(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024143846
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】車両の制御装置及び内燃機関の排気浄化装置
(51)【国際特許分類】
F01N 3/20 20060101AFI20241003BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20241003BHJP
F01N 9/00 20060101ALI20241003BHJP
F01N 3/28 20060101ALI20241003BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
F01N3/20 K ZAB
F01N3/24 L
F01N9/00
F01N3/28 L
B01D53/94 222
B01D53/94 245
B01D53/94 280
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023056754
(22)【出願日】2023-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000004064
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000523
【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】間瀬 和弥
(72)【発明者】
【氏名】高田 傑士
【テーマコード（参考）】
3G091
4D148
【Ｆターム（参考）】
3G091AB03
3G091BA07
3G091CA03
3G091EA16
3G091EA18
3G091EA26
3G091EA28
3G091GA16
3G091GB01W
3G091GB06W
3G091GB07W
4D148AA06
4D148AA13
4D148AA18
4D148AB01
4D148AB02
4D148AB09
4D148BA30Y
4D148BA31Y
4D148BA33Y
4D148BB02
4D148CC48
4D148CC53
4D148DA01
4D148DA13
(57)【要約】
【課題】触媒担持体にクラックが発生する虞を低減できる車両の制御装置及び内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】本発明による車両の制御装置４は、触媒を担持した触媒担持体５を有する電気加熱式触媒装置３が内燃機関１の排気通路６に配置された車両に搭載された車両の制御装置４であって、触媒担持体５の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御する加熱制御部４０を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明による車両の制御装置４は、触媒を担持した触媒担持体５を有する電気加熱式触媒装置３が内燃機関１の排気通路６に配置された車両に搭載された車両の制御装置４であって、触媒担持体５の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御する加熱制御部４０を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
触媒を担持した触媒担持体を有する電気加熱式触媒装置が内燃機関の排気通路に配置された車両に搭載された車両の制御装置であって、
前記触媒担持体の熱伝導率に比例し及び／又は前記触媒担持体の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、前記触媒担持体を加熱するために前記電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部
を備える、車両の制御装置。
前記触媒担持体の熱伝導率に比例し及び／又は前記触媒担持体の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、前記触媒担持体を加熱するために前記電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部
を備える、車両の制御装置。
【請求項2】
前記加熱制御部は、前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記温度拡散係数に応じて決定される指定最大電力量を超えているとき、前記指定最大電力量以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１に記載の車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項3】
前記加熱制御部は、
前記触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第１指定最大電力量を決定し、
前記触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第２指定最大電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、前記低い方以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項２に記載の車両の制御装置。
前記触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第１指定最大電力量を決定し、
前記触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第２指定最大電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、前記低い方以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項4】
前記加熱制御部は、前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記温度拡散係数に応じて決定される指定最低電力量を下回るとき、前記指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１に記載の車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項5】
前記加熱制御部は、
前記触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第３指定最低電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第３指定最低電力量を下回るとき、前記第３指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項４に記載の車両の制御装置。
前記触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第３指定最低電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第３指定最低電力量を下回るとき、前記第３指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項6】
前記温度拡散係数は、前記触媒担持体の熱伝導率を前記触媒担持体の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数である、
請求項１に記載の車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項7】
触媒を担持する触媒担持体を有し、車両の内燃機関の排気通路に配置された電気加熱式触媒装置と、
請求項１から６までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、
を備える、
内燃機関の排気浄化装置。
請求項１から６までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、
を備える、
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項8】
前記触媒担持体は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体である、
請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
請求項７に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項9】
触媒を担持した触媒担持体を有する電気加熱式触媒装置が内燃機関の排気通路に配置された車両に搭載された車両の制御装置であって、
前記触媒担持体及び前記触媒の熱伝導率に比例し及び／又は前記触媒担持体及び前記触媒の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、前記触媒担持体を加熱するために前記電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部
を備える、車両の制御装置。
前記触媒担持体及び前記触媒の熱伝導率に比例し及び／又は前記触媒担持体及び前記触媒の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、前記触媒担持体を加熱するために前記電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部
を備える、車両の制御装置。
【請求項10】
前記加熱制御部は、前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記温度拡散係数に応じて決定される指定最大電力量を超えているとき、前記指定最大電力量以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項９に記載の車両の制御装置。
請求項９に記載の車両の制御装置。
【請求項11】
前記加熱制御部は、
前記触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第１指定最大電力量を決定し、
前記触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第２指定最大電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、前記低い方以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１０に記載の車両の制御装置。
前記触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第１指定最大電力量を決定し、
前記触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第２指定最大電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、前記低い方以下となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１０に記載の車両の制御装置。
【請求項12】
前記加熱制御部は、前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記温度拡散係数に応じて決定される指定最低電力量を下回るとき、前記指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項９に記載の車両の制御装置。
請求項９に記載の車両の制御装置。
【請求項13】
前記加熱制御部は、
前記触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第３指定最低電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第３指定最低電力量を下回るとき、前記第３指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１２に記載の車両の制御装置。
前記触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と前記温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、前記温度拡散係数に応じた前記第３指定最低電力量を決定し、
前記電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、前記第３指定最低電力量を下回るとき、前記第３指定最低電力量以上となるように前記供給電力量を補正する、
請求項１２に記載の車両の制御装置。
【請求項14】
前記温度拡散係数は、前記触媒担持体及び触媒の熱伝導率を前記触媒担持体及び触媒の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数である、
請求項９に記載の車両の制御装置。
請求項９に記載の車両の制御装置。
【請求項15】
触媒を担持する触媒担持体を有し、車両の内燃機関の排気通路に配置された電気加熱式触媒装置と、
請求項９から１４までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、
を備える、
内燃機関の排気浄化装置。
請求項９から１４までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、
を備える、
内燃機関の排気浄化装置。
【請求項16】
前記触媒担持体は、外周壁と、前記外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体である、
請求項１５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
請求項１５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、触媒を担持した触媒担持体を有する電気加熱式触媒装置が内燃機関の排気通路に配置された車両に搭載された車両の制御装置及びそれを備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、導電性セラミックスからなる触媒担持体に電極を配設し、通電により触媒担持体自体を発熱させることで、触媒担持体に担持された触媒を内燃機関始動前に活性温度まで昇温させて、内燃機関が始動開始直後から排気ガスの浄化を狙う電気加熱式触媒（ＥＨＣ）が知られている。下記の特許文献１には、触媒担持体への通電開始時の通電条件に応じて、触媒担持体における通電抵抗値の特性を示す通電特性を設定し、その設定された通電特性に基づいて触媒担持体に対する異常判定又は通電制御を行う装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５３３３６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば材料のバラツキ及び／又は製造条件のゆらぎ等により、触媒担持体の物性にバラツキが生じることがある。上記した特許文献１に記載された従来装置では、通電開始時の通電特性に基づいて触媒担持体の異常判定又は通電制御を行うが、触媒担持体の物性バラツキまでは考慮されていない。物性バラツキを考慮せずに触媒担持体に通電を行った場合、物性バラツキにより触媒担持体が過剰に加熱されて、触媒担持体にクラックが発生する虞がある。
【0005】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的の一つは、触媒担持体にクラックが発生する虞を低減できる車両の制御装置及び内燃機関の排気浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
項目１．本発明は、一実施形態において、触媒を担持した触媒担持体を有する電気加熱式触媒装置が内燃機関の排気通路に配置された車両に搭載された車両の制御装置であって、触媒担持体の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体を加熱するために電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部を備える、車両の制御装置に関する。
【0007】
項目２．本発明は、加熱制御部は、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最大電力量を超えているとき、指定最大電力量以下となるように供給電力量を補正する、項目１に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0008】
項目３．本発明は、加熱制御部は、触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、温度拡散係数に応じた第１指定最大電力量を決定し、触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、温度拡散係数に応じた第２指定最大電力量を決定し、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、低い方以下となるように供給電力量を補正する、項目２に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0009】
項目４．本発明は、加熱制御部は、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最低電力量を下回るとき、指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正する、項目１から３までのいずれか１項に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0010】
項目５．本発明は、加熱制御部は、触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、温度拡散係数に応じた第３指定最低電力量を決定し、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、第３指定最低電力量を下回るとき、第３指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正する、項目４に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0011】
項目６．本発明は、温度拡散係数は、触媒担持体の熱伝導率を触媒担持体の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数である、項目１から５までのいずれか１項に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0012】
項目７．本発明は、一実施形態において、触媒を担持する触媒担持体を有し、車両の内燃機関の排気通路に配置された電気加熱式触媒装置と、項目１から６までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0013】
項目８．本発明は、触媒担持体は、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体である、項目７に記載の内燃機関の排気浄化装置に関していてもよい。
【0014】
項目９．本発明は、一実施形態において、触媒を担持した触媒担持体を有する電気加熱式触媒装置が内燃機関の排気通路に配置された車両に搭載された車両の制御装置であって、触媒担持体及び触媒の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体及び触媒の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体を加熱するために電気加熱式触媒装置に供給する電力量を制御する加熱制御部を備える、車両の制御装置に関する。
【0015】
項目１０．本発明は、加熱制御部は、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最大電力量を超えているとき、指定最大電力量以下となるように供給電力量を補正する、項目９に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0016】
項目１１．本発明は、加熱制御部は、触媒担持体にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、温度拡散係数に応じた第１指定最大電力量を決定し、触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、温度拡散係数に応じた第２指定最大電力量を決定し、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、低い方以下となるように供給電力量を補正する、項目１０に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0017】
項目１２．本発明は、加熱制御部は、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最低電力量を下回るとき、指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正する、項目９から１１までのいずれか１項に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0018】
項目１３．本発明は、加熱制御部は、触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、温度拡散係数に応じた第３指定最低電力量を決定し、電気加熱式触媒装置に供給しようとする供給電力量が、第３指定最低電力量を下回るとき、第３指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正する、項目１２に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0019】
項目１４．本発明は、温度拡散係数は、触媒担持体及び触媒の熱伝導率を触媒担持体及び触媒の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数である、項目９から１３までのいずれか１項に記載の車両の制御装置に関していてもよい。
【0020】
項目１５．本発明は、一実施形態において、触媒を担持する触媒担持体を有し、車両の内燃機関の排気通路に配置された電気加熱式触媒装置と、項目９から１４までのいずれか１項に記載の車両の制御装置と、を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0021】
項目１６．本発明は、触媒担持体は、外周壁と、外周壁の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセルを区画形成する隔壁とを有するハニカム構造体である、項目１５に記載の内燃機関の排気浄化装置に関していてもよい。
【発明の効果】
【0022】
本発明の車両の制御装置及び内燃機関の排気浄化装置の一実施形態によれば、触媒担持体にクラックが発生する虞を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0025】
図１は、本発明の実施の形態による内燃機関１の排気浄化装置を示す説明図である。図１に示す内燃機関１の排気浄化装置は、内燃機関１の排気ガス２を大気中に排出する前に浄化するための装置である。内燃機関１は、限定はされないが、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり得る。
【0026】
図１に示すように、内燃機関１の排気浄化装置は、電気加熱式触媒装置３と、車両の制御装置４とを備えている。
【0027】
電気加熱式触媒装置３は、触媒を担持する触媒担持体５を有し、車両の内燃機関１の排気通路６に配置されている。
【0028】
排気通路６は、一端が内燃機関１に接続された第１管体６０と、第１管体６０の他端に接続された缶体６１と、一端が缶体６１に接続された第２管体６２とを有している。第２管体６２の他端が大気に開放されていてもよいし、第２管体６２の他端と大気開放部分との間に他の部材が設けられていてもよい。缶体６１は、第１及び第２管体６０，６２よりも大径に設けられている。触媒担持体５は、缶体６１の内部に収容されている。
【0029】
触媒担持体５には、一対の電極端子７が取り付けられている。一対の電極端子７は、缶体６１から突出されていてよいし、缶体６１に設けられた開口を通してアクセス可能とされていてもよい。一対の電極端子７は、触媒担持体５の中心軸を挟むように触媒担持体５の周方向に互いに離間して配置されている。これら一対の電極端子７を介して触媒担持体５に電力が供給されることで、触媒担持体５が加熱可能とされている。触媒担持体５が加熱されることで、より早期に触媒を活性させることができる。
【0030】
触媒としては、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）、及びＲｈ（ロジウム）を例として挙げることができる。Ｐｄ及びＰｔには、排気ガス２中のＨＣ及びＣＯを酸化してＣＯ2（二酸化炭素）及びＨ2Ｏ（水）を生成させる作用がある。Ｐｄ及びＲｈには、排気ガス２中のＮＯｘを還元してＮ2（窒素）を生成させる作用がある。
【0031】
車両の制御装置４は、上述の電気加熱式触媒装置３が内燃機関１の排気通路６に配置された車両に搭載されている。以下、車両の制御装置４を、単に制御装置４と呼ぶことがある。制御装置４は、内燃機関１の動作制御を行うＥＣＵによって構成されていてもよいし、他のハードウェアによって構成されていてもよい。
【0032】
制御装置４は、触媒担持体５の加熱制御を行うための加熱制御部４０を備えている。加熱制御部４０は、電気加熱式触媒装置３（触媒担持体５）に接続されており、電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御することにより触媒担持体５の加熱を制御することができる。
【0033】
ここで、例えば材料のバラツキ及び／又は製造条件のゆらぎ等により、触媒担持体５の物性にバラツキが生じることがある。ある触媒担持体５を加熱するために適切な電力量を他の触媒担持体５に投入したとき、物性バラツキにより、その触媒担持体５が過剰に加熱されて、触媒担持体５にクラックが発生する虞がある。
【0034】
本実施の形態の加熱制御部４０は、触媒担持体５の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御する。
【0035】
温度拡散係数は、触媒担持体５内での熱の拡散のしやすさを表す係数と理解できる。温度拡散係数が大きいほど（すなわち、触媒担持体５の熱伝導率が高いほど、また触媒担持体５の嵩密度が低いほど）、触媒担持体５内で熱が拡散しやすい。すなわち、温度拡散係数が大きいほど、触媒担持体５内の温度差が低減し、所定の電力量を投入した際の触媒担持体５の最高温度が低くなる傾向にある。このため、加熱制御部４０が、温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御することにより、触媒担持体５の最高温度を制御でき、触媒担持体５の加熱が不足する虞も低減できると考えられる。また、温度拡散係数が小さいほど、触媒担持体５内に局所的に温度が高い部分が表れやすく、所定の電力量を投入した際の触媒担持体５の最高温度が高くなる傾向にある。このため、加熱制御部４０が、温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御することにより、触媒担持体５の最高温度を制御でき、触媒担持体５にクラックが発生する虞を低減できると考えられる。
【0036】
温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率を表す値によって構成されていてもよいし、触媒担持体５の熱伝導率を表す値に所定の定数を乗じた値によって構成されていてもよい。また、温度拡散係数は、触媒担持体５の嵩密度を表す値の逆数によって構成されていてもよいし、触媒担持体５の嵩密度を表す値の逆数に所定の定数を乗じた値によって構成されていてもよい。また、温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率を表す値に触媒担持体５の嵩密度を表す値の逆数を乗じた値によって構成されていてもよいし、その値に所定の定数を乗じた値であってもよい。温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率を触媒担持体５の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数であってもよい。
【0037】
温度拡散係数は、加熱制御部４０が記憶していてもよいし、例えばＲＡＭ又はＲＯＭ等の外部メモリに記憶されていてもよい。例えば、触媒担持体５の製造時に、その触媒担持体５の温度拡散係数を決定することができる。決定された温度拡散係数を例えばバーコード等の情報保持媒体に保持させ、その情報保持媒体を触媒担持体５とともに流通させることができる。そして、その触媒担持体５を車両の排気通路６に組み込むときに、情報保持媒体から読み出した温度拡散係数をその車両の加熱制御部４０に入力するか、又はその加熱制御部４０に関連付けられた外部メモリに入力することができる。
【0038】
以上の説明では触媒担持体５の物性のバラツキのみに注目したが、触媒担持体５の物性のバラツキに加えて、触媒の物性のバラツキも考慮に入れることもできる。すなわち、加熱制御部４０は、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５及び触媒の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき、触媒担持体５を加熱するために電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御してもよい。
【0039】
温度拡散係数は、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を表す値によって構成されていてもよいし、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を表す値に所定の定数を乗じた値によって構成されていてもよい。また、温度拡散係数は、触媒担持体５及び触媒の嵩密度を表す値の逆数によって構成されていてもよいし、触媒担持体５及び触媒の嵩密度を表す値の逆数に所定の定数を乗じた値によって構成されていてもよい。また、温度拡散係数は、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を表す値に触媒担持体５及び触媒の嵩密度を表す値の逆数を乗じた値によって構成されていてもよいし、その値に所定の定数を乗じた値であってもよい。温度拡散係数は、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を触媒担持体５及び触媒の嵩密度で除した値に、１より大きく１．５以下の定数を乗じた係数であってもよい。
【0040】
【0041】
加熱制御部４０は、加熱制御動作を開始すると、通電要求があるか否かを判定する（ステップＳ１）。加熱制御部４０は、例えば、エンジン水温が所定温度範囲内であり、且つ、触媒担持体５が所定温度（触媒暖機判定温度）以下であり、尚且つ、車両に搭載されたバッテリのＳＯＣが所定量以上である場合に、通電要求があると判定してよい。
【0042】
加熱制御部４０は、通電要求がないと判定した場合、加熱制御動作を終了する。車両が始動されているとき、加熱制御動作が所定間隔で開始されてよい。
【0043】
加熱制御部４０は、通電要求があると判定したとき、温度拡散係数を取得する（ステップＳ２）。より具体的には、加熱制御部４０は、加熱制御部４０に関連付けられた外部メモリから温度拡散係数を取得する。加熱制御部４０が温度拡散係数を記憶しているとき、このステップは省略されてよい。
【0044】
加熱制御部４０は、温度拡散係数を取得した後に、その温度拡散係数に対応する指定最大電力量及び指定最低電力量を決定する（ステップＳ３）。上述のように温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５の嵩密度に反比例していてもよく、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５及び触媒の嵩密度に反比例していてもよい。
【0045】
限定はされないが、加熱制御部４０は、温度拡散係数と指定最大電力量との関係、及び温度拡散係数と指定最低電力量との関係を示すマップを参照することにより、温度拡散係数に対応する指定最大電力量及び指定最低電力量を決定してよい。マップは、加熱制御部４０が記憶していてもよいし、外部メモリに記憶されていてもよい。
【0046】
加熱制御部４０は、指定最大電力量及び指定最低電力量を決定した後に、指定最低電力量≦供給電力量≦指定最大電力量の関係を満たすか否か（すなわち、供給電力量が指定最低電力量以上であり、かつ供給電力量が指定最大電力量以下であるか否か）を判定する（ステップＳ４）。
【0047】
加熱制御部４０は、電気加熱式触媒装置３に供給しようとする所定の供給電力量を予め記憶していることができる。この供給電力量は、例えば触媒担持体５に物性バラツキがないとの前提の下に予め決定されることができる。この供給電力量は、例えば触媒担持体５の物性のＮｏｍｉｎａｌ値に基づいて予め決定されることができる。
【0048】
加熱制御部４０は、指定最低電力量≦供給電力量≦指定最大電力量の関係を満たさないと判定したとき、供給電力量を補正した後に（ステップＳ５）、電力供給を実行する（ステップＳ６）。具体的には、加熱制御部４０は、電気加熱式触媒装置３に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最大電力量を超えているとき、指定最大電力量以下となるように供給電力量を補正する。これにより、触媒担持体５が過剰に加熱される虞を低減できる。一方で、加熱制御部４０は、電気加熱式触媒装置３に供給しようとする供給電力量が、温度拡散係数に応じて決定される指定最低電力量を下回るとき、指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正する。これにより、触媒担持体５の加熱が不足する虞を低減できる。
【0049】
これに対して、加熱制御部４０は、上述のステップＳ４で、指定最低電力量≦供給電力量≦指定最大電力量の関係を満たすと判定したとき、供給電力量の補正を行うことなく、電力供給を実行する（ステップＳ６）。
【0050】
加熱制御部４０は、複数のマップを参照して、複数の指定最大電力量を決定することができる。例えば、加熱制御部４０は、触媒担持体５にクラックが発生することを防止するための温度に基づき設定された第１指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第１マップを参照して、温度拡散係数に応じた第１指定最大電力量を決定し、触媒の劣化を防止するための温度に基づき設定された第２指定最大電力量と温度拡散係数との関係を表す第２マップを参照して、温度拡散係数に応じた第２指定最大電力量を決定し、電気加熱式触媒装置３に供給しようとする供給電力量が、第１及び第２指定最大電力量のいずれか低い方を超えているとき、低い方以下となるように供給電力量を補正することができる。これにより、触媒担持体５にクラックが発生する虞を低減できることに加えて、触媒担持体５が担持する触媒の劣化も防止することができる。
【0051】
また、加熱制御部４０は、触媒を活性化するための温度に基づき設定された第３指定最低電力量と温度拡散係数との関係を表す第３マップを参照して、温度拡散係数に応じた第３指定最低電力量を決定し、電気加熱式触媒装置３に供給しようとする供給電力量が、第３指定最低電力量を下回るとき、第３指定最低電力量以上となるように供給電力量を補正することができる。これにより、触媒担持体５の加熱が不足して、触媒の活性化が不十分となる虞を低減できる。
【0052】
【0053】
ハニカム構造部８０は、セラミックス製の柱状の部材であり、外周壁８００と、外周壁８００の内側に配設され、一方の端面から他方の端面まで延びる流路を形成する複数のセル８０１ａを区画形成する隔壁８０１とを有している。
【0054】
ハニカム構造部８０の外形は、柱状である限り特に限定されず、例えば、端面が円形の柱状（円柱形状）、端面がオーバル形状の柱状、端面が多角形（四角形、五角形、六角形、七角形、八角形等）の柱状等の他の形状とすることができる。柱状とは、セル８０１ａの延伸方向（ハニカム構造部８０の軸方向）に厚みを有する立体形状と理解できる。ハニカム構造部８０の軸方向長さとハニカム構造部８０の端面の直径又は幅との比（アスペクト比）は任意である。柱状には、ハニカム構造部８０の軸方向長さが端面の直径又は幅よりも短い形状（偏平形状）も含まれていてよい。
【0055】
ハニカム構造部８０の大きさは、耐熱性を高める（外周壁８００の周方向に入るクラックを抑制する）という理由により、端面の面積が２０００～２００００ｍｍ2であることが好ましく、５０００～１５０００ｍｍ2であることが更に好ましい。
【0056】
セル８０１ａの延伸方向に垂直な断面におけるセル８０１ａの形状に制限はないが、四角形、六角形、八角形、又はこれらの組み合わせであることが好ましい。これ等のなかでも、四角形及び六角形が好ましい。セル形状をこのようにすることにより、ハニカム構造体８に排気ガス２を流したときの圧力損失が小さくなり、触媒の浄化性能が優れたものとなる。
【0057】
セル８０１ａを区画形成する隔壁８０１の厚みは、０．１～０．３ｍｍであることが好ましく、０．１～０．２ｍｍであることがより好ましい。隔壁８０１の厚みが０．１ｍｍ以上であることで、ハニカム構造体８の強度が低下するのを抑制可能である。隔壁８０１の厚みが０．３ｍｍ以下であることで、ハニカム構造体８を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排気ガス２を流したときの圧力損失が大きくなるのを抑制できる。本発明において、隔壁８０１の厚みは、セル８０１ａの延伸方向に垂直な断面において、隣接するセル８０１ａの重心同士を結ぶ線分のうち、隔壁８０１を通過する部分の長さとして定義される。
【0058】
ハニカム構造部８０は、セル８０１ａの延伸方向に垂直な断面において、セル密度が４０～１５０セル／ｃｍ2であることが好ましく、７０～１００セル／ｃｍ2であることが更に好ましい。セル密度をこのような範囲にすることにより、排気ガス２を流したときの圧力損失を小さくした状態で、触媒の浄化性能を高くすることができる。セル密度が４０セル／ｃｍ2以上であると、触媒担持面積が十分に確保される。セル密度が１５０セル／ｃｍ2以下であるとハニカム構造部８０を触媒担体として用いて、触媒を担持した場合に、排気ガス２を流したときの圧力損失が大きくなりすぎることが抑制される。セル密度は、外周壁８００部分を除くハニカム構造部８０の一つの端面部分の面積でセル数を除して得られる値である。
【0059】
ハニカム構造部８０の外周壁８００を設けることは、ハニカム構造部８０の構造強度を確保し、また、セル８０１ａを流れる流体が外周壁８００から漏洩するのを抑制する観点で有用である。具体的には、外周壁８００の厚みは好ましくは０．０５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．１０ｍｍ以上、更により好ましくは０．１５ｍｍ以上である。但し、外周壁８００を厚くしすぎると高強度になりすぎてしまい、隔壁８０１との強度バランスが崩れて耐熱衝撃性が低下することから、外周壁８００の厚みは好ましくは１．０ｍｍ以下であり、より好ましくは０．７ｍｍ以下であり、更により好ましくは０．５ｍｍ以下である。ここで、外周壁８００の厚みは、厚みを測定しようとする外周壁８００の箇所をセル８０１ａの延伸方向に垂直な断面で観察したときに、当該測定箇所における外周壁８００の接線に対する法線方向の厚みとして定義される。
【0060】
ハニカム構造部８０は、セラミックス製であり、導電性を有することが好ましい。ハニカム構造部８０は、通電してジュール熱により発熱可能である限り、体積抵抗率については特に制限はないが、０．１～２００Ωｃｍであることが好ましく、１～２００Ωｃｍがより好ましい。本発明において、ハニカム構造部８０の体積抵抗率は、四端子法により２５℃で測定した値とする。
【0061】
ハニカム構造部８０の材質としては、限定的ではないが、アルミナ、ムライト、ジルコニア及びコージェライト等の酸化物系セラミックス、炭化珪素、窒化珪素及び窒化アルミ等の非酸化物系セラミックスからなる群から選択することができる。また、珪素－炭化珪素複合材や炭化珪素／グラファイト複合材等を用いることもできる。これらの中でも、耐熱性と導電性の両立の観点から、ハニカム構造部８０の材質は、珪素－炭化珪素複合材又は炭化珪素を主成分とするセラミックスを含有していることが好ましい。ハニカム構造部８０の材質が、珪素－炭化珪素複合材を主成分とするものであるというときは、ハニカム構造部８０が、珪素－炭化珪素複合材（合計質量）を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。ここで、珪素－炭化珪素複合材は、骨材としての炭化珪素粒子、及び炭化珪素粒子を結合させる結合材としての珪素を含有するものであり、複数の炭化珪素粒子が、炭化珪素粒子間に細孔を形成するようにして、珪素によって結合されていることが好ましい。ハニカム構造部８０の材質が、炭化珪素を主成分とするものであるというときは、ハニカム構造部８０が、炭化珪素（合計質量）を、全体の９０質量％以上含有していることを意味する。
【0062】
ハニカム構造部８０が珪素－炭化珪素複合材を含んでいる場合、ハニカム構造部８０に含有される「骨材としての炭化珪素粒子の質量」と、ハニカム構造部８０に含有される「結合材としての珪素の質量」との合計に対する、ハニカム構造部８０に含有される「結合材としての珪素の質量」の比率が、１０～４０質量％であることが好ましく、１５～３５質量％であることが更に好ましい。
【0063】
隔壁８０１は多孔質としてもよい。多孔質とする場合、隔壁８０１の気孔率は、３５～６０％であることが好ましく、３５～４５％であることが更に好ましい。気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【0064】
ハニカム構造部８０の隔壁８０１の平均細孔径は、２～１５μｍであることが好ましく、４～８μｍであることが更に好ましい。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【0065】
図示はしないが、ハニカム構造体８には、ハニカム構造体８の外周面８ａから径方向内方に延び、かつ、セル８０１ａの延伸方向に延びる複数のスリットが設けられていてよい。スリットは、周方向に互いに離間して配置されている。スリットは、ハニカム構造部８０の一方の端面から他方の端面までセル８０１ａの延伸方向に延びている。周方向におけるスリットの本数としては、２本以上１２本以下であってもよい。スリットの深さは、セル８０１ａの延伸方向に垂直な断面において、ハニカム構造部８０の半径の６０％以下であることが好ましく、１％以上２５％以下がより好ましい。スリットの幅は、０．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であってもよい。スリットの深さは、外周壁８００の外周面からスリットの先端までの距離と理解してよい。
【0066】
なお、外周壁８００の外周面がハニカム構造体８の外周面の少なくとも一部を構成している。より具体的には、外周壁８００の外周面が露出されている位置、すなわち外周壁８００の外周面が電極層８１によって覆われていない位置では、外周壁８００の外周面がハニカム構造体８の外周面を構成している。一方、一対の電極層８１が設けられている位置では、一対の電極層８１の外周面がハニカム構造体８の外周面を構成している。別の観点では、ハニカム構造体８の外観を観察したとき、複数のスリットが表れている面をハニカム構造体８の外周面として扱ってよい。ハニカム構造体８の外周面には、セル８０１ａが開口するハニカム構造部８０の端面は含まれないと理解してよい。
【0067】
スリットには、充填材が充填されていてよい。充填材は、スリットの空間の少なくとも一部に充填されていることが好ましい。充填材は、スリットの空間の５０％以上に充填されていることが好ましく、スリットの空間の全部に充填されていることがより好ましい。図３に示す態様では、充填材は、スリットの空間の全部に充填されており、ハニカム構造部８０の両方の端面と一体の平面を形成し、ハニカム構造体８の外周面８ａと一体の曲面を形成している。しかしながら、充填材は、ハニカム構造部８０の端面よりも軸方向の内側の位置まで充填されていてもよく、ハニカム構造体８の外周面８ａよりも径方向又は幅方向の内側の位置まで充填されていてもよい。
【0068】
充填材は、ハニカム構造部８０の主成分が炭化珪素、又は珪素－炭化珪素複合材である場合、炭化珪素を２０質量％以上含有することが好ましく、２０～７０質量％含有することが更に好ましい。これにより、充填材の熱膨張係数を、ハニカム構造部８０の熱膨張係数に近い値にすることができ、ハニカム構造部８０の耐熱衝撃性を向上させることができる。充填材は、シリカ、アルミナ等を３０質量％以上含有するものであってもよい。
【0069】
一対の電極層８１は、ハニカム構造部８０の中心軸を挟んで、外周壁８００の外面上において、セル８０１ａの延伸方向に帯状に延びるように設けられている。図１に示す電極端子７は電極層８１上に設けることができる。これら電極端子７及び電極層８１を通してハニカム構造部８０に電圧を印加して、ハニカム構造部８０を発熱させることができる。
【0070】
一対の電極層８１のそれぞれは、分離帯８１０によって分離された第１及び第２部分電極層８１１，８１２を有している。
【0071】
電極層８１に電気を流しやすくする観点から、電極層８１の体積抵抗率は、ハニカム構造部８０の電気抵抗率の１／２００以上、１／１０以下であることが好ましい。
【0072】
電極層８１の材質は、導電性セラミックス、金属、又は金属及び導電性セラミックスとの複合材（サーメット）を使用することができる。金属としては、例えばＣｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ又はＴｉの単体金属又はこれらの金属よりなる群から選択される少なくとも一種の金属を含有する合金が挙げられる。導電性セラミックスとしては、限定的ではないが、炭化珪素（ＳｉＣ）が挙げられ、珪化タンタル（ＴａＳｉ2）及び珪化クロム（ＣｒＳｉ2）等の金属珪化物等の金属化合物が挙げられる。
【0073】
電極層８１を有するハニカム構造体８の製造方法としては、まず、ハニカム乾燥体の側面に、セラミックス原料を含有する電極層形成原料を塗布し、乾燥させて、ハニカム乾燥体の中心軸を挟んで、外周壁８００の外面上において、セル８０１ａの延伸方向に帯状に延びるように一対の未焼成電極層を形成して、未焼成電極層付きハニカム乾燥体を作製する。次に、未焼成電極層付きハニカム乾燥体を焼成して一対の電極層８１を有するハニカム焼成体を作製する。これにより、電極層８１を有するハニカム構造体８が得られる。なお、一対の電極層８１は必須の構成要素ではなく、ハニカム構造体８は一対の電極層８１を備えていなくてもよい。
【0074】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【実施例0075】
次に、実施例を挙げる。本発明者は、触媒担持体５に所定の電力量を投入した際の触媒担持体５の最高温度と温度拡散係数との関係を調査した。すなわち、以下の表に示すように、１０個の供試体を準備して、それぞれの供試体の触媒担持体５に所定の電力量を投入した際の触媒担持体５内の最高温度（Ｍａｘ温度）、クラック発生有無及び触媒劣化の有無を調査した。
【0076】
供試体１～６は、温度拡散係数が互いに異なる触媒担持体５を使用したものである。これらの温度拡散係数の差異は、触媒担持体５の熱伝導率及び嵩密度のバラツキに起因するものである。なお、供試体１～６の触媒担持体５には、触媒は塗布されていない。供試体１～６の温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率を触媒担持体５の嵩密度で除した値とした。供試体１～３は、互いに異なる熱伝導率を有する一方で、同じ嵩密度を有している。これとは逆に、供試体４～６は、互いに異なる嵩密度を有する一方で、同じ熱伝導率を有している。
【0077】
供試体７，８は、供試体２，３の触媒担持体５に触媒を塗布したものである。同様に、供試体９，１０は、供試体４，６の触媒担持体５に触媒を塗布したものである。これらの温度拡散係数の算出には、触媒の熱伝導率及び嵩密度の影響も加味している。すなわち、供試体７，８の温度拡散係数は、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を触媒担持体５及び触媒の嵩密度で除した値とした。
【0078】
なお、供試体７～１０において触媒はハニカム構造体８の隔壁８０１の表面細孔に担持されており、触媒によるハニカム構造体８の隔壁８０１の厚み増加は無いものとする。したがって、触媒担持体５に触媒が塗布された形態（供試体７～１０）において、触媒が塗布されている隔壁８０１部の体積増加は無いと考えられる。
【0079】
触媒担持体５に投入する電力量は、触媒担持体５のそれぞれで平均温度が等しくなるように設定した。以下の表に示す供試体１～３，７，８については３ｋＷ×４３．５ｓｅｃ（１３０ｋＪ）の電力を投入し、供試体４～６，９，１０については２．４ｋＷ×４３．５ｓｅｃ（１０４ｋＪ）の電力を投入した。
【0080】
【表1】
【0081】
なお、触媒担持体５内の最高温度（Ｍａｘ温度）は熱電対により測定した。クラック発生の有無及び触媒劣化の有無は、触媒担持体５内の最高温度から判断した。触媒担持体５内の最高温度が９５０℃超の場合にクラック発生有と判断した。触媒担持体５内の最高温度が９００℃超の場合に触媒劣化有と判断した（触媒が担持されていない供試体１～６についても同様である）。
【0082】
図４は、実施例における温度拡散係数と最高温度との関係を示すグラフである。図４において、黒塗りの丸（●）のプロットは、供試体１～３における温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を示している。白塗りの丸（〇）のプロットは、供試体４～６における温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を示している。黒塗りの三角（▲）のプロットは、供試体７，８における温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を示している。白塗りの三角（△）のプロットは、供試体９，１０における温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を示している。
【0083】
いずれの供試体においても、温度拡散係数が小さいほど触媒担持体５の最高温度が高く、温度拡散係数が大きいほど触媒担持体５の最高温度が低くなっている。上述のように、温度拡散係数は、触媒担持体５の熱伝導率を触媒担持体５の嵩密度で除した値、又は触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を触媒担持体５及び触媒の嵩密度で除した値としている。すなわち、図４の結果から、触媒担持体５の最高温度が、触媒担持体５の熱伝導率に比例するとともに、触媒担持体５及び触媒の嵩密度に反比例することが確認できる。このことから、触媒担持体５の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５の嵩密度に反比例する温度拡散係数、又は触媒担持体５及び触媒の熱伝導率に比例し及び／又は触媒担持体５及び触媒の嵩密度に反比例する温度拡散係数に基づき電気加熱式触媒装置３に供給する電力量を制御することで、触媒担持体５にクラックが発生する虞を低減できることが分かる。
【0084】
供試体１～３のプロット（●）から温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を表す近似式を求めたところ、以下の式（１）を得ることができた。ｙは触媒担持体５内の最高温度であり、ｘは温度拡散係数である。
ｙ＝－１１．８ｘ＋１０３５．５・・・（１）
ｙ＝－１１．８ｘ＋１０３５．５・・・（１）
【0085】
同様に、供試体４～６のプロット（〇）から温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を表す近似式を求めたところ、以下の式（２）を得ることができた。ｙは触媒担持体５内の最高温度であり、ｘは温度拡散係数である。
ｙ＝－９．０ｘ＋９８６．６・・・（２）
ｙ＝－９．０ｘ＋９８６．６・・・（２）
【0086】
上述のように、供試体１～３は、互いに異なる熱伝導率を有する一方で、同じ嵩密度を有している。これとは逆に、供試体４～６は、互いに異なる嵩密度を有する一方で、同じ熱伝導率を有している。すなわち、供試体１～３のプロット（●）は、触媒担持体５内の最高温度に与える熱伝導率の変化の影響を表し、供試体４～６のプロット（〇）は、触媒担持体５内の最高温度に与える嵩密度の変化の影響を表している。式（１）及び式（２）の傾きの値（「－１１．８」及び「－９．０」）を比較することで分かるように、触媒担持体５内の最高温度は、嵩密度の変化の影響と比べて、熱伝導率の変化の影響をより多く受ける傾向にある。
【0087】
上述のように温度拡散係数を、触媒担持体５の熱伝導率を触媒担持体５の嵩密度で除した値としてもよいが、触媒担持体５熱伝導率を触媒担持体５の嵩密度で除した値に、触媒担持体５内の最高温度が熱伝導率の変化の影響をより多く受けることを考慮に入れた定数を乗じてもよい。この定数は、式（１）及び式（２）の傾きの値から、１より大きく１．５以下の値であってよく、好ましくは１．１５以上かつ１．４以下の値であってよく、より好ましくは１．３１（＝－１１．８÷－９．０）であり得る。この定数を用いることで、触媒担持体５にクラックが発生する虞をより確実に低減できる。
【0088】
同様に、供試体７，８のプロット（▲）から温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を表す近似式を求めたところ、以下の式（３）を得ることができた。ｙは触媒担持体５内の最高温度であり、ｘは温度拡散係数である。
ｙ＝－１４．４ｘ＋９８７．８・・・（３）
ｙ＝－１４．４ｘ＋９８７．８・・・（３）
【0089】
また、供試体９，１０のプロット（△）から温度拡散係数と触媒担持体５内の最高温度との関係を表す近似式を求めたところ、以下の式（４）を得ることができた。ｙは触媒担持体５内の最高温度であり、ｘは温度拡散係数である。
ｙ＝－１０．９ｘ＋９６３．８・・・（４）
ｙ＝－１０．９ｘ＋９６３．８・・・（４）
【0090】
上述のように、供試体７，８は、互いに異なる熱伝導率を有する一方で、同じ嵩密度を有している。これとは逆に、供試体９，１０は、互いに異なる嵩密度を有する一方で、同じ熱伝導率を有している。すなわち、供試体７，８のプロット（▲）は、触媒担持体５内の最高温度に与える熱伝導率の変化の影響を表し、供試体９，１０のプロット（△）は、触媒担持体５内の最高温度に与える嵩密度の変化の影響を表している。式（３）及び式（４）の傾きの値（「－１４．４」及び「－１０．９」）を比較することで分かるように、触媒担持体５内の最高温度は、触媒の熱伝導率及び嵩密度の影響を加味した場合でも、嵩密度の変化の影響と比べて、熱伝導率の変化の影響をより多く受ける傾向にある。
【0091】
上述のように温度拡散係数を、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を触媒担持体５及び触媒の嵩密度で除した値としてもよいが、触媒担持体５及び触媒の熱伝導率を触媒担持体５及び触媒の嵩密度で除した値に、触媒担持体５内の最高温度が熱伝導率の変化の影響をより多く受けることを考慮に入れた定数を乗じてもよい。この定数は、式（３）及び式（４）の傾きの値から、１より大きく１．５以下の値であってよく、好ましくは１．１５以上かつ１．４以下の値であってよく、より好ましくは１．３２（＝－１４．４÷－１０．９）であり得る。この定数を用いることで、触媒担持体５にクラックが発生する虞をより確実に低減できる。
【符号の説明】
【0092】
１ ：内燃機関
３ ：電気加熱式触媒装置
４ ：制御装置
４０ ：加熱制御部
５ ：触媒担持体
６ ：排気通路
３ ：電気加熱式触媒装置
４ ：制御装置
４０ ：加熱制御部
５ ：触媒担持体
６ ：排気通路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
