WO2013031002A1

WO2013031002A1 - 車両

Info

Publication number: WO2013031002A1
Application number: PCT/JP2011/069883
Authority: WO
Inventors: 浩司勝田
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-07
Also published as: JP5673835B2; CN103732874B; EP2746547A1; EP2746547A4; US9109489B2; EP2746547B1; JPWO2013031002A1; CN103732874A; US20140174059A1

Abstract

　触媒基材を含むＥＨＣとＥＨＣを外部から絶縁する絶縁体とを備えた車両において、ＥＣＵは、車両の状態がＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態からＲｅａｄｙ－ＯＮ状態に切り替わった直後の触媒基材の温度および絶縁体の温度をそれぞれ判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔおよび判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔとして推定する（２４０）。そして、ＥＣＵは、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満である場合でかつ判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である場合にＥＨＣ通電を許容し、そうでない場合にはＥＨＣ通電を許容せず禁止する（２５０）。

Description

車両

　本発明は、エンジンの排気を浄化する電気加熱可能な触媒装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｈｅａｔｅｄ　Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下、「ＥＨＣ」ともいう）を備えた車両に関する。

　特開平９－２５０３３３号公報（特許文献１）には、ＥＨＣを備えた車両において、エンジンの停止時間からＥＨＣの温度を推定し、推定されたＥＨＣの温度と加熱目標温度との偏差に応じて、ＥＨＣの通電時間を決定する技術が開示されている。

特開平９－２５０３３３号公報特開２０１０－２２３１５９号公報特開平９－１５８７１８号公報特開平８－１７０５２４号公報

　ところで、ＥＨＣを高電圧の電力で加熱する場合、ＥＨＣを外部から絶縁する絶縁体を設ける必要がある。ところが、ＥＨＣが高温である場合、絶縁体の電気抵抗値が過熱によって低下し絶縁性が低下するおそれがある。しかしながら、特許文献１には、触媒が高温である場合の保護制御について何ら言及されておらず、絶縁性を確保できないおそれがある。

　本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＥＨＣの絶縁性を確保しつつＥＨＣの通電を行なうことである。

　この発明に係る車両は、モータおよびエンジンの少なくともいずれかの動力で走行可能な車両であって、モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置と、エンジンの排気を浄化する触媒が固定された触媒基材を蓄電装置の電力を用いて電気加熱可能に構成された触媒装置と、触媒装置と触媒装置を収容する筐体との間に設けられた絶縁体と、触媒装置の通電を制御する制御装置とを備える。制御装置は、絶縁体の温度に応じて触媒装置の通電の許否を決定する。

　好ましくは、制御装置は、車両が走行不能状態から走行可能状態に切り替わった直後の絶縁体の温度を判定用絶縁体温度として推定し、判定用絶縁体温度が絶縁体しきい温度未満である場合に触媒装置の通電を許容し、判定用絶縁体温度が絶縁体しきい温度以上である場合に触媒装置の通電を許容しない。

　好ましくは、絶縁体しきい温度は、触媒装置を所定時間通電したときの絶縁体の温度増加量を絶縁体の絶縁性を確保可能な絶縁体許容温度から減じた温度未満に設定される。

　好ましくは、制御装置は、車両が走行不能状態から走行可能状態に切り替わった直後の触媒基材の温度を判定用基材温度として推定し、判定用絶縁体温度が絶縁体しきい温度未満である場合でかつ判定用基材温度が基材しきい温度未満である場合に触媒装置の通電を許容し、判定用絶縁体温度が絶縁体しきい温度以上である場合および判定用基材温度が基材しきい温度以上である場合の少なくともいずれかの場合に触媒装置の通電を許容しない。

　好ましくは、基材しきい温度は、触媒装置を所定時間通電したときの触媒基材の温度増加量を触媒基材の損傷を防止可能な基材許容温度から減じた温度未満に設定される。

　好ましくは、制御装置は、車両が走行可能状態から走行不能状態に切り替わる直前の絶縁体の温度および触媒基材の温度をそれぞれ絶縁体初期温度および基材初期温度として記憶する。制御装置は、車両が走行不能状態に切り替わってから次に走行可能状態に切り替わるまでの停止時間を計測する。制御装置は、車両が次に走行可能状態に切り替わった直後に絶縁体初期温度と停止時間とを用いて判定用絶縁体温度を推定するとともに基材初期温度と停止時間とを用いて判定用基材温度を推定する。

　本発明によれば、ＥＨＣの絶縁性を確保しつつＥＨＣの通電を行なうことができる。

車両の全体ブロック図である。第１ＭＧ、第２ＭＧ、ＰＣＵ、バッテリ、ＥＨＣの回路構成図である。ＥＣＵによるＥＨＣ通電手法の一例を示す図である。ＥＣＵの機能ブロック図である。基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉの時間変化の一例を示す図である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その１）である。ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート（その２）である。

　以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

　図１は、本実施例に従う車両１の全体ブロック図である。車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ（Ｍｏｔｏｒ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）２０と、第２ＭＧ３０と、動力分割装置４０と、減速機５０と、パワーコントロールユニット（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ、以下「ＰＣＵ」という）６０と、バッテリ７０と、駆動輪８０と、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ、以下「ＥＣＵ」という）２００と、を備える。

　エンジン１０は、空気と燃料との混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギによってクランクシャフトを回転させる駆動力を発生する内燃機関である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、交流で駆動されるモータジェネレータである。

　車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方から出力される動力によって走行する。エンジン１０が発生する駆動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。すなわち、一方は減速機５０を介して駆動輪８０へ伝達される経路であり、もう一方は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

　動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤは第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５０に連結される。

　ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御される。ＰＣＵ６０は、バッテリ７０から供給された直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動可能な交流電力に変換する。ＰＣＵ６０は、変換された交流電力をそれぞれ第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力で第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０が駆動される。なお、ＰＣＵ６０は、第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０によって発電された交流電力を直流電力に変換し、変換された直流電力でバッテリ７０を充電することも可能である。

　バッテリ７０は、第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０を駆動するための電力を蓄える直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。バッテリ７０の出力電圧は、たとえば２００Ｖ程度の高い電圧である。なお、バッテリ７０に代えて、大容量のキャパシタも採用可能である。

　さらに、車両１は、イグニッションスイッチ（以下「ＩＧスイッチ」という）２を備える。ＩＧスイッチ２は、ユーザが車両１の状態を走行可能状態（以下「Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態」ともいう）と走行不能状態（以下「Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態」ともいう）との間で切り替えるためのスイッチである。

　なお、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態では、ＳＭＲ７１（図２参照）が閉じられバッテリ７０とＰＣＵ６０とが電気的に接続される。一方、Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態では、ＳＭＲ７１が開かれてバッテリ７０とＰＣＵ６０とが切り離される。

　Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態でユーザがＩＧスイッチ２を押すと、ＩＧスイッチ２からＩＧオン信号がＥＣＵ２００に出力される。一方、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態でユーザがＩＧスイッチ２を押すと、ＩＧスイッチ２からＩＧオフ信号がＥＣＵ２００に出力される。ＥＣＵ２００は、ＩＧスイッチ２からの信号に応じてＲｅａｄｙ－ＯＮ状態とＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態との間の切替を行なう。

　さらに、車両１は、排気通路１３０を備える。エンジン１０から排出される排気ガスは、排気通路１３０を通って大気に排出される。

　排気通路１３０の途中には、電気加熱式触媒装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｈｅａｔｅｄ　Ｃａｔａｌｙｓｔ、以下、「ＥＨＣ」という）１４０が設けられる。ＥＨＣ１４０は、エンジン１０の排気ガスを浄化する貴金属から成る触媒が固定（担持）された触媒基材と、通電されることにより触媒基材を電気加熱する電気ヒータとで構成される。ＥＨＣ１４０は、ＰＣＵ６０を介してバッテリ７０から供給される大容量の電力（高電圧の電力）を消費して触媒を活性温度まで昇温させる。なお、ＥＨＣ１４０には、種々の公知のものを適用することができる。

　ＥＨＣ１４０は、マフラーケース（筐体）１５０に収容される。上述のように、ＥＨＣ１４０には高電圧の電力が供給されるため、ＥＨＣ１４０と筐体１５０との間には、ＥＨＣ１４０を外部から絶縁する絶縁体１６０が設けられる。絶縁体１６０は、ＥＨＣ１４０を覆うように配置される。ＥＨＣ１４０が加熱されると、ＥＨＣ１４０から伝達される熱で絶縁体１６０も加熱される。

　ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報に基づいて、所定の演算処理を実行するように構成される。

　図２は、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、ＰＣＵ６０、バッテリ７０、ＥＨＣ１４０の回路構成図である。

　ＰＣＵ６０とバッテリ７０との間には、システムメインリレー（ＳＭＲ）７１が設けられる。ＳＭＲ７１は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御され、バッテリ７０とＰＣＵ６０との接続および非接続を切り替える。

　ＰＣＵ６０は、コンバータ６１、インバータ６２，６３、平滑コンデンサ６４，６５、放電抵抗６６を含む。

　コンバータ６１は、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１を介してバッテリ７０に接続される。また、コンバータ６１は、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ１を介してインバータ６２，６３に接続される。

　コンバータ６１は、リアクトルと、２つのスイッチング素子と、２つのダイオードとを含む。コンバータ６１は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御され、バッテリ７０とインバータ６２，６３との間で電圧変換を行なう。

　インバータ６２は、コンバータ６１と第１ＭＧ２０との間に設けられる。インバータ６３は、コンバータ６１と第２ＭＧ３０との間に設けられる。インバータ６２，６３は、コンバータ６１に対して互いに並列に接続される。

　インバータ６２，６３の各々は、三相の上下アーム（スイッチング素子）と、各スイッチング素子に逆並列に接続されたダイオードとを含む。インバータ６２，６３の各上下アームは、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御され、コンバータ６１で電圧変換された直流電力を交流電力に変換してそれぞれ第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０に出力する。

　平滑コンデンサ６４は、正極線ＰＬ１と負極線ＮＬ１との間に接続され、正極線ＰＬ１および負極線ＮＬ１間の電圧変動の交流成分を平滑化する。平滑コンデンサ６５は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間に接続され、正極線ＰＬ２および負極線ＮＬ１間の電圧変動の交流成分を平滑化する。

　放電抵抗６６は、正極線ＰＬ２と負極線ＮＬ１との間に接続される。放電抵抗６６は、平滑コンデンサ６４，６５の残留電荷を抜くことを用途とする。

　ＥＨＣ１４０は、ＰＣＵ６０の内部におけるコンバータ６１とインバータ６２，６３との間の電力線（正極線ＰＬ２、負極線ＮＬ１）に接続される。より具体的には、ＥＨＣ１４０は、一方の端部が正極線ＰＬ２から分岐する正極分岐線ＰＬｅｈｃに接続され、他方の端部が負極線ＮＬ１から分岐する負極分岐線ＮＬｅｈｃに接続される。

　ＥＨＣ１４０とＰＣＵ６０との間には、切替装置１００が設けられる。切替装置１００は、正極分岐線ＰＬｅｈｃ上に設けられたＥＨＣリレーＲ１と、負極分岐線ＮＬｅｈｃ上に設けられたＥＨＣリレーＲ２と、監視センサ１２０とを内部に備える。各ＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２の開閉は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって制御される。監視センサ１２０は、ＥＨＣ１４０の通電状態（印加電圧、通電電流、通電時間など）を監視する。なお、監視センサ１２０は、切替装置１００の外部にあってもよい。また、他の既存のセンサでＥＨＣ１４０の通電状態を監視可能であれば、監視センサ１２０を省略してもよい。

　ＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２が閉じられると、バッテリ７０の出力電圧をコンバータ６１で昇圧した後の高電圧の電力がＥＨＣ１４０の電気ヒータに供給される。以下、このような状態を「ＥＨＣ通電」ともいう。このＥＨＣ通電によってＥＨＣ１４０の触媒基材が電気加熱される。一方、ＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２が開かれると、ＥＨＣ１４０がＰＣＵ６０から切り離され、ＥＨＣ通電が遮断される。

　図３は、ＥＣＵ２００によるＥＨＣ通電手法の一例を示す図である。ＥＣＵ２００は、エンジン１０を始動する際、事前にＥＨＣ１４０の触媒を活性温度に昇温しておくために、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの所定時間、ＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２を閉じることによってＥＨＣ通電を行なう。この１回（１ショット）のＥＨＣ通電によって、ＥＨＣ１４０の基材温度（以下、単に「基材温度ＴＨｃ」という）は、所定温度ΔＴＨ１だけ増加する。そして、その後の時刻ｔ３でエンジン１０が始動される。

　以上のような構造を有する車両１においては、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための電力を蓄える高圧のバッテリ７０をＥＨＣ１４０の電源として共用することにより、触媒の早期昇温が低コストで実現される。このような構成ではＥＨＣ１４０に高電圧の電力が供給されるため、上述のように、ＥＨＣ１４０を外部から絶縁する絶縁体１６０を設ける必要がある。しかしながら、絶縁体１６０の電気抵抗値は過熱によって低下する傾向にある。したがって、たとえばＥＨＣ１４０の温度が余熱により高い温度に維持されている状態でＥＨＣ１４０が再加熱されると、絶縁体１６０が過熱状態となりその絶縁性が低下してしまうおそれがある。

　そこで、本実施例では、絶縁体１６０の温度（以下「絶縁体温度ＴＨｉ」という）を精度よく推定し、推定された絶縁体温度ＴＨｉに応じてＥＨＣ通電の許否を決定することで、絶縁体１６０の絶縁性を確保する。この点が本実施例の最も特徴的な点である。

　図４は、ＥＨＣ通電の許否を決定する際のＥＣＵ２００の機能ブロック図である。図４に示した各機能ブロックは、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

　ＥＣＵ２００は、推定部２１０、記憶部２２０、計測部２３０、推定部２４０、判定部２５０を含む。

　推定部２１０は、たとえば監視センサ１２０の検出結果から、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態における基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉを推定する。

　記憶部２２０は、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態でＩＧスイッチ２からＩＧオフ信号を受信すると、ＩＧオフ信号受信時（すなわちＲｅａｄｙ－ＯＮ状態からＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態に切り替わる直前）の基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉを推定部２１０から取得して、それぞれ「基材初期温度ＴＨｃｐｒｅ」および「絶縁体初期温度ＴＨｉｐｒｅ」として記憶する。

　計測部２３０は、ＩＧスイッチ２からＩＧオフ信号を受信すると、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態からＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態に切り替わってから次にＲｅａｄｙ－ＯＮ状態に切り替わるまでの時間を「停止時間Ｔｄｅａｄ」として計測する。

　推定部２４０は、ＩＧスイッチ２からＩＧオン信号を受信すると、ＩＧオン信号受信直後（すなわちＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態からＲｅａｄｙ－ＯＮ状態に切り替わった直後）の基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉを、それぞれ「判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔ」および「判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔ」として推定する。

　推定部２４０は、計測部２３０から停止時間Ｔｄｅａｄを取得し、予め実験等で求めたＥＨＣ１４０および絶縁体１６０の冷却特性（温度低下特性）を示すマップなどを用いて、停止時間Ｔｄｅａｄに対応する基材温度低下量ΔＴＨｃおよび絶縁体温度低下量ΔＴＨｉをそれぞれ推定する。そして、推定部２４０は、下記の式（１）、（２）を用いて判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔおよび判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔを推定する。

　ＴＨｃｐｏｓｔ＝ＴＨｃｐｒｅ－ΔＴＨｃ　…（１）
　ＴＨｃｐｏｓｔ＝ＴＨｉｐｒｅ－ΔＴＨｉ　…（２）
　判定部２５０は、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔおよび判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔを用いて、ＥＨＣ通電の許否を決定する。具体的には、判定部２５０は、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満である場合でかつ判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である場合、ＥＨＣ通電を許容する。

　なお、ＥＨＣ通電が許容された場合、所定の通電条件が成立した時点でＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２が閉じられてＥＨＣ通電が行なわれる。また、本実施例では、１回のトリップ（Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態に切り替えられてから次にＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態に切り替えられるまでの期間）中には１回のＥＨＣ通電が行なわれるものとする。

　一方、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ以上である場合および判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ以上である場合の少なくともいずれかの場合、判定部２５０は、ＥＨＣ通電を許容せず禁止する。

　なお、ＥＨＣ通電が禁止された場合、そのトリップが終了するまで、または、少なくとも基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉがそれぞれ基材しきい温度ＴＨｃｔｈおよび絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満となるまで、ＥＨＣリレーＲ１，Ｒ２が開かれた状態に維持されＥＨＣ通電は行なわれない。

　ここで、基材しきい温度ＴＨｃｔｈは、触媒基材の損傷を防止可能な上限温度（以下、「基材許容温度ＴＨｃｍａｘ」という）から１回のＥＨＣ通電による基材温度増加量ΔＴＨ１を減じた温度未満に設定される。言い換えれば、基材しきい温度ＴＨｃｔｈと基材許容温度ＴＨｃｍａｘとの間には、１回のＥＨＣ通電による基材温度増加量ΔＴＨ１を超えるマージンが設定される。したがって、基材温度ＴＨｃが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満である時に１回のＥＨＣ通電を行なっても、基材温度ＴＨｃは基材許容温度ＴＨｃｍａｘには達しない。

　同様に、絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈは、絶縁体１６０の絶縁性を確保可能な上限温度（以下、「絶縁体許容温度ＴＨｉｍａｘ」という）から１回のＥＨＣ通電による絶縁体温度増加量ΔＴＨ２を減じた温度未満に設定される。言い換えれば、絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈと絶縁体許容温度ＴＨｉｍａｘとの間には、１回のＥＨＣ通電による絶縁体温度増加量ΔＴＨ２を超えるマージンが設定される。したがって、絶縁体温度ＴＨｉが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である時に１回のＥＨＣ通電を行なっても、絶縁体温度ＴＨｉは絶縁体許容温度ＴＨｉｍａｘには達しない。

　図５は、基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉの時間変化の一例を示す図である。図５を用いて、ＥＣＵ２００によるＥＨＣ通電許否の決定手法を説明する。

　ＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態である時刻ｔ１１においてＩＧオフ信号を受信すると、時刻ｔ１１における基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉをそれぞれ基材初期温度ＴＨｃｐｒｅおよび絶縁体初期温度ＴＨｉｐｒｅとして記憶する。

　その後の時刻ｔ１２にてＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態に切り替えられると、停止時間Ｔｄｅａｄの計測が開始される。

　時間の経過ともに、基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉは徐々に低下しいく。図５に示す例では、時刻ｔ１３以降で絶縁体温度ＴＨｉが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満となり、１回のＥＣＵ通電を行なっても絶縁性を確保可能な状態（絶縁体温度ＴＨｉが基材許容温度ＴＨｃｍａｘを超えない状態）となる。そして、時刻ｔ１４以降では、さらに基材温度ＴＨｃが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満となり、１回のＥＣＵ通電を行なっても触媒基材を保護可能な状態（基材温度ＴＨｃが基材許容温度ＴＨｃｍａｘを超えない状態）となる。したがって、時刻ｔ１４以降であれば、１回のＥＨＣ通電を行なっても絶縁確保と基材保護との双方を図ることが可能となる。本実施例では、このような状態をＥＨＣ通電が可能な状態としている。

　時刻ｔ１５においてＥＣＵ２００がＩＧオン信号を受信すると、ＥＣＵ２００は、基材初期温度ＴＨｃｐｒｅ、絶縁体初期温度ＴＨｉｐｒｅ、停止時間Ｔｄｅａｄから、上述した式（１）、（２）を用いて判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔおよび判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔを推定する。そして、図５に示す例では、時刻ｔ１５において判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満でかつ判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満であるため、ＥＨＣ通電が許容される。

　図６は、上述の推定部２１０、記憶部２２０、計測部２３０の機能を実現するためのＥＣＵ２００の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態のときに所定周期で繰り返し実行される。

　ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ２００は、ＩＧオフ信号を受信したか否かを判定する。

　ＩＧオフ信号を受信しない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１１にて、たとえば監視センサ１２０の検出結果から、Ｒｅａｄｙ－ＯＮ状態における基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉを推定する。

　一方、ＩＧオフ信号を受信した場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１２にて、ＩＧオフ信号受信時の基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉを、それぞれ基材初期温度ＴＨｃｐｒｅおよび絶縁体初期温度ＴＨｉｐｒｅとして記憶する。

　その後、ＥＣＵ２００は、Ｓ１３にてＳＭＲ７１を開いてＲｅａｄｙ－ＯＦＦ状態にするとともに、Ｓ１４にて停止時間Ｔｄｅａｄの計測を開始する。なお、停止時間Ｔｄｅａｄの計測は、次にＲｅａｄｙ－ＯＮ状態に切り替えられるまで継続される。

　図７は、上述の推定部２４０、判定部２５０の機能を実現するためのＥＣＵ２００の処理手順を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、ＥＣＵ２００の起動時（Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態からＲｅａｄｙ－ＯＮ状態への切替時）に実行される。

　Ｓ２０にて、ＥＣＵ２００は、停止時間Ｔｄｅａｄに対応する基材温度低下量ΔＴＨｃおよび絶縁体温度低下量ΔＴＨｉをそれぞれ推定する。

　Ｓ２１にて、ＥＣＵ２００は、上述した式（１）、（２）を用いて判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔおよび判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔを推定する。

　Ｓ２２にて、ＥＣＵ２００は、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満であるか否かを判定する。

　Ｓ２３にて、ＥＣＵ２００は、判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満であるか否かを判定する。

　判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満である場合（Ｓ２２にてＹＥＳ）でかつ判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である場合（Ｓ２３にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、ＥＨＣ通電を許容する。

　一方、判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ以上である場合（Ｓ２２にてＮＯ）および判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ以上である場合（Ｓ２３にてＮＯ）の少なくともいずれかの場合、ＥＣＵ２００は、ＥＨＣ通電を許容せずに禁止する。

　以上のように、本実施例によるＥＣＵ２００は、Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態への切替直前の絶縁体初期温度ＴＨｉｐｒｅと、Ｒｅａｄｙ－ＯＦＦ状態の継続時間である停止時間Ｔｄｅａｄとから、次にＲｅａｄｙ－ＯＮ状態へ切り替えられた直後の判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔを推定する。そして、ＥＣＵ２００は、判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である場合にＥＨＣ通電を許容し、そうでない場合にはＥＨＣ通電を禁止する。そのため、ＥＨＣ１４０の絶縁性を確保しつつ、バッテリ７０からの高電圧の電力でＥＨＣ通電を行なうことができる。また、本発明の適用により絶縁体１６０として許容温度が比較的低いものを採用することが可能となるため、絶縁体１６０の低コスト化も可能となる。

　さらに、本実施例では、ＥＨＣ１４０の絶縁性確保だけでなく、触媒基材の保護も可能である。すなわち、本実施例によるＥＣＵ２００は、判定用絶縁体温度ＴＨｉｐｏｓｔが絶縁体しきい温度ＴＨｉｔｈ未満である場合で、かつ判定用基材温度ＴＨｃｐｏｓｔが基材しきい温度ＴＨｃｔｈ未満である場合に、ＥＨＣ通電を許容し、そうでない場合は、ＥＨＣ通電を禁止する。そのため、ＥＨＣ１４０の絶縁性確保だけでなく、触媒基材の保護も実現される。

　なお、本実施例では、基材温度ＴＨｃおよび絶縁体温度ＴＨｉの双方に基づいてＥＨＣ通電の許否を決定したが、絶縁体温度ＴＨｉのみに基づいてＥＨＣ通電の許否を決定するようにしてもよい。

　今回開示された実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　車両、２　ＩＧスイッチ、１０　エンジン、２０　第１ＭＧ、３０　第２ＭＧ、４０　動力分割装置、５０　減速機、６０　ＰＣＵ、６１　コンバータ、６２，６３　インバータ、６４，６５　平滑コンデンサ、６６　放電抵抗、７０　バッテリ、８０　駆動輪、１００　切替装置、１２０　監視センサ、１３０　排気通路、１５０　筐体、１６０　絶縁体、２００　ＥＵＣ、２１０，２４０　推定部、２２０　記憶部、２３０　計測部、２５０　判定部、ＮＬ１　負極線、ＮＬｅｈｃ　負極分岐線、ＰＬ１，ＰＬ２　正極線、ＰＬｅｈｃ　正極分岐線、Ｒ１，Ｒ１　ＥＨＣリレー。

Claims

　モータ（３０）およびエンジン（１０）の少なくともいずれかの動力で走行可能な車両であって、
　前記モータを駆動するための電力を蓄える蓄電装置（７０）と、
　前記エンジンの排気を浄化する触媒が固定された触媒基材を前記蓄電装置の電力を用いて電気加熱可能に構成された触媒装置（１４０）と、
　前記触媒装置と前記触媒装置を収容する筐体（１５０）との間に設けられた絶縁体（１６０）と、
　前記触媒装置の通電を制御する制御装置（２００）とを備え、
　前記制御装置は、前記絶縁体の温度に応じて前記触媒装置の通電の許否を決定する、車両。
　前記制御装置は、前記車両が走行不能状態から走行可能状態に切り替わった直後の前記絶縁体の温度を判定用絶縁体温度として推定し、前記判定用絶縁体温度が絶縁体しきい温度未満である場合に前記触媒装置の通電を許容し、前記判定用絶縁体温度が前記絶縁体しきい温度以上である場合に前記触媒装置の通電を許容しない、請求項１に記載の車両。
　前記絶縁体しきい温度は、前記触媒装置を所定時間通電したときの前記絶縁体の温度増加量を前記絶縁体の絶縁性を確保可能な絶縁体許容温度から減じた温度未満に設定される、請求項２に記載の車両。
　前記制御装置は、前記車両が前記走行不能状態から前記走行可能状態に切り替わった直後の前記触媒基材の温度を判定用基材温度として推定し、前記判定用絶縁体温度が前記絶縁体しきい温度未満である場合でかつ前記判定用基材温度が基材しきい温度未満である場合に前記触媒装置の通電を許容し、前記判定用絶縁体温度が前記絶縁体しきい温度以上である場合および前記判定用基材温度が前記基材しきい温度以上である場合の少なくともいずれかの場合に前記触媒装置の通電を許容しない、請求項２に記載の車両。
　前記基材しきい温度は、前記触媒装置を所定時間通電したときの前記触媒基材の温度増加量を前記触媒基材の損傷を防止可能な基材許容温度から減じた温度未満に設定される、請求項４に記載の車両。
　前記制御装置は、
　前記車両が前記走行可能状態から前記走行不能状態に切り替わる直前の前記絶縁体の温度および前記触媒基材の温度をそれぞれ絶縁体初期温度および基材初期温度として記憶し、
　前記車両が前記走行不能状態に切り替わってから次に前記走行可能状態に切り替わるまでの停止時間を計測し、
　前記車両が次に前記走行可能状態に切り替わった直後に前記絶縁体初期温度と前記停止時間とを用いて前記判定用絶縁体温度を推定するとともに前記基材初期温度と前記停止時間とを用いて前記判定用基材温度を推定する、請求項４に記載の車両。