(57)【要約】【課題】電気加熱式触媒の漏電を抑制する排気浄化装置を提供すること。【解決手段】排気浄化装置１０は、ＥＣＵ１８から入力により切換装置１６は所定時間間隔でバッテリ１４からＥＨＣ１２に対する通電・非通電の切り換えを行う。これによりＥＨＣ１２を構成する基材２６が膨張・収縮を繰り返し、基材２６の上流側および下流側に付着した煤の粒子４０を基材２６から脱落させ、ＥＨＣ１２の下流側に排出する。これによって、ＥＨＣ１２では煤の粒子４０による漏電を抑制することができる。【選択図】図１
2015090120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒と、
前記電気加熱式触媒が所定の膨張・収縮をするために必要な温度差を与えるために、当該電気加熱式触媒に対して所定時間間隔で通電、非通電を切り換える切換手段と、
を備える排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気通路上に配設された電気加熱式触媒（Electrical Heating Catalyzer）（以下、適宜「ＥＨＣ」という場合がある）を用いて排気ガスを浄化する技術が知られている。このようなＥＨＣを備える車両において、使用に伴ってＥＨＣの前後に付着した煤や水を介してＥＨＣから排気管に漏電するおそれがあった。この漏電対策として、例えば、特許文献１のように、エンジンの停止時間にエアポンプを駆動してＥＨＣに風を流すことによって、ＥＨＣの前後に付着した凝縮水をＥＨＣの下流側に導出する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４２７２４号公報
【特許文献２】特開２０１２−７２６６５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１６０１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＥＨＣの前後に付着した煤による漏電対策としては改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、漏電対策がなされた排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設置され、通電により発熱する電気加熱式触媒と、前記電気加熱式触媒が所定の膨張・収縮をするために必要な温度差を与えるために、当該電気加熱式触媒に対して所定時間間隔で通電、非通電を切り換える切換手段と、を備える。
【０００７】
この排気浄化装置によれば、切換手段によって所定時間間隔で電気加熱式触媒に通電・非通電の切換が行われるため、通電・非通電による温度差によって電気加熱式触媒が膨張・収縮を繰り返す。この電気加熱式触媒の振動によって、電気加熱式触媒の上流側または下流側に溜まっていた煤等が電気加熱式触媒の下流側に排出される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電気加熱式触媒の漏電を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る排気浄化装置について図１を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、排気浄化装置１０は、ＥＨＣ１２と、ＥＨＣ１２に電力を供給するバッテリ１４と、バッテリ１４からＥＨＣ１２に対する通電・非通電を切り換える切換装置１６と、切換装置１６の切換タイミング等を制御するＥＣＵ１８と、を備える。
【００１２】
ＥＨＣ１２は、エンジンからの排気ガスの通路である排気管２２における拡径部２４に配設されるものである。具体的には、円柱状の基材２６が絶縁材である円筒状の保持マット２８Ａ、２８Ｂを介して排気管２２の拡径部２４に取り付けられている。
【００１３】
保持マット２８Ａ、２８Ｂは、軸方向において一定間隔あけて配置されており、その間に切換装置１６に接続された一対（正負）の電極３０Ａ、３０Ｂが基材２６に対して対向配置されている。
【００１４】
さらに、基材２６には、基材２６の温度を検出するための温度センサ３２が配設されている。
【００１５】
ＥＣＵ１８は、温度センサ３２からの出力に基づいて後述するパージ処理の可否を判断し、可能な場合には切換装置１６によってバッテリ１４から基材２６に対する通電・非通電の切換制御を所定時間間隔で行うパージ処理を行うものである。
【００１６】
このように構成された排気浄化装置１０の作用について説明する。
【００１７】
車両の走行等によりエンジンが駆動されると、触媒に所定の能力を発揮させるために、ＥＣＵ１２は切換装置１６によってバッテリ１４とＥＨＣ１２を通電させる。これにより、ＥＨＣ１２の基材２６が加熱され、基材２６のハニカム構造の中で触媒に接する排ガスから有害物質が除去可能となる。排気ガスが所定の温度に到達すると、触媒が所定の能力を発揮可能となるので、ＥＨＣ１２に対する通電が停止される。
【００１８】
ところで、排気管２２の内部において、ＥＨＣ１２の上流側又は下流側では、基材２６の端部や排気管２２の管壁に煤の粒子４０が付着する。また、煤の粒子４０同士が付着することによって、煤の粒子４０の塊が大きくなる。この結果、煤の粒子４０を介して基材２６から排気管２２に漏電を生ずるおそれがある。
【００１９】
これに対して、排気浄化装置１０では、ＥＨＣ１２の基材２６に配設された温度センサ３２からの出力により、基材２６の温度が６００℃以上であるとＥＣＵ１８で判定されると、排気ガスの温度が煤を完全燃焼できる温度である６００℃以上と推定され、パージ処理が行われる。
【００２０】
具体的には、ＥＣＵ１８から入力により切換装置１６が所定時間間隔でバッテリ１４とＥＨＣ１２との通電・非通電の切り換えを行う。バッテリ１４からＥＨＣ１２に通電が行われると、基材２６が加熱されて膨張する（図１、実線矢印Ａ参照）。これに対してバッテリ１４からＥＨＣ１２に対する通電が非通電に切り換わると、基材２６に対する加熱が停止され収縮する（図１、破線矢印Ｂ参照）。
【００２１】
このようにＥＨＣ１２に対する通電・非通電を所定時間間隔で繰り返して切り換えることにより基材２６が膨張・収縮（振動）する。これにより、６００℃以上の排気ガスによっても完全燃焼しきれなかった煤の粒子４０が、基材２６の振動によって基材２６等から脱落し、ＥＨＣ１２（基材２６）の下流側に排出される（図１、矢印Ｃ参照）。これにより、ＥＨＣ１２から排気管２２への漏電が抑制される。
【００２２】
また、金属系燃料添加剤、例えばマンガン（Ｍｎ）入りのガソリンが使用されている地域では、燃焼により発生した添加物の化合物、例えばマンガン化合物が触媒、すなわち基材２６の表面に付着・蓄積することによって、基材２６の目詰まりを生ずるおそれがあった。しかしながら、上記の基材２６の膨張・収縮（振動）によって蓄積した添加物の化合物を基材２６から脱落させ、下流側に排出することができる。これにより、ＥＨＣ１２の性能を長期的に維持することができる。
【００２３】
さらに、ＥＨＣ１２の基材２６や電極３０Ａ、３０Ｂに泥水等を付着している場合にも、上記基材２６の膨張・収縮（振動）によって付着している泥水を脱落させることができる。したがって、基材２６や排気管２２の錆や腐食の発生を防止することができる。
【００２４】
なお、本実施形態では、温度センサ３２によってＥＨＣ１２の基材２６の温度（推定排気ガス温度）が６００℃以上の場合のみパージ処理を行ったが、６００℃以下の場合でも排気ガスの流速が高く煤の粒子４０等を基材２６の下流側に排出できるのであれば、パージ処理を行っても良い。また、ＥＨＣ１２の基材２６の温度を通電により６００℃以上にしてパージ処理を行っても良い。
【００２５】
さらに、本実施形態では、ＥＨＣ１２の温度に基づいて排気ガスの温度を推定したが、排気管２２の内部に温度センサを配設することによって、排気ガスの温度を直接測定しても良い。
【符号の説明】
【００２６】
１０  排気浄化装置
１２  ＥＨＣ（電気加熱式触媒）
１６  切換装置
２２  排気管（排気通路）
【図１】
2015090120.tif 000003