JP7184056B2

JP7184056B2 - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP7184056B2
Application number: JP2020003459A
Authority: JP
Inventors: 重正廣岡; 真吾是永
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2040-01-14
Also published as: US11293326B2; CN113123849A; JP2021110302A; US20210215078A1

Description

この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、より詳細には、電気加熱式触媒を備える排気浄化装置に関する。

例えば、特許文献１には、排気通路に配置された電気加熱式触媒を備える内燃機関の制御装置が開示されている。この電気加熱式触媒は、通電により発熱する触媒担体と、触媒担体を収容するケースと、触媒担体とケースとの間に介在する絶縁部材とを有する。上記制御装置は、絶縁部材の絶縁抵抗の変化の履歴に基づいて電気加熱式触媒の故障の有無を判定する。具体的には、制御装置は、イグニッションスイッチがオンにされてから電気加熱式触媒の暖機が完了するまでの期間を少なくとも含む所定期間中の絶縁抵抗の変化幅（変化量）が一定値以下であるときに、電気加熱式触媒が故障していると判定する。

上記制御装置は、電気加熱式触媒を昇温させることなく絶縁部材の絶縁抵抗の低下要因を特定するために、車両の１トリップ中に次の第１～第５タイミングにおいて絶縁抵抗値を取得する。第１タイミングは、イグニッションスイッチがオンにされたタイミングである。第２タイミングは、内燃機関の始動後に触媒暖機処理が終了するタイミングである。第３タイミングは、電気加熱式触媒の暖機が完了したタイミングである。第４タイミングは、内燃機関の暖機が完了したタイミングである。第５タイミングは、内燃機関の暖機完了から所定時間が経過したタイミングである。

特開２０１５－０１４２５３号公報

絶縁抵抗検出器による絶縁抵抗値の取得には、一般的に、電気加熱式触媒への通電が必要である。上述した特許文献１に記載の手法で電気加熱式触媒の状態を診断するためには、車両の１トリップ中に絶縁部材の絶縁抵抗値を複数のタイミングで取得する必要がある。このため、特許文献１に記載の手法は、電気加熱式触媒の状態の診断に要する電力消費量を抑制するという点において、未だ改善の余地を残すものであった。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、電力消費量を効果的に抑制しつつ、電気加熱式触媒の状態の診断を行えるようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る内燃機関の排気浄化装置は、電気加熱式触媒と、絶縁抵抗検出器と、プロセッサとを備える。電気加熱式触媒は、内燃機関の排気通路に配置され、かつ通電により発熱することで触媒を加熱する発熱体と、排気通路の内壁と発熱体との間に介在する絶縁部材とを含む。絶縁抵抗検出器は、絶縁部材の絶縁抵抗値を検出する。プロセッサは、電気加熱式触媒に関する処理を実行する。内燃機関を搭載する車両の車両システムの起動から停止までを車両の１トリップと称する。
プロセッサは、車両のトリップが開始される毎に、絶縁抵抗検出器を用いて絶縁部材の絶縁抵抗値を取得し、取得した絶縁抵抗値が基準値以下である場合に、電気加熱式触媒の状態を診断する診断処理を実行する。
診断処理において、プロセッサは、直近のトリップを含む過去の１つ以上のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値に対する今回のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値の低下の度合いを示す指標値に基づいて、電気加熱式触媒の絶縁異常の有無を判定する。

プロセッサは、車両のトリップの開始時における絶縁部材の絶縁抵抗値の取得を、内燃機関の始動前に実行してもよい。そして、プロセッサは、診断処理において、第１トリップにおける上記の指標値が第１閾値以上であり、かつ、第２トリップにおける上記の指標値が第１閾値よりも低い場合に、電気加熱式触媒に絶縁異常が生じていると判定してもよい。第２トリップは、第１トリップの後のトリップであって、内燃機関の暖機が完了するまで内燃機関の運転が行われたトリップの次のトリップである。

プロセッサは、診断処理において、上記の指標値が第１閾値よりも低い場合に、絶縁部材へのカーボンの堆積により絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定してもよい。

プロセッサは、絶縁部材へのカーボンの堆積により絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定した後に、内燃機関のアクチュエータ及び電気加熱式触媒のうちの少なくとも一方を制御して絶縁部材に堆積したカーボンを除去するカーボン除去処理を実行してもよい。

本発明の第２の態様に係る内燃機関の排気浄化装置は、電気加熱式触媒と、絶縁抵抗検出器と、プロセッサとを備える。電気加熱式触媒は、内燃機関の排気通路に配置され、かつ通電により発熱することで触媒を加熱する発熱体と、排気通路の内壁と発熱体との間に介在する絶縁部材とを含む。絶縁抵抗検出器は、絶縁部材の絶縁抵抗値を検出する。プロセッサは、電気加熱式触媒に関する処理を実行する。内燃機関を搭載する車両の車両システムの起動から停止までを車両の１トリップと称する。
プロセッサは、車両のトリップが開始される毎に、絶縁抵抗検出器を用いて絶縁部材の絶縁抵抗値を取得し、取得した絶縁抵抗値が基準値以下である場合に、電気加熱式触媒の状態を診断する診断処理を実行する。
プロセッサは、診断処理において、第１低下率に対する第２低下率の比に基づいて、電気加熱式触媒の絶縁異常の有無を判定する。第１低下率は、前々回のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値に対する前回のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値の低下率の絶対値であり、第２低下率は、前回のトリップの絶縁抵抗値に対する今回のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値の低下率である。

プロセッサは、車両のトリップの開始時における絶縁部材の絶縁抵抗値の取得を、内燃機関の始動前に実行してもよい。そして、プロセッサは、診断処理において、第１トリップにおける上記の比が第２閾値以上であり、かつ、第２トリップにおける上記の比が第２閾値よりも低い場合に、電気加熱式触媒に絶縁異常が生じていると判定してもよい。第２トリップは、第１トリップの後のトリップであって、内燃機関の暖機が完了するまで内燃機関の運転が行われたトリップの次のトリップである。

プロセッサは、診断処理において、上記の比が第２閾値よりも低い場合に、絶縁部材へのカーボンの堆積により絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定してもよい。

本発明の第１又は第２の態様に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、車両のトリップが開始される毎に、絶縁抵抗検出器を用いて絶縁部材の絶縁抵抗値が取得される。そして、車両のトリップ間の絶縁抵抗値の低下の度合いを評価する上記の指標値又は比を利用して診断処理が実行される。このため、診断処理のために１トリップ中に絶縁抵抗値を複数回にわたって取得する必要がない。したがって、診断に要する電力消費量を効果的に抑制しつつ、電気加熱式触媒の状態の診断（絶縁異常の有無の判定）を行うことが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載したハイブリッド車両のパワートレーンシステムの構成を示す模式図である。図１に示す内燃機関が備える電気加熱式触媒（ＥＨＣ）の構成を示す模式図である。図２（Ａ）に示す絶縁抵抗検出器の構成例を模式的に示す図である。ＥＨＣへの通電が許可されている状況下における通電動作の一例を表したタイムチャートである。絶縁抵抗値Rtと車両のトリップ数との関係を表したグラフである。本発明の実施の形態１に係る診断処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態１に係るカーボン除去処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る診断処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。

以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．実施の形態１
図１～図７を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

１－１．システム構成の例
図１は、実施の形態１に係る内燃機関の排気浄化装置を搭載したハイブリッド車両のパワートレーンシステム１０の構成を示す模式図である。図１に示すパワートレーンシステム１０は、一例として動力分割式のハイブリッドシステムとして構成されている。パワートレーンシステム１０は、内燃機関２０と、第１モータジェネレータ３０（ＭＧ１）と、第２モータジェネレータ３２（ＭＧ２）と、動力分割機構３４と、減速機構３６、バッテリ３８と、制御装置５０とを備えている。

内燃機関２０は、一例として火花点火式エンジンであるが、圧縮着火式エンジンであってもよい。内燃機関２０は、その運転を制御するためのアクチュエータとして、各気筒に燃料を供給する燃料噴射装置２２と、各気筒内の混合気に点火するための点火装置２４とを含む。ＭＧ１及びＭＧ２は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。動力分割機構３４は、例えば遊星歯車機構であり、内燃機関２０が発生するトルク（エンジントルク）をＭＧ１と車輪４０とに分割する。ＭＧ１は、主に発電機として用いられ、エンジントルクを利用して発電を行う。ＭＧ１により生成された電力は、ＭＧ２に直接供給されたり、バッテリ３８に蓄えられたりする。ＭＧ２は、主に車両を駆動する電動機として用いられ、ＭＧ１からの電力及びバッテリ３８の電力のうちの少なくとも一方を利用して減速機構３６を介して車輪４０を駆動する。

制御装置５０は、内燃機関２０、ＭＧ１及びＭＧ２を制御するように構成されている。制御装置５０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５２と、電力制御ユニット（ＰＣＵ）５４とを含む。ＰＣＵ５４は、ＭＧ１及びＭＧ２を駆動するためのインバータを含む電力変換装置である。ＥＣＵ５２は、パワートレーンシステム１０の動作を制御するための各種センサからセンサ信号を取り込む。ここでいう各種センサは、内燃機関２０を冷却する冷却水の温度（エンジン水温Tw）を検出する水温センサ２６を含む。また、ＥＣＵ５２には、内燃機関２０を含むパワートレーンシステム１０が搭載された車両の運転者が車両システム（パワートレーンシステム１０を含む）の起動及び停止を行うためのパワースイッチ５６からの信号が入力される。ＥＣＵ５２は、パワースイッチ５６からの入力信号に基づいて、車両システムの起動状態を把握する。ここでは、車両システムの起動から停止までを車両の「１トリップ」と称する。

ＥＣＵ５２は、プロセッサ５２ａとメモリ５２ｂとを有する。メモリ５２ｂには、内燃機関２０、ＭＧ１及びＭＧ２の各制御に用いられるマップを含む各種のデータ及び各種の制御プログラムが記憶されている。プロセッサ５２ａがメモリ５２ｂから制御プログラムを読み出して実行することにより、制御装置５０による各種の処理及び制御が実現される。

上述のように構成されたパワートレーンシステム１０によれば、バッテリ３８の電力を利用してＭＧ２を駆動することにより、ＭＧ２のみを利用して車輪４０を駆動するＥＶ走行を行うことができる。また、内燃機関２０とＭＧ２を利用して車輪４０を駆動するハイブリッド走行を行うこともできる。

１－２．ＥＨＣの構成及び動作の例
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、図１に示す内燃機関２０が備える電気加熱式触媒（ＥＨＣ）６０の構成を示す模式図である。図２（Ａ）は、内燃機関２０の排気通路２８内の排気の流れ方向に沿ったＥＨＣ６０の断面図を示し、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）中のＡ－Ａ線に沿ったＥＨＣ６０の断面図を示す。

図２（Ａ）に示すように、ＥＨＣ６０は、排気通路２８に配置されている。ＥＨＣ６０は、触媒担体６２と、触媒ケース６４と、保持マット６６と、一対の電極６８、７０とを備えている。図２（Ｂ）に示すように、触媒担体６２は、排気の流れる方向と垂直な断面としてハニカム状の断面を有し、三元触媒７２を担持している。なお、触媒担体６２に担持される触媒は、三元触媒７２に限らず、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、又は選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。

触媒担体６２は、通電されると電気抵抗となって発熱する材料によって形成されている。触媒担体６２の材料としては、例えばＳｉｃ（炭化ケイ素）を用いることができる。触媒担体６２は、触媒ケース６４に収容されている。触媒ケース６４は、金属（例えば、ステンレス鋼材）によって形成され、ＥＨＣ６０の筐体を構成し、また、排気通路２８の一部として機能している。

保持マット６６は、触媒ケース６４内において、触媒担体６２と触媒ケース６４（排気通路２８の内壁）との間に介在している。保持マット６６は、電気絶縁材によって形成されている。保持マット６６を形成する材料としては、例えば、アルミナを主成分とするセラミックファイバーを用いることができる。保持マット６６によれば、加熱のために通電される触媒担体６２を触媒ケース６４に対して電気的に絶縁させることができる。なお、保持マット６６は、本発明に係る「絶縁部材」の一例に相当する。

触媒担体６２には、一対の電極６８、７０を介してバッテリ３８の電力が供給される。より詳細には、電極６８は、正電圧印加用の正電極であり、電極７０は、負電圧印加用の負電極である。触媒担体６２の全体に対して均一に電流が流れるようにするために、一対の電極６８、７０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、触媒担体６２の外周面に沿って周方向及び軸方向に延びている。また、電極６８、７０は、それぞれ、触媒ケース６４を貫通している。電極６８、７０のそれぞれと触媒ケース６４との間には、アルミナ等の絶縁材料で構成された絶縁碍子７４が隙間なく設けられている。したがって、電極６８、７０は、触媒ケース６４に対して電気的に絶縁している。

上述の構成を有するＥＨＣ６０によれば、一対の電極６８、７０にバッテリ３８の電力を供給することにより、触媒担体６２が通電される。通電によって触媒担体６２が発熱することで、触媒担体６２に担持された三元触媒７２が加熱される。その結果、三元触媒７２の活性化が促進される。

なお、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すＥＨＣ６０の例では、触媒担体６２が本発明に係る「発熱体」の一例に相当する。しかしながら、本発明に係る発熱体は、内燃機関の排気通路に配置され、かつ、通電により発熱することで触媒を加熱するものであれば、触媒担体に限られない。したがって、発熱体は、例えば、触媒の上流側に配置された構造体であってもよい。

また、ＥＨＣ６０の付近には、保持マット６６（絶縁部材）の絶縁抵抗値Rtを検出するための絶縁抵抗検出器７６が配置されている。図３は、図２（Ａ）に示す絶縁抵抗検出器７６の構成例を模式的に示す図である。絶縁抵抗検出器７６は、基準電源７６ａ、基準抵抗７６ｂ、電圧計７６ｃ及び抵抗値算出回路７６ｄを備えている。図３に示すように、基準抵抗７６ｂと絶縁部材（保持マット６６）とは直列に接続されている。基準電源７６ａは、バッテリ３８から供給される電圧を増幅させた基準電圧を、基準抵抗７６ｂ及び保持マット６６に印加する。電圧計７６ｃは、基準電源７６ａから基準抵抗７６ｂ及び保持マット６６に基準電圧が印加された時に基準抵抗７６ｂと保持マット６６との間の位置における電圧を計測する。抵抗値算出回路７６ｄは、電圧計７６ｃによって計測される電圧に基づいて、絶縁部材（保持マット６６）の絶縁抵抗値Rtを算出する。絶縁抵抗検出器７６により検出（算出）された絶縁抵抗値Rtは、ＥＣＵ５２に出力される。このように、絶縁抵抗値Rtの取得のためにはバッテリ３８の電力を消費する。

ＥＨＣ６０は、バッテリ３８の高電圧を利用して通電される。このようなＥＨＣ６０への通電は、ＥＨＣ６０の絶縁性能を担保しながら行われる必要があることが法令で定められている。このため、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、絶縁抵抗値Rtが所定の基準値Aよりも高い場合にはＥＨＣ６０への通電を許可し、一方、絶縁抵抗値Rtが基準値A以下の場合にはＥＨＣ６０への通電を禁止する。より詳細には、基準値Aは、ＥＨＣ６０の仕様（ＥＨＣ６０への印加電圧など）に対して法令で求められる値に対して所定のマージンを加えた値であり、例えば１ＭΩである。

図４は、ＥＨＣ６０への通電が許可されている状況下における通電動作の一例を表したタイムチャートである。本実施形態では、パワートレーンシステム１０は、一例として、バッテリ３８の外部充電が可能なプラグイン機能を有するプラグインハイブリッド車両に搭載されているものとする。図４は、プラグインハイブリッド車両におけるトリップ開始後の典型的な走行例を示している。

すなわち、トリップが開始されると、まず、外部からバッテリ３８に供給された電力を利用してＥＶ走行が行われる。その後、バッテリ３８の残量（充電率ＳＯＣ）が所定値以下に低下すると、ＭＧ２とともに内燃機関２０を用いて車両を走行させるハイブリッド走行（ＨＶ走行）に切り替えられる。ＥＨＣ６０の温度（床温）が低い場合においてＨＶ走行への切り替え直後からＥＨＣ６０が速やかに排気ガス浄化能力を発揮できるようにするためには、ＨＶ走行に移る前（すなわち、内燃機関２０の始動前）にＥＨＣ６０を昇温させておくことが望ましい。

そこで、図４に示す例では、時点ｔ０において車両システムが起動された後に、ＥＨＣ６０の通電要求があるか否かが判定される。プラグインハイブリッド車両の例では、この通電要求は、ＳＯＣが上記所定値以下であるために内燃機関２０を始動させる必要があり、かつ、ＥＨＣ６０の床温が所定温度以下となる場合に出される。図４中の時点ｔ１は、通電要求を受けてＥＨＣ６０への通電が開始された時点に相当する。このように内燃機関２０の始動前に三元触媒７２を電気加熱させる制御は、「プレヒート制御」と称される。プレヒート制御の開始に伴い、ＥＣＨ６０の床温が上昇していく。なお、ＳＯＣは、例えば、バッテリ３８に流れる電流を電流センサ（図示せず）によって検出し、当該電流に基づいて算出できる。また、ＥＨＣ６０の温度（床温）は、例えば、ＥＨＣ６０の上流及び下流の少なくとも一方の排気温度を温度センサ（図示せず）によって検出し、当該排気温度に基づいて推定できる。

プレヒート制御では、ＥＨＣ６０への通電は、通電要求が出された時のＥＨＣ６０の床温に応じた目標電力量Q0がＥＨＣ６０に供給されるまで実行される。図４中の時点ｔ２は、目標電力量Q0をＥＨＣ６０に供給し終えたために通電が停止される時点に相当する。また、この時点ｔ２において、内燃機関２０の始動が実行される。なお、本発明の対象となる車両は、プラグインハイブリッド車両だけでなく、プラグイン機能を有しないハイブリッド車両、及び、内燃機関のみを動力源とする従来型車両をも含む。プラグインハイブリッド車両以外のこれらの車両の例では、ＥＨＣの通電要求は、内燃機関の始動要求があり、かつ、ＥＨＣの床温が所定値以下となる場合に出される。

なお、本実施形態のパワートレーンシステム１０では、ＥＨＣ６０、絶縁抵抗検出器７６、及びＥＣＵ５２のプロセッサ５２ａが、本発明に係る「内燃機関の排気浄化装置」の一例に相当する。

１－３．ＥＨＣの診断処理
本実施形態では、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、車両のトリップが開始される毎に、絶縁抵抗検出器７６を用いて絶縁抵抗値Rtを取得する。具体的には、絶縁抵抗値Rtは、例えば、各トリップの開始後に直ちに取得される。付け加えると、絶縁抵抗値Rtの取得は、内燃機関２０の始動前に実行される。そして、ＥＣＵ５２は、取得した絶縁抵抗値Rtが上述の基準値Aよりも高い場合には、ＥＨＣ６０への通電を許可する。一方、絶縁抵抗値Rtが基準値A以下である場合には、ＥＣＵ５２は、ＥＨＣ６０の状態を診断する「診断処理」を実行する。

１－３－１．診断処理の概要
診断処理では、ＥＣＵ５２は、直近（前回）のトリップの絶縁抵抗値Rtoldに対する今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowの「低下の度合いを示す指標値」に基づいて、ＥＨＣ６０の状態を診断する。本実施形態では、本発明に係る当該指標値の一例として、直近のトリップの絶縁抵抗値Rtoldに対する今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowの低下率X1（=1-Rtnow/Rtold）が用いられる。より詳細には、上記の指標値は、低下の度合いが高いほど大きくなる値として定義されている。付け加えると、本診断処理に用いられる絶縁抵抗値Rtは、上述のＥＨＣ６０への通電可否判定に用いられたものと同じである。したがって、本診断処理に用いられる絶縁抵抗値Rtは、あるトリップにおいてＥＨＣ６０への通電を開始する前に取得された値にも相当する。

図５は、絶縁抵抗値Rtと車両のトリップ数との関係を表したグラフである。より詳細には、図５の縦軸の絶縁抵抗値Rtは対数表示である。

絶縁抵抗値Rtが低下する要因としては、次の３つを挙げることができる。排気ガス中には凝縮水が含まれる。１つ目の要因は、凝縮水の保持マット６６（絶縁部材）への付着である。また、保持マット６６には、排気由来のカーボンが堆積し得る。２つ目の要因は、保持マット６６（絶縁部材）へのカーボンの堆積である。３つ目の要因は、保持マット６６の破損等による絶縁異常（すなわち、ＥＨＣ６０の故障）である。

図５に示すように、トリップ毎に取得される絶縁抵抗値Rtの経時変化（履歴）は、絶縁抵抗値Rtの低下要因に応じて異なる。具体的には、図５には、あるトリップの絶縁抵抗値Rt2が、その１つ前のトリップの絶縁抵抗値Rt1に対して大きく低下し、基準値Aを下回っている様子が表されている。凝縮水の影響がある場合、及び、絶縁異常が生じた場合には、このようにトリップ間で絶縁抵抗値Rtが大きく低下することがある。

しかしながら、凝縮水の影響の場合には、絶縁抵抗値Rtの低下は、内燃機関２０の暖機が完了する段階まで内燃機関２０が運転されることで解消し得る。これは、あるトリップ中に少なくとも内燃機関２０の暖機が完了する程度までエンジン運転が継続されると、排気通路２８内の凝縮水が蒸発するためである。図５中に実線で示す波形は、絶縁抵抗値Rt2が取得されたトリップにおけるエンジン運転によって凝縮水の影響が解消し、その次のトリップの絶縁抵抗値Rt3が基準値Aよりも大きい正常なレベルにまで回復した例を示している。

一方、絶縁異常に起因してトリップ間で絶縁抵抗値Rtが大きく低下した場合には、図５中に破線で例示される波形のように、絶縁抵抗値Rt2が取得されたトリップの次のトリップの絶縁抵抗値Rt4は、回復せずに基準値Aよりも低いままである。そして、このことは、その後のトリップについても同様である。

また、図５中の実線の波形は、カーボン堆積の影響によって絶縁抵抗値Rtが低下する様子も示している。カーボン堆積の影響の場合には、絶縁抵抗値Rtは、トリップ間で急変したりせずに、図５に示すようにトリップ数の増加に伴って徐々に低下していく。

本実施形態の診断処理では、トリップ毎の絶縁抵抗値Rtの変化の仕方が上述のように要因に応じて異なる点を考慮して、次のような手法を用いて絶縁抵抗の低下要因が特定される。

（絶縁異常の特定）
まず、診断処理では、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、凝縮水の影響及びカーボン堆積の影響と区別しつつ絶縁異常が生じたことを次のように判定する。すなわち、ＥＣＵ５２は、あるトリップ（第１トリップ）における低下率X1が所定の閾値Bであり、かつ、第２トリップにおける低下率X1が閾値Bよりも低い場合に、ＥＨＣ６０に絶縁異常が生じていると判定する。ここでいう第２トリップは、第１トリップの後のトリップであって、内燃機関２０の暖機が完了するまで内燃機関２０の運転が行われたトリップの次のトリップである。なお、上記の閾値Bは、本発明に係る「第１閾値」の一例に相当する。

付け加えると、第２トリップは、第１トリップの次のトリップとは限られない。また、内燃機関２０の暖機完了の有無は、例えば、内燃機関２０の温度（例えば、エンジン水温Tw）が所定の温度閾値（例えば、エンジン水温Twの閾値T0）よりも高くなったか否かに基づいて判断できる。閾値T0は、例えば、６０℃である。また、「内燃機関２０の温度」として、エンジン水温Twに代え、例えば、内燃機関２０の潤滑油の温度が用いられてもよい。

（カーボン堆積の特定）
また、診断処理では、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、カーボン堆積の影響による絶縁抵抗値Rtの低下が生じたことを次のように判定する。すなわち、ＥＣＵ５２は、低下率X1が上記の閾値Bよりも低い場合に、保持マット６６（絶縁部材）へのカーボンの堆積により絶縁抵抗値Rtが低下したと判定する。

１－３－２．カーボン除去処理
また、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、カーボン堆積により絶縁抵抗値Rtが低下したと判定した後に、後述の図７に示すフローチャートで表されるように、保持マット６６（絶縁部材）に堆積したカーボンを除去するカーボン除去処理を実行する。カーボン除去処理の具体的な内容は、特に限定されるものではないが、カーボン除去処理は、内燃機関２０のアクチュエータ及びＥＨＣ６０のうちの少なくとも一方を制御して行うことができる。カーボンを除去することにより、絶縁抵抗値Rtを回復できる。

ここでいう内燃機関２０の「アクチュエータ」は、例えば、燃料噴射装置２２又は点火装置２４である。カーボン除去処理には、例えば、点火装置２４を制御して各気筒の点火時期を遅角させる処理が該当する。点火時期を遅角して各気筒から排出されるガスの温度を高めることにより、ＥＨＣ６０に流入するガスの温度を高めてカーボンを酸化除去できる。また、カーボン除去処理には、例えば、燃料噴射装置２２を用いた次のようなディザ制御が該当する。このディザ制御は、例えば、一部の気筒の空燃比をリーンとし、残りの気筒の空燃比をリッチとすることにより、或いは、全気筒の空燃比をサイクル毎にリーン空燃比とリッチ空燃比との間で切り替えることにより、排気通路２８内での燃焼を促進させるものである。このような手法によっても、ＥＨＣ６０に流入するガスの温度を高めてカーボンを酸化除去できる。さらに、カーボン除去処理は、上述の例のような内燃機関２０のアクチュエータを利用する手法に代え、或いはそれとともに、ＥＨＣ６０への通電を行うことによってＥＨＣ６０の温度を高めてカーボンを酸化除去するものであってもよい。

１－３－３．ＥＣＵ（プロセッサ）による処理の手順の例
図６は、実施の形態１に係る診断処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。

図６に示すように、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、まず、ステップＳ１００において、パワースイッチ５６の操作に基づき、車両システムが起動されたか否かを判定する。車両のトリップは、上述のように車両システムの起動に伴って開始される。付け加えると、車両システムの起動に伴い、車両は走行可能状態（ＲＥＡＤＹ－ＯＮ状態）となる。

ステップＳ１００において車両システムが起動されていない場合には、ＥＣＵ５２は、このフローチャートの処理を終了する。一方、車両システムが起動された場合には、ＥＣＵ５２はステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５２は、絶縁抵抗検出器７６を用いて、今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowを検出（取得）する。ステップＳ１０２の処理の後に、ＥＣＵ５２はステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１０２において取得した絶縁抵抗値Rtnowが上述の基準値Aよりも高いか否かを判定する。その結果、絶縁抵抗値Rtnowが基準値Aよりも高い場合、すなわち、絶縁抵抗値Rtnowが正常な状態にある場合には、ＥＣＵ５２はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ＥＣＵ５２は、絶縁異常の仮判定フラグをオフとする。次いで、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１０８に進み、ＥＨＣ６０の通電要求があるか否かを判定する。通電要求の有無の判定手法の例は、図４を参照して説明した通りである。通電要求がある場合には、ＥＣＵ５２は、内燃機関２０の始動前にＥＨＣ６０を加熱させるためにステップＳ１１０～Ｓ１１８の処理を実行する。

ステップＳ１１０では、ＥＣＵ５２は、上述の目標電力量Q0を算出する。目標電力量Q0は、例えば、通電要求が出された時のＥＨＣ６０の床温が低いほど多くなるように決定される。ステップＳ１１０の後に、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１２に進み、ＥＨＣ６０への通電を実行する。次いで、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１４に進み、内燃機関２０の始動を禁止する。

ステップＳ１１４の後に、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１２の処理によるＥＨＣ６０への通電によってＥＨＣ６０に供給された電力量Q［ｋＪ］が上述の目標電力量Q0以上であるか否かを判定する。この供給電力量Qは、次の（１）式によって表されるように、ＥＨＣ６０への印加電圧ＶとＥＨＣ６０に流れる電流Ｉとの積である電力を通電時間ｔで積分することにより算出できる。

ステップＳ１１６の判定結果が否定的である場合、つまり、供給電力量Qが未だ目標電力量Q0に到達していない場合には、ＥＣＵ５２は、エンジン始動を禁止しながらＥＨＣ６０への通電を継続する（ステップＳ１１２及びＳ１１４）。

一方、ステップＳ１１６の判定結果が肯定的である場合、つまり、目標電力量Q0をＥＨＣ６０に供給し終えた場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１１８に進み、ＥＨＣ６０への通電を終了する。次いで、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２０に進み、内燃機関２０を始動させる。

また、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１０８において通電要求がないと判定した場合には、ステップＳ１２２に進み、内燃機関２０の始動要求があるか否かを判定する。このエンジン始動要求の有無は、例えば、バッテリ３８のＳＯＣに基づいて判定される。ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２２においてエンジン始動要求が出された後にステップＳ１２０に進み、内燃機関２０を始動させる。

ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２０において内燃機関２０を始動させた後には、今回のトリップ中に内燃機関２０の暖機が完了するまで内燃機関２０の運転が行われたか否かを判定するために、ステップＳ１２４～Ｓ１３０の処理を実行する。まず、ステップＳ１２４では、ＥＣＵ５２は、今回のトリップ中に水温センサ２６により検出されたエンジン水温Twの履歴に基づいて、今回のトリップ中にエンジン水温Twが上述の閾値T0よりも高くなったか否かを判定する。

ステップＳ１２４の判定結果が肯定的である場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２６に進み、エンジン暖機完了フラグFewupをオンとする。次いで、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２８に進み、ステップＳ１２６においてオンとしたエンジン暖機完了フラグFewupをその前回値Fewup_oldとしてメモリ５２ｂに記憶させる。

一方、ステップＳ１２４の判定結果が否定的である場合、つまり、今回のトリップ中に内燃機関２０の暖機が完了するまで内燃機関２０が運転されなかった場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３０に進み、エンジン暖機完了フラグFewupをオフとする。次いで、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２８に進み、ステップＳ１３０においてオフとしたエンジン暖機完了フラグFewupをその前回値Fewup_oldとしてメモリ５２ｂに記憶させる。

ステップＳ１２８の処理の後に、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３２に進み、今回のトリップの開始時にステップＳ１０２において取得した絶縁抵抗値Rtnowをその前回値Rtoldとして記憶する。

また、ステップＳ１０４において絶縁抵抗値Rtnowが基準値A以下である場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３４に進み、ＥＨＣ６０への通電を禁止したうえで、ステップＳ１３６～Ｓ１４６の処理、すなわち、上述の診断処理を実行する。

具体的には、ステップＳ１３６では、ＥＣＵ５２は、上述の低下率X1（=1-Rtnow/Rtold）が閾値Bよりも低いか否かを判定する。この判定に用いられる低下率X1は、ステップＳ１３２において記憶された直近（前回）のトリップの絶縁抵抗値Rtoldと、ステップＳ１０２において取得された今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowとを用いて算出される。

ステップＳ１３６において低下率X1が閾値B以上である場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３８に進み、絶縁異常仮判定フラグFtiをオンとする。その理由は、閾値B以上の低下率X1で絶縁抵抗値Rtnowが低くなったことだけでは、その要因が絶縁異常であるか凝縮水であるかを判別できないためである。

一方、ステップＳ１３６において低下率X1が閾値Bよりも低い場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０では、ＥＣＵ５２は、絶縁異常仮判定フラグFtiがオン状態にあるか否かを判定する。その結果、絶縁異常仮判定フラグFtiがオン状態にある場合、つまり、前回又はそれより前のトリップにおいて低下率X1が閾値B以上となっていた履歴がある場合には、ＥＣＵ５２は、次いでステップＳ１４２に進む。

ステップＳ１４２では、ＥＣＵ５２は、エンジン暖機完了フラグFewup_oldがオン状態にあるか否かを判定する。エンジン暖機完了フラグFewup_oldがオフ状態にある場合には、前回のトリップにおいてエンジン暖機が完了するまで内燃機関２０が運転されていないため、絶縁抵抗値Rtの低下要因として凝縮水の影響を排除できない。そこで、この場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１３８に進み、絶縁異常仮判定フラグFtiをオンのままとする。

一方、エンジン暖機完了フラグFewupがオン状態にある場合には、前回のトリップにおいてエンジン暖機が完了するまで内燃機関２０が運転されている。したがって、今回のトリップの開始時に取得された絶縁抵抗値Rtnowは凝縮水の影響のない状態での値であると推定され、かつ、それにもかかわらず、この絶縁抵抗値Rtnowは基準値A以下のままであって低下率X1が閾値B未満となっていることが分かる。そこで、この場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１４４に進み、絶縁異常判定フラグFiをオンとする。すなわち、ＥＣＵ５２は、絶縁異常が生じているとの判定を確定させる。なお、その後、ＥＣＵ５２は、車両の運転者にＥＨＣ６０の故障（絶縁異常）を報知する処理（例えば、警告灯の点灯、表示装置への警告メッセージの表示、又は警告音の発信）を行う。

また、ステップＳ１４０において絶縁異常仮判定フラグFtiがオフ状態にある場合、つまり、前回又はそれより前のトリップにおいて低下率X1が閾値B以上になっていた履歴がない場合には、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１４６に進む。この場合には、トリップ間での絶縁抵抗値Rtの急な低下を伴うことなく絶縁抵抗値Rtnowが基準値A以下となっているため、ＥＣＵ５２は、カーボン判定フラグFcをオンとする。すなわち、ＥＣＵ５２は、絶縁抵抗値Rtの低下要因は、保持マット６６（絶縁部材）へのカーボン堆積であると判定する。

ステップＳ１３８、Ｓ１４４及びＳ１４６の各判定処理の後は、ＥＣＵ５２は、ステップＳ１２２に進み、エンジン始動要求があることを条件として、内燃機関２０を始動させる（ステップＳ１２０）。

図７は、実施の形態１に係るカーボン除去処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、図６に示すフローチャートの処理と並行して実行される。

図７に示すように、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、まず、ステップＳ２００において、内燃機関２０の運転中であるか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ５２は、エンジン運転中でない場合には今回のフローチャートの処理を終了し、一方、エンジン運転中である場合にはステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、ＥＣＵ５２は、エンジン水温Twが閾値T0よりも高いか否か（すなわち、内燃機関２０の暖機が完了しているか否か）を判定する。その結果、ＥＣＵ５２は、内燃機関２０の暖機が完了していない場合には今回のフローチャートの処理を終了し、一方、内燃機関２０の暖機が完了している場合にはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５２は、上述のカーボン判定フラグFcがオン状態にあるか否かを判定する。その結果、ＥＣＵ５２は、カーボン判定フラグFcがオフ状態にある場合には今回のフローチャートの処理を終了する。一方、ＥＣＵ５２は、カーボン判定フラグFcがオン状態にある場合には、ステップＳ２０６に進み、上述のカーボン除去処理を実行する。

カーボン除去処理の実行後に、ＥＣＵ５２は、ステップＳ２０８に進み、カーボン判定フラグFcをオフとする。

１－４．効果
以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、車両のトリップが開始される毎に、絶縁抵抗値Rtnowが取得される。そして、取得された絶縁抵抗値Rtnowが基準値A以下の場合には、診断処理が実行される。この診断処理では、直近（前回）のトリップの絶縁抵抗値Rtoldに対する今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowの低下の度合いを示す指標値である低下率X1に基づいて、ＥＨＣ６０の状態が診断される。このように、本実施形態では、トリップ間の絶縁抵抗値Rtの低下の度合いを利用して診断処理が実行されるため、診断処理のために１トリップ中に絶縁抵抗値Rtを複数回にわたって取得する必要がない。このため、診断に要する電力消費量を効果的に抑制しつつ、ＥＨＣ６０の状態を診断することが可能となる。付け加えると、バッテリ３８の電力は、内燃機関２０の動力を利用して生成されるため、電力消費量の抑制により、燃料消費量を抑制できる。

また、本診断処理に用いられる絶縁抵抗値Rtを各トリップにおいてエンジン始動前に取得しておくことにより、次のような効果も得られる。すなわち、絶縁部材（保持マット６６）の絶縁抵抗値Rtは、温度特性を有し、温度が高いほど低くなる。内燃機関２０の運転中には、使用されるエンジン負荷によってＥＨＣ６０に流入する排気ガスの温度が変化する。その結果、絶縁部材の絶縁抵抗値Rt自体、さらには絶縁部材に堆積するカーボンの電気抵抗値自体も、エンジン負荷の変化の影響を受けて変化してしまう。したがって、本診断処理に用いられる絶縁抵抗値Rtをエンジン始動前に取得することにより、エンジン負荷の変化の影響を受けない絶縁抵抗値Rtを利用して、ＥＨＣ６０の状態を診断することができる。

（絶縁異常の特定）
より詳細には、本実施形態の診断処理では、あるトリップ（第１トリップ）における低下率X1が閾値B以上であり、かつ、第２トリップ（つまり、第１トリップの後のトリップであって、内燃機関２０の暖機が完了するまで内燃機関２０が運転されたトリップの次のトリップ）における低下率X1が閾値Bよりも低くなった場合に、ＥＨＣ６０に絶縁異常が生じていると判定される。凝縮水の影響により低下率X1が閾値B以上となった場合には、その後に内燃機関２０の暖機が完了するまで（つまり、温間状態になるまで）内燃機関２０が運転されることで絶縁抵抗値Rtが正常なレベルに回復する。これに対し、絶縁異常が生じている場合には、低下率X1が閾値B以上となった後に内燃機関２０が温間状態を経験したとしても、絶縁抵抗値Rtは回復せずに低い値を維持し、したがって、低下率X1は低くなる。このため、本診断処理によれば、凝縮水の影響による絶縁抵抗値Rtの低下と区別しつつ、トリップ間の低下率X1を利用して絶縁異常が生じていることを判定できる。付け加えると、本診断処理に用いられる絶縁抵抗値Rtは、各トリップにおいて内燃機関２０が始動する前に取得されている。このため、今回のトリップで内燃機関２０が冷間状態で始動される場合であっても、その冷間始動時に生じ得る凝縮水の影響を受けずに当該トリップの絶縁抵抗値Rtを取得できる。このため、凝縮水の影響による絶縁抵抗値Rtの低下と正確に区別しつつ、絶縁異常が生じていることを判定できる。

（カーボン堆積の特定）
また、本実施形態の診断処理では、低下率X1が上記の閾値Bよりも低い場合に、保持マット６６（絶縁部材）へのカーボンの堆積により絶縁抵抗値Rtが低下したと判定される。カーボン堆積の影響による絶縁抵抗値Rtの低下は、凝縮水の影響及び絶縁異常による低下時と異なり、図５に示すように、トリップ数の増加に伴って徐々に進行する。このため、本診断処理によれば、凝縮水の影響及び絶縁異常による絶縁抵抗値Rtの低下と区別しつつ、トリップ間の低下率X1を利用して、カーボン堆積の影響による絶縁抵抗値Rtの低下が生じていることを判定できる。付け加えると、絶縁異常による絶縁抵抗値Rtの低下と区別してカーボン堆積の影響による絶縁抵抗値Rtの低下を判定するという目的で、上記カーボン除去処理と同様の処理を試行的に行う必要がない。このため、ＥＨＣ６０の状態の診断のためにカーボン除去処理と同様の処理を試行的に行うことに起因する燃料消費量の増加を回避しつつ、診断処理を実行できる。

さらに、本実施形態では、上記の診断処理によってカーボンの堆積により保持マット６６（絶縁部材）の絶縁抵抗値Rtが低下したと判定した後に、カーボン除去処理が実行される。これにより、カーボンの堆積により低下した絶縁抵抗値Rtを正常なレベルに回復させることができる。

１－５．変形例
上述した実施の形態１においては、上記指標値の一例として、低下率X1が用いられた。しかしながら、当該指標値は、「直近のトリップを含む過去の１つ以上のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値に対する今回のトリップの絶縁部材の絶縁抵抗値の低下の度合いを示す」値であればよい。すなわち、指標値は、例えば、直近（前回）のトリップの絶縁抵抗値Rtoldに対する今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowの低下量（＝Rtold-Rtnow）であってもよい。

付け加えると、本実施形態の診断処理への適用に関して、低下率X1は、上記の低下量と比べて、以下の点において優れている。すなわち、上述のように、図５のグラフの縦軸の絶縁抵抗値Rtは対数表示である。このため、図５中の実線の波形のように、絶縁抵抗値Rtは、対数表示の下では、トリップ数の増加に伴って略直線的に低下するように表される。しかしながら、隣接するトリップ間の絶縁抵抗値Rtの低下量は、絶縁抵抗値Rtのレベルによって（例えば、カーボンが全く堆積していない時の絶縁抵抗値Rtと、基準値Aに近い絶縁抵抗値Rtとでは）大きく相違し得る。このため、このような特性を有するトリップ毎の絶縁抵抗値Rtの低下の度合いを評価するうえで、低下率X1は低下量と比べて優れているといえる。

また、上述の低下率X1又は低下量の算出に用いられる過去のトリップの絶縁抵抗値Rtoldは、直近（前回）のトリップの値のみを用いる例に代え、直近のトリップを含む過去の複数のトリップの絶縁抵抗値を用いて算出されてもよい。例えば、過去の複数のトリップの絶縁抵抗値の平均値が絶縁抵抗値Rtoldとして用いられてもよい。

２．実施の形態２
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。実施の形態２は、以下に説明されるＥＨＣ６０の診断処理の内容において実施の形態１と異なっている。

本実施形態の診断処理では、低下率X1に代えて、比X2が用いられる。ここで、前々回のトリップの絶縁抵抗値Rtold2に対する前回のトリップの絶縁抵抗値Rtold1の低下率（=1-Rtold1/Rtold2）を「第１低下率」と称し、かつ、この前回のトリップの絶縁抵抗値Rtold1に対する今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowの低下率（=1-Rtnow/Rtold1）を「第２低下率」と称する。比X2は、次の（２）式で表されるように、第１低下率の絶対値に対する第２低下率の比である。

上述の図５を利用して、比X2の具体例を説明する。まず、図５において、今回のトリップの絶縁抵抗値RtnowがRt2である例を説明する。この例では、前回のトリップの絶縁抵抗値Rtold1にはRt1が該当し、前々回のトリップの絶縁抵抗値Rtold2にはRt5が該当する。このため、図５から分かるように、第１低下率の値は小さくなり、第２低下率の値は大きくなる。その結果、比X2が高くなる。したがって、比X2が高い場合には、前回のトリップと今回のトリップとの間で絶縁抵抗値Rtが急低下していると判断できる。

次に、図５において、絶縁異常が生じている場合のRt4が今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowである例を説明する。この例では、前々回のトリップのRt1に対する前回のトリップのRt2の低下率（第１低下率）の絶対値は大きくなり、前回のトリップのRt2に対する今回のトリップのRt4の低下率（第２低下率）の値は小さくなる。したがって、比X2は低くなる。また、絶縁異常が生じている場合には、Rt4が取得されたトリップの次回以降のトリップの比X2も低くなる。したがって、低下率X1に代えて比X2を利用する本実施形態の診断処理によっても、後述の図８に示すフローチャートのように、実施の形態１と同様の手順で診断処理を行うことにより、凝縮水の影響による絶縁抵抗値Rtの低下と区別しつつ、絶縁異常が生じていることを判定できる。

また、カーボン堆積の影響によって絶縁抵抗値Rtがトリップ数の増加に伴って徐々に低下していく状況下においては、第１低下率と第２低下率とが近い値を示すため、上述のように定義される比X2は低くなる。したがって、低下率X1に代えて比X2を利用する本実施形態の診断処理によっても、後述の図８に示すフローチャートのように、凝縮水の影響及び絶縁異常による絶縁抵抗値Rtの低下と区別しつつ、カーボン堆積の影響による絶縁抵抗値Rtの低下が生じていることを判定できる。

図８は、実施の形態２に係る診断処理及びそれに関連する処理の手順を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、ステップＳ１３２及びＳ１３６の処理がそれぞれステップＳ３００及びＳ３０２に置き換えられている点を除き、実施形態１において上述した通りである。

図８に示すステップＳ３００では、ＥＣＵ５２（プロセッサ５２ａ）は、前回のトリップ時に記憶していた前回値Rtold1を前々回の値Rtold2として記憶するとともに、今回のトリップの開始時にステップＳ１０２において取得した絶縁抵抗値Rtnowを前回値Rtold1として記憶する。

また、ステップＳ３０２では、ＥＣＵ５２は、上述の比X2が所定の閾値Cよりも低いか否かを判定する。この判定に用いられる比X2は、ステップＳ３００において記憶されている前回値Rtold1及び前々回の値Rtold2と、ステップＳ１０２において取得された今回のトリップの絶縁抵抗値Rtnowとを用いて算出される。なお、上記の閾値Cは、本発明に係る「第２閾値」の一例に相当する。

以上説明したように、実施の形態２の診断処理によっても、絶縁抵抗値Rtの低下要因によって異なるトリップ間での絶縁抵抗値Rtの経時的な変化の特性を考慮して、当該低下要因を特定することができる。

以上説明した各実施の形態に記載の例及び他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。

１０パワートレーンシステム
２０内燃機関
２２燃料噴射装置
２４点火装置
２６水温センサ
２８排気通路
３８バッテリ
５２電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２ａプロセッサ
５６パワースイッチ
６０電気加熱式触媒（ＥＨＣ）
６２触媒担体
６４触媒ケース
６６保持マット
６８、７０電極
７２三元触媒
７４絶縁碍子
７６絶縁抵抗検出器

Claims

内燃機関の排気通路に配置され、かつ通電により発熱することで触媒を加熱する発熱体と、前記排気通路の内壁と前記発熱体との間に介在する絶縁部材とを含む電気加熱式触媒と、
前記絶縁部材の絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出器と、
前記電気加熱式触媒に関する処理を実行するプロセッサと、
を備え、
前記内燃機関を搭載する車両の車両システムの起動から停止までを前記車両の１トリップと称し、
前記プロセッサは、
前記車両のトリップが開始される毎に、前記絶縁抵抗検出器を用いて前記絶縁部材の絶縁抵抗値を取得し、
取得した前記絶縁抵抗値が基準値以下である場合に、前記電気加熱式触媒の状態を診断する診断処理を実行し、
前記プロセッサは、前記診断処理において、直近のトリップを含む過去の１つ以上のトリップの前記絶縁部材の絶縁抵抗値に対する今回のトリップの前記絶縁部材の絶縁抵抗値の低下の度合いを示す指標値に基づいて、前記電気加熱式触媒の絶縁異常の有無を判定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記車両のトリップの開始時における前記絶縁部材の絶縁抵抗値の取得を、前記内燃機関の始動前に実行し、
前記プロセッサは、前記診断処理において、第１トリップにおける前記指標値が第１閾値以上であり、かつ、第２トリップにおける前記指標値が前記第１閾値よりも低い場合に、前記電気加熱式触媒に絶縁異常が生じていると判定し、
前記第２トリップは、前記第１トリップの後のトリップであって、前記内燃機関の暖機が完了するまで前記内燃機関の運転が行われたトリップの次のトリップである
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記診断処理において、前記指標値が第１閾値よりも低い場合に、前記絶縁部材へのカーボンの堆積により前記絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記絶縁部材へのカーボンの堆積により前記絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定した後に、前記内燃機関のアクチュエータ及び前記電気加熱式触媒のうちの少なくとも一方を制御して前記絶縁部材に堆積したカーボンを除去するカーボン除去処理を実行する
ことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
内燃機関の排気通路に配置され、かつ通電により発熱することで触媒を加熱する発熱体と、前記排気通路の内壁と前記発熱体との間に介在する絶縁部材とを含む電気加熱式触媒と、
前記絶縁部材の絶縁抵抗値を検出する絶縁抵抗検出器と、
前記電気加熱式触媒に関する処理を実行するプロセッサと、
を備え、
前記内燃機関を搭載する車両の車両システムの起動から停止までを前記車両の１トリップと称し、
前記プロセッサは、
前記車両のトリップが開始される毎に、前記絶縁抵抗検出器を用いて前記絶縁部材の絶縁抵抗値を取得し、
取得した前記絶縁抵抗値が基準値以下である場合に、前記電気加熱式触媒の状態を診断する診断処理を実行し、
前記プロセッサは、前記診断処理において、第１低下率に対する第２低下率の比に基づいて、前記電気加熱式触媒の絶縁異常の有無を判定し、
前記第１低下率は、前々回のトリップの前記絶縁部材の絶縁抵抗値に対する前回のトリップの前記絶縁部材の絶縁抵抗値の低下率の絶対値であり、前記第２低下率は、前記前回のトリップの前記絶縁抵抗値に対する今回のトリップの前記絶縁部材の絶縁抵抗値の低下率である
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記車両のトリップの開始時における前記絶縁部材の絶縁抵抗値の取得を、前記内燃機関の始動前に実行し、
前記プロセッサは、前記診断処理において、第１トリップにおける前記比が第２閾値以上であり、かつ、第２トリップにおける前記比が前記第２閾値よりも低い場合に、前記電気加熱式触媒に絶縁異常が生じていると判定し、
前記第２トリップは、前記第１トリップの後のトリップであって、前記内燃機関の暖機が完了するまで前記内燃機関の運転が行われたトリップの次のトリップである
ことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記診断処理において、前記比が第２閾値よりも低い場合に、前記絶縁部材へのカーボンの堆積により前記絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
前記プロセッサは、前記絶縁部材へのカーボンの堆積により前記絶縁部材の絶縁抵抗値が低下したと判定した後に、前記内燃機関のアクチュエータ及び前記電気加熱式触媒のうちの少なくとも一方を制御して前記絶縁部材に堆積したカーボンを除去するカーボン除去処理を実行する
ことを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。