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KR100988190B1 - 내연기관용 배기가스 정화 장치 - Google Patents

내연기관용 배기가스 정화 장치 Download PDF

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KR100988190B1
KR100988190B1 KR1020087009723A KR20087009723A KR100988190B1 KR 100988190 B1 KR100988190 B1 KR 100988190B1 KR 1020087009723 A KR1020087009723 A KR 1020087009723A KR 20087009723 A KR20087009723 A KR 20087009723A KR 100988190 B1 KR100988190 B1 KR 100988190B1
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준이치 가코
신이치 소에지마
료조 가야마
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도요타 지도샤（주）
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Publication date
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Abstract

본 발명은 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매에 관한 정확한 온도 정보를 획득할 수 있는 내연기관용 배기가스 정화 장치를 제공하는 것이 목적이다. 촉매 입구 가스 온도 및 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향의 정도 (emthc) 가 계산된다 (단계 102). 출구 가스 온도의 추정치 (ethco) 가 영향의 정도 (emthc) 를 고려하여 입구 가스 온도 및 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 를 가중 평균함으로써 계산된다. 촉매의 각 영역에 대한 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 가 영향의 정도 (emthc) 의 함수 f(emthc) 로 계산된다 (단계 108). 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 와 출구 가스 온도의 측정치 사이의 편차에 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 를 곱하여 추정치 보정량 (ecthuf[x]) 을 계산한다 (단계 110). 추정치 보정량 (ecthuf[x]) 을 촉매 온도 추정치에 더한다 (단계 114).

Description

내연기관용 배기가스 정화 장치{EXHAUST EMISSION CONTROL DEVICE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 내연기관용 배기가스 정화 장치에 관한 것이며, 더 구체적으로는 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매의 온도를 추정하기 위한 장치로서 적합한 내연기관용 배기가스 정화 장치에 관한 것이다.
예컨대, 특허문헌 1 이 내연기관의 작동 상태에 기초하여 배출 통로에 놓이는 촉매의 촉매 온도 추정치를 계산하기 위한 촉매 온도 추정 수단을 포함하는 내연기관용 배기가스 정화 장치를 개시한다. 이 종래의 장치에 있어서, 촉매 출구에서의 배기가스 온도 (이하, "출구 가스 온도" 라 함) 의 추정치와 측정치 사이의 편차로부터 추정치 보정량이 계산되며, 추정치 보정량은 촉매 온도 추정치를 보정하는데 사용된다.
상기 문헌을 포함하여, 출원인은 본 발명에 관련된 기술로서 이하의 문헌을 알고 있다.
[특허문헌 1] 일본특허출원공개공보 제 2003-336538 호
[특허문헌 2] 일본특허출원공개공보 제 평 10-196433 호
[특허문헌 3] 일본특허출원공개공보 제 2005-127285 호
[특허문헌 4] 일본특허출원공개공보 제 평 10-159543 호
촉매의 출구 가스 온도 또는 촉매 온도 (내부 온도) 등과 같은 촉매에 관한 온도가 촉매 온도의 영향으로 인해 변하며, 내연기관의 작동 상태에 따른 촉매 입구에서의 배기가스 온도 (이하, "입구 가스 온도" 라 함) 의 변화에 따라서 변하기도 한다. 따라서, 촉매에 관한 온도를 더 정확하게 추정하기 위해서는, 촉매 온도뿐만 아니라 입구 가스 온도도 고려하는 것이 바람직하다. 그러나, 종래의 기술에서는, 이러한 점에 대한 고려가 없으며, 촉매에 관한 온도를 정확하게 획득할 수 있는 시스템을 구현하기 위해 연구가 더 필요하다.
본 발명은 상기 문제의 관점에서 달성되며, 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매에 관한 정확한 온도 정보를 획득할 수 있는 내연기관용 배기가스 정화 장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기 목적은 내연기관용 배기가스 정화 장치에 의해 달성된다. 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매가 제공된다. 촉매 입구에서의 배기가스의 입구 가스 온도를 획득하기 위해 입구 가스 온도 획득 수단도 제공된다. 촉매의 온도를 추정하기 위해 촉매 온도 추정 수단이 더 제공된다. 입구 가스 온도 및 촉매 온도의 영향의 정도를 고려하여 촉매 출구에서의 배기가스의 출구 가스 온도를 추정하기 위해 출구 가스 온도 추정 수단이 더 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에서, 출구 가스 온도 추정 수단은 영향의 정도를 고려한 입구 가스 온도와 촉매 온도 사이의 가중 평균치에 특정 계수를 곱함으로써 획득되는 값을 출구 가스 온도로 추정할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태는, 출구 가스 온도 추정 수단에 의해 추정되는 출구 가스 온도의 추정치에 기초하여, 촉매 온도 추정 수단에 의해 추정되는 촉매 온도의 추정치를 보정하고 그리고/또는 입구 가스 온도 획득 수단에 의해 추정되는 입구 가스 온도의 추정치를 보정하기 위한 온도 보정 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태는 출구 가스 온도를 측정하기 위한 출구 가스 온도 측정 수단을 포함할 수 있다. 온도 보정 수단은 출구 가스 온도의 추정치 및 측정치에 기초하여 촉매 온도 추정치 및/또는 입구 가스 온도 추정치를 보정할 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에서, 촉매 온도 추정 수단은 복수의 부분으로 나뉘는 촉매의 각 영역에서의 촉매 온도를 추정할 수 있다. 온도 보정 수단은, 촉매의 입구부를 포함하는 또는 포함하지 않는 촉매의 각 영역에 대한 영향의 정도를 다르게 함으로써, 촉매의 각 영역에 대해 촉매 온도 추정치 및/또는 입구 가스 온도 추정치의 추정치 보정량을 다르게 할 수 있다.
본 발명의 제 6 양태에서, 온도 보정 수단은, 입구 가스 온도의 영향이 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 촉매 온도의 영향보다 클 경우, 촉매의 입구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량을 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량보다 크게 보정할 수 있다.
본 발명의 제 7 양태에서, 온도 보정 수단은, 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 촉매 온도의 영향이 입구 가스 온도의 영향보다 클 경우, 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량을 촉매의 입구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량보다 크게 보정할 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에서, 출구 가스 온도 추정 수단 및/또는 온도 보정 수단은 내연기관의 작동 상태에 기초하여 영향의 정도를 변경하기 위한 영향 정도 변경 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에서, 출구 가스 온도 추정 수단은 내연기관의 작동 상태에 기초하여 특정 계수를 변경하기 위한 계수 변경 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제 10 양태에서, 작동 상태를 나타내는 파라미터는 흡입 공기량, 크랭크축 회전 속도, 흡입관 압력, 스로틀 개도, 및 부하율 중 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 출구 가스 온도가 정확하게 추정될 수 있도록 입구 가스 온도 및 촉매 온도의 영향의 정도가 고려된다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 영향의 정도를 고려한 입구 가스 온도와 촉매 온도 사이의 가중 평균치에 특정 계수를 곱하여 획득한 값이 출구 가스 온도로 추정되므로, 출구 가스 온도가 정확하게 추정될 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 촉매 온도의 추정치 및/또는 입구 가스 온도의 추정치는 영향의 정도를 고려하여 추정된 출구 가스 온도에 기초하여 보정되므로, 추정치가 정확하게 획득될 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 촉매 온도의 추정치 및/또는 입구 가스 온도의 추정치는 영향의 정도를 고려하여 추정되는 출구 가스 온도 및 출구 가스 온도의 측정치에 기초하여 보정되므로, 추정치가 정확하게 획득될 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 촉매의 각 영역에서의 촉매 온도 및/또는 입구 가스 온도는 각 영역에서의 영향의 정도를 고려하여 보정되므로, 촉매 온도 및 입구 가스 온도가 정확하게 보정될 수 있다.
본 발명의 제 6 또는 제 7 양태에 따르면, 입구 가스 온도 및 촉매 출구에 더 가까운 영역에서의 촉매 온도의 각 영향이 고려되므로, 촉매 온도 및 입구 가스 온도는 정확하게 보정될 수 있다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 영향의 정도는 내연기관의 작동 상태에 기초하여 변화되므로, 출구 가스 온도, 촉매 온도, 또는 입구 가스 온도는 정확하게 추정될 수 있다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 특정 계수는 내연기관의 작동 상태에 기초하여 변화되므로, 출구 가스 온도는 정확하게 추정될 수 있다.
본 발명의 제 10 양태에 따르면, 내연기관의 작동 상태는 온도가 정확하게 추정될 수 있도록 적절하게 파악된다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 장치가 적용되는 내연기관의 구성을 도시한다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예의 촉매 온도의 추정 방법을 도시한다.
도 3 은 도 2 의 촉매에 관한 다양한 온도의 거동의 예를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시예의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 의 설정의 예 를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 제 1 실시예에서 실행되는 절차의 순서도를 도시한다.
[시스템 구성의 설명]
도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배기가스 정화 장치가 적용되는 내연기관 (10) 의 구성을 도시한다. 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이, 흡입 통로 (12) 및 배출 통로 (14) 는 내연기관 (10) 과 연통한다.
흡입 통로 (12) 에는, 흡입 통로 (12) 를 통해 흐르는 공기의 양, 즉 내연기관 (10) 으로 유입되는 흡기량 (GA) 을 검출하기 위해 공기유량계 (16) 가 놓여있다. 공기유량계 (16) 의 하류에는, 스로틀 밸브 (18) 가 놓여있다. 스로틀 밸브 (18) 는 엑셀레이터 개도에 기초하여 스로틀 모터 (20) 에 의해 구동되는 전자 제어 밸브이다. 스로틀 밸브 (18) 가까이에는, 스로틀 개도 (TA) 를 검출하기 위해 스로틀 위치 센서 (22) 가 놓여있다. 스로틀 밸브 (18) 의 하류에는, 흡입 통로 (12) 의 압력을 검출하기 위해 흡입 압력 센서 (24) 가 놓여있다.
배기 통로 (14) 에는, 배기가스를 정화하기 위한 촉매 (26) 가 놓여있다. 촉매 (26) 의 하류에는, 촉매 출구에서의 배기가스 온도를 검출하기 위해 촉매 온도 센서 (28) 가 놓여있다.
실시예에 따른 시스템은 ECU (Electronic Control Unit) (30) 를 포함한다. ECU (30) 에는, 상기의 다양한 센서 이외에 엔진 속도 (NE) 를 검출하기 위한 크랭크 각 센서 (32) 가 연결되어 있다. ECU (30) 에는, 상기 스로틀 밸브 (18) 와 같은 엑츄에이터가 또한 연결된다.
이와 같이 구성된 실시예에 따른 시스템에 있어서, 촉매 (26) 의 온도 (내부 온도) 의 추정치 (이하, "촉매 온도 추정치" 라 함) 가 내연기관 (10) 의 작동 상태에 기초하여 계산된다. 또한, 추정치 보정량 (ecthuf) 이 촉매 (26) 의 출구에서의 배기가스 온도의 추정치 (ethco) 와 촉매 온도 센서 (28) 의 출력에 기초하는 출구 가스 온도의 측정치 사이의 편차 (exthuf) 에 기초하여 계산된다. 추정치 보정량 (ecthuf) 은 촉매 온도 추정치를 보정하는데 사용된다.
[제 1 실시예의 특징]
도 2 는 제 1 실시예에 있어서의 촉매 온도의 추정 방법을 도시한다. 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이, 실시예에서, 촉매 (26) 는 촉매 (26) 의 각 영역에서의 촉매 온도의 정확한 추정을 위해 복수의 부분 (여기서는 네 부분) 으로 나뉜다.
실시예에 있어서, 출구 가스 온도의 추정치 (ethco) 는 온도의 영향을 고려하여 촉매 (26) 의 입구에서의 배기가스 온도 (이하, "입구 가스 온도" 라 함) 와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 를 가중 평균하기 위한 이하의 식 (1) 에 의해 계산된다.
ethco = {입구 가스 온도 × emthc + ethuf[end] × (1-emthc)} × a ...(1)
여기서, emthc 는 입구 가스 온도와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향의 정도에 대응하는 가중 계수이며, 내연기관 (10) 의 작동 상태에 따라 변한다. 더 구체적으로는, 입구 가스 온도의 영향이 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향보다 클 경우, 영향의 정도 (emthc) 는 크게 설정된다. 특정 계수 (a) 또한 내연기관 (10) 의 작동 상태에 따라 변한다. 도 2 의 예에 있어서, 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 는 촉매 (26) 의 출구측에 가장 가까운 영역에서의 촉매 온도에 대응한다.
도 3 은 도 2 의 촉매 (26) 에 관한 다양한 온도의 거동의 예를 도시한다. 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이, 가스 온도인 촉매 (26) 의 입구 가스 온도는 내연기관 (10) 의 작동 상태의 변화에 따라 높은 응답성으로 변한다. 한편, 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 는, 내연기관 (10) 의 작동 상태가 변하더라도, 입구 가스 온도보다 더 완만하게 변한다. 촉매 (26) 의 출구 가스 온도의 측정치는 입구 가스 온도와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향을 받으며, 따라서 상기 온도 사이의 중간치 부근에서 내연기관 (10) 의 작동 상태에 따라 변한다. 도 3 에 파선으로 도시된 파형은 식 (1) 에 의해 계산된 출구 가스 온도의 추정치 (ethco) 를 도시한다. 식 (1) 에 의해, 입구 가스 온도와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 를 고려하여, 출구 가스 온도가 출구 가스 온도의 측정치를 추종하도록 정확하게 추정될 수 있다.
다음으로, 도 2 및 도 4 를 참조하여, 촉매 온도 추정치를 보정하기 위한 추정치 보정량 (ecthuf) 의 보정 방법을 설명할 것이다.
실시예에 있어서, 식 (1) 에서와 같이, 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 는 입구 가스 온도와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 복합치로 표현된다. 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 와 출구 가스 온도의 측정치 사이의 편차 (exthuf) 로 표현되는 출구 가스 온도의 추정 오차는, 입구 가스 온도의 영향이 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향보다 클 경우, 촉매 (26) 의 입구에 더 가까운 영역에서 커진다. 한편, 추정 오차는, 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향이 입구 가스 온도의 영향보다 클 경우, 촉매 (26) 의 출구에 더 가까운 영역에서 커진다.
따라서, 추정치 보정량 (ecthuf) 이 촉매 (26) 의 모든 영역에서 일정하면, 촉매 온도 추정치의 추정 정확도는 증가될 수 없다. 실시예에 있어서, 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이, 추정치 보정량 (ecthuf) 은 촉매 (26) 의 각 영역에 대해 상이하게 계산된다. 더 구체적으로는, 추정치 보정량 (ecthuf) 은 편차 (exthuf) 와 온도 보정 계수 (ekthuf) 를 이용하는 이하의 식 (2) 에 의해 계산된다.
ecthuf[x] = exthuf × ekthuf[x] ... (2)
여기서, [x] 는 촉매 (26) 의 영역을 나타내는 숫자이며, 도 2 의 촉매 (26) 의 입구에 가까운 영역으로부터 1, 2 ... 의 순서로 촉매 (26) 의 부분에 부여된 번호에 대응한다.
또한, 실시예에 있어서, 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 영향의 정도 (emthc) 의 함수로 계산되며, 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 영향의 정도 (emthc) 의 값에 따라 변한다.
도 4 는 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 의 설정의 예를 도시하며, 촉매 (26) 의 각 영역에 대한 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 의 경향을 도시한다. 도 4 의 가로축에 부여된 번호는 도 2 의 촉매 (26) 의 영역에 부여된 번호에 대응한다. 도 4 는 영향의 정도 (emthc) 가 각각 0 및 0.3 인 경우의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 의 설정을 도시한다.
더 구체적으로는, 도 4 의 설정에 따르면, 입구 가스 온도의 영향이 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향보다 클 경우, 즉 영향의 정도 (emthc) 가 커지는 경우, 촉매 전방의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 커지도록 변하며 촉매 후방의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 작아지도록 변한다. 한편, 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향이 입구 가스 온도의 영향보다 클 경우, 즉 영향의 정도 (emthc) 가 작아지는 경우, 촉매 전방의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 작아지도록 변하며 촉매 후방의 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 커지도록 변한다. 이러한 설정에 의하면, 촉매 (26) 의 각 영역의 온도 추정치는 입구 가스 온도와 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향을 고려하여 정확하게 계산될 수 있다.
[제 1 실시예의 구체적 처리]
도 5 는 상기 방법에 따라 촉매 온도 추정치를 보정하기 위한 실시예에서 ECU (30) 에 의해 실행되는 절차의 순서도이다. 도 5 의 절차에 있어서, 먼저 흡입 공기량 (GA) 이 공기유량계 (16) 의 출력에 기초하여 획득된다 (단계 100).
그 다음, 단계 100 에서 획득된 흡입 공기량 (GA) 에 기초하여, 영향의 정도 (emthc) 가 계산된다 (단계 102). 더 구체적으로는, 흡입 공기량 (GA) 이 클수록, 영향의 정도 (emthc) (0 ＜ emthc ＜ 1) 는 보다 큰 값으로 계산된다. 흡입 공기량 (GA) 이 클수록, 촉매 (26) 로 흐르는 공기 (배기가스) 의 양은 더 많아진다. 즉, 입구 가스 온도의 영향은 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향보 다 커진다. 한편, 흡입 공기량 (GA) 이 작을수록, 촉매 (26) 로 흐르는 공기 (배기가스) 의 양은 더 작아진다. 즉, 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향은 입구 가스 온도의 영향보다 커진다. 따라서, 단계 102 의 처리에 따라, 영향의 정도 (emthc) 가 흡입 공기량 (GA) 에 기초하여 정확하게 계산될 수 있다. 여기서, 영향의 정도 (emthc) 는 흡입 공기량 (GA) 에 기초하여 변하지만, 흡입 공기량 (GA) 으로 제한되지 않으며, 영향의 정도 (emthc) 는 내연기관 (10) 의 작동 상태를 적절히 파악하기 위한 파라미터이면 예컨대 엔진 속도 (NE), 스로틀 개도 (TA), 부하율 (KL), 흡입 관 압력 (PM) 등에 기초하여 변할 수 있다.
다음으로, 출구 가스 온도의 추정치 (ethco) (추정 출구 가스 온도) 는 식 (1) 에 의해 계산된다 (단계 104). 단계 104 에 있어서, 식 (1) 에 특정 계수 (a) 값이 사용되며, 그 값은 흡입 공기량 (GA), 엔진 속도 (NE), 스로틀 개도 (TA), 부하율 (KL), 또는 흡입관 압력 (PM) 등과 같은 내연기관 (10) 의 작동 상태를 나타내는 파라미터에 기초하여 변한다. 여기서, 입구 가스 온도는 내연기관 (10) 의 작동 상태에 기초하여 추정되는 추정치로서 계산된다. 그러나, 상기의 방법으로 제한되지 않고, 입구 가스 온도는 배출 통로 (14) 의 촉매 (26) 의 입구에 온도 센서를 제공하여 온도를 측정함으로써 획득될 수 있다. 촉매 후단부 온도 (상온) (ethuf[end]) 또한 내연기관 (10) 의 작동 상태에 기초하여 추정되는 추정치이다.
다음으로, 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 와 출구 가스 온도의 측정치 사이의 편차 (출구 가스 온도 오차) (exthuf) 가 단계 104 에서 계산되는 출구 가스 온 도 추정치 (ethco) 로부터 출구 가스 온도의 측정치 (측정 출구 가스 온도) 를 감하여 획득되는 값으로서 계산된다 (단계 106).
다음으로, 촉매 (26) 의 각 영역 (각각의 셀) 에 대한 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 가 영향의 정도 (emthc) 의 함수 f(emthc) 로서 계산된다 (단계108). 구체적으로는, 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 는 도 4 에서의 설정에 기초하여 계산된다.
그 다음, 식 (2) 에 의해, 촉매 (26) 의 각 영역 (각각의 셀) 에 대한 추정치 보정량 (보상 온도) (ecthuf[x]) 이 계산된다 (단계 110). 그 다음, 촉매 온도 추정치 (추정 상온) 가 내연기관 (10) 의 작동 상태에 기초하여 계산된다 (단계 112). 그 다음, 단계 110 에서 계산된 추정치 보정량 (ecthuf[x]) 이 단계 112 에서 계산된 촉매 온도 추정치에 더해진다 (단계 114).
도 5 의 상기 절차에 따라, 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 및 촉매 온도 추정치는 입구 가스 온도 및 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향의 정도 (emthc) 를 고려하여 계산되므로, 추정치가 정확하게 획득될 수 있으며 온도 추정의 견고성을 높일 수 있다. 상기 절차에서, 촉매 (26) 의 각 영역에 대해 영향의 정도 (emthc) 를 고려하여 온도 보정 계수 (ekthuf[x]) 를 변화시킨다. 따라서, 촉매 (26) 의 각 영역에 대한 촉매 온도 추정치는 정확하게 획득될 수 있다. 그러므로, 내연기관 (10) 의 작동 상태에 따른 촉매 (26) 의 내부 온도 분포를 정확하게 예측할 수 있기 때문에, 촉매 (26) 의 활성화 상태가 명확해질 수 있다. 그리고, 상류측으로부터 하류측까지 전체 촉매를 이용하여 공연비의 제어와 조합하 여 배기가스의 유해 성분을 감소시킬 수 있다.
상기 제 1 실시예에 있어서, 촉매 온도 추정치는 식 (2) 에 의해 계산되는 추정치 보정량 (ecthuf) 에 기초하여 보정되지만, 입구 가스 온도 및 촉매 후단부 온도 (ethuf[end]) 의 영향의 정도 (emthc) 를 고려한 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 를 이용하여 보정되는 값이 촉매 온도 추정치로 제한되는 것은 아니다. 구체적으로는, 출구 가스 온도 추정치 (ethco) 가 촉매 (26) 의 입구 가스 온도의 추정치를 보정하는데 사용될 수 있다.
구체적으로는, 도 5 의 단계 108 과 유사한 단계에서, 영향의 정도 (emthc) 는 촉매 (26) 의 입구부를 포함하는 촉매 (26) 의 각 영역에 대해 설정될 수 있으며, 이와 같이 설정되는 영향의 정도 (emthc) 의 함수 F(emthc) 에 기초하여 입구 가스 온도의 온도 보정 계수 (ekthuf) 를 예컨대 ekthuf[0] 으로 계산할 수 있다. 그 다음, 단계 110 과 유사한 단계에서, 온도 보정 계수 (ekthuf[0]) 는 입구 가스 온도 추정치에 대한 추정치 보정량 (ecthuf[0]) 을 계산하는데 사용될 수 있다. 그 다음, 단계 114 와 유사한 단계에서, 추정치 보정량 (ecthuf[0]) 은 개별적으로 계산되는 입구 가스 온도 추정치에 더해질 수 있다.
상술한 제 1 실시예에 있어서, 본 발명의 제 1 양태에 따른 "입구 가스 온도 획득 수단" 은, ECU (30) 가 단계 104 를 실행함으로써 입구 가스 온도의 추정치를 획득할 때 실행되고, 본 발명의 제 1 양태에 따른 "촉매 온도 추정 수단" 은 ECU (30) 가 단계 104 를 실행함으로써 촉매 후단부 온도 (상온) (ethuf[end]) 를 획득하거나 단계 112 를 실행할 때 실행되며, 본 발명의 제 1 양태에 따른 "출구 가스 온도 추정 수단" 은 ECU (30) 가 단계 104 를 실행할 때 실행된다.
또한, 본 발명의 제 3 양태에 따른 "온도 보정 수단" 은 ECU (30) 가 도 5 에 도시된 절차의 일련의 처리를 실행할 때 실행된다.
또한, 본 발명의 제 4 양태에 따른 "출구 가스 온도 측정 수단" 은 ECU (30) 가 단계 106 을 실행함으로써 출구 가스 온도의 측정치를 획득할 때 실행된다.
또한, 본 발명의 제 8 양태에 따른 "영향 정도 변경 수단" 은 ECU (30) 가 단계 102 를 실행할 때 실행된다.
또한, 본 발명의 제 9 양태에 따른 "계수 변경 수단" 은 ECU (30) 가 단계 104 를 실행함으로써 내연기관 (10) 의 작동 상태에 기초하는 특정 계수 (α) 를 획득할 때 실행된다.

Claims (11)

  1. 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매,
    촉매 입구에서 배기가스의 입구 가스 온도를 획득하기 위한 입구 가스 온도 획득 수단,
    촉매의 온도를 추정하기 위한 촉매 온도 추정 수단,
    입구 가스 온도 및 촉매의 후단부 온도의 영향의 정도를 고려하여 촉매 출구에서의 배기가스의 출구 가스 온도를 추정하기 위한 출구 가스 온도 추정 수단, 및
    상기 출구 가스 온도 추정 수단에 의해 추정된 상기 출구 가스 온도의 추정치에 기초하여, 상기 촉매 온도 추정 수단에 의해 추정된 상기 촉매 온도의 추정치를 보정하는 온도 보정 수단을 구비하고,
    상기 촉매 온도 추정 수단은, 상기 촉매를 복수 지점으로 분할하여 각각의 부위에서 촉매 온도를 추정하는 것으로,
    상기 온도 보정 수단은, 상기 입구 가스 온도의 영향이 상기 촉매의 후단부 온도의 영향보다 커질수록, 상기 촉매의 입구측 부위에서의 상기 추정치 보정량이 보다 커지고, 상기 촉매의 출구측 부위에 있어서의 상기 추정치 보정량이 보다 작아지도록 보정하는 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  2. 내연기관의 배출 통로에 놓이는 촉매,
    촉매 입구에서 배기가스의 입구 가스 온도를 획득하기 위한 입구 가스 온도 획득 수단,
    촉매의 온도를 추정하기 위한 촉매 온도 추정 수단,
    입구 가스 온도 및 촉매 온도의 영향의 정도를 고려하여 촉매 출구에서의 배기가스의 출구 가스 온도를 추정하기 위한 출구 가스 온도 추정 수단, 및
    출구 가스 온도 추정 수단에 의해 추정되는 출구 가스 온도의 추정치에 기초하여 입구 가스 온도 획득 수단에 의해 추정되는 입구 가스 온도의 추정치를 보정하기 위한 온도 보정 수단을 포함하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    출구 가스 온도 추정 수단은 영향의 정도를 고려한 입구 가스 온도와 촉매 온도 사이의 가중 평균치에 특정 계수를 곱함으로써 획득되는 값을 출구 가스 온도로 추정하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    출구 가스 온도를 측정하기 위한 출구 가스 온도 측정 수단을 더 포함하며,
    온도 보정 수단은 출구 가스 온도의 추정치 및 측정치에 기초하여 촉매 온도의 추정치값을 보정하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    출구 가스 온도를 측정하기 위한 출구 가스 온도 측정 수단을 더 포함하며,
    온도 보정 수단은 출구 가스 온도의 추정치 및 측정치에 기초하여 입구 가스 온도의 추정치를 보정하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서,
    촉매 온도 추정 수단은 복수의 부분으로 나뉘는 촉매의 각 영역에서의 촉매 온도를 추정하며,
    온도 보정 수단은, 촉매의 입구부를 포함하는 또는 포함하지않는 촉매의 각 영역에 대한 영향의 정도를 다르게 함으로써, 촉매의 각 영역에 대한 입구 가스 온도 추정치의 추정치 보정량을 다르게 하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    온도 보정 수단은, 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 촉매 온도의 영향이 입구 가스 온도의 영향보다 커짐에 따라, 촉매의 입구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량을 작게 보정하고, 촉매의 출구에 더 가까운 영역에서의 추정치 보정량을 크게 보정하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  9. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    출구 가스 온도 추정 수단 및/또는 온도 보정 수단은 내연기관의 작동 상태에 기초하여 영향의 정도를 변경하기 위한 영향 정도 변경 수단을 더 포함하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    출구 가스 온도 추정 수단은 내연기관의 작동 상태에 기초하여 특정 계수를 변경하기 위한 계수 변경 수단을 더 포함하는, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    작동 상태를 나타내는 파라미터가 흡입 공기량, 크랭크축 회전 속도, 흡입관 압력, 스로틀 개도, 및 부하율 중 적어도 하나인, 내연기관용 배기가스 정화 장치.
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