電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于檢測(cè)EHC的絕緣故障。在本發(fā)明中，EHC的發(fā)熱體由絕緣部件電絕緣。而且，基于絕緣部件的吸水量比規(guī)定吸水量少且絕緣部件上的PM堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)的絕緣部件的絕緣電阻值、絕緣部件的吸水量從規(guī)定吸水量以上的量減少到比規(guī)定吸水量少的量時(shí)的絕緣部件的絕緣電阻值的變化、以及絕緣部件上的PM堆積量從規(guī)定PM堆積量以上的量減少到比規(guī)定PM堆積量少的量時(shí)的絕緣部件的絕緣電阻值的變化，判定是否產(chǎn)生了絕緣故障。
【專利說(shuō)明】電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的排氣凈化催化劑，開(kāi)發(fā)出了由被通電而發(fā)熱的發(fā)熱體加熱催化劑的電加熱式催化劑(Electrically Heated Catalyst:以下有時(shí)稱為HlC)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)有如下技術(shù):在具備具有電絕緣性并且保持催化劑載體的載體保持部的電加熱式催化劑中，在判定為載體保持部的絕緣電阻降低到了規(guī)定電阻值以下的情況下禁止通電。另外，在專利文獻(xiàn)I中也公開(kāi)了如下技術(shù):在載體保持部的溫度為規(guī)定溫度以上的情況下、在載體保持部所吸收的水分量為規(guī)定量以上的情況下、或者在堆積在載體保持部上的碳量為規(guī)定量以上的情況下，判定為載體保持部的絕緣電阻降低到了規(guī)定電阻值以下。
[0004]在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)有如下技術(shù):對(duì)由設(shè)置于排氣通路的、冷凝水容易附著的第一溫度傳感器和冷凝水不附著的第二溫度傳感器各自檢測(cè)到的溫度進(jìn)行比較，從而判定排氣中是否存在冷凝水。
[0005]在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)有如下技術(shù):基于將設(shè)置于排氣通路的氧化催化劑加熱了時(shí)的該氧化催化劑的溫度上升程度，計(jì)算顆粒狀物質(zhì)的堆積量。
[0006]在專利文獻(xiàn)4中公開(kāi)有如下技術(shù):基于在內(nèi)燃機(jī)剛起動(dòng)之后在排氣通路中產(chǎn)生的冷凝水附著于PM傳感器的傳感器電極部而產(chǎn)生的該傳感器電極部的靜電電容的變化，判定PM傳感器的故障。
[0007]在專利文獻(xiàn)5中公開(kāi)有如下技術(shù):在顆粒過(guò)濾器的下游側(cè)的排氣通路中設(shè)置電絕緣材料，進(jìn)而在該電絕緣材料相互離開(kāi)地設(shè)置多個(gè)電極，在與該多個(gè)電極間的電阻值相關(guān)的指標(biāo)比規(guī)定基準(zhǔn)小時(shí)，判定為顆粒過(guò)濾器產(chǎn)生了故障。
[0008]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2011/114451號(hào)
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-127268號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2007-304068號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010-275917號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2009-144577號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的課題
[0016]在EHC中，為了使通過(guò)通電而發(fā)熱的發(fā)熱體電絕緣，設(shè)置有絕緣部件。但是，即便是如上所述的結(jié)構(gòu),在EHC中，也有時(shí)產(chǎn)生使發(fā)熱體電絕緣的絕緣功能超過(guò)容許范圍而降低的絕緣故障。
[0017]本發(fā)明是鑒于上述那樣的問(wèn)題而作出的，其目的在于檢測(cè)EHC的絕緣故障。
[0018]用于解決課題的方案
[0019]本發(fā)明的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，對(duì)電加熱式催化劑的故障進(jìn)行檢測(cè)，所述電加熱式催化劑設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中并具有發(fā)熱體和絕緣部件，所述發(fā)熱體通過(guò)通電而發(fā)熱，并通過(guò)發(fā)熱來(lái)加熱催化劑，所述絕緣部件使所述發(fā)熱體電絕緣，其特征在于，所述電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置具有判定部，該判定部基于所述絕緣部件的吸水量比規(guī)定吸水量少且所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值、所述絕緣部件的吸水量從所述規(guī)定吸水量以上的量減少到比所述規(guī)定吸水量少的量時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值的變化、以及所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量從所述規(guī)定PM堆積量以上的量減少到比所述規(guī)定PM堆積量少的量時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值的變化，與由于所述絕緣部件所吸收的冷凝水或堆積在所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)所引起的所述絕緣部件的絕緣電阻值的降低相區(qū)別地判定是否產(chǎn)生了絕緣故障。
[0020]在排氣通路中產(chǎn)生的冷凝水被絕緣部件吸收時(shí)，絕緣部件的吸水量增加。但是，若因EHC的溫度上升而使得冷凝水蒸發(fā)，則該吸水量減少。另外，若排氣中含有的顆粒狀物質(zhì)附著于絕緣部件，則絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量增加。但是，若通過(guò)執(zhí)行使堆積在絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)氧化而將其除去的PM除去處理來(lái)除去該顆粒狀物質(zhì)，則該堆積量減少。
[0021]在EHC中，即便未產(chǎn)生絕緣故障,若絕緣部件的吸水量或絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量增加，則絕緣部件的絕緣電阻值降低。但是，在由于絕緣部件所吸收的冷凝水而使得絕緣部件的絕緣電阻值降低的情況下，若吸水量減少，則絕緣部件的絕緣電阻值恢復(fù)。另外，在由于堆積在絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)而使得絕緣部件的絕緣電阻值降低的情況下，若顆粒狀物質(zhì)的堆積量減少，則絕緣部件的絕緣電阻值恢復(fù)。另一方面，在因產(chǎn)生絕緣故障而使得絕緣部件的絕緣電阻值降低了的情況下，該絕緣電阻值不恢復(fù)。
[0022]在此，規(guī)定吸水量及規(guī)定PM堆積量是如下的值:未產(chǎn)生絕緣故障，若絕緣部件的吸水量比該規(guī)定吸水量少且絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比該規(guī)定PM堆積量少，則絕緣部件的絕緣電阻值成為正常值。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，可以與由于冷凝水或顆粒狀物質(zhì)所引起的絕緣部件的絕緣電阻值的降低相區(qū)別地檢測(cè)EHC的絕緣故障。
[0024]在本發(fā)明中，在當(dāng)絕緣部件的吸水量比規(guī)定吸水量少且絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，判定部可以判定為產(chǎn)生了絕緣故障。在此，規(guī)定電阻值是產(chǎn)生了 EHC的絕緣故障的情況下的絕緣部件的絕緣電阻值、即比能夠容許的絕緣電阻值的下限值低的值。
[0025]并且，雖然絕緣部件的吸水量為規(guī)定吸水量以上時(shí)絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下，但若絕緣部件的吸水量相比規(guī)定吸水量減少、則絕緣部件的絕緣電阻值相比規(guī)定電阻值上升，在這種情況下，可以判斷為絕緣部件的絕緣電阻值降低的原因在于絕緣部件所吸收的冷凝水。因此，在這種情況下，判定部可以判定為未產(chǎn)生絕緣故障。
[0026]另外，雖然絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量為規(guī)定PM堆積量以上時(shí)絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下，但若絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量相比所述規(guī)定PM堆積量減少、則絕緣部件的絕緣電阻值相比規(guī)定電阻值上升，在這種情況下，可以判斷為絕緣部件的絕緣電阻值降低的原因在于堆積在絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)。因此，在這種情況下，判定部可以判定為未產(chǎn)生絕緣故障。
[0027]另外，絕緣部件的吸水量為規(guī)定吸水量以上時(shí)，即便絕緣部件的絕緣電阻值比正常值低，也難以區(qū)別其原因在于絕緣部件所吸收的冷凝水或在于絕緣故障。另外，絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量為規(guī)定PM堆積量以上的時(shí)，即便絕緣部件的絕緣電阻值比正常值低，也難以區(qū)別其原因在于堆積在絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)或在于絕緣故障。
[0028]于是，在本發(fā)明中，也可以構(gòu)成為，在當(dāng)絕緣部件的吸水量為規(guī)定吸水量以上時(shí)絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，直至絕緣部件的吸水量相比規(guī)定吸水量減少為止，判定部保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。另外，也可以構(gòu)成為，在當(dāng)絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量為規(guī)定PM堆積量以上時(shí)絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，直至絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量相比規(guī)定PM堆積量減少為止，判定部保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。
[0029]另外，若EHC的溫度上升，則絕緣部件的溫度也上升。而且，若絕緣部件的溫度上升，則即便處于正常時(shí)，絕緣部件的絕緣電阻值也降低。
[0030]于是，本發(fā)明的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置可以還具有設(shè)定部，在EHC的溫度高時(shí)，與EHC的溫度低時(shí)相比，該設(shè)定部將規(guī)定電阻值設(shè)定為更小的值。由此，可以更高精度地檢測(cè)EHC的絕緣故障。
[0031]在此，在內(nèi)燃機(jī)已冷起動(dòng)的情況下、即在包括絕緣部件在內(nèi)的EHC整體的溫度低的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)了的情況下，EHC的溫度隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而上升。但是，由于絕緣部件具有一定程度的熱容量，因此，其溫度上升延遲。因此，在自內(nèi)燃機(jī)冷起動(dòng)起直至經(jīng)過(guò)一定程度的期間為止的期間，絕緣部件的溫度被維持在低的溫度不變。因此，在該期間，絕緣部件的絕緣電阻值被維持而不降低。
[0032]于是，也可以構(gòu)成為，在從內(nèi)燃機(jī)冷起動(dòng)起直至經(jīng)過(guò)規(guī)定期間為止的期間，即便EHC的溫度上升，設(shè)定部也將規(guī)定電阻值維持在恒定的值。在此，規(guī)定期間是絕緣部件的溫度被維持在低的溫度不變的期間。
[0033]另外，若內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷變化，則排氣的溫度變化，因此，EHC的溫度也變化。其結(jié)果是，由于絕緣部件的溫度也變化，因此，若EHC正常，則絕緣部件的絕緣電阻值變化。但是，在產(chǎn)生了絕緣故障時(shí)，即便絕緣部件的溫度變化，絕緣部件的絕緣電阻值也不與其相應(yīng)地變化。
[0034]于是，在本發(fā)明中，在絕緣部件的吸水量比規(guī)定吸水量少且所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)的絕緣部件的絕緣電阻值與內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)地變化的情況下，判定部可以判定為未產(chǎn)生絕緣故障，在該絕緣電阻值不與內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)地變化的情況下，可以判定為產(chǎn)生了絕緣故障。
[0035]發(fā)明的效果
[0036]根據(jù)本發(fā)明，可以檢測(cè)EHC的絕緣故障。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0037]圖1是表示實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣排氣系統(tǒng)及EHC的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0038]圖2是表不實(shí)施例1的電極相對(duì)于催化劑載體的配置的圖。
[0039]圖3是表示實(shí)施例1的測(cè)定裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0040]圖4是表示實(shí)施例1的、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、EHC的溫度Tehc、墊塊的吸水量cwater、墊塊的端面及內(nèi)管的突出部上的PM堆積量cpm、及絕緣電阻值Rehc的推移的第一例的時(shí)序圖。
[0041]圖5是表示實(shí)施例1的、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、EHC的溫度Tehc、墊塊的吸水量cwater、墊塊的端面及內(nèi)管的突出部上的PM堆積量cpm、及絕緣電阻值Rehc的推移的第二例的時(shí)序圖。
[0042]圖6是表示實(shí)施例1的墊塊的吸水量的計(jì)算流程的流程圖。
[0043]圖7是表示實(shí)施例1的、排氣溫度Tg及混合氣的空燃比A/F與排氣管中的冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl的關(guān)系的圖。
[0044]圖8是表示實(shí)施例1的、EHC的溫度Tehc與從墊塊蒸發(fā)的冷凝水的蒸發(fā)量kwater2的關(guān)系的圖。
[0045]圖9是表示實(shí)施例1的、墊塊的端面及內(nèi)管的突出部上的PM堆積量的計(jì)算流程的流程圖。
[0046]圖10是表示實(shí)施例1的、冷卻水溫Tw及混合氣的空燃比A/F與從內(nèi)燃機(jī)排出的PM的排出量kpml的關(guān)系的圖。
[0047]圖11是表示實(shí)施例1的、在用于使PM氧化的氧充分存在的狀態(tài)下、EHC的溫度Tehc與堆積在墊塊的端面或內(nèi)管的突出部上的PM的氧化量kpm2的關(guān)系的圖。
[0048]圖12是表示實(shí)施例1的絕緣故障的檢測(cè)流程的一部分的流程圖。
[0049]圖13是表示實(shí)施例1的絕緣故障的檢測(cè)流程的其他的一部分的流程圖。
[0050]圖14是表示實(shí)施例1的絕緣故障的檢測(cè)流程的其他的一部分的流程圖。
[0051]圖15是表示實(shí)施例1的第一變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程的流程圖。
[0052]圖16是表示實(shí)施例1的變形例的EHC的溫度Tehc與規(guī)定電阻值RehcO的關(guān)系的圖。
[0053]圖17是表示實(shí)施例1的第二變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程的流程圖。
[0054]圖18是表示實(shí)施例2的絕緣故障的檢測(cè)流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下，基于【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)施例中記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等在未特別進(jìn)行記載時(shí)，并非將發(fā)明要求保護(hù)的范圍僅限定于此。
[0056]〈實(shí)施例1>
[0057][內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣排氣系統(tǒng)及EHC的概略結(jié)構(gòu)]
[0058]圖1是表不本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣排氣系統(tǒng)及EHC的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0059]本實(shí)施例的EHCl設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)10的排氣管2中。內(nèi)燃機(jī)10是車輛驅(qū)動(dòng)用的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。但是，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)并不限于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，也可以是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等。在內(nèi)燃機(jī)10設(shè)置有檢測(cè)冷卻水的溫度的水溫傳感器22。在內(nèi)燃機(jī)10的進(jìn)氣管11中設(shè)置有空氣流量計(jì)12及節(jié)氣門14。[0060]在排氣管2中的比EHCl更靠上游側(cè)的位置設(shè)置有第一溫度傳感器23。在排氣管2中的比EHCl更靠下游側(cè)的位置設(shè)置有第二溫度傳感器24。第一及第二溫度傳感器23、24是檢測(cè)排氣的溫度的傳感器。另外，圖1中的箭頭表示排氣管2中的排氣的流動(dòng)方向。
[0061]EHCl具有:催化劑載體3、殼體4、墊塊5、內(nèi)管6及電極7。催化劑載體3形成為圓柱狀，并設(shè)置成其中心軸與排氣管2的中心軸A同軸。在催化劑載體3上承載有三元催化劑13。另外，催化劑載體3所承載的催化劑并不限于三元催化劑，也可以是氧化催化劑、吸留還原型NOx催化劑或選擇還原型NOx催化劑。
[0062]催化劑載體3由在通電時(shí)作為電阻而發(fā)熱的材料形成。作為催化劑載體3的材料，可以例示SiC。催化劑載體3具有沿著排氣的流動(dòng)方向(即中心軸A的方向)延伸且與排氣的流動(dòng)方向垂直的截面呈蜂窩狀的多個(gè)通路。排氣在該通路中流通。另外，與中心軸A正交的方向上的催化劑載體3的截面形狀也可以是橢圓形等。中心軸A是由排氣管2、催化劑載體3、內(nèi)管6及殼體4共用的中心軸。
[0063]催化劑載體3被收容于殼體4。在殼體4內(nèi)形成有電極室9。另外,關(guān)于電極室9的詳情在后面論述。一對(duì)電極7穿過(guò)該電極室9從左右方向與催化劑載體3連接。從蓄電池經(jīng)由供電控制部25向電極7供電。若向電極7供電，則催化劑載體3被通電。在催化劑載體3通過(guò)通電而發(fā)熱時(shí)，催化劑載體3所承載的三元催化劑13被加熱，其活化被促進(jìn)。
[0064]殼體4由金屬形成。作為形成殼體4的材料，可以例示不銹鋼材料。殼體4具有:包含與中心軸A平行的曲面而構(gòu)成的收容部4a、以及在該收容部4a的上游側(cè)及下游側(cè)將該收容部4a和排氣管2連接的錐部4b、4c。收容部4a的通路截面積比排氣管2的通路截面積大，在其內(nèi)側(cè)收容有催化劑載體3、墊塊5及內(nèi)管6。錐部4b、4c呈通路截面積隨著從收容部4a離開(kāi)而縮小的錐形。
[0065]墊塊5被夾在殼體4的收容部4a的內(nèi)壁面與催化劑載體3的外周面之間。即，在殼體4內(nèi)，催化劑載體3由墊塊5支承。另外，在墊塊5中夾入有內(nèi)管6。內(nèi)管6是以中心軸A為中心的管狀部件。墊塊5夾入內(nèi)管6,從而該墊塊5由該內(nèi)管6分割為殼體4側(cè)和催化劑載體3側(cè)。
[0066]墊塊5由電絕緣材料形成。作為形成墊塊5的材料，可以例示以氧化鋁為主成分的陶瓷纖維。墊塊5被卷繞在催化劑載體3的外周面及內(nèi)管6的外周面。墊塊5被夾在催化劑載體3和殼體4之間，由此，在向催化劑載體3通電了時(shí)，抑制電氣向殼體4流動(dòng)。
[0067]內(nèi)管6由不銹鋼材料形成。另外，在內(nèi)管6的整個(gè)表面形成有電絕緣層。作為形成電絕緣層的材料，可以例示陶瓷或玻璃。由于在內(nèi)管6的整個(gè)表面形成有電絕緣層，因此，內(nèi)管6作為絕緣部件發(fā)揮功能。另外，內(nèi)管6的主體可以由氧化鋁等電絕緣材料形成。另夕卜，如圖1所示，內(nèi)管6在中心軸A方向上的長(zhǎng)度比墊塊5長(zhǎng)。因此，內(nèi)管6的上游側(cè)及下游側(cè)的端部從墊塊5的上游側(cè)及下游側(cè)的端面突出。以下，將內(nèi)管6中的從墊塊5的上游側(cè)或下游側(cè)的端面突出的部分稱為突出部。
[0068]在催化劑載體3的外周面上連接有一對(duì)電極7。圖2是表示電極7相對(duì)于催化劑載體3的配置的圖。圖2是在與軸向垂直相交的方向上剖開(kāi)催化劑載體3及電極7時(shí)的剖面圖。電極7由表面電極7a及軸電極7b形成。表面電極7a沿著催化劑載體3的外周面在周向及軸向上延伸。另外，表面電極7a以隔著該催化劑載體3相互面對(duì)的方式設(shè)置于催化劑載體3的外周面。軸電極7b的一端與表面電極7a連接。而且，軸電極7b的另一端穿過(guò)電極室9突出到殼體4的外側(cè)。
[0069]在殼體4、墊塊5及內(nèi)管6上，為了穿過(guò)軸電極7b而開(kāi)設(shè)有通孔4d、5a、6c。而且，在殼體4內(nèi)，由被墊塊5的通孔5a的周面包圍的空間形成有電極室9。另外，將墊塊5分割為上游側(cè)部分和下游側(cè)部分并相互隔開(kāi)間隔地對(duì)其進(jìn)行配置，從而可以在催化劑載體3的整個(gè)外周面形成電極室9。
[0070]在開(kāi)設(shè)于殼體4的通孔4d中設(shè)置有支承軸電極7b的電極支承部件8。該電極支承部件8由電絕緣材料形成，在殼體4與電極7之間不存在間隙地設(shè)置。
[0071]軸電極7b的另一端經(jīng)由供電控制部25與蓄電池(未圖示)電連接。從該蓄電池向電極7供電。若向電極7供電，則催化劑載體3被通電。在催化劑載體3通過(guò)通電而發(fā)熱時(shí)，催化劑載體3所承載的三元催化劑13被加熱，其活化被促進(jìn)。供電控制部25進(jìn)行向電極7的供電(即向EHCl的通電)的接通/斷開(kāi)的切換和供電的調(diào)整。
[0072]另外，在EHCl中設(shè)置有測(cè)定墊塊5及內(nèi)管6的絕緣電阻值的測(cè)定裝置21。另外，以下，將墊塊5及內(nèi)管6總稱為絕緣部件30。
[0073]圖3是表示測(cè)定裝置21的概略結(jié)構(gòu)的圖。測(cè)定裝置21具有基準(zhǔn)電源211、基準(zhǔn)電阻212、電壓計(jì)213及電阻值計(jì)算電路214。如圖3所示，基準(zhǔn)電阻212和絕緣部件30串聯(lián)連接。而且，基準(zhǔn)電源211將使從蓄電池被供給的電壓放大而得到的基準(zhǔn)電壓施加于基準(zhǔn)電阻212及絕緣部件30。電壓計(jì)213對(duì)基準(zhǔn)電壓從基準(zhǔn)電源211被施加于基準(zhǔn)電阻212及絕緣部件30時(shí)的、基準(zhǔn)電阻212和絕緣部件30之間的電壓進(jìn)行計(jì)測(cè)。電阻值計(jì)算電路214基于由電壓計(jì)213計(jì)測(cè)的電壓，計(jì)算絕緣部件30的絕緣電阻值。
[0074]另外，若設(shè)基準(zhǔn)電壓為Vref、基準(zhǔn)電阻212的電阻值(基準(zhǔn)電阻值)為Ref、流到基準(zhǔn)電阻212及絕緣部件30的電流為Id、由電壓計(jì)213計(jì)測(cè)的電壓為Vehc，則絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc由下述式(I)及(2)表示。電阻值計(jì)算電路214使用上述式(I)及
(2)，計(jì)算絕緣部件30的絕緣電阻值。
[0075]Id= (Vref-Vehc) /Rref (I)
[0076]Rehc = Vehc/Id
[0077]= Vehc/(Vref-Vehc)X Rref (2)
[0078]供電控制部25與一并設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)10的電子控制單元(E⑶)20電連接。另外，節(jié)氣門14及內(nèi)燃機(jī)10的燃料噴射閥(未圖示)也與ECU20電連接。由ECU20控制這些裝置。
[0079]另外，空氣流量計(jì)12、水溫傳感器22、第一溫度傳感器23、第二溫度傳感器24及測(cè)定裝置21與ECU20電連接。而且，各傳感器的輸出值及測(cè)定裝置21的測(cè)定值被輸入到ECU20。
[0080]另外，在本實(shí)施例中，催化劑載體3相當(dāng)于本發(fā)明的發(fā)熱體。但是，本發(fā)明的發(fā)熱體并不限于承載催化劑的載體。例如，發(fā)熱體也可以是設(shè)置在催化劑的上游側(cè)的結(jié)構(gòu)體。另夕卜，在本實(shí)施例中，絕緣部件30相當(dāng)于本發(fā)明的絕緣部件。但是，本發(fā)明的絕緣部件不一定必須由墊塊5及內(nèi)管6構(gòu)成，只要是能夠使催化劑載體3電絕緣的部件即可。例如，絕緣部件也可以僅由墊塊5構(gòu)成。
[0081][絕緣故障的檢測(cè)方法]
[0082]如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)通電而發(fā)熱的催化劑載體3由絕緣部件30進(jìn)行電絕緣。但是，即便是上述那樣的結(jié)構(gòu)，也有時(shí)因絕緣部件30的劣化等而產(chǎn)生使催化劑載體3電絕緣的絕緣功能超過(guò)容許范圍而降低的絕緣故障。因此，在本實(shí)施例中，基于由測(cè)定裝置21測(cè)定到的絕緣部件30的絕緣電阻值檢測(cè)絕緣故障。
[0083]但是，即便未產(chǎn)生絕緣故障，也有時(shí)產(chǎn)生如下情況:因墊塊5所吸收的冷凝水或堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的顆粒狀物質(zhì)(Particulate Matter:以下稱為PM)而導(dǎo)致絕緣部件30的絕緣電阻值降低。
[0084]更詳細(xì)地說(shuō)，有時(shí)在排氣管2內(nèi)或殼體4內(nèi)因排氣中含有的水分冷凝而產(chǎn)生冷凝水。在該冷凝水順著殼體4的內(nèi)壁面到達(dá)墊塊5時(shí)，其一部分被墊塊5吸收。而且，在墊塊5所吸收的冷凝水量增加時(shí)，冷凝水也侵入到電極室9內(nèi)。其結(jié)果是，殼體4與電極7及催化劑載體3借助冷凝水而電氣導(dǎo)通，絕緣部件30的絕緣電阻值降低。另外，在未設(shè)置有內(nèi)管6的結(jié)構(gòu)中，因墊塊5所吸收的冷凝水自身，也有可能導(dǎo)致殼體4與電極7及催化劑載體3電氣導(dǎo)通。
[0085]另外，排氣中含有的一部分PM附著于暴露于排氣中的墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部。PM具有導(dǎo)電性。因此，若堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM增加，則殼體4和催化劑載體3借助該P(yáng)M而電氣導(dǎo)通，導(dǎo)致絕緣部件30的絕緣電阻值降低。另外，即便是未設(shè)置有內(nèi)管6的結(jié)構(gòu)，也有可能因堆積在墊塊5的端面上的PM而導(dǎo)致殼體4和催化劑載體3電氣導(dǎo)通。
[0086]于是，在本實(shí)施例中，與如上所述的由于冷凝水或PM所引起的絕緣電阻值的降低相區(qū)別地檢測(cè)絕緣故障。在此，基于圖4及5，對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、EHCl的溫度Tehc、墊塊5所吸收的冷凝水量(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為吸水量)cwater、堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6上的PM量(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為PM堆積量)cpm、以及絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc的推移進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示這些值的推移的第一例的時(shí)序圖、圖5是表示這些值的推移的第二例的時(shí)序圖。
[0087]另外，在圖4及5中，EHCl的溫度Tehc表示未向該EHCl進(jìn)行通電的狀態(tài)下的溫度的推移。另外，在表示絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc的推移的圖中，實(shí)線表示未產(chǎn)生絕緣故障的情況下、即EHCl正常的情況下的推移，虛線表示產(chǎn)生了絕緣故障的情況下的推移。
[0088]圖4表示在反復(fù)進(jìn)行在內(nèi)燃機(jī)10起動(dòng)后在短時(shí)間使其運(yùn)轉(zhuǎn)停止的所謂短行程(short trip)之后、內(nèi)燃機(jī)10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的各值的推移。在圖4中，在時(shí)間t2之前反復(fù)進(jìn)行短行程。接著，在時(shí)間t2以后，在內(nèi)燃機(jī)10起動(dòng)后其運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)。在反復(fù)進(jìn)行短行程的期間(短行程期間)，內(nèi)燃機(jī)10起動(dòng)后，在EHCl借助排氣而充分升溫之前，其運(yùn)轉(zhuǎn)被停止。因此，EHCl的溫度被維持在低的溫度。
[0089]在此，在排氣管2內(nèi)，在排氣溫度低時(shí)、即內(nèi)燃機(jī)10剛起動(dòng)之后容易產(chǎn)生冷凝水。另外，在內(nèi)燃機(jī)10剛起動(dòng)之后，由于氣缸內(nèi)的溫度低，因此，容易從該內(nèi)燃機(jī)10排出PM。因此，在短行程期間，吸水量cwater及PM堆積量cpm都隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而增加。
[0090]接著，在時(shí)間t2以后，在內(nèi)燃機(jī)10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而使得EHCl的溫度充分上升時(shí)，墊塊5所吸收的冷凝水蒸發(fā)。因此，吸水量cwater隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而減少。另外，由于難以從內(nèi)燃機(jī)10排出PM，則PM堆積量cpm被維持。
[0091]此時(shí)，即便EHCl處于正常的狀態(tài)，絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc也與短行程期間的吸水量cwater及PM堆積量cpm的增加相應(yīng)地降低。接著，在時(shí)間t3以后,絕緣電阻值Rehc成為能夠判定為產(chǎn)生了絕緣故障的閾值即規(guī)定電阻值RehcO以下。但是,此后，與由蒸發(fā)引起的吸水量cwater的減少相應(yīng)地,絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc恢復(fù)(上升)。接著，在時(shí)間t4以后，絕緣電阻值Rehc變得比規(guī)定電阻值RehcO高。
[0092]與此相對(duì)，在因產(chǎn)生絕緣故障而使得絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc降低到規(guī)定電阻值RehcO以下的情況下，即便吸水量cwater減少,絕緣電阻值Rehc也不恢復(fù)(被維持在規(guī)定電阻值RehcO以下)。
[0093]圖5表示下述情況下的各值的推移:在經(jīng)過(guò)短行程期間后的內(nèi)燃機(jī)10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，斷續(xù)地執(zhí)行所謂減速燃料切斷控制(減速F/C控制)，而且在斷續(xù)地執(zhí)行減速燃料切斷控制時(shí)執(zhí)行PM除去處理。在圖5中，同樣地在時(shí)間t2之前反復(fù)進(jìn)行短行程，在時(shí)間t2以后，內(nèi)燃機(jī)10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0094]在圖5中，在時(shí)間t2以后，隨著EHCl的溫度上升，冷凝水蒸發(fā)，由此，吸水量cwater減少至大致零。另外，在短行程期間中，PM堆積量cpm增加至使堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6上的PM氧化而將其除去的PM除去處理的執(zhí)行要求的閾值cpml以上。
[0095]接著，在時(shí)間t3?時(shí)間t6期間，斷續(xù)地執(zhí)行在內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使燃料噴射停止的減速F/C控制。在此，為了使堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM氧化，需要在存在足夠的氧的狀態(tài)下使排氣的溫度(墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部的溫度)上升至PM能夠氧化的溫度。在減速F/C控制剛結(jié)束后，在EHCl的周圍存在足夠的氧。因此，PM除去處理在從減速F/C控制剛恢復(fù)后根據(jù)點(diǎn)火正時(shí)的滯后角等使排氣溫度上升來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0096]在圖5中，若在時(shí)間t3的時(shí)刻開(kāi)始執(zhí)行斷續(xù)的減速F/C控制，則PM除去處理的執(zhí)行也開(kāi)始。由此，在時(shí)間t3以后，堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM被氧化，由此，PM堆積量cpm隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而減少。而且,在PM堆積量cpm相比規(guī)定PM堆積量而減少的時(shí)間t5的時(shí)刻，PM除去處理的執(zhí)行停止，該規(guī)定PM堆積量是小于PM除去處理的執(zhí)行要求的閾值cpml的PM堆積量。
[0097]此時(shí)，即便EHCl處于正常狀態(tài)，在吸水量cwater及PM堆積量cpm都多的短行程期間中以及內(nèi)燃機(jī)10持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間t2以后的開(kāi)始執(zhí)行PM除去處理的時(shí)間t3以前的期間，絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc也被維持在比規(guī)定電阻值RehcO低的值。但是，此后，與通過(guò)執(zhí)行PM除去處理而帶來(lái)的PM堆積量cpm的減少相應(yīng)地,絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc恢復(fù)(上升)。接著，在時(shí)間t4以后，絕緣電阻值Rehc變得比規(guī)定電阻值RehcO高。
[0098]相比之下，在因產(chǎn)生絕緣故障而使得絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc降低到規(guī)定電阻值RehcO以下的情況下，即便PM堆積量cpm減少，絕緣電阻值Rehc也不恢復(fù)(被維持在規(guī)定電阻值RehcO以下)。
[0099]于是，在本實(shí)施例中，在吸水量比規(guī)定吸水量(圖4、5中的cwaterO)少且PM堆積量比規(guī)定PM堆積量(圖4、5中的cpmO)少時(shí)的絕緣部件30的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值(圖4、5中的Rcehc)以下的情況，判定為產(chǎn)生了絕緣故障。在此，規(guī)定吸水量及規(guī)定PM堆積量是基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先確定的如下的值:未產(chǎn)生絕緣故障，若吸水量比該規(guī)定吸水量少且PM堆積量比該規(guī)定PM堆積量少，則絕緣部件30的絕緣電阻值為正常值(即比規(guī)定電阻值RehcO大的值)。
[0100]并且，在當(dāng)吸水量為規(guī)定吸水量以上時(shí)絕緣部件30的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，直至吸水量相比規(guī)定吸水量減少為止(圖4中的從時(shí)間t3起直至?xí)r間t5為止的期間)，保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。而且，在當(dāng)吸水量相比規(guī)定吸水量減少時(shí)絕緣部件30的絕緣電阻值相比規(guī)定電阻值上升了的情況下，判定為絕緣部件30的絕緣電阻值降低的原因在于墊塊5所吸收的冷凝水(侵入到了電極室9中的冷凝水)。S卩，在該情況下，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。
[0101]另外，在當(dāng)PM堆積量為規(guī)定PM堆積量以上時(shí)絕緣部件30的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，直至PM堆積量相比規(guī)定PM堆積量減少為止(圖5中的從時(shí)間tl起直至?xí)r間t5為止的期間)，保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。而且，在當(dāng)PM堆積量相比規(guī)定PM堆積量減少時(shí)絕緣部件30的絕緣電阻值相比規(guī)定電阻值上升了的情況下，判定為絕緣部件30的絕緣電阻值降低的原因在于堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM。SP，在該情況下也判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。
[0102][吸水量的計(jì)算方法]
[0103]在此，基于圖6?8說(shuō)明本實(shí)施例的吸水量的計(jì)算方法。圖6是表示本實(shí)施例的吸水量的計(jì)算流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，由ECU20反復(fù)執(zhí)行。圖7是表示排氣溫度Tg及混合氣的空燃比A/F與排氣管2中的冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl的關(guān)系的圖。圖8是表示EHCl的溫度Tehc與從墊塊5蒸發(fā)的冷凝水的蒸發(fā)量kwater2的關(guān)系的圖。
[0104]在圖6所示的流程中，首先在步驟SlOl中，基于由第一溫度傳感器23檢測(cè)到的排氣溫度Tg、混合氣的空燃比A/F以及由空氣流量計(jì)12檢測(cè)到的吸入空氣量Ga，計(jì)算排氣管2中的冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl。
[0105]如圖7所示，排氣溫度Tg越低、而且混合氣的空燃比A/F越低，則冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl越多。另外，吸入空氣量越多，則排氣的流量也越多，因此，冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl越多。如上所述的、排氣溫度Tg、混合氣的空燃比A/F及吸入空氣量Ga與排氣管2中的冷凝水的產(chǎn)生量kwaterl的關(guān)系可以基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出，并作為映射圖或函數(shù)存儲(chǔ)在ECU20中。在步驟SlOl中，使用該映射圖或函數(shù)，計(jì)算排氣管2中的冷凝水的產(chǎn)生量kwaterlο
[0106]接著，在步驟S102中，基于EHCl的溫度Tehc計(jì)算從墊塊5蒸發(fā)的冷凝水的蒸發(fā)量kwater2。如圖8所示,若EHCl的溫度Tehc達(dá)到100°C以上,則冷凝水的蒸發(fā)量kwater2激增。如上所述的、EHCl的溫度Tehc與從墊塊5蒸發(fā)的冷凝水的蒸發(fā)量kwater2的關(guān)系可以基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出，并作為映射圖或函數(shù)存儲(chǔ)在ECU20中。在步驟S102中，使用該映射圖或函數(shù)計(jì)算從墊塊5蒸發(fā)的冷凝水的蒸發(fā)量kwater2。另外，EHCl的溫度可以基于由第一溫度傳感器23檢測(cè)到的排氣溫度和由第二溫度傳感器24檢測(cè)到的排氣溫度中的至少任一方進(jìn)行推定。
[0107]接著,在步驟S103中，使用下述式(I)計(jì)算吸水量cwater。
[0108]cwater(i) = cwater(i~l)+kwaterlXa~kwater2 式(I)
[0109]cwater (i):本次的吸水量
[0110]cwater(1-1):通過(guò)執(zhí)行前一次的本流程而算出的吸水量
[0111]kwaterl:在步驟SlOl中算出的冷凝水的產(chǎn)生量
[0112]a:表示被墊塊5吸收的冷凝水的量與排氣管2中的冷凝水的產(chǎn)生量的比例的系數(shù)
[0113]kwater2:在步驟S102中算出的冷凝水的蒸發(fā)量[0114]接著，在步驟S104中，判定在步驟S103中算出的值cwater是否為墊塊5中的飽和吸水量Ws以下。當(dāng)在步驟S104中判定為否時(shí)，接著在步驟S106中，飽和吸水量Ws被計(jì)算為吸水量cwater的計(jì)算值。
[0115]另一方面，當(dāng)在步驟S104中判定為是時(shí)，接著在步驟S105中，判定在步驟S103中算出的值cwater是否為零以上。當(dāng)在步驟S105中判定為否時(shí)，接著在步驟S108中，零被計(jì)算為吸水量cwater的計(jì)算值。另一方面，當(dāng)在步驟S105中判定為是時(shí),接著在步驟S107中，在步驟S103中算出的吸水量cwater被計(jì)算為吸水量cwater的計(jì)算值。
[0116][PM堆積量的計(jì)算方法]
[0117]接著，基于圖9?11說(shuō)明本實(shí)施例的PM堆積量的計(jì)算方法。圖9是表不本實(shí)施例的PM堆積量的計(jì)算流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，由ECU20反復(fù)執(zhí)行。圖10是表示冷卻水溫Tw及混合氣的空燃比A/F與從內(nèi)燃機(jī)I排出的PM的排出量kpml的關(guān)系的圖。圖11是表示用于使PM氧化的氧充分存在的狀態(tài)下的、EHCl的溫度Tehc與堆積在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上的PM的氧化量kpm2的關(guān)系的圖。
[0118]在圖9所示的流程中，首先在步驟S201中，基于由水溫傳感器22檢測(cè)到的冷卻水溫Tw、混合氣的空燃比A/F以及由空氣流量計(jì)12檢測(cè)到的吸入空氣量Ga，計(jì)算從內(nèi)燃機(jī)I排出的PM的排出量kpml。
[0119]如圖10所示，冷卻水溫Tw越低、而且混合氣的空燃比A/F越低，則PM的排出量kpml越多。另外，吸入空氣量越多，則排氣的流量也越多，因此，PM的排出量kpml越多。如上所述的、冷卻水溫Tw、混合氣的空燃比A/F及吸入空氣量Ga與從內(nèi)燃機(jī)I排出的PM的排出量kpml的關(guān)系可以基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出，并作為映射圖或函數(shù)存儲(chǔ)在ECU20中。在步驟S201中，使用該映射圖或函數(shù)計(jì)算從內(nèi)燃機(jī)I排出的PM的排出量kpml。
[0120]接著，在步驟S202中，判定上述的PM除去處理是否處于執(zhí)行中。當(dāng)在步驟S202中判定為是時(shí)，接著執(zhí)行步驟S203的處理。在步驟S203中，基于EHCl的溫度Tehc，計(jì)算堆積在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上的PM的氧化量kpm2。如圖11所示，在用于使PM氧化的氧充分存在的狀態(tài)下，若EHCl的溫度Tehc達(dá)到PM能夠氧化的溫度Tu以上，則該溫度越高，PM的氧化量越多。如上所述的、EHCl的溫度Tehc與堆積在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上的PM的氧化量kpm2的關(guān)系可以基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出，并作為映射圖或函數(shù)存儲(chǔ)在ECU20中。在步驟S203中，使用該映射圖或函數(shù)計(jì)算堆積在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上的PM的氧化量kpm2。
[0121]另一方面，當(dāng)在步驟S202中判定為否時(shí)，由于PM除去處理未被執(zhí)行，因此PM不氧化。在該情況下，接著在步驟S204中，零被計(jì)算為堆積在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上的PM的氧化量kpm2。
[0122]在步驟S203或S204的處理之后執(zhí)行步驟S205的處理。在步驟S205中，使用下述式⑵計(jì)算PM堆積量cpm。
[0123]cpm(i) = cpm(i_l)+kpml Xb_kpm2 式(I)
[0124]cpm (i):本次的PM堆積量
[0125]cpm(1-l):通過(guò)執(zhí)行前一次的本流程而算出的PM堆積量
[0126]kpml:在步驟S201中算出的PM的排出量
[0127]b:表示在墊塊5的端面或內(nèi)管6的突出部上附著的PM的量與從內(nèi)燃機(jī)I排出的PM的排出量的比例的系數(shù)
[0128]kpm2:在步驟S203或S204中算出的PM的氧化量
[0129]接著，在步驟S206中，判定在步驟S205中算出的值cpm是否為零以上。當(dāng)在步驟S206中判定為否時(shí)，接著在步驟S208中，零被計(jì)算為PM堆積量cpm的計(jì)算值。另一方面，當(dāng)在步驟S206中判定為是時(shí)，接著在步驟S207中，在步驟S205中算出的PM堆積量cpm被計(jì)算為PM堆積量cpm的計(jì)算值。
[0130][絕緣故障的檢測(cè)流程]
[0131]接著，基于圖12?14說(shuō)明本實(shí)施例的絕緣故障的檢測(cè)流程。圖12?14是表示本實(shí)施例的絕緣故障的檢測(cè)流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，在未向EHCl進(jìn)行通電時(shí)由E⑶20反復(fù)執(zhí)行。
[0132]在本流程中，首先在步驟S301中，讀入通過(guò)執(zhí)行上述的吸水量的計(jì)算流程而算出的當(dāng)前時(shí)刻的吸水量cwater。接著，在步驟S302中，讀入通過(guò)執(zhí)行上述的PM堆積量的計(jì)算流程而算出的當(dāng)前時(shí)刻的PM堆積量cpm。接著，在步驟S303中，讀入由測(cè)定裝置21測(cè)定出的當(dāng)前時(shí)刻的絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc。
[0133]接著，在步驟S304中，判定在步驟S301中讀入的吸水量cwater是否比規(guī)定吸水量cwaterO少。當(dāng)在步驟S304中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S308的處理。
[0134]另一方面，當(dāng)在步驟S304中判定為是時(shí)，接著在步驟S305中，判定在步驟S302中讀入的PM堆積量cpm是否比規(guī)定PM堆積量cpmO少。當(dāng)在步驟S305中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S317的處理。
[0135]另一方面，當(dāng)在步驟S305中判定為是時(shí)，接著，在步驟S306中，判定在步驟S303中讀入的絕緣電阻值Rehc是否為規(guī)定電阻值RehcO以下。
[0136]當(dāng)在步驟S306中判定為是時(shí)、即吸水量cwater比規(guī)定吸水量cwaterO少且PM堆積量cpm比規(guī)定PM堆積量cpmO少時(shí)的絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc為規(guī)定電阻值RehcO以下時(shí)，接著在步驟S307中，判定為產(chǎn)生了絕緣故障。另一方面，當(dāng)在步驟S306中判定為否時(shí)，接著在步驟S309中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。
[0137]另外，在步驟S308中，判定在步驟S303中讀入的絕緣電阻值Rehc是否比規(guī)定電阻值RehcO大。當(dāng)在步驟S308中判定為是時(shí)，接著在步驟S309中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。另一方面，當(dāng)在步驟S308中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S310的處理。在步驟S310中，是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定被保留。
[0138]接著，在步驟S311中，再次讀入吸水量cwater。接著，在步驟S312中，判定在步驟S311中讀入的吸水量cwater是否比規(guī)定吸水量cwaterO少。當(dāng)在步驟S312中判定為是時(shí)、即吸水量因蒸發(fā)而從規(guī)定吸水量cwaterO以上的量減少到了比規(guī)定吸水量cwaterO少的量時(shí)，接著執(zhí)行步驟S313的處理。另一方面，當(dāng)在步驟S312中判定為否時(shí)，再次執(zhí)行從步驟S310到S312的處理。即，直至吸水量相比規(guī)定吸水量cwaterO減少為止，是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定被保留。
[0139]在步驟S313中，讀入由測(cè)定裝置21測(cè)定出的當(dāng)前時(shí)刻的絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc (吸水量比規(guī)定吸水量cwaterO少的狀態(tài)下的絕緣電阻值)。接著，在步驟S314中，判定在步驟S313中讀入的絕緣電阻值Rehc是否比規(guī)定電阻值RehcO大。當(dāng)在步驟S314中判定為是時(shí)、即吸水量相比規(guī)定吸水量cwaterO減少而使得絕緣電阻值恢復(fù)了時(shí)，接著執(zhí)行步驟S315的處理。
[0140]在步驟S315中，判定為絕緣電阻值降低的原因在于墊塊5所吸收的冷凝水。接著在步驟S309中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。
[0141]另一方面，當(dāng)在步驟S314中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S316的處理。在步驟S316中，判定在步驟S302中讀入的PM堆積量cpm是否比規(guī)定PM堆積量cpmO少。當(dāng)在步驟S316中判定為是時(shí)，接著在步驟S307中判定為產(chǎn)生了絕緣故障。另一方面，當(dāng)在步驟S316中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S318的處理。
[0142]另外，在步驟S317中，判定在步驟S303中讀入的絕緣電阻值Rehc是否比規(guī)定電阻值RehcO大。當(dāng)在步驟S317中判定為是時(shí)，接著在步驟S309中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。另一方面，當(dāng)在步驟S317中判定為否時(shí)，接著在步驟S318中，是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定被保留。
[0143]接著，在步驟S319中，判定PM除去處理的執(zhí)行條件是否成立、即是否正斷續(xù)地執(zhí)行減速F/C控制。當(dāng)在步驟S319中判定為是時(shí)，接著在步驟S320中，執(zhí)行PM除去處理。另一方面，當(dāng)在步驟S319中判定為否時(shí)，再次執(zhí)行步驟S318及S319的處理。
[0144]在步驟S320之后，在步驟S321中，再次讀入PM堆積量cpm。接著，在步驟S322中，判定在步驟S321中讀入的PM堆積量cpm是否比規(guī)定PM堆積量cpmO少。當(dāng)在步驟S312中判定為是時(shí)、即通過(guò)執(zhí)行PM除去處理而使得PM堆積量從規(guī)定PM堆積量cpmO以上的量減少到比規(guī)定PM堆積量cpmO少的量時(shí)，接著執(zhí)行步驟S323的處理。另一方面，當(dāng)在步驟S322中判定為否時(shí)，再次執(zhí)行從步驟S318到S322的處理。即，直至PM堆積量相比規(guī)定PM堆積量cpmO減少為止，是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定被保留。
[0145]在步驟S323中，停止執(zhí)行PM除去處理。接著，在步驟S324中，讀入由測(cè)定裝置21測(cè)定出的當(dāng)前時(shí)刻的絕緣部件30的絕緣電阻值Rehc (PM堆積量比規(guī)定PM堆積量cpmO少的狀態(tài)下的絕緣電阻值)。接著，在步驟S325中，判定在步驟S324中讀入的絕緣電阻值Rehc是否比規(guī)定電阻值RehcO大。當(dāng)在步驟S325中判定為是時(shí)、即PM堆積量相比規(guī)定PM堆積量cpmO減少而使得絕緣電阻值恢復(fù)了時(shí)，接著執(zhí)行步驟S326的處理。
[0146]在步驟S326中，判定為絕緣電阻值降低的原因在于堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM。接著在步驟S309中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正常。
[0147]另一方面，當(dāng)在步驟S325中判定為否時(shí)，接著在步驟S307中，判定為產(chǎn)生了絕緣故障。
[0148]根據(jù)上述流程，可以與由于墊塊5所吸收的冷凝水或堆積在墊塊5的端面及內(nèi)管6的突出部上的PM所引起的絕緣部件30的絕緣電阻值的降低相區(qū)別地判定是否產(chǎn)生了絕
緣故障。
[0149]另外，若EHCl的溫度達(dá)到活性區(qū)域(EHC1的排氣凈化能力變得最高的溫度區(qū)域)的上限值，則不向EHCl進(jìn)行通電。因此，不需要檢測(cè)絕緣故障。因此，在EHCl的溫度為活性區(qū)域的上限值以上時(shí)，可以不進(jìn)行上述那樣的是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。
[0150][變形例]
[0151]以下，對(duì)本實(shí)施例的第一及第二變形例進(jìn)行說(shuō)明。絕緣部件30具有如下特性:即便處于正常的狀態(tài)，若絕緣部件30的溫度上升，則其絕緣電阻值也降低。于是，在第一及第二變形例中，與EHCl的溫度相應(yīng)地變更作為用于在上述絕緣故障的檢測(cè)流程中判定是否產(chǎn)生了絕緣故障的閾值的絕緣電阻值即規(guī)定電阻值。即，EHCl的溫度越高，則絕緣部件30的溫度越高，因此，將規(guī)定電阻值設(shè)定為更小的值。
[0152]在此，基于圖15說(shuō)明第一變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程。圖15是表示第一變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，由ECU20反復(fù)執(zhí)行。
[0153]在本流程中，首先在步驟S401中讀入EHCl的溫度Tehc。另外，EHCl的溫度Tehc基于由第一溫度傳感器23檢測(cè)到的排氣溫度和由第二溫度傳感器24檢測(cè)到的排氣溫度中的至少任一方被推定。
[0154]接著，在步驟S402中，基于EHCl的溫度Tehc計(jì)算規(guī)定電阻值RehcO。圖16是表示EHCl的溫度Tehc與規(guī)定電阻值RehcO的關(guān)系的圖。在圖16中，EHCl的溫度越低，則規(guī)定電阻值RehcO越小。如上所述的EHCl的溫度Tehc與規(guī)定電阻值RehcO的關(guān)系基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先確定，并預(yù)先作為映射圖或函數(shù)存儲(chǔ)在ECU20中。在步驟S402中，使用該映射圖或函數(shù)計(jì)算規(guī)定電阻值RehcO。
[0155]接著，在步驟S403中，規(guī)定電阻值被設(shè)定為在步驟S402中算出的規(guī)定電阻值RehcO。由此，在下次執(zhí)行上述絕緣故障的檢測(cè)流程時(shí)，在步驟S403中設(shè)定的規(guī)定電阻值RehcO作為用于判定是否產(chǎn)生了絕緣故障的閾值被使用。
[0156]接著，基于圖17說(shuō)明第二變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程。圖17是表示第二變形例的規(guī)定電阻值的設(shè)定流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，由ECU20反復(fù)執(zhí)行。另夕卜，本流程在圖15所示流程中追加了步驟S501?S503。因此，僅對(duì)步驟S501?步驟S503中的處理進(jìn)行說(shuō)明，省略針對(duì)其他步驟中的處理的說(shuō)明。
[0157]如上所述，若EHCl的溫度上升，則絕緣部件30的溫度隨之上升。但是，由于絕緣部件30具有一定程度的熱容量，因此，其溫度上升延遲。另外，由于內(nèi)管6被夾入墊塊5，因此在催化劑載體3產(chǎn)生的熱難以傳遞到內(nèi)管6。因此，內(nèi)管6的溫度上升尤其容易延遲。
[0158]因此，在內(nèi)燃機(jī)10已冷起動(dòng)的情況下，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)后直至經(jīng)過(guò)一定程度的期間為止的期間，即便EHCl的溫度上升，絕緣部件30的溫度也被維持在低的溫度不變。因此，在該期間，絕緣部件30的絕緣電阻值被維持而不降低。
[0159]于是，在第二變形例中，在從內(nèi)燃機(jī)10冷起動(dòng)起直至經(jīng)過(guò)規(guī)定期間為止的期間，即便EHCl的溫度上升，也將規(guī)定電阻值維持在基準(zhǔn)電阻值(圖16中的Rehc_baSe)。在此，規(guī)定期間是絕緣部件30的溫度被維持在低的溫度不變的期間。
[0160]在圖17所示的流程中，首先在步驟S501中，判定內(nèi)燃機(jī)10是否已冷起動(dòng)。在此，例如在內(nèi)燃機(jī)I起動(dòng)了時(shí)的水溫傳感器22的檢測(cè)值為閾值以下的情況下，可以判定為內(nèi)燃機(jī)10已冷起動(dòng)。當(dāng)在步驟S501中判定為否時(shí)，接著執(zhí)行步驟S401的處理。
[0161]另一方面，當(dāng)在步驟S501中判定為是時(shí)，接著在步驟S502中，判定內(nèi)燃機(jī)10冷起動(dòng)后是否經(jīng)過(guò)了規(guī)定期間Ats。當(dāng)在步驟S502中判定為是時(shí)，接著執(zhí)行步驟S401的處理。
[0162]另一方面，當(dāng)在步驟S502中判定為否時(shí)，接著在步驟S503中，規(guī)定電阻值被設(shè)定為基準(zhǔn)電阻值RehcO_baSe。由此，在下次執(zhí)行上述絕緣故障的檢測(cè)流程時(shí)，基準(zhǔn)電阻值RehcO_base作為用于判定是否產(chǎn)生了絕緣故障的閾值被使用。
[0163]根據(jù)上述變形例，可以更高精度地檢測(cè)絕緣故障。
[0164]<實(shí)施例2>
[0165]本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣排氣系統(tǒng)及EHC的概略結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。另外,在本實(shí)施例中也通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行絕緣故障的檢測(cè)，但在本實(shí)施例中，進(jìn)而也通過(guò)以下那樣的方法進(jìn)行絕緣故障的檢測(cè)。
[0166][絕緣故障的檢測(cè)方法]
[0167]若內(nèi)燃機(jī)10的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷變化，則排氣的溫度變化，因此，EHCl的溫度也變化。其結(jié)果是，在絕緣部件30的溫度也變化時(shí)，若EHCl正常(即未產(chǎn)生絕緣故障)，則絕緣部件30的絕緣電阻值變化。即，若絕緣部件30的溫度上升，則其絕緣電阻值降低，若絕緣部件30的溫度降低，則其絕緣電阻值上升。
[0168]但是，在產(chǎn)生了絕緣故障時(shí)，即便絕緣部件30的溫度變化，絕緣部件30的絕緣電阻值也不與其相應(yīng)地變化。即，由測(cè)定裝置21測(cè)定到的絕緣部件30的絕緣電阻值的變化量相比正常時(shí)變得非常小。于是，在本實(shí)施例中，基于與內(nèi)燃機(jī)10的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)的絕緣部件30的絕緣電阻值的變化，判定是否產(chǎn)生了絕緣故障。
[0169][絕緣故障的檢測(cè)流程]
[0170]在此，基于圖18說(shuō)明本實(shí)施例的絕緣故障的檢測(cè)流程。圖18是表示本實(shí)施例的絕緣故障的檢測(cè)流程的流程圖。本流程預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，在未向EHCl進(jìn)行通電時(shí)，由E⑶20反復(fù)執(zhí)行。
[0171]在本流程中，首先在步驟S601中，判定內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷Qe是否為第一規(guī)定負(fù)荷Qel以下。當(dāng)步驟S601中判定為是時(shí)，接著執(zhí)行步驟S602的處理，當(dāng)判定為否時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程的執(zhí)行。
[0172]在步驟S602中，讀入吸水量比規(guī)定吸水量少且PM堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)由測(cè)定裝置21測(cè)定出的絕緣部件30的絕緣電阻值(以下將該絕緣電阻值稱為低負(fù)荷時(shí)絕緣電阻值)RehcI。
[0173]接著，在步驟S603中，判定內(nèi)燃機(jī)I的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷Qe是否為比第一規(guī)定負(fù)荷Qel高的第二規(guī)定負(fù)荷Qe2以上。當(dāng)在步驟S603中判定為是時(shí)，接著執(zhí)行步驟S604的處理，當(dāng)判定為否時(shí)，暫時(shí)結(jié)束本流程的執(zhí)行。
[0174]在步驟S604中，讀入在吸水量比規(guī)定吸水量少且PM堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)由測(cè)定裝置21測(cè)定出的絕緣部件30的絕緣電阻值(以下將該絕緣電阻值稱為高負(fù)荷時(shí)絕緣電阻值)Rehc2。
[0175]接著，在步驟S605中，判定在步驟S602中讀入的低負(fù)荷時(shí)絕緣電阻值Rehcl與在步驟S604中讀入的高負(fù)荷時(shí)絕緣電阻值Rehc2之差Λ Rehc是否比規(guī)定電阻差A(yù)RehcO小。在此，規(guī)定電阻差A(yù)RehcO是可以判定為EHCl正常的閾值。規(guī)定電阻差A(yù)RehcO可以基于實(shí)驗(yàn)等預(yù)先求出。
[0176]當(dāng)在步驟S605中判定為是時(shí)，接著在步驟S606中，判定為產(chǎn)生了絕緣故障。另一方面，當(dāng)在步驟S605中判定為否時(shí)，接著在步驟S607中，判定為未產(chǎn)生絕緣故障、EHCl正
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[0177]另外，在本實(shí)施例中，可以基于內(nèi)燃機(jī)10的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷從第二規(guī)定負(fù)荷Qe2以上的值降低到了第一規(guī)定負(fù)荷Qel以下的值時(shí)的絕緣部件30的絕緣電阻值的變化量，判定是否產(chǎn)生了絕緣故障。
[0178]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0179]I電加熱式催化劑(EHC)[0180]2排氣管
[0181]3催化劑載體
[0182]4 殼體
[0183]5 墊塊
[0184]6 內(nèi)管
[0185]7 電極
[0186]7a表面電極
[0187]7b軸電極
[0188]10內(nèi)燃機(jī)
[0189]11進(jìn)氣管
[0190]12空氣流量計(jì)
[0191]13三元催化劑
[0192]20 ECU
[0193]21測(cè)定裝置
[0194]22水溫傳感器
[0195]23第一溫度傳感器
[0196]24第二溫度傳感器
[0197]25供電控制部
【權(quán)利要求】
1.一種電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，對(duì)電加熱式催化劑的故障進(jìn)行檢測(cè)，所述電加熱式催化劑設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中并具有發(fā)熱體和絕緣部件，所述發(fā)熱體通過(guò)通電而發(fā)熱，并通過(guò)發(fā)熱來(lái)加熱催化劑，所述絕緣部件使所述發(fā)熱體電絕緣，其特征在于， 所述電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置具有判定部，該判定部基于所述絕緣部件的吸水量比規(guī)定吸水量少且所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比規(guī)定PM堆積量少時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值、所述絕緣部件的吸水量從所述規(guī)定吸水量以上的量減少到比所述規(guī)定吸水量少的量時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值的變化、以及所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量從所述規(guī)定PM堆積量以上的量減少到比所述規(guī)定PM堆積量少的量時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值的變化，與由于所述絕緣部件所吸收的冷凝水或堆積在所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)所引起的所述絕緣部件的絕緣電阻值的降低相區(qū)別地判定是否產(chǎn)生了絕緣故障。
2.如權(quán)利要求1所述的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，其特征在于， 在當(dāng)所述絕緣部件的吸水量比所述規(guī)定吸水量少且所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比所述規(guī)定PM堆積量少時(shí)、所述絕緣部件的絕緣電阻值為規(guī)定電阻值以下的情況下，所述判定部判定為產(chǎn)生了絕緣故障， 在當(dāng)所述絕緣部件的吸水量為所述規(guī)定吸水量以上時(shí)所述絕緣部件的絕緣電阻值為所述規(guī)定電阻值以下、若所述絕緣部件的吸水量相比所述規(guī)定吸水量減少則所述絕緣部件的絕緣電阻值相比所述規(guī)定電阻值上升的情況下，所述判定部判定為所述絕緣部件的絕緣電阻值降低的原因在于所述絕緣部件所吸收的冷凝水而未產(chǎn)生絕緣故障， 在當(dāng)所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量為所述規(guī)定PM堆積量以上時(shí)所述絕緣部件的絕緣電阻值為所述規(guī)定電阻值以下、若所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量相比所述規(guī)定PM堆積量減少則所述絕緣部件的絕緣電阻值相比所述規(guī)定電阻值上升的情況下，所述判定部判定為所述絕緣部件的絕緣電阻值降低的原因在于堆積在所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)而未產(chǎn)生絕緣故障。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，其特征在于， 在當(dāng)所述絕緣部件的吸水量為所述規(guī)定吸水量以上時(shí)、所述絕緣部件的絕緣電阻值為所述規(guī)定電阻值以下的情況下，直至所述絕緣部件的吸水量相比所述規(guī)定吸水量減少為止，所述判定部保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定， 在當(dāng)所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量為所述規(guī)定PM堆積量以上時(shí)、所述絕緣部件的絕緣電阻值為所述規(guī)定電阻值以下的情況下，直至所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量相比所述規(guī)定PM堆積量減少為止，所述判定部保留是否產(chǎn)生了絕緣故障的判定。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，其特征在于， 還具有設(shè)定部，在所述電加熱式催化劑的溫度高時(shí)，與所述電加熱式催化劑的溫度低時(shí)相比，所述設(shè)定部將所述規(guī)定電阻值設(shè)定為更小的值。
5.如權(quán)利要求4所述的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，其特征在于， 在自內(nèi)燃機(jī)冷起動(dòng)起直至經(jīng)過(guò)規(guī)定期間為止的期間，即便所述電加熱式催化劑的溫度上升，所述設(shè)定部也將所述規(guī)定電阻值維持在恒定的值。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的電加熱式催化劑的故障檢測(cè)裝置，其特征在于， 在所述絕緣部件的吸水量比所述規(guī)定吸水量少且所述絕緣部件上的顆粒狀物質(zhì)的堆積量比所述規(guī)定PM堆積量少時(shí)的所述絕緣部件的絕緣電阻值與內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變化相應(yīng)地變化的情況下，所述判定部判定為未產(chǎn)生絕緣故障，在該絕緣電阻值不與內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的變 化相應(yīng)地變化的情況下，所述判定部判定為產(chǎn)生了絕緣故障。
【文檔編號(hào)】F01N3/20GK103987932SQ201180074943
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】吉岡衛(wèi) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社