JP2013185499A

JP2013185499A - 通電加熱式触媒装置の異常判定システム

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Publication number: JP2013185499A
Application number: JP2012051437A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takagaki; 忠史高垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-08
Also published as: JP5786766B2

Abstract

【課題】技術的制約の少ない通電加熱式触媒装置の異常判定システム及び異常判定方法、異常判定プログラムを提供する。
【解決手段】通電加熱式触媒装置１７の異常判定システムEは、通電加熱式触媒装置１７と、触媒担体１７ａへの通電を制御する通電制御部６０と、触媒担体１７ａへの通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値R(n)を取得する初期抵抗値取得部６１と、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)を記憶する抵抗値記憶部６２と、抵抗値記憶部６２に記憶されている前回分の初期抵抗値R(n-1)と、今回分の初期抵抗値R(n)と、の差分としての抵抗差分値ΔRを算出する抵抗差分値算出部６３と、抵抗差分値算出部６３が算出した抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定する異常判定部６４と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、通電加熱式触媒装置の異常判定システム及び異常判定方法、異常判定プログラムに関する。

内燃機関の始動直後など排気ガスを浄化する触媒が活性化するまでの時間、すなわちＮＯｘなどの排気ガスを十分に浄化できない時間を短縮するために、触媒を担持する触媒担体を通電により温める通電加熱式触媒装置（ＥＨＣ）が提案されている。

この種の技術として、特許文献１は、十分に加熱された状態の触媒担体の抵抗値を測定することで、通電加熱式触媒装置の異常を判定する技術を開示している。

特開２００９−１９１６８１号公報

しかし、上記特許文献１では、測定前に予め触媒担体を十分に加熱しておかなければならない技術的制約がある。この技術的制約は、異常判定の精度を高めるためとしている（特許文献１の段落番号００３２を参照）。

本願発明の目的は、技術的制約の少ない通電加熱式触媒装置の異常判定システム及び異常判定方法、異常判定プログラムを提供することにある。

本願発明の観点によれば、排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒を担持する触媒担体と、前記触媒担体に通電するために前記触媒担体に形成された表面電極と、を備え、前記触媒担体の前記表面電極を介して前記触媒担体に通電することで前記触媒を加熱可能な通電加熱式触媒装置と、前記触媒担体への通電を制御する通電制御手段と、前記触媒担体への通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値を取得する初期抵抗値取得手段と、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、前記初期抵抗値記憶手段に記憶されている前回分の前記初期抵抗値と、今回分の前記初期抵抗値と、の差分としての抵抗差分値を算出する抵抗差分値算出手段と、前記抵抗差分値算出手段が算出した前記抵抗差分値が第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定する異常判定手段と、を備えた、通電加熱式触媒装置の異常判定システムが提供される。
好ましくは、前記異常判定手段は、前記抵抗差分値算出手段が算出した前記抵抗差分値が前記第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置の前記触媒担体に異常が発生したと判定する。
好ましくは、前記異常判定手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が第２の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定する。
好ましくは、前記異常判定手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が前記第２の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置の前記表面電極に異常が発生したと判定する。
好ましくは、前記通電制御手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が前記第２の所定値を超えていたことで前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと前記異常判定手段が判定したら、前記触媒担体への通電の電流値を通常時と比較して低く設定する。
好ましくは、前記初期抵抗値は、前記触媒担体への通電開始直後における通電抵抗値である。
好ましくは、前記触媒担体は、炭化珪素である。
本願発明の他の観点によれば、排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒を担持する触媒担体と、前記触媒担体に通電するために前記触媒担体に形成された表面電極と、を備え、前記触媒担体の前記表面電極を介して前記触媒担体に通電することで前記触媒を加熱可能な通電加熱式触媒装置の異常判定方法であって、前記触媒担体への通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値を取得するステップと、前記初期抵抗値を記憶するステップと、前回分の前記初期抵抗値と、今回分の前記初期抵抗値と、の差分としての抵抗差分値を算出するステップと、前記抵抗差分値が第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定するステップと、を含む、通電加熱式触媒装置の異常判定方法が提供される。
また、コンピュータに、上記の通電加熱式触媒装置の異常判定方法を実行させるための異常判定プログラムが提供される。

本願発明によれば、技術的制約の少ない通電加熱式触媒装置の異常判定システム及び異常判定方法、異常判定プログラムが提供される。

図1は、車両のブロック図である。図2は、車両の要部ブロック図である。図3は、図２のX部拡大図である。図4は、図３のIV-IV断面図である。図5は、異常判定フローである。図6は、異常判定フローである。図7は、異常判定フローである。図8は、複数の初期抵抗値R(n)の測定結果を示すグラフである。図9は、複数の初期抵抗値R(n)の測定結果を示すグラフであって、触媒担体に異常が発生した場合を示す。図10は、複数の初期抵抗値R(n)の測定結果を示すグラフであって、表面電極に異常が発生した場合を示す。

以下、本願発明の好適な実施形態を説明する。本実施形態において、車両１は、制御部５、内燃機関１０（エンジン１１、吸気通路１２、排気通路１５、空燃比センサ１６、通電加熱式触媒装置１７、ＥＨＣコントローラ１９（Electrical Heated Catalyst）、機関出力軸２０、ラジエータ１８、水温計１８ａ）、内燃機関１０の回転力に基づいて発電する発電機３１、発電機３１で発電された電力を蓄えるバッテリ３３、バッテリ３３の蓄電量を計測するＳＯＣメータ３４、発電機３１またはバッテリ３３の電力で駆動する電動モータ３５、発電機３１で発電された電力の電動モータ３５やバッテリ３３への印加とバッテリ３３に蓄電された電力の電動モータ３５への印加とを選択的に行うインバータ３７、内燃機関１０の回転力を発電機３１と減速機４３を介した車輪４７とに分配する動力分配機構３９、電動モータ回転軸４１、減速機４３、ドライブシャフト４５、及び車輪４７を備え、内燃機関１０による車両駆動と、電動モータ３５による車両駆動が可能なハイブリッド車である。

まず、内燃機関１０などによって発生した回転力を車輪４７などに伝達する流れについて説明する。

内燃機関１０の運転中、エンジン１１の各シリンダーの燃焼室には、吸気通路１２から吸気弁（不図示）を介して、空気が吸入される。インジェクタから噴射された燃料は、吸入された空気と混ざって混合気を形成する。制御部５からの点火信号に基づく点火プラグの点火によって、混合気は燃焼する。混合気の燃焼による爆発力に応じたピストンの往復運動により、機関出力軸２０が回転する。

エンジン１１からの燃焼による排気ガスは、排気弁（不図示）を介して排気通路１５より排出される。排気通路１５に設けられた空燃比センサ１６により、排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）が検出され、これに基づいて、空燃比フィードバック補正（インジェクタから噴射する燃料量の調整）が行われる。また、排気ガスは、排気通路１５に設けられた通電加熱式触媒装置１７により浄化される。

内燃機関１０（機関出力軸２０）の回転力は、動力分配機構３９に伝達される。機関出力軸２０の回転力は、動力分配機構３９で、発電機３１と電動モータ回転軸４１とに分配して伝達される。電動モータ回転軸４１の回転力は、内燃機関１０からの伝達された回転力の他、電動モータ３５の回転力にも基づく。減速機４３は、内燃機関１０及び電動モータ３５の少なくとも一方の回転力に基づく電動モータ回転軸４１の回転力を減速してドライブシャフト４５に伝達し、車輪４７を回転させ、車両１を走行させる。

車両１の発進時や低負荷時等は、内燃機関１０からの回転力の伝達を遮断するか、内燃機関１０の運転を停止させ、バッテリ３３からの電力で電動モータ３５を回転させ、電動モータ３５の回転力で車輪４７を回転させて車両１を走行させる。この走行をEV走行と称する。

車両１の通常走行時は、内燃機関１０の回転力を発電機３１及び車輪４７に分配して伝達し、発電機３１で発生した電力で電動モータ３５を回転させ、電動モータ３５の回転力を車輪４７に伝達する。この場合、内燃機関１０の回転力、及び発電機３１からの電力供給に基づく電動モータ３５の回転力によって車輪４７を回転させて車両１を走行させる。

車両１の加速時等の高負荷時は、内燃機関１０の回転力を発電機３１及び車輪４７に分配して伝達し、発電機３１で発生した電力及びバッテリ３３からの電力で電動モータ３５を回転させ、電動モータ３５の回転力を車輪４７に伝達する。この場合、内燃機関１０の回転力、及び発電機３１及びバッテリ３３からの電力供給に基づく電動モータ３５の回転力によって車輪４７を回転させて車両１を走行させる。

車両１の減速時や制動時等は、内燃機関１０からの回転力の伝達を遮断するか、内燃機関１０の運転を停止させ、車輪４７の回転力を電動モータ３５に伝達して回生発電を行い、得られた電力をバッテリ３３に蓄電する。

ＳＯＣメータ３４で計測されるバッテリ３３の蓄電量が蓄電量閾値を下回る場合は、バッテリ３３から電動モータ３５への電力供給は行われない。この場合は、発電機３１で発生した電力はバッテリ３３の充電に使用される。

ラジエータ１８は、エンジン１１を冷却する冷却水を空冷するためのものである。ラジエータ１８には、冷却水の水温を測定するための水温計１８ａが取り付けられている。水温計１８ａは、制御部５に冷却水の水温の温度値を出力する。

次に、図２を参照して、通電加熱式触媒装置１７による排気ガスの浄化について説明する。通電加熱式触媒装置１７は、ハニカム構造であって触媒Pを担持する略筒状の触媒担体１７ａ、触媒担体１７ａの外周面に取り付けられる一対の表面電極１７ｂ、一対の表面電極１７ｂに夫々取り付けられる一対の金属電極１７ｃと、を有する。図２に示すように、各表面電極１７ｂは、触媒担体１７ａの長手方向（排気ガスの流れの方向）に沿って矩形状に細長く形成されたシート状の電極である。一対の表面電極１７ｂは、触媒担体１７ａを挟むように配置されている。

図３に示すように、各金属電極１７ｃは、触媒担体１７ａの周方向に沿って延びる細長い複数の金属条５０と、接続端子５１と、によって構成されている。複数の金属条５０は、触媒担体１７ａの長手方向に並べて配置されている。複数の金属条５０は、接続端子５１に電気的に接続されている。接続端子５１には電気線５２の一端が取り付けられており、図２に示すように、電気線５２の他端はＥＨＣコントローラ１９に接続されている。

各金属条５０は、表面電極１７ｂに対して２ヶ所で電気的に接続し、固定されている。各金属条５０は、セグメント構造の固定層５３によって、表面電極１７ｂに対して電気的に接続している。図４に示すように、表面電極１７ｂは下地層を構成しており、金属電極１７ｃは固定層を構成している。本図において細かいハッチングは、金属電極１７ｃの金属条５０と固定層５３との接合、金属電極１７ｃと表面電極１７ｂとの接合、表面電極１７ｂと触媒担体１７ａとの接合をイメージしている。そして、太線矢印は金属電極１７ｃの金属条５０から触媒担体１７ａへの電流をイメージしたものである。なお、固定層５３や表面電極１７ｂは溶射によって形成される。固定層５３の素材は、例えばNi50Cr、CoNiCrAlY、FeCrAlY、即ちCo系、Ni系、MCｒAl系である。表面電極１７ｂの素材は、例えばNi50Cr、CoNiCrAlY、FeCrAlY、即ちCo系、Ni系、MCｒAl系である。金属電極１７ｃの素材は、例えばFeCrAlY、インコネル（耐熱合金）である。

ＥＨＣコントローラ１９は、制御部５、及びバッテリ３３に接続され、制御部５の制御に基づいて、触媒担体１７ａへの通電を行う。

制御部５は、CPU（Central Processing Unit）とROM（Read Only Memory）、RAM（Randam Access Memory）によって構成されている。ROMには、異常判定プログラムを含む制御プログラムが記憶されている。制御プログラムは、CPUに読み込まれ、CPU上で実行されることで、CPU等のハードウェアを通電制御部６０（通電制御手段）、初期抵抗値取得部６１（初期抵抗値取得手段）、抵抗値記憶部６２（抵抗値記憶手段）、抵抗差分値算出部６３（抵抗差分値算出手段）、異常判定部６４（異常判定手段）として機能させる。

通電制御部６０は、触媒担体１７ａへの通電を制御する部分である。

初期抵抗値取得部６１は、触媒担体１７ａへの通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値R(n)を取得する部分である。初期抵抗値R(n)は、具体的には、触媒担体１７ａへの通電開始直後における通電抵抗値である。

抵抗値記憶部６２は、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)を記憶する部分である。

抵抗差分値算出部６３は、抵抗値記憶部６２に記憶されている前回分の初期抵抗値R(n-1)と、今回分の初期抵抗値R(n)と、の差分としての抵抗差分値ΔRを算出する部分である。

異常判定部６４は、初期抵抗値R(n)や抵抗差分値ΔRに基づいて、通電加熱式触媒装置１７の異常発生を判定する部分である。

通電加熱式触媒装置１７における触媒Pは、白金やロジウムなどの貴金属で構成され、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）などを浄化する。また、通電加熱式触媒装置１７における触媒担体１７ａは、炭化珪素（ＳｉＣ）のような導体あるいは半導体で構成されるハニカム基材が用いられる。

通電加熱式触媒装置１７は、触媒担体１７ａに流れる電流によるジュール熱で触媒担体１７ａが温まり、これにより触媒担体１７ａが担持した触媒Pを温める。

次に、図５〜１０を参照して、車両１の作動を説明する。

先ず、車両１の電源を投入することで制御部５を起動させる（S100）。すると、通電制御部６０は、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるか判定する（S110）。通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度が所定値以下である状態を意味する。具体的には、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度が５０度以下である状態を意味する。更に具体的には、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度が略大気温度である状態を意味する。

通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度は、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａに専用の温度計を取り付けて測定してもよい。本実施形態では、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度がラジエータ１８の冷却水の水温に等しいと見做す。従って、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、ラジエータ１８の冷却水の水温が所定値以下である状態を意味する。具体的には、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、ラジエータ１８の冷却水の水温が５０度以下である状態を意味する。更に具体的には、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるとは、ラジエータ１８の冷却水の水温が略大気温度である状態を意味する。従って、通電制御部６０は、ラジエータ１８の水温計１８ａからの温度値に基づいて、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあるか判定する（S110）。

通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあると判定したら（S110:YES）、通電制御部６０は、一対の金属電極１７ｃ間に瞬間的に電圧を印加する（S120）。そして、初期抵抗値取得部６１は、このとき触媒担体１７ａを流れた電流の電流値を計測する（S130）。次に、初期抵抗値取得部６１は、計測した電流値と、一対の金属電極１７ｃ間に印加した電圧の電圧値と、に基づいて、一対の金属電極１７ｃ間の抵抗値である初期抵抗値R(n)を算出して取得する（S140）。初期抵抗値取得部６１は、取得した初期抵抗値R(n)を抵抗値記憶部６２に記憶させる（S150）。図８は、抵抗値記憶部６２に記憶された複数の初期抵抗値R(n)をイメージしたものである。図８に示すグラフの横軸はサンプル番号ｎであり、縦軸は初期抵抗値R(n)である。サンプル番号ｎは、新たに初期抵抗値R(n)を算出するたびにインクリメントされる。次に、抵抗差分値算出部６３は、抵抗値記憶部６２に記憶されている前回分の初期抵抗値R(n-1)と、今回分の初期抵抗値R(n)と、の差分としての抵抗差分値ΔRを算出する（S160）。

そして、異常判定部６４は、抵抗差分値ΔRを第１所定値（第１の所定値）と比較する（S170）。抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら、異常判定部６４は、通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定し（S170：YES）、処理を図６のS200に進める。図９には、初期抵抗値R(7)と初期抵抗値R(8)の差分である抵抗差分値ΔR(7->8)を示している。本実施形態において、抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら、異常判定部６４は、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａに異常が発生したと判定する。即ち、熱応力などを原因として、触媒担体１７ａに亀裂が入ったり触媒担体１７ａが部分的に欠損するなどして触媒担体１７ａが破損すると、図９に示すように、初期抵抗値R(n)がステップ状に大きく上昇する。従って、第１所定値は、この触媒担体１７ａの破損を捕捉できるよう適宜、設定される。

図６のS200で、通電制御部６０は、触媒担体１７ａへの通電を直ちに停止する(S200)。そして、制御部５は、所定の警告処理を行う（S210）。所定の警告処理とは、例えば警告ランプの点灯や警告音の出力などを意味する。次に、制御部５は、ＳＯＣメータ３４で計測されるバッテリ３３の蓄電量に基づいて、車両１がHV走行（エンジン１１を用いずバッテリ３３のみによる走行）が可能か判定する（S220）。車両１がHV走行可能であると判定した場合は(S220:YES)、制御部５は、HV走行を開始させると共に（S230）、エンジン１１を始動させ、エンジン１１の回転数を例えばアイドリング回転数程度の低い回転数に設定し（S240）、処理を終える（S250）。このように、低い回転数でエンジン１１が作動することで、エンジン１１からの排気ガスにより通電加熱式触媒装置１７が次第に加熱され、やがて、通電加熱式触媒装置１７が排気ガスを浄化できる程度に高温になる。

一方、S220で、車両１がHV走行不能であると判定した場合は(S220:NO)、制御部５は、エンジン１１を始動させ（S260）、エンジン走行（バッテリ３３を用いずにエンジン１１のみによる走行）を開始させ（S270）、処理を終える（S250）。

一方、図５のS170で、抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていないと判定したら、異常判定部６４は、処理をS180に進める(S170:NO)。

S180で、異常判定部６４は、初期抵抗値R(n)を第2所定値（第２の所定値）と比較する（S180）。初期抵抗値R(n)が第2所定値を超えていたら、異常判定部６４は、通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定し（S180:YES）、処理を図７のS300に進める。図１０には、初期抵抗値R(n)が次第に上昇していき、やがて、第2所定値R_shを超えた様子をイメージしている。本実施形態において、初期抵抗値R(n)が第2所定値R_shを超えていたら、異常判定部６４は、通電加熱式触媒装置１７の表面電極１７ｂに異常が発生したと判定する。即ち、表面電極１７ｂに細かなクラック等が多数発生するなどして表面電極１７ｂが徐々に劣化すると、金属電極１７ｃと触媒担体１７ａとの間の通電経路の経路断面積が徐々に小さくなって、発熱集中が発生するようになる。発熱集中が発生すると、触媒担体１７ａの温度分布に過大な勾配が生まれ、この結果、熱応力によって触媒担体１７ａが破損することが考えられる。従って、第2所定値は、熱応力に起因する触媒担体１７ａの破損に至らないように適宜、設定される。

図７のS300で、通電制御部６０は、触媒担体１７ａへの通電を直ちに抑制する（S300）。そして、制御部５は、所定の警告処理を行う(S310)。所定の警告処理とは、例えば警告ランプの点灯や警告音の出力などを意味する。次に、制御部５は、ＳＯＣメータ３４で計測されるバッテリ３３の蓄電量に基づいて、車両１がHV走行（エンジン１１を用いずバッテリ３３のみによる走行）が可能か判定する（S320）。車両１がHV走行可能であると判定した場合は(S320:YES)、制御部５は、HV走行を開始させ（S330）、処理を終える（S340）。このように、触媒担体１７ａへの通電自体は停止させることなく、触媒担体１７ａへの通電を抑制させた上で継続することで、触媒担体１７ａは緩やかにでも徐々に加熱され、やがて、通電加熱式触媒装置１７が排ガスを浄化できる程度に高温となる。

S320で、車両１がHV走行不能であると判定した場合は(S320:NO)、制御部５は、エンジン１１を始動させ（S350）、エンジン走行（バッテリ３３を用いずにエンジン１１のみによる走行）を開始させ（S360）、処理を終える（S340）。

一方、図５のS180で、初期抵抗値R(n)が第2所定値を超えていないと判定したら、異常判定部６４は、処理をS189に進める(S180:NO)。

S189で、制御部５は、必要に応じて通電加熱式触媒装置１７に通電する（S189）。そして、制御部５は、状況に応じて適宜、HV走行又はエンジン走行を開始させ（S190）、処理を終える（S199）。また、S110で、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にないと判定したら（S110:NO）、通電制御部６０は、処理をS189に進める。即ち、初期抵抗値R(n)は、触媒担体１７ａの温度によって増減する性質を有する。従って、初期抵抗値R(n)を測定する際には、測定時における触媒担体１７ａの温度を一定に揃えておく必要がある。本実施形態では、初期抵抗値R(n)の測定時における触媒担体１７ａの温度を一定に揃えるべく、測定条件として、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあることを前提とした。従って、S110で、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にないと判定したら（S110:NO）、通電加熱式触媒装置１７の異常判定は一切行うことなく、通電制御部６０は、処理をS190に進める。実際には、図５に示す異常判定（S120〜S180）は、一日のうち車両１の電源を最初に投入したときに行われることになる。

以上に本願発明の実施形態を説明したが、上記実施形態の特長は以下の通りである。

即ち、通電加熱式触媒装置１７の異常判定システムEは、排気ガスを浄化する触媒Pと、触媒Pを担持する触媒担体１７ａと、触媒担体１７ａに通電するために触媒担体１７ａに形成された表面電極１７ｂと、を備え、触媒担体１７ａの表面電極１７ｂを介して触媒担体１７ａに通電することで触媒Pを加熱可能な通電加熱式触媒装置１７と、触媒担体１７ａへの通電を制御する通電制御部６０と、触媒担体１７ａへの通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値R(n)を取得する初期抵抗値取得部６１と、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)を記憶する抵抗値記憶部６２と、抵抗値記憶部６２に記憶されている前回分の初期抵抗値R(n-1)と、今回分の初期抵抗値R(n)と、の差分としての抵抗差分値ΔRを算出する抵抗差分値算出部６３と、抵抗差分値算出部６３が算出した抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定する異常判定部６４と、を備える。以上の構成によれば、特段の技術的制約もなく、通電加熱式触媒装置１７の異常発生を捕捉することができる。

また、異常判定部６４は、抵抗差分値算出部６３が算出した抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａに異常が発生したと判定する。以上の構成によれば、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの異常発生を捕捉することができる。

また、異常判定部６４は、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)が第２所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定する。以上の構成によれば、通電加熱式触媒装置１７の異常発生を捕捉することができる。

また、異常判定部６４は、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)が第２所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７の表面電極１７ｂに異常が発生したと判定する。以上の構成によれば、通電加熱式触媒装置１７の表面電極１７ｂの異常発生を捕捉することができる。換言すれば、以上の構成によれば、通電加熱式触媒装置１７の表面電極１７ｂの経年劣化や残された寿命を把握することが可能となる。

また、通電制御部６０は、初期抵抗値取得部６１が取得した初期抵抗値R(n)が第２所定値を超えていたことで通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと異常判定部６４が判定したら、触媒担体１７ａへの通電の電流値を通常時と比較して低く設定する。以上の構成によれば、触媒担体１７ａが熱応力によって破損することを回避しつつ、触媒担体１７ａを加熱することができる。

また、初期抵抗値R(n)は、触媒担体１７ａへの通電開始直後における通電抵抗値である。

また、触媒担体１７ａは、例えば炭化珪素である。

また、排気ガスを浄化する触媒Pと、触媒Pを担持する触媒担体１７ａと、触媒担体１７ａに通電するために触媒担体１７ａに形成された表面電極１７ｂと、を備え、触媒担体１７ａの表面電極１７ｂを介して触媒担体１７ａに通電することで触媒Pを加熱可能な通電加熱式触媒装置１７の異常判定方法であって、触媒担体１７ａへの通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値R(n)を取得するステップ（S130〜S140）と、初期抵抗値R(n)を記憶するステップ（S150）と、前回分の初期抵抗値R(n-1)と、今回分の初期抵抗値R(n)と、の差分としての抵抗差分値算出部６３を算出するステップ（S160）と、
抵抗差分値ΔRが第１所定値を超えていたら通電加熱式触媒装置１７に異常が発生したと判定するステップ（S170）と、を含む。

以上に本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は例えば以下のように変更することができる。

即ち、上記実施形態において、初期抵抗値R(n)の測定時における触媒担体１７ａの温度を一定に揃えるべく、測定条件として、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａが冷温状態にあることを前提とした。しかし、これに代えて、初期抵抗値R(n)の測定時における触媒担体１７ａの温度を一定に揃えるべく、測定条件として、通電加熱式触媒装置１７の触媒担体１７ａの温度が所定温度にあることを前提としてもよい。

１車両
５制御部
１７通電加熱式触媒装置
１７ａ触媒担体
１７ｂ表面電極
６０通電制御部
６１初期抵抗値取得部
６２抵抗値記憶部
６３抵抗差分値算出部
６４異常判定部

Claims

排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒を担持する触媒担体と、前記触媒担体に通電するために前記触媒担体に形成された表面電極と、を備え、前記触媒担体の前記表面電極を介して前記触媒担体に通電することで前記触媒を加熱可能な通電加熱式触媒装置と、
前記触媒担体への通電を制御する通電制御手段と、
前記触媒担体への通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値を取得する初期抵抗値取得手段と、
前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値を記憶する抵抗値記憶手段と、
前記初期抵抗値記憶手段に記憶されている前回分の前記初期抵抗値と、今回分の前記初期抵抗値と、の差分としての抵抗差分値を算出する抵抗差分値算出手段と、
前記抵抗差分値算出手段が算出した前記抵抗差分値が第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定する異常判定手段と、
を備えた、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項１に記載の異常判定システムであって、
前記異常判定手段は、前記抵抗差分値算出手段が算出した前記抵抗差分値が前記第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置の前記触媒担体に異常が発生したと判定する、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項１又は２に記載の異常判定システムであって、
前記異常判定手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が第２の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定する、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項３に記載の異常判定システムであって、
前記異常判定手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が前記第２の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置の前記表面電極に異常が発生したと判定する、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項３又は４に記載の異常判定システムであって、
前記通電制御手段は、前記初期抵抗値取得手段が取得した前記初期抵抗値が前記第２の所定値を超えていたことで前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと前記異常判定手段が判定したら、前記触媒担体への通電の電流値を通常時と比較して低く設定する、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項１〜５の何れかに記載の異常判定システムであって、
前記初期抵抗値は、前記触媒担体への通電開始直後における通電抵抗値である、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
請求項１〜６の何れかに記載の異常判定システムであって、
前記触媒担体は、炭化珪素である、
通電加熱式触媒装置の異常判定システム。
排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒を担持する触媒担体と、前記触媒担体に通電するために前記触媒担体に形成された表面電極と、を備え、前記触媒担体の前記表面電極を介して前記触媒担体に通電することで前記触媒を加熱可能な通電加熱式触媒装置の異常判定方法であって、
前記触媒担体への通電開始時における通電抵抗値としての初期抵抗値を取得するステップと、
前記初期抵抗値を記憶するステップと、
前回分の前記初期抵抗値と、今回分の前記初期抵抗値と、の差分としての抵抗差分値を算出するステップと、
前記抵抗差分値が第１の所定値を超えていたら前記通電加熱式触媒装置に異常が発生したと判定するステップと、
を含む、通電加熱式触媒装置の異常判定方法。
コンピュータに、請求項８に記載の通電加熱式触媒装置の異常判定方法を実行させるための異常判定プログラム。