JP2011231708A - 触媒温度状態診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度が上昇するほど電気抵抗値が低下するＮＴＣ特性を有した電気加熱式の触媒が、温度不均一状態になっているか否かを診断できる触媒温度状態診断装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気を浄化する触媒のうち、通電されて発熱する電気加熱式であり、かつ、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下する特性を有した触媒（ＥＨＣ）に適用され、前記触媒へ供給している電力積算値ΣＰ０を供給電力値として取得する供給電力取得手段Ｓ１１と、触媒温度Ｔを実温度検出値として取得する実温度取得手段Ｓ１６と、前記電力積算値ΣＰ０と前記触媒温度Ｔとの比較に基づき、前記触媒に局所加熱が生じていることに起因して触媒が温度不均一の状態になっているか否かを判定する温度状態判定手段Ｓ３０と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、内燃機関の排気を浄化する電気加熱式触媒のうち、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下する特性を有した触媒に適用され、その触媒の温度状態を診断する触媒温度状態診断装置に関する。

内燃機関の排気管には、排気中の有害物質を浄化する触媒が備えられているのが一般的であるが、内燃機関の始動時等、触媒の温度が活性化温度に達していない場合には、早期に触媒を加熱して活性化させることが要求される。その加熱手法として特許文献１には、触媒に電流を流して触媒自体を発熱させる電気加熱式触媒（以下、ＥＨＣと記載）が開示されている。

特許第３６０２６１４号公報

しかしながら、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下する特性（ＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient)特性）を有した触媒を、上述した電気加熱式触媒に適用させる場合には、次の問題が生じることが明らかとなった。

すなわち、ＥＨＣに、部分的に抵抗が低くなっている箇所が存在していると、その箇所に集中して電流が流れて局所加熱される。すると、局所加熱された箇所は温度上昇によりさらに抵抗が低くなるので、局所加熱箇所の温度上昇が促進されていく。よって、触媒の温度分布が不均一の状態になるが、最も抵抗が低い部位が支配的となり触媒温度が高いと検知し、触媒が活性化温度に達したと誤判定するため、電力供給を終了させてしまい、触媒による排気浄化が不十分になるといった排気エミッションの悪化を招く。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下するＮＴＣ特性を有した電気加熱式の触媒が、温度不均一状態になっているか否かを診断できる触媒温度状態診断装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、内燃機関の排気を浄化する触媒のうち、通電されて発熱する電気加熱式であり、かつ、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下する特性を有した触媒に適用され、前記触媒へ供給している電力値又は電力積算値を、供給電力値として取得する供給電力取得手段と、触媒温度又は触媒温度と相関のある物理量を実温度検出値として取得する実温度取得手段と、前記供給電力値と前記実温度検出値との比較に基づき、前記触媒に局所加熱が生じていることに起因して前記触媒が温度不均一の状態になっているか否かを判定する温度状態判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明者らは、「触媒に局所加熱が生じていなければ、供給電力値と実温度検出値とは相関があるため、供給電力値と実温度検出値とを比較した結果、相関が無い場合には局所加熱が生じていることに起因して温度不均一状態になっていると判定できる」との知見を得た。この点を鑑み上記発明では、供給電力値と実温度検出値との比較に基づき、局所加熱が生じていることに起因して温度不均一状態になっているか否かを判定するので、温度不均一状態の有無を即座に診断できる。

なお、温度状態判定手段による上記「比較」の具体例を以下に列挙する。すなわち、図５等にて例示される請求項７記載の如く、供給電力値（電力積算値ΣＰ０又は供給電力Ｐ０）に基づき実温度検出値Ｔに対する不均一判定値Ｔ２を算出し（Ｓ１４）、実温度検出値Ｔが前記不均一判定値Ｔ２よりも大きくなった場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）に不均一状態であると判定する。或いは、供給電力値に基づき、温度不均一状態になっていないと仮定した場合における温度検出値の予測値を算出し、その予測値と実温度検出値との差分が所定値以上になっている場合に温度不均一状態であると判定する。

請求項２記載の発明では、温度不均一状態になっていると判定された場合には、前記触媒への供給電力を低減させる電力低減手段を備えることを特徴とする。

ここで、局所加熱されていてもその箇所から他の箇所へ熱伝導していくので、供給する電力を低減させて加熱速度を十分に遅くすればければ、温度不均一の状態にある触媒の温度分布は均一化する方向へ是正されていく。この点を鑑みた上記発明では、温度不均一状態になっていると判定された場合には供給電力を低減させるので、温度分布が均一化されていき、温度均一状態に復帰させることができる。

請求項３記載の発明では、前記電力低減手段により供給電力を低減させている時に温度均一状態であるとの判定に復帰した場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力よりも低電力量となるよう制限しつつ、前記触媒への供給電力を増大させることを特徴とする。

これによれば、不均一状態から均一状態に復帰した場合に、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力よりも低電力量となるよう制限しつつ、供給電力を増大させるので、その後再び不均一状態になることを抑制しつつ、触媒の温度上昇による暖機を促進させることができる。

請求項４記載の発明では、前記温度状態判定手段は、前記供給電力値と前記実温度検出値との比較に基づき、前記触媒が損傷するほどに温度不均一状態が促進されている異常状態になっているか否かを判定する異常判定手段を有することを特徴とする。

局所加熱に起因した温度不均一状態が促進されていくと、局所加熱部分において触媒が熱損傷することが懸念される。この点を鑑みた上記発明では、供給電力値と実温度検出値との比較に基づき異常状態の有無を判定するので、異常状態になったことを即座に診断できる。

なお、異常判定手段による上記「比較」の具体例を以下に列挙する。すなわち、供給電力値に基づき、温度不均一状態になっていないと仮定した場合における温度検出値の予測値を算出し、その予測値と実温度検出値との差分が所定値以上になっている場合に温度不均一状態であると判定する。或いは、供給電力値と実温度検出値との差分が所定値以上になっている場合に温度不均一状態であると判定する。

或いは、図５等にて例示されるように、上記予測値又は供給電力値ΣＰ０に基づき実温度検出値Ｔに対する異常判定値Ｔ１を算出し（Ｓ１３）、実温度検出値Ｔが前記異常判定値Ｔ１よりも大きくなった場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）に異常状態であると判定する。

請求項５記載の発明では、前記異常判定手段により異常状態になっていると判定された場合には、その異常判定以降、前記触媒への電力の供給を禁止させることを特徴とする。

これによれば、異常状態が判定されたことに伴い電力供給が停止されるので、触媒の熱損傷防止を促進できる。特に、局所加熱箇所における温度が急激に上昇した場合に異常状態と判定されることが想定されるので、その後、触媒温度が低下していったとしても、異常判定以降は電力供給を禁止させて温度急上昇の再発防止を図ってもよい。

請求項６記載の発明では、前記実温度取得手段により取得される前記実温度検出値とは、前記触媒の温度Ｔ，Ｔｓｅｎ（図５，図１５，図１８参照）、前記触媒の電気抵抗値Ｒ（図７参照）、又は供給電力の電流値Ｉ（図９参照）、或いはこれらの変化量ΔＴ（図１１参照）であることを特徴とする。

ここで、供給電力取得手段により取得される電力値Ｐ０又は電力積算値ΣＰ０は、局所加熱が生じていなければ次の式（１）（２）（３）に例示される如くＴ，Ｒ，Ｉ，ΔＴと相関がある。なお、式中のＣ１，Ｃ２は比例定数。
ΣＰ＝Ｃ１×Ｔ・・・（１）
Ｐ＝Ｃ２×ΔＴ・・・（２）
Ｐ＝Ｉ×Ｒ×Ｒ・・・（３）
したがって、実温度検出値にＴ，Ｔｓｅｎ，Ｉ，ΔＴを適用する上記発明によれば、供給電力値と実温度検出値との比較に基づき温度不均一の有無を温度状態判定手段により判定することを、容易に実現できる。

なお、例えば上記（３）式の両辺を微分すれば以下の式（４）が得られる（Ｃ３は比例定数）。
ΔＰ＝Ｃ３×ΔＲ・・・（４）
よって、抵抗Ｒの変化率ΔＲを実温度検出値に適用させ、電力変化率ΔＰと抵抗変化率ΔＲとの比較に基づき温度不均一の有無を温度状態判定手段により判定してもよい。

本発明の第１実施形態を示す触媒温度状態診断装置が適用される触媒と、その触媒の内燃機関に対する取付け位置を示す図。 図１に示す触媒の構成を示す斜視図。 図１及び図２の等価回路図。 図１に示すＥＨＣに電力供給して触媒暖機している時の各種変化を示すタイムチャート。 図１の制御装置により実行される診断処理の手順を示すフローチャート。 図５の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。 本発明の第２実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 図７の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。 本発明の第３実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 図９の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。 本発明の第４実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 図１１の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。 本発明の第５実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 図１３の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。 本発明の第６実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 第６実施形態において、温度センサの設置箇所とは別の箇所で局所加熱が生じているケースのタイムチャート。 第６実施形態において、温度センサの設置箇所で局所加熱が生じているケースのタイムチャート。 本発明の第７実施形態による診断処理の手順を示すフローチャート。 図１８の処理で算出される異常判定値及び不均一判定値等の変化を示すタイムチャート。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、触媒温度状態診断装置の適用対象となる触媒の内燃機関に対する取付け位置を示す図である。この内燃機関１０は、火花点火式のガソリンエンジンを想定したものであり、車両に搭載されて走行駆動源として機能する。また、本実施形態の車両は、走行用モータ（図示せず）を備えており、内燃機関１０及び走行用モータを駆動源として走行する。

内燃機関１０の排気管１１には、電気加熱式の触媒装置（ＥＨＣ２０(Electrically Heated Catalyst)）と、ＥＨＣ２０の下流側に位置して通電されることのない三元触媒３０とが取り付けられている。これらＥＨＣ２０及び三元触媒３０は、排気中のＨＣを酸化させるとともに、ＣＯ、ＮＯｘを還元させて浄化するものである。なお、ＥＨＣ２０は三元触媒３０よりも浄化量が少ない小型である。このように小型にすることで、ＥＨＣ２０が活性化温度にまで上昇するのに要する時間の短縮を図っている。

図２は、ＥＨＣ２０の構成を示す斜視図であり、ＥＨＣ２０は、導電性のセラミック担体２１に触媒を担持させて構成されている。また、セラミック担体２１には一対の電極２２，２３が取り付けられている。電源装置２４から電極２２，２３へ電力供給すると、プラス電極２２からセラミック担体２１を通じてマイナス電極２３へ電流が流れる（符号Ｉ１〜Ｉ５参照）。これによりセラミック担体２１自体が発熱して温度上昇する。

制御装置２５は、ＥＨＣ２０への通電オンと通電オフを切り替えるよう電源装置２４のスイッチ２４ａ（図３参照）の作動を制御する装置である。なお、本実施形態にかかる車両は、走行用モータへ電力供給する走行モータ用バッテリ２４ｂ（例えば図３に示すリチウム蓄電池）を備えており、電源装置２４は、走行モータ用バッテリ２４ｂの高電圧（例えば４００Ｖ）を電極２２，２３へ印加するよう構成されている。

図３は、図１及び図２の等価回路である。セラミック担体２１は、その部位によって電気抵抗値（電流の流れ易さ）が異なる。つまり、異なる複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ５を並列接続した回路と等価である。なお、図２中の符号Ｉ１〜Ｉ５の各々は抵抗Ｒ１〜Ｒ５を流れる電流を表している。そして、例えば抵抗Ｒ１の抵抗値が最も低い場合には、抵抗Ｒ１を流れる電流Ｉ１が他の電流Ｉ２〜Ｉ５に比べて多くなる。すると、セラミック担体２１のうち抵抗Ｒ１に相当する箇所（低抵抗箇所２１ｐ（局所加熱箇所））の温度が、他の箇所よりも高くなる。

また、電源装置２４は、セラミック担体２１へ供給する電流を検出する電流検出回路２４ｃを有している。そして、検出した電流値は制御装置２５へ出力される。また、走行モータ用バッテリ２４ｂの蓄電量を制御する図示しないバッテリ制御装置は、走行モータ用バッテリ２４ｂの端子電圧を検出し、検出した電圧は制御装置２５へ出力される。そして、制御装置２５は、入力されてくる電流値及びバッテリ端子電圧に基づき、セラミック担体２１の抵抗値（抵抗値Ｒ）を算出する。この抵抗値Ｒは、Ｒ１〜Ｒ５の合成抵抗値に相当する。

セラミック担体２１の温度（温度Ｔ）と、触媒の抵抗値Ｒとは相関がある。よって、予め試験により取得した相関関係（Ｒ−Ｔ特性）を、制御装置２５が有するメモリに記憶させておけば、上述の如く算出した抵抗値Ｒに基づきＲ−Ｔ特性を参照して温度Ｔを算出することができる。なお、本実施形態にかかるセラミック担体２１のＲ−Ｔ特性は、温度Ｔが上昇するほど抵抗値Ｒが低下するＮＴＣ特性である。

図４は、車両運転者がイグニッションスイッチをオン操作（ＩＧオン）してからＥＨＣ２０の暖機が完了するまでの各種変化を示すタイムチャートである。

先ず、ＩＧオンしたｔ１時点で触媒温度（外気温度）が活性化温度未満であった場合には、エンジン始動を待たずしてＥＨＣ２０へ電力供給するようスイッチ２４ａを通電オン作動させる。この時の供給電力量は、ＥＨＣ２０が損傷しない程度に大きな値となるよう設定されている。ちなみに、スイッチ２４ａのオンオフデューティ比を制御することにより供給電力量を制御してもよいし、供給電力の電流値を可変設できる回路を設けて電流値を制御することにより供給電力量を制御してもよい。

電力供給を開始したｔ１時点から、触媒の温度Ｔは徐々に上昇していくとともに抵抗Ｒは徐々に低下していく（図４（ａ）参照）。したがって、供給電力Ｐを一定にしていても、抵抗Ｒの低下に伴い電流Ｉは増大していく（図４（ｂ）参照）。そして、電流Ｉが上限値Ｉｍａｘに達したｔ２時点以降は、電流値が上限値Ｉｍａｘを超えないように制限する。換言すれば、温度Ｔの上昇に伴い抵抗Ｒが低下しても上限値Ｉｍａｘ以上の電流が流れないように供給電力Pを低下させる。このように電流を制限したことに伴い、温度Ｔの上昇速度（傾きΔＴ）及び抵抗Ｒの低下速度は小さくなっている。その後、触媒の温度Ｔが活性化温度Ｔｔｈに達したｔ３時点で、ＥＨＣ２０は活性化したとみなしてスイッチ２４ａを通電オフさせて、電力供給による触媒暖機を終了させる。

なお、点火時期を遅角させて排気温度を上昇させて触媒暖機を実施させる場合には、エンジンを始動させた以降でなければ触媒暖機を実施できないのに対し、ＥＨＣ２０によればエンジン始動を待たずして触媒暖機を実施できるので、触媒暖機を早期に完了させることができ、ひいて排気エミッションを向上させることができる。

ここで、セラミック担体２１のうち低抵抗箇所２１ｐの温度が他の箇所よりも高くなることは先述した通りであるが、本実施形態にかかるＥＨＣ２０はＮＴＣ特性を有するので、低抵抗箇所２１ｐは温度上昇してさらに抵抗が低くなり、低抵抗箇所の温度上昇が促進されていくといった、局所加熱の状態に陥る場合がある。この場合、ＥＨＣ２０の温度分布が不均一の状態になるため、触媒温度Ｔが活性化温度Ｔｔｈに達したと誤判定して電力供給を終了させてしまい、ＥＨＣ２０による排気浄化が不十分になるといった排気エミッションの悪化を招く。また、局所加熱に起因した温度不均一状態が促進されていくと、局所加熱部分（低抵抗箇所２１ｐ）においてＥＨＣ２０が熱損傷するほどに温度上昇することが懸念される。

そこで本実施形態では、上述した温度不均一状態の有無、及び不均一状態が促進された過昇温異常状態の有無について次のように診断している。

図５は、制御装置２５が有するマイクロコンピュータによる上記診断の処理手順を示すフローチャートであり、当該処理は、触媒暖機要求が発生したことをトリガとして開始した後、所定周期で繰り返し実行される。

先ず、図５に示すステップＳ１０（供給電力取得手段）において、ＥＨＣ２０への供給電力Ｐ０を決定する。具体的には、触媒の初期温度や外気温度等に基づき、ＥＨＣ２０が損傷しない程度に大きな値となるよう供給電力Ｐ０を決定する。そして、決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給させるよう電源装置２４の作動を制御する。続くステップＳ１１（供給電力取得手段）では、供給した電力Ｐ０の積算値ΣＰ０を演算する。

続くステップＳ１２では、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき触媒温度の予測値Ｔ０を算出する。つまり、電力積算値ΣＰ０が大きいほど触媒温度は高くなっている筈であり、電力積算値ΣＰ０と触媒温度とは相関がある。よって、例えば予め実施した試験により前記相関を取得してマップ化しておき、予め記憶させておいた前記マップを参照して電力積算値ΣＰ０に基づき温度予測値Ｔ０を算出すればよい。

続くステップＳ１３では、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、先述した異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値Ｔ１を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど異常判定値Ｔ１は大きい値に算出される。続くステップＳ１４では、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、先述した温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値Ｔ２を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど不均一判定値Ｔ２は大きい値に算出される。また、不均一判定値Ｔ２は異常判定値Ｔ１よりも小さい値となるように算出される。

続くステップＳ１５では、電流検出回路２４ｃにより検出された電流値及びバッテリ２４ｂの端子電圧に基づき、セラミック担体２１の抵抗値Ｒ（正確にはＲ１〜Ｒ５の合成抵抗値）を検出する。続くステップＳ１６（実温度取得手段）では、予め記憶させておいた先述のＲ−Ｔ特性のマップを参照して、ステップＳ１５で検出した抵抗Ｒを触媒温度Ｔに変換する。したがって、このように変換して得られた温度Ｔは、局所加熱が生じていないと想定した場合の温度検出値に相当する。

続くステップＳ２０（異常判定手段）では、ステップＳ１６で検出した温度Ｔ（実温度検出値）とステップＳ１３で算出した異常判定値Ｔ１とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。Ｔ＞Ｔ１と判定（Ｓ２０：ＹＥＳ）された場合には、ＥＨＣ２０が熱損傷するほどに温度不均一状態が促進された異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、Ｔ＞Ｔ１でないと判定（Ｓ２０：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２１にて異常判定した後のステップＳ２３では、ＥＨＣ２０への電力供給を停止させる。なお、異常フラグが一旦オンに設定された以降は、Ｔ≦Ｔ１と判定されて異常フラグがオフに設定されたとしても、触媒暖機要求が次回発生するまではＥＨＣ２０への電力供給を禁止させるようにしてもよい。

続くステップＳ２４では、触媒暖機要求が継続されているか否かを判定し、暖機要求が有る（Ｓ２４：ＹＥＳ）場合には、内燃機関１０の点火装置による点火時期を遅角させることで排気温度を上昇させる点火遅角制御を実行する。これにより、ＥＨＣ２０への電力供給を禁止させつつ、高温の排気によりＥＨＣ２０を活性化温度Ｔｔｈにまで上昇させる。なお、暖機要求が無ければ（Ｓ２４：ＮＯ）、点火遅角制御を実行させることなくステップＳ１０の処理に戻る。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０（温度状態判定手段）では、ステップＳ１６で検出した温度ＴとステップＳ１４で算出した不均一判定値Ｔ２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。Ｔ＞Ｔ２と判定（Ｓ３０：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２（電力低減手段）では、ＥＨＣ２０への供給電力を低減させるように電源装置２４の作動を制御する。例えば、スイッチ２４ａのオンオフデューティ比を制御することにより供給電力を低減させるよう制御してもよいし、供給電力の電流値を低下させて供給電力を低減させるよう制御してもよい。このように供給電力を低減させることで局所加熱量は低減し、その結果、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきは小さくなる。本実施形態では供給電力をゼロにまで低減させている。

そして、続くステップＳ３３では、ステップＳ１６で検出した温度ＴとステップＳ１２で算出した温度予測値Ｔ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。Ｔ≦Ｔ０と判定（Ｓ３３：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、Ｔ＞Ｔ０と判定（Ｓ３３：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。ここで、本実施形態のように触媒抵抗Ｒの検出値に基づき触媒温度Ｔを算出する場合には、ＥＨＣ２０へ電流を流している時でなければ触媒抵抗Ｒを検出できず、触媒温度Ｔを取得できない。そこで、不均一フラグをオンしていることに伴い供給電力をゼロとしている時には、定期的に微小の電流をＥＨＣ２０へ流すことで、触媒抵抗Ｒを定期的に検出して触媒温度Ｔを取得する。

図６は、図５の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、（ａ）〜（ｆ）は、検出温度Ｔが急上昇して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、検出温度Ｔが上昇して不均一状態になった場合の一例を示す。

先ず、（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図６（ｂ）参照）、検出温度Ｔは上昇していく。図６（ａ）の例では、局所加熱により検出温度Ｔが急上昇しているため、検出温度Ｔが不均一判定値Ｔ２を超えてさらに上昇を続け、異常判定値Ｔ１を超えるまでに温度上昇している。そして、検出温度Ｔが異常判定値Ｔ１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図６（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図６（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までは電力供給を実施しているので、電力積算値ΣＰ０はｔａ時点までは上昇していく（図６（ｃ）参照）。したがって、電力積算値ΣＰ０に基づき算出される異常判定値Ｔ１、不均一判定値Ｔ２及び温度予測値Ｔ０も、ｔａ時点までは電力積算値ΣＰ０の上昇とともに上昇していく（図６（ａ）参照）。

その後、車両運転者の操作によりエンジンを始動させるｔｂ時点において、検出温度Ｔが活性化温度未満になっており触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図６（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図６（ｈ）参照）、検出温度Ｔは上昇していく。図６（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、温度上昇速度は図６（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、検出温度Ｔが不均一判定値Ｔ２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図６（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図６（ｈ）参照）、検出温度Ｔは徐々に低下していく。

その後、検出温度Ｔが温度予測値Ｔ０にまで低下したｔｄ時点で、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図６（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の電力積算値ΣＰ０、異常判定値Ｔ１、不均一判定値Ｔ２及び温度予測値Ｔ０の上昇速度（傾き）は、ｔｃ時点までの上昇速度よりも緩やかとなっている（図６（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によれば、ＥＨＣ２０に投入した電力積算値ΣＰ０を演算し（Ｓ１１）、演算したΣＰ０に基づき温度予測値Ｔ０を算出する。そして、検出した温度Ｔが温度予測値Ｔ０よりも大きく乖離している場合、つまり、ΣＰ０に基づき算出した不均一判定値Ｔ２よりも検出温度Ｔが高くなった場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）に、局所加熱に起因した不均一状態であると判定するので、不均一状態の有無を即座に診断できる。

また、不均一状態であると判定された場合には、供給電力を低減させることで触媒温度の低下を図るので、均一状態への復帰を図ることができる。そして、検出温度Ｔが温度予測値Ｔ０にまで低下した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）には、均一状態に復帰したと判定して供給電力値を増大（図６（ｈ）の例ではゼロからＰ０ａに増大）させるので、ＥＨＣ２０の温度上昇による暖機を促進できる。また、この復帰後の供給電力値Ｐ０ａは、復帰前の均一状態時の供給電力値Ｐ０よりも低電力となるよう制限するので、復帰後に再び不均一状態になることを抑制できる。

また、上述の如く不均一状態の発生を即座に検出して均一状態への復帰を図るので、ＥＨＣ２０の熱損傷を回避しつつも触媒温度を活性化温度にまで上昇させることを早期に実現でき、ひいては排気エミッションの低減を図ることができる。

さらに、検出温度Ｔが温度予測値Ｔ０よりもさらに大きく乖離している場合、つまり、ΣＰ０に基づき算出した異常判定値Ｔ１よりも検出温度Ｔが高くなった場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）に、局所加熱に起因した過昇温異常状態であると判定するので、過昇温異常状態の有無を即座に診断できる。

また、異常状態であると判定された以降は、電力供給を禁止させつつ、点火遅角制御によりＥＨＣ２０の暖機を実施するので、ＥＨＣ２０の熱損傷防止を促進しつつもＥＨＣ２０を活性化温度にまで上昇させることができる。

（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、局所加熱が生じていない場合には「ΣＰ＝Ｃ１×Ｔ」との先述した式（１）が成り立つことを利用して、電力積算値ΣＰ０及び検出温度Ｔ（正確には検出した抵抗Ｒから算出した温度）に基づき温度不均一及び異常の有無を判定している。具体的には、電力積算値ΣＰ０から算出された判定値Ｔ１，Ｔ２と検出温度Ｔとの大小比較に基づき、温度不均一及び異常の有無を判定している。

これに対し本実施形態では、局所加熱が生じていない場合には触媒温度Ｔは抵抗Ｒに反比例することを利用して、電力積算値ΣＰ０及び検出抵抗値Ｒに基づき温度不均一及び異常の有無を判定している。具体的には、電力積算値ΣＰ０から算出された判定値Ｒ１，Ｒ２と検出抵抗値Ｒとの大小比較に基づき、温度不均一及び異常の有無を判定している。

以下、図７を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図７中のステップＳ１２ａにおいて、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づきセラミック担体２１の抵抗予測値Ｒ０を算出する。つまり、電力積算値ΣＰ０が大きいほど触媒抵抗Ｒは低くなっている筈であり、電力積算値ΣＰ０と触媒抵抗とは相関がある。よって、例えば予め実施した試験により前記相関を取得してマップ化しておき、予め記憶させておいた前記マップを参照して電力積算値ΣＰ０に基づき抵抗予測値Ｒ０を算出すればよい。

続くステップＳ１３ａでは、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値Ｒ１を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど異常判定値Ｒ１は小さい値に算出される。続くステップＳ１４ａでは、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値Ｒ２を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど不均一判定値Ｒ２は小さい値に算出される。また、不均一判定値Ｒ２は異常判定値Ｒ１よりも大きい値となるように算出される。

続くステップＳ１５（実温度取得手段）では、電流検出回路２４ｃにより検出された電流値及びバッテリ２４ｂの端子電圧に基づき、セラミック担体２１の抵抗値Ｒ（正確にはＲ１〜Ｒ５の合成抵抗値）を検出する。

続くステップＳ２０ａ（異常判定手段）では、ステップＳ１５で検出した抵抗Ｒ（実温度検出値）とステップＳ１３ａで算出した異常判定値Ｒ１とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。Ｒ＜Ｒ１と判定（Ｓ２０ａ：ＹＥＳ）された場合には異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、Ｒ＜Ｒ１でないと判定（Ｓ２０ａ：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０ａ（温度状態判定手段）では、ステップＳ１５で検出した抵抗ＲとステップＳ１４ａで算出した不均一判定値Ｒ２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。Ｒ＜Ｒ２と判定（Ｓ３０ａ：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２にてＥＨＣ２０への供給電力を低減させた後、続くステップＳ３３ａでは、ステップＳ１５で検出した抵抗ＲとステップＳ１２ａで算出した抵抗予測値Ｒ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。Ｒ≧Ｒ０と判定（Ｓ３３ａ：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、Ｒ≧Ｒ０でないと判定（Ｓ３３ａ：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。

図８は、図７の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、（ａ）〜（ｆ）は、検出抵抗Ｒが急降下して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、検出抵抗Ｒが降下して不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図８（ｂ）参照）、触媒温度の上昇とともに検出抵抗Ｒは低下していく。図８（ａ）の例では、局所加熱により検出抵抗Ｒが急降下しているため、検出抵抗Ｒが不均一判定値Ｒ２を超えてさらに降下を続け、異常判定値Ｒ１を超えるまでに抵抗が降下している。そして、検出抵抗Ｒが異常判定値Ｒ１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図８（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図８（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までは電力供給を実施しているので、電力積算値ΣＰ０はｔａ時点までは上昇していく（図８（ｃ）参照）。したがって、電力積算値ΣＰ０に基づき算出される異常判定値Ｒ１及び不均一判定値Ｒ２も、ｔａ時点までは電力積算値ΣＰ０の上昇とともに上昇し、抵抗予測値Ｔ０は降下していく（図８（ａ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図８（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図８（ｈ）参照）、触媒温度の上昇とともに検出抵抗Ｒは降下していく。図８（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、抵抗降下速度は図８（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、検出抵抗Ｒが不均一判定値Ｒ２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図８（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図８（ｈ）参照）、検出抵抗Ｒは徐々に上昇していく。

その後、検出抵抗Ｒが抵抗予測値Ｒ０にまで上昇したｔｄ時点で、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図８（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の電力積算値ΣＰ０、異常判定値Ｒ１、不均一判定値Ｒ２及び抵抗予測値Ｒ０の傾きは、ｔｃ時点までよりも緩やかとなっている（図８（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

なお、図７のステップＳ３３aでは、温度均一の状態に復帰したか否かを抵抗Ｒ及び抵抗予測値Ｒ０との比較に基づき判定しているが、図５のステップＳ１２と同様にして温度予測値Ｔ０を算出しておき、図５のステップＳ３３と同様にして、検出温度Ｔと温度予測値Ｔ０との比較に基づき判定してもよい。

（第３実施形態）
本実施形態では、局所加熱が生じていない場合には供給している電力の検出電流値ＩとΣＰ０とは相関があることを利用して、電力積算値ΣＰ０及び検出電流値Ｉに基づき温度不均一及び異常の有無を判定している。具体的には、電力積算値ΣＰ０から算出された判定値Ｉ１，Ｉ２と検出電流値Ｉとの大小比較に基づき、温度不均一及び異常の有無を判定している。

以下、図９を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図９中のステップＳ１２ｂにおいて、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき供給電力の電流予測値Ｉ０を算出する。つまり、電力積算値ΣＰ０が大きいほど触媒抵抗Ｒが低くなることに伴い電流も多く流れる筈であり、電力積算値ΣＰ０と供給電力の電流値とは相関がある。よって、例えば予め実施した試験により前記相関を取得してマップ化しておき、予め記憶させておいた前記マップを参照して電力積算値ΣＰ０に基づき電流予測値Ｉ０を算出すればよい。

続くステップＳ１３ｂでは、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値Ｉ１を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど異常判定値Ｉ１は大きい値に算出される。続くステップＳ１４ｂでは、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値Ｉ２を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が多いほど不均一判定値Ｉ２は大きい値に算出される。また、不均一判定値Ｉ２は異常判定値Ｉ１よりも小さい値となるように算出される。

続くステップＳ１５ｂ（実温度取得手段）では、電流検出回路２４ｃにより検出された電流値Ｉを取得する。続くステップＳ２０ｂ（異常判定手段）では、ステップＳ１５ｂで検出した電流値Ｉ（実温度検出値）とステップＳ１３ｂで算出した異常判定値Ｉ１とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。Ｉ＞Ｉ１と判定（Ｓ２０ｂ：ＹＥＳ）された場合には異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、Ｉ＞Ｉ１でないと判定（Ｓ２０ｂ：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０ｂ（温度状態判定手段）では、ステップＳ１５ｂで検出した電流値ＩとステップＳ１４ｂで算出した不均一判定値Ｉ２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。Ｉ＞Ｉ２と判定（Ｓ３０ｂ：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２にてＥＨＣ２０への供給電力を低減させた後、続くステップＳ３３ｂでは、ステップＳ１５ｂで検出した電流値ＩとステップＳ１２ｂで算出した電流予測値Ｉ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。Ｉ≦Ｉ０と判定（Ｓ３３ｂ：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、Ｉ≦Ｉ０でないと判定（Ｓ３３ｂ：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。

図１０は、図９の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、（ａ）〜（ｆ）は、検出電流値Ｉが急上昇して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、検出電流値Ｉが上昇して不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１０（ｂ）参照）、触媒温度が上昇して抵抗値が低下することに伴い検出電流値Ｉが上昇していく。図１０（ａ）の例では、局所加熱により検出電流値Ｉが急上昇しているため、検出電流値Ｉが不均一判定値Ｉ２を超えてさらに上昇を続け、異常判定値Ｉ１を超えるまでに電流が上昇している。そして、検出電流値Ｉが異常判定値Ｉ１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１０（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１０（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までは電力供給を実施しているので、電力積算値ΣＰ０はｔａ時点までは上昇していく（図１０（ｃ）参照）。したがって、電力積算値ΣＰ０に基づき算出される異常判定値Ｉ１、不均一判定値Ｉ２及び電流予測値Ｉ０も、ｔａ時点までは電力積算値ΣＰ０の上昇とともに上昇していく（図１０（ａ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１０（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１０（ｈ）参照）、触媒温度の上昇とともに検出電流値Ｉは上昇していく。図１０（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、電流上昇速度は図１０（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、検出電流値Ｉが不均一判定値Ｉ２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図１０（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図１０（ｈ）参照）、電流値Ｉは徐々に降下していく。

その後、検出電流値Ｉが電流予測値Ｉ０にまで上昇したｔｄ時点で、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図１０（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の電力積算値ΣＰ０、異常判定値Ｉ１、不均一判定値Ｉ２及び電流予測値Ｉ０の傾きは、ｔｃ時点までよりも緩やかとなっている（図１０（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

なお、図９のステップＳ３３ｂでは、温度均一の状態に復帰したか否かを電流検出値Ｉ及び電流予測値Ｉ０との比較に基づき判定しているが、図５のステップＳ１２と同様にして温度予測値Ｔ０を算出しておき、図５のステップＳ３３と同様にして、検出温度Ｔと温度予測値Ｔ０との比較に基づき判定してもよい。この場合の検出温度Ｔ及び温度予測値Ｔ０は、図１０（ｇ１）に示すように変化することとなる。

（第４実施形態）
本実施形態では、局所加熱が生じていない場合には触媒温度の変化率ΔＴ（単位時間当たりの変化量）と供給電力Ｐ０とは相関があることを利用して、供給電力Ｐ及び検出温度変化率ΔＴに基づき温度不均一及び異常の有無を判定している。具体的には、電力値Ｐ０から算出された判定値ΔＴ１，ΔＴ２と検出温度変化率ΔＴとの大小比較に基づき、温度不均一及び異常の有無を判定している。

以下、図１１を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１１中のステップＳ１２ｃにおいて、ステップＳ１０で決定した投入電力値Ｐ０（供給電力値）に基づき温度変化率予測値ΔＴ０を算出する。つまり、電力値Ｐ０が大きいほど触媒抵抗Ｒが低くなることに伴い電流が多く流れて温度上昇率（温度変化率）も大きくなる筈であり、電力値Ｐ０と温度上昇率とは相関がある。よって、例えば予め実施した試験により前記相関を取得してマップ化しておき、予め記憶させておいた前記マップを参照して電力値Ｐ０に基づき温度変化率予測値ΔＴ０を算出すればよい。

続くステップＳ１３ｃでは、ステップＳ１０で決定した電力値Ｐ０（供給電力値）に基づき、異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値ΔＴ１を算出する。なお、電力値Ｐ０が大きいほど異常判定値ΔＴ１は大きい値に算出される。続くステップＳ１４ｃでは、ステップＳ１０で決定した電力値Ｐ０（供給電力値）に基づき、温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値ΔＴ２を算出する。なお、電力値Ｐ０が大きいほど不均一判定値ΔＴ２は大きい値に算出される。また、不均一判定値ΔＴ２は異常判定値ΔＴ１よりも小さい値となるように算出される。

続くステップＳ１７（実温度取得手段）では、ステップＳ１６にて算出された触媒の検出温度Ｔに基づき、温度変化率ΔＴを算出する。したがって、このようにして得られた温度変化率ΔＴは、局所加熱が生じていないと想定した場合の温度変化率検出値に相当する。

続くステップＳ２０ｃ（異常判定手段）では、ステップＳ１７で検出した温度変化率ΔＴ（実温度検出値）とステップＳ１３ｃで算出した異常判定値ΔＴ１とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。ΔＴ＞ΔＴ１と判定（Ｓ２０ｃ：ＹＥＳ）された場合には異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、ΔＴ＞ΔＴ１でないと判定（Ｓ２０ｃ：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０ｃ（温度状態判定手段）では、ステップＳ１７で検出した温度変化率ΔＴとステップＳ１４ｃで算出した不均一判定値ΔＴ２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。ΔＴ＞ΔＴ２と判定（Ｓ３０ｃ：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２にてＥＨＣ２０への供給電力を低減させた後、続くステップＳ３３ｃでは、ステップＳ１７で検出した温度変化率ΔＴとステップＳ１２ｃで算出した温度変化率予測値ΔＴ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。

但し、電力供給を停止させている時には温度変化率ΔＴ及び予測値ΔＴ０を算出することはできないので、これらを算出する目的で電力供給を所定時間だけ供給することを要する。そこで、ステップＳ３３ｃにおいてΔＴとΔＴ０を比較することに替え、図５のステップＳ３３と同様にして温度Ｔと温度予測値Ｔ０とを比較したり、図７のステップＳ３３ａと同様にして抵抗Ｒと抵抗予測値Ｒ０とを比較したりしてもよい。

ΔＴ≦ΔＴ０と判定（Ｓ３３ｃ：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、ΔＴ≦ΔＴ０でないと判定（Ｓ３３ｃ：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。

図１２は、図１１の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、（ａ）〜（ｆ）は、温度変化率ΔＴが急上昇して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、温度変化率ΔＴが上昇して不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１２（ｂ）参照）、図１２（ａ）の例では、局所加熱の発生に起因して温度変化率ΔＴは上昇していくため、温度変化率ΔＴが不均一判定値ΔＴ２を超えてさらに上昇を続け、異常判定値ΔＴ１を超えるまでに上昇している。そして、温度変化率ΔＴが異常判定値ΔＴ１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１２（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１２（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までの電力値Ｐ０は一定である（図１２（ｂ）参照）。したがって、電力値Ｐ０に基づき算出される異常判定値ΔＴ１、不均一判定値ΔＴ２及び温度変化率予測値ΔＴ０も、ｔａ時点まで一定である（図１２（ａ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１２（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１２（ｈ）参照）、図１２（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、温度変化率の上昇速度は図１２（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、温度変化率ΔＴが不均一判定値ΔＴ２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図１２（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図１２（ｈ）参照）、温度変化率ΔＴは降下していく。ステップＳ３２により通電を停止させている期間中には、先述したように触媒抵抗Ｒを検出して触媒温度Ｔを算出する目的で、定期的に微小電流をＥＨＣ２０へ流している（図１２(ｈ)参照）。この微小電流を流している時の供給電力Ｐ０ｂは、低電力Ｐ０ａに比べ低い値に設定されている。これにより、触媒温度均一化を促進させることができる。

その後、温度Ｔが温度予測値Ｔ０にまで上昇したｔｄ時点で（図１２（ｇ２）参照）、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図１２（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の異常判定値ΔＴ１、不均一判定値ΔＴ２及び温度変化率予測値ΔＴ０の傾きは、ｔｃ時点までよりも低くなっている（図１２（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

（第５実施形態）
本実施形態では、局所加熱が生じていない場合には触媒温度Ｔの変化率ΔＴは抵抗Ｒの変化率ΔＲに反比例することを利用して、電力積算値ΣＰ０及び抵抗値の変化率ΔＲ（単位時間当たりの変化量）に基づき温度不均一及び異常の有無を判定している。具体的には、電力値Ｐ０から算出された判定値ΔＲ１，ΔＲ２と検出抵抗変化率ΔＲとの大小比較に基づき、温度不均一及び異常の有無を判定している。

以下、図１３を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１３中のステップＳ１２ｄにおいて、ステップＳ１１で決定した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき抵抗変化率予測値ΔＲ０を算出する。つまり、電力値Ｐ０が大きいほど触媒抵抗Ｒが低くなることに伴い抵抗降下率（抵抗変化率）も大きくなる筈であり、電力積算値ΣＰ０と抵抗上昇率とは相関がある。よって、例えば予め実施した試験により前記相関を取得してマップ化しておき、予め記憶させておいた前記マップを参照して電力積算値ΣＰ０に基づき抵抗変化率予測値ΔＲ０を算出すればよい。

続くステップＳ１３ｄでは、ステップＳ１１で決定した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値ΔＲ１を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が大きいほど異常判定値ΔＲ１は大きい値に算出される。続くステップＳ１４ｄでは、ステップＳ１１で決定した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値ΔＲ２を算出する。なお、電力積算値ΣＰ０が大きいほど不均一判定値ΔＲ２は大きい値に算出される。また、不均一判定値ΔＲ２は異常判定値ΔＲ１よりも大きい値となるように算出される。

続くステップＳ１５ｄ（実温度取得手段）では、ステップＳ１５にて算出された抵抗Ｒに基づき、抵抗変化率ΔＲを算出する。したがって、このようにして得られた抵抗変化率ΔＲは、局所加熱が生じていないと想定した場合の抵抗変化率検出値に相当する。

続くステップＳ２０ｄ（異常判定手段）では、ステップＳ１５ｄで検出した抵抗変化率ΔＲ（実温度検出値）とステップＳ１３ｄで算出した異常判定値ΔＲ１とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。ΔＲ＜ΔＲ１と判定（Ｓ２０ｄ：ＹＥＳ）された場合には異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、ΔＲ＜ΔＲ１でないと判定（Ｓ２０ｄ：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０ｄ（温度状態判定手段）では、ステップＳ１５ｄで検出した抵抗変化率ΔＲとステップＳ１４ｄで算出した不均一判定値ΔＲ２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。ΔＲ＜ΔＲ２と判定（Ｓ３０ｄ：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２にてＥＨＣ２０への供給電力を低減させた後、続くステップＳ３３ｄでは、ステップＳ１５ｄで検出した抵抗変化率ΔＲとステップＳ１２ｄで算出した抵抗変化率予測値ΔＲ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。

但し、電力供給を停止させている時には抵抗変化率ΔＲ及び予測値ΔＲ０を算出することはできないので、これらを算出する目的で電力供給を所定時間だけ供給することを要する。そこで、ステップＳ３３ｃにおいてΔＲとΔＲ０を比較することに替え、図５のステップＳ３３と同様にして温度Ｔと温度予測値Ｔ０とを比較したり、図７のステップＳ３３ａと同様にして抵抗Ｒと抵抗予測値Ｒ０とを比較したりしてもよい。

ΔＲ≧ΔＲ０と判定（Ｓ３３ｄ：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、ΔＲ≧ΔＲ０でないと判定（Ｓ３３ｄ：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。

図１４は、図１３の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、（ａ）〜（ｆ）は、抵抗変化率ΔＲが急降下して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、抵抗変化率ΔＲが降下して不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１４（ｂ）参照）、図１４（ａ）の例では、局所加熱の発生に起因して触媒温度が上昇するとともに抵抗変化率ΔＲは降下していくため、抵抗変化率ΔＲが不均一判定値ΔＲ２を超えてさらに降下を続け、異常判定値ΔＲ１を超えるまでに降下している。そして、抵抗変化率ΔＲが異常判定値ΔＲ１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１４（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１４（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までの電力値Ｐ０は一定である（図１４（ｂ）参照）。したがって、電力値Ｐ０に基づき算出される異常判定値ΔＲ１、不均一判定値ΔＲ２及び抵抗変化率予測値ΔＲ０も、ｔａ時点まで一定である（図１４（ａ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１４（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１４（ｈ）参照）、図１４（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、抵抗変化率の降下速度は図１４（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、抵抗変化率ΔＲが不均一判定値ΔＲ２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図１４（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図１４（ｈ）参照）、抵抗変化率ΔＲは上昇していく。ステップＳ３２にかかる供給電力Ｐ０ｂはＰ０ａに比べて低い値に設定することで、触媒温度の均一化を促進させることができる。

その後、抵抗Ｔが抵抗予測値Ｒ０にまで降下したｔｄ時点で（図１４（ｇ３）参照）、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図１４（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の異常判定値ΔＲ１、不均一判定値ΔＲ２及び抵抗変化率予測値ΔＲ０の傾きは、ｔｃ時点までよりも低くなっている（図１４（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

（第６実施形態）
上述した第１実施形態では、検出した抵抗値Ｒに基づき算出した触媒温度Ｔを、電力積算値ΣＰ０に応じた各種判定値Ｔ１，Ｔ２と比較して温度不均一及び異常の有無を判定している。これに対し本実施形態では、セラミック担体２１に温度センサ２６（図２参照）を設けており、この温度センサ２６により検出された触媒温度（温度センサ値Ｔｓｅｎ）を、電力積算値ΣＰ０に応じた各種判定値Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２と比較して温度不均一及び異常の有無を判定している。

以下、図１５を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１５中のステップＳ１３ｅにおいて、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、異常状態であるか否かの判定に用いる異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２を算出する（Ｔ１１＞Ｔ１２）。続くステップＳ１４ｅでは、ステップＳ１１で演算した電力積算値ΣＰ０（供給電力値）に基づき、温度不均一状態であるか否かの判定に用いる不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２を算出する（Ｔ２１＞Ｔ２２）。

続くステップＳ１８（実温度取得手段）では、温度センサ２６により検出された値を温度センサ値Ｔｓｅｎとして取得する。続くステップＳ２０ｅ（異常判定手段）では、ステップＳ１８で検出した温度センサ値Ｔｓｅｎ（実温度検出値）とステップＳ１３ｅで算出した異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した過昇温異常状態になっているか否かを判定する。

ここで、温度センサ２６の設置箇所２１ｑ（図２参照）と局所加熱箇所（低抵抗箇所２１ｐ）とが図３に例示されるように異なる場合には、温度センサ値Ｔｓｅｎは温度予測値Ｔ０に比べて低くなる筈である。また、温度センサ２６の設置箇所２１ｑと局所加熱箇所とが同じである場合には、温度センサ値Ｔｓｅｎは温度予測値Ｔ０に比べて高くなる筈である。

これらの点を鑑み、Ｔｓｅｎ＞Ｔ１１或いはＴｓｅｎ≦Ｔ１２と判定（Ｓ２０ｅ：ＹＥＳ）された場合には異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。一方、Ｔｓｅｎ＞Ｔ１１でない或いはＴｓｅｎ≦Ｔ１２でないと判定（Ｓ２０ｅ：ＮＯ）された場合には、続くステップＳ２２にて異常フラグをオフに設定する。

ステップＳ２２にて正常判定した後のステップＳ３０ｅ（温度状態判定手段）では、ステップＳ１８で検出した温度センサ値ＴｓｅｎとステップＳ１４ｅで算出した不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０が、局所加熱に起因した温度不均一状態になっているか否かを判定する。具体的には、Ｔｓｅｎ＞Ｔ２１或いはＴｓｅｎ≦Ｔ２２と判定（Ｓ３０ｅ：ＹＥＳ）された場合には不均一状態になっているとみなし、続くステップＳ３１にて不均一フラグをオンに設定する。

続くステップＳ３２にてＥＨＣ２０への供給電力を低減させた後、続くステップＳ３３ｅでは、ステップＳ１６で検出した温度Ｔと、ステップＳ１２で算出した温度予測値Ｔ０とを大小比較することにより、ＥＨＣ２０の温度分布ばらつきが所定以下に小さくなって温度均一の状態に復帰したか否かを判定する。Ｔ≦Ｔ０と判定（Ｓ３３ｅ：ＹＥＳ）された場合には均一状態に復帰したとみなし、続くステップＳ３４にて不均一フラグをオフに設定する。一方、Ｔ≦Ｔ０でないと判定（Ｓ３３ｅ：ＮＯ）された場合には不均一状態のままであるとみなし、不均一フラグをオンに設定したままステップＳ１０の処理に戻る。

図１６，図１７は、図１５の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートである。そして、図１６は、温度センサ２６の設置箇所２１ｑと局所加熱箇所２１ｐとが異なる場合の例を示し、図１７は、温度センサ２６の設置箇所２１ｑと局所加熱箇所２１ｐとが同じである場合の例を示す。

先ず、図１６の場合について説明する。（ａ）〜（ｆ）は、温度センサ２６の設置箇所２１ｑとは別の箇所２１ｐで局所加熱により温度が急上昇して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、前記別の箇所２１ｐに比べて前記設置箇所２１ｑの温度（センサ値Ｔｓｅｎ）が低くなって不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１６（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始しても（図１６（ｂ）参照）、前記別の箇所２１ｐで温度が急上昇していると温度センサ値Ｔｓｅｎは上昇しない。図１６（ａ）の例では、電力積算値ΣＰ０の上昇に伴い異常判定値Ｔ１２が上昇しているにも拘わらず、温度センサ値Ｔｓｅｎが上昇しない。そして、温度センサ値Ｔｓｅｎが異常判定値Ｔ１２を下回ったｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１６（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１６（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までは電力供給を実施しているので、電力積算値ΣＰ０はｔａ時点までは上昇していく（図１６（ｃ）参照）。したがって、電力積算値ΣＰ０に基づき算出される異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２、不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２及び温度予測値Ｔ０も、ｔａ時点までは電力積算値ΣＰ０の上昇とともに上昇していく（図１６（ａ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１６（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、図１６（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１６（ｈ）参照）、触媒温度は上昇していく。図１６（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、温度センサ値Ｔｓｅｎの上昇速度は図１６（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、温度センサ値Ｔｓｅｎが不均一判定値Ｔ２２に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図１６（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図１６（ｈ）参照）、温度センサ値Ｔｓｅｎは徐々に降下していく。

その後、温度センサ値Ｔｓｅｎが温度予測値Ｔ０にまで降下したｔｄ時点で、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図１６（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の電力積算値ΣＰ０、異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２、不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２及び温度予測値Ｔ０の傾きは、ｔｃ時点までよりも緩やかとなっている（図１６（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

なお、温度センサ２６の設置箇所２１ｑと局所加熱箇所２１ｐとが異なる場合には、温度均一状態に復帰したか否かを判定するにあたり、ｔｃ時点で電力供給を停止させても温度センサ値Ｔｓｅｎは変化しないため、温度センサ値Ｔｓｅｎでは復帰有無を判定できない。そこで、図１６（ｇ４）に示すように、電力供給を停止させたｔｃ時点以降の検出温度Ｔが温度予測値Ｔ０にまで低下したｔｄ時点で、均一状態に復帰したと判定している。

次に、図１７の場合について説明する。（ａ）〜（ｆ）は、温度センサ２６の設置箇所２１ｑで局所加熱により温度が急上昇して異常状態になった場合の一例を示し、（ｇ）〜（ｉ）は、前記設置箇所２１ｑの温度（センサ値Ｔｓｅｎ）が上昇して不均一状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１７（ａ）〜（ｆ）の場合について説明する。ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１７（ｂ）参照）、センサ値Ｔｓｅｎは上昇していく。図１７（ａ）の例では、局所加熱によりセンサ値Ｔｓｅｎが急上昇しているため、センサ値Ｔｓｅｎが不均一判定値Ｔ２１を超えてさらに上昇を続け、異常判定値Ｔ１１を超えるまでに温度上昇している。そして、センサ値Ｔｓｅｎが異常判定値Ｔ１１を越えたｔａ時点で、ステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１７（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１７（ｂ）参照）。

ちなみに、ｔａ時点までは電力供給を実施しているので、電力積算値ΣＰ０はｔａ時点までは上昇していく（図１７（ｃ）参照）。したがって、電力積算値ΣＰ０に基づき算出される異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２、不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２及び温度予測値Ｔ０も、ｔａ時点までは電力積算値ΣＰ０の上昇とともに上昇していく（図１７（ａ）参照）。

その後、車両運転者の操作によりエンジンを始動させるｔｂ時点において、センサ値Ｔｓｅｎが活性化温度未満になっており触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１７（ｅ）（ｆ）参照）。

次に、（ｇ）〜（ｉ）の場合について説明する。電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１７（ｈ）参照）、センサ値Ｔｓｅｎは上昇していく。図１７（ｇ）の例では、局所加熱が生じているものの、温度上昇速度は図１７（ａ）の場合に比べて緩やかである。そのため、センサ値Ｔｓｅｎが不均一判定値Ｔ２１に達したｔｃ時点で、ステップＳ３１により不均一フラグがオンに設定され（図１７（ｉ）参照）、ステップＳ３２により供給電力を低減させると（図１７（ｈ）参照）、センサ値Ｔｓｅｎは徐々に低下していく。

その後、センサ値Ｔｓｅｎが温度予測値Ｔ０にまで低下したｔｄ時点で、ステップＳ３４により不均一フラグがオフに設定され（図１７（ｉ）参照）、温度均一状態に復帰したとみなして電力供給を再開（ゼロからＰ０ａに増大）させる。但しこの場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力Ｐ０よりも低電力Ｐ０ａとなるよう制限しつつ、電力供給を再開させる。

ちなみに、このように均一状態復帰後には低電力Ｐ０ａとなるよう制限するので、ｔｄ時点以降の電力積算値ΣＰ０、異常判定値Ｔ１１，Ｔ１２、不均一判定値Ｔ２１，Ｔ２２及び温度予測値Ｔ０の上昇速度（傾き）は、ｔｃ時点までの上昇速度よりも緩やかとなっている（図１７（ｇ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして不均一状態の有無及び異常状態の有無を即座に検出できるので、第１実施形態と同様の効果が発揮される。

（第７実施形態）
上述した第１実施形態では、電力積算値ΣＰ０から算出された判定値Ｔ１と検出温度Ｔとを比較して過昇温異常の有無を判定するにあたり、当該判定を逐次実施している。これに対し本実施形態では、検出温度Ｔが予め設定した閾値Ｔ３を超えて高くなったことを条件として、電力積算値ΣＰ０と閾値ΣＰ３との比較による異常有無判定を実施している。

以下、図１８を用いて本実施形態による判定手順を説明する。なお、図５と同一の処理を実施する部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、図１８中のステップＳ２０Ｐにおいて、ステップＳ１５，Ｓ１６で検出した温度Ｔが、予め設定した閾値Ｔ３以上になったか否かを判定する。なお、閾値Ｔ３は、固定した値であってもよいし、積算電力ΣＰ０や供給電力Ｐ０に応じて可変設定した値であってもよい。そして、Ｔ≧Ｔ３であると判定（Ｓ２０Ｐ：ＹＥＳ）されたことを条件として、次のステップＳ２０Ｑにおいて、先述した過昇温異常状態であるか否かを判定する。

ステップＳ２０Ｑの異常判定では、ステップＳ１１で算出した積算電力ΣＰ０が、予め設定した閾値ΣＰ３未満であるか否かを判定する。なお、閾値ΣＰ３は、固定した値であってもよいし、積算電力ΣＰ０や供給電力Ｐ０に応じて可変設定した値であってもよい。いずれにしても閾値ΣＰ３は、局所加熱が生じていないと仮定した場合において検出温度Ｔまで温度上昇させるのに必要な積算電力の値となるよう設定されている。ΣＰ０＜ΣＰ３であると判定された場合には、異常状態になっているとみなし、続くステップＳ２１にて異常フラグをオンに設定する。

図１９は、図１８の診断処理を実施した場合の各種変化を示すタイムチャートであり、検出温度Ｔが急上昇して異常状態になった場合の一例を示す。なお、図６と同一内容の部分については、図中、同一符号を付してその説明を援用する。

先ず、ステップＳ１０にて決定した電力Ｐ０をＥＨＣ２０へ供給開始すると（図１９（ｂ）参照）、検出温度Ｔが上昇していく。そして、検出温度Ｔが閾値Ｔ３を越えたｔａ時点で、積算電力ΣＰ０と閾値ΣＰ３とを大小比較して異常有無を判定する。図１９（ｃ）の例ではｔａ時点でΣＰ０＜ΣＰ３であるため、過昇温異常状態であると判定（Ｓ２０Ｑ：ＹＥＳ）される。その結果、続くステップＳ２１により異常フラグがオンに設定され（図１９（ｄ）参照）、ステップＳ２３により電力供給を停止させている（図１９（ｂ）参照）。

その後、エンジンを始動させるｔｂ時点において触媒暖機要求が発生していれば、電力供給の禁止を維持させつつ、ステップＳ２５による点火遅角制御が実施される（図１９（ｅ）（ｆ）参照）。

以上により、本実施形態によっても、上述した第１実施形態と同様にして異常状態の有無を即座に検出できる。また、異常判定を逐次実施する上記第１実施形態に比べて、制御装置２５による判定処理負荷の軽減を図ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・上記第７実施形態では、ステップＳ２０Ｑの異常判定を実施するか否かの判定に検出温度Ｔを用いているが、上記第２〜第６実施形態にかかる判定に用いた抵抗Ｒ、電流Ｉ、温度変化率ΔＴ、抵抗変化率ΔＲ、温度センサ値Ｔｓｅｎを用いて、ステップＳ２０Ｑの異常判定を実施するか否かを判定するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、電力積算値ΣＰ０又は電力値Ｐ０に基づき算出した判定値と実温度検出値Ｔ，Ｒ，Ｉ，ΔＴ，ΔＲとの比較に基づき、温度不均一状態及び異常の有無を判定しているが、予測値Ｔ０，Ｒ０，Ｉ０，ΔＴ０，ΔＲ０と実温度検出値との比較に基づき温度不均一状態及び異常の有無を判定してもよい。例えば、実温度検出値と予測値との偏差が所定値以上になった場合に、温度不均一状態又は異常であると判定すればよい。

・上記第１〜第６実施形態では、異常判定及び不均一判定の両判定を実施しているが、いずれか一方の判定を実施するようにしてもいい。

・上記各実施形態では、図２に例示するセラミック担体２１を用いたＥＨＣ２０に本発明を適用させているが、金属製の担体を用いたＥＨＣに本発明を適用させてもよい。

・図２に例示するセラミック担体２１には、温度Ｔが上昇するほど抵抗値Ｒが低下するＮＴＣ特性を有する担体を適用させているが、温度Ｔの上昇に伴い抵抗値Ｒも上昇する特性を有する担体を適用させてもよい。

２０…ＥＨＣ（触媒）、Ｓ１０，Ｓ１１…供給電力取得手段、Ｓ１５，Ｓ１５ｂ，Ｓ１５ｄ，Ｓ１６，Ｓ１７，Ｓ１８…実温度取得手段、Ｓ３０，Ｓ３０ａ，Ｓ３０ｂ，Ｓ３０ｃ，Ｓ３０ｄ，Ｓ３０ｅ…温度状態判定手段、Ｓ３２…電力低減手段、Ｓ２０，Ｓ２０ａ，Ｓ２０ｂ，Ｓ２０ｃ，Ｓ２０ｄ，Ｓ２０ｅ…異常判定手段、Ｐ０…電力値（供給電力値）、ΣＰ０…電力積算値（供給電力値）、Ｔ…触媒温度（実温度検出値）、Ｒ…検出抵抗値（実温度検出値）、Ｉ…検出電流値（実温度検出値）、ΔＴ…検出温度変化率（実温度検出値）、ΔＲ…抵抗変化率（実温度検出値）、Ｔｓｅｎ…温度センサ値（実温度検出値）。

Claims (7)

1. 内燃機関の排気を浄化する触媒のうち、通電されて発熱する電気加熱式であり、かつ、温度が上昇するほど電気抵抗値が低下する特性を有した触媒に適用され、
   前記触媒へ供給している電力値又は電力積算値を、供給電力値として取得する供給電力取得手段と、
   触媒温度又は触媒温度と相関のある物理量を実温度検出値として取得する実温度取得手段と、
   前記供給電力値と前記実温度検出値との比較に基づき、前記触媒に局所加熱が生じていることに起因して前記触媒が温度不均一の状態になっているか否かを判定する温度状態判定手段と、
   を備えることを特徴とする触媒温度状態診断装置。
2. 温度不均一状態になっていると判定された場合には、前記触媒への供給電力を低減させる電力低減手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の触媒温度状態診断装置。
3. 前記電力低減手段により供給電力を低減させている時に温度均一状態であるとの判定に復帰した場合には、前回温度均一状態であると判定されていた時の電力よりも低電力量となるよう制限しつつ、前記触媒への供給電力を増大させることを特徴とする請求項２に記載の触媒温度状態診断装置。
4. 前記温度状態判定手段は、前記供給電力値と前記実温度検出値との比較に基づき、前記触媒が損傷するほどに温度不均一状態が促進されている異常状態になっているか否かを判定する異常判定手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の触媒温度状態診断装置。
5. 前記異常判定手段により異常状態になっていると判定された場合には、その異常判定以降、前記触媒への電力の供給を禁止させることを特徴とする請求項４に記載の触媒温度状態診断装置。
6. 前記実温度取得手段により取得される前記実温度検出値とは、前記触媒の温度、前記触媒の電気抵抗値又は供給電力の電流値、或いはこれらの変化量であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の触媒温度状態診断装置。
7. 前記供給電力取得手段により取得した前記供給電力値に基づき判定値を算出し、
   前記温度状態判定手段は、前記実温度取得手段により取得した前記実温度検出値と前記判定値との比較に基づき、温度不均一の状態になっているか否かを判定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の触媒温度状態診断装置。

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