特許 7380657 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20231108BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20231108BHJP

   F01N 3/023 20060101ALI20231108BHJP

   F01N 3/027 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

F01N3/20 B

F01N3/20 K ZHV

F01N3/24 L

F01N3/023 K

F01N3/027 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021129143

(22)【出願日】2021-08-05

(65)【公開番号】P2023023537

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2023-05-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】北浦 浩一

(72)【発明者】

【氏名】廣岡 重正

(72)【発明者】

【氏名】是永 真吾

(72)【発明者】

【氏名】今井 大地

【審査官】前田 浩

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－６８２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－５７３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－７２６６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

通電により発熱する触媒担体に触媒を担持した排気浄化触媒であり前記触媒担体に通電することにより前記触媒担体を発熱させる電気加熱式触媒を有する電気加熱式触媒システムが搭載されており、前記電気加熱式触媒と、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとが、排気通路において上流側から前記電気加熱式触媒、前記フィルタの順に配置されている内燃機関に適用されて、
前記フィルタに堆積している前記粒子状物質を酸化させて除去する再生処理と、
前記電気加熱式触媒の絶縁抵抗が既定値以下であると判定されているときに前記電気加熱式触媒の前端部に堆積した前記粒子状物質を酸化させて除去する回復処理と、を実行する内燃機関の制御装置であり、
前記再生処理は前記再生処理の開始前よりも前記内燃機関の燃焼室から排出される排気の温度を上昇させる処理であり、
前記回復処理は前記燃焼室から排出される排気の温度を前記再生処理の場合よりも高い温度まで上昇させる処理であり、
前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されており且つ前記フィルタにおける前記粒子状物質の堆積量が既定量以上であると判定されているときには、前記再生処理を実行してから前記回復処理を実行する内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記排気通路における前記電気加熱式触媒よりも下流側且つ前記フィルタよりも上流側に設けられた排気圧センサによって検出した排気圧力に基づいて前記堆積量を推定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記電気加熱式触媒システムは、前記絶縁抵抗を検出するための漏電検知回路を備えており、
前記漏電検知回路を用いて前記絶縁抵抗を検出する
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記再生処理及び前記回復処理では、前記内燃機関における点火時期を遅角させることによって排気の温度を上昇させる
請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されており且つ前記堆積量が前記既定量以上であると判定されていて前記回復処理に先立って前記再生処理を実行する場合には、前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されていないときに前記再生処理を実行する場合よりも前記堆積量が多い状態で前記再生処理を終了させ、前記回復処理を開始する
請求項１～４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項6】

前記燃焼室から排出される排気に含まれる酸素量が多いほど、前記回復処理の実行期間を短くする
請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項7】

前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されたときに、カウンタを既定の値に設定し、
前記回復処理を実行している間に、前記酸素量が多いほど大きな値に設定される減算量を繰り返し前記カウンタから減算して前記カウンタが終了判定値以下まで低下したときに前記回復処理を終了させる
請求項６に記載の内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は内燃機関の制御装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気を浄化する排気浄化触媒は、活性化温度において十分な能力を発揮するようになる。そのため、冷間始動時のような排気浄化触媒の温度が活性化温度未満の状態では、排気を十分に浄化できないおそれがある。

【0003】

そこで、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒に、電力を供給することによって発熱するヒータの機能を持たせた電気加熱式触媒が知られている。電気加熱式触媒であれば、内燃機関を始動する前に電力を供給して排気浄化触媒を暖機するプレヒート処理を実行できる。

【0004】

電気加熱式触媒においては、漏電を抑制するために十分に高い絶縁抵抗を確保することが求められている。特許文献１には、電気加熱式触媒への通電を制御する制御装置が開示されている。特許文献１の制御装置は、電気加熱式触媒の絶縁抵抗が低いことが検知された場合に、絶縁抵抗を回復させる回復処理を実行する。

【0005】

なお、電気加熱式触媒の前端に堆積した粒子状物質を酸化させて除去するための回復処理として、特許文献１には内燃機関を稼働させて排気を送り込むことによって排気浄化触媒を加熱することが開示されている。

【0006】

なお、排気通路に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられている場合がある。フィルタに粒子状物質が堆積すると、排気通路における排気の抵抗が増大してしまう。そのため、こうしたフィルタに流入する排気の温度を上昇させて、フィルタに堆積した粒子状物質を酸化させて除去し、フィルタを再生する再生処理を実行することもある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１２－７２６６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

回復処理によって電気加熱式触媒の前端部に堆積した粒子状物質は酸化して除去される。排気通路における電気加熱式触媒よりも下流側にフィルタが設けられている場合には、回復処理による粒子状物質の酸化熱や、電気加熱式触媒における反応熱によって、フィルタには電気加熱式触媒に送り込まれた排気よりもさらに高温になった排気が導入される。その結果、フィルタに堆積している粒子状物質の酸化反応が連鎖的に進行してフィルタの温度が過剰に上昇してしまうおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、通電により発熱する触媒担体に触媒を担持した排気浄化触媒であり前記触媒担体に通電することにより前記触媒担体を発熱させる電気加熱式触媒を有する電気加熱式触媒システムが搭載されており、前記電気加熱式触媒と、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタとが、排気通路において上流側から前記電気加熱式触媒、前記フィルタの順に配置されている内燃機関に適用される。この制御装置は、前記フィルタに堆積している前記粒子状物質を酸化させて除去する再生処理と、前記電気加熱式触媒の絶縁抵抗が既定値以下であると判定されているときに前記電気加熱式触媒の前端部に堆積した前記粒子状物質を酸化させて除去する回復処理と、を実行する。前記再生処理は前記再生処理の開始前よりも前記内燃機関の燃焼室から排出される排気の温度を上昇させる処理である。また、前記回復処理は前記燃焼室から排出される排気の温度を前記再生処理の場合よりも高い温度まで上昇させる処理である。そして、この制御装置は、前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されており且つ前記フィルタにおける前記粒子状物質の堆積量が既定量以上であると判定されているときには、前記再生処理を実行してから前記回復処理を実行する。

【0010】

上記構成によれば、再生処理を先に実行するため、回復処理を実行するときには、フィルタにおける粒子状物質の堆積量が少なくなっている。回復処理による上流側での反応熱によって高温化した排気がフィルタに導入されたとしても、堆積量が少なくなっていれば、粒子状物質が燃え尽きて連鎖的な酸化反応は収束しやすい。そのため、フィルタの温度が過剰に高くなってしまうことを抑制できる。

【0011】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記排気通路における前記電気加熱式触媒よりも下流側且つ前記フィルタよりも上流側に設けられた排気圧センサによって検出した排気圧力に基づいて前記堆積量を推定する。

【0012】

フィルタに粒子状物質が堆積すると、フィルタが目詰まりして排気が流れにくくなる。そのため、フィルタよりも上流側における排気圧力が高くなる。電気加熱式触媒よりも下流側且つフィルタよりも上流側に設けられた排気圧センサによって検出された排気圧力は、こうした粒子状物質の堆積による排気の流動抵抗の増大に応じて高くなる。そのため、上記構成のように検出した排気圧力に基づいて堆積量を推定し、推定した堆積量に基づいて粒子状物質の堆積量が既定量以上であることを判定することができる。

【0013】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記電気加熱式触媒システムは、前記絶縁抵抗を検出するための漏電検知回路を備えており、前記漏電検知回路を用いて前記絶縁抵抗を検出する。

【0014】

前記電気加熱式触媒システムが、前記絶縁抵抗を検出するための漏電検知回路を備えている場合には、前記漏電検知回路を用いて検出した前記絶縁抵抗に基づいて前記絶縁抵抗が既定値以下であると判定することができる。

【0015】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記再生処理及び前記回復処理では、前記内燃機関における点火時期を遅角させることによって排気の温度を上昇させる。
前記再生処理及び前記回復処理では、上記構成のように、前記内燃機関における点火時期を遅角させることによって排気の温度を上昇させることができる。

【0016】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されており且つ前記堆積量が前記既定量以上であると判定されていて前記回復処理に先立って前記再生処理を実行する場合には、前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されていないときに前記再生処理を実行する場合よりも前記堆積量が多い状態で前記再生処理を終了させ、前記回復処理を開始する。

【0017】

回復処理に先立って再生処理を実行する場合、再生処理に続けて実行される回復処理の実行中にも、高温の排気がフィルタに導入され続ける。そのため、回復処理の実行中もフィルタに堆積している粒子状物質を酸化させることができる。したがって、前記絶縁抵抗が既定値以下であると判定されていないときに再生処理を実行する場合よりも前記堆積量が多い状態で再生処理を終了させたとしても、堆積量を十分に低減することができる。上記構成によれば、再生処理の実行期間を短くして、速やかに回復処理に移行させることができる。

【0018】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記燃焼室から排出される排気に含まれる酸素量が多いほど、前記回復処理の実行期間を短くする。
粒子状物質は、酸素が多いほど酸化しやすい。そのため、排気に含まれる酸素量が多いほど、回復処理の実行期間は短くて済む。上記構成によれば、こうした実情にあわせて排気に含まれる酸素量が多いほど、回復処理の実行期間を短くするため、必要以上に回復処理が実行されることを抑制できる。

【0019】

内燃機関の制御装置の一態様では、前記絶縁抵抗が前記既定値以下であると判定されたときに、カウンタを既定の値に設定する。そして、前記回復処理を実行している間に、前記酸素量が多いほど大きな値に設定される減算量を繰り返し前記カウンタから減算して前記カウンタが終了判定値以下まで低下したときに前記回復処理を終了させる。こうした構成を採用することによって、前記燃焼室から排出される排気に含まれる酸素量が多いほど、前記回復処理の実行期間を短くする構成を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】図１は、内燃機関の制御装置の一実施形態である制御装置と、同制御装置が制御する内燃機関を備えた車両との関係を示す模式図である。

【図2】図２は、上記車両に搭載された電気加熱式触媒システムの概略構成を示す模式図である。

【図3】図３は、絶縁回復要求の操作にかかるルーチンにおける一連の処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、絶縁回復要求がＯＮになっているときに実行する一連の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上且つ絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されたときの各種の状態の推移を示すタイムチャートである。図５（ａ）は絶縁回復要求の状態、図５（ｂ）は堆積量ＰＭ、図５（ｃ）は目標温度、図５（ｄ）はカウンタＣＮＴ、それぞれの推移を示している。

【図6】図６は、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ未満且つ絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｔｔ＿ｘ以下であると判定されたときの各種の状態の推移を示すタイムチャートである。図６（ａ）は絶縁回復要求の状態、図６（ｂ）は堆積量ＰＭ、図６（ｃ）は目標温度、図６（ｄ）はカウンタＣＮＴ、それぞれの推移を示している。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、一実施形態にかかる内燃機関の制御装置である制御装置１００について、図１～図６を参照して説明する。
＜車両１０の構成＞
まず、図１を参照して制御装置１００が搭載された車両１０の構成を説明する。

【0022】

図１に示すように車両１０は、内燃機関１１及び第２モータジェネレータ３２を動力源として備えている。すなわち車両１０は、ハイブリッド車両である。なお、車両１０は、ハイブリッド車両の中でも、外部電源６０に接続してバッテリ５０を充電することができるプラグインハイブリッド車両である。そのため、バッテリ５０には、外部充電用の充電器５１が接続されている。なお、バッテリ５０は、例えば４００Ｖの高圧バッテリである。また、第２モータジェネレータ３２は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。

【0023】

内燃機関１１は、吸気通路１２と排気通路２１を備えている。なお、図１に示す例では、内燃機関１１は、４つの気筒を備えている。吸気通路１２には、吸気通路１２を流れる吸気の流量を調整するためのスロットルバルブ１３が設けられている。内燃機関１１には、吸気中に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁１４が、各気筒に対して１つずつ設けられている。なお、複数の燃料噴射弁１４は、各気筒に対して複数個ずつ設けられていてもよいし、各気筒に対して設けられている個数がそれぞれ異なっていてもよい。また、内燃機関１１には、燃料と吸気との混合気を火花放電により点火する複数の点火プラグ１５が、各気筒に対して１つずつ設けられている。なお複数の点火プラグ１５は、各気筒に対して複数個ずつ設けられていてもよいし、各気筒に対して設けられている個数がそれぞれ異なっていてもよい。

【0024】

内燃機関１１の排気通路２１には、触媒コンバータ２９が設置されている。触媒コンバータ２９には通電に応じて発熱する電気加熱式触媒２１０が搭載されている。電気加熱式触媒２１０は、電源装置２２０を介してバッテリ５０と接続されている。電気加熱式触媒２１０を含む電気加熱式触媒システム２００の詳しい構成については、図２を参照して後述する。また、排気通路２１における触媒コンバータ２９よりも下流側には、フィルタ３６が設けられている。フィルタ３６は、排気に含まれる粒子状物質を捕集する。粒子状物質は燃焼によって生じるカーボンを主成分とする微細な粒子状の物質である。

【0025】

第２モータジェネレータ３２は、パワーコントロールユニット３５を介してバッテリ５０と接続されている。第２モータジェネレータ３２は、減速機構３４を介して駆動輪４０に連結されている。

【0026】

また、内燃機関１１は、動力分割機構３０及び減速機構３４を介して駆動輪４０に連結されている。なお、動力分割機構３０には、第１モータジェネレータ３１も連結されている。第１モータジェネレータ３１は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。動力分割機構３０は、遊星歯車機構であり、内燃機関１１の駆動力を第１モータジェネレータ３１と駆動輪４０とに分割することができる。

【0027】

第１モータジェネレータ３１は、内燃機関１１の駆動力や駆動輪４０からの駆動力を受けて発電を行う。また、第１モータジェネレータ３１は、内燃機関１１を始動する際に、内燃機関１１の回転軸を駆動するスタータとしての役割も担う。その際には、第１モータジェネレータ３１は、バッテリ５０からの電力の供給に応じて駆動力を発生するモータとして機能する。

【0028】

第１モータジェネレータ３１及び第２モータジェネレータ３２は、パワーコントロールユニット３５を介してバッテリ５０に接続されている。第１モータジェネレータ３１によって発電された交流電力は、パワーコントロールユニット３５により直流に変換されてバッテリ５０に充電される。すなわち、パワーコントロールユニット３５はインバータとして機能する。

【0029】

また、バッテリ５０の直流電力は、パワーコントロールユニット３５により交流に変換されて、第２モータジェネレータ３２に供給される。なお、車両１０を減速させる際には、駆動輪４０からの駆動力を利用して第２モータジェネレータ３２で発電を行う。そして、発電した電力はバッテリ５０に充電される。すなわち、この車両１０では回生充電を行う。この際には、第２モータジェネレータ３２は、ジェネレータとして機能する。このときには、第２モータジェネレータ３２によって発電された交流電力は、パワーコントロールユニット３５により直流に変換されてバッテリ５０に充電される。

【0030】

なお、第１モータジェネレータ３１をスタータとして機能させるときは、パワーコントロールユニット３５は、バッテリ５０の直流電力を交流に変換して第１モータジェネレータ３１に供給する。

【0031】

＜制御装置１００について＞
制御装置１００は、内燃機関１１、第１モータジェネレータ３１及び第２モータジェネレータ３２を制御する。すなわち、制御装置１００は、プラグインハイブリッド車両である車両１０のパワートレーンを制御する制御装置である。そのため、制御装置１００は、電気加熱式触媒システム２００を含む内燃機関１１を制御する。要するに、制御装置１００は、内燃機関１１を制御する制御装置でもある。

【0032】

制御装置１００は、車両１０の各部に設けられたセンサの検出信号が入力されている。制御装置１００に入力される検出信号には、車速、アクセルペダル開度、バッテリ５０の残容量に応じた充電状態ＳＯＣが含まれる。また、制御装置１００には、内燃機関１１の冷却水の温度である水温Ｔｗを検出する水温センサ１０１が接続されている。また、制御装置１００には、車両１０の運転者が車両１０のシステムの起動及び停止を行うためのパワースイッチ１０２も接続されている。そのため、制御装置１００は、パワースイッチ１０２からの入力信号に基づいて、車両１０のシステムの起動状態を把握する。制御装置１００には、内燃機関１１から排出された排気の温度である排気温度を検出する上流側排気温センサ１０３が接続されている。なお、上流側排気温センサ１０３は排気通路２１における触媒コンバータ２９よりも上流側に配置されている。また、排気通路２１における触媒コンバータ２９よりも下流側であり且つフィルタ３６よりも上流側の部分には、下流側排気温センサ１０７が配置されている。下流側排気温センサ１０７は、触媒コンバータ２９を通過した排気の温度を検出する。また、上流側排気温センサ１０３及び下流側排気温センサ１０７と同様に、触媒コンバータ２９の上流側と下流側には、それぞれ空燃比センサが設けられている。排気通路２１における触媒コンバータ２９よりも上流側の部分に配置されている上流側空燃比センサ１０５は、触媒コンバータ２９に導入される排気の空燃比を検出する。排気通路２１における触媒コンバータ２９よりも下流側であり且つフィルタ３６よりも上流側の部分には、下流側空燃比センサ１０６が配置されている。下流側空燃比センサ１０６は、触媒コンバータ２９を通過した排気の空燃比を検出する。そして、排気通路２１における触媒コンバータ２９とフィルタ３６との間の部分には、排気の圧力を検出する排気圧センサ１０４が配置されている。これらのセンサはいずれも制御装置１００に接続されている。制御装置１００には、これらのセンサの検出信号が入力されている。

【0033】

上記のように構成された車両１０は、バッテリ５０に蓄えられている電力を利用して第２モータジェネレータ３２を駆動することにより、第２モータジェネレータ３２のみを利用して駆動輪４０を駆動するモータ走行を行うことができる。また、内燃機関１１と第２モータジェネレータ３２を利用して駆動輪４０を駆動するハイブリッド走行を行うこともできる。

【0034】

＜電気加熱式触媒システム２００の構成＞
次に図２を参照して電気加熱式触媒システム２００の構成を説明する。
図２に示すように、触媒コンバータ２９には、電気加熱式触媒２１０を構成する第１排気浄化触媒２６に加えて、第２排気浄化触媒２７が搭載されている。第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７は、いずれも排気の流れる方向に延びる複数の通路が区画されたハニカム構造の触媒担体に、三元触媒を担持させたものである。

【0035】

第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７は、ケース２４に収容されている。ケース２４は、金属、例えばステンレス鋼によって形成された筒である。ケース２４は、排気通路２１の一部を構成する排気管である。ケース２４内において、第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７と、ケース２４との間には、マット２８が介在している。マット２８は、絶縁体であり、例えば、アルミナを主成分とする無機繊維によって形成されている。

【0036】

マット２８は、圧縮された状態で第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７とケース２４との間に介在している。そのため、第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７は、圧縮されたマット２８の復元力によってケース２４内に保持されている。

【0037】

ケース２４の上流側の部分には、上流側ほど径が小さくなっている上流側接続管２３が外側から被せられて固定されている。また、ケース２４の下流側の部分には、下流側ほど径が小さくなっている下流側接続管２５が外側から被せられて固定されている。

【0038】

図２に示すように、上流側接続管２３は、ケース２４よりも直径の小さな上流側排気管２２とケース２４とを接続する。同様に、下流側接続管２５は、ケース２４よりも直径の小さな下流側の排気管とケース２４とを接続する。このように、第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７を収容したケース２４と上流側接続管２３と下流側接続管２５とは、排気通路２１の一部を構成する触媒コンバータ２９を構成している。

【0039】

なお、ケース２４の上流側の端部は、上流側排気管２２に近づくにつれて径が小さくなっており、最も上流側排気管２２に近い部分の直径は、上流側排気管２２の直径とほぼ等しくなっている。

【0040】

第１排気浄化触媒２６は、第２排気浄化触媒２７よりも上流側に位置している。第１排気浄化触媒２６の触媒担体は、通電されると電気抵抗となって発熱する素材によって形成されている。例えば、こうした素材としては、炭化ケイ素を用いることができる。なお、触媒担体は、温度が高いときには温度が低いときよりも電気抵抗が小さくなる特性を持っている。

【0041】

第１排気浄化触媒２６には、第１電極２１１及び第２電極２１２が取り付けられている。第１電極２１１は正電極であり、第２電極２１２は負電極である。第１電極２１１と第２電極２１２の間に電圧をかけることによって第１排気浄化触媒２６に電流が流れる。第１排気浄化触媒２６に電流が流れると、触媒担体の電気抵抗によって触媒担体が発熱する。

【0042】

触媒担体の全体に対して均一に電流を流すために、第１電極２１１及び第２電極２１２は、触媒担体の外周面に沿って周方向及び軸方向に延びている。また、第１電極２１１及び第２電極２１２は、それぞれケース２４を貫通している。

【0043】

第１電極２１１及び第２電極２１２のそれぞれとケース２４との間には、アルミナなどの絶縁材料で構成された絶縁碍子２１３が嵌め込まれている。また、ケース２４の内周面には、絶縁材料を塗布して絶縁コートが施されている。すなわち、排気管であるケース２４における触媒担体が配置される部位には、絶縁コートが施されている。絶縁コートとしては、例えば、ガラスコートを用いることができる。これにより、第１排気浄化触媒２６は、ケース２４に対して電気的に絶縁されている。なお、絶縁コートは、温度が高いときには温度が低いときよりも電気抵抗が小さくなる特性を持っている。

【0044】

上記のように、第１排気浄化触媒２６には、第１電極２１１及び第２電極２１２が取り付けられている。これにより、第１排気浄化触媒２６は、電力を供給することによって発熱する電気加熱式触媒２１０になっている。以下では、電気加熱式触媒２１０をＥＨＣ２１０と称する。通電によって触媒担体が発熱することで第１排気浄化触媒２６が加熱され、活性化が促進される。

【0045】

また、内燃機関１１が稼働して排気が流れるようになると、ＥＨＣ２１０を通過して温められた排気によって、熱が第２排気浄化触媒２７にも移動する。これにより、第２排気浄化触媒２７の暖機も促進される。

【0046】

第１電極２１１及び第２電極２１２は、パワーケーブルによって電源装置２２０にそれぞれ接続されている。こうしてＥＨＣ２１０は、電源装置２２０の電源回路２２１を介してバッテリ５０に接続されている。電源装置２２０は、絶縁トランジスタ及びパワースイッチング素子を含む電源回路２２１と、電源回路２２１を制御する電源用制御装置である電源用マイコン２２２を備えている。電源回路２２１には、電流センサ２２４と、電圧センサ２２５とが設けられている。電流センサ２２４及び電圧センサ２２５は電源用マイコン２２２に接続されている。電源用マイコン２２２は、電流センサ２２４が出力する信号に基づいてＥＨＣ２１０に供給されている電流を検出する。また、電源用マイコン２２２は、電圧センサ２２５が出力する信号に基づいてＥＨＣ２１０に印加している電圧を検出する。なお、電源装置２２０には、補機バッテリ５５が接続されている。

【0047】

また、電源装置２２０の電源回路２２１には、ＥＨＣ２１０の絶縁抵抗Ｒｔを検出して漏電を検知するための漏電検知回路２２３が設けられている。例えば、漏電検知回路２２３は、基準抵抗を備えている。漏電を検知する際には、補機バッテリ５５から漏電検知回路２２３を含む電源回路２２１に電力を供給する。そして、電源用マイコン２２２は、このときに電流センサ２２４及び電圧センサ２２５によって検出される電流値及び電圧値に基づいてＥＨＣ２１０の絶縁抵抗Ｒｔを算出する。なお、絶縁抵抗Ｒｔは絶縁コートの電気抵抗値である。絶縁抵抗Ｒｔが低いことに基づいて漏電を検知する。

【0048】

電源装置２２０は、制御装置１００と相互に通信可能に接続されており、電源用マイコン２２２によって算出された絶縁抵抗Ｒｔは制御装置１００に出力される。また、制御装置１００は、電源装置２２０に指令を出力し、電源装置２２０を介してＥＨＣ２１０への通電を制御する。すなわち、制御装置１００は、電源装置２２０を介してバッテリ５０の電力をＥＨＣ２１０に供給する。

【0049】

＜走行モードについて＞
プラグインハイブリッド車両である車両１０では、バッテリ５０の充電状態ＳＯＣに十分な余裕がある場合には、第２モータジェネレータ３２のみを走行用の動力源として用いるモータ走行モードで走行する。このときの制御装置１００は、内燃機関１１を停止した状態に維持している。そして、制御装置１００は、第２モータジェネレータ３２が要求駆動力分の駆動力が得られるトルクを発生するようにパワーコントロールユニット３５を制御する。

【0050】

また、制御装置１００は、モータ走行モードでの走行中に、バッテリ５０の充電状態ＳＯＣが一定の値を下回ると、車両１０の走行モードをモータ走行モードからハイブリッド走行モードに切り替える。ハイブリッド走行モードは、内燃機関１１及び第２モータジェネレータ３２の双方を走行用の動力源として用いる走行モードである。

【0051】

＜プレヒート処理について＞
ハイブリッド走行モードへの切り替え直後から十分な排気浄化能力を発揮できるようにするためには、ハイブリッド走行モードに移行して内燃機関１１を始動する前にＥＨＣ２１０に通電して、第１排気浄化触媒２６を暖機しておくことが望ましい。

【0052】

そのため、制御装置１００は、内燃機関１１の始動に先立ってバッテリ５０の電力をＥＨＣ２１０に通電して第１排気浄化触媒２６を暖機するプレヒート処理を実行する。
制御装置１００は、ＥＨＣ通電要求がＯＮになっているときにプレヒート処理を実行する。なお、ＥＨＣ通電要求は、次の２つの条件のいずれもが成立しているときに、ＯＮにされる。

【0053】

・充電状態ＳＯＣがハイブリッド走行モードへの切替閾値を下回っている。
・第１排気浄化触媒２６の温度が活性化温度よりも低い既定温度以下である。
制御装置１００は、水温センサ１０１によって検出される水温Ｔｗに基づいて第１排気浄化触媒２６の温度を推定している。例えば、制御装置１００は、水温センサ１０１によって検出される水温Ｔｗを第１排気浄化触媒２６の温度とみなして第１排気浄化触媒２６の温度が活性化温度よりも低い既定温度以下であるか否かを判定している。

【0054】

通電要求がＯＮになると、制御装置１００は、プレヒート処理を開始する。なお、制御装置１００は、プレヒート処理を実行している間は、内燃機関１１の始動を禁止する。制御装置１００は、プレヒート処理において、投入電力の積算値である電力量が目標電力量に達するまでＥＨＣ２１０への通電を継続する。これによって第１排気浄化触媒２６を活性化温度以上まで加熱して暖機を行う。なお、目標電力量は暖機が完了するまで第１排気浄化触媒２６を加熱するために必要な電力量に基づいて設定される。また、電力量は、ＥＨＣ２１０に実際に供給された電力の積算値である。

【0055】

制御装置１００は、プレヒート処理において、電源回路２２１を制御してバッテリ５０の電圧を変換してＥＨＣ２１０に電力を供給する。プレヒート処理によって第１排気浄化触媒２６の温度が上昇すると、それに伴ってＥＨＣ２１０の電気抵抗は次第に低下する。そのため、制御装置１００は、電気抵抗の低下にあわせて電圧を低くして投入電力を一定の電力に維持する。また、制御装置１００は、電圧が予め設定された上限電圧の値を超えないように、上限電圧以下の範囲で電圧を制御する。すなわち、上限電圧は、プレヒート処理において電圧を制御する際の電圧の上限値である。なお、通電を開始すると、制御装置１００は、電流センサ２２４によって検出している電流値及び電圧センサ２２５で検出している電圧値を読み込み、投入電力の積算を開始する。そして、制御装置１００は、ＥＨＣ２１０に通電している間、投入電力を積算してＥＨＣ２１０に投入した電力量を算出し続ける。

【0056】

制御装置１００は、算出している電力量が目標電力量に到達したか否かを判定している。そして、電力量が目標電力量に到達したと判定した場合には、ＥＨＣ２１０への通電を終了させる。すなわち、制御装置１００は、電力量が目標電力量に到達するまでバッテリ５０からの通電を継続する。そして、制御装置１００は、電力量が目標電力量に到達すると、バッテリ５０からの通電を終了させることにより、プレヒート処理を終了させる。

【0057】

そして、制御装置１００は、プレヒート処理を終了させると、内燃機関１１の始動を許可し、内燃機関１１を始動させる。
ところで、制御装置１００は、プレヒート処理を開始する前に、ＥＨＣ２１０の絶縁抵抗Ｒｔを確認する。

【0058】

この車両１０では、システムが起動したときに、上述したように電源用マイコン２２２が漏電検知回路２２３を用いて絶縁抵抗Ｒｔを検出する。なお、上述したように、このときには補機バッテリ５５の電力をＥＨＣ２１０に供給して絶縁抵抗Ｒｔを検出する。

【0059】

ＥＨＣ通電要求がＯＮになったときに、制御装置１００は、システム起動時に検出した絶縁抵抗Ｒｔを読み込んで取得する。そして、プレヒート処理を開始する前に絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高いか否かを判定する。既定値Ｒｔ＿ｘは、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高いことに基づいて絶縁抵抗Ｒｔが漏電を抑制する上で十分な大きさであることを判定するための閾値である。絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であるときには、ＥＨＣ２１０への通電を禁止する。

【0060】

ＥＨＣ２１０への通電が禁止されているときには、制御装置１００は、ＥＨＣ通電要求がＯＮになっていてもＥＨＣ２１０への通電を行わない。すなわち、この場合には、制御装置１００は、プレヒート処理を実行せずに内燃機関１１を始動させる。

【0061】

＜回復処理について＞
制御装置１００は、低下してしまった絶縁抵抗Ｒｔを回復させる回復処理を実行する。絶縁コートが施されているケース２４内に、排気に含まれる粒子状物質が付着すると、粒子状物質に含まれるカーボンによって導通パスが形成される場合がある。すなわち、絶縁コートの表面に付着したカーボンが連なり、電流が流れている第１排気浄化触媒２６と絶縁コートが施されていない部分とを繋ぐ導通パスが形成されることがある。なお、図２に示すように触媒コンバータ２９では、ケース２４は、第１排気浄化触媒２６を収容している部分よりも上流側まで延びている。電流が流れる第１排気浄化触媒２６から離れた位置までケース２４が延びていることにより、絶縁コートが施されていない部分までのケース２４の表面積が大きくなる。これにより、通電パスの形成を抑制する効果が期待できる。

【0062】

回復処理は、内燃機関１１の排気の熱を利用してカーボンによる導通パスを焼き切る処理である。回復処理を実行すると、絶縁抵抗Ｒｔが回復することがある。
＜再生処理について＞
フィルタ３６に粒子状物質が堆積すると、排気通路２１における排気の抵抗が増大してしまう。そのため、制御装置１００は、フィルタ３６に堆積した粒子状物質を除去してフィルタ３６を再生する再生処理を実行する。再生処理では、制御装置１００は、フィルタ３６に流入する排気の温度を上昇させて、フィルタ３６に堆積した粒子状物質を酸化させる。

【0063】

なお、制御装置１００は、排気圧センサ１０４によって検出される触媒コンバータ２９とフィルタ３６との間の排気圧力に基づいてフィルタ３６における粒子状物質の堆積量ＰＭを推定する。フィルタ３６に粒子状物質が堆積するほど、排気圧センサ１０４によって検出される排気圧力は高くなる。そこで、排気圧センサ１０４で検出される排気圧力が高いほど堆積量ＰＭが多いと推定する。

【0064】

そして、制御装置１００は、排気圧力に基づいて推定した堆積量ＰＭが閾値ＰＭ＿ｙよりも多いときに、再生処理を実行する。なお、制御装置１００は、堆積量ＰＭが「０」になると再生処理を終了させる。

【0065】

＜再生処理と回復処理の実行順序について＞
このように、再生処理も回復処理も粒子状物質を酸化させて除去する処理である。回復処理によってＥＨＣ２１０の前端部、すなわちケース２４におけるＥＨＣ２１０よりも上流側の部分に堆積した粒子状物質は回復処理によって除去される。車両１０では、ＥＨＣ２１０よりも下流側にフィルタ３６が設けられている。この場合には、回復処理による粒子状物質の酸化熱や、ＥＨＣ２１０における反応熱によって、フィルタ３６にはＥＨＣ２１０に送り込まれた排気よりもさらに高温になった排気が導入される。その結果、フィルタ３６に堆積している粒子状物質の酸化反応が連鎖的に進行してフィルタ３６の温度が過剰に上昇してしまうおそれがある。

【0066】

そこで、制御装置１００は、回復処理の実行条件が成立しているときに、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されている場合には、再生処理を先に実行するようにしている。すなわち、制御装置１００では、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されているときには、再生処理を実行してから回復処理を実行する。なお、既定量ＰＭ＿ｘは閾値ＰＭ＿ｙよりも小さい値である。既定量ＰＭ＿ｘは、回復処理を実行した場合にフィルタ３６に堆積している粒子状物質が連鎖的に反応し、フィルタ３６が過剰に高温になってしまうおそれがあることを判定するための閾値である。

【0067】

次に、図３及び図４を参照しながら、再生処理と回復処理の実行順序の制御にかかる処理の流れについて説明する。
＜絶縁回復要求について＞
まず、図３を参照して、回復処理の実行要求である絶縁回復要求の操作にかかるルーチンについて説明する。図３に示すこのルーチンは、内燃機関１１の運転中に制御装置１００によって繰り返し実行される。

【0068】

制御装置１００は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ１００の処理において、絶縁抵抗Ｒｔを取得する。具体的には、制御装置１００は、検出済みの最新の絶縁抵抗Ｒｔを読み込んで取得する。例えば、制御装置１００は、システム起動時に検出した絶縁抵抗Ｒｔを読み込んで取得する。そして、次のステップＳ１１０の処理において、制御装置１００は、取得した絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であるか否かを判定する。

【0069】

ステップＳ１１０の処理において、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ１２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ１２０の処理において、絶縁回復要求をＯＮにする。なお、絶縁回復要求は初期状態ではＯＦＦである。パワースイッチ１０２がＯＦＦにされ、車両１０のシステムの稼働が停止される度に絶縁回復要求はＯＦＦにリセットされる。なお、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下である場合には、上述したようにＥＨＣ２１０への通電は禁止される。そのため、絶縁回復要求がＯＮになっているときにはＥＨＣ２１０への通電は行われず、プレヒート処理を実行せずに内燃機関１１の始動が許可される。

【0070】

一方で、ステップＳ１１０の処理において、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高いと判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ１３０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ１３０の処理において、絶縁回復要求をＯＦＦにする。後述するように、回復処理が終了したときには、制御装置１００は、絶縁抵抗Ｒｔを改めて検出する。そのため、回復処理を通じて絶縁抵抗Ｒｔが回復した場合には、このルーチンにおけるこのステップＳ１３０の処理を通じて絶縁回復要求がＯＦＦにリセットされる。また、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高くなれば、ＥＨＣ２１０への通電禁止は解除される。

【0071】

こうしてステップＳ１２０又はステップＳ１３０の処理を実行し、絶縁回復要求を更新する処理を実行すると、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了させる。
なお、回復処理が終了したときに、絶縁抵抗Ｒｔが回復すれば、ＥＨＣ２１０への通電禁止が解除されるが、回復処理が終了しても絶縁抵抗Ｒｔが回復せず、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下の状態が継続することもある。この場合には、絶縁不良の異常が発生していると判定するようにしてもよい。

【0072】

＜絶縁回復要求がＯＮのときの回復処理と再生処理について＞
図４は、絶縁回復要求がＯＮのときに制御装置１００が繰り返し実行するルーチンの処理の流れを示している。図４に示すようにこのルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ２００の処理において、堆積量ＰＭを取得する。具体的には、制御装置１００は、上述したように排気圧センサ１０４の検出した排気圧力に基づいて推定した堆積量ＰＭを読み込んで取得する。そして、制御装置１００は処理をステップＳ２１０へと進める。

【0073】

ステップＳ２１０の処理において、制御装置１００は、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘよりも少ないか否かを判定する。すなわち、このステップＳ２１０の処理では、回復処理を実行してもフィルタ３６の過熱が発生しない状態であるか否かを判定する。

【0074】

ステップＳ２１０の処理において堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘよりも少ないと判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ２２０へと進める。そして、ステップＳ２２０の処理において、回復処理として第１酸化制御を実行する。すなわち、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ未満であり、回復処理を実行してもフィルタ３６の過熱は発生しないと判定した場合には、制御装置１００は回復処理を実行する。

【0075】

一方で、ステップＳ２１０の処理において堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定した場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ２３０へと進める。そして、ステップＳ２３０の処理において、再生処理として第２酸化制御を実行する。すなわち、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であり、回復処理を実行するとフィルタ３６の過熱が発生するおそれがあると判定した場合には、制御装置１００は回復処理を実行せずに、再生処理を実行する。

【0076】

上述したように再生処理と回復処理はいずれも内燃機関１１の燃焼室から排出される排気の温度を上昇させて粒子状物質を酸化させる酸化制御である。回復処理として実行する第１酸化制御と再生処理として実行する第２酸化制御とでは、燃焼室から排出される排気の目標温度が異なっている。

【0077】

フィルタ３６に堆積している粒子状物質を酸化させる再生処理としての第２酸化制御の場合、フィルタ３６よりも上流側にある第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７における反応熱を考慮して低めの目標温度Ｔａを設定している。

【0078】

具体的には、目標温度Ｔａは、第１排気浄化触媒２６及び第２排気浄化触媒２７における反応熱によって温度が上昇した排気がフィルタ３６に流入することによって粒子状物質を酸化させることができる程度の温度に設定されている。また、目標温度Ｔａは、フィルタ３６に堆積している粒子状物質が連鎖的に酸化することによりフィルタ３６が過熱に陥らない程度の大きさに設定されている。

【0079】

一方で、ＥＨＣ２１０の前端部、すなわちケース２４におけるＥＨＣ２１０よりも上流側の部分に付着している粒子状物質に含まれるカーボンを酸化させる回復処理の場合には、触媒の反応熱によらずに粒子状物質を酸化させる必要がある。そのため、回復処理として実行する第１酸化制御における目標温度Ｔｂは、目標温度Ｔａよりも高い。目標温度Ｔｂは粒子状物質を酸化させることができる温度に設定されている。

【0080】

なお、制御装置１００では、ステップＳ２２０の回復処理としての第１酸化制御及びステップＳ２３０の再生処理としての第２酸化制御のいずれにおいても点火時期を遅角させることによって排気の温度を上昇させる。すなわち、酸化制御を実行していない場合と比較して点火時期を遅角させる。点火時期を遅角させることにより燃焼が緩慢になり、排気の温度が高くなる。第１酸化制御では、第２酸化制御よりも点火時期の遅角量を大きくすることによってより排気の温度を高くする。

【0081】

このように、第２酸化制御では燃焼室から排出される排気の温度が目標温度Ｔａになるように点火時期を遅角させ、第１酸化制御では燃焼室から排出される排気の温度が目標温度Ｔｂになるように、点火時期をより大きく遅角させる。

【0082】

また、制御装置１００は、燃料噴射量を、酸化制御を実行していない場合と比較して増量して内燃機関１１の出力を増大させる。これにより、点火時期の遅角による出力の低下を補うことができる。また、排気の流量を増大させて、単位時間当たり投入する熱量を増大させることができる。

【0083】

ステップＳ２３０の処理において、再生処理としての第２酸化制御を実行すると、制御装置１００は、この一連の処理を一旦終了させる。再生処理を実行することにより、フィルタ３６における堆積量ＰＭは次第に減少する。そのため、このルーチンを繰り返し実行することにより、堆積量ＰＭがいずれ既定量ＰＭ＿ｘよりも少なくなり、ステップＳ２１０において肯定判定がなされるようになる（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）。すなわち、いずれ再生処理から回復処理に移行するようになる。

【0084】

ステップＳ２２０の処理において、回復処理としての第１酸化制御を実行すると、制御装置１００は、処理をステップＳ２４０へと処理を進め、カウンタＣＮＴを更新する。カウンタＣＮＴは、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定され、ＥＨＣ２１０への通電を禁止したときに既定の値に設定される。このステップＳ２４０の処理では、このカウンタＣＮＴの値を減算して更新する。ステップＳ２４０の処理においてカウンタＣＮＴを減算する量は、上流側空燃比センサ１０５で検出される触媒コンバータ２９よりも上流側の排気の空燃比に応じて設定される。具体的には上流側空燃比センサ１０５で検出される空燃比が高いときほど、すなわち排気に含まれる酸素量が多いほど大きな値に設定される。

【0085】

こうしてステップＳ２４０の処理において、カウンタＣＮＴを更新すると、制御装置１００は処理をステップＳ２５０へと進める。そして、ステップＳ２５０の処理において、制御装置１００は、カウンタＣＮＴが終了判定値である閾値ＣＮＴ＿ｘ以下であるか否かを判定する。

【0086】

ステップＳ２５０の処理において、カウンタＣＮＴが閾値ＣＮＴ＿ｘより大きいと判定した場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）には、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了させる。一方で、ステップＳ２５０の処理において、カウンタＣＮＴが閾値ＣＮＴ＿ｘ以下であると判定した場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ２６０へと進める。そして、ステップＳ２６０の処理において、制御装置１００は、抵抗確認制御を実行する。

【0087】

この抵抗確認制御では、まず、システムが起動したときと同様に、電源用マイコン２２２が漏電検知回路２２３を用いて絶縁抵抗Ｒｔを検出する。次に、制御装置１００は、図３を参照して説明したルーチンを実行する。そして、改めて検出した絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高くなっていれば（ステップＳ１１０：ＮＯ）、制御装置１００は、絶縁回復要求をＯＦＦに更新する（ステップＳ１３０）。そして、制御装置１００は、抵抗確認制御を終了させ、このルーチンを終了させる。

【0088】

こうして絶縁回復要求がＯＦＦにされると、このルーチンは実行されなくなり、回復処理も実行されなくなる。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ２６０の処理において絶縁回復要求をＯＦＦに更新することにより、回復処理を終了させる。

【0089】

一方で、改めて検出した絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下のままであれば（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、制御装置１００は、絶縁回復要求をＯＮのままにする（ステップＳ１２０）。そして、制御装置１００は、抵抗確認制御を終了させ、このルーチンを終了させる。

【0090】

絶縁回復要求がＯＮのままなので、この場合には、再び回復処理が実行されることになる。なお、回復処理を繰り返し実行しても絶縁抵抗Ｒｔが回復しない場合には、ＥＨＣ２１０に異常が発生していると判定するようにしてもよい。

【0091】

このように制御装置１００は、回復処理を開始すると、ステップＳ２５０の処理においてカウンタＣＮＴが閾値ＣＮＴ＿ｘ以下であると判定されるまで、このルーチンを繰り返し実行して回復処理を継続させる。カウンタＣＮＴの初期値として設定される既定の値の大きさや、減算量の大きさは、絶縁抵抗Ｒｔを回復させるのに必要な期間に亘って回復処理を継続させることができるように、予め行う実験などの結果に基づいて設定されている。

【0092】

＜作用＞
次に、図５及び図６を参照して制御装置１００の作用について説明する。なお、図５及び図６は、回復処理が実行されるときの堆積量ＰＭの推移を示すタイムチャートである。図５及び図６では、（ｂ）が、堆積量ＰＭの推移を示している。また、図５及び図６には、堆積量ＰＭの推移の他に、絶縁回復要求の状態の推移、酸化制御における目標温度の推移、カウンタＣＮＴの推移が示されている。すなわち、図５及び図６における（ａ）は、絶縁回復要求の状態の推移を示している。図５及び図６における（ｃ）は、酸化制御における目標温度の推移を示している。図５及び図６における（ｄ）は、カウンタＣＮＴの推移を示している。

【0093】

なお、図５及び図６では、「ｔ」の後に数字を付して時刻を示している。図５及び図６では、「ｔ」の後に付された数字が大きいほど、時間的に後の時刻であることを示している。例えば、図５における「ｔ４」は、図６における「ｔ３」よりも後の時刻である。

【0094】

図５は絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定され、且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されたときの各値の推移を示すフローチャートである。図６は絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定され、且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ未満であると判定されたときの各値の推移を示すフローチャートである。

【0095】

時刻ｔ１において絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、図５（ａ）に示すように絶縁回復要求がＯＦＦからＯＮに更新される（ステップＳ１２０）。これにより、カウンタＣＮＴが既定の値に設定される。

【0096】

時刻ｔ２において図４に示したルーチンが開始されると、図５（ｂ）に示すように、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上（ステップＳ２１０：ＮＯ）であるため、再生処理として第２酸化制御が開始される（ステップＳ２３０）。これにより、図５（ｃ）に示すように、内燃機関１１の燃焼室から排出される排気の温度が目標温度Ｔａになるような酸化制御が実行される。

【0097】

こうして時刻ｔ２において再生処理を開始すると、図５（ｂ）に示すように堆積量ＰＭが次第に減少していく。時刻ｔ４において堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘを下回る（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）と、回復処理として第１酸化制御が開始される（ステップＳ２２０）。すなわち、制御装置１００が実行する処理は、再生処理から回復処理に移行する。これにより、図５（ｃ）に示すように、内燃機関１１の燃焼室から排出される排気の温度が目標温度Ｔａよりも高い目標温度Ｔｂになるような第２酸化制御が実行されるようになる。

【0098】

時刻ｔ４において回復処理が開始されると、カウンタＣＮＴの更新が開始される（ステップＳ２５０）。これにより、図５（ｄ）に示すように、時刻ｔ４以降はカウンタＣＮＴが次第に減少していく。

【0099】

このとき、回復処理によってＥＨＣ２１０の前端部の粒子状物質が酸化して除去されるとともに、触媒コンバータ２９の下流側に位置するフィルタ３６には酸化熱や、触媒コンバータ２９における反応熱で温められた排気が導入される。そのため、フィルタ３６においても粒子状物質の酸化が継続する。そのため、図５（ｂ）に示すように時刻ｔ４以降も堆積量ＰＭは減少し続ける。なお、図５では、時刻ｔ７において堆積量ＰＭは「０」になっている。

【0100】

図５（ｄ）に示すように、時刻ｔ８において、カウンタＣＮＴが閾値ＣＮＴ＿ｘ以下になったことが判定されると（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、抵抗確認制御が実行される（ステップＳ２６０）。そして、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高くなっていれば（ステップＳ１１０：ＮＯ）、図５（ａ）に示すように、時刻ｔ９において絶縁回復要求がＯＦＦに更新される。これにより、回復処理が終了する。

【0101】

このように、制御装置１００によれば、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されているときには、再生処理が先に実行される。そして、再生処理により堆積量ＰＭが減少してから回復処理が実行される。

【0102】

次に、図６を参照して堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されていないときの作用を説明する。
この場合にも、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ１において絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、絶縁回復要求がＯＦＦからＯＮに更新される（ステップＳ１２０）。これにより、カウンタＣＮＴが既定の値に設定される。

【0103】

この場合には、図６（ｂ）に示すように、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ未満（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）である。そのため、この場合には、時刻ｔ２において図４に示したルーチンが開始されると、回復処理として第１酸化制御が開始される（ステップＳ２２０）。これにより、図６（ｃ）に示すように、内燃機関１１の燃焼室から排出される排気の温度が目標温度Ｔｂになるような第１酸化制御が実行される。上述したように回復処理を実行している間は、堆積量ＰＭが減少し続ける。そのため、こうして時刻ｔ２において回復処理を開始すると、図６（ｂ）に示すように堆積量ＰＭが次第に減少していく。なお、図６では、時刻ｔ３において堆積量ＰＭは「０」になっている。

【0104】

時刻ｔ２において回復処理が開始されると、カウンタＣＮＴの更新が開始される（ステップＳ２５０）。これにより、図６（ｄ）に示すように、時刻ｔ２以降はカウンタＣＮＴが次第に減少していく。

【0105】

図６（ｄ）に示すように、時刻ｔ５において、カウンタＣＮＴが閾値ＣＮＴ＿ｘ以下になったことが判定されると（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、抵抗確認制御が実行される（ステップＳ２６０）。そして、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘよりも高くなっていれば（ステップＳ１１０：ＮＯ）、図６（ａ）に示すように、時刻ｔ６において絶縁回復要求がＯＦＦに更新される。これにより、回復処理が終了する。

【0106】

このように、制御装置１００によれば、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されていないときには、再生処理が実行されずに回復処理が実行される。そして、回復処理によりＥＨＣ２１０の前端部の粒子状物質とフィルタ３６に堆積している粒子状物質が除去される。

【0107】

＜効果＞
本実施形態の効果について説明する。
（１）制御装置１００では、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下であると判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定されているときには再生処理を先に実行する。そのため、回復処理を実行するときには、フィルタ３６における粒子状物質の堆積量ＰＭが少なくなっている。回復処理による上流側での反応熱によって高温化した排気がフィルタ３６に導入されたとしても、堆積量ＰＭが少なくなっていれば、粒子状物質が燃え尽きて連鎖的な酸化反応は収束しやすい。そのため、フィルタ３６の温度が過剰に高くなってしまうことを抑制できる。

【0108】

（２）制御装置１００では、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下と判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上と判定されていないときには、再生処理を実行せずに回復処理を実行する。そのため、一度の回復処理によって、ＥＨＣ２１０の前端部の粒子状物質及びフィルタ３６に堆積した粒子状物質の双方を除去することができる。

【0109】

（３）図５に示したように、制御装置１００では、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下と判定されており且つ堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上と判定されていて回復処理に先立って再生処理を実行する場合には、堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘを下回ったときに再生処理から回復処理に移行する。すなわち、制御装置１００は、堆積量ＰＭが「０」になる前に再生処理を終了させる。要するに、この場合には、制御装置１００は、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下と判定されていないときに再生処理を実行する場合よりも堆積量ＰＭが多い状態で再生処理を終了させ、回復処理を開始する。

【0110】

回復処理に先立って再生処理を実行する場合、再生処理に続けて実行される回復処理の実行中にも、高温の排気がフィルタ３６に導入され続ける。そのため、回復処理の実行中もフィルタ３６に堆積している粒子状物質を酸化させることができる。したがって、絶縁抵抗Ｒｔが既定値Ｒｔ＿ｘ以下と判定されていないときに再生処理を実行する場合よりも堆積量ＰＭが多い状態で再生処理を終了させたとしても、堆積量ＰＭを十分に低減することができる。したがって、制御装置１００によれば、再生処理の実行期間を短くして、速やかに回復処理に移行させることができる。

【0111】

（４）上記のように速やかに回復処理に移行させることができるため、絶縁抵抗Ｒｔを早期に回復させ、速やかに通電の禁止を解除することができる。
（５）。粒子状物質は、酸素が多いほど酸化しやすい。そのため、排気に含まれる酸素量が多いほど、回復処理の実行期間は短くて済む。制御装置１００では、燃焼室から排出される排気に含まれる酸素量が多いほど、回復処理の実行期間を短くしている。そのため、必要以上に回復処理が実行されることを抑制できる。

【0112】

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0113】

・温度が高いほど粒子状物質は酸化しやすい。内燃機関１１の燃焼室から排出される排気の温度が高いほど、カウンタＣＮＴの減算量を大きな値に設定するようにしてもよい。
・カウンタＣＮＴを用いて回復処理を終了させるタイミングを決定する方法を例示したが、こうした方法には限らない。異なる方法を適用してもよい。また、カウンタＣＮＴを減少させる例を示したが、カウンタＣＮＴを増大させていって、カウンタＣＮＴが閾値に達したことを条件に回復処理を終了させるようにしてもよい。

【0114】

・カウンタＣＮＴを回復処理の実行中のみ減算する例を示したが、再生処理の実行中に減算させる仕様もあり得る。排気の温度によっては、再生処理中にＥＨＣ２１０の前端部の粒子状物質が酸化することもあり得る。再生処理としての第２酸化制御における目標温度Ｔａが、酸化熱や反応熱が加わってもフィルタ３６における過熱が発生しない温度に設定されていればよい。

【0115】

・再生処理において、フィルタ３６に酸素を供給する制御を合わせて実行してもよい。例えば一部の気筒における燃料噴射と点火を休止させ、その気筒から排気通路２１に空気を排出させることにより、フィルタ３６に酸素を供給することができる。こうした酸素供給を行えば、触媒コンバータ２９に設けられた三元触媒に酸素が吸蔵されても、フィルタ３６に十分な酸素を供給できる。フィルタ３６に酸素を供給することにより、燃焼が促進され、速やかに再生処理を完了させることができる。また、あわせて他の気筒の燃料噴射量を増大させて、平均の空燃比を理論空燃比近傍に維持するようにしてもよい。

【0116】

・堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であることを判定する方法は適宜変更可能である。例えば、排気圧力が閾値以上であることに基づいて堆積量ＰＭが既定量ＰＭ＿ｘ以上であると判定するようにしてもよい。

【0117】

・排気圧力によらずにフィルタ３６における粒子状物質の堆積量ＰＭを推定してもよい。例えば、排気の流量から堆積量ＰＭを算出してもよい。さらに、三元触媒での反応による影響を考慮してフィルタ３６に流入する粒子状物質の量を算出するようにするとよい。また、回復処理による酸化による排気中の粒子状物質の減少量を算出してその減少量も堆積量ＰＭの算出に反映させるようにしてもよい。

【0118】

・触媒コンバータ２９の構成は、適宜変更可能である。例えば、第２排気浄化触媒２７を備えていない構成であってもよい。
・排気浄化触媒の触媒担体に担持される触媒は、三元触媒に限らず、例えば、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、又は選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。

【0119】

・電気加熱式触媒の例として、排気浄化触媒自体に電流を流し、加熱するＥＨＣ２１０を例示した。しかしながら、電気加熱式触媒の構成はこうした構成に限定されない。例えば、電気加熱式触媒は、排気浄化触媒と隣接する位置に通電により発熱するヒータを設け、ヒータによって排気浄化触媒を加熱する構成であってもよい。

【0120】

・電気加熱式触媒システム２００及び制御装置１００が搭載される車両１０は、プラグインハイブリッド車両だけでなく、プラグイン機能を有しないハイブリッド車両、及び、内燃機関１１のみを動力源とする車両であってもよい。プラグインハイブリッド車両以外のこれらの車両の例では、ＥＨＣ２１０の通電要求は、内燃機関１１の始動要求があり且つＥＨＣ２１０の温度が所定値以下となる場合にＯＮになる。

【0121】

・制御装置１００は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサ、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路として構成し得る。また、制御装置１００は、これらの組み合わせを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）としても構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【0122】

・また、内燃機関の制御装置を、車両１０のパワートレーンを制御する制御装置１００として具現化した例を示した。これに対して、内燃機関の制御装置を、内燃機関１１を制御する専用の制御装置として構成してもよい。

【符号の説明】

【0123】

１０…車両
１１…内燃機関
２１…排気通路
２４…ケース
２６…第１排気浄化触媒
２７…第２排気浄化触媒
２８…マット
２９…触媒コンバータ
３６…フィルタ
５０…バッテリ
５５…補機バッテリ
１００…制御装置
１０１…水温センサ
１０２…パワースイッチ
１０３…上流側排気温センサ
１０４…排気圧センサ
１０５…上流側空燃比センサ
１０６…下流側空燃比センサ
１０７…下流側排気温センサ
２００…電気加熱式触媒システム
２１０…電気加熱式触媒
２２０…電源装置
２２１…電源回路
２２２…電源用マイコン
２２３…漏電検知回路
２２４…電流センサ
２２５…電圧センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】