内燃机的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种控制内燃机的空燃比的技术，所述内燃机在排气通道中配置有包含三元催化剂的排气净化装置。
【背景技术】
[0002]近年来，以净化内燃机的排气中所包含的氮氧化物(NOx)为目的，而在内燃机的排气通道上设置有排气净化装置。然而，在通过排气净化装置而使NOx被净化的过程中，有时会生成氧化亚氮(N2O)。
[0003]作为抑制N2O的生成的方法而提出有如下的方法，即，在排气净化装置包含吸留还原型催化剂(NSR(N0x Storage Reduct1n)催化剂)的结构中，当从该排气净化装置流出的N2O的量成为预定量以上时，通过提升NSR催化剂的温度、或降低排气中的氧浓度，从而减少在NSR催化剂中生成的N2O的量(例如，参照专利文献I)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2004-211676号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的课题
[0008]然而，在排气净化装置具备三元催化剂的结构中，当三元催化剂的温度处于使该三元催化剂的净化性能开始活化的温度(活化开始温度)以上、并且低于使该三元催化剂的净化性能成为所需的净化性能以上的温度(活化结束温度)的温度范围时，在该三元催化剂中将生成N2O,并存在该N2O从排气净化装置流出的可能性。
[0009]本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，在包含三元催化剂的排气净化装置被配置在排气通道中的内燃机的控制装置中，当三元催化剂的温度处于活化开始温度以上且低于活化结束温度的温度范围时，将从排气净化装置流出的排气的N2O浓度抑制为较小。
[0010]用于解决课题的方法
[0011]本发明为了解决上述课题而提出一种如下的内燃机的控制装置，所述内燃机在排气通道中配置有包含三元催化剂的排气净化装置，其在三元催化剂的温度处于活化开始温度以上并且低于活化结束温度的温度范围时，基于在三元催化剂中生成N2O的温度区域对应于流入三元催化剂的排气的空燃比而发生变化的特性，通过对向三元催化剂流入的排气的空燃比进行控制，从而使从排气净化装置流出的排气的N2O浓度(每单位量的排气中所包含的N2O的量)降低。
[0012]详细而言，本发明为一种内燃机的控制装置，所述内燃机在排气通道中配置有包含三元催化剂的排气净化装置，所述内燃机的控制装置具备:取得单元，其取得所述三元催化剂的温度；控制单元，其在由所述取得单元取得的温度属于活化开始温度以上且低于活化结束温度的温度范围时，对向所述排气净化装置流入的排气的空燃比进行控制，其中，所述活化开始温度为所述三元催化剂的净化性能开始活化的温度，所述活化结束温度为该三元催化剂的净化性能成为所需的净化性能以上的温度，所述三元催化剂具有如下的特性，即，在所述温度范围内，在与高于所述活化开始温度且低于所述活化结束温度的预定温度相比而较低的低温侧温度区域中，在向所述排气净化装置流入的排气的空燃比为理论空燃比以下的情况下，与高于理论空燃比的情况相比，从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度变小，而在所述固定温度以上且低于所述活化结束温度的高温侧温度区域中，在向所述排气净化装置流入的排气的空燃比高于理论空燃比的情况下，与在理论空燃比以下的情况相比，从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度变小，所述控制单元在由所述取得单元取得的温度属于所述低温侧温度区域时，将向所述排气净化装置流入的排气的空燃比控制为理论空燃比以下的第一空燃比，而在由所述取得单元取得的温度属于所述高温侧温度区域时，将向所述排气净化装置流入的排气的空燃比控制为高于理论空燃比的第二空燃比。
[0013]此处所提及的“活化开始温度”为，例如三元催化剂的净化率(C0、HC、N0x中的至少NOx的转化率)成为大于零的预定的净化率(例如20% )时的温度。此外，“活化结束温度”例如是指，三元催化剂的净化率成为足够高的所需的净化率(例如，80%以上)时的温度。
[0014]本申请发明人进行认真的实验以及验证的结果发现了如下特性，S卩，在所述活化开始温度以上且低于所述活化结束温度的温度范围(以下称为“暖机温度范围”)中的、低于所述预定温度的低温侧温度区域中，与向排气净化装置流入的排气的空燃比与理论空燃比相比而较高的情况相比，在理论空燃比以下的情况下三元催化剂中生成的N2O量较少(从排气净化装置流出的排气的N2O浓度较小)。另外，本申请发明人还发现了如下特性，即，在所述暖机温度范围中的所述预定温度以上的高温侧温度区域中，与向三元催化剂流入的排气的空燃比在理论空燃比以下的情况相比，在与理论空燃比相比而较高的情况下三元催化剂中所生成的N2O量较少(从排气净化装置流出的排气的N2O浓度较小)。
[0015]鉴于上述特性，当三元催化剂的温度在所述低温侧温度区域时向排气净化装置流入的排气的空燃比被控制为理论空燃比以下的第一空燃比，当三元催化剂的温度在所述高温侧温度区域时向排气净化装置流入的排气的空燃比被控制为与理论空燃比相比而较高的第二空燃比，由此能够在三元催化剂处于所述活化开始温度以上且低于所述活化结束温度的暖机温度范围的情况下将从排气净化装置流出的排气的N2O浓度抑制为较小。
[0016]另外，所述第一空燃比为如下的空燃比，S卩，所述三元催化剂的温度在所述高温侧温度区域时与在所述低温侧温度区域时相比，从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度较大，并且在所述低温侧温度区域中，向所述排气净化装置流入的排气的空燃比为该第一空燃比时与为所述第二空燃比时相比，从所述排气净化装置流出的排气的队0浓度较小。而且，所述第二空燃比为如下的空燃比，即，所述三元催化剂的温度在所述低温侧温度区域时与在所述高温侧温度区域时相比，从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度较大，且在所述高温侧温度区域中向所述排气净化装置流入的排气的空燃比为该第二空燃比时与为所述第一空燃比时相比，从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度较小。
[0017]如果以这种方式而设定第一空燃比以及第二空燃比，则在所述三元催化剂处于所述暖机温度范围的情况下，能够可靠地将该三元催化剂中的N2O的产生抑制为较少。其结果为，能够可靠地将所述暖机温度范围内从所述排气净化装置流出的排气的N2O浓度抑制为较小。
[0018]此处可以采用如下方式，S卩，所述控制单元在由所述取得单元所取得的温度属于所述暖机温度范围的情况下，如果由该取得单元所取得的温度低于预定的基准温度，则判断为所述三元催化剂的温度属于所述低温侧温度区域，而如果由该取得单元所取得的温度为所述基准温度以上，则判断为所述三元催化剂的温度处于所述高温侧温度区域中。即，可以采用方式，所述控制单元在由所述取得单元所取得的温度属于所述暖机温度范围的情况下，如果由该取得单元所取得的温度低于所述基准温度，则将向所述排气净化装置流入的排气的空燃比控制为所述第一空燃比，而如果由该取得单元所取得的温度为所述基准温度以上时，则将向所述排气净化装置流入的排气的空燃比控制为