CN113027572B - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆(100)的控制装置(200)具备：推定温度算出部，其基于内燃机运转状态来算出导电性基材(151)的推定温度；电加热允许判断部，其判断是否允许基于电加热的催化剂装置(15)的预热；以及催化剂预热控制部，其在电加热被允许时通过电加热来实施催化剂装置(15)的预热，在电加热被禁止时通过从内燃机(10)排出的排气的热来实施催化剂装置(15)的预热。电加热允许判断部在预测为导电性基材(151)的实际温度相对于推定温度发生了背离时、推定温度的可靠度低时或者无法进行推定温度的算出时，禁止基于电加热的所述催化剂装置的预热。由此，抑制超出必要地对导电性基材进行加热。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置。
背景技术
专利文献1公开了如下内容：在内燃机的排气通路中设置有使催化剂担载于导电性基材的电加热式的催化剂装置(EHC；Electrical Heated Catalyst)的车辆中，推定导电性基材(催化剂)的温度。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2014－58925号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在这样的车辆中，例如若在导电性基材的实际温度和推定温度产生了背离时、推定温度的可靠度低时、无法进行推定温度的算出时通过电加热进行催化剂装置的预热，则有可能会超出必要地对导电性基材进行了加热。
本发明是着眼于这样的问题而完成的，目的在于抑制超出必要地对导电性基材进行加热。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的某技术方案涉及的车辆具备：内燃机；和电加热式的催化剂装置，其设置于内燃机的排气通路，使催化剂担载于通过被通电而发热的导电性基材。该车辆的控制装置具备：推定温度算出部，其基于内燃机运转状态来算出导电性基材的推定温度；电加热允许判断部，其判断是否允许基于电加热的催化剂装置的预热；以及催化剂预热控制部，其在电加热被允许时通过电加热来实施催化剂装置的预热，在电加热被禁止时通过从内燃机排出的排气的热来实施催化剂装置的预热。并且，电加热允许判断部构成为：在符合预测为导电性基材的实际温度相对于推定温度发生了背离时、推定温度的可靠度低时或者无法进行推定温度的算出时中的任一方时，禁止基于电加热的催化剂装置的预热。
发明的效果
根据本发明的该技术方案，在具有超出必要地对导电性基材进行加热的风险时、即预测为导电性基材的实际温度相对于推定温度发生了背离时、推定温度的可靠度低时或者无法进行推定温度的算出时，禁止基于电加热的催化剂装置的预热，通过从内燃机排出的排气的热来实施催化剂装置的预热。在通过排气热来对催化剂装置进行预热的情况下，导电性基材的实际温度只上升到排气温度，因此，能够抑制超出必要地对导电性基材进行加热。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的车辆和对车辆进行控制的电子控制单元的概略构成图。
图2是表示了电池充电量与切换负荷的关系的图。
图3是对本发明的一实施方式涉及的催化剂床温推定控制进行说明的流程图。
图4是用于基于保温时间来算出催化剂床温向外部气体温度的收敛率κ的表。
图5是用于对本发明的一实施方式涉及的电加热允许判断控制进行说明的流程图。
图6是用于基于基材电阻值来推定催化剂床温的表。
图7是对本发明的一实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明的流程图。
图8是对预热开始充电量设定处理的详细进行说明的流程图。
图9是对发明的一实施方式涉及的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
标号说明
10 内燃机
15 催化剂装置
151 导电性基材
100 车辆
200 电子控制单元(控制装置)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标记同一参照编号。
图1是本发明的第1实施方式涉及的车辆100和对车辆100进行控制的电子控制单元200的概略结构图。
本实施方式涉及的车辆100是具备内燃机10、动力分割机构20、第1旋转电机30、第2旋转电机40、电池50、升压转换器60、第1变换器(inverter)70以及第2变换器80的混合动力车辆，构成为能够将内燃机10和第2旋转电机40中的一方或者双方的动力经由最终减速装置1传递至车轮驱动轴2。
内燃机10使燃料在形成于内燃机主体11的各气缸12内燃烧，产生用于使连结于曲轴(未图示)的输出轴13旋转的动力。从各气缸12排出到排气通路14的排气在排气通路14中流动而被排出到大气中。在排气通路14设置有用于对排气中的有害物质进行净化的电加热式的催化剂装置15。
电加热式的催化剂装置15具备导电性基材151、一对电极152、电压调整电路153、电压传感器154以及电流传感器155。
导电性基材151例如由碳化硅(SiC)、二硅化钼(MoSi2)等的通过被通电来发热的材料形成。在导电性基材151中，沿着排气的流动方向形成有截面形状为格子形状(或者蜂巢形状)的多个通路(以下称为“单位单元”。)，在各单位单元的表面担载有催化剂。使导电性基材151担载的催化剂并不被特别地限定，可以从各种催化剂中适当地选择为了获得所希望的排气净化性能所需要的催化剂来使之担载于导电性基材151。
一对电极152是用于对导电性基材151施加电压的部件。一对电极152分别电连接于导电性基材151，并且，经由电压调整电路153连接于电池50。通过经由一对电极152来对导电性基材151施加电压，在导电性基材151中流动电流，导电性基材151发热，担载于导电性基材151的催化剂被加热。
通过一对电极152施加于导电性基材151的电压(以下称为“基材施加电压”。)Vh[V]能够通过由电子控制单元200控制电压调整电路153来进行调整，例如既可以直接施加电池50的电压，也可以使电池50的电压升降压到任意的电压来进行施加。这样，在本实施方式中，通过由电子控制单元200控制电压调整电路153，能够将向导电性基材151供给的电力(以下称为“基材供给电力”。)Ph[kW]控制为任意的电力。
电压传感器154对基材施加电压Vh进行检测。在本实施方式中，基于由电压传感器154检测到的基材施加电压Vh来控制电压调整电路153，以使得基材施加电压Vh成为预定的额定电压Vmax。
电流传感器155对在向导电性基材151施加了电压时在导电性基材151中流动的电流的值Ih[A]进行检测。在本实施方式中，基于基材施加电压Vh和电流值Ih来检测导电性基材151的电阻值(以下称为“基材电阻值”。)R[Ω]。
动力分割机构20是用于将内燃机10的动力分割为用于使车轮驱动轴2旋转的动力和用于使第1旋转电机30进行再生驱动的动力这两个系统的行星齿轮，具备太阳轮21、齿圈22、小齿轮23以及行星架24。
太阳轮21为外齿齿轮，配置在动力分割机构20的中央。太阳轮21与第1旋转电机30的旋转轴33连结。
齿圈22为内齿齿轮，以成为与太阳轮21同心圆上的方式配置在太阳轮21的周围。齿圈22与第2旋转电机40的旋转轴33连结。另外，在齿圈22一体化地安装有用于经由最终减速装置1对车轮驱动轴2传递齿圈22的旋转的传动齿轮3。
小齿轮23为外齿齿轮，在太阳轮21与齿圈22之间以与太阳轮21以及齿圈22啮合的方式配置多个小齿轮23。
行星架24连结于内燃机10的输出轴13，以输出轴13为中心进行旋转。另外，行星架24也连结于各小齿轮23，以使得在行星架24进行了旋转时，各小齿轮23各自能够在进行旋转(自转)的同时，在太阳轮21的周围进行旋转(公转)。
第1旋转电机30例如为三相的交流同步型的电动发电机，具备：转子31，其安装于与太阳轮21连结的旋转轴33的外周，在外周部埋设有多个永磁体；和定子32，其卷绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第1旋转电机30具有接受来自电池50的电力供给来进行牵引(动力运行)驱动的作为电动机的功能、和接受内燃机10的动力来进行再生驱动的作为发电机的功能。
在本实施方式中，第1旋转电机30主要被作为发电机来使用。并且，在内燃机10启动时使输出轴13旋转来进行起转(cranking)的时候，被作为电动机来使用，发挥作为启动器的作用。
第2旋转电机40例如为三相的交流同步型的电动发电机，具备：转子41，其安装于与齿圈22连结的旋转轴43的外周，在外周部埋设有多个永磁体；和定子42，其卷绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第2旋转电机40具有接受来自电池50的电力供给来进行牵引驱动的作为电动机的功能、和在车辆减速时等接受来自车轮驱动轴2的动力来进行再生驱动的作为发电机的功能。
电池50例如为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等的能够充放电的二次电池。在本实施方式中，使用额定电压为200V左右的锂离子二次电池来作为电池50。电池50经由升压转换器60等而电连接于第1旋转电机30和第2旋转电机40，使得：能够将电池50的充电电力供给至第1旋转电机30和第2旋转电机40来对它们进行牵引驱动，另外，能够将第1旋转电机30和第2旋转电机40的发电电力充到电池50。
另外，本实施方式涉及的电池50例如构成为能够经由充电控制电路51和充电盖52而与外部电源电连接，以使得能够从家庭用插座等的外部电源进行充电。因此，本实施方式涉及的车辆100为所谓的插电式混合动力车辆。充电控制电路51是能够基于来自电子控制单元200的控制信号将从外部电源供给的交流电流变换为直流电流、将输入电压升压到电池电压来将外部电源的电力充到电池50的电气电路。
升压转换器60具备如下的电气电路，该电气电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号来对初级侧端子的端子间电压进行升压，并从次级侧端子进行输出，相反地，基于来自电子控制单元200的控制信号来将次级侧端子的端子间电压进行降压，并从初级侧端子进行输出。升压转换器60的初级侧端子连接于电池50的输出端子，次级侧端子连接于第1变换器70以及第2变换器80的直流侧端子。
第1变换器70和第2变换器80分别具备如下的电气电路，该电气电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号来将从直流侧端子输入的直流电流变换为交流电流(在本实施方式中为三相交流电流)，并从交流侧端子进行输出，相反地，基于来自电子控制单元200的控制信号来将从交流侧端子输入的交流电流变换为直流电流，并从直流侧端子进行输出。第1变换器70的直流侧端子连接于升压转换器60的次级侧端子，第1变换器70的交流侧端子连接于第1旋转电机30的输入输出端子。第2变换器80的直流侧端子连接于升压转换器60的次级侧端子，第2变换器80的交流侧端子连接于第2旋转电机40的输入输出端子。
电子控制单元200是具备通过双向性总线相互连接的中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)等的存储器、输入端口以及输出端口的微型计算机。
对于电子控制单元200，除了前述的电压传感器154、电流传感器155之外，还被输入有来自SOC传感器211、负荷传感器212、曲轴角传感器213、启动开关214、进气温度传感器215、水温传感器216等各种传感器的输出信号，SOC传感器211用于检测电池充电量SOC，负荷传感器212产生与加速踏板220的踏下量成比例的输出电压，曲轴角传感器213每当内燃机主体11的曲轴(未图示)例如每旋转15°时产生输出脉冲来作为用于算出内燃机转速等的信号，启动开关214用于对车辆100的启动和停止进行判断，进气温度传感器215用于对进气温度进行检测，水温传感器216用于对内燃机水温进行检测。
电子控制单元200基于所输入的各种传感器的输出信号等，对各控制部件进行驱动来对车辆100进行控制。以下，对电子控制单元200实施的本实施方式涉及的车辆100的控制进行说明。
电子控制单元200基于电池充电量SOC，将行驶模式切换为EV(Electric Vehicle，电动车辆)模式和CS(Charge Sustaining；充电维持)模式中的任一方来使车辆100行驶。具体而言，若电池充电量为预定的模式切换充电量SOC1(例如满充电量的10％)以上，则电子控制单元200将车辆100的行驶模式设定为EV模式。
EV模式是如下模式：优先利用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，至少将第2旋转电机40的动力传递到车轮驱动轴2来使车辆100行驶。
电子控制单元200在行驶模式为EV模式时，在使内燃机10停止的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，仅利用第2旋转电机40的动力来使车轮驱动轴2旋转，使车辆100行驶。即，电子控制单元200在行驶模式为EV模式时，在使内燃机10停止的状态下，基于行驶负荷对第2旋转电机40的输出进行控制来使车辆100行驶，以使得成为与驶负荷相应的要求输出。
另一方面，电子控制单元200在电池充电量SOC小于模式切换充电量SOC1时，将车辆100的行驶模式设定为CS(Charge Sustaining；充电维持)模式。
CS模式是使车辆100行驶以使得电池充电量SOC被维持在切换为了CS模式时的电池充电量(以下记载为“维持充电量”)的模式。
电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，将行驶模式进一步切换为CSEV模式和CSHV模式中的某一方来使车辆100行驶。具体而言，电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，若行驶负荷小于切换负荷，则将行驶模式设定为CSEV模式，若行驶负荷为切换负荷以上，则将行驶模式设定为CSHV模式。并且，如图2所示，电子控制单元200根据电池充电量SOC来以使得越是电池充电量SOC少时、切换负荷越小的方式使切换负荷进行变化。
CSEV模式是如下模式：与前述的EV模式同样地，优先利用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，至少将第2旋转电机40的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。即，是如下模式：在使内燃机10停止的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，仅利用第2旋转电机40的动力来使车轮驱动轴2旋转而使车辆100行驶。
CSHV模式是如下模式：使内燃机10运转，并且，优先利用第1旋转电机30的发电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，将内燃机10和第2旋转电机40这两方的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。电子控制单元200在行驶模式为CSHV模式时通过动力分割机构20将内燃机10的动力分割到两个系统，将分割后的内燃机10的一方的动力传递至车轮驱动轴2，并且，通过另一方的动力使第1旋转电机30进行再生驱动。并且，基本上，通过第1旋转电机30的发电电力对第2旋转电机40进行牵引驱动，在内燃机10的一方的动力之外，还将第2旋转电机40的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。
这样，电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，基于电池充电量SOC和行驶负荷，对内燃机10和第2旋转电机40的输出进行控制来使车辆100行驶，以使得成为与行驶负荷相应的要求输出。电池充电量SOC为模式切换充电量SOC1时的切换负荷低，因此，在车辆行驶中电池充电量SOC降低到模式切换充电量SOC1而行驶模式从EV模式切换为了CS模式时，基本上，内燃机10会被启动。因此，CS模式也可以称为使得基本上以使内燃机10运转为前提、在内燃机10的热效率差的条件下能够仅利用第2旋转电机40的输出来使车辆100行驶的行驶模式。
此外，电子控制单元200在行驶模式为CS模式的情况下、车辆100停车时电池充电量小于维持充电量时，通过内燃机10的动力使第1旋转电机30进行再生驱动，利用第1旋转电机30的发电电力使电池50进行充电，以使得电池充电量成为维持充电量以上。
在此，如前述的那样，CS模式是基本上以使内燃机10运转为前提的行驶模式，在行驶模式从EV模式切换为了CS模式之后，基本上内燃机10会被启动。并且，从EV模式向CS模式的切换依赖于电池充电量SOC。当从EV模式切换为CS模式而内燃机10被启动时，从内燃机主体11的各气缸12排出到排气通路14的排气会在排气通路14中流动而被排出到大气中。
对于排气中的有害物质，在催化剂装置15的预热完成的情况下、即导电性基材151的温度(以下称为“催化剂床温”。)为担载于导电性基材151的催化剂的排气净化功能活性化(激活)的预定的活性化温度TEHC2(例如450[℃])以上的情况下，能够用催化剂装置15进行净化。
另一方面，在内燃机10刚启动后等的催化剂装置15的预热完成之前，当催化剂床温成为比活性化温度TEHC2低的预定的活性开始温度TEHC1(例如300[℃])以上时，担载于导电性基材151的催化剂的排气净化功能开始发挥功能，但无法用催化剂装置15充分地对排气中的有害物质进行净化，因此，废气排放会恶化。因此，要抑制内燃机启动后的废气排放的恶化，优选在EV模式中开始对于导电性基材151的通电来开始催化剂装置15的预热，在切换为CS模式之前使催化剂装置15的预热完成。
于是，在本实施方式中设为：在EV模式中电池充电量SOC降低到了比模式切换充电量SOC1大的预热开始充电量SOC2时，若催化剂床温小于活性开始温度TEHC1，则开始对于导电性基材151的通电来对催化剂装置15进行预热。此外，在本实施方式中，如以下说明的那样按照下述的式(4)来设定预热开始充电量SOC2。
即，当将导电性基材151的热容量设为C时，为了使催化剂床温从某初始温度TEHC0升温到活性化温度TEHC2所需要的热量Q[J]、即电力量(以下称为“基材加热用电力量”。)Wh[Ws]能够由下述的式(1)Wh＝C×(TEHC2-TEHC0)…(1)来表示。
另外，如本实施方式那样将基材施加电压Vh控制为一定的额定电压Vmax来进行导电性基材151的加热的情况下的基材供给电力Ph能够使用基材电阻初始值R0来通过下述的式(2)进行表示。基材电阻初始值R0是预先通过实验等求出的产品出厂时的导电性基材151的代表性的电阻值，存储于存储器。
Figure BDA0002850387270000101
因此，在如本实施方式这样将基材施加电压Vh控制为一定的额定电压Vmax来进行了导电性基材151的加热的情况下，为了使催化剂床温从初始温度TEHC0升温到活性化温度TEHC2所需要的加热时间th[s]能够由下述的式(3)表示。
Figure BDA0002850387270000102
并且，在EV模式中开始对于导电性基材151的通电来对催化剂装置15进行预热的情况下，在为了对导电性基材151进行加热而向导电性基材151供给的基材供给电力Ph之外，也需要用于对第2旋转电机40进行牵引驱动的电力、用于对空调等的各种辅机类进行驱动的电力、即用于使车辆100行驶的行驶用电力Pp。
因此，当将为了与加热时间th相应地使车辆100以EV模式进行行驶所需要的行驶用电力量设为Wp时，例如按照下述的式(4)来设定预热开始充电量SOC2，若在EV模式中电池充电量SOC降低到预热开始充电量SOC2时开始对于导电性基材151的通电来开始催化剂装置15的预热，则能够在到电池充电量SOC从预热开始充电量SOC2降低到模式切换充电量SOC1为止的EV模式中适当地使催化剂装置15的预热完成。此外，对于行驶用电力量Wp，例如若预先通过实验等求出在使车辆100以EV模式进行行驶时所使用的平均的每单位时间的电力量Wav，则能够基于下述的式(5)来算出。
SOC2＝Wh+Wp+SOC1…(4)
Wp＝Wav×th…(5)
并且，如前述的那样，在本实施方式中设为：在EV模式中电池充电量SOC降低到了预热开始充电量SOC2时，若催化剂床温小于活性开始温度TEHC1，则开始对于导电性基材151的通电来对催化剂装置15进行预热。因此，需要掌握催化剂床温。
对于催化剂床温，例如也可以考虑在导电性基材151安装温度传感器来直接地进行检测即可，但存在难以在充分地确保了与导电性基材151的绝缘性之后安装温度传感器这一问题。因此，在本实施方式中设为：基本上基于内燃机运转状态来推定催化剂床温。以下，参照图3来对该本实施方式涉及的基于内燃机运转状态的催化剂床温推定控制进行说明。此外，在以下的说明中，为了便于说明，将通过催化剂床温推定控制推定的催化剂床温称为“推定床温TEHCest”，将实际的催化剂床温称为“实际床温TEHCact”。
图3是对本实施方式涉及的催化剂床温推定控制进行说明的流程图。电子控制单元200以预定的运算周期(例如10[ms])反复执行本例程。
在步骤S101中，电子控制单元200读入内燃机运转标志F1，判定内燃机运转标志F1是否被设定为0。内燃机运转标志F1是在本例程之外设定的标志，是在已使内燃机101启动时被设定为1、在已使内燃机10停止时恢复为0的标志，初始值被设定为0。若内燃机运转标志F1为0，则电子控制单元200进入步骤S102的处理。另一方面，若内燃机运转标志F1为1，则电子控制单元200进入步骤S109的处理。
在步骤S102中，电子控制单元200判定内燃机运转标志F1的前次值是否为1、即是否为内燃机刚停止之后(是否为内燃机停止后的第一次的处理)。若内燃机运转标志F1的前次值为1、即内燃机刚停止之后，则电子控制单元200进入步骤S103的处理。另一方面，若内燃机运转标志F1的前次值不为1、即处于内燃机停止中，则电子控制单元200进入步骤S105的处理。
在步骤S103中，电子控制单元200将当前存储于存储器的推定床温TEHCest(通过后述的步骤S114在内燃机运转期间所推定并存储于存储器的推定床温TEHCest)作为“内燃机停止时(内燃机刚停止之后)的催化剂床温TEHCstop”来另外存储于存储器。
在步骤S104中，电子控制单元200使对内燃机10停止后的经过时间(以下称为“保温时间”。)进行计测的保温计时器启动，开始保温时间的计测。
在步骤S105中，电子控制单元200持续进行基于保温计时器的保温时间的计测。
在步骤S106中，电子控制单元200判定车辆100是否启动、即启动开关214是否成为接通(on)状态。若车辆100已启动，则电子控制单元200进入步骤S107的处理。另一方面，若车辆100未启动(若启动开关214成为断开(off)状态)，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S107中，电子控制单元200根据在内燃机停止期间中催化剂床温与内燃机10停止后的经过时间、即保温时间相应地逐渐收敛于外部气体温度这一情况，参照预先通过实验等设定的图4所示的表，基于保温时间来算出催化剂床温向外部气体温度的收敛率κ。如图4所示，收敛率κ取0～1的值，收敛率κ为1时表示催化剂床温收敛到与外部气体温度相同的温度。
在步骤S108中，电子控制单元200将内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop和进气温度(≒外部气体温度)TIN代入到下述的式(6)，算出当前的推定床温TEHCest(即内燃机停止期间中的催化剂床温的推定值)，并且，将该推定床温TEHCest存储于存储器。以下，根据需要将在该步骤S107中算出并存储于存储器的推定床温TEHCest称为“内燃机停止期间中的催化剂床温TEHCoff”。
TEHCest＝TEHCstop+(TIN-TEHCstop)×κ…(6)
在步骤S109中，电子控制单元200判定内燃机运转标志F1的前次值是否为0、即是否为内燃机刚启动之后(是否为内燃机启动后的第一次的处理)。若内燃机运转标志F1的前次值为0、即内燃机刚启动之后，则电子控制单元200进入步骤S110的处理。另一方面，若内燃机运转标志F1的前次值为1、即处于内燃机运转期间中，则电子控制单元200进入步骤S113的处理。
在步骤S110中，电子控制单元200参照前述的图4的映射，基于保温时间来算出收敛率κ。
在步骤S111中，电子控制单元200将内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop和进气温度(≒外部气体温度)TIN代入到前述的式(6)，算出当前的推定床温TEHCest(即内燃机启动时(内燃机刚启动之后)的催化剂床温的推定值)，并且，将该推定床温TEHCest存储于存储器。
在步骤S112中，电子控制单元200将保温时间恢复为0，停止保温计时器。
在步骤S113中，电子控制单元200读入用于对内燃机运转中的催化剂床温进行推定的各种推定用参数的检测值，基于推定参数的检测值来算出每单位时间(运算周期)的催化剂床温的温度变化量ΔTEHC。内燃机运转期间中的催化剂床温TEHC受到排气热的影响而变化，因此，例如能够从内燃机转速、内燃机负荷，内燃机水温、进气量、进气温度等的对排气的热能量的量产生影响的参数中适当地选择一个以上的参数来作为推定用参数。
在步骤S114中，电子控制单元200将温度变化量ΔTEHC加到存储于存储器的推定床温TEHCest来对推定床温TEHCest进行更新，并且，将更新后的推定床温TEHCest存储于存储器。
这样，在本实施方式中设为基本上基于内燃机运转状态来推定催化剂床温，但由于各种原因，有时在实际床温TEHCact和推定床温TEHCest会产生背离，另外，无法进行推定床温TEHCest的算出自身。
在本实施方式中，在设定预热开始充电量SOC2时，将通过催化剂床温推定控制随时算出的EV模式中的推定床温TEHCest(＝内燃机停止期间中的催化剂床温TEHCoff)作为初始温度TEHC0来按照前述的式(1)算出基材加热用电力量Wh，使用该基材加热用电力量Wh来按照前述的式(4)设定预热开始充电量SOC2。
因此，例如在实际床温TEHCact和推定床温TEHCest产生背离、推定床温TEHCest变为了比实际床温TEHCact低的情况下，基材加热用电力量Wh会超出必要地变大。其结果，有可能会超出必要地对导电性基材151进行加热，会由于过度加热而促进导电性基材151的劣化。
另外，在未能进行推定床温TEHCest的算出自身的情况下，无法设定预热开始充电量SOC2，并且，也无法进行是否应该对催化剂装置15进行预热的判断(即催化剂床温是否低于了活性开始温度TEHC1或者活性化温度TEHC2的判断)。在这样无法掌握催化剂床温的状态下，若强行实施基于电加热的催化剂装置15的预热时，则仍旧有可能会超出必要地对导电性基材151进行加热，会由于过度加热而促进导电性基材151的劣化。
因此，在若实施基于电加热的催化剂装置15的预热则存在过度加热的风险时，可以说优选设为：不实施基于电加热的催化剂装置15的预热，而实施在内燃机10启动后例如使点火正时延迟等的、使排气温度为比通常时(例如在实施了基于电加热的催化剂装置15的预热的情况下、内燃机10的停止期间短而催化剂床温的降低幅度少的情况下等，催化剂床温高于活性开始温度TEHC1(或者活性化温度TEHC2)，不需要进行催化剂装置15的预热的时候)的排气温度高的温度的控制来使内燃机10进行运转，使催化剂装置15的预热提前完成。
于是，在本实施方式中设为了：实施是否允许基于电加热的催化剂装置15的预热，实施与该判断结果相应的催化剂预热控制。以下，首先参照图5对用于判断是否允许基于电加热的催化剂装置15的预热的电加热允许判断控制进行说明。
图5是用于对本实施方式涉及的电加热允许判断控制进行说明的流程图。电子控制单元200以预定的运算周期(例如10[ms])反复执行本例程。
在步骤S121中，电子控制单元200判定是否处于在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间偏差的可能性高时、换言之是否处于能够预测为推定床温TEHCest相对于实际床温TEHCact发生了背离时。
例如，存在存储器因电池电量不足、电池更换等而被初始化的情况，当存储器被初始化后，存储于存储器的内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间的值会恢复为预先设定的初始值(例如对于内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop来说为相当于常温的20[℃]，对于保温时间来说为0[s]等)。另外，存在如下情况：在电子控制单元200产生某种不良而保温计时器未被启动，保温时间保持为初始值不变，在进气温度传感器215产生某种不良而进气温度TIN的值呈现异常值。
内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、在收敛率κ的算出中所使用的保温时间、进气温度TIN是在按照前述的式(6)来算出推定床温TEHCest时所需要的参数。
因此，在这些参数恢复为初始值等而呈现异常值时，在为了算出推定床温TEHCest所预定使用的参数的值(即存储于存储器的初始化前的内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间的值等)与实际为了算出推定床温TEHCest所使用的参数的值(即存储器初始化后的内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间的值)之间会产生偏差。其结果，会在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间产生偏差。
因此，在算出推定床温TEHCest时所需要的参数的至少一部分呈现异常值时，能够预测为：在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间产生了偏差的可能性高，推定床温TEHCest相对于实际床温TEHCact发生了背离。若在这样的时候实施基于电加热的催化剂装置15的预热，则存在过度加热的风险。
于是，本实施方式涉及的电子控制单元200在该步骤S121中判定算出推定床温TEHCest时所需要的参数、即内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间以及进气温度TIN中的至少一部分是否呈现异常值。并且，电子控制单元200能够在这些参数中的至少一部分呈现了异常值的情况下预测为推定床温TEHCest相对于实际床温TEHCact发生了背离，因此，为了禁止基于电加热的催化剂装置15的预热，进入步骤S124的处理。另一方面，若这些参数呈现正常值，则电子控制单元200进入步骤S122的处理。
在步骤S122中，电子控制单元200不管实际床温TEHCact和推定床温TEHCest是否实际上发生了背离，判定通过催化剂床温推定控制推定的推定床温TEHCest的可靠度是否低。
虽然并不是发生了存储器的初始化等，但例如有时由于气象条件(气温、雨、雪、风等)导致的从导电性基材151的放热量的变化、在车辆100停止期间中所实施了的洗车导致的冷却等的影响，会未预期地在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间产生偏差。
在此，作为推定催化剂床温的方法，在通过前述的催化剂床温推定控制来根据内燃机运转状态进行推定的方法以外，例如也具有如下方法：利用导电性基材151具有的温度、电阻特性(在本实施方式中为温度越上升、电阻值越降低的负的温度特性(NegativeTemperature Coefficient))，基于在对于导电性基材151的通电时所检测到的基材电阻值R来进行推定。
因此，在通过前述的催化剂床温推定控制算出的推定床温TEHCest与通过催化剂床温推定控制以外的方法算出的催化剂床温的推定值相背离时，可以说实际床温TEHCact与通过催化剂床温推定控制算出的推定床温TEHCest是否实际上相背离另当别论，通过催化剂床温推定控制算出的推定床温TEHCest的可靠度低。并且，在通过催化剂床温推定控制算出的推定床温TEHCest的可靠度低时，推定床温TEHCest有可能相对于实际床温TEHCact背离。在这样的时候，当实施基于电加热的催化剂装置15的预热时，也存在过度加热的风险。
于是，本实施方式涉及的电子控制单元200在该步骤S122中暂时性地实施对于导电性基材151的通电，基于在那时通过电压传感器154检测到的基材施加电压Vh和通过电流传感器155检测到的电流值Ih，算出当前的基材电阻值R。此外，例如对车辆启动时、电池充电量SOC变为了预热开始充电量SOC2时等的、是否成为了适当的定时进行判定，在那时进行一次对于导电性基材151的通电即可。
并且，电子控制单元200参照预先通过实验等制作的图6的表，基于所算出的当前的基材电阻值R，推定当前的催化剂床温。以下，将通过该催化剂床温推定控制以外的方法推定的当前的催化剂床温称为“第2推定床温TEHCest2”。
最后，电子控制单元200对第2推定床温TEHCest2和存储于存储器的推定床温TEHCest进行比较，若它们的差分的绝对值为预定值以上，则判定为推定床温TEHCest的可靠度低，进入步骤S124的处理，若它们的差分的绝对值小于预定值，则进入步骤S123的处理。
在步骤S123中，电子控制单元200判定是否处于无法进行推定床温TEHCest的算出自身时。
例如存在如下情况：在存储器发生某种不良而缺少内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间的值，或者在进气温度传感器215发生某种不良而无法进行进气温度TIN的检测，缺少进气温度TIN的值。当这样缺少算出推定床温TEHCest时所需要的参数时，变得无法进行推定床温TEHCest的算出自身。在这样推定床温TEHCest不明的情况下，无法设定预热开始充电量SOC2，另外，说起来也无法进行是否应该对催化剂装置15进行预热的判断，因此，无法适当地进行催化剂装置15的预热，因此，若实施基于电加热的催化剂装置15的预热，则存在过度加热的风险。
于是，本实施方式涉及的电子控制单元200在该步骤S123中，判断是否缺少了内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop、保温时间或者进气温度TIN中的至少一个值，在缺少了那些中的至少一个值的情况下，判定为无法进行推定床温TEHCest的算出自身，进入步骤S124的处理。另一方面，若没有那些值的缺少，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S124中，电子控制单元200将电加热禁止标志F2设定为1。此外，在电加热禁止标志F2的初始值预先被设定为0，在本控制中设定为了1之后，在后述的催化剂预热控制中恢复为0。
此外，在本实施方式中设为如图5的流程图所示，作为用于对是否允许基于电加热的催化剂装置15的预热进行判断的判断条件，举出步骤S121～步骤S123所示的三个判断条件，在这些三个判断条件中的至少任一个判断条件成立时，禁止基于电加热的催化剂装置15的预热，但也可以设为仅使用这些三个判断条件中的一个或者两个判断条件，对是否允许基于电加热的催化剂装置15的预热进行判断。
接着，参照图7对本实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明。
图7是对本实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明的流程图。电子控制单元200在车辆100启动时、即启动开关214成为接通状态时以预定的运算周期(例如10[ms])反复执行本例程。
在步骤S131中，电子控制单元200判定电加热标志F3是否被设定为0。电加热标志F3是在开始了基于电加热的催化剂装置15的预热时被设定为1的标志，初始值被设定为0。若电加热标志F3为0，则电子控制单元200进入步骤S132的处理。另一方面，若电加热标志F1为1，则电子控制单元200进入步骤S138的处理。
在步骤S132中，电子控制单元200判定排气加热标志F4是否被设定为0。排气加热标志F4是在使内燃机10启动而开始了通过排气热进行的催化剂装置15的预热时被设定为1的标志，初始值被设定为0。若排气加热标志F4为0，则电子控制单元200进入步骤S133的处理。另一方面，若排气加热标志F4为1，则电子控制单元200进入步骤S142的处理。
在步骤S133中，电子控制单元200读入电加热禁止标志F2，判定电加热禁止标志F2是否被设定为0。若电加热禁止标志F2被设定为0，则电子控制单元200进入步骤S134的处理。另一方面，若电加热禁止标志F2被设定为1，则电子控制单元200进入步骤S140的处理。
在步骤S134中，电子控制单元200实施用于设定预热开始充电量SOC2的预热开始充电量设定处理。参照图8对预热开始充电量设定处理的详细进行说明。
在步骤S1341中，电子控制单元200读入通过催化剂床温推定控制随时算出的内燃机停止期间中的当前的推定床温TEHCest(＝内燃机停止中的催化剂床温TEHCoff)来作为初始温度TEHC0，基于前述的式(1)来算出基材加热用电力量Wh。
在步骤S1342中，电子控制单元200读入预先通过实验等求出并存储于存储器的基材电阻初始值R0，基于前述的式(3)，算出为了使催化剂床温从初始温度TEHC0升温到活性化温度TEHC2所需要的加热时间th。
在步骤S1343中，电子控制单元200将加热时间th代入到前述的式(5)来算出行驶用电力量Wp。
在步骤S1344中，电子控制单元200将基材加热用电力量Wh、行驶用电力量Wp以及模式切换充电量SOC1代入到前述的式(4)，算出预热开始充电量SOC2。
返回图7，在步骤S135中，电子控制单元200判定电池充电量SOC是否小于预热开始充电量SOC2。电子控制单元200若电池充电量SOC小于预热开始充电量SOC2，则进入步骤S136的处理。另一方面，电子控制单元200若电池充电量SOC为预热开始充电量SOC2以上，则结束本次的处理。
在步骤S136中，电子控制单元200判定通过步骤S134读入的内燃机停止期间中的当前的推定床温TEHCest、即初始温度TEHC0是否小于活性开始温度TEHC1。电子控制单元200若初始温度TEHC0小于活性开始温度TEHC1，则进入步骤S137的处理。另一方面，若初始温度TEHC0为活性开始温度TEHC1以上，则催化剂的排气净化功能开始发挥功能，因此，电子控制单元200结束本次的处理。
此外，在本实施方式中也可以设为在本步骤中判定初始温度TEHC0是否小于活性开始温度TEHC1来进入步骤S5的处理或者结束本次的处理，但也可以设为判定初始温度TEHC0是否小于活性化温度TEHC2来进入步骤S137的处理或者结束本次的处理。
在步骤S137中，电子控制单元200开始对于导电性基材151的通电而开始催化剂装置15的预热，并且，将电加热标志F1设定为1。在本实施方式中，电子控制单元200对电压调整电路153进行控制以使得基材施加电压Vh成为额定电压Vmax，对催化剂装置15进行预热。
在步骤S138中，电子控制单元200判定催化剂床温是否成为了活性化温度TEHC2以上。在本实施方式中，若开始催化剂装置15的预热后的基材供给电力Ph的累计值、即被供给到了导电性基材151的电力量成为基材加热用电力量Wh以上，则电子控制单元200判定为催化剂床温变为了活性化温度TEHC2以上，进入步骤S139的处理。另一方面，若催化剂床温小于活性化温度TEHC2，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S139中，电子控制单元200停止对于导电性基材151的通电而结束催化剂装置15的预热，使电加热标志F1恢复为0。
在步骤S140中，电子控制单元200判定电池充电量SOC是否小于模式切换充电量SOC1。若电池充电量SOC小于模式切换充电量SOC1，则电子控制单元200进入步骤S141的处理。另一方面，若电池充电量SOC为模式切换充电量SOC1以上，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S141中，电子控制单元200使内燃机10启动，并且，为了使催化剂装置15的预热提前完成，例如实施使点火正时延迟等与不需要催化剂装置15的预热的通常时相比使排气温度为高温的控制来使内燃机10进行运转。
此时，在本实施方式中，进一步为了将排气温度维持为预定的目标排气温度，将内燃机负荷和内燃机转速维持为预先设定的预定的目标负荷和目标转速来使内燃机10进行运转。这是由于以下理由。
即，进行基于排气热的催化剂装置15的预热的时候基本上是有可能会在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间产生偏差、无法掌握准确的实际床温TEHCact的时候。这是由于，此时，若在将排气温度维持为了预定的目标排气温度的状态下使内燃机10在某一定的期间进行运转，则能够使催化剂床温收敛于目标排气温度，因此，能够视为实际床温TEHCact成为目标排气温度，能够掌握准确的实际床温TEHCact。
在步骤S142中，电子控制单元200判定催化剂床温是否收敛于了目标排气温度。在本实施方式中，若使内燃机10启动后的吸入空气量的累计值成为预定的第1累计值以上，则电子控制单元200判定为催化剂床温收敛于了目标排气温度，进入步骤S143的处理。另一方面，若使内燃机10启动后的吸入空气量的累计值小于预定的第1累计值，则电子控制单元200判定为催化剂床温未收敛于目标排气温度，结束本次的处理。此外，对于催化剂床温是否收敛于了目标排气温度，不限于此，例如也可以为根据使内燃机10启动后的经过时间是否成为了预定时间以上来进行判定。
在步骤S143中，电子控制单元200将存储于存储器的推定床温TEHCest修正为目标排气温度。这样，通过在将排气温度维持为目标排气温度而使内燃机10运转了预定期间时，将推定床温TEHCest修正为目标排气温度，能够使实际床温TEHCact与推定床温TEHCest一致。
在步骤S144中，电子控制单元200结束基于排气热的催化剂装置15的预热，使排气加热标志F4恢复为0。具体而言，电子控制单元200结束使排气温度为比通常时的排气温度高的温度的控制和用于将排气温度维持为预定的目标温度的控制。
在步骤S145中，电子控制单元200使电加热禁止标志F2恢复为0。
图9是对本实施方式涉及的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。此外，在图9中示出了如下的情况下的时间图，该情况为：伴随着在时刻t1通过电加热允许判断控制而电加热禁止标志F2被设定为了1，基于电加热的催化剂装置15的预热被禁止，实施了基于排气热的催化剂装置15的预热。
在时刻t2，在未实施基于电加热的催化剂装置15的预热的状态下，内燃机10被启动时，为了使催化剂装置15的预热提前完成，点火正时被延迟。另外，为了一并地使推定床温TEHCest与实际床温TEHCact一致，内燃机负荷和内燃机转速被维持为预先设定的预定的目标负荷和目标转速，排气温度被维持为预定的目标排气温度。
以往，在利用排气热实施催化剂装置15的预热时，在时刻t3，吸入空气量的累计值成为预定的第2累计值，在可视为推定床温TEHCest成为了活性化温度TEHC2时，使得结束使排气温度为高温的控制，点火正时被恢复为了通常时的点火正时。
与此相对，作为到催化剂床温收敛于目标排气温度为止所需要的吸入空气量的累计值的第1累计值具有比前述的第2累计值大的倾向。因此，在本实施方式中，在使点火正时延迟的同时，将内燃机负荷和内燃机转速维持为预定的目标负荷和目标转速，排气温度被维持为预定的目标排气温度，直到在时刻t4吸入空气量的累计值成为预定的第1累计值。
并且，在时刻t4，当吸入空气量的累计值成为预定的第1累计值时，判断为实际床温TEHCact与推定床温TEHCest已一致，电加热禁止标志F2被恢复为0，并且，使得用于使排气温度为高温的控制(在本实施方式中为对点火正时进行延迟的控制)和用于将排气温度维持为目标排气温度的控制结束。另外，当在时刻t4判断为实际床温TEHCact收敛于了目标排气温度时，存储于存储器的推定床温TEHCest被修正为目标排气温度。
由此，在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间产生了背离时等，能够使推定床温TEHCest与实际床温TEHCact一致，因此，能够使那以后的推定床温TEHCest的算出精度提高。
以上说明的本实施方式涉及的车辆100具备内燃机10和电加热式的催化剂装置15，该催化剂装置15设置于内燃机10的排气通路，使催化剂担载于通过被通电而发热的导电性基材151。对该车辆100进行控制的电子控制单元200(控制装置)具备：推定温度算出部，其基于内燃机运转状态，算出导电性基材151的推定床温TEHCest(推定温度)；电加热允许判断部，其判断是否允许基于电加热的催化剂装置15的预热；以及催化剂预热控制部，其在电加热被允许时通过电加热实施催化剂装置15的预热，在电加热被禁止时利用从内燃机10排出的排气的热来实施催化剂装置15的预热。并且，电加热允许判断部构成为：在符合预测为导电性基材151的实际床温TEHCact(实际温度)相对于推定床温TEHCest发生了背离时、推定床温TEHCest的可靠度低时和无法进行推定床温TEHCest的算出时中的至少任一方时，禁止基于电加热的催化剂装置15的预热。
在预测为导电性基材151的实际床温TEHCact相对于推定床温TEHCest发生了背离时、推定床温TEHCest的可靠度低时或者无法进行推定床温TEHCest的算出时，无法掌握通过电加热进行催化剂装置15的预热的适当的定时。因此，若实施基于电加热的催化剂装置15的预热，则有可能会超出必要地对导电性基材151进行加热，会促进导电性基材151的劣化。
与此相对，在本实施方式中，在预测为导电性基材151的实际床温TEHCact相对于推定床温TEHCest发生了背离时、推定床温TEHCest的可靠度低时或者无法进行推定床温TEHCest的算出时，基于电加热的所述催化剂装置的预热被禁止，利用从内燃机10排出的排气的热来实施催化剂装置15的预热。
在利用排气热对催化剂装置15进行预热的情况下，导电性基材151的实际床温TEHCact只会上升到排气温度。因此，当无法掌握通过电加热进行催化剂装置15的预热的适当的定时时，通过禁止基于电加热的催化剂装置15的预热而利用排气热来对催化剂装置15进行预热，能够抑制超出必要地对导电性基材151进行加热。
另外，本实施方式涉及的催化剂预热控制部构成为：在利用从内燃机10排出的排气的热来实施催化剂装置15的预热时，实施与不需要催化剂装置15的预热时相比使排气温度为高温的控制来使内燃机10进行运转。
如前述的那样，在预测为导电性基材151的实际床温TEHCact相对于推定床温TEHCest发生了背离时、推定床温TEHCest的可靠度低时或者无法进行推定床温TEHCest的算出时，无法掌握通过电加热进行催化剂装置15的预热的适当的定时。因此，在实施了基于电加热的催化剂装置15的预热的情况下，有时必须在因导电性基材151的加热不足而催化剂装置15的预热未完成时使内燃机10启动。并且，在该情况下，在内燃机10启动后，未采取用于使催化剂装置15的预热提前完成的措施，因此，到催化剂装置15的预热完成为止的时间有可能变长，作为结果，存在内燃机启动后的废气排放会恶化的风险。
与此相对，在本实施方式中，在利用从内燃机10排出的排气的热来实施催化剂装置15的预热时，实施与不需要催化剂装置15的预热的通常时相比使排气温度为高温的控制而使内燃机10进行运转，因此，能够在内燃机10启动后，使到催化剂装置15预热完成为止的时间为最小限度，因此，也能够抑制内燃机启动后的废气排放发生恶化。
另外，本实施方式涉及的催化剂预热控制部构成为：在利用从内燃机10排出的排气的热来实施催化剂装置15的预热时，使内燃机10进行运转以使得在启动内燃机10后的预定期间，排气温度被维持为预先设定的目标排气温度。预定期间是可视为导电性基材151的实际床温TEHCact收敛于了目标排气温度的期间。
由此，能够在预测为导电性基材151的实际床温TEHCact相对于推定床温TEHCest发生了背离时、推定床温TEHCest的可靠度低时或者未能进行推定床温TEHCest的算出时，使实际床温TEHCact收敛于目标排气温度。
并且，催化剂预热控制部进一步构成为：在将排气温度维持为目标排气温度而使内燃机10运转了预定期间时，将推定床温TEHCest修正为目标排气温度。
由此，能够在实际床温TEHCact与推定床温TEHCest之间发生了背离时等，使推定床温TEHCest与实际床温TEHCact一致，因此，能够使那以后的推定床温TEHCest的算出精度提高。
另外，催化剂预热控制部构成为：在将排气温度维持为目标排气温度而使内燃机10运转了预定期间时，解除基于电加热的催化剂装置15的预热的禁止。由此，能够实施基于电加热的催化剂装置15的预热，直到通过前述的电加热允许判断控制而电加热禁止标志F2再次被设定为1，因此，能够抑制内燃机启动后的废气排放的恶化。
此外，在本实施方式中，电加热允许判断部构成为：在基于内燃机运转状态算出推定床温TEHCest时所使用的至少一部分的参数的值呈现异常值时，认为是预测为导电性基材151的实际床温TEHCact相对于推定床温TEHCest发生了背离时，禁止基于电加热的催化剂装置15的预热。
另外，电加热允许判断部构成为：在缺少基于内燃机运转状态算出推定床温TEHCest时所使用的至少一部分的参数的值时，认为是处于无法进行推定床温TEHCest的算出时，禁止基于电加热的催化剂装置15的预热。
进一步，电加热允许判断部构成为：在基于内燃机运转状态算出的推定床温TEHCest与第2推定温度TEHCest2之差成为预定值以上时，认为是处于推定床温TEHCest的可靠度低时，禁止基于电加热的催化剂装置15的预热，该第2推定温度TEHCest2是通过与基于内燃机运转状态来推定导电性基材151的温度的推定方法不同的方法所算出的导电性基材151的推定温度。
另外，在本实施方式中，基于内燃机运转状态算出推定床温TEHCest时所使用的参数是内燃机10停止后的经过时间(即保温时间)、内燃机10已停止时的推定床温TEHCest(即内燃机停止时的催化剂床温TEHCstop)或者进气温度TIN。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出了本发明的应用例的一部分，并不是意在将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
例如，在本实施方式中，将基材加热用电力量Wh设为了按照前述的式(1)算出的可变值，但不限于此，例如也可以设为预先设定的固定值。

Claims (12)

1.一种车辆的控制装置，所述车辆具备：
内燃机；和
电加热式的催化剂装置，其设置于所述内燃机的排气通路，使催化剂担载于通过被通电而发热的导电性基材，
所述控制装置具备：
推定温度算出部，其基于内燃机运转状态来算出所述导电性基材的推定温度；
电加热允许判断部，其判断是否允许基于电加热的所述催化剂装置的预热；以及
催化剂预热控制部，其在电加热被允许时通过电加热来实施所述催化剂装置的预热，在电加热被禁止时通过从所述内燃机排出的排气的热来实施所述催化剂装置的预热，
所述电加热允许判断部在符合预测为所述导电性基材的实际温度相对于所述推定温度发生了背离时、所述推定温度的可靠度低时、和无法进行所述推定温度的算出时中的任一方时，禁止基于电加热的所述催化剂装置的预热。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，
所述电加热允许判断部在基于内燃机运转状态算出所述推定温度时所使用的至少一部分的参数的值呈现异常值时，认为是预测为所述导电性基材的实际温度相对于所述推定温度发生了背离时，禁止基于电加热的所述催化剂装置的预热。
3.根据权利要求1或者2所述的车辆的控制装置，
所述电加热允许判断部在缺少基于内燃机运转状态算出所述推定温度时所使用的至少一部分的参数的值时，认为是无法进行所述推定温度的算出时，禁止基于电加热的所述催化剂装置的预热。
4.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，
所述参数是所述内燃机停止后的经过时间。
5.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，
所述参数是所述内燃机已停止时的所述推定温度。
6.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，
所述参数是进气温度。
7.根据权利要求1或者2所述的车辆的控制装置，
所述电加热允许判断部在基于内燃机运转状态算出的所述推定温度与所述导电性基材的第2推定温度之差为预定值以上时，认为是所述推定温度的可靠度低时，禁止基于电加热的所述催化剂装置的预热，所述第2推定温度是通过与基于内燃机运转状态的所述导电性基材的温度的推定方法不同的方法算出的推定温度。
8.根据权利要求1或者2所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部进一步构成为：在通过从所述内燃机排出的排气的热来实施所述催化剂装置的预热时，使所述内燃机进行运转，以使得在从启动所述内燃机开始的预定期间排气温度被维持为预先设定的目标排气温度，
所述预定期间是可视为所述导电性基材的实际温度收敛于了所述目标排气温度的期间。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部在将排气温度维持为所述目标排气温度而使所述内燃机运转了所述预定期间时，将所述推定温度修正为所述目标排气温度。
10.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部在将排气温度维持为所述目标排气温度而使所述内燃机运转了所述预定期间时，解除基于电加热的所述催化剂装置的预热的禁止。
11.根据权利要求9所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部在将排气温度维持为所述目标排气温度而使所述内燃机运转了所述预定期间时，解除基于电加热的所述催化剂装置的预热的禁止。
12.根据权利要求1或者2所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部在通过从所述内燃机排出的排气的热来实施所述催化剂装置的预热时，实施与不需要所述催化剂装置的预热时相比使排气温度为高温的控制来使所述内燃机进行运转。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11708065B2 (en) * 2021-02-19 2023-07-25 Ford Global Technologies, Llc Electrical power control method
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
JP2023180713A (ja) * 2022-06-10 2023-12-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US11885250B1 (en) * 2023-05-10 2024-01-30 GM Global Technology Operations LLC Vehicle systems and methods for aftertreatment preheating

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09250333A (ja) * 1996-03-12 1997-09-22 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の触媒暖機装置
JP3387792B2 (ja) * 1997-10-06 2003-03-17 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2008057364A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化システム
JP5402696B2 (ja) * 2010-02-09 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
EP2549071B1 (en) * 2010-03-19 2015-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle control device
JP5056895B2 (ja) * 2010-04-28 2012-10-24 株式会社デンソー 触媒温度算出装置
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
WO2012104985A1 (ja) 2011-02-01 2012-08-09 トヨタ自動車株式会社 車両および触媒装置の温度制御方法
WO2013031002A1 (ja) * 2011-09-01 2013-03-07 トヨタ自動車株式会社 車両
JP5884693B2 (ja) 2012-09-19 2016-03-15 株式会社デンソー 電気加熱式触媒の温度推定装置
GB2512040A (en) 2012-12-31 2014-09-24 Continental Automotive Systems Using resistance equivalent to estimate heater temperature of an exhaust gas after-treatment component
JP2014134187A (ja) 2013-01-14 2014-07-24 Denso Corp 電気加熱式触媒の暖機制御装置

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