專利名稱：內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上的、通過通電被加熱的電加熱式的排氣凈
化裝置。
背景技術(shù)：
作為電加熱式的排氣凈化裝置，已知有具備如下單元的裝置催化劑載體；容納催化劑載體的外殼(殼體)；配置在催化劑載體和外殼之間的襯墊部件；設(shè)置在催化劑載體的表面的一對電極；從各電極貫通襯墊部件到達(dá)外殼的外部的一對電極端子(例如，參照專利文獻(xiàn)I。)。在這樣的排氣凈化裝置中，在向一對電極端子間施加了電壓時(shí)，催化劑載體成為電阻體而發(fā)熱。其結(jié)果是，催化劑載體所承載的催化劑升溫。專利文獻(xiàn)I :日本特開平05-269387號公報(bào)然而，在襯墊部件由氧化鋁纖維等無機(jī)纖維形成的情況下和在催化劑載體由陶瓷等多孔質(zhì)材料形成的情況下等，有可能小量的排氣穿過襯墊部件和催化劑載體而向電極端子的容納空間(襯墊部件的貫通部分)浸入。由于內(nèi)燃機(jī)的排氣中包含水分(H20)，所以當(dāng)容納空間的溫度較低時(shí)，排氣中的水分成為冷凝水而滯留于容納空間。此外，若反復(fù)進(jìn)行從內(nèi)燃機(jī)起動到運(yùn)轉(zhuǎn)停止的時(shí)間較短的短程運(yùn)轉(zhuǎn)，則有可能在容納空間蓄積大量的冷凝水。另外，也有可能襯墊部件和催化劑載體中滯留的冷凝水向容納空間浸入并沉積。若在容納空間存在大量的冷凝水的狀態(tài)下容納空間的溫度上升了，則冷凝水汽化而使容納空間內(nèi)的濕度變高。其結(jié)果是，有可能電極和金屬外殼之間的絕緣電阻降低，金屬外殼和電極發(fā)生短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供如下的技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置中，避免在電極端子周邊滯留冷凝水的情況。為了解決上述的課題，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置構(gòu)成為，通過提高容納電極端子的空間的壓力，使排氣和冷凝水不向上述容納部分浸入。詳細(xì)地，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置構(gòu)成為，具備催化劑載體，其具備電極；殼體，其容納上述催化劑載體；襯墊部件，其被配置在上述催化劑載體和上述殼體之間；空間部，其從上述催化劑載體貫通上述襯墊部件到達(dá)上述殼體；電極端子，其被容納于上述空間部，向上述催化劑載體的電極提供電力；和壓力提供部，其向上述空間部提供正壓力。根據(jù)這樣的本發(fā)明，若從壓力供給部向空間部施加了正壓力，則空間部的壓力被提高到在殼體內(nèi)流動的排氣的壓力以上。因此，在殼體內(nèi)流動的排氣就不通過襯墊部件和催化劑載體向空間部浸入。此外，滯留在襯墊部件和催化劑載體的冷凝水也不向空間部浸入。因此，能夠避免在空間部滯留冷凝水的情況。若空間部不滯留冷凝水，則可抑制催化劑載體的電極和殼體之間的絕緣電阻的降低。其結(jié)果是，可以避免催化劑載體(電極)和殼體的短路。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，也可以構(gòu)成為，還具備取得與空間部的溫度相關(guān)的物理量的取得部；和控制部，當(dāng)由取得部所取得的溫度在露點(diǎn)溫度以下時(shí)，使壓力提供部向空間部提供壓力。根據(jù)這樣的構(gòu)成，當(dāng)空間部的溫度比露點(diǎn)溫度高時(shí)，停止基于壓力提供部的正壓力的施加。當(dāng)空間部的溫度比露點(diǎn)溫度高時(shí)，即使排氣向空間部浸入，排氣中的水分也不冷凝。因此，當(dāng)空間部的溫度比露點(diǎn)溫度高時(shí)，即使停止從壓力提供部向空間部的正壓力的施加，在空間部也不蓄積冷凝水。另一方面，若當(dāng)空間部的溫度比露點(diǎn)溫度低時(shí)排氣向空間部浸入了，則排氣中的水分冷凝而滯留在空間部。此外，也有可能從襯墊部件和催化劑載體向空間部浸入了的冷凝水在空間部沉積。對此，若當(dāng)空間部的溫度在露點(diǎn)溫度以下時(shí)從壓力提供部向空間部施加了正壓力，則排氣和冷凝水不會向空間部浸入。其結(jié)果是，可以避免在空間部滯留冷凝水的情況。從而，不會使壓力提供部進(jìn)行不需要的動作，而能夠避免在空間部滯留冷凝水的情況。這時(shí)，在作為壓力提供部而利用泵機(jī)構(gòu)的情況下，可以抑制伴隨于泵機(jī)構(gòu)作動的燃料消耗率的惡化和泵機(jī)構(gòu)耐久性的降低。本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，也可以構(gòu)成為，還具備氧濃度傳感器(或空燃比傳感器)，配置在催化劑載體下游的排氣通路；運(yùn)算部，利用上述氧濃度傳感器的輸出信號，運(yùn)算內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)；和禁止部，當(dāng)從上述壓力提供部向上述空間部施加了正壓力時(shí)，禁止由上述運(yùn)算部進(jìn)行的控制參數(shù)的運(yùn)算。若從壓力提供部向空間部施加了正壓力，則有向空間部提供的氣體(空氣)的一部分穿過襯墊部件和催化劑載體而混入排氣中的情況。在這種情況下，催化劑載體下游的排氣的氧濃度(或者空燃比)，與催化劑載體上游的排氣的氧濃度(或者空燃比)相比上升(向稀空燃比側(cè)變化)。因此，若利用上述的傳感器的輸出信號來計(jì)算控制參數(shù)，則有可能相對于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制參數(shù)成為不適當(dāng)?shù)闹?。對此，若?dāng)從壓力提供部向空間部施加了正壓力時(shí)，禁止了利用上述傳感器的輸出信號的控制參數(shù)的運(yùn)算處理，則可以避免相對于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制參數(shù)成為不適當(dāng)?shù)闹档那闆r及利用不適當(dāng)?shù)目刂茀?shù)控制內(nèi)燃機(jī)的情況。此外，禁止部也可以構(gòu)成為，不是禁止利用上述傳感器的輸出信號的控制參數(shù)的運(yùn)算，而是將上述傳感器的輸出信號修正為濃空燃比側(cè)的值。在此所謂的“控制參數(shù)”是指例如在進(jìn)行如下2種控制的內(nèi)燃機(jī)中通過子反饋控制所計(jì)算的修正值和學(xué)習(xí)值等基于配置在催化劑載體上游的排氣通路上的氧濃度傳感器(或者空燃比傳感器)的輸出信號來修正燃料噴射量的空燃比反饋控制(主反饋控制)；基于催化劑載體下游的氧濃度傳感器(或者空燃比傳感器)的輸出信號來運(yùn)算用于空燃比反饋控制的修正值和學(xué)習(xí)值的子反饋控制。此外，在空間部的壓力變得比殼體內(nèi)的排氣壓力高時(shí)產(chǎn)生上述的傳感器的輸出信號向稀空燃比側(cè)偏移的情況。因此，若將空間部的壓力抑制到與殼體內(nèi)的壓力大致同等，則能夠避免上述的傳感器的輸出信號向稀空燃比側(cè)偏移的情況。因此，也可以構(gòu)成為，壓力提供部向空間部提供與殼體內(nèi)的排氣壓力同等的壓力。在這種情況下，因?yàn)榭臻g部的壓力與殼體內(nèi)的排氣壓力成為同等，所以可以避免向空間部提供的氣體(空氣)的一部分混入排氣中的情況。其結(jié)果是，即使在從壓力提供部向空間部施加了正壓力的情況下，也能夠由上述的運(yùn)算部執(zhí)行控制參數(shù)的運(yùn)算處理。此外，殼體內(nèi)的排氣壓力與內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量相關(guān)。也就是說，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量多時(shí)，與少時(shí)相比，殼體內(nèi)的排氣壓力變高。因此，壓力提供部，也可以把內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量作為參數(shù)，來決定向上述空間部提供的壓力。例如，也可以是，在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量多時(shí)，與少時(shí)相t匕，壓力提供部提高向空間部提供的壓力。此外，因?yàn)槟軌蚶每諝饬髁坑?jì)等已知的傳感器來檢測內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量，所以不用增加專用的傳感器就可以決定向空間部提供的壓力。本發(fā)明涉及的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，也適于在殼體和催化劑載體之間，配置襯墊部件和電絕緣層和襯墊部件的層疊體的情況。在這樣的構(gòu)成中，與在殼體和催化劑載體之間只配置襯墊部件的構(gòu)成相比，電絕緣層與殼體之間的襯墊部件及電絕緣層與催化劑載體之間的襯墊部件容易滯留冷凝水。因此，在容納電極端子的空間部容易積存大量的冷凝水。對此，若從壓力提供部向空間部施加了正壓力，則冷凝水不會從電絕緣層與殼體之間的襯墊部件及電絕緣層與催化劑載體之間的襯墊部件向空間部浸入。從而，即使在殼體與催化劑載體之間配置襯墊部件和電絕緣層和襯墊部件的層疊體的情況下，也可以避免冷凝水在空間部滯留的情況。本發(fā)明，可以在電加熱式排氣凈化裝置中避免冷凝水在電極端子周邊滯留的情況。


圖I是表示應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖2是表示EHC的概略構(gòu)成的橫截面圖。圖3是表示第I實(shí)施例中的控制程序的流程圖。圖4是表示EHC的另外的構(gòu)成例的圖。圖5是表示第2實(shí)施例中的控制程序的流程圖。圖6是表示第3實(shí)施例中的控制程序的流程圖。圖7是不意性地表不規(guī)定了空氣栗的施加電流量Ip和進(jìn)氣量Ga的關(guān)系的映射的圖。
具體實(shí)施例方式以下，就本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，基于附圖進(jìn)行說明。本實(shí)施方式所述的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、相對配置等，只要沒有特別地記載則不是用于把本發(fā)明的技術(shù)范圍只限定于這些。實(shí)施例I首先，就本發(fā)明的第I實(shí)施例，基于圖I 圖3進(jìn)行說明。圖I是表示應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖I所示的內(nèi)燃機(jī)I是壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)(柴油發(fā)動機(jī))或者火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)(汽油發(fā)動機(jī))。進(jìn)氣通路2和排氣通路3連接到內(nèi)燃機(jī)I。在進(jìn)氣通路2配置了空氣流量計(jì)4和進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥5。空氣流量計(jì)4是輸出與在進(jìn)氣通路2流動的新氣(空氣)的量相關(guān)的電信號的傳感器。進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥5是通過變更進(jìn)氣通路2的通路截面積來變更內(nèi)燃機(jī)I的進(jìn)氣量的閥機(jī)構(gòu)。在排氣通路3配置了電加熱式排氣凈化裝置(EHC) 6。EHC6是包含在被施加來自蓄電池7的電力時(shí)發(fā)熱的發(fā)熱體的排氣凈化裝置。對該EHC6的詳細(xì)的構(gòu)成，將后述。在EHC6上游的排氣通路3設(shè)置了空燃比傳感器11及上游側(cè)溫度傳感器12。在EHC6下游的排氣通路3設(shè)置了 O2傳感器13及下游側(cè)溫度傳感器14?？杖急葌鞲衅?1是輸出與排氣的空燃比相關(guān)的電信號的傳感器。上游側(cè)及下游側(cè)溫度傳感器12、14是輸出與排氣的溫度相關(guān)的電信號的傳感器。O2傳感器13是輸出與排氣中的氧濃度相關(guān)的電信號的傳感器。在內(nèi)燃機(jī)I中同時(shí)設(shè)置了用于控制該內(nèi)燃機(jī)I的電子控制單元(E⑶)10。E⑶10與空氣流量計(jì)4、空燃比傳感器11、上游側(cè)溫度傳感器12、O2傳感器13及下游側(cè)溫度傳感器14等各種傳感器電連接。此外，E⑶10與進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥5、EHC6、燃料噴射閥(未圖示)等各種裝置電連接。EHC6基于上述的各種傳感器的輸出信號來控制上述的各種裝置。接著，就本實(shí)施例的EHC6的構(gòu)成，基于圖2來進(jìn)行說明。圖2是表示EHC6的概略構(gòu)成的橫截面圖。EHC6具備催化劑載體61、殼體62及襯墊部件63。這些催化劑載體61、殼體62及襯墊部件63被同軸配置。催化劑載體61是成形為圓柱狀的蜂窩狀構(gòu)造體，該蜂窩狀構(gòu)造體由多孔質(zhì)的陶瓷(例如，SiC)形成。催化劑載體61承載了氧化催化劑、三元催化劑、吸留還原型NOx催化劑或者選擇還原型NOx催化劑等催化劑。另外，在催化劑載體61的外周面上設(shè)置了一對電極61a、61b。這些電極61a、61b被配置在催化劑載體61的外周面上相互對置的位置。殼體62是容納催化劑載體61的金屬制(例如，不銹鋼)的筐體，成形為具有比催化劑載體61的外徑大的內(nèi)徑的圓筒狀。此外，殼體62的上游側(cè)端部和下游側(cè)端部成形為，越離開催化劑載體61則直徑越小的圓錐狀。襯墊部件63是在催化劑載體61的外周面和殼體62的內(nèi)周面之間所壓入的環(huán)狀的部件。襯墊部件63由電導(dǎo)率低的材質(zhì)(例如，氧化鋁纖維等無機(jī)纖維)形成，在抑制殼體62和催化劑載體61(電極61a、61b)之間的短路的同時(shí)，支撐(保持)催化劑載體61。在襯墊部件63中，在對著電極61a、61b的部位形成了從電極61a、61b到達(dá)殼體62的貫通孔63a、63b。這些貫通孔63a、63b容納用于向電極6la、6Ib提供電力的電極端子64a、64b。電極61a、61b的基端被連接到電極61a、61b。電極61a、61b的終端貫通殼體62向該殼體62的外部突出。此外,貫通孔63a、63b相當(dāng)于本發(fā)明的空間部。此外,在電極端子64a、64b貫通殼體62的部分,在電極端子64a、64b和殼體62之間，安裝了支撐部件65。支撐部件65由電導(dǎo)率低的絕緣體形成，以使電極端子64a、64b和殼體62之間不發(fā)生短路。此外，支撐部件65和電極端子64a、64b氣密接合，并且支撐部件65和殼體62也氣密接合。在這樣構(gòu)成的EHC6中，若在電極6la、6Ib之間從蓄電池7施加了電壓，則催化劑載體61成為電阻體而發(fā)熱。其結(jié)果是，催化劑的溫度(床溫)上升。例如，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)I被冷機(jī)起動的情況下，若向電極61a、61b施加了蓄電池電壓，則能夠使催化劑載體61所承載的催化劑提前激活。另外，若在內(nèi)燃機(jī)I處于減速燃料切斷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)向電極61a、61b施加了蓄電池電壓，則也可以抑制催化劑載體61所承載的催化劑的溫度的降低。
然而，在EHC6中，有在催化劑載體61上游側(cè)冷凝了的水滲入襯墊部件63和催化劑載體61的情況。另外，當(dāng)EHC6的溫度較低時(shí)，也有排氣中的水分在襯墊部件63和催化劑載體61中凝聚的可能性。這些冷凝水通過襯墊部件63中的纖維間的間隙和催化劑載體61的細(xì)孔而浸入貫通孔63a、63b。此外，若當(dāng)EHC6的溫度較低時(shí)殼體62內(nèi)的排氣經(jīng)由襯墊部件63及催化劑載體61而浸入貫通孔63a、63b，則也有可能排氣中的水分在貫通孔63a、63b的內(nèi)部凝聚。若如上述那樣在貫通孔63a、63b的內(nèi)部蓄積了比較多量的冷凝水，則有可能在EHC6升溫時(shí)冷凝水汽化(蒸發(fā))而使貫通孔63a、63b內(nèi)部的絕緣電阻降低。若貫通孔63a、63b內(nèi)部的絕緣電阻降低了，則也有可能電極6la、6Ib和殼體62之間發(fā)生短路。對此，本實(shí)施例的H1C6構(gòu)成為，具備向貫通孔63a、63b的內(nèi)部施加正壓力的壓力提供部。本實(shí)施例的壓力提供部具備吐出高壓空氣(正壓的空氣)的空氣泵67和將從該空氣泵67吐出的高壓空氣向貫通孔63a、63b引導(dǎo)的壓力管道66a、66b?？諝獗?7是利用蓄電池7的電力進(jìn)行動作的電動泵，由ECUlO來控制。此外，在圖2所示的例中圖示了 2個空氣泵67，但是，也可以將從I個空氣泵67吐出的高壓空氣向2根壓力管道66a、66b分配。根據(jù)這樣構(gòu)成的EHC6，從空氣泵67向貫通孔63a、63b提供高壓空氣。這時(shí)，將空氣泵67的吐出壓力設(shè)為比在內(nèi)燃機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)過程中能夠取得的殼體62內(nèi)的排氣壓力的最大值大的壓力。這樣，若使空氣泵67作動了，則貫通孔63a、63b的內(nèi)部壓力變得比殼體62內(nèi)的排氣壓力高。因此，可以避免襯墊部件63和催化劑載體61中滯留的冷凝水向貫通孔63a、63b浸入的情況及殼體62內(nèi)的排氣經(jīng)由襯墊部件63和催化劑載體61向貫通孔63a、63b浸入的情況。其結(jié)果是，不會產(chǎn)生排氣中的水分在貫通孔63a、63b的內(nèi)部凝聚的現(xiàn)象和冷凝水向貫通孔63a、63b的內(nèi)部侵入的現(xiàn)象。從而，不會有貫通孔63a、63b內(nèi)部的絕緣電阻降低而使電極61a、61b和殼體62之間發(fā)生短路的情況。此外，若在內(nèi)燃機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)總是使空氣泵67作動，則有可能導(dǎo)致伴隨于蓄電池電力的消耗量增加的燃料消耗率的惡化，并且有可能導(dǎo)致空氣泵67的耐久性降低。因此，也可以構(gòu)成為，只是在有可能在貫通孔63a、63b內(nèi)部滯留或者產(chǎn)生冷凝水的情況下，ECUlO才使空氣泵67作動。作為在貫通孔63a、63b內(nèi)部滯留或者產(chǎn)生冷凝水的情況，可認(rèn)為是貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度成為露點(diǎn)溫度以下的情況。因此，也可以構(gòu)成為，只在貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度成為露點(diǎn)溫度以下的情況下，使空氣泵67作動。在此，也可以通過安裝專用的溫度傳感器來檢測貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度，或者也可以把下游側(cè)溫度傳感器14的輸出信號作為代替值來利用。對于露點(diǎn)溫度，也可以利用高分子膜露點(diǎn)計(jì)、鏡面冷卻式露點(diǎn)計(jì)、水晶振動子露點(diǎn)計(jì)、氯化鋰露點(diǎn)計(jì)等露點(diǎn)計(jì)來計(jì)量，也可以把排氣流量(進(jìn)氣量)和燃料噴射量等作為自變量來計(jì)算。在貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度在露點(diǎn)溫度以下的情況下，E⑶10使得從蓄電池7向空氣泵67提供電力。另一方面，在貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度比露點(diǎn)溫度高的情況下，E⑶10停止從蓄電池7向空氣泵67提供電力。若這樣限制了空氣泵67的作動時(shí)期，則可以在避免在貫通孔63a、63b中滯留或產(chǎn)生冷凝水的情況的同時(shí)，縮短空氣泵67的作動時(shí)間。其結(jié)果是，可以抑制燃料消耗率的惡化和空氣泵67耐久性的降低。在此，對空氣泵67的控制順序按照圖3進(jìn)行說明。圖3是表示在使空氣泵67作動時(shí)ECUlO執(zhí)行的控制程序的流程圖。該控制程序是預(yù)先存儲在ECUlO的ROM等中的程序，由E⑶10周期性地執(zhí)行。在圖3的控制程序中，E⑶10，首先，在SlOl中讀入貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度Te。在此，將下游側(cè)溫度傳感器14的輸出信號作為貫通孔63a、63b內(nèi)部的溫度Te來使用。在S102中，E⑶10判別在上述SlOl中所讀入的溫度Te是否比露點(diǎn)溫度A高。當(dāng)在S102中做出肯定判定的情況下(Te > A)，ECU10進(jìn)入S103。在S103中，ECUlO使空氣泵67的作動停止。也就是說，E⑶10使從蓄電池7向空氣泵67的電力提供停止。在這種情況下，殼體62內(nèi)的排氣的一部分經(jīng)由襯墊部件63和催化劑載體61而向貫通孔63a、63b內(nèi)部浸入。但是，因?yàn)樨炌?3a、63b內(nèi)部的溫度Te比露點(diǎn)溫度A高，所以排氣中的水分不會凝聚。另一方面，當(dāng)在上述S102中做出否定判定的情況下(Te ( A)，E⑶10進(jìn)入S104。在S104中，E⑶10使空氣泵67作動。也就是說，E⑶10使得從蓄電池7向空氣泵67提供電力。以使得貫通孔63a、63b內(nèi)部的壓力成為比殼體62內(nèi)的排氣壓力高的方式來決定這時(shí)的電力提供量。若這樣使空氣泵67作動了，則殼體62內(nèi)的排氣的一部分不會經(jīng)由襯墊部件63和催化劑載體61向貫通孔63a、63b內(nèi)部浸入。此外，也防止了襯墊部件63和催化劑載體61中滯留的冷凝水向貫通孔63a、63b內(nèi)部浸入的情況。其結(jié)果是，避免了在貫通孔63a、63b內(nèi)部滯留大量的冷凝水的狀況。這樣，通過ECUlO執(zhí)行圖3所示的控制程序，不會使空氣泵67進(jìn)行不需要的動作，而能夠避免在貫通孔63a、63b內(nèi)部滯留冷凝水的情況。此外，在本實(shí)施例中，對在催化劑載體61的外周面和殼體62的內(nèi)周面之間只設(shè)置了襯墊部件63的例進(jìn)行了敘述，但也可以在催化劑載體61的外周面與殼體62的內(nèi)周面之間設(shè)置襯墊部件和電絕緣層的層疊體。例如，圖4所示的H1C6在殼體62與催化劑載體61之間配置了圓筒狀的內(nèi)襯(電絕緣層)68。內(nèi)襯68由氧化鋁等絕緣部件形成。襯墊部件63被壓入殼體62的內(nèi)周面與內(nèi)襯68的外周面之間的間隙以及內(nèi)襯68的內(nèi)周面與催化劑載體61的外周面之間的間隙。根據(jù)這樣構(gòu)成的EHC6，可以避免當(dāng)在襯墊部件63蓄積了冷凝水的情況下由于該冷凝水而使電極61a、61b和殼體62發(fā)生短路的狀況。但是，與上述的圖2所示的構(gòu)成相比，在內(nèi)襯68和殼體62之間的襯墊部件63中容易積存大量的冷凝水。因此，有可能大量的冷凝水從內(nèi)襯68和殼體62之間的襯墊部件63向貫通孔63a、63b浸入。對此，若從空氣泵67向貫通孔63a、63b提供了高壓空氣，則可以避免在襯墊部件63蓄積的冷凝水向貫通孔63a、63b浸入的狀況。實(shí)施例2接著，就本發(fā)明的第2的實(shí)施例，基于圖5進(jìn)行說明。在此，對與上述的第I實(shí)施例不同的構(gòu)成進(jìn)行說明，而對同樣的構(gòu)成，則省略其說明。上述的第I實(shí)施例和本實(shí)施例之間的不同點(diǎn)在于，將本發(fā)明應(yīng)用于進(jìn)行如下2種控制的系統(tǒng)的點(diǎn)基于空燃比傳感器11的輸出信號的空燃比反饋控制和基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制。
在本實(shí)施例中，E⑶10執(zhí)行以使得空燃比傳感器11的輸出信號收斂于目標(biāo)值的方式來修正燃料噴射量的空燃比反饋控制(主反饋控制)。此外，ECUlO也執(zhí)行通過把O2傳感器13的輸出信號作為自變量來計(jì)算在空燃比反饋控制中所用的修正值及學(xué)習(xí)值的子反饋控制。然而，若從空氣泵67向貫通孔63a、63b提供了高壓空氣，則高壓空氣的一部分穿過襯墊部件63和催化劑載體61而混入殼體62內(nèi)的排氣。其結(jié)果是，從EHC6流出的排氣的氧濃度變得比向EHC6流入的排氣的氧濃度高。其結(jié)果是，O2傳感 器13的輸出信號比流入EHC6的排氣的氧濃度高(向稀空燃比側(cè)偏移)。因此，若在空氣泵67作動時(shí)執(zhí)行了基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制，則用于空燃比反饋控制的修正值和學(xué)習(xí)值成為不適當(dāng)?shù)闹怠Ｆ浣Y(jié)果是，有可能燃料噴射量比最佳量多，向EHC6流入的排氣的空燃比向比目標(biāo)值濃的濃空燃比側(cè)偏移。若向EHC6流入的排氣的空燃比成為了比目標(biāo)值濃的空燃比，則也有可能使催化劑載體61所承載的催化劑的凈化能力不能充分發(fā)揮。因此，在本實(shí)施例中，構(gòu)成為，在空氣泵67作動過程中ECUlO禁止執(zhí)行子反饋控制。若在空氣泵67作動過程中禁止了執(zhí)行子反饋控制，則可以避免用于空燃比反饋控制的修正值和學(xué)習(xí)值成為不適當(dāng)?shù)闹档那闆r。其結(jié)果是，可以避免向EHC6流入的排氣的空燃比成為比目標(biāo)值濃的空燃比的情況。以下，就在本實(shí)施例中ECUlO執(zhí)行的控制，按照圖5進(jìn)行說明。圖5是表示在使空氣泵67作動時(shí)ECUlO執(zhí)行的控制程序的流程圖。在圖5中，對于與上述的第I實(shí)施例的控制程序(參照圖3)同樣的處理賦予同樣的符號。在圖5的控制程序中，E⑶10，當(dāng)在S102中做出肯定判定的情況下(Te > A)，依次執(zhí)行S103的處理和S201的處理。在S201中，E⑶10，允許執(zhí)行基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制。另一方面，ECU10，當(dāng)在S102中做出否定判定的情況下(Te彡A)，執(zhí)行S104的處理和S202的處理。在S202中，E⑶10禁止執(zhí)行基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制。這樣，通過E⑶10執(zhí)行S202的處理，可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明涉及的禁止部。根據(jù)以上所述的實(shí)施例，在空氣泵67作動過程中禁止執(zhí)行基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制。其結(jié)果是，可以避免用于主反饋控制的修正值和學(xué)習(xí)值成為不適當(dāng)?shù)闹档那闆r。此外，在本實(shí)施例中，敘述了在空氣泵67作動過程中禁止執(zhí)行基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制的例，但是，也可以在空氣泵67作動過程中在把O2傳感器13的輸出信號向濃空燃比側(cè)的值進(jìn)行了修正的基礎(chǔ)上，允許執(zhí)行子反饋控制。<實(shí)施例3>接著，就本發(fā)明的第3實(shí)施例，基于圖6、7進(jìn)行說明。在此，對與上述的第2實(shí)施例不同的構(gòu)成進(jìn)行說明，而對同樣的構(gòu)成，省略其說明。上述的第I實(shí)施例和本實(shí)施例之間的不同點(diǎn)在于，在使空氣泵67作動時(shí)，以使貫通孔63a、63b內(nèi)部的壓力與殼體62內(nèi)的排氣壓力成為同等的方式來控制空氣泵67的施加
電流量。若在使空氣泵67作動時(shí)貫通孔63a、63b內(nèi)部的壓力變得比殼體62內(nèi)的排氣壓力高，則向貫通孔63a、63b內(nèi)部導(dǎo)入的空氣的一部分混入到排氣中。對此，若貫通孔63a、63b內(nèi)部的壓力與殼體62內(nèi)的排氣壓力同等，則向貫通孔63a、63b內(nèi)部導(dǎo)入的空氣不會穿過襯墊部件63和催化劑載體61而混入排氣中。其結(jié)果是，可以避免O2傳感器13的輸出信號向稀空燃比側(cè)偏移的情況。以下，對在本實(shí)施例中ECUlO執(zhí)行的控制，按照圖6來進(jìn)行說明。圖6是表示在ECUlO使空氣泵67作動時(shí)執(zhí)行的控制程序的流程圖。在圖6中，對與上述的第I實(shí)施例的控制程序(參照圖3)同樣的處理賦予同樣的符號。在圖6的控制程序中，E⑶10，當(dāng)在S102中做出否定判定的情況下(Te ( A)，執(zhí)行S301及S302的處理。首先，在S301中，E⑶10讀入空氣流量計(jì)4的輸出信號(進(jìn)氣量)Ga。接著，在S302中，E⑶10，以在上述S301中所讀入的進(jìn)氣量Ga作為參數(shù)來決定空氣泵67的施加電流量Ip ( = f (Ga))，并使得從蓄電池7向空氣泵67提供所決定的施加電流量Ip。在此，殼體62內(nèi)的排氣壓力與內(nèi)燃機(jī)I的進(jìn)氣量Ga相關(guān)。也就是說，在進(jìn)氣量Ga較多時(shí)，與較少時(shí)相比，殼體62內(nèi)的排氣壓力變高。因此，ECUlO基于圖7所示那樣的映射和進(jìn)氣量Ga來計(jì)算空氣泵67的施加電流量Ip。圖7所示的映射是規(guī)定了進(jìn)氣量Ga和施加電流量Ip之間的關(guān)系的映射，可預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等中利用的適當(dāng)處理來求出。若利用上述的方法決定了空氣泵67的施加電流量Ip，則可以使貫通孔63a、63b內(nèi)部的壓力與殼體62內(nèi)的排氣壓力同等。其結(jié)果是，可以在避免O2傳感器13的輸出信號向稀空燃比側(cè)偏移的情況的同時(shí)，使空氣泵67作動。因此，即使在使空氣泵67作動的情況下，也可以執(zhí)行基于O2傳感器13的輸出信號的子反饋控制。此外，在本實(shí)施例中，對把內(nèi)燃機(jī)I的進(jìn)氣量Ga作為參數(shù)來決定空氣泵67的吐出壓力(施加電流量Ip)的例進(jìn)行了敘述，但也可以將檢測殼體62內(nèi)的壓力的壓力傳感器安裝于EHC6，把該壓力傳感器的輸出信號作為參數(shù)來決定空氣泵67的吐出壓力(施加電流量Ip)。符號的說明I內(nèi)燃機(jī)、2進(jìn)氣通路、3排氣通路、4空氣流量計(jì)、5進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、6EHC、7蓄電池、IOE⑶、11空燃比傳感器、12上游側(cè)溫度傳感器、13 O2傳感器、14下游側(cè)溫度傳感器、61催化劑載體、61a、61b電極、62殼體、63襯墊部件、63a、63b貫通孔、64a、64b電極端子、65支撐部件、66a、66b壓力管道、67空氣泵、68內(nèi)襯。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，其中，具備 催化劑載體，其具備電極； 殼體，其容納上述催化劑載體； 襯墊部件，其被配置在上述催化劑載體和上述殼體之間； 空間部，其從上述催化劑載體貫通上述襯墊部件到達(dá)上述殼體； 電極端子，其被容納于上述空間部，向上述電極提供電力；和 壓力提供部，其向上述空間部提供正壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，其中， 還具備取得與上述空間部的溫度相關(guān)的物理量的取得部， 上述壓力提供部當(dāng)由上述取得部所取得的溫度在露點(diǎn)溫度以下時(shí)，向上述空間部提供正壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，其中，還具備 氧濃度傳感器，配置在上述催化劑載體下游的排氣通路； 運(yùn)算部，利用上述氧濃度傳感器的輸出信號，運(yùn)算內(nèi)燃機(jī)的控制參數(shù)；和禁止部，當(dāng)從上述壓力提供部向上述空間部施加了正壓力時(shí)，禁止由上述運(yùn)算部進(jìn)行的控制參數(shù)的運(yùn)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，其中， 上述壓力提供部向上述空間部提供與排氣壓力同等的壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，其中， 在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣量多時(shí)，與少時(shí)相比上述壓力提供部提高向上述空間部提供的壓力。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于，在配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)的電加熱式的排氣凈化裝置中，避免在電極端子周邊滯留冷凝水的狀況。為了解決該課題，本發(fā)明是內(nèi)燃機(jī)排氣凈化裝置，具備催化劑載體，其具備電極；殼體，其容納催化劑載體；襯墊部件，其被配置在催化劑載體和殼體之間；空間部，其從催化劑載體貫通襯墊部件到達(dá)殼體；和電極端子，其被容納于空間部，向催化劑載體的電極提供電力，還具有壓力提供部，其向空間部提供正壓力，從而，排氣和冷凝水不會通過襯墊部件和催化劑載體向空間部浸入。
文檔編號F01N3/20GK102985653SQ20108000277
公開日2013年3月20日 申請日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者吉岡衛(wèi), 熊谷典昭, 高木直也 申請人:豐田自動車株式會社