[發明專利]用于內燃機的催化劑保護裝置和催化劑保護方法

在審

• 申請號: 201380028995.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104395589A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 近藤真也;高間康之;麻生纮司
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F01N3/10
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;孫麗梅

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的催化劑保護裝置和催化劑保護方法。

背景技術

一些內燃機(發動機)包括凈化排氣用的排氣凈化催化劑(以下，在適當的位置簡稱為催化劑)。然而，當催化劑通過高溫排氣等被過度地加熱時，催化劑的凈化能力會降低。為了保持催化劑的良好的凈化能力，可使用冷卻催化劑的技術，該技術通過燃料噴射量的增加，利用燃料的汽化熱來降低排氣溫度，以冷卻催化劑。噴射的燃料量中的增量在該情況下稱為超溫保護(OT)增量。通過OT增量而增加的噴射的燃料量被稱為OT增量值。

公布號為2011-220214(JP?2011-220214?A)的日本專利申請描述一種用于在基于內燃機的運轉狀態而計算出的當前溫度超過OT判定溫度時，通過計算OT增量值來防止催化劑過熱的技術。過大的OT增量會導致碳氫化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放的增加。另外，過大的OT增量就燃料經濟性而言是不利的。因此，在JP?2011-220214A中，計算修正系數，且基于通過修正系數修正的OT增量值來噴射燃料。在計算修正系數時引入了OT判定溫度。

然而，在JP?2011-220214?A中，OT判定溫度用于修正系數的計算，這樣OT增量值過度地減小。結果，存在催化劑未被充分冷卻的可能性。

發明內容

本發明提供一種在能夠避免催化劑過熱的范圍內適當地減小OT增量值的催化劑保護裝置和催化劑保護方法。

本發明的第一方案提供一種用于內燃機的催化劑保護裝置。所述催化劑保護裝置包括：催化劑，其設置在所述內燃機的排氣系統中且凈化排氣；床溫取得單元，其配置為：基于穩定床溫來取得所述催化劑的當前床溫，所述穩定床溫是催化劑在內燃機運轉狀態為穩定狀態的情況下的溫度；以及噴射量增加單元，其配置為當所述當前床溫超過預先確定的判定值時，增加所述內燃機中噴射的燃料量，其中，所述噴射量增加單元配置為將所述噴射的燃料量增加第一增量值，所述第一增量值基于以下獲得：(i)第一基礎增量值，其基于所述內燃機的運轉狀態而獲得，以及(ii)修正系數，其基于所述當前床溫和低于所述預先確定的判定值的目標床溫而獲得。

當計算修正系數時，目標床溫設定成比所用的預先確定的判定值更低的值。因此，通過避免燃料噴射量中的過度減少可適當地減小基礎增量值。

在依照本發明的第一方案的催化劑保護裝置中，當所述內燃機受到用于延遲燃料點火正時的延遲控制時，所述噴射量增加單元可配置為將所述噴射的燃料量增加所述第一增量值與第二增量值的總和，所述第二增量值基于所述修正系數和第二基礎增量值獲得，所述第二基礎增量值基于所述延遲控制之中的延遲量獲得。

在依照本發明的第一方案的催化劑保護裝置中，當所述噴射量增加單元將所述噴射的燃料量增加所述第一增量值與所述第二增量值的總和時，如果判定出所述催化劑的保護是需要的，則所述噴射量增加單元可選擇所述第二基礎增量值作為所述第二增量值。

對應于內燃機的運轉狀態的值可被用作基礎增量值。例如，基于內燃機的轉速和進氣量(負荷)計算出的值可被用作基礎增量值。當內燃機正受到點火正時延遲控制時，為了抑制催化劑溫度由于點火正時延遲控制而增加，可執行用于增加噴射的燃料量的延遲增量。期望的是使用修正系數對延遲增量作出修正。然而，如果作出瞬時增量判定，即，如果判定出催化劑的保護是需要的，則為了對催化劑的給予優先保護，通過避免延遲增量的減少來確保足夠的燃料噴射量。

在依照本發明的第一方案的催化劑保護裝置中，所述目標床溫可為當所述噴射的燃料量繼續增加所述第一基礎增量值時所述床溫收斂至的床溫。

在依照本發明的第一方案的催化劑保護裝置中，可進一步包括穩定床溫取得單元，所述穩定床溫取得單元配置為取得穩定床溫，所述穩定床溫是在所述內燃機的運轉狀態為穩定狀態的情況下所述催化劑的溫度。催化劑保護裝置，所述修正系數可以為所述當前床溫與所述目標床溫之差對所述穩定床溫與所述目標床溫之差的比。

通過計算為將床溫降低1℃而引入的增量值，可判定適當的增量值。

在依照本發明的第一方案的催化劑保護裝置中，噴射量增加單元可配置為將所述噴射的燃料量增加對所述催化劑在排氣流動方向上的多個區域中的每一區域計算出的所述第一增量值。