna. The heating device obtains the first temperature correlation value of the first part based on the first electromagnetic wave intensity and the second temperature correlation value of the second part based on the second electromagnetic wave intensity.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于排气催化剂的加热装置结合引用2017年3月28日提交的日本专利申请No.2017-063085的包括说明书、附图和摘要在内的公开内容通过引用整体结合在本文中。
本专利技术涉及一种用于排气催化剂的加热装置，该加热装置通过吸收来自电磁波发生器的电磁波来产生热量。
技术介绍
在相关技术中，已知用于排气催化剂的加热装置通过吸收来自电磁波发生器的电磁波来产生热量并将催化剂加热到使催化剂发挥出净化性能的温度。当催化剂被来自电磁波发生器的振荡所产生的电磁波加热时，这种装置的一个问题在于催化剂容易过热，因为在催化剂的温度达到活化温度之前仅需相对短的时间。因此，需要精确地检测催化剂中的电磁波吸收性发热体的温度，并且需要精确地控制电磁波发生器。因此，相关技术中用于内燃发动机的一种排气控制设备(下文称为“相关技术中的设备”)包括传感器，该传感器测量由电磁波吸收性发热体所吸收的电磁波的量，并且按照传感器的测量值来控制由来自电磁波发生器的振荡所产生的电磁波的量(例如，参见日本特开专利申请公报No.6-10654(JP6-10654A))。
技术实现思路
根据专利技术人的认识，由排气催化剂反射并入射在电磁波发生器的天线上的电磁波(入射波)的一部分的电力(电功率)与从电磁波发生器的天线辐射的电磁波(辐射波)的电力的比率与催化剂的温度相关。例如，使用铁电体作为电磁波吸收性发热体。由这种电磁波吸收性发热体吸收的电磁波的电力(吸收电力)一般与电磁波吸收性发热体的介电损耗因子tanδ成比例。电磁波吸收性发热体的介电损耗因子tanδ根据温度而变化。因此，由电磁波吸收性发热体吸收的电力根据温度而变化。也就是说，使入射波的电力与辐射波的电力的比率与催化剂的温度相关联的因素之一是电磁波吸收性发热体的电磁波吸收率，其由于电磁波吸收性发热体的介电损耗因子tanδ根据温度发生变化而也根据温度发生变化。当通过电磁波加热排气催化剂时，这种因素导致的一个问题是容易在催化剂中引起温度分布。更具体地，由催化剂中的电磁波吸收性发热体吸收的电磁波的电力(吸收电力)一般与电场强度的平方成比例并且容易受到电场强度分布的影响。电场强度随着距辐射电磁波的天线的距离变短而增大。因此，催化剂的吸收电力受天线的形状和布置的显著影响。典型地，电磁波吸收性发热体的吸收电力往往随着用于催化剂的温度范围内的温度升高而增加。换句话说，催化剂的具有相对较高温度的部分容易被加热，而催化剂的具有相对较低温度的部分不易被加热。也就是说，随着催化剂(电磁波吸收性发热体)的温度升高，由加热引起的温度分布的差异变得更显著。因此，当在催化剂中产生温度分布的显著差异时，催化剂可能由于温差而受损。还可能出现的一个问题是催化剂在具有低电场强度且温度未升高的部分中无法发挥出充分的净化性能。在加热装置包括用于均匀和有效地加热催化剂的多个电磁波发生器和相应的天线并且构造成从多个位置加热催化剂的情况下，催化剂受到多个电磁波的影响，并且出现难以精确地推定催化剂中的温度分布的问题。本专利技术提供了一种用于排气催化剂的加热装置。即使存在多个电磁波发生器时，该加热装置也能精确地推定催化剂中的温度分布。该加热装置能通过基于温度分布减小温度分布的差异来抑制催化剂的受损并使催化剂在催化剂中的大范围内发挥出充分的净化性能。本专利技术的一个方面涉及一种用于排气催化剂的加热装置。该加热装置适用于设置在内燃发动机的排气通路中的排气催化剂，该排气催化剂配置成通过吸收电磁波来产生热量。根据本专利技术该方面的加热装置包括：配置成产生电磁波的至少一个电磁波发生器；第一天线，其靠近所述排气催化剂的第一部分设置并且配置成将由所述电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第一部分；第二天线，其靠近所述排气催化剂的不同于所述第一部分的第二部分设置，设置在距所述第一天线预定间隔处，并且配置成将所述由电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第二部分；和电子控制装置。所述电子控制装置配置成执行催化剂升温控制，所述催化剂升温控制用于通过控制所述电磁波发生器将电磁波从所述第一天线和所述第二天线分别辐射到所述第一部分和所述第二部分来升高所述排气催化剂的温度。例如，用于根据本专利技术该方面的加热装置的排气催化剂包括作为铁电体的电磁波吸收性发热体。当电磁波被辐射到排气催化剂时，排气催化剂通过吸收电磁波而产生热量。通常，从天线辐射的电磁波的电场强度越靠近天线越高。因此，随着排气催化剂(电磁波吸收性发热体)越靠近天线，由排气催化剂吸收的电磁波的量越大，并且排气催化剂越容易被加热。如上所述，存在这样的排气催化剂，其具有所吸收的电磁波的量随着催化剂的温度升高而增加(吸收率增大)的特性。在具有这种特性的排气催化剂中，认为从第一天线辐射的电磁波的强度等于从第二天线辐射的电磁波的强度，并且排气催化剂的第一部分的温度高于第二部分的温度。在这种情况下，第一部分中的电磁波吸收率高于第二部分中的电磁波吸收率。因此，在这种情况下，入射在第一天线上的“通过从第一天线辐射的电磁波从第一部分产生的反射波”的强度低于入射在第二天线上的“通过从第二天线辐射的电磁波从第二部分产生的反射波”的强度。在第一天线靠近第一部分且第二天线靠近第二部分时，第一天线和第二天线以预定间隔设置。换句话说，第一天线与第二天线之间的距离比第一天线与第一部分之间的距离以及第二天线与第二部分之间的距离长。通常，从天线辐射的电磁波的强度与距离的平方成反比地减小。因此，入射在第一天线上的“从第二天线辐射的电磁波及其反射波”的强度低于入射在第一天线上的“通过从第一天线辐射的电磁波从第一部分产生的反射波”的强度。然而，当第一部分的温度相对较高时，入射在第一天线上的“通过从第一天线辐射的电磁波从第一部分产生的反射波”的强度相对较低。因此，不能忽略入射在第一天线上的“从第二天线辐射的电磁波及其反射波”的强度。所述电子控制装置配置成执行特定辐射控制，所述特定辐射控制用于控制所述电磁波发生器的操作以将来自所述第一天线的电磁波的辐射状态设定为与来自所述第二天线的电磁波的辐射状态不同的状态。所述电子控制装置配置成获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第一天线上的电磁波之中与从所述第一天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第一电磁波强度。所述电子控制装置配置成获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第二天线上的电磁波之中与从所述第二天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第二电磁波强度。如上所述，例如，通过执行用于配置电磁波的不同辐射状态的特定辐射控制，入射在第一天线上的“通过从第一天线辐射的电磁波从第一部分产生的反射波”可以区别于入射在第一天线上的“从第二天线辐射的电磁波及其反射波”。所述电子控制装置配置成基于所述第一电磁波强度获取第一温度相关值，该第一温度相关值是与所述第一部分的温度相关的值。所述电子控制装置配置成基于所述第二电磁波强度获取第二温度相关值，该第二温度相关值是与所述第二部分的温度相关的值。当所述第一温度相关值与所述第二温度相关值彼此不同时，所述电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于设置在内燃发动机的排气通路中的排气催化剂的加热装置，所述排气催化剂配置成通过吸收电磁波来产生热量，所述加热装置包括：/n配置成产生电磁波的至少一个电磁波发生器；/n靠近所述排气催化剂的第一部分设置的第一天线，所述第一天线配置成将由所述电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第一部分；/n靠近所述排气催化剂的不同于所述第一部分的第二部分设置的第二天线，所述第二天线设置在距所述第一天线的预定间隔处，所述第二天线配置成将由所述电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第二部分；和/n电子控制装置，所述电子控制装置配置成/n执行催化剂升温控制，所述催化剂升温控制用于通过控制所述电磁波发生器将电磁波从所述第一天线和所述第二天线分别辐射到所述第一部分和所述第二部分来升高所述排气催化剂的温度，/n执行特定辐射控制，所述特定辐射控制用于控制所述电磁波发生器的操作以将来自所述第一天线的电磁波的辐射状态设定为与来自所述第二天线的电磁波的辐射状态不同的状态，/n获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第一天线上的电磁波之中与从所述第一天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第一电磁波强度，/n获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第二天线上的电磁波之中与从所述第二天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第二电磁波强度，/n基于所述第一电磁波强度获取第一温度相关值，该第一温度相关值是与所述第一部分的温度相关的值，/n基于所述第二电磁波强度获取第二温度相关值，该第二温度相关值是与所述第二部分的温度相关的值，并且/n当所述第一温度相关值和所述第二温度相关值彼此不同时，控制所述电磁波发生器的操作以将从所述第一天线和所述第二天线中的至少一者辐射的电磁波的强度和输出占空比中的至少一者调整为使得在所述催化剂升温控制中所述第一温度相关值与所述第二温度相关值之间的偏差减小。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170328 JP 2017-0630851.一种用于设置在内燃发动机的排气通路中的排气催化剂的加热装置，所述排气催化剂配置成通过吸收电磁波来产生热量，所述加热装置包括：
配置成产生电磁波的至少一个电磁波发生器；
靠近所述排气催化剂的第一部分设置的第一天线，所述第一天线配置成将由所述电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第一部分；
靠近所述排气催化剂的不同于所述第一部分的第二部分设置的第二天线，所述第二天线设置在距所述第一天线的预定间隔处，所述第二天线配置成将由所述电磁波发生器产生的电磁波辐射到所述第二部分；和
电子控制装置，所述电子控制装置配置成
执行催化剂升温控制，所述催化剂升温控制用于通过控制所述电磁波发生器将电磁波从所述第一天线和所述第二天线分别辐射到所述第一部分和所述第二部分来升高所述排气催化剂的温度，
执行特定辐射控制，所述特定辐射控制用于控制所述电磁波发生器的操作以将来自所述第一天线的电磁波的辐射状态设定为与来自所述第二天线的电磁波的辐射状态不同的状态，
获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第一天线上的电磁波之中与从所述第一天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第一电磁波强度，
获取在执行所述特定辐射控制时入射在所述第二天线上的电磁波之中与从所述第二天线辐射的电磁波的辐射状态对应的电磁波的强度作为第二电磁波强度，
基于所述第一电磁波强度获取第一温度相关值，该第一温度相关值是与所述第一部分的温度相关的值，
基于所述第二电磁波强度获取第二温度相关值，该第二温度相关值是与所述第二部分的温度相关的值，并且
当所述第一温度相关值和所述第二温度相关值彼此不同时，控制所述电磁波发生器的操作以将从所述第一天线和所述第二天线中的至少一者辐射的电磁波的强度和输出占空比中的至少一者调整为使得在所述催化剂升温控制中所述第一温度相关值与所述第二温度相关值之间的偏差减小。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：大月宽，稻见规夫，池田慎治，池田光，
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