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公開番号2025064547
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023174402
出願日2023-10-06
発明の名称触媒温度推定装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人
主分類F01N 3/22 20060101AFI20250410BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】熱伝導率が異なる基材が用いられた触媒において、正確に触媒温度を推定することを課題とする。
【解決手段】触媒温度推定装置は、排気の流れ方向に沿って少なくとも第1の熱伝導率を有する基材が配置された第1領域と前記第1の熱伝導率と異なる第2の熱伝導率を有する基材が配置された第2領域とを含む複数の領域を備えた触媒に対し、前記複数の領域毎に触媒温度の演算を行う演算部を備え、演算部は、前記第1領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第1領域に流入する排気ガス温度と、前記第1の熱伝導率と、前記第1領域における反応熱量に基づいて前記第1領域の触媒温度を推定し、前記第2領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第2領域に流入する排気ガス温度と、前記第2の熱伝導率と、前記第2領域における反応熱量に基づいて前記第2領域の触媒温度を推定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
排気の流れ方向に沿って少なくとも第１の熱伝導率を有する基材が配置された第１領域と前記第１の熱伝導率と異なる第２の熱伝導率を有する基材が配置された第２領域とを含む複数の領域を備えた触媒に対し、前記複数の領域毎に触媒温度の演算を行う演算部を備え、
演算部は、前記第１領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第１領域に流入する排気ガス温度と、前記第１の熱伝導率と、前記第１領域における反応熱量に基づいて前記第１領域の触媒温度を推定し、前記第２領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第２領域に流入する排気ガス温度と、前記第２の熱伝導率と、前記第２領域における反応熱量に基づいて前記第２領域の触媒温度を推定する、
触媒温度推定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒温度推定装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気通路に配置される触媒の上流側から下流側を複数の領域に分割し、分割された各領域の温度を推定することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－５６３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、熱伝導率の高い基材は、触媒の早期暖機の面で都合がよいが、その一方で、触媒製造のコストが上昇することが考えられる。そこで、一つの触媒の中で、排気の流れ方向に沿って熱伝導率の異なる基材を配置することが考えられる。特許文献１に開示された提案は、熱伝導率の異なる基材を用いることは想定していない。このため、熱伝導率が異なる基材を用いた触媒において、特許文献１のように分割された各領域の温度を推定しようとすると熱伝導率の相違が正確な触媒温度の推定に影響を及ぼすことが考えられる。
【０００５】
そこで、本明細書開示の発明は、熱伝導率が異なる基材が用いられた触媒において、正確に触媒温度を推定することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、排気の流れ方向に沿って少なくとも第１の熱伝導率を有する基材が配置された第１領域と前記第１の熱伝導率と異なる第２の熱伝導率を有する基材が配置された第２領域とを含む複数の領域を備えた触媒に対し、前記複数の領域毎に触媒温度の演算を行う演算部を備え、演算部は、前記第１領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第１領域に流入する排気ガス温度と、前記第１の熱伝導率と、前記第１領域における反応熱量に基づいて前記第１領域の触媒温度を推定し、前記第２領域の触媒温度を推定するときに、少なくとも前記第２領域に流入する排気ガス温度と、前記第２の熱伝導率と、前記第２領域における反応熱量に基づいて前記第２領域の触媒温度を推定する触媒温度推定装置によって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本明細書開示の発明は、熱伝導率が異なる基材が用いられた触媒において、正確に触媒温度を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
触媒温度推定装置を備えた内燃機関の概略構成を示す模式図。
触媒温度推定装置が実行する演算の一例を示すフローチャート。
推定された触媒温度を用いた制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
（実施形態）
図１を参照すると、内燃機関１００は、内燃機関本体１０と制御装置５０を含む。内燃機関本体１０は、ガソリン内燃機関であるが、他の形式の内燃機関であってもよい。内燃機関本体１０には、吸気通路１２と排気通路２２が接続されている。吸気通路１２から吸入された空気は、燃焼室１４に流入する。燃焼室１４において、燃料噴射弁１６から噴射された燃料と吸気通路１２から流入した空気との混合気は、点火装置１８の火花放電によって燃焼に供される。この燃焼によって生じたエネルギは、クランク軸２０の回転エネルギに変換される。燃焼に供された混合気は、排気として排気通路２２に排出される。排気通路２２には、上流側に第１触媒２４が配置され、下流側に第２触媒２６が配置されている。本実施形態における第１触媒は、スタートアップ触媒（Ｓ／Ｃ）であり、第２触媒２６は、ガソリンパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）であり、ＰＭ（Particulate Matter）を捕集するフィルタに三元触媒が担持されたものである。第２触媒２６は、内燃機関本体１０がディーゼル内燃機関である場合には、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）であってもよい。また、第２触媒２６は、アンダーフロア触媒（ＵＦ／Ｃ）であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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