CN111441848B - 电加热式催化剂的异常检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，高精度地检测电加热式催化剂的异常的电加热式催化剂的异常检测装置，其具备：通电单元，以使施加电压与催化剂电流之积即电力成为目标电力的方式，调整施加电压，在通过向电加热式催化剂施加预定的上限值以下的电压而能够向该电加热式催化剂供给的电力小于目标电力的情况下，向电加热式催化剂施加与预定的上限值相等的施加电压；运算单元，在从对电加热式催化剂的通电开始的时间点至目标通电量达到预定的基准通电量为止的期间即预定期间中，运算实际向电加热式催化剂供给的电力的累计值即实际通电量；及检测单元，如果实际通电量小于预定通电量，则判定为电加热式催化剂异常。

Description

电加热式催化剂的异常检测装置
技术领域
本发明涉及电加热式催化剂的异常检测装置。
背景技术
作为内燃机的排气净化装置，已知有具备并设有通过通电而发热的发热体的排气净化催化剂(以下，有时也记载为“电加热式催化剂”。)的结构。根据这样的内燃机的排气净化装置，在内燃机启动之前向电加热式催化剂通电，由此能够将内燃机的启动时和刚启动之后的排气排放物抑制得较少。
然而，当上述电加热式催化剂产生了异常时，即使投入规定量的电能，电加热式催化剂的温度可能也无法上升至目标温度。对此，以往，提出了通过对实际向电加热式催化剂供给的电力的累计值与基准电力的累计值进行比较来检测电加热式催化剂的异常的技术(例如，参照专利文献1。)。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2000-220443号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在电加热式催化剂的发热体由碳化硅等那样在温度低时与高时相比电阻增大的基材(即，具有NTC特性的基材)形成的情况下，实际向电加热式催化剂供给的电力受到发热体的温度的影响，由此异常检测精度可能会降低。特别是在发热体的电阻增大的低温时，即使向电加热式催化剂施加能够施加的最大的电压，实际向电加热式催化剂供给的电力也可能会小于基准电力。由此，即使电加热式催化剂正常，实际向电加热式催化剂供给的电力与基准电力的背离也会增大，可能无法高精度地检测电加热式催化剂的异常。
本发明鉴于上述那样的实际情况而作出，其目的在于提供一种在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，能够高精度地检测出电加热式催化剂的异常的技术。
用于解决课题的方案
本发明为了解决上述课题，基于从电加热式催化剂的通电开始至预定期间经过为止，向电加热式催化剂实际供给的电力的累计值即实际通电量，来检测电加热式催化剂的异常。
详细而言，本发明的电加热式催化剂的异常检测装置具备：电加热式催化剂，包含发热体及排气净化催化剂而构成，且配置于内燃机的排气通路中，上述发热体通过通电而发热且在温度低时与温度高时相比电阻增大；通电单元，以使作为向上述电加热式催化剂施加的电压即施加电压与每单位时间在上述电加热式催化剂中流动的电流即催化剂电流之积的电力成为应向上述电加热式催化剂供给的电力的目标值即目标电力的方式，来调整上述施加电压，在通过向上述电加热式催化剂施加预定的上限值以下的电压而能够向该电加热式催化剂供给的电力小于上述目标电力的情况下，以使上述施加电压等于上述预定的上限值的电压的方式进行调整；运算单元，在从上述通电单元开始对上述电加热式催化剂施加上述施加电压的时间点至上述目标电力的累计值即目标通电量达到预定的基准通电量为止的期间即预定期间中，运算实际向上述电加热式催化剂供给的电力的累计值即实际通电量；及检测单元，基于上述实际通电量，检测上述电加热式催化剂的异常。
在搭载有上述那样的电加热式催化剂的车辆等中，例如，在内燃机冷启动时等那样电加热式催化剂(排气净化催化剂)的温度较低的情况下，通过在内燃机的启动之前通电单元向电加热式催化剂施加(通电)施加电压，而使发热体发热，对排气净化催化剂进行预热。此时，通电单元以使向电加热式催化剂施加的电压(施加电压)与每单位时间在电加热式催化剂中流动的电流(催化剂电流)之积(乘法运算值)即电力成为应向电加热式催化剂供给的电力的目标值即目标电力的方式，调整施加电压。由此，能够提高内燃机的启动时和刚启动之后的电加热式催化剂的净化性能，因此能够实现排气排放物的减少。另外，上述目标电力根据用于向电加热式催化剂供给电力的设备(例如，蓄电池、发电机、DC/DC转换器等)的结构、性能及/或通电开始时的电加热式催化剂的温度等而设定。
然而，当电加热式催化剂产生了发热体或电极等发生氧化或产生裂纹那样的异常时，电加热式催化剂的电阻可能会增大。中这样的情况下，即使将能够向电加热式催化剂施加的最大的电压(预定的上限值)设定为施加电压，催化剂电流也过少，由此能够向电加热式催化剂供给的电力有可能小于目标电力。由此，在内燃机的启动前的有限的时间内可能也难以将电加热式催化剂有效地预热。因此，需要高精度地检测上述那样的异常。
然而，在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，在其温度低时与高时相比，电加热式催化剂的电阻增大，因此在电加热式催化剂的通电刚开始之后那样电加热式催化剂的温度比较低时，即使电加热式催化剂正常，该电加热式催化剂的电阻也比较大。另一方面，能够向电加热式催化剂施加的电压被限制成与用于向电加热式催化剂供给电力的设备的结构、性能等对应的预定的上限值。由此，在产生电加热式催化剂的通电刚开始之后那样电加热式催化剂的温度比较低引起的电阻的增加时，如果将施加电压限制成上述预定的上限值，则即使电加热式催化剂正常，催化剂电流也会过少，因此向电加热式催化剂供给的电力有可能小于目标电力。
因此，在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，即使对向电加热式催化剂供给的电力与目标电力进行比较，也难以高精度地检测出上述那样的电加热式催化剂的异常。
对此，本申请发明者进行了锐意的实验及验证，其结果是得到了在从电加热式催化剂的通电开始至目标电力的累计值达到预定的基准通电量为止的期间(预定期间)中，实际向电加热式催化剂供给的电力的累计值(实际通电量)在电加热式催化剂正常的情况与电加热式催化剂异常的情况下表现出明显不同的值这样的发现。因此，在本发明的电加热式催化剂的异常检测装置中，运算单元运算预定期间中的实际通电量。并且，检测单元基于由运算单元运算出的实际通电量，来检测电加热式催化剂的异常。由此，即使在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，也能够高精度地检测该电加热式催化剂的异常。
另外，本发明中的预定的基准通电量可以设定为使电加热式催化剂的温度从通电开始时的温度升温至预定温度以上所需的电力的总量。在此所说的“预定温度”例如是电加热式催化剂包含的排气净化催化剂发挥活性的温度。伴随于此，预定的基准通电量只要设定为例如与通电开始时的电加热式催化剂的温度较高的情况相比温度较低的情况下增大即可。
在此，在如电加热式催化剂的通电刚开始之后那样电加热式催化剂的温度比较低时，如上所述，即使电加热式催化剂正常，该电加热式催化剂的电阻也会较大。因此，在电加热式催化剂的通电刚开始之后，在电加热式催化剂正常时的实际通电量与电加热式催化剂异常时的实际通电量之间难以产生显著的差别。然而，伴随着电加热式催化剂的通电时间的变长，电加热式催化剂正常时的实际通电量与电加热式催化剂异常时的实际通电量之间的差扩大。这是因为，在电加热式催化剂正常时与异常时，电加热式催化剂的温度上升速度，即电加热式催化剂的电阻的减少速度不同的缘故。并且，在目标电力的累计值达到上述那样的预定的基准通电量的时间点，在电加热式催化剂正常时的实际通电量与电加热式催化剂异常时的实际通电量之间产生显著的差别。由此，如果将使电加热式催化剂从通电开始时的温度升温至预定温度以上所需的电力的总量设定为预定的基准通电量，则能够高精度地检测电加热式催化剂的异常。
另外，本发明的检测单元也可以是，如果通过运算单元运算出的实际通电量小于预定通电量，则判定为电加热式催化剂异常。在此所说的“预定通电量”是如果目标通电量达到预定的基准通电量的时间点下的实际通电量低于该预定通电量则能够判定为电加热式催化剂异常的值。换言之，“预定通电量”是当目标通电量达到预定的基准通电量的时间点下的实际通电量低于该预定通电量时在内燃机的启动前的有限的时间内难以将电加热式催化剂有效地预热的值。根据这样的方法，能够高精度地判别电加热式催化剂是正常还是异常。
另外，本发明的检测单元也可以是，如果实际通电量相对于目标通电量之比小于预定比，则判定为电加热式催化剂异常。在此所说的“预定比”是如果目标通电量达到预定的基准通电量的时间点下的实际通电量相对于目标通电量之比小于该预定比则能够判定为电加热式催化剂异常的值。即，“预定比”是当目标通电量达到预定的基准通电量的时间点下的实际通电量相对于目标通电量之比低于该预定比，则在内燃机的启动前的有限的时间内难以将电加热式催化剂有效地预热的值。根据这样的方法，也能够高精度地判别电加热式催化剂是正常还是异常。
另外，本发明的检测单元也可以是，如果预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量小于预定变化量，则判定为电加热式催化剂异常。在此所说的“预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量”可以是预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量的平均值，或者也可以是预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量的最大值。
在此，如上所述，伴随着电加热式催化剂的从通电开始时起的通电时间的变长，电加热式催化剂正常时的实际通电量与电加热式催化剂异常时的实际通电量之间的差扩大。因此，预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量在电加热式催化剂异常时比正常时减小。由此，根据这样的方法，也能够高精度地判别电加热式催化剂是正常还是异常。另外，在此所说的“预定变化量”是如果预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量比该预定变化量小则能够判定为电加热式催化剂异常的值。即，“预定变化量”是当预定期间中的实际通电量的每单位时间的变化量低于该预定变化量时，在内燃机的启动前的有限的时间内难以将电加热式催化剂有效地预热的值。
发明效果
根据本发明，在电加热式催化剂的发热体具有NTC特性的情况下，能够高精度地检测电加热式催化剂的异常。
附图说明
图1是表示应用本发明的车辆的概略结构的图。
图2是表示EHC的概略结构的图。
图3是表示保温时间与床温之间的相关性的图。
图4是表示从EHC的通电开始至通电结束为止的期间内的、实际电力Wr、实际通电量ΣWr、催化剂载体的床温Tcat的经时变化的图。
图5是表示催化剂载体的床温Tcat与EHC的电阻Rcat之间的相关性的图。
图6是表示在EHC产生了异常的状态下进行了预热处理的情况下的实际电力Wr、实际通电量ΣWr的经时变化的图。
图7是表示在实施例的异常检测处理中，ECU执行的处理例程的流程图。
图8是表示在EHC产生了异常的状态下进行了预热处理的情况下的实际电力Wr、实际通电量ΣWr、通电量比Prw的经时变化的图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的具体的实施方式进行说明。本实施方式记载的构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等只要没有特别记载，就不是将发明的技术范围仅限定于此的意图。
<实施例>
图1是表示本发明应用的车辆的概略结构的图。在图1中，车辆100搭载有用于对作为驱动轮的车轮58进行驱动的混合动力系统。混合动力系统具备：内燃机1、动力分配机构51、电动马达52、发电机53、蓄电池54、动力控制单元(PCU)55、车轴(驱动轴)56、减速器57。
内燃机1是具有多个气缸1a的火花点火式的内燃机(汽油发动机)，具备用于对在各气缸1a内形成的混合气体进行引燃的火花塞1b。另外，在图1所示的例子中，内燃机1具有四个气缸，但也可以具有三个以下的气缸，或者具有五个以上的气缸。另外，内燃机1也可以是压缩引燃式的内燃机(柴油发动机)。内燃机1的输出轴经由动力分配机构51而与发电机53的旋转轴和电动马达52的旋转轴连接。
发电机53的旋转轴经由动力分配机构51而与内燃机1的曲轴连接，主要利用曲轴的动能进行发电。另外，发电机53在使内燃机1启动时经由动力分配机构51来驱动曲轴旋转，由此也能够作为启动马达发挥作用。另外，由发电机53发电的电力经由PCU55而蓄积于蓄电池54，或者向电动马达52供给。
电动马达52的旋转轴经由减速器57而与车轴56连接，利用从蓄电池54或发电机53经由PCU55而供给的电力来驱动车轮58旋转。另外，电动马达52的旋转轴也与动力分配机构51连接，也能够对内燃机1进行辅助而驱动车轮58旋转。
动力分配机构51由行星齿轮装置构成，在内燃机1、电动马达52、发电机53之间进行动力的分配。例如，动力分配机构51中使内燃机1在效率最高的运转区域运转的同时，调整发电机53的发电量而使电动马达52工作，从而调整车辆100的行驶速度。
PCU55包括变换器、升压转换器、DC/DC转换器等而构成，将从蓄电池54供给的直流电力转换成交流电力向电动马达52供给，或者将从发电机53供给的交流电力转换成直流电力向蓄电池54供给，或者对于在变换器与蓄电池54之间供给和接收的电力进行变压，或者对于从蓄电池54向后述的电加热式催化剂(EHC：Electric Heated Catalyst：电加热催化剂)2供给的电力的电压进行变压。
在此，内燃机1具备向气缸1a内或进气门内喷射燃料的燃料喷射阀(图示省略)，通过上述火花塞1b使从该燃料喷射阀喷射的燃料和空气形成的混合气体引燃及燃烧，由此产生热能，通过该热能来驱动曲轴旋转。
这样的内燃机1连接有进气管10。进气管10将从大气中取入的新气(空气)向内燃机1的气缸引导。在进气管10的中途配置有气流计12及节气门13。气流计12输出与向内燃机1供给的空气的质量(吸入空气量)相关的电信号。节气门13通过变更进气管10内的通路截面积来调整内燃机1的吸入空气量。
另外，内燃机1连接有排气管11。排气管11使在内燃机1的气缸内燃烧后的已燃气体(排气)流通。在排气管11的中途设有EHC2，EHC2是并设有通过通电而发热的发热体的排气净化催化剂。在比EHC2靠上游侧的排气管11上设有空燃比传感器(A/F传感器)14及第一排气温度传感器15。A/F传感器14输出与排气的空燃比相关的电信号。第一排气温度传感器15输出与向EHC2流入的排气的温度相关的电信号。另外，在比EHC2靠下游侧的排气管11上设有第二排气温度传感器16。第二排气温度传感器16输出与从EHC2流出的排气的温度相关的电信号。另外，可以仅将第一排气温度传感器15和第二排气温度传感器16中的任一方设于排气管11。
在这样构成的混合动力系统并设有ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)20。ECU20是由CPU、ROM、RAM、备用RAM等构成的电子控制单元。
ECU20除了气流计12、A/F传感器14、第一排气温度传感器15及第二排气温度传感器16等各种传感器以外，还与加速器位置传感器17电连接。加速器位置传感器17是输出与加速踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号的传感器。
ECU20基于上述各种传感器的输出信号，来控制内燃机1及其周边设备(例如，火花塞1b、节气门13、燃料喷射阀等)、电动马达52、发电机53、PCU55及EHC2。另外，ECU20可以被分割成对混合动力系统整体进行控制的ECU、用于对内燃机1及其周边设备进行控制的ECU。
接下来，基于图2对EHC2的概略结构进行说明。另外，图2中的箭头表示排气的流动方向。EHC2具备：形成为圆柱状的催化剂载体3、覆盖催化剂载体3的筒状的内筒6及覆盖内筒6的筒状的壳体4。上述催化剂载体3、内筒6、壳体4同轴地配置。
催化剂载体3是沿着排气的流动方向延伸的多个通路呈蜂窝状地配置的结构体，该结构体的外形形成为圆柱状。在催化剂载体3中载持有氧化催化剂、三元催化剂、存储还原型催化剂(NSR(NOX Storage Reduction：氮氧化物存储还原)催化剂)、选择还原型催化剂(SCR(Selective Catalytic Reduction：选择性催化还原)催化剂)、或将它们组合而成的排气净化催化剂31。另外，本实施例的催化剂载体3通过如多孔质的陶瓷(碳化硅)等那样电阻比较大且其温度低时与高时相比电阻增大的基材(即，具有NTC特性的基材)形成，而作为发热体发挥作用。
内筒6是将导电率较低且耐热性较高的绝缘材料(例如，在氧化铝或不锈钢材料的表面涂覆有绝缘层的材料)成形为圆筒状的结构。内筒6以使该内筒6的内径大于催化剂载体3的外径的方式形成。
壳体4是收纳催化剂载体3及内筒6的金属制(例如，不锈钢材料)的箱体。壳体4具备：具有比内筒6的外径大的内径的筒部；与该筒部的上游侧端部连接的上游侧锥体部；及与该筒部的下游侧端部连接的下游侧锥体部。上游侧锥体部和下游侧锥体部成形为越从筒部分离则内径越减小的锥形状。
在内筒6的内周面与催化剂载体3的外周面之间和壳体4的内周面与内筒6的外周面之间压入筒状的垫部件5。垫部件5由导电率低且缓冲性高的绝缘材料(例如，氧化铝纤维垫等无机纤维垫)形成。
在壳体4的外周面的相互相向的两个部位设有将该壳体4、垫部件5、内筒6贯通的一对贯通孔9。在各贯通孔9设有电极7。各电极7具备：沿着催化剂载体3的外周面在周向及轴向上延伸的表面电极7a；及从该表面电极7a的外周面穿过上述贯通孔9而向壳体4的外部延伸的轴电极7b。
在壳体4的贯通孔9的周缘部设有对轴电极7b进行支撑的支撑部件8。支撑部件8以覆盖壳体4与轴电极7b之间的环状的开口部的方式形成。另外，支撑部件8由导电率较低的绝缘体形成，抑制轴电极7b与壳体4之间的短路。
另外，轴电极7b经由供给电力控制部18及PCU55而与蓄电池54的输出端子连接。供给电力控制部18由ECU20控制，具有从蓄电池54经由PCU55而向电极7施加电压(EHC2的通电)、调整从蓄电池54经由PCU55而向EHC2施加的电压(施加电压)的大小及检测每单位时间在EHC2的电极7间流动的电流(催化剂电流)的功能。
根据这样构成的EHC2，供给电力控制部18从蓄电池54经由PCU55而向电极7施加电压，从而向EHC2通电时，催化剂载体3成为电阻而发热。由此，催化剂载体3载持的排气净化催化剂31被加热。由此，如果在排气净化催化剂31的温度较低时进行向EHC2的通电，则能够使排气净化催化剂31快速地升温。特别是如果在内燃机1的启动之前进行向EHC2的通电，则能够将内燃机1的启动时及刚启动之后的排气排放物抑制得较少。
在此，对本实施例的EHC2的控制方法进行说明。首先，在混合动力系统处于启动状态(车辆能够行驶的状态)时，如果内燃机1处于停止状态且催化剂载体3的温度低于预定温度(例如，催化剂载体3载持的排气净化催化剂31发挥活性的温度)，则控制供给电力控制部18以向EHC2通电。
详细而言，在混合动力系统已启动时，首先，ECU20检测蓄电池54的SOC(State OfCharge：电量状态)。SOC是当前时间点能够放电的电力量相对于蓄电池54能够蓄积的最大的电力量(在充满电时蓄积的电力的容量)的比例，通过累计蓄电池54的充放电电流而求出。
另外，ECU20取得混合动力系统启动时的催化剂载体3的中心部分的温度(以下，有时也记载为“床温”。)。此时的床温基于内燃机1的上次的运转停止时的床温Tend和从内燃机1的上次的运转停止时至混合动力系统启动为止的时间(保温时间)来推定。
在此，图3示出催化剂载体3的床温Tcat与保温时间之间的关系。当内燃机1的运转停止时(图3中的t0)，催化剂载体3的床温Tcat从内燃机1的上次运转停止时的床温Tend起随着时间经过而下降。然后，当催化剂载体3的床温Tcat下降至与外气温度Tatm相等时(图3中的t1)，这以后的床温Tcat稳定成与外气温度Tatm相等的温度。因此，在本实施例中，关于图3所示那样的相关性，预先基于实验或模拟的结果而求出，并以将内燃机1的运转停止时的床温Tend和保温时间作为参数而能够导出混合动力系统启动时的床温的映射或函数式的方式预先存储于ECU20的ROM等。另外，内燃机1的运转停止时的床温Tend可以根据内燃机1的运转即将停止之前的第一排气温度传感器15及/或第二排气温度传感器16的测定值来推定，也可以根据内燃机1的上次的运转履历来推定。
ECU20判别混合动力系统启动时的催化剂载体3的床温是否低于预定温度。如果混合动力系统启动时的催化剂载体3的床温低于预定温度，则ECU20运算出为了使催化剂载体3的床温上升至预定温度所需的EHC2的通电量(预定的基准通电量)。预定的基准通电量以例如在混合动力系统启动时的催化剂载体3的床温低的情况下与高的情况相比变大的方式运算出。接下来，ECU20运算假定向EHC2通电了预定的基准通电量的电能时的SOC的消耗量SOCcom。ECU20通过从混合动力系统启动时的SOC减去上述消耗量SOCcom，而算出SOC的剩余量ΔSOC(＝SOC-SOCcom)。ECU20判别上述剩余量ΔSOC是否为下限值以上。在此所说的“下限值”是当SOC低于该下限值时判定为需要使内燃机1启动来对蓄电池54进行充电的值。
在上述剩余量ΔSOC为上述下限值以上的情况下，ECU20在SOC等于将上述消耗量SOCcom与上述下限值之和加上容限而得到的值时，开始向EHC2的通电。另外，在上述剩余量ΔSOC为能够使EV行驶(仅利用电动马达52使车辆100行驶的状态)持续一定时间的量以上的情况下，在产生了车辆100的行驶要求时，可以仅利用电动马达52使车辆100行驶，并开始对EHC2的通电。在此所说的“一定时间”是例如比为了向EHC2供给预定的基准通电量的电能所需的时间长的时间。
在进行向EHC2的通电时，ECU20设定应向EHC2供给的电力的目标值(目标电力)。在此所说的“目标电力”是根据用于向EHC2供给电力的设备(例如，发电机53、蓄电池54、PCU55等)的结构、性能及/或通电开始时的催化剂载体3的床温等而设定的一定值。并且，ECU20以使向EHC2供给的电力成为目标电力的方式控制供给电力控制部18。另外，“向EHC2供给的电力”是向EHC2的电极7施加的电压(施加电压)与在EHC2的电极7间每单位时间流动的电流(催化剂电流)之积(乘法运算值)。
在此，图4示出在从EHC2的通电开始至通电结束的期间，向EHC2实际供给的电力(以下，有时也记载为“实际电力”。)Wr、实际电力的累计值(实际通电量)ΣWr及催化剂载体3的床温Tcat的经时变化。
如图4所示，在从EHC2的通电开始(图4中的t10)至图4中的t20为止的期间，实际电力Wr小于目标电力Wtrg。这是由于EHC2的催化剂载体3具有NTC特性及能够向EHC2施加的电压被限制为预定的上限值以下。也就是说，在催化剂载体3具有NTC特性的情况下，如图5所示，在催化剂载体3的床温Tcat低时与高时相比，催化剂载体3的电阻增大，由此包含催化剂载体3和电极7的EHC2整体的电阻(电极7间的电阻)Rcat增大。由此，在对于EHC2的通电刚开始之后那样催化剂载体3的床温Tcat比较低时，EHC2的电阻Rcat比较大。另外，能够向EHC2施加的电压被限制成与用于向EHC2供给电力的设备的结构和性能等对应的设计上的上限值(预定的上限值)。由此，在EHC2的通电刚开始之后那样催化剂载体3的床温Tcat比较低时，以NTC特性为起因而EHC2的电阻Rcat比较大，因此即使向EHC2施加相当于预定的上限值的电压，催化剂电流也过少，由此实际电力Wr小于目标电力Wtrg。
另外，在从图4中的t10至t20的期间，当继续向EHC2施加相当于预定的上限值的电压时，催化剂载体3的床温Tcat随着时间经过而上升，由此EHC2的电阻Rcat随着时间经过而下降。由此，催化剂电流随着时间经过而增大，因此随之实际电力Wr也伴随着时间经过而增大。并且，在图4中的t20中，EHC2的电阻Rcat下降成向EHC2施加相当于预定的上限值的电压的状态下的实际电力Wr等于目标电力Wtrg的程度。由此，在图4中的t20以后，伴随着催化剂载体3的床温Tcat的上升(即，EHC2的电阻Rcat的下降)而使EHC2的施加电压减少，由此能够将实际电力Wr调整成与目标电力Wtrg相等。详细而言，供给电力控制部18检测每单位时间在EHC2的电极7间流动的电流即催化剂电流，以使检测到的催化剂电流与施加电压之积(实际电力)Wr等于目标电力Wtrg，调整施加电压的大小(通过PCU55变压后的电压的大小)。然后，当实际通电量ΣWr达到了预定的基准通电量ΣWbase时(图4中的t40)，ECU20控制供给电力控制部18以停止对于EHC2的通电。
这样，当在内燃机1的启动之前向EHC2通电了相当于预定的基准通电量ΣWbase的电能时，催化剂载体3及催化剂载体3载持的排气净化催化剂31升温至预定温度Ttrg以上，因此能够提高内燃机1的启动时和刚启动之后的排气净化催化剂31的净化性能，从而能够将排气排放物抑制得较少。以下，如上所述，将在内燃机1启动前对排气净化催化剂31进行预热的处理称为预热处理。另外，如上所述，ECU20通过经由供给电力控制部18而控制施加电压来实现本发明的“通电单元”。
另外，在图4所示的例子中，在从t10至t20为止的期间，实际电力Wr小于目标电力Wtrg，因此实际通电量ΣWr达到预定的基准通电量ΣWbase的时机(图4中的t40)比目标电力Wtrg的累计值即目标通电量ΣWtrg(图4中的单点划线)达到预定的基准通电量ΣWbase的时机(图4中的t30)晚。然而，如果通电开始时的催化剂载体3的床温Tcat高至一定程度，则能够从通电开始时间点向EHC2供给与目标电力Wtrg相等的电力，因此实际通电量ΣWr达到预定的基准通电量ΣWbase的时机与目标电力Wtrg的累计值达到预定的基准通电量ΣWbase的时机相同。
然而，当EHC2产生了催化剂载体3或电极7发生氧化或产生裂纹那样的异常时，EHC2的电阻Rcat可能大于正常时。在该情况下，实际电力Wr小于正常时，因此为了向EHC2供给预定的基准通电量ΣWbase的电能所需的时间(通电时间)可能会过度变长。由此，也可能难以在内燃机1启动前的有限的时间内使催化剂载体3的床温Tcat上升至预定温度Ttrg。
在此，图6示出在EHC2产生了上述那样的异常的状态下进行了预热处理的情况下的实际电力Wr和实际通电量ΣWr的经时变化。图6中的实线1表示EHC2异常时的实际电力Wr1及实际通电量ΣWr1的经时变化。图6中的双点划线1表示EHC2正常时的实际电力Wr0及实际通电量ΣWr0的经时变化。另外，图6中的单点划线表示目标电力Wtrg及目标通电量ΣWtrg的经时变化。
在图6中，在从EHC2的通电开始(图6中的t10)至正常时的实际电力Wr0等于目标电力Wtrg(图6中的t20)为止的期间，虽然正常时的实际电力Wr0大于异常时的实际电力Wr1，但是以催化剂载体3的NTC特性为起因而双方的实际电力Wr0、Wr1背离目标电力Wtrg，因此正常时的实际通电量ΣWr0与异常时的实际通电量ΣWr1之间不容易产生显著的差异。
另一方面，图6中的t20以后，正常时的实际电力Wr0等于目标电力Wtrg，因此正常时的床温Tcat的上升速度大于图6中的t20以前，随之，正常时的实际通电量ΣWr的增加速度大于图6中的t20以前。由此，在图6中的t20以后，正常时的实际通电量ΣWr0与异常时的实际通电量ΣWr1之差随着时间经过而扩大。并且，在目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图6中的t30)，在正常时的实际通电量ΣWr0与异常时的实际通电量ΣWr1之间产生显著的差别。即，在图6中的t30，异常时的实际通电量ΣWr1表现出明显小于正常时的实际通电量ΣWr0的值。
因此，在本实施例中，基于图6中的相当于t30的时机的实际通电量ΣWr，检测了EHC2的异常。换言之，基于在从EHC2的通电开始至目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase为止的期间(预定期间)实际向EHC2供给的电力的累计值，来检测了EHC2的异常。具体而言，如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr小于预定通电量ΣWthre，则判定为EHC2异常。在此所说的“预定通电量ΣWthre”是如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr低于该预定通电量ΣWthre则能够判定为EHC2异常的值，例如是从正常时的实际通电量ΣWr0减去考虑了EHC2的制造时的电阻的偏差和检测催化剂电流的传感器等的偏差的容限而得到的值。
(处理流程)
在此，基于图7来对本实施例的异常检测处理的流程进行说明。图7是表示在本实施例的异常检测处理中ECU20执行的处理例程的流程图。图7所示的处理例程是以上述预热处理的开始为触发而由ECU20执行的处理例程，预先存储于ECU20的ROM等。
在图7的处理例程中，ECU20首先在S101中，判别预热处理是否已开始。在S101的处理中作出了否定判定的情况下，ECU20结束本处理例程的执行。另一方面，在S101中作出了肯定判定的情况下，ECU20进入S102的处理。
在S102的处理中，ECU20取得在预热处理中设定的目标电力Wtrg。在此所说的“目标电力Wtrg”如上所述是根据用于向EHC2供给电力的设备的结构、性能及/或通电开始时的排气净化催化剂31的温度等而设定的一定值。
在S103的处理中，ECU20运算目标通电量ΣWtrg。具体而言，ECU20通过对目标通电量的上次值ΣWtrgold加上在上述S102的处理中取得的目标电力Wtrg，来运算从通电开始至当前时间点为止的期间中的目标电力的累计值即目标通电量ΣWtrg(＝ΣWtrgold+Wtrg)。
在S104的处理中，ECU20取得在预热处理中向EHC2的电极7施加的电压(施加电压)Vehc。接下来，ECU20进入S105的处理，经由供给电力控制部18而检测上述施加电压Vehc施加于EHC2的电极7时的在电极7间每单位时间流动的电流(催化剂电流)Iehc。并且，在S106的处理中，ECU20将在S104的处理中取得的施加电压Vehc与在S105的处理中检测到的催化剂电流Iehc相乘，由此运算实际向EHC2供给的电力(实际电力)Wr(Wr＝Vehc*Iehc)。
在S107的处理中，ECU20运算实际通电量ΣWr。具体而言，ECU20通过对实际通电量的上次值ΣWrold加上在上述S106的处理中运算出的实际电力Wr，来运算从通电开始至当前时间点为止的期间内的实际电力的累计值即实际通电量ΣWr(＝ΣWrold+Wr)。另外，ECU20通过执行S106及S107的处理，来实现本发明的“运算单元”。
在S108的处理中，ECU20判别在上述S103的处理中运算出的目标通电量ΣWtrg是否达到预定的基准通电量ΣWbase以上。即，在S108的处理中，ECU20判别从向EHC2的通电开始起是否经过了上述预定期间。在此所说的“预定的基准通电量ΣWbase”如上所述是为了使催化剂载体3的床温Tcat上升至预定温度Ttrg所需的EHC2的通电量，根据混合动力系统启动时的催化剂载体3的床温来决定。在该S108的处理中作出了否定判定的情况下(ΣWtrg<ΣWbase)，从EHC2的通电开始起还未经过上述预定期间，因此ECU20返回S103的处理。另一方面，在该S108的处理中作出了肯定判定的情况下(ΣWtrg≥ΣWbase)，从向EHC2的通电开始起经过了上述预定期间，因此ECU20进入S109的处理。
在S109的处理中，ECU20判别在上述S107的处理中运算出的实际通电量ΣWr是否小于预定通电量ΣWthre。在此所说的“预定通电量ΣWthre”是如上所述如果上述预定期间中的实际通电量ΣWr低于该预定通电量ΣWthre则能够判定为EHC2异常的值，例如是从正常时的实际通电量ΣWr0减去考虑了EHC2的制造时的电阻的偏差和检测催化剂电流的传感器等的偏差的容限而得到的值。
在上述S109的处理中作出了肯定判定的情况下(ΣWr<ΣWthre)，ECU20进入S110的处理，判定为EHC2异常。另一方面，在上述S109的处理中作出了否定判定的情况下(ΣWr≥ΣWthre)，ECU20进入S111的处理，判定为EHC2正常。另外，ECU20通过执行S109～S111的处理，而实现了本发明的“检测单元”。
当按照图7的处理流程进行EHC2的异常检测处理时，即便是催化剂载体3具有NTC特性的EHC2，也可基于在正常时的实际通电量与异常时的实际通电量之间产生显著的差别的时机的实际通电量，来进行EHC2的异常检测。其结果是，能够高精度地检测出催化剂载体3具有NTC特性的EHC2的异常。
另外，在本实施例中，如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr小于预定通电量ΣWthre，则判定为EHC2异常，但是如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与目标通电量ΣWtrg(预定的基准通电量ΣWbase)之差大于预定差，则能够判断为EHC2异常。这是因为，如上述图6所示，目标通电量ΣWtrg达到预定基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与目标通电量ΣWtrg之差在EHC2异常时比正常时显著增大的缘故。另外，在此所说的“预定差”是如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与目标通电量ΣWtrg之差大于该预定差则能够判定为EHC2异常的值，例如是正常时的实际通电量ΣWr与目标通电量ΣWtrg之差加上考虑了EHC2的制造时的电阻的偏差和检测催化剂电流的传感器等的偏差的容限而得到的值。
<变形例1>
在上述实施例中，叙述了通过对目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与预定通电量ΣWthre进行比较来检测EHC2的异常的例子，但是也可以通过对目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与目标通电量ΣWtrg(预定的基准通电量ΣWbase)之比和预定比进行比较来检测EHC2的异常。
在此，图8示出在EHC2产生了异常的状态下进行了预热处理的情况下的实际电力Wr、实际通电量ΣWr、实际通电量ΣWr相对于目标通电量ΣWtrg之比(以下，有时也记载为“通电量比”。)Prw的经时变化。图8中的实线1表示EHC2异常时的实际电力Wr1、实际通电量ΣWr1及通电量比Prw1的经时变化。图8中的双点划线1表示EHC2正常时的实际电力Wr0、实际通电量ΣWr0及通电量比Prw0的经时变化。另外，图8中的单点划线表示目标电力Wtrg及目标通电量ΣWtrg的经时变化。
在图8中，在从EHC2的通电开始(图8中的t10)至正常时的实际电力Wr0等于目标电力Wtrg(图8中的t20)为止的期间内，正常时的实际电力Wr0和异常时的实际电力Wr1这双方从目标电力Wtrg背离，因此在正常时的通电量比Prw0与异常时的通电量比Prw1之间不容易产生显著的差别。然而，在图8中的t20以后，正常时的实际电力Wr0与目标电力Wtrg相等，因此正常时的通电量比Prw0与异常时的通电量比Prw1之差随着时间经过而扩大。并且，在目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图8中的t30)，在正常时的通电量比Prw0与异常时的通电量比Prw1之间产生显著的差别。即，在目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图8中的t30)下，异常时的通电量比Prw1表现出明显小于正常时的通电量比Prw0的值。
因此，如果目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图8中的t30)下的通电量比Prw小于预定比，则能够判定为EHC2异常。在此所说的“预定比”是如果目标通电量ΣWtrg达到了预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的通电量比Prw小于该预定比则能够判定为EHC2异常的值。换言之，“预定比”是当目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的通电量比Prw低于该预定比时在内燃机1的启动前的有限的时间内难以有效地对EHC2进行预热的值，是EHC2正常时的通电量比Prw加上考虑了EHC2的制造时的电阻的偏差和检测催化剂电流的传感器等的偏差的容限而得到的值。
<变形例2>
在上述实施例中，叙述了通过对目标通电量ΣWtrg达到了预定的基准通电量ΣWbase的时间点下的实际通电量ΣWr与预定通电量ΣWthre进行比较来检测EHC2的异常的例子，但是也可以通过对从EHC2的通电开始至目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase为止的期间的预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量与预定变化量进行比较来检测EHC2的异常。
在此，如上述的图6、图8所示，在从EHC2的通电开始(图6或图8中的t10)至目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图6或图8中的t30)为止的预定期间内，异常时的实际通电量ΣWr1的增加速度小于正常时的实际通电量ΣWr0的增加速度(每单位时间的变化量)。特别是在从正常时的实际通电量ΣWr0增加至目标电力Wtrg的时间点(图6或图8中的t20)至目标通电量ΣWtrg达到预定的基准通电量ΣWbase的时间点(图6或图8中的t30)为止的期间内，异常时的实际通电量ΣWr1的增加速度明显小于正常时的实际通电量ΣWr0的增加速度。
因此，如果上述预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量小于预定变化量，则能够判定为EHC2异常。另外，在此所说的“预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量”可以是预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量的平均值，或者可以是预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量的最大值。另外，“预定变化量”是如果预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量小于该预定变化量则能够判定为EHC2异常的值。换言之，“预定变化量”是当预定期间中的实际通电量ΣWr的每单位时间的变化量低于该预定变化量时，在内燃机1的启动前的有限的时间内难以将EHC2有效地预热的值，是从EHC2正常时的变化量减去考虑了EHC2的制造时的电阻的偏差和检测催化剂电流的传感器等的偏差的容限的值。
附图标记说明
1 内燃机
3 催化剂载体
4 壳体
5 垫部件
6 内筒
7 电极
8 支撑部件
9 贯通孔
10 进气管
11 排气管
15 第一排气温度传感器
16 第二排气温度传感器
18 供给电力控制部
20 ECU
31 排气净化催化剂
54 蓄电池
55 PCU

Claims (5)

1.一种电加热式催化剂的异常检测装置，具备：
电加热式催化剂，包含发热体及排气净化催化剂而构成，且配置于内燃机的排气通路中，所述发热体通过通电而发热且在温度低时与温度高时相比电阻增大；
通电单元，以使作为向所述电加热式催化剂施加的电压即施加电压与每单位时间在所述电加热式催化剂中流动的电流即催化剂电流之积的电力成为应向所述电加热式催化剂供给的电力的目标值即目标电力的方式，来调整所述施加电压，在通过向所述电加热式催化剂施加预定的上限值以下的电压而能够向该电加热式催化剂供给的电力小于所述目标电力的情况下，以使所述施加电压等于所述预定的上限值的电压的方式进行调整；
运算单元，在从所述通电单元开始对所述电加热式催化剂施加所述施加电压的时间点至所述目标电力的累计值即目标通电量达到预定的基准通电量为止的期间即预定期间中，运算实际向所述电加热式催化剂供给的电力的累计值即实际通电量；及
检测单元，基于所述实际通电量，检测所述电加热式催化剂的异常。
2.根据权利要求1所述的电加热式催化剂的异常检测装置，其中，
所述预定的基准通电量是使所述电加热式催化剂的温度从通电开始时的温度升温至预定温度以上所需的电力的总量。
3.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂的异常检测装置，其中，
如果通过所述运算单元运算出的所述实际通电量小于预定通电量，则所述检测单元判定为所述电加热式催化剂异常。
4.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂的异常检测装置，其中，
如果所述实际通电量相对于所述目标通电量之比小于预定比，则所述检测单元判定为所述电加热式催化剂异常。
5.根据权利要求1或2所述的电加热式催化剂的异常检测装置，其中，
如果所述预定期间中的所述实际通电量的每单位时间的变化量小于预定变化量，则所述检测单元判定为所述电加热式催化剂异常。
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JP7480739B2 (ja) * 2021-04-20 2024-05-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09158715A (ja) * 1995-12-07 1997-06-17 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒の通電制御装置
JPH09158716A (ja) * 1995-12-08 1997-06-17 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒の通電制御装置
JP2000220443A (ja) * 1999-01-28 2000-08-08 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
CN102295001A (zh) * 2010-06-11 2011-12-28 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法
CN102791979A (zh) * 2010-03-10 2012-11-21 丰田自动车株式会社 车辆以及对催化剂装置通电的方法
CN102803672A (zh) * 2010-03-18 2012-11-28 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN103998732A (zh) * 2011-12-21 2014-08-20 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂的异常检测装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3553146B2 (ja) 1994-08-22 2004-08-11 本田技研工業株式会社 電気加熱式触媒制御装置
JP3602614B2 (ja) 1995-07-04 2004-12-15 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP2000054835A (ja) 1998-08-07 2000-02-22 Honda Motor Co Ltd 排気浄化装置の故障検出装置
JP4502024B2 (ja) * 2008-02-22 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒の異常判定装置
JP4900410B2 (ja) * 2009-03-25 2012-03-21 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP5380253B2 (ja) 2009-11-18 2014-01-08 株式会社日立製作所 電動車両の制御システムと該制御システムを搭載した電動車両
JP5310644B2 (ja) * 2010-04-28 2013-10-09 株式会社デンソー 触媒温度状態診断装置
WO2012104994A1 (ja) 2011-02-01 2012-08-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2014040789A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Denso Corp 電気加熱式触媒の暖機制御装置
JP7031617B2 (ja) 2019-01-17 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒の異常検出装置
JP7031616B2 (ja) 2019-01-17 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒の異常検出装置
JP7031618B2 (ja) 2019-01-17 2022-03-08 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒の異常検出装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09158715A (ja) * 1995-12-07 1997-06-17 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒の通電制御装置
JPH09158716A (ja) * 1995-12-08 1997-06-17 Toyota Motor Corp 電気加熱式触媒の通電制御装置
JP2000220443A (ja) * 1999-01-28 2000-08-08 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
CN102791979A (zh) * 2010-03-10 2012-11-21 丰田自动车株式会社 车辆以及对催化剂装置通电的方法
CN102803672A (zh) * 2010-03-18 2012-11-28 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN102295001A (zh) * 2010-06-11 2011-12-28 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法
CN103998732A (zh) * 2011-12-21 2014-08-20 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂的异常检测装置

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