(57)【要約】【課題】ＥＨＣを備えた車両において、ＥＨＣ通電時の漏電を防止しつつエミッションの悪化を可及的に抑制する。【解決手段】プラグインハイブリッド車両たるハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ駆動制御を実行する。当該制御において、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電要求時に先ず駆動電圧を５０Ｖに抑えた低電圧駆動を実行し、ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃに基づいてＥＨＣ４００における凝縮水の結露に起因する漏電の発生有無を検出する。その結果、漏電が生じていると判別された場合には、ＥＨＣ４００への通電が禁止され、一方で、漏電が生じていないと判別された場合には、駆動電圧Ｖｄが通常駆動時の２００Ｖに昇圧されることによって、ＥＨＣ４００による触媒暖機が実行される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
該内燃機関の排気通路に設置され、該排気通路に導かれた排気を浄化可能且つ通電により暖機可能なＥＨＣと、
前記通電を行うための通電手段と
を備えた車両の制御装置であって、
前記ＥＨＣに対し触媒暖機を目的とした前記通電の開始に先立って、前記ＥＨＣの導電特性及び前記ＥＨＣの熱負荷条件のうち少なくとも一方を特定する特定手段と、
前記特定された少なくとも一方に基づいて前記ＥＨＣが所定の漏電回避要求状態にあるか否かを判別する判別手段と、
前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別された場合に前記触媒暖機を目的とした通電を抑制する抑制手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記ＥＨＣに対し所定の低電圧が印加された場合の前記導電特性を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記所定の低電圧は、前記触媒暖機を目的とした通電がなされる場合の電圧未満の電圧である
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記導電特性は、前記ＥＨＣの電気抵抗値であり、
前記判別手段は、前記特定された電気抵抗値が所定値以下である場合に前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記特定手段は、前記熱負荷条件として前記内燃機関の前回の稼動期間における前記ＥＨＣの温度の最大値を特定し、
前記判別手段は、前記特定された最大値が所定値以下である場合に前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記特定手段は、前記熱負荷条件として前記内燃機関の前回の稼動期間の長さを特定する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記導電特性及び前記熱負荷条件として夫々前記ＥＨＣの電気抵抗値及び前記ＥＨＣの温度を特定し、
前記判別手段は、前記特定された温度が所定値以上であり且つ前記特定された電気抵抗値が所定値以下である場合に、前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記車両は、
前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの回転電機と、
前記回転電機の電源として機能する充電可能な蓄電手段と
を備えたハイブリッド車両であり、
前記通電に要する電力は、前記蓄電手段から供給される
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＨＣ（Electrically Heated Catalyst：電気加熱式触媒装置）を備えた車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＨＣの漏電を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された内燃機関の排気浄化装置によれば、ヒータ機能を有する上流触媒担体と下流触媒担体とを備え、排気ガスの一部を、上流触媒担体を迂回させつつ下流触媒担体に導くパイパス通路を設けることにより、下流触媒担体の昇温を促進する構成において、上流触媒担体におけるヒータの正電極をバイパス通路よりも上方に配置することによって、バイパス通路において結露した水分が正電極に流出することによる漏電を防止することが可能であるとされている。
【０００３】
尚、ハイブリッド車両において、モータ起動中且つエンジン停止中に駆動用電力源の充電が必要となった場合に触媒を加熱し、制御ユニットにより触媒が活性化十分温度に達したことを判断してからエンジン始動を許可する装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、ハイブリッド車両において、触媒が低温のときにＥＨＣに通電し、要求トルクが所定以上のときは触媒未活性でもエンジンを起動させる車両の制御装置も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
更に、ハイブリッド車両において、ＥＶ走行時にＳＯＣ低下によりエンジン始動する際に、ＥＨＣに通電するものも提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２１０２１７号公報
【特許文献２】特開平８−３３８２３５号公報
【特許文献３】特開２００３−２２７３６６号公報
【特許文献４】特開平１０−２８８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
内燃機関における燃焼済みガスは、水をその一成分として含んでおり、例えば長期間冷間状態に置かれた内燃機関では、とりわけその排気通路において、凝縮による結露を生じ易い傾向にある。このため、このような比較的長期の非稼動期間を経て内燃機関が始動する場合等には、ＥＨＣを含む排気通路が湿潤な雰囲気に晒されることが珍しくない。即ち、通電により触媒暖機を促進し得るＥＨＣを備えた車両では、内燃機関の冷間始動時等における高い排気浄化効果を得易い一方で、ＥＨＣへの通電が行われた場合に、ＥＨＣと車両本体や排気通路等とが、例えばこの凝縮水等を介して導通状態となり、漏電を生じる可能性がある。
【０００８】
ＥＨＣへの通電に際して漏電が生じた場合、或いは漏電が生じ得る状態であるにもかかわらずＥＨＣへの通電が行われた場合、先ず第１には、本来触媒暖機に供されるはずの電力資源の一部が無駄に消費される可能性がある。また第２に、車両本体（ボディやシャシ）或いは排気通路が帯電し得ることに起因して、例えばドライバが運転中にボディに接触した場合等に、程度の差はあれ一種の感電が発生する可能性がある。このため、ＥＨＣを車両に搭載するにあたっては、ＥＨＣの異常検出が必要とされ得る。
【０００９】
一方、特許文献１に開示された装置によれば、漏電の可能性を考慮して、電極の設置位置に工夫がなされているものの、排気通路に生じる凝縮水を主たる要因とする漏電或いはクラックの発生を、この種のハードウェア上の対策のみにより防止することには限界がある上、係る装置は、どちらかと言えば異常の発生回避に重点が置かれた技術思想を有するものであって、異常の有無を正確に検出することは元より困難であると言わざるを得ない。
【００１０】
また、ハイブリッド車両、とりわけ外部電源により適宜バッテリ等の蓄電手段を充電可能に構成されたＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle：プラグインハイブリッド車両）等においては、内燃機関のみを動力源として備える車両と較べて、内燃機関の始動頻度は極端に低くなるため、内燃機関は、その始動時に高い確率で冷間始動を余儀なくされる。このため、ＥＨＣへの通電要求がより生じ易くなり、漏電回避を図るべく何らかの措置を講じる必要が、より顕著に生じ得る。この点で特許文献１に開示される装置を見た場合、特にハイブリッド車両を想定していないことに起因して、結露が生じ易いハイブリッド車両においては、より漏電を生じる可能性が高くなる点は否めない。また、上記特許文献２乃至４に開示される装置は、ＥＨＣをハイブリッド車両へ適用したものであるが、排気浄化の点では、内燃機関の始動要求と相前後してＥＨＣに通電を行う旨の技術思想が有効となるものの、漏電についての示唆すらなく、この種の漏電を防止することは先ずもって不可能と言わざるを得ない。
【００１１】
このように、上記各種従来の技術には、車両にＥＨＣを搭載するにあたって、漏電による不具合が回避され難いという技術的な問題点がある。また、単に漏電を回避するのでは、本来ＥＨＣに要求される、内燃機関始動時のエミッションの低減が不十分となることは言うまでもなく、漏電による不具合の回避は、エミッションの悪化を招来することなく実践されなければならないという実践上の問題点もある。
【００１２】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＨＣの漏電に伴う不具合の発生を確実に回避しつつエミッション低減に与える影響を可及的に抑制可能な車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するため、本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関の排気通路に設置され、該排気通路に導かれた排気を浄化可能且つ通電により暖機可能なＥＨＣと、前記通電を行うための通電手段とを備えた車両の制御装置であって、前記ＥＨＣに対し触媒暖機を目的とした前記通電の開始に先立って、前記ＥＨＣの導電特性及び前記ＥＨＣの熱負荷条件のうち少なくとも一方を特定する特定手段と、前記特定された少なくとも一方に基づいて前記ＥＨＣが所定の漏電回避要求状態にあるか否かを判別する判別手段と、前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別された場合に前記触媒暖機を目的とした通電を抑制する抑制手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
本発明における「内燃機関」とは、燃料の燃焼を機械的動力に変換可能な機関を意味し、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、物理的、機械的又は電気的構成は特に限定されない趣旨である。
【００１５】
本発明に係る「ＥＨＣ」とは、内燃機関の排気を浄化する触媒装置としての機能と、通電に伴う発熱作用により当該触媒装置を暖機するヒータとしての機能とを少なくとも有する排気浄化装置の包括概念であり、例えば触媒担体が電気抵抗の比較的高い電気抵抗体で構成されること等により触媒装置自体がヒータ機能を併有する構成を有していてもよいし、ヒータが触媒担体の外周部或いは上下流部に近接配置され、伝導熱又は輻射熱により触媒担体を暖機する構成を有していてもよい趣旨である。
【００１６】
本発明に係る車両には、ＥＨＣに対する通電に適用可能な、例えば電流制御回路、電圧制御回路、電力制御回路、スイッチング回路又は整流回路等の各種電気回路並びに、電極端子及びワイヤハネス等の各種電気配線等の各種要素を適宜に含む通電手段が備わる。
【００１７】
本発明に係る車両の制御装置によれば、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段により、触媒暖機を目的とした通電の開始に先立って、ＥＨＣの導電特性又は熱負荷条件のうち少なくとも一方が特定され、当該特定された少なくとも一方に基づいて、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、ＥＨＣが所定の漏電回避要求状態にあるか否かが判別される。
【００１８】
ここで、「漏電」とは、好適には、通電に伴ってＥＨＣに供給された電力が、予め通電経路として規定される以外の要素（例えば、車体や排気通路等）の電気的状態に影響を及ぼすことを意味し、本発明に係る「漏電回避要求状態」とは、このような意味合いを含む漏電が、触媒暖機を目的としたＥＨＣへの正規の通電時に実現象として発生する旨が確定した状態、又は発生すると推定若しくは予見される状態、或いは、発生する可能性が実践上看過し得る程度に低くないと判断され得る一種の予防的見地に立った状態等を包括する概念である。
【００１９】
判別手段が漏電回避要求状態の有無に係る判別をなすにあたって参照する、特定手段により特定される「導電特性」とは、好適には、ＥＨＣにおいて通電開始前後の正常な挙動が予め把握され得る電気的な特性を意味し、例えばＥＨＣの電気抵抗値やＥＨＣ或いはその周辺部位に任意に設定された測定点の電圧（基準電位に対する電位差）等を含む趣旨である。漏電が、先述したように言わば事前に想定される以外の要素の電気的状態に影響を与え得る現象である点に鑑みれば、漏電が生じた場合には、ＥＨＣの導電特性はほぼ確実に変化するから、係る導電特性は、ＥＨＣが漏電回避要求状態にあるか否かを判別する指標として極めて有効である。尚、本発明に係る「特定」とは、検出、推定、算出、同定或いは取得等を包括する概念であり、その実践的態様は何ら限定されない趣旨である。
【００２０】
同様に特定手段により特定される「熱負荷条件」とは、好適には、排気通路又はＥＨＣにおける凝縮水の生成状態、残留状態又は付着状態を規定し得る、過去又は現在においてＥＨＣに与えられた熱負荷の度合いを意味し、例えば、排気温度、排気流量、ＥＨＣ温度或いは内燃機関の連続稼働時間等を含む趣旨である。先述したように、凝縮水は、漏電を惹起する主たる要因の一つであるから、係る熱負荷条件もまた、導電特性とは別観点から（即ち、導電特性は、好適には実現象としての漏電に対応し、熱負荷条件は好適には予防的見地に立った漏電の可能性に対応する）、ＥＨＣが漏電回避要求状態にあるか否かを判別するのに好適な指標となる。更には、熱負荷条件と導電特性とを相互に組み合わせて判断要素とすれば、より精細な判断が可能となる。
【００２１】
一方、このように特定手段の作用により特定された導電特性若しくは熱負荷条件又はその両方に基づいて判別手段によりＥＨＣが漏電回避要求状態にある旨が判別された場合には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る抑制手段によって、触媒暖機を目的としたＥＨＣへの通電が抑制される。この際、「抑制」とは、通電を禁止することを含みつつ、通電を行うにあたっての通電条件を、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて通電を継続することに実践上支障がないと判断された所定の基準に従って制限すること等を含む概念である。
【００２２】
このように、本発明に係る車両の制御装置によれば、触媒暖機を目的とした通電に先立って、判別手段によりＥＨＣが漏電回避要求状態にあるか否かが高精度に判別され、その結果を利用して的確なタイミングでＥＨＣへの通電が抑制される。このため、漏電による不具合の発生を確実に防止しつつ、ＥＨＣによるエミッション悪化抑制に係る実践上の利益を好適に享受することが可能となるのである。
【００２３】
尚、本発明に係る判別手段は、少なくとも漏電回避要求状態の有無を二値的に判別可能な構成を採るが、漏電回避要求状態は、より多段階に分類されてもよい。例えば、判別手段は、通電時に漏電が生じる可能性を多段階的に評価してもよい。その場合、抑制手段は、係る可能性の大小を、抑制の度合いの大小に夫々反映させてもよい。
【００２４】
本発明に係る車両の制御装置の一の態様では、前記特定手段は、前記ＥＨＣに対し所定の低電圧が印加された場合の前記導電特性を特定する。
【００２５】
この態様によれば、特定手段によって特定される、低電圧印加時のＥＨＣの導電特性（低電圧印加に係る通電手段の駆動制御が、係る特定手段の作用に含まれていてもよい）に基づいて、ＥＨＣが漏電回避要求状態にあるか否かの判別がなされるため、漏電回避要求状態の有無を、低電圧印加時にＥＨＣから得られる、実現象としての導電特性に基づいて正確に判別することが可能となる。また、漏電回避要求状態の有無を判別するに際してＥＨＣ、ＥＨＣに関連する各種手段、車両或いは更にドライバ又は搭乗者等に対する各種の負荷が比較的小さく済み、物理的、機械的又は電気的にみて、安全且つ簡便である。
【００２６】
ここで、「所定の低電圧」とは、基準電位との電位差たる電圧の絶対値が予め基準として設定された電圧未満であることを意味するが、係る基準電圧自体の実践的態様は、一義に規定されない趣旨である。例えば、基準電圧とは、正常時の触媒暖機を目的とした通電に要する印加電圧であってもよいし、通電手段が印加し得る最大の電圧であってもよいし、本発明に係る車両が実使用に供される国或いは地域毎に、それ以上の印加電圧に対して、別途高電圧印加に即した構造上の対策を要するもの等として定められた各種法規上の基準値であってもよい。例えば、安全性の観点から、法規上５０Ｖを境界値として、ＥＨＣに必要とされる電気的絶縁構造に差が生じる場合には、所定の低電圧とは、このような法規上の基準値である５０Ｖであってもよい。
【００２７】
尚、この態様では、前記所定の低電圧は、前記触媒暖機を目的とした通電がなされる場合の電圧未満の電圧であってもよい。
【００２８】
このように、所定の低電圧が、触媒暖機を目的とした通電時の電圧未満の値に設定された場合には、漏電検出に要する電力消費を確実に抑制することができる。
【００２９】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記導電特性は、前記ＥＨＣの電気抵抗値であり、前記判別手段は、前記特定された電気抵抗値が所定値以下である場合に前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する。
【００３０】
ＥＨＣが、例えば排気中の水分が凝縮してなる凝縮水に被水すること等より、本来電気的に絶縁されている箇所と程度の差こそあれ電気的に導通している場合には、ＥＨＣの電気抵抗値は、少なくとも正常状態のそれと較べて低下する。従って、ＥＨＣの電気抵抗値が所定値以下である場合、ＥＨＣが、漏電回避要求状態であるとの判断を下すことが比較的簡便にして可能となる。
【００３１】
尚、「所定値」とは、正常状態におけるＥＨＣの電気抵抗値であってもよいし、予めそれ以下の領域において実践上無視し得ない漏電が生じている旨の判断を下し得るように実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて決定された値であってもよい。また、本発明において「以下」或いは「以上」とは、基準値の採り方如何により容易に「未満」或いは「より大きい」と置換し得る概念であって、基準値がいずれの領域に所属するかは、本発明の本質に影響を与えない。
【００３２】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記特定手段は、前記熱負荷条件として前記内燃機関の前回の稼動期間における前記ＥＨＣの温度の最大値を特定し、前記判別手段は、前記特定された最大値が所定値以下である場合に前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する。
【００３３】
ＥＨＣに漏電を生じさせる要素の一つである、排気より生成された凝縮水は、気圧による差はあれ、その沸点は概ね１００℃前後であるから、車両の実使用上、ＥＨＣ或いはＥＨＣに連通する排気通路の温度が凝縮水の沸点を超越する可能性は低くない。そのような点に鑑みれば、内燃機関の前回の稼動期間（非稼動期間においては、漏電を惹起する水分が少なくとも潤沢には存在しない）において、ＥＨＣの温度の最大値が、例えば水の沸点温度、或いはそれよりも高温側の所定値以下である場合には、実現象として漏電が生じるか否かは別として、漏電を生じる可能性が高いといった意味での予防的見地に立って、ＥＨＣが漏電回避要求状態にあるとの判断を下すことが可能となる。
【００３４】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記特定手段は、前記熱負荷条件として前記内燃機関の前回の稼動期間の長さを特定する。
【００３５】
内燃機関の稼動期間の長さは、凝縮水の構成要素となる排気中の水分量を規定し得る。従って、例えば、稼動期間が相対的に長ければ、当該水分量が多いことに起因して、当該稼動期間が相対的に短い場合と較べて漏電を生じる可能性が高いとの判断を下すことが可能となる。更に、このような概念を、先に述べたＥＨＣ温度に基づいた漏電回避要求状態の有無判別に係る概念と組みわせれば、稼動期間の大小による含水量の大小と、ＥＨＣ温度の高低による蒸発量の大小とを協調的に参酌して、漏電回避要求状態に係る判別を、より多段階且つ高精度に行うこともまた可能となる。
【００３６】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記特定手段は、前記導電特性及び前記熱負荷条件として夫々前記ＥＨＣの電気抵抗値及び前記ＥＨＣの温度を特定し、前記判別手段は、前記特定された温度が所定値以上であり且つ前記特定された電気抵抗値が所定値以下である場合に、前記ＥＨＣが前記漏電回避要求状態にあると判別する。
【００３７】
先に述べたようにＥＨＣの温度が、ＥＨＣ或いはそれに連通する排気通路に付着した凝縮水を十分に気化せしめ得る高温領域にある場合、ＥＨＣが被水することによる或いは湿潤な雰囲気に晒されることによる漏電の可能性は、低下する。従って、このように凝縮水による漏電の影響を排除し得る状況において、なおＥＨＣの電気抵抗値が低下している場合には、原因が不明であるにせよ、少なくともＥＨＣが正常状態にない異常状態にある旨の判別を下すことが可能となる。この場合、係る異常状態とは、凝縮水とは関係性の薄い何らかの要因（例えば、ＥＨＣに生じたクラックやひび割れ等）に惹起された一種の漏電回避要求状態を含み得るし、また、全く別のＥＨＣの物理的、機械的、電気的又は化学的不具合をも含み得るものの、少なくともＥＨＣへの通電を抑制するのがフェールセーフ上望ましいことに変わりはない。
【００３８】
従って、本態様によれば、凝縮水による漏電といった、顕著に勘案すべきＥＨＣの異常のみならず、より広範なＥＨＣの異常に対しても安全側の対策を講じることが可能となり、より高い信頼性を担保し得る点において実践上極めて有益である。
【００３９】
本発明に係る車両の制御装置の他の態様では、前記車両は、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの回転電機と、前記回転電機の電源として機能する充電可能な蓄電手段とを備えたハイブリッド車両であり、前記通電に要する電力は、前記蓄電手段から供給される。
【００４０】
この種のハイブリッド車両においては、回転電機から駆動軸への動力供給等を伴った走行が可能であり、内燃機関の稼動頻度は、少なくとも主たる動力源又はアシスト動力源としての回転電機を有さぬ車両と較べて低くなる。従って、内燃機関は、その始動時に冷間状態である可能性が高くなり、ＥＨＣへの通電要求が顕著に生じ得る。即ち、本発明に係る車両の制御装置は、この種のハイブリッド車両に適用された場合には、より顕著にその効能を発揮し得る。
【００４１】
この際、この回転電機の電源として機能し得るように構成された、例えばハイブリッドバッテリ等の蓄電手段が、外部電源により充電可能である場合（即ち、ハイブリッド車両が、その形態として所謂プラグインハイブリッドの形態を採る場合）、よりその効能が顕著である点は言うまでもない。尚、この場合、通電手段の構成は、例えば外部電源、蓄電手段及びＥＨＣ相互間の物理的、機械的又は電気的接続態様に応じて各種の態様を採り、例えば、外部電力の供給経路が、蓄電手段を介する経路と蓄電手段を介さない経路との二系統存在する場合には、好適な一形態として、これらを選択的に切り替え可能な切り替え手段等を備えていてもよいし、例えば、外部電源が直接ＥＨＣに接続されない場合等には、外部電力を蓄電手段に導く電気系統と蓄電手段からＥＨＣへ電力供給を行う電気系統とに分割されていてもよい。
【００４２】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に備わるエンジンの一断面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。
【図３】図２のエンジンにおいて排気管の伸長方向に沿ったＥＨＣの一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるＥＨＣ駆動制御のフローチャートである。
【図５】本発明に第２実施形態に係るＥＨＣ駆動制御のフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ駆動制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の各種実施形態について説明する。
＜１：第１実施形態＞
＜１-１：実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【００４５】
図１において、ハイブリッド車両１０は、減速機構１１及び車輪１２、並びにＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構３００、ＥＨＣ４００、ＰＣＵ５００、バッテリ６００、充電プラグ７００、リレー回路８００、アクセル開度センサ９００及び車速センサ１０００を備えた、本発明に係る「車両」及び「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４６】
減速機構１１は、エンジン２００及びモータジェネレータＭＧ２から出力された動力に応じて回転可能に構成された、デファレンシャルギア（不図示）等を含んでなるギア機構であり、これら動力源の回転速度を所定の減速比に従って減速可能に構成されている。減速機構１１の出力軸は、ハイブリッド車両１０の車軸（符号省略）に連結されており、これら動力源の動力は、回転速度が減速された状態で当該車軸及び当該車軸に連結された、駆動輪としての車輪１２に伝達されるように構成されている。
【００４７】
尚、減速機構１１の構成は、エンジン２００及びモータジェネレータＭＧ２から供給される動力を、その動力に基づいた軸体の回転速度を減速しつつ車軸に伝達可能である限りにおいて何ら限定されず、単にデファレンシャルギア等を含んでなる構成を有していてもよいし、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により構成される所謂リダクション機構として複数の変速比を得ることが可能に構成されていてもよい。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する蒸発促進制御を実行可能に構成されている。
【００４９】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「特定手段」、「判別手段」及び「抑制手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００５０】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の一動力源として機能し得る、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の一断面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５１】
図２において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。また、クランクシャフト２０５の近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。
【００５２】
尚、本発明に係る「内燃機関」は、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、気筒配列等を問わない各種の態様を採り得る。例えば、本実施形態に例示するガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料とするディーゼルエンジン又はアルコールとガソリンとの混合燃料を使用可能なバイフューエルエンジン等の形態を有していてもよい。また、ガソリンエンジンであるにせよ、その気筒配列は、直列型式に限定されない。
【００５３】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０において、インジェクタ２１２から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に圧送供給されている。尚、燃料を噴射する噴射手段の形態は、図示するような所謂吸気ポート噴射型インジェクタの構成を採らずともよく、例えば、フィードポンプ或いは他の低圧ポンプにより圧送される燃料の圧力を更に高圧ポンプによって昇圧せしめ、高温高圧の気筒２０１内部へ燃料を直接噴射することが可能に構成された、所謂直噴インジェクタ等の形態を有していてもよい。
【００５４】
気筒２０１内部と吸気管２０７とは、吸気バルブ２１１の開閉によってその連通状態が制御されている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。排気管２１５は、本発明に係る「排気通路」の一例である。
【００５５】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、スロットルバルブモータ２０９は、基本的にはアクセル開度センサに１０００により検出されるアクセル開度Ｔａに応じたスロットル開度が得られるように、ＥＣＵ１００により駆動制御されるが、その駆動制御に際してドライバの意思が介在する必要はなく（無論、ドライバの意思に反することのない範囲である）、言わば自動的にスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０９は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００５６】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、アルミナ等の塩基性担体に白金等の貴金属を担持すると共に排気管２１５の径方向に沿った断面がハニカム状をなし、排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）の還元反応と、排気中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）の酸化反応とを略同時に進行させることにより排気を浄化可能に構成された排気浄化装置である。
【００５７】
また、排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。空燃比センサ２１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された排気空燃比は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータジャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。水温センサ２１８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された冷却水温は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５８】
エンジン２００は、排気管２１５における三元触媒２１６の上流側に、ＥＨＣ４００を備える。ここで、図３を参照し、ＥＨＣ４００について説明する。ここに、図３は、排気管２１５の伸長方向に沿ったＥＨＣ４００の一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５９】
図３において、ＥＨＣ４００は、ケース４１０、断熱部材４２０、ＥＨＣ担体４３０、温度センサ４４０、正電極４５０、正電極皮膜部４６０、負電極４７０及び負電極皮膜部４８０を含んで構成された、本発明に係る「ＥＨＣ」の一例たる電気加熱式触媒装置である。
【００６０】
ケース４１０は、金属材料で構成されたＥＨＣ４００の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気管２１５と接続されている。
【００６１】
断熱部材４２０は、ケース４１０の内周面を覆うように設置されており、断熱性と共に電気的絶縁性を有している。
【００６２】
ＥＨＣ担体４３０は、図３と直交する断面がハニカム状をなす導電性の触媒担体である。ＥＨＣ担体４３０には、不図示の酸化触媒が担持されており、ＥＨＣ４００を通過する排気を適宜浄化可能に構成されている。尚、ＥＨＣ担体４３０に担持される触媒は、三元触媒であってもよく、その場合、下流側の三元触媒２１６と貴金属の配分が異なっていてもよい。また、エンジン２００は、三元触媒２１６に加えて或いは代えて、ＮＳＲ（Nox Storage Reduction：ＮＯｘ吸蔵還元）触媒等、他の触媒装置を有していてもよい。
【００６３】
正電極４５０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気上流側の端部近傍に固定された正電圧印加用の電極である。正電極４５０の他端部は、後述するＰＣＵ５００に接続されている。尚、正電極４５０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の正電極皮膜部４６０に覆われており、ケース４１０と正電極４５０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６４】
上流側温度センサ４４０は、ＥＨＣ担体４３０における正電極４５０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる上流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ１を検出可能に構成されたセンサである。上流側温度センサ４４０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された上流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ１は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６５】
負電極４７０は、一端部がＥＨＣ担体４３０の排気下流側の端部近傍に固定された基準電位供給用の電極である。負電極４７０の他端部は、後述するＰＣＵ５００に接続されている。尚、負電極４７０は、一部が電気的絶縁性を有する樹脂製の負電極皮膜部４８０に覆われており、ケース４１０と負電極４７０とが電気的絶縁状態に維持されている。
【００６６】
下流側温度センサ４９０は、ＥＨＣ担体４３０における負電極４７０近傍部位に付設され、当該部位の温度たる下流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ２を検出可能に構成されたセンサである。下流側温度センサ４９０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された下流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ２は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６７】
このような構成を有するＥＨＣ４００では、負電極４７０の電位を基準として正電極４５０に正の印加電圧たる駆動電圧Ｖｄが印加された場合に、導電性のＥＨＣ担体４３０に電流が流れ、ＥＨＣ担体４３０が発熱する。この発熱によりＥＨＣ担体４３０に担持された酸化触媒の昇温が促され、ＥＨＣ４００は速やかに触媒活性状態に移行する構成となっている。
【００６８】
尚、このようなＥＨＣ４００の構成は、一例に過ぎず、例えばＥＨＣ担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。
【００６９】
ここで、ＥＨＣ４００では、その熱容量を十分に担保する目的から、ＥＨＣ担体４３０として、電気抵抗が比較的大きい素材（例えば、セラミック素材）が使用されている。このヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０を十分に発熱させるために、必然的に印加電圧は高くなる傾向にあり、ＥＨＣ４００では、後述するバッテリ６００を電力源とするＰＣＵ５００からの電力供給により、触媒暖機を目的とした通常の駆動時において、駆動電圧Ｖｄが約２００Ｖの比較的高電圧に設定されている。
【００７０】
図１に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ６００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン２００の動力をアシストする電動機として機能するように構成されている。
【００７１】
モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ５００を充電するための発電機として機能するように構成されている。
【００７２】
尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。
【００７３】
動力分割機構３００は、エンジン２００の動力をＭＧ１及び車軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。
【００７４】
このサンギアは、サンギア軸を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギアは、リングギア軸を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。リングギア軸は、車軸と連結されており、ＭＧ２が発する動力は、リングギア軸を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪１２からの駆動力は、リングギア軸を介してＭＧ２に入力される。係る構成の下、動力分割機構３００により、エンジン２００が発する動力は、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジン２００の動力が２系統に分割される。この際、サンギアに伝達される動力によって、モータジェネレータＭＧ１が正回転側に駆動されると、モータジェネレータＭＧ１により発電が行われる構成となっている。
【００７５】
ＰＣＵ５００は、バッテリ６００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６００に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ６００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ６００を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００７６】
また、ＰＣＵ５００は、ＥＨＣ４００の正負電極と電気的に接続されており、正電極４５０に対して、直流駆動電圧Ｖｄを供給可能に構成されている。ＥＨＣ担体４３０には、この直流駆動電圧Ｖｄに応じた駆動電流Ｉｄが生じ、この駆動電流ＩｄとＥＨＣ担体４３０の電気抵抗Ｒにより生じる熱量Ｗ（Ｗ＝ＩＲ２）に応じて、ＥＨＣ担体４３０が発熱する構成となっている。即ち、ＰＣＵ５００は、本発明に係る「通電手段」の一例である。尚、このＰＣＵ５００は、ＤＣ−ＤＣコンバータを備えており、この直流駆動電圧Ｖｄとして、先述の通常時の駆動電圧たる２００Ｖの高電圧のみならず、５０Ｖ以下の低電圧を供給可能に構成されている。この種の昇圧及び降圧作用もまた、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００７７】
尚、本実施形態では、ＰＣＵ５００が本発明における「通電手段」の一例とされるが、通電手段の態様は、ＥＨＣ４００への通電（本実施形態では、正電極４５０及び負電極４７０を介した通電）を可能とする限りにおいて何ら限定されない趣旨である。例えば、ハイブリッド車両１０には、本発明に係る「通電手段」の一例として、他の蓄電手段等から供給される１次電圧を、例えば数百ボルトの高電圧に昇圧させることが可能な、２次電圧供給装置が備わっていてもよい。或いは、ＥＨＣ４００は、ＰＣＵ５００を介することなくバッテリ６００と直接、或いはスイッチング回路やリレー回路等を介して間接的に接続されていてもよい。
【００７８】
バッテリ６００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池であり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。ここで、バッテリ６００は、ハイブリッド車両１０の車外に設置される外部電源２０（即ち、本発明に係る「外部電源」の一例）により、適宜充電可能に構成されている。即ち、バッテリ６００は、各モータジェネレータの発電作用により生じる電力の他に、外部電源２０からの電力供給によっても充電される構成となっており、ハイブリッド車両１０は、所謂ＰＨＶとして構成されている。
【００７９】
バッテリ６００にはＳＯＣセンサ６１０が付設されている。ＳＯＣセンサ６１０は、バッテリ６００のＳＯＣ（本実施形態においてはバッテリ６００の蓄電状態を規定する指標値を意味し、ここでは完全放電状態に相当する値を０（％）、且つ満充電状態に相当する値を１００（％）として規格化されてなる値である）を検出可能なセンサである。ＳＯＣセンサ６１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたＳＯＣは、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８０】
充電プラグ７００は、リレー回路８００の入力端子と電気的に接続されており、且つ外部電源２０との電気的な接続を可能とする金属製のプラグである。尚、外部電源２０は、例えば家庭用の１００Ｖ電源であってもよいし、市街地や郊外の然るべきインフラ施設（例えば、ガソリンスタンドやサービスステーション）等にインフラ設備として設置されるものであってもよく、その物理的、機械的、機構的、電気的又は化学的態様は何ら限定されない趣旨である。
【００８１】
リレー回路８００は、充電プラグ７００側の入力端子と、バッテリ６００側の出力端子との間の電気的な接続状態を二値的に且つ選択的に切り替え可能なスイッチング回路である（図１では接続されていない状態が示されている）。リレー回路８００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、当該接続状態は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、入力端子と出力端子とが電気的に接続された状態（以下、適宜「オン状態」と称する）において、バッテリ６００は充電プラグ７００と電気的に接続された状態となり、充電プラグ７００が外部電源２０と接続されている場合には、半ば自動的にバッテリ６００への通電がなされ、充電が開始される構成となっており、入力端子と出力端子とが接続されていない状態（以下、適宜「オフ状態」と称する）において、バッテリ６００は充電プラグ７００から解放され、充電プラグ７００が外部電源２０と接続されている又はいないに関係なく、バッテリ６００への通電が停止される構成となっている。
【００８２】
アクセル開度センサ９００は、ハイブリッド車両１０における不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能なセンサである。アクセル開度センサ９００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８３】
車速センサ１０００は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１０００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００８４】
＜１-２：実施形態の動作＞
ハイブリッド車両１０は、モータジェネレータＭＧ２の動力のみを使用したＥＶ走行が可能であり、特に、バッテリ６００が外部電源２０からの充電を可能とする構成を有することにより、日常的な走行条件は、概ねこのＥＶ走行で賄える構成となっている。このため、必然的にエンジン２００の稼動頻度は低下する傾向にある。ハイブリッド車両１０の長期的なエミッション排出量から言えば、エンジン２００の使用頻度は無論少ない方が望ましいことは言うまでもないが、このようにエンジン２００の始動頻度が低いと、エンジン２００は、絶えず冷間状態での始動を余儀なくされる。このため、ハイブリッド車両１０では、エンジン２００の始動が要求された場合には、殆ど毎回ＥＨＣ４００への通電が必要とされ得る。即ち、ＥＨＣ４００下流側に設置された三元触媒２１６が排気の熱負荷により触媒活性温度領域まで温度上昇する暫時の期間については、主としてＥＨＣ４００により排気の浄化が図られるのである。
【００８５】
一方、排気中には、一成分として水分が含まれている。この水分は、排気管２１５の温度が低いと、排気管２１５の管壁に熱を奪われ、排気管２１５内で凝縮することがある。この凝縮により生じた凝縮水は、排気管２１５の管壁に付着し、排気管２１５の結露を招来する。一方、排気管２１５には、ＥＨＣ４００が設置されており、この凝縮水は、無論ＥＨＣ４００にも同様に付着し得る。即ち、ＥＨＣ４００もまた結露し得る。ハイブリッド車両１０は、ＰＨＶであるため、このような結露が、通常のハイブリッド車両と較べて更に生じ易い傾向にある。
【００８６】
ところで、ＥＨＣ４００は、既に説明したように、正負電極間に駆動電圧Ｖｄを印加することにより通電状態となるが、例えば、結露した凝縮水が正電極４５０とケース４１０とを覆う程にＥＨＣ４００が被水するような場合には、正電極４５０とケース４１０とは電気的導通状態となり漏電が生じる可能性がある。ＥＨＣ４００の通常時の駆動電圧Ｖｄは、先に述べたように、ヒートマスの大きいＥＨＣ担体４３０の早期昇温を図るため、約２００Ｖの高電圧に設定されており、このような漏電の発生は、理想的には未然に防がれるべきであり、未然に防げずとも可及的に回避する必要がある。一方で、ＥＨＣ４００は、先に述べたように、とりわけエンジン２００の始動時におけるエミッション低減の役割を担っており、この種の漏電回避を優先する余りに然るべき通電要求時に通電が不当に禁止され続けては、エミッションの悪化が避け難い問題となる。即ち、ハイブリッド車両にＥＨＣを搭載するにあたっては、漏電を確実に回避しつつＥＨＣへの通電機会を可及的に担保する必要がある。
【００８７】
ハイブリッド車両１０では、ＥＣＵ１００により実行されるＥＨＣ駆動制御により、係る課題が好適に解決される。ここで、図４を参照し、ＥＨＣ駆動制御の詳細について説明する。ここに、図４は、ＥＵＣ駆動制御のフローチャートである。
【００８８】
図４において、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電要求の有無を判別する（ステップＳ１０１）。ここで、ＥＨＣ４００への通電要求は、エンジン２００の始動要求が生じた場合にも生じ得るが、ハイブリッド車両１０がＰＨＶであり、エンジンの始動頻度が顕著に低く、冷間始動を余儀なくされる点に鑑みれば、いつエンジン２００の始動要求が生じてもよいように、ハイブリッド車両１０の始動時（例えば、レディ・オン時）、或いはソーク中に外部電源２０を利用してなされるソーク充電時にも生じ得る。
【００８９】
通電要求が存在しない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電を停止する（ステップＳ１０７）。即ち、この場合、ＥＨＣ４００は既に非通電状態であるから、特別の制御は生じない。一方、ＥＨＣ４００への通電要求が存在する場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００に対し、低電圧通電を実行する（ステップＳ１０２）。
【００９０】
ここで、低電圧通電とは、駆動電圧Ｖｄを、通常時の駆動電圧である２００Ｖよりも低い、且つ安全法規上印加時の制約が緩和され得る５０Ｖの低電圧に設定した通電を意味する。低電圧通電を実行するにあたり、ＥＣＵ１００は、ＰＣＵ５００の駆動制御を介して、バッテリ６００から供給される数百Ｖの高電圧を５０Ｖまで降圧させ、正電極４５０に印可させる。
【００９１】
低電圧通電を実行すると、ＥＣＵ１００は、ＰＣＵ５００を介して周期的にモニタされるＥＨＣ４００の駆動電流Ｉｄと、駆動電圧Ｖｄ（即ち、５０Ｖ）とに基づいて、ＥＨＣ４００の全抵抗値を表すＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃを算出する（ステップＳ１０３）。尚、ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃは、本発明に係る「ＥＨＣの導電特性」の一例である。ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが算出されると、ＥＣＵ１００は、算出されたＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが、予め設定された基準値Ｒｅｈｃｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。ここで、基準値Ｒｅｈｃｔｈは、事前に実験的に適合された値であり、正常状態にないＥＨＣ４００について駆動電圧Ｖｄ毎に決定された基準抵抗値を、誤差の影響を排除すべく減少側に補正した値であり、ＥＨＣ４００の構造上定まり得る固有の値である。
【００９２】
算出されたＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが基準値Ｒｅｈｃｔｈ以上である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００と排気管２１５との電気的絶縁性が担保されており、ＥＨＣ４００が正常状態にあるものと判別して、ＰＣＵ５００の駆動制御を介してＥＨＣ４００の駆動電圧Ｖｄを通常時の値である２００Ｖまで昇圧させる（ステップＳ１０５）。その結果、ＥＨＣ４００は、発熱状態となり、ＥＨＣ担体４３０に担持された酸化触媒の昇温が促される。
【００９３】
ＥＣＵ１００は、正規の駆動電圧Ｖｄの印加を開始させると、ＥＨＣ４００の温度であるＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが、基準値として設定された、ＥＨＣ４００の触媒活性温度Ｔｅｈｃｔｈ１（約４００℃）を超えたか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、ハイブリッド車両１０は、上流側温度センサ４４０及び下流側温度センサ４９０の二個の温度センサを有しており、ＥＣＵ１００は、夫々において検出された上流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ１及び下流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ２を参照可能である。ステップＳ１０６において触媒活性温度Ｔｅｈｃｔｈ１との比較に供されるＥＨＣ温度Ｔｅｈｃとは、この上流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ１と下流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ２との平均値であるとする。尚、必ずしも平均値である必要はなく、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃとは、上流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ１と下流側ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ２のうちより低温側の値であってもよい。このように低温側の値に設定された場合には、確実にＥＨＣ４００を触媒活性温度に到達させることも可能となる。
【００９４】
ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが係る触媒活性温度Ｔｅｈｃｔｈ１に到達しない（ステップＳ１０６：ＮＯ）暫時の期間について、ＥＨＣ４００への通電を継続させ、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが触媒活性温度Ｔｅｈｃｔｈ１を超えた場合に（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＥＨＣ４００への通電を停止させる（ステップＳ１０７）。
【００９５】
一方、ステップＳ１０４において、算出されたＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが基準値Ｒｅｈｃｔｈ未満である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが正常範囲を逸脱しており、凝縮水の付着による漏電が生じているものとして（即ち、本発明に係る「漏電回避要求状態にあるとの判別がなされた」旨に相当する）、処理をステップＳ１０７に移行させる。即ち、ＥＨＣ４００の駆動電圧Ｖｄは、正規の２００Ｖまで昇圧されることなく、強制的にＥＨＣ４００への通電が停止される。即ち、ステップＳ１０７に係る制御は、本発明に係る「通電を抑制する」旨の制御の一例である。ステップＳ１０７が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻され、一連の処理が繰り返される。ＥＨＣ通電制御は以上のようにして実行される。
【００９６】
このように本実施形態に係るＥＨＣ駆動制御によれば、漏電検出用に設定された５０Ｖの低電圧が駆動電圧Ｖｄとして印加された際のＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃを、予め正常時の値として設定された基準値Ｒｅｈｃｔｈと比較することによって、実現象としての漏電の有無を正確に検出することが可能となっており、係る正確に検出された漏電の有無に基づいて、的確にＥＨＣ４００への通電を抑制することができる。また、漏電検出時の印加電圧は５０Ｖと低電圧であり、漏電検出に要する期間中に実現象として漏電が生じたとしても、その影響は可及的に小さく留められる。即ち、本実施形態によれば、凝縮水に惹起された漏電による不具合を確実に防止しつつ、ＥＨＣ４００による排気浄化に係る効能を最大限に享受することが可能となるのである。
【００９７】
＜第２実施形態＞
次に、図５を参照し、本発明の第２実施形態に係るＥＨＣ駆動制御の詳細について説明する。ここに、図５は、ＥＨＣ駆動制御のフローチャートである。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、第２実施形態に係るシステム構成は、第１実施形態に係るハイブリッド車両１０と同等であるとする。
【００９８】
図５において、ＥＨＣ４００への通電要求が生じた場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、前トリップ（ハイブリッド車両１０の始動要求時点からキーオフ時点までの期間）においてエンジン２００が稼動したか否かを判別する（ステップＳ２０１）。前トリップにおいてエンジン２００が非稼動であった場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０２に移行させる。
【００９９】
一方、前トリップにおいてエンジン２００が稼動していた場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、エンジン停止時における先述したＥＨＣ温度Ｔｅｈｃ（即ち、本発明に係る「熱負荷条件」の一例である）が基準値Ｔｅｈｔｈ２未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。尚、エンジン停止時のＴｅｈｃの値は、予め前トリップにおけるエンジン停止時にＲＡＭにストアされている。また、一トリップ中に複数回エンジン２００が稼動状態に置かれた場合には、最も新しい稼動期間におけるエンジン停止時のＴｅｈｃがストアされる。また、基準値Ｔｅｈｃｔｈ２は、凝縮水の蒸発が十分に進行し得るＥＨＣ温度に設定されており、１００＋α（℃）に設定されている。
【０１００】
エンジン停止時のＴｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２以上である場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０２に移行させると共に、エンジン停止時のＴｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電が開始される以前にＥＨＣ４００への通電を禁止する（ステップＳ２０３）。
【０１０１】
ＥＨＣ４００への通電を禁止すると、ＥＣＵ１００は、現時点のＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが、前記基準値Ｔｅｈｃｔｈ２以上となったか否かを判別する（ステップＳ２０４）。ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２に到達しない限り（ステップＳ２０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電を禁止し、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２以上となった場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０２に移行させる。各種のプロセスを経てステップＳ１０２が実行されると、第１実施形態と同様の制御が実行される。
【０１０２】
このように、本実施形態によれば、前トリップにおいてエンジン２００が稼動し、且つエンジン停止時のＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが凝縮水の気化の有無を規定し得る基準値Ｔｅｈｃｔｈ２未満である場合には、ＥＨＣ４００が凝縮水により結露しているか、被水しているか、或いは湿潤な状態におかれているものとして、漏電を予防する見地から（即ち、本発明に係る「漏電回避要求状態にある」旨の判別がなされたことに相当する）、ＥＨＣ４００への通電が禁止される。このため、漏電が生じ得る状態であるにもかかわらず低電圧とは言え駆動電圧Ｖｄが印加されることによる不具合が未然に防がれる。
【０１０３】
尚、ここでは、前トリップにおけるエンジン停止時のＴｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２との比較に供される構成となっているが、基準値との比較に供される熱負荷条件は、前トリップ期間におけるＴｅｈｃの最大値であってもよい。これは、Ｔｅｈｃが基準値を超える期間については、凝縮水の蒸発が進行し得る点を考慮したものである。
【０１０４】
一方、このような熱負荷条件に基づいた漏電回避要求状態の有無判別は、あくまで予防的見地に立っており、必ずしも実現象としての漏電が生じるか否かとは整合しない。そこで、本実施形態では、ＥＨＣ４００への通電が禁止された状態において、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが、結露した凝縮水の気化が十分に進行したと判断し得る基準値Ｔｅｈｃｔｈ２に到達した場合には、係る通電禁止が解除され、第１実施形態と同様に、実際の電気抵抗値に基づいた漏電の検出が実行される。このため、より安全サイドに立った漏電の検出を可能としつつ、ＥＨＣ４００によるエミッション低減に係る実践上の利益を可及的に享受することが可能となっているのである。
【０１０５】
＜第３実施形態＞
次に、図６を参照し、本発明の第３実施形態に係るＥＨＣ駆動制御の詳細について説明する。ここに、図６は、ＥＨＣ駆動制御のフローチャートである。尚、同図において、図４又は図５と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、第３実施形態に係るシステム構成は、第１実施形態に係るハイブリッド車両１０と同等であるとする。
【０１０６】
図６において、ＥＣＵ１００は、現時点がＥＨＣ４００の異常検出タイミングに該当するか否かを判別する（ステップＳ３０１）。ここで、異常検出タイミングとは、前回異常検出が実行されてからの経過時間により規定されている。即ち、第３実施形態に係るＥＨＣ駆動制御は、第１及び第２実施形態に例示されたＥＨＣ駆動制御と並行して、一定のタイミングで実行される。
【０１０７】
異常検出タイミングでない場合（ステップＳ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ３０１に戻すと共に、異常検出タイミングである場合（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが、先述の基準値Ｔｅｈｃｔｈ２以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０４）。ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２未満であれば（ステップＳ２０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は処理をステップＳ３０１に戻す。
【０１０８】
一方で、ＥＨＣ温度Ｔｅｈｃが基準値Ｔｅｈｃｔｈ２以上である場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電を開始する（ステップＳ３０２）。この際、ＥＨＣ４００に対する駆動電圧Ｖｄは、先述の低電圧であってもよいし、他の電圧値であってもよい。通電を開始すると、ＥＣＵ１００は、先述したのと同様に算出され得るＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが下限値Ｒｅｈｃ１と上限値Ｒｅｈｃ２とにより規定される正常範囲内の値であるか否かを判別する（ステップＳ３０３）。
【０１０９】
ＥＣＵ１００は、算出されたＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが、下限値Ｒｅｈｃ１より大きく且つ上限値Ｒｅｈｃ２未満の正常範囲にある場合（ステップＳ３０３：ＹＥＳ）、ＥＨＣ４００が正常状態にあると判別し（ステップＳ３０４）、算出されたＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが下限値Ｒｅｈｃ１以下であるか、又は上限値Ｒｅｈｃ以上である場合（ステップＳ３０３：ＮＯ）、ＥＨＣ４００が異常状態にあると判別する（ステップＳ３０５）。ステップＳ３０４又はステップＳ３０５が実行されると、処理はステップＳ３０１に戻される。第３実施形態に係るＥＨＣ駆動制御は以上のようにして実行される。
【０１１０】
このように本実施形態に係るＥＨＣ駆動制御によれば、第２実施形態と同様の原理によりＥＨＣ４００に凝縮水による漏電が生じていないと判断される状況において、ＥＨＣ４００への通電がなされ、ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが正常範囲にあるか否かが判別される。ここで、凝縮水による漏電の可能性を排除し得る状況において、ＥＨＣ抵抗値Ｒｅｈｃが正常範囲にない場合、凝縮水の結露以外の何らかの不具合がＥＨＣ４００に生じているとの判断を下すことが可能であり、本実施形態によれば、結露による漏電以外の理由でＥＨＣ４００に生じた異常による不具合の発生を抑制し得る点において実践上有益である。尚、このように、第３実施形態によれば、第１及び第２実施形態とは異なるＥＨＣ４００の異常を検出可能であり、その点に鑑みれば、第１又は第２実施形態に係るＥＨＣ駆動制御と並行して実行されることにより、より安全サイドに立ってＥＨＣ４００を運用し得るため、好適である。
【０１１１】
尚、本実施形態では、本発明に係る「車両」の一例としてハイブリッド車両１０が示されるが、本発明に係る「車両」とは、この種のハイブリッド車両に限らず、例えばエンジン２００のみを動力源とする通常の車両であってもよい。その場合にも、ＥＨＣが漏電回避要求状態にあるか否かに係る判別は何ら変わりなく実行され得、上記と同等の利益を享受することが可能である。
【０１１２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
本発明に係る車両の制御装置は、ＥＨＣを備えた車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、４００…ＥＨＣ、４１０…ケース、４２０…断熱部材、４３０…ＥＨＣ担体、４４０…上流側温度センサ、４５０…正電極、４７０…負電極、４９０…下流側温度センサ、５００…ＰＣＵ、６００…バッテリ、７００…充電プラグ、８００…リレー回路、９００…センサ群、９００…アクセル開度センサ、１０００…車速センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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