(57)【要約】【課題】試験環境を実際の環境に近似できる触媒コンバータ性能評価装置を提供する。【解決手段】触媒コンバータ１の性能を評価する触媒コンバータ性能評価装置３であって、前記触媒コンバータ１の周囲を囲う容器３１と、前記容器３１の内部温度を調節する熱交換器３２と、前記容器３１の内部温度を計測する複数個の温度センサ３３と、目標温度を認識できる制御装置３５と、を具備し、前記制御装置３５は、それぞれの前記温度センサ３３による計測結果に基づいて平均温度を算出し、該平均温度が前記目標温度に追従するようにフィードフォワード制御及びフィードバック制御を用いて前記熱交換器３２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒コンバータの性能を評価する触媒コンバータ性能評価装置であって、
前記触媒コンバータの周囲を囲う容器と、
前記容器の内部温度を調節する熱交換器と、
前記容器の内部温度を計測する複数個の温度センサと、
目標温度を認識できる制御装置と、を具備し、
前記制御装置は、それぞれの前記温度センサによる計測結果に基づいて平均温度を算出し、該平均温度が前記目標温度に追従するようにフィードフォワード制御及びフィードバック制御を用いて前記熱交換器を制御する、ことを特徴とした触媒コンバータ性能評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒コンバータ性能評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、三元触媒と呼ばれる触媒コンバータが知られている。触媒コンバータは、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）や一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を除去する。つまり、触媒コンバータは、窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元するとともに、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化させる。
【０００３】
ところで、このような化学反応（還元・酸化反応）は、触媒コンバータが置かれた環境に影響を受ける。つまり、触媒コンバータの周囲温度が高く触媒担体が高温になる場合は、化学反応が活発になる。反対に、触媒コンバータの周囲温度が低く触媒担体が高温にならない場合は、化学反応が緩慢になる。そのため、触媒コンバータの性能を正しく評価するには、試験環境を実際の環境に近似しなければならないのである。なお、触媒コンバータ性能評価装置は、特許文献１及び特許文献２などに示すものが存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−０１１２３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２０９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願の発明は、試験環境を実際の環境に近似できる触媒コンバータ性能評価装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
請求項１に係る発明は、
触媒コンバータの性能を評価する触媒コンバータ性能評価装置であって、
前記触媒コンバータの周囲を囲う容器と、
前記容器の内部温度を調節する熱交換器と、
前記容器の内部温度を計測する複数個の温度センサと、
目標温度を認識できる制御装置と、を具備し、
前記制御装置は、それぞれの前記温度センサによる計測結果に基づいて平均温度を算出し、該平均温度が前記目標温度に追従するようにフィードフォワード制御及びフィードバック制御を用いて前記熱交換器を制御する、としたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【０００９】
請求項１に記載の触媒コンバータ性能評価装置は、複数個の温度センサによる計測結果に基づいて平均温度を算出し、該平均温度が目標温度に追従するようにフィードフォワード制御及びフィードバック制御を用いて熱交換器を制御する。これにより、触媒コンバータの試験環境を実際の環境に近似でき、評価精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】触媒コンバータ性能評価装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、触媒コンバータ１について簡単に説明する。
【００１２】
触媒コンバータ１は、エンジン２の排気ガスを浄化する。そのため、触媒コンバータ１は、排気管２１の中途部分に配置されている。
【００１３】
触媒コンバータ１は、主にキャニングケース１１と、触媒担体１２と、で構成されている。キャニングケース１１は、触媒担体１２を収容する容器である。触媒担体１２は、触媒物質を担持した構造体である。なお、触媒物質は、活性化エネルギーを低下させ、化学反応を促進させる役割を有する。例えば、以下の化学反応を促進させる。
２ＮＯ→Ｎ2＋Ｏ2
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2
４ＨＣ＋５Ｏ2→４ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ
【００１４】
次に、触媒コンバータ性能評価装置３について説明する。
【００１５】
触媒コンバータ性能評価装置３は、主に容器３１と、熱交換器３２と、温度センサ３３と、で構成されている。また、本実施形態に係る触媒コンバータ性能評価装置３は、換気ポンプ３４を備えている。
【００１６】
容器３１は、触媒コンバータ１の周囲を囲う。つまり、容器３１は、触媒コンバータ１の周囲空間を囲う。
【００１７】
熱交換器３２は、容器３１の内部温度を調節する。つまり、熱交換器３２は、触媒コンバータ１の周囲温度を調節する。熱交換器３２は、電気回線を通じて後述する制御装置３５と接続されている。なお、本触媒コンバータ性能評価装置３では、容器３１の壁面に熱交換器３２が取り付けられている。
【００１８】
温度センサ３３は、容器３１の内部温度を計測する。つまり、温度センサ３３は、触媒コンバータ１の周囲温度を計測する。温度センサ３３は、電気回線を通じて後述する制御装置３５と接続されている。なお、本触媒コンバータ性能評価装置３では、４つの温度センサ３３が触媒コンバータ１の近傍に配置されている。
【００１９】
換気ポンプ３４は、容器３１の内部空気を入れ替える。つまり、換気ポンプ３４は、触媒コンバータ１の周囲空気を入れ替える。換気ポンプ３４は、電気回線を通じて後述する制御装置３５と接続されている。なお、本触媒コンバータ性能評価装置３では、容器３１の壁面に換気ポンプ３４が取り付けられている。
【００２０】
更に、本触媒コンバータ性能評価装置３は、制御装置３５を備えている。制御装置３５は、熱交換器３２と、温度センサ３３と、換気ポンプ３４と、で制御システム３６を構成している。
【００２１】
制御装置３５は、制御プログラムを実行し、入力信号を出力信号に変換する。具体的に説明すると、制御装置３５は、制御プログラムに基づいて、温度センサ３３からの入力信号を熱交換器３２への出力信号に変換する。また、制御装置３５は、制御プログラムに基づいて、温度センサ３３からの入力信号を換気ポンプ３４への出力信号に変換する。こうして、制御装置３５は、熱交換器３２及び換気ポンプ３４を制御するのである。
【００２２】
以下に、制御装置３５について詳細に説明する。
【００２３】
まず、制御装置３５は、触媒コンバータ１の目標温度を把握する（図中の「目標温度」参照）。これは、制御装置３５に予め記憶していた値を目標温度として認識することによる。なお、目標温度とは、触媒コンバータ１を実際に車両に搭載して得た該触媒コンバータ１の周囲温度に等しい。
【００２４】
次に、制御装置３５は、それぞれの温度センサ３３による計測結果に基づいて平均温度を算出する（図中の「平均温度」参照）。本触媒コンバータ性能評価装置３では、合計４つの温度センサ３３を備えているので、それぞれの温度センサ３３の計測結果に基づいて平均温度を算出する。
【００２５】
次に、制御装置３５は、平均温度が目標温度に追従するようにフィードフォワード制御（ＦＦ制御）及びフィードバック制御（ＦＢ制御）を用いて熱交換器３２を制御する（図中の「制御器」参照）。なお、フィードフォワード制御とは、出力に影響を与える外乱を予測し、予め入力に反映させる制御手法をいう。また、フィードバック制御とは、外乱による影響を把握し、改めて入力に反映させる制御手法をいう。
【００２６】
これにより、触媒コンバータ１の試験環境を実際の環境に近似でき、評価精度を向上させることが可能となる。
【００２７】
同様に、制御装置３５は、平均温度が目標温度に追従するようにフィードフォワード制御（ＦＦ制御）及びフィードバック制御（ＦＢ制御）を用いて換気ポンプ３４を制御できる（図中の「制御部」参照）。
【００２８】
これにより、触媒コンバータ１の試験環境を実際の環境に近似でき、評価精度を向上させることが可能となる。
【００２９】
なお、本触媒コンバータ性能評価装置３において、熱交換器３２と換気ポンプ３４は、互いに連動していない。即ち、熱交換器３２は、換気ポンプ３４の運転状態に関わらず、独自に運転を行う。換気ポンプ３４も、熱交換器３２の運転状態に関わらず、独自に運転を行う。但し、これらを連動させる構成としても良い。
【００３０】
本願において、触媒コンバータ１は、いわゆる三元触媒であるとして説明を行った。しかし、触媒コンバータ１は、いわゆる酸化触媒（ＤＯＣ）やディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）などであっても効果を奏する。また、その他のコンバータであっても効果を奏する。
【符号の説明】
【００３１】
１        触媒コンバータ
１１      キャニングケース
１２      触媒担体
２        エンジン
２１      排気管
３        触媒コンバータ性能評価装置
３１      容器
３２      熱交換器
３３      温度センサ
３４      換気ポンプ
３５      制御装置
３６      制御システム
【図１】
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