(57)【要約】【課題】電気加熱式触媒の電力量を制御する際に凝縮水の有無や残存量を加味させ、電気加熱式触媒の電力量をより適切に制御する技術を提供する。【解決手段】通電により発熱して排気浄化触媒５を加熱する触媒担体４と、触媒担体４を収容するケース７と、触媒担体４とケース７との間に設けられ電気を絶縁するマット８と、を備え、ケース７の温度と内燃機関１の稼働時間とに基づいて、ケース７内に発生する凝縮水吸水量と、ケース７内から蒸発する凝縮水蒸発量と、を算出する。そして、凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とを用いてケース７内に残存する凝縮水残存量を算出し、凝縮水残存量に基づいて、電極６に供給する、触媒担体４に必要な総合要求電力量を変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱して触媒を加熱する発熱体と、
前記発熱体を収容するケースと、
前記発熱体と前記ケースとの間に設けられ電気を絶縁する絶縁部材と、
前記ケースの温度と内燃機関の稼働時間とに基づいて、前記ケース内に発生する凝縮水吸水量と、前記ケース内から蒸発する凝縮水蒸発量と、の少なくとも一つを算出する算出手段と、
を備えたことを特徴とする電気加熱式触媒の制御装置。
【請求項２】
前記凝縮水吸水量と前記凝縮水蒸発量とを用いて算出される前記ケース内に残存する凝縮水残存量に基づいて、前記発熱体に必要な電力量を変更する電力量変更手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気加熱式触媒の制御装置。
【請求項３】
前記発熱体が使用する使用電力量と、前記凝縮水残存量に応じた補正判定電力量を基本判定電力量に上乗せした判定電力量と、を比較して、前記発熱体への通電システムの異常を判別する通電システム異常判別手段を更に備えたことを特徴とする請求項２に記載の電気加熱式触媒の制御装置。
【請求項４】
加熱異常を検出するタイミングでの、前記触媒の温度と、前記触媒の目標温度と、を比較して、前記触媒の加熱異常を判別する加熱異常判別手段であって、前記凝縮水吸水量と前記凝縮水蒸発量とを用いて算出される前記ケース内に残存する凝縮水残存量に応じて前記加熱異常を検出するタイミングを変更する加熱異常判別手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気加熱式触媒の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気加熱式触媒の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気加熱式触媒として、金属製触媒担体の外周面と金属製シェルの内周面との間に、電気絶縁材であって緩衝性を有する環状のマット部材を介装させる技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の技術によると、マット部材によって金属製触媒担体と金属製シェルとの間に電気的な絶縁が保持されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２６９３８７号公報
【特許文献２】特許第４２５３５１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７４６５７号公報
【特許文献４】特開２００８−１９０３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電気加熱式触媒では、内燃機関の低温始動等の繰り返しによって凝縮水が内部に発生する場合がある。電気加熱式触媒の内部に残存した凝縮水は、蒸発するまで電気加熱式触媒が電力で発熱したときの熱を奪い、電気加熱式触媒の昇温を遅らせてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、電気加熱式触媒の電力量を制御する際に凝縮水の有無や残存量を制御に加味させ、電気加熱式触媒の電力量をより適切に制御する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
通電により発熱して触媒を加熱する発熱体と、
前記発熱体を収容するケースと、
前記発熱体と前記ケースとの間に設けられ電気を絶縁する絶縁部材と、
前記ケースの温度と内燃機関の稼働時間とに基づいて、前記ケース内に発生する凝縮水吸水量と、前記ケース内から蒸発する凝縮水蒸発量と、の少なくとも一つを算出する算出手段と、
を備えたことを特徴とする電気加熱式触媒の制御装置である。
【０００７】
本発明によると、電気加熱式触媒の内部の凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量との少なくとも一つが算出され、電気加熱式触媒への電力量を制御する際に凝縮水の有無や残存量を制御に加味させることができる。これにより、凝縮水を考慮して電気加熱式触媒の電力量をより適切に制御することができる。
【０００８】
前記凝縮水吸水量と前記凝縮水蒸発量とを用いて算出される前記ケース内に残存する凝縮水残存量に基づいて、前記発熱体に必要な電力量を変更する電力量変更手段を更に備えるとよい。
【０００９】
凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるために電気加熱式触媒の熱がより多く用いられ、電気加熱式触媒の昇温が遅れる。本発明によると、凝縮水残存量に基づいて、発熱体に必要な電力量を変更するので、例えば、凝縮水残存量が多くなる程、発熱体に必
要な電力量を多くし発熱体の発熱量を多くすることができる。これにより、早期に凝縮水を除去することができると共に電気加熱式触媒の昇温が遅れることを回避することができる。また、凝縮水残存量に基づいて発熱体に必要な電力量を変更するので、凝縮水を蒸発させるためだけの電力量を増加させることができ、発熱体への電力量を過剰に増大させることもなく、消費電力量の過剰な増大や電気加熱式触媒の過昇温を回避することができる。
【００１０】
前記発熱体が使用する使用電力量と、前記凝縮水残存量に応じた補正判定電力量を基本判定電力量に上乗せした判定電力量と、を比較して、前記発熱体への通電システムの異常を判別する通電システム異常判別手段を更に備えるとよい。
【００１１】
凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるために電気加熱式触媒の熱がより多く用いられ、発熱体が使用する使用電力量が多くなる。本発明によると、判定電力量が、凝縮水残存量に応じた補正電力量を基本電力量に上乗せして求められるので、凝縮水残存量が多くなることによって発熱体が使用する使用電力量が多くなったことを考慮して、通電システムの異常を判別することができる。これによって、通電システムの異常を精度良く判別することができる。
【００１２】
加熱異常を検出するタイミングでの、前記触媒の温度と、前記触媒の目標温度と、を比較して、前記触媒の加熱異常を判別する加熱異常判別手段であって、前記凝縮水吸水量と前記凝縮水蒸発量とを用いて算出される前記ケース内に残存する凝縮水残存量に応じて加熱異常を検出するタイミングを変更する加熱異常判別手段を更に備えるとよい。
【００１３】
凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるために電気加熱式触媒の熱がより多く用いられ、触媒の温度上昇が緩やかになる。本発明によると、凝縮水残存量に応じて加熱異常を検出するタイミングを変更するので、例えば、凝縮水残存量が多くなる程、触媒の加熱異常を検出するタイミングを遅くすることができる。これにより、凝縮水残存量が多くなることによって触媒の温度上昇が緩やかになることを考慮して、触媒の加熱異常を判別することができる。これによって、触媒の加熱異常を精度良く判別することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、電気加熱式触媒の電力量を制御する際に凝縮水の有無や残存量を制御に加味させることができ、電気加熱式触媒の電力量をより適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係るＥＨＣの概略構成を示す図である。
【図３】実施例１に係る凝縮水残存量算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例１に係る凝縮水吸水量算出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係るケース温度変化割合と凝縮水吸水量との相関関係を示すマップである。
【図６】実施例１に係る凝縮水蒸発量算出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】実施例１に係るケースの温度の関数を内燃機関の稼働時間で積分する様子を示す図である。
【図８】実施例１に係る総合要求電力量算出ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施例１に係る凝縮水残存量と補正要求電力量との相関関係を示すマップである。
【図１０】実施例１に係る通電システム異常判別ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】実施例１に係る加熱異常判別ルーチンを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００１７】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、気筒を４つ有する水冷式の４ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関１は、ガソリンエンジン等であってもよい。内燃機関１は、車両に搭載されている。車両は、内燃機関と電気モータとを備えたハイブリッドシステムを採用した車両であってもよい。内燃機関１には、排気通路２が接続されている。内燃機関１に接続された排気通路２の途中には、電気加熱式触媒（以下、ＥＨＣという）３が配置されている。ＥＨＣ３は、内燃機関１から排出された排気中の排気物質を浄化するものである。
【００１８】
図２は、実施例１に係るＥＨＣの概略構成を示す図である。図２に示すＥＨＣ３は、触媒担体４、排気浄化触媒５、電極６、ケース７、及びマット８を備えている。触媒担体４は、円柱状に形成されており、その中心軸が排気流れ方向と同じ排気通路２の中心軸と同軸となるように設置されている。触媒担体４には排気浄化触媒５が担持されている。排気浄化触媒５としては、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒及び三元触媒等を例示することができる。
【００１９】
触媒担体４は、通電されると自身が有する電気抵抗で発熱する材料によって形成されている。触媒担体４が、本発明の発熱体に対応する。触媒担体４の材料としては、ＳｉＣを例示することができる。触媒担体４は、排気流れ方向に延び且つ排気流れ方向と垂直な断面がハニカム状をなす複数の通路を有している。この通路に排気を流通させる。触媒担体４には、電極６が接続されている。電極６には不図示のバッテリから電力が供給される。触媒担体４は、電極６に電力が供給されると通電されるようになっている。触媒担体４が通電されると触媒担体４は発熱し、触媒担体４に担持された排気浄化触媒５を加熱して昇温させ、排気浄化触媒５の活性化を促進することができる。
【００２０】
触媒担体４はケース７に収容されている。ケース７は、金属製である。ケース７を構成する金属材料としては、ステンレス鋼材を例示することができる。ケース７は、触媒担体４が内部に配置される収容部７ａと、収容部７ａよりも排気流れ方向上流側及び下流側で収容部７ａと排気通路２とを接続するテーパ部７ｂ，７ｃと、を有している。収容部７ａの通路断面積は、排気通路２の通路断面積よりも大きくなっている。収容部７ａの内部には、触媒担体４及びマット８が収容されている。テーパ部７ｂ，７ｃは、収容部７ａから離れ排気通路２に近付くに従って通路断面積が縮小するテーパ形状となっている。
【００２１】
ケース７の収容部７ａの内壁面と、触媒担体４の外周面と、の間には、絶縁部材としての円環状のマット８が挟み込まれている。マット８がケース７内に配置されることにより、触媒担体４がケース７内でマット８によって支持される。マット８は、電気を絶縁する電気絶縁材で構成されている。マット８を構成する材料としては、アルミナを主成分とするセラミックファイバを例示することができる。マット８は、触媒担体４の外周面に巻きつけられている。電気絶縁材のマット８が触媒担体４とケース７との間に設けられているので、触媒担体４に通電したときにその電気がマット８で絶縁されケース７へ流れてしまうことが防止されている。
【００２２】
ＥＨＣ３のケース外周壁面には、ケース７の温度を検出するケース温度センサ９が配置されている。ケース温度センサ９により、ＥＨＣ３の壁温であるケース７の温度を検出す
ることができる。また、ケース７の排気流れ下流側のテーパ部７ｃには、ＥＨＣ３の排気浄化触媒５を流通した排気の温度を検出する排気温度センサ１０が配置されている。排気温度センサ１０により、ＥＨＣ３の排気浄化触媒５の床温を推定することができる。
【００２３】
図１に示すように、以上述べたように構成された内燃機関１には、内燃機関１を制御するためのＥＣＵ（電子制御ユニット）１１が併設されている。ＥＣＵ１１は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ１１には、ケース温度センサ９、排気温度センサ１０、クランクポジションセンサ１２、アクセルポジションセンサ１３、外気温度センサ１４等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１１に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１１には、ＥＨＣ３の電極６が電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ１１により電極６（ＥＨＣ３）への電力量が制御される。
【００２４】
（ＥＨＣ制御）
ＥＨＣ３は、排気浄化触媒５を加熱して排気浄化触媒５を早期に活性化させるために、排気浄化触媒５が低温不活性状態である内燃機関１の始動時等に電極６へ電力が供給され、触媒担体４が発熱するよう制御される。この排気浄化触媒５の早期活性化を妨げるものとして、ＥＨＣ３の内部の凝縮水が存在する。凝縮水は、内燃機関の低温始動等の繰り返しによって大量に発生する。触媒担体４やマット８が凝縮水を吸水していると、電極６へ電力を供給した時に凝縮水が触媒担体４の発熱した熱を蒸発するまで奪うため、排気浄化触媒５の昇温が遅れ、排気浄化触媒５の活性化が遅くなってしまう。特に、触媒担体４がＳｉＣ製であると、ＳｉＣ製の触媒担体４は吸水し易いため、マット８まで凝縮水が除去できていないと、マット８からＳｉＣ製の触媒担体４へ凝縮水が浸入してしまう。マット８はケース７と接しているため、温度上昇し難くマット８の凝縮水の蒸発が遅れるので、マット８からＳｉＣ製の触媒担体４へ凝縮水が浸入し易い。よって、ＳｉＣ製の触媒担体４であると、さらに排気浄化触媒５の昇温が遅れ、排気浄化触媒５の活性化が遅くなってしまう。このように凝縮水は、ＥＨＣ３の制御に悪影響を及ぼす。
【００２５】
そこで、本実施例では、ケース７の温度と内燃機関１の稼働時間とに基づいて、ケース７内に発生する凝縮水吸水量と、ケース７内から蒸発する凝縮水蒸発量と、を算出するようにした。さらに算出された凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とを用いてケース７内に残存する凝縮水残存量を算出するようにした。そして、算出された凝縮水残存量に基づいて、電極６に供給する、触媒担体４に必要な総合要求電力量を変更するようにした。
【００２６】
なお、本実施例では、ケース７の温度と内燃機関１の稼働時間とに基づいて、凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量との両方を算出するようにしているが、本発明はこれに限られない。本発明としては、ケース７の温度と内燃機関１の稼働時間とに基づいて、凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とのうちいずれか一方だけを算出するものでもよい。
【００２７】
具体的に本実施例では、凝縮水吸水量は、内燃機関１の稼働前から稼働中におけるケース７の温度の変化を内燃機関１の稼働時間で割ったケース温度変化割合を、予め求められたケース温度変化割合と凝縮水吸水量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。凝縮水蒸発量は、内燃機関１の稼働時のケース７の温度を関数化し、このケース７の温度の関数を内燃機関１の稼働時間で積分することで、算出される。凝縮水残存量は、前回値と、今回の凝縮水吸水量から今回の凝縮水蒸発量を差し引いた値と、の和をとることで、算出される。総合要求電力量は、ケース７の温度に応じた基本要求電力量と、凝縮水残存量を、予め求められた凝縮水残存量と補正要求電力量との相関関係を示したマップに取り込むことで算出される補正要求電力量と、の和をとることで算出され、この総合要求電力量を上回るまで電極６への電力の供給が実行される。
【００２８】
本実施例によると、ＥＨＣ３の内部の凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とが算出され、ＥＨＣ３への電力量を制御する際に凝縮水残存量を制御に加味させている。これにより、凝縮水を考慮してＥＨＣ３の電力量をより適切に制御することができる。詳述すると、例えば、凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるために触媒担体４の熱がより多く用いられ、排気浄化触媒５の昇温が遅れ排気浄化触媒５の活性化も遅れる。しかし本実施例によると、凝縮水残存量に基づいて、触媒担体４に必要な電力量を変更するので、例えば、凝縮水残存量が多くなる程、触媒担体４に必要な電力量を多くし触媒担体４の発熱量を多くすることができる。これにより、早期に凝縮水を除去することができると共に排気浄化触媒５の昇温が遅れることを回避することができる。また、凝縮水残存量に基づいて触媒担体４に必要な電力量を変更するので、凝縮水を蒸発させるためだけの電力量を増加させることができ、触媒担体４への電力量を過剰に増大させることもなく、消費電力量の過剰な増大や排気浄化触媒５の過昇温を回避することができる。
【００２９】
（凝縮水残存量算出ルーチン）
ＥＣＵ１１における凝縮水残存量算出ルーチンについて、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。図３は、凝縮水残存量算出ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ１１によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が、本発明の算出手段に対応する。
【００３０】
図３に示すルーチンが開始されると、Ｓ１０１では、凝縮水吸水量算出サブルーチンを実行する。
【００３１】
図４は、凝縮水吸水量算出サブルーチンを示すフローチャートである。図４に示すサブルーチンが開始されると、Ｓ２０１では、外気温度が予め定めた所定温度Ｔ１よりも低いか否かを判別する。外気温度は、外気温度センサ１４で検出する。Ｓ２０１において、肯定判定された場合には、Ｓ２０２へ移行する。一方、Ｓ２０１において、否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。Ｓ２０２では、ケース７の温度が予め定めた所定温度Ｔ２よりも低いか否かを判別する。ケース７の温度は、ケース温度センサ９で検出する。Ｓ２０２において、肯定判定された場合には、Ｓ２０３へ移行する。一方、Ｓ２０２において、否定判定された場合には、Ｓ２０４へ移行する。Ｓ２０３では、内燃機関１が稼働停止しているか否かを判別する。内燃機関１が稼働しているか稼働停止しているかは、クランクポジションセンサ１２で内燃機関１の機関回転速度を検出することにより判断する。Ｓ２０３において、肯定判定された場合には、Ｓ２０５へ移行する。一方、Ｓ２０３において、否定判定された場合には、Ｓ２０８へ移行する。Ｓ２０４では、内燃機関１の稼働中のケース７の温度ＣＴ１を取り込み済みか否か、を判別する。Ｓ２０４において、肯定判定された場合には、Ｓ２０５へ移行する。一方、Ｓ２０４において、否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３２】
Ｓ２０５では、ケース７の温度変化△ＣＴを算出済みか否か、を判別する。なお、ケース７の温度変化△ＣＴとは、内燃機関１の稼働中のケース７の温度ＣＴ１から内燃機関１の稼働前のケース７の温度ＣＴ０を差し引いた値である。Ｓ２０５において、肯定判定された場合には、Ｓ２１０へ移行する。一方、Ｓ２０５において、否定判定された場合には、Ｓ２０６へ移行する。Ｓ２０６では、内燃機関１の稼働前のケース７の温度ＣＴ０を取り込み済みか否か、を判別する。Ｓ２０６において、肯定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。一方、Ｓ２０６において、否定判定された場合には、Ｓ２０７へ移行する。Ｓ２０７では、内燃機関１の稼働前のケース７の温度ＣＴ０を取り込む。ケース７の温度ＣＴ０は、ケース温度センサ９で検出することができる。本ステップの後、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３３】
Ｓ２０８では、内燃機関１の稼働中のケース７の温度ＣＴ１を取り込む。ケース７の温
度ＣＴ１は、ケース温度センサ９で検出することができる。Ｓ２０９では、ケース７の温度変化△ＣＴを算出する。ケース７の温度変化△ＣＴは、内燃機関１の稼働中のケース７の温度ＣＴ１から内燃機関１の稼働前のケース７の温度ＣＴ０を差し引いて算出される（△ＣＴ＝ＣＴ１−ＣＴ０）。本ステップの後、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３４】
Ｓ２１０では、ケース温度変化割合△ＣＴ／△ｔを算出する。ケース温度変化割合△ＣＴ／△ｔは、ケース７の温度変化△ＣＴを内燃機関１の稼働時間△ｔで割って算出される。Ｓ２１１では、凝縮水吸水量を算出する。凝縮水吸水量は、ケース温度変化割合△ＣＴ／△ｔを、図５に示す予め求められたケース温度変化割合と凝縮水吸水量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。本ステップの後、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３５】
図４に示すサブルーチンが一旦終了されると、図３に示すルーチンのＳ１０２へ移行する。Ｓ１０２では、凝縮水蒸発量算出サブルーチンを実行する。
【００３６】
図６は、凝縮水蒸発量算出サブルーチンを示すフローチャートである。図６に示すサブルーチンが開始されると、Ｓ３０１では、ケース７の温度が予め定めた所定温度Ｔ３よりも高いか否かを判別する。ケース７の温度は、ケース温度センサ９で検出する。Ｓ３０１において、肯定判定された場合には、Ｓ３０２へ移行する。一方、Ｓ３０１において、否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。Ｓ３０２では、内燃機関１が稼働しているか否かを判別する。内燃機関１が稼働しているか稼働停止しているかは、クランクポジションセンサ１２で内燃機関１の機関回転速度を検出することにより判断する。Ｓ３０２において、肯定判定された場合には、Ｓ３０３へ移行する。一方、Ｓ３０２において、否定判定された場合には、Ｓ３０４へ移行する。Ｓ３０３では、内燃機関１の稼働時のケース７の温度を関数化した関数ｆ（ｔ）を算出する。ケース温度センサ９で検出したケース７の温度を前回値と比較して増加量や減少量等から関数化する。本ステップの後、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３７】
Ｓ３０４では、内燃機関１の稼働履歴が存在するか否かを判別する。内燃機関１の稼働履歴は、ＥＣＵ１１に記録から判断する。Ｓ３０４において、肯定判定された場合には、Ｓ３０５へ移行する。一方、Ｓ３０４において、否定判定された場合には、本サブルーチンを一旦終了する。Ｓ３０５では、凝縮水蒸発量を算出する。凝縮水蒸発量は、図７に示すように、ケース７の温度の関数ｆ（ｔ）を内燃機関１の稼働時間で積分することで、算出される（凝縮水蒸発量Ｖ（ｔ）＝Ｋ∫ｆ（ｔ）ｄｔ）。本ステップの後、本サブルーチンを一旦終了する。
【００３８】
図６に示すサブルーチンが一旦終了されると、図３に示すルーチンのＳ１０３へ移行する。Ｓ１０３では、凝縮水吸水量を更新したか否かを判別する。Ｓ１０３において、肯定判定された場合には、Ｓ１０５へ移行する。一方、Ｓ１０３において、否定判定された場合には、Ｓ１０４へ移行する。Ｓ１０４では、凝縮水蒸発量を更新したか否かを判別する。Ｓ１０４において、肯定判定された場合には、Ｓ１０５へ移行する。一方、Ｓ１０４において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ１０５では、凝縮水残存量を算出する。凝縮水残存量は、前回値と、今回の凝縮水吸水量から今回の凝縮水蒸発量を差し引いた値と、の和をとることで、算出される。算出した凝縮水残存量は、ＥＣＵ１１に保存される。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００３９】
以上の本ルーチンであると、ＥＨＣ３の内部の凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とを算出して、凝縮水残存量を算出することができる。
【００４０】
（総合要求電力量算出ルーチン）
ＥＣＵ１１における総合要求電力量算出ルーチンについて、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。図８は、総合要求電力量算出ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ１１によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が、本発明の電力量変更手段に対応する。
【００４１】
図８に示すルーチンが開始されると、Ｓ４０１では、ＥＨＣ３の電極６に電力を供給していないＥＨＣ３の通電中でないか否かを判別する。Ｓ４０１において、肯定判定された場合には、Ｓ４０２へ移行する。一方、Ｓ４０１において、否定判定された場合には、Ｓ４１０へ移行する。Ｓ４０２では、現在のケース７の温度を取り込む。ケース７の温度は、ケース温度センサ９で検出する。Ｓ４０３では、通電要求温度を設定する。通電要求温度とは、電極６に電力を供給して排気浄化触媒５を昇温しなければならない温度である。Ｓ４０４では、現在のケース７の温度が通電要求温度よりも低いか否かを判別する。Ｓ４０４において、肯定判定された場合には、Ｓ４０５へ移行する。一方、Ｓ４０４において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４０５では、通電目標温度を設定する。通電目標温度とは、排気浄化触媒５を昇温させる目標の温度である。Ｓ４０６では、通電必要温度差を算出する。通電必要温度差は、通電目標温度から現在のケース７の温度を差し引くことで、算出される。Ｓ４０７では、基本要求電力量を算出する。基本要求電力量は、通電必要温度差を、予め求められた通電必要温度差と基本要求電力量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。結局、基本要求電力量は、ケース７の温度に応じた値である。Ｓ４０８では、通電を開始する。つまり、電極６に電力を供給し始める。Ｓ４０９では、電力量積算値をクリアしておく。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００４２】
Ｓ４１０では、電力量を算出する。電力量は、電力と通電時間とを掛けて算出される。Ｓ４１１では、電力量積算値を算出する。電力量積算値は、前回の電力量積算値と、Ｓ４１０で算出された電力量と、の和をとることで、算出される。Ｓ４１２では、補正要求電力量を算出する。補正要求電力量は、図３に示すルーチンで算出された凝縮水残存量を、図９に示す予め求められた凝縮水残存量と補正要求電力量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。Ｓ４１３では、総合要求電力量を算出する。総合要求電力量は、Ｓ４０７で算出された基本要求電力量と、Ｓ４１２で算出された補正要求電力量と、の和をとることで、算出される。Ｓ４１４では、電力量積算値が総合要求電力量を上回るか否かを判別する。Ｓ４１４において、肯定判定された場合には、Ｓ４１５へ移行する。一方、Ｓ４１４において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ４１５では、通電を終了する。つまり、電極６への電力の供給を停止する。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００４３】
以上の本ルーチンであると、凝縮水残存量を加味してＥＨＣ３の電極６へ供給する電力量を制御することができる。
【００４４】
（通電システム異常判別）
ＥＨＣ３では、ＥＨＣ３へ供給する電力量が少なくなり過ぎてしまうことを防止するために、通電システムの異常判別が行われる。通電システムの異常判別は、一般に、ＥＨＣ３の使用電力量（電力量積算値）と判定電力量とを比較して、ＥＨＣ３の使用電力量が判定電力量を上回る場合に、通電が正常に行われたと判定し、ＥＨＣ３の使用電力量が判定電力量を上回らない場合に、通電異常が生じたと判定する。しかしながら、ＥＨＣ３の内部の凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるためにＥＨＣ３の熱がより多く用いられ、使用電力量が多くなる。それにもかかわらず、判定電力量を一定値としてしまうと、凝縮水残存量が多ければ使用電力量が多いために多くの場合に通電システムの通電が正常と判定されてしまい、実際の通電システムの異常判別ができない。
【００４５】
そこで、本実施例では、触媒担体４が使用する使用電力量である電力量積算値と、凝縮水残存量に応じた補正判定電力量を基本判定電力量に上乗せした判定電力量と、を比較して、ＥＨＣ３の通電システムの異常を判別するようにした。
【００４６】
凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるためにＥＨＣ３の熱がより多く用いられ、触媒担体４が使用する使用電力量（電力量積算値）が多くなる。本実施例によると、判定電力量が、凝縮水残存量に応じた補正判定電力量を基本判定電力量に上乗せして求められるので、凝縮水残存量が多くなることによって触媒担体４が使用する使用電力量（電力量積算値）が多くなったことを考慮して、通電システムの異常を判別することができる。これによって、通電システムの異常を精度良く判別することができる。
【００４７】
（通電システム異常判別ルーチン）
ＥＣＵ１１における通電システム異常判別ルーチンについて、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。図１０は、通電システム異常判別ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ１１によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が、本発明の通電システム異常判別手段に対応する。
【００４８】
図１０に示すルーチンが開始されると、Ｓ５０１では、ＥＨＣ３の電極６に電力を供給しているＥＨＣ３の通電中であるか否かを判別する。Ｓ５０１において、肯定判定された場合には、Ｓ５０２へ移行する。一方、Ｓ５０１において、否定判定された場合には、Ｓ５０８へ移行する。Ｓ５０２では、電力量積算値を算出する。電力量積算値は、触媒担体４が使用する使用電力量であり、例えば、図８に示すルーチンが実行されることで更新されている。Ｓ５０３では、通電開始時のケース７の温度と、通電目標温度と、を取り込む。通電開始時のケース７の温度と、通電目標温度とは、例えば、図８に示すルーチンが実行された際にＥＣＵ１１に記憶されている。Ｓ５０４では、基本判定電力量を算出する。基本判定電力量は、通電開始時のケース７の温度及び通電目標温度を、予め求められた通電開始時のケース７の温度及び通電目標温度と基本判定電力量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。Ｓ５０５では、凝縮水残存量を取り込む。凝縮水残存量は、例えば、図３に示すルーチンが実行された際に算出されている。Ｓ５０６では、補正判定電力量を算出する。補正判定電力量は、Ｓ５０５で取り込まれた凝縮水残存量を、予め求められた凝縮水残存量と補正判定電力量との相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。Ｓ５０７では、判定電力量を算出する。判定電力量は、Ｓ５０４で算出された基本判定電力量と、Ｓ５０６で算出された補正判定電力量と、の和をとることで、算出される。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００４９】
Ｓ５０８では、ＥＨＣ３の電極６への電力供給を終了したＥＨＣ３の通電終了か否かを判別する。Ｓ５０８において、肯定判定された場合には、Ｓ５０９へ移行する。一方、Ｓ５０８において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ５０９では、電力量積算値が判定電力量を上回るか否かを判別する。Ｓ５０９において、肯定判定された場合には、Ｓ５１０へ移行する。一方、Ｓ５０９において、否定判定された場合には、Ｓ５１１へ移行する。Ｓ５１０では、ＥＨＣ３の通電システムの通電が正常であると判定する。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ５１１では、ＥＨＣ３の通電システムの通電が異常であると判定する。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００５０】
以上の本ルーチンであると、凝縮水残存量を加味してＥＨＣ３の通電システムの異常を精度良く判別することができる。
【００５１】
（加熱異常判別）
ＥＨＣ３では、排気浄化触媒５の床温が目標温度に到達しているか否かの加熱異常判別が行われる。加熱異常判別は、一般に、加熱異常を検出するタイミングで、排気浄化触媒
５の温度と、排気浄化触媒５の目標温度と、を比較して、排気浄化触媒５の温度が目標温度を上回る場合に、加熱が正常に行われたと判定し、排気浄化触媒５の温度が目標温度を上回らない場合に、触媒床温が低下している加熱異常が生じたと判定する。しかしながら、ＥＨＣ３の内部の凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるためにＥＨＣ３の熱がより多く用いられ、排気浄化触媒５の温度上昇が緩やかになる。それにもかかわらず、加熱異常を検出するタイミングを一定タイミングとしてしまうと、凝縮水残存量が多ければ排気浄化触媒５の温度上昇が緩やかなためにそのタイミングでは排気浄化触媒５の温度が目標温度を上回らない場合が多くなり、実際の加熱異常判別ができない。
【００５２】
そこで、本実施例では、加熱異常を検出するタイミングでの、排気浄化触媒５の温度と、排気浄化触媒５の目標温度と、を比較して、排気浄化触媒５の加熱異常を判別するものであって、凝縮水吸水量と凝縮水蒸発量とを用いて算出されるケース７内に残存する凝縮水残存量に応じて加熱異常を検出するタイミングを変更するようにした。
【００５３】
凝縮水残存量が多くなると、凝縮水を蒸発させるためにＥＨＣ３の熱がより多く用いられ、排気浄化触媒５の温度上昇が緩やかになる。本実施例によると、凝縮水残存量に応じて加熱異常を検出するタイミングを変更するので、例えば、凝縮水残存量が多くなる程、排気浄化触媒５の加熱異常を検出するタイミングを遅くすることができる。これにより、凝縮水残存量が多くなることによって排気浄化触媒５の温度上昇が緩やかになることを考慮して、排気浄化触媒５の加熱異常を判別することができる。これによって、排気浄化触媒５の加熱異常を精度良く判別することができる。
【００５４】
（加熱異常判別ルーチン）
ＥＣＵ１１における加熱異常判別ルーチンについて、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。図１１は、加熱異常判別ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返しＥＣＵ１１によって実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が、本発明の加熱異常判別手段に対応する。
【００５５】
図１１に示すルーチンが開始されると、Ｓ６０１では、ＥＨＣ３の電極６に電力を供給しているＥＨＣ３の通電中であるか否かを判別する。Ｓ６０１において、肯定判定された場合には、Ｓ６０２へ移行する。一方、Ｓ６０１において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６０２では、通電時間を計数する。Ｓ６０３では、排気浄化触媒５の床温を推定する。排気浄化触媒５の床温は、排気温度センサ１０で検出した排気浄化触媒５を流通した排気温度から推定される。なお、排気浄化触媒５の床温は、ケース温度センサ９で検出するケース７の温度から推定するものでもよい。Ｓ６０４では、排気浄化触媒５の加熱異常判別に用いる排気浄化触媒５の目標温度を設定する。Ｓ６０５では、基本判定カウントを算出する。基本判定カウントは、予め求められた値等である。Ｓ６０６では、凝縮水残存量を取り込む。凝縮水残存量は、例えば、図３に示すルーチンが実行された際に算出されている。Ｓ６０７では、補正判定カウントを算出する。補正判定カウントは、Ｓ６０６で取り込まれた凝縮水残存量を、予め求められた凝縮水残存量と補正判定カウントとの相関関係を示したマップに取り込むことで、算出される。Ｓ６０８では、加熱異常を検出するタイミングを求めるための判定カウントを算出する。判定カウントは、Ｓ６０５で算出された基本判定カウントと、Ｓ６０７で算出された補正判定カウントと、の和をとることで、算出される。Ｓ６０９では、通電時間が判定カウントを上回るか否かを判別する。つまり、通電時間が判定カウントを上回ると、加熱異常を検出するタイミングが到来したことになる。Ｓ６０９において、肯定判定された場合には、Ｓ６１０へ移行する。一方、Ｓ６０９において、否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６１０では、排気浄化触媒５の推定床温が目標温度を上回るか否かを判別する。Ｓ６１０において、肯定判定された場合には、Ｓ６１１へ移行する。一方、Ｓ６１０において、否定判定された場合には、Ｓ６１２へ移行する。Ｓ６１１では、ＥＨＣ３の通電が正
常に行われ、加熱が正常に行われたと判定する。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。Ｓ６１２では、ＥＨＣ３の通電異常等が生じ、加熱異常が生じたと判定する。本ステップの後、本ルーチンを一旦終了する。
【００５６】
以上の本ルーチンであると、凝縮水残存量を加味して排気浄化触媒５の加熱異常を精度良く判別することができる。
【００５７】
＜その他＞
本発明に係る電気加熱式触媒の制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１：内燃機関、２：排気通路、３：ＥＨＣ、４：触媒担体、５：排気浄化触媒、６：電極、７：ケース、７ａ：収容部、７ｂ，７ｃ：テーパ部、８：マット、９：ケース温度センサ、１０：排気温度センサ、１１：ＥＣＵ、１２：クランクポジションセンサ、１３：アクセルポジションセンサ、１４：外気温度センサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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