專利名稱：內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有電加熱式催化劑的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，已知有使用配設(shè)在排氣通路上的電加熱式催化劑(以下，酌情稱為“EHC(Electrically Heated Catalyst)”)來凈化廢氣的技術(shù)。例如,在專利文獻(xiàn)I中記載以下技術(shù)基于EHC的電流、電壓來推定EHC中漏電的可能性，并在存在漏電的可能性的情況下對向EHC供給的電力供給進(jìn)行限制。并且，在專利文獻(xiàn)2中記載了以下的EHC:在催化劑載體的外周面和金屬制殼的內(nèi)周面之間夾裝有作為電絕緣材料并具有緩沖性的環(huán)狀的墊部件。另外，以下，將擔(dān)載EHC內(nèi)的催化劑的構(gòu)成要素稱為“EHC載體”，將保持EHC載體 的構(gòu)成要素稱為“保持墊”。專利文獻(xiàn)I:日本特開2002 - 21541號公報專利文獻(xiàn)2:日本特開平5 - 269387號公報然而，雖然保持EHC載體的保持墊具有絕緣性，但該保持墊的絕緣性具有隨著保持墊的狀態(tài)而變化的傾向。例如，認(rèn)為當(dāng)保持墊變得高溫時保持墊的絕緣電阻降低。因此，認(rèn)為存在當(dāng)保持墊為規(guī)定溫度以上的高溫的情況下無法確保EHC的絕緣性的可能性。另夕卜，在上述的專利文獻(xiàn)I以及2記載的技術(shù)中，對于這樣的保持墊的溫度和絕緣性之間的關(guān)系沒有進(jìn)行考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述的問題而完成的，其目的在于提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，能夠通過強制冷卻保持墊確保EHC的絕緣性能。本發(fā)明的一個觀點中，內(nèi)燃機的排氣凈化裝置具備電加熱式催化劑，上述電加熱式催化劑具備催化劑載體，該催化劑載體擔(dān)載催化劑；以及載體保持部，上述載體保持部設(shè)置在上述催化劑載體的外周，保持上述催化劑載體，并且具有電絕緣性；以及冷卻單元，上述冷卻單元對上述載體保持部進(jìn)行冷卻。上述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置具有電加熱式催化劑(EHC)，該電加熱式催化劑構(gòu)成為能夠凈化內(nèi)燃機的廢氣、且能夠通過通電而暖機。電加熱式催化劑具備擔(dān)載催化劑的催化劑載體、以及具有電絕緣性并保持催化劑載體的載體保持部。另外，催化劑載體相當(dāng)于EHC載體，載體保持部相當(dāng)于保持墊。此處，存在當(dāng)載體保持部變得高溫時載體保持部的絕緣電阻降低的傾向。因而，冷卻單元對載體保持部進(jìn)行強制冷卻，以便抑制因載體保持部的高溫化而導(dǎo)致的載體保持部的絕緣性的降低。由此，能夠防止載體保持部的高溫化，從而能夠適當(dāng)?shù)卮_保電加熱式催化劑的絕緣性能。因此，能夠擴大可進(jìn)行電加熱式催化劑的通電的條件范圍。在上述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的一個方面中，當(dāng)上述催化劑的溫度低于第I規(guī)定溫度、并且上述載體保持部的溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，上述冷卻單元進(jìn)行上述載體保持部的冷卻，以使上述載體保持部的溫度降低。在該方面中，當(dāng)催化劑的溫度低于第I規(guī)定溫度、并且載體保持部的溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，冷卻單元進(jìn)行載體保持部的冷卻。與此相對，當(dāng)催化劑的溫度在第I規(guī)定溫度以上的情況下、或者載體保持部的溫度低于第2規(guī)定溫度的情況下，冷卻單元不進(jìn)行載體保持部的冷卻。這樣做是因為例如當(dāng)在催化劑的溫度在第I規(guī)定溫度以上的情況下執(zhí)行載體保持部的冷卻時，存在因催化劑的溫度降低而催化劑從活性狀態(tài)過渡到非活性狀態(tài)的可能性。因此，冷卻單元根據(jù)確保催化劑暖機以及確保絕緣性這兩個方面來切換實施或者不實施載體保持部的冷卻。由此，能夠適當(dāng)?shù)胤乐挂驁?zhí)行冷卻而導(dǎo)致催化劑過度冷卻的情況等。在優(yōu)選例中，上述第I規(guī)定溫度基于用于判定是否應(yīng)進(jìn)行上述催化劑的暖機的判定溫度設(shè)定，上述第2規(guī)定溫度基于用于判定上述載體保持部的絕緣性的判定溫度設(shè)定。例如，第I規(guī)定溫度設(shè)定為用于判定催化劑是否處于活性狀態(tài)的判定溫度，第2規(guī)定溫度設(shè)定為用于判定載體保持部的絕緣性是否得到保證的判定溫度。 在上述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的其他方面中，當(dāng)上述載體保持部的溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，上述冷卻單元進(jìn)行上述載體保持部的冷卻，以使上述載體保持部的溫度降低。在該方面中，當(dāng)載體保持部的溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下、例如在載體保持部成為相當(dāng)高的高溫的情況下，冷卻單元進(jìn)行載體保持部的冷卻。具體而言，即便催化劑處于活性狀態(tài)，當(dāng)載體保持部的溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，冷卻單元也進(jìn)行載體保持部的冷卻。此處，在聞載荷行駛時、聞速行駛時等，存在載體保持部變得聞溫的傾向，當(dāng)在此時執(zhí)行減速F / C等時，會發(fā)生載體保持部的溫度高于催化劑的溫度、載體保持部的溫度和催化劑的溫度之間的溫度差大的狀況。具體而言，會產(chǎn)生催化劑的溫度低于活性溫度、但保持墊持續(xù)處于高溫狀態(tài)的狀況。在該狀況下，優(yōu)選對電加熱式催化劑通電，但由于無法確保載體保持部的絕緣性，因此存在無法對電加熱式催化劑通電的可能性。因而，為了將上述的狀況的發(fā)生防范于未然，當(dāng)載體保持部的溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，冷卻單元進(jìn)行載體保持部的強制冷卻。由此，能夠事先確保載體保持部的絕緣性，并能夠適當(dāng)?shù)卮_保在減速F / C后等的電加熱式催化劑的可通電狀態(tài)。并且，通過以上述方式進(jìn)行強制冷卻，能夠適當(dāng)防止電加熱式催化劑內(nèi)的構(gòu)成部件的高溫化，從而能夠提高該構(gòu)成部件的耐久性。在優(yōu)選例中，上述第3規(guī)定溫度設(shè)定為比用于判定上述載體保持部的絕緣性的判定溫度高的溫度。例如，第3規(guī)定溫度設(shè)定為能夠判定是否產(chǎn)生了載體保持部的極端的溫度上升的溫度。上述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的其他方面中，上述冷卻單元具備冷卻介質(zhì)通路，上述冷卻介質(zhì)通路設(shè)置在覆蓋上述載體保持部的殼體的外周，使用于冷卻上述載體保持部的冷卻介質(zhì)沿著上述殼體的外周面流動；以及流量控制單元，上述流量控制單元對在上述冷卻介質(zhì)通路內(nèi)流動的上述冷卻介質(zhì)的流量進(jìn)行控制。在該方面中，冷卻單元使用用于冷卻載體保持部的冷卻介質(zhì)，并使冷卻介質(zhì)在電加熱式催化劑的殼體的外周部流動，由此使載體保持部從殼體的外部散熱。并且，流量控制單元控制在冷卻介質(zhì)通路內(nèi)流動的冷卻介質(zhì)的流量。在一例中，流量控制單元控制冷卻介質(zhì)的流量，以切換實施和不實施載體保持部的冷卻。在其他例中，流量控制單元根據(jù)使載體保持部的溫度降低的程度來控制冷卻介質(zhì)的流量。在上述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，優(yōu)選形成為，上述冷卻單元還具備多個突出部，該多個突出部設(shè)置在上述冷卻介質(zhì)通路內(nèi)，并以從上述殼體突出的方式形成。這樣的多個突出部作為散熱翅片而發(fā)揮功能。由此，能夠提高利用冷卻介質(zhì)進(jìn)行散熱的散熱效果。在優(yōu)選實施例中，上述冷卻單元使用空氣作為上述冷卻介質(zhì)。并且，上述流量控制單元對設(shè)置在上述冷卻介質(zhì)通路中的上述空氣的流入口、且通過開閉來切換上述空氣向上述冷卻介質(zhì)通路的導(dǎo)入和切斷的閥進(jìn)行控制。即，流量控制單元通過進(jìn)行對閥的控制來切換實施和不實施載體保持部的冷卻。并且，在優(yōu)選實施例中，上述冷卻單元使用用于對內(nèi)燃機進(jìn)行冷卻的冷卻水作為上述冷卻介質(zhì)。并且，與上述冷卻水沸騰的條件不成立的情況相比，在上述冷卻水沸騰的條 件成立的情況下，上述流量控制單元進(jìn)行增加上述冷卻水的流量的控制。由此，能夠適當(dāng)?shù)胤乐估鋮s水的沸騰。


圖I示出混合動力車輛的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2示出發(fā)動機的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3示出EHC的概要結(jié)構(gòu)圖。圖4示出保持墊溫度和保持墊的絕緣電阻之間的關(guān)系的一例。圖5示出第I實施方式中的冷卻器的概要結(jié)構(gòu)圖。圖6示出用于說明第I實施方式中的冷卻器產(chǎn)生的效果的圖。圖7示出用于說明進(jìn)行第I冷卻控制的理由的圖。圖8是示出第I實施方式中的第I冷卻控制處理的流程圖。圖9是用于說明第2冷卻控制的理由的圖。圖10是示出第I實施方式中的第2冷卻控制處理的流程圖。圖11是示出第2實施方式中的冷卻器的概要結(jié)構(gòu)圖。圖12是示出第2實施方式中的第I冷卻控制處理的流程圖。圖13是示出第2實施方式中的第2冷卻控制處理的流程圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對用于實施本發(fā)明的方式進(jìn)行說明。[裝置構(gòu)成]圖I示出本實施方式中的混合動力車輛100的概要結(jié)構(gòu)圖。另外，圖I中的虛線箭頭表不信號的輸入輸出?；旌蟿恿囕v100主要具備發(fā)動機(內(nèi)燃機)I、車軸20、驅(qū)動輪30、第I電動發(fā)電機MG I、第2電動發(fā)電機MG 2、動力分配機構(gòu)40、逆變器50、電池60、ECU (ElectronicControl Unit,電子控制單元)70。車軸20是將發(fā)動機I以及第2電動發(fā)電機MG 2的動力傳遞給車輪30的動力傳遞系統(tǒng)的一部分。車輪30是混合動力車輛100的車輪，為了簡化說明，在圖I中僅特別顯示左右前輪。發(fā)動機I例如由汽油發(fā)動機構(gòu)成，作為輸出混合動力車輛100的主要推進(jìn)力的動力源發(fā)揮功能。發(fā)動機I由ECU 70進(jìn)行各種控制。第I電動發(fā)電機MG I構(gòu)成為作為主要用于對電池60進(jìn)行充電的發(fā)電機、或者作為向第2電動發(fā)電機MG 2供應(yīng)電力的發(fā)電機而發(fā)揮功能,通過發(fā)動機I的輸出來進(jìn)行發(fā)電。第2電動發(fā)電機MG 2構(gòu)成為主要作為輔助(assist)發(fā)動機I的輸出的電動機而發(fā)揮功能。并且，第2電動發(fā)電機MG 2通過在發(fā)動機制動時、利用腳制動器進(jìn)行的制動時作為再生制動器發(fā)揮功能來產(chǎn)生制動力(再生制動力)。即，第2電動發(fā)電機MG 2具有將動能轉(zhuǎn)換成電能的再生功能，通過再生運轉(zhuǎn)來進(jìn)行發(fā)電。這些電動發(fā)電機MG I、MG 2例如構(gòu)成為同步電動發(fā)電機，具備在外周面具有多個永磁鐵的轉(zhuǎn)子、以及纏繞有形成旋轉(zhuǎn)磁場的三相線圈的定子。動力分配機構(gòu)40相當(dāng)于具有太陽輪、齒環(huán)等而構(gòu)成的行星輪(行星齒輪機構(gòu))，且構(gòu)成為能夠?qū)l(fā)動機I的輸出分配給第I電動發(fā)電機MG I以及車軸20。
逆變器50是對電池60和第I電動發(fā)電機MG I之間的電力的輸入輸出進(jìn)行控制、并對電池60和第2電動發(fā)電機MG 2之間的電力的輸入輸出進(jìn)行控制的直流交流轉(zhuǎn)換器。例如，逆變器50將通過第I電動發(fā)電機MG I發(fā)電而得的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并供給至電池60，或者將從電池60取出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并供給至第2電動發(fā)電機MG 2。電池60是構(gòu)成為能夠作為用于驅(qū)動第I電動發(fā)電機MG I以及/或者第2電動發(fā)電機MG 2的電源而發(fā)揮作用、且構(gòu)成為能夠借助第I電動發(fā)電機MG I以及/或者第2電動發(fā)電機MG 2發(fā)電而得的電力進(jìn)行充電的蓄電池。在電池60設(shè)置有構(gòu)成為能夠檢測電池60的充電狀態(tài)(S0C ;State Of Charge :充電狀態(tài))的SOC傳感器204。SOC傳感器204將與檢測出的SOC對應(yīng)的檢測信號供給至E⑶70。另外，以下，將第I電動發(fā)電機MG I以及第2電動發(fā)電機MG 2簡單地記載為“電動發(fā)電機MG”。ECU 70 具備未圖不的 CPU (Central Processing Unit,中央處理器)、ROM (ReadOnly Memory,只讀存儲器)以及RAM (Random Access Memory,隨機存取存儲器)等,并對混合動力車輛100內(nèi)的各構(gòu)成要素進(jìn)行各種控制。例如，ECU 70基于由油門開度傳感器201檢測出的油門開度、由車速傳感器202檢測出的車速等進(jìn)行控制。其次，參照圖2對發(fā)動機I進(jìn)行具體地說明。圖2示出發(fā)動機I的概要結(jié)構(gòu)圖。發(fā)動機I主要具有進(jìn)氣通路3、節(jié)氣門4、燃料噴射閥5、氣缸6a、進(jìn)氣門7、排氣門8、火花塞9、排氣通路12、以及EHC (電加熱式催化劑)13。另外，在圖2中，為了便于說明，僅不出一個氣缸6a,實際上發(fā)動機I具有多個氣缸6a。從外部導(dǎo)入的進(jìn)氣(空氣)通過進(jìn)氣通路3，節(jié)氣門4對通過進(jìn)氣通路3的氣體的流量進(jìn)行調(diào)整。通過進(jìn)氣通路3后的進(jìn)氣被供給至燃燒室6b。并且，由燃料噴射閥5噴射的燃料被供給至燃燒室6b。在燃燒室6b設(shè)置有進(jìn)氣門7和排氣門8。進(jìn)氣門7通過進(jìn)行開閉來控制進(jìn)氣通路3和燃燒室6b之間的導(dǎo)通/切斷。排氣門8通過進(jìn)行開閉來控制燃燒室6b和排氣通路12之間的導(dǎo)通/切斷。在燃燒室6b內(nèi)，通過利用火花塞9進(jìn)行點火，以上述方式供給的進(jìn)氣和燃料的混合氣燃燒?；鸹ㄈ?的點火正時等由ECU 70控制。通過這樣的燃燒，活塞6c往復(fù)運動，該往復(fù)運動經(jīng)由連桿6d傳遞到曲軸(未圖示)，曲軸旋轉(zhuǎn)。因燃燒室6b中的燃燒而產(chǎn)生的廢氣通過排氣通路12被排出。在排氣通路12上設(shè)置有EHC 13，該EHC 13構(gòu)成為能夠凈化廢氣、且能夠通過通電而暖機。關(guān)于EHC 13的詳細(xì)情況在后面敘述。另外，可以在EHC 13下游側(cè)的排氣通路12上另外設(shè)置催化劑(例如三元催化劑等)。并且，在發(fā)動機I設(shè)置有各種傳感器?？諝饬髁坑?05設(shè)置于進(jìn)氣通路3，并檢測進(jìn)氣量。水溫傳感器206設(shè)置在對發(fā)動機I進(jìn)行冷卻的冷卻水所流動的通路上，檢測冷卻水的溫度(以下，稱為“發(fā)動機水溫”)?？杖急葌鞲衅?07設(shè)置在排氣通路12，檢測廢氣的
空燃比(A / F)。這些傳感器將檢測信號供給至E⑶70。其次，參照圖3對EHC 13進(jìn)行具體說明。圖3示出EHC 13的概要結(jié)構(gòu)圖。圖3的(a)示出沿著排氣通路12的伸長方向的EHC 13的剖視圖，圖3的(b)示出沿圖3的(a)中的切斷線Xl — X2的EHC 13的剖視圖。如圖3的(a)以及圖3的(b)所示，EHC 13具有EHC載體13a、保持墊13b、殼體13c、正電極13d、負(fù)電極13e、以及絕緣件13f、13g。EHC載體13a構(gòu)成為截面呈蜂窩狀，并擔(dān)載催化劑。例如，EHC載體13a由SiC(碳化氫)等構(gòu)成。并且，EHC載體13a具有導(dǎo)電性。EHC載體13a相當(dāng)于催化劑載體的一例。另外，可以將檢測EHC 13內(nèi)的催化劑的床溫(以下，稱為“EHC床溫”)的傳感器附設(shè)于EHC載體13a。保持墊13b以覆蓋EHC載體13a的外周面的方式設(shè)置，并以覆蓋殼體13c的內(nèi)周面的方式設(shè)置，用于保持EHC載體13a。保持墊13b例如通過將氧化鋁等金屬氧化物編織成纖維狀而構(gòu)成，且具有電絕緣性。并且，保持墊13b還具有絕熱性。保持墊13b相當(dāng)于載體保持部的一例。另外，可以將檢測保持墊13b的溫度(以下，稱為“保持墊溫度”)的傳感器附設(shè)于保持墊13b。殼體13c是由例如SUS等金屬材料構(gòu)成的EHC 13的框體，在其上下游側(cè)的各個端部，經(jīng)由未圖示的連結(jié)部件與排氣通路12連接。正電極13d是端部固定于EHC載體13a的外周部的施加正電壓用的電極，負(fù)電極13e是端部固定于EHC載體13a的外周部的施加負(fù)電壓用的電極。并且，正電極13d以及負(fù)電極13e分別被由例如氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的絕緣件13f、13g覆蓋，被維持在電絕緣狀態(tài)。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的EHC 13中，在以負(fù)電極13e的電位作為基準(zhǔn)而對正電極13d施加正的驅(qū)動電壓的情況下，在導(dǎo)電性的EHC載體13a中流過有電流，EHC載體13a發(fā)熱。通過該發(fā)熱，促使EHC載體13a所擔(dān)載的催化劑升溫，EHC 13迅速地過渡到催化劑活性狀態(tài)。另外，這樣的EHC 13的結(jié)構(gòu)只不過是一例，例如EHC載體的結(jié)構(gòu)以及各電極的附設(shè)方式以及控制方式等能夠采用公知的各種方式。此處，上述的E⑶70進(jìn)行用于對EHC 13進(jìn)行暖機的控制、即催化劑暖機控制。具體而言，ECU 70進(jìn)行通過對EHC 13通電而對催化劑進(jìn)行加熱的控制，或者進(jìn)行利用發(fā)動機I的廢氣對催化劑進(jìn)行加熱的控制。以下，將通過對EHC 13通電而對催化劑進(jìn)行加熱的控制稱為“基于通電的催化劑暖機”，將利用發(fā)動機I的廢氣對催化劑進(jìn)行加熱的控制稱為“基于發(fā)動機I的催化劑暖機”。詳細(xì)來說，當(dāng)EHC床溫在規(guī)定溫度以下的情況下，E⑶70進(jìn)行基于通電的催化劑暖機或者基于發(fā)動機I的催化劑暖機，以便將EHC床溫維持在EHC 13內(nèi)的催化劑發(fā)揮最佳的排氣凈化性能的溫度(即活性溫度)以上。以下，將在EHC床溫的判定中使用的規(guī)定溫度酌情稱為“催化劑暖機判定溫度”。催化劑暖機判定溫度基于EHC 13內(nèi)的催化劑的活性溫度而設(shè)定?；旧?，當(dāng)EHC床溫在催化劑暖機判定溫度以下的情況下，E⑶70發(fā)出以催化劑暖機為目的的EHC 13的通電請求(以下，稱為“EHC通電請求”)。另外，在進(jìn)行基于通電的催化劑暖機的情況下，ECU 70例如執(zhí)行使用發(fā)動機I的輸出來使混合動力車輛100行駛的控制。與此相對，在進(jìn)行基于發(fā)動機I的催化劑暖機的情況下，ECU 70例如執(zhí)行使用電動發(fā)電機MG的輸出來使混合動力車輛100進(jìn)行EV行駛的控制。在該情況下，ECU 70對發(fā)動機I例如進(jìn)行以下控制等使發(fā)動機I進(jìn)行相當(dāng)于怠速運轉(zhuǎn)的運轉(zhuǎn)，并使點火正時延遲，以使廢氣溫度上升。[本實施方式的基本概念]其次，對實施方式的基本概念進(jìn)行說明。本實施方式中，對EHC 13內(nèi)的保持墊13b 進(jìn)行強制冷卻，以確保EHC 13的絕緣性能。參照圖4，對這樣做的理由進(jìn)行具體地說明。圖4示出保持墊溫度和保持墊13b的絕緣電阻之間的關(guān)系的一例。圖4中，橫軸表示保持墊溫度，縱軸表示絕緣電阻(相當(dāng)于體積電阻率)。另外，所謂“絕緣電阻”是利用數(shù)值來表示電流所流過的電路中的電路相互之間以及電路和大地之間的絕緣性的值，當(dāng)絕緣電阻的數(shù)值低時，容易發(fā)生漏電。如圖4所示，對于保持墊13b，由于構(gòu)成保持墊13b的氧化鋁等的物性，保持墊13b具有當(dāng)溫度變高時絕緣電阻降低的傾向。因此，在高速運轉(zhuǎn)時、高載荷運轉(zhuǎn)時等廢氣變?yōu)楦邷氐臓顩r下，保持墊溫度變得高溫，存在保持墊13b的絕緣電阻降低的傾向。并且，當(dāng)保持墊溫度成為溫度Tll以上時，保持墊13b的絕緣電阻成為用標(biāo)號Al所示的值以下，變得無法保證保持墊13b的絕緣性。因而，當(dāng)保持墊溫度在溫度Tll以上的情況下，可以說不應(yīng)該進(jìn)行EHC 13的通電。另外，以下，將用標(biāo)號Al所示的絕緣電阻的值酌情稱為“絕緣電阻下限保證值”。并且，將與絕緣電阻下限保證值A(chǔ)l對應(yīng)的保持墊溫度Tll酌情稱為“絕緣保證溫度”。例如，絕緣保證溫度設(shè)定為比催化劑暖機判定溫度高的溫度。作為一例，催化劑暖機判定溫度設(shè)定為350 [°C ]左右，絕緣保證溫度設(shè)定為500 [°C ]左右。由于如上原因，在本實施方式中，為了抑制因保持墊溫度的高溫化而導(dǎo)致的保持墊13b的絕緣性的降低，通過對保持墊13b進(jìn)行強制冷卻而使保持墊溫度降低。具體而言，在本實施方式中，使用用于對保持墊13b進(jìn)行冷卻的冷卻介質(zhì)，并使冷卻介質(zhì)在EHC 13的殼體13c的外周部流動，由此使保持墊13b從殼體13c的外部散熱。例如，通過在當(dāng)保持墊溫度在絕緣保證溫度以上的情況下對保持墊13b進(jìn)行冷卻，使保持墊溫度降低到低于絕緣保證溫度的溫度。根據(jù)本實施方式，能夠防止保持墊溫度高溫化，能夠適當(dāng)?shù)卮_保EHC 13的絕緣性能。即，通過使保持墊溫度低于絕緣保證溫度，能夠?qū)⒈３謮|13b的絕緣電阻維持在高于絕緣電阻下限保證值的值。因此，能夠擴大能夠進(jìn)行EHC 13的通電的條件范圍。以下，對具體的實施方式(第I實施方式以及第2實施方式)的內(nèi)容進(jìn)行說明。[第I實施方式]在第I實施方式中，使用空氣作為用于對保持墊13b進(jìn)行強制冷卻的冷卻介質(zhì)。具體而言，在第I實施方式中，使用通過使空氣(即行駛風(fēng))在覆蓋保持墊13b的殼體13c的外周部流動來對保持墊13b進(jìn)行強制冷卻的冷卻器。以下，將通過空氣對保持墊13b進(jìn)行冷卻的情況酌情稱為“空冷散熱”。(冷卻器的結(jié)構(gòu))參照圖5對第I實施方式中的冷卻器14的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體地說明。圖5的(a)示出沿著排氣通路12的伸長方向的EHC 13以及冷卻器14的剖視圖，圖5的(b)示出沿著圖5的(a)中的切斷線Yl —Y2的EHC 13以及冷卻器14的剖視圖。如圖5的(a)以及圖5的(b)所示，冷卻器14具備罩14a、翅片14b、以及切換閥14c。罩14a以覆蓋EHC 13中的殼體13c的外周的方式設(shè)置在殼體13c的外側(cè)。翅片14b以從殼體13c朝向罩14a突出的方式在殼體13c的外周面設(shè)置有多個，并沿EHC 13的伸長方向延伸。并且，多個翅片14b從殼體13c朝罩14a呈放射狀地設(shè)置。這樣的翅片14b作為對EHC 13的熱進(jìn)行散熱的散熱翅片發(fā)揮功能。 殼體13c的外周面和罩14a的內(nèi)周面之間的空隙14d、詳細(xì)地說多個翅片14b之間的空隙14d形成供空氣(行駛風(fēng))通過的通路。以下，將這樣的空隙14d稱為“空氣通路14d”?？諝馔?4d相當(dāng)于冷卻介質(zhì)通路的一例。切換閥14c設(shè)置在空氣流入側(cè)的罩14a的端部，即設(shè)置在空氣通路14d中的空氣的流入口。切換閥14c通過如箭頭Pl所示進(jìn)行開閉來切換空氣向空氣通路14d的導(dǎo)入和切斷。切換閥14c的開閉等由上述的E⑶70控制。另外，冷卻器14以及E⑶70相當(dāng)于本發(fā)明中的冷卻單元的一例。并且，切換閥14c以及E⑶70相當(dāng)于流量控制單元的一例。在一例中，切換閥14c設(shè)置于在多個翅片14b之間形成的、多個空氣通路14d的各個流入口、即針對多個流入口的每個獨立地設(shè)置。在其他例中，切換閥14c針對多個流入口中的相鄰的兩個以上的流入口設(shè)置。即，在該例中，一個切換閥14c對空氣向兩個以上的空氣通路14d的導(dǎo)入和切斷進(jìn)行控制。另外，這樣的切換閥14c的結(jié)構(gòu)只不過是一例，能夠采用切換流體的導(dǎo)入和切斷的公知的閥的方式。根據(jù)以上說明的冷卻器14，通過使行駛風(fēng)在覆蓋保持墊13b的殼體13c的外周部流動，能夠適當(dāng)?shù)貙Ρ３謮|13b進(jìn)行強制冷卻。具體而言，通過使用設(shè)置在空氣通路14d內(nèi)的多個翅片14b，能夠提高由行駛風(fēng)產(chǎn)生的空冷散熱效果。因此，能夠防止保持墊13b高溫化。并且，根據(jù)冷卻器14，通過使用罩14a，能夠防止極端的空冷散熱，從而能夠適當(dāng)?shù)貙HC 13進(jìn)行保溫。此外，根據(jù)冷卻器14，通過使用切換閥14c，能夠適當(dāng)?shù)貙嵤┗蛘卟粚嵤┛绽渖徇M(jìn)行切換。此處，參照圖6對由冷卻器14產(chǎn)生的效果的一例進(jìn)行說明。圖6中，橫向表示溫度，縱向表示EHC載體13a、保持墊13b、以及殼體13c，由此示意地示出EHC 13的內(nèi)部的熱傳遞。具體而言，曲線Bll示出不利用冷卻器14進(jìn)行空冷散熱的情況(換言之，在EHC 13未搭載冷卻器14的情況)下的溫度曲線的一例。并且，曲線B12表示通過冷卻器14進(jìn)行空冷散熱的情況下的溫度曲線的一例。如曲線B11、B12所示，基本上，保持墊13b從EHC載體13a受熱并向殼體13c散熱。對曲線B11、B12進(jìn)行比較，在進(jìn)行空冷散熱的情況下，與不進(jìn)行空冷散熱的情況相比，可知保持墊13b大幅散熱、即可知保持墊溫度大幅降低。這是由于設(shè)置在空氣通路14d內(nèi)的多個翅片14b的作用。因而，可以說，通過利用第I實施方式中的冷卻器14進(jìn)行空冷散熱，能夠適當(dāng)?shù)胤乐贡３謮|13b高溫化。以下，對在第I實施方式中ECU 70對冷卻器14進(jìn)行的控制的控制方法的兩個例子(以下稱為“第I冷卻控制”以及“第2冷卻控制”)進(jìn)行說明。另外，在第I冷卻控制以及第2冷卻控制中，E⑶70對冷卻器14內(nèi)的切換閥14c進(jìn)行控制。即，E⑶70通過控制切換閥14c的開閉，來切換空氣向空氣通路14d的導(dǎo)入和切斷。(第I冷卻控制)在第I實施方式中的第I冷卻控制中，當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，E⑶70執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。在該情況下，E⑶70進(jìn)行使切換閥14c打開的控制，以使空氣流入空氣通路14d。與此相對，當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況下、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況下，E⑶70不執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。在該情況下，ECU 70進(jìn)行使切換閥14c關(guān)閉的控制，以免空氣在空氣通路14d中流動。以下，將執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱的情況酌情稱為“執(zhí)行空冷散熱”，將不執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱的情況酌情稱為“不執(zhí)行空冷散熱”。 參照圖7，對進(jìn)行如上所述的第I冷卻控制的理由進(jìn)行說明。圖7示出EHC床溫以及保持墊溫度的溫度曲線的一例。圖7的橫軸表示時間，縱軸表示溫度。曲線A21表示EHC床溫的時間變化，曲線A22表示保持墊溫度的時間變化。如曲線A21以及曲線A22所示，可知EHC床溫以及保持墊溫度同時大幅降低。在例如減速F / C (停止供油)時，會產(chǎn)生這樣的EHC床溫以及保持墊溫度的降低?？芍谠撉闆r下會在EHC床溫和保持墊溫度之間產(chǎn)生溫度差。這是由于EHC載體13a和保持墊13b之間的邊界處的熱傳遞、保持墊13b內(nèi)部的熱傳導(dǎo)等引起的。并且，可知保持墊溫度的變化比EHC床溫的變化慢。換言之，可以說保持墊溫度的溫度變化的時間常數(shù)大于EHC床溫的溫度變化的時間常數(shù)。這是因EHC 13內(nèi)的各構(gòu)成部的熱容量等而引起的。并且，在圖7中，溫度T12表示催化劑暖機判定溫度，溫度Tll表示絕緣保證溫度。在該情況下，如圖7中的虛線區(qū)域A23所示，可知會產(chǎn)生EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下、且保持墊溫度高于絕緣保證溫度Tll的狀況。在該狀況下，由于EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下，因此會發(fā)出EHC通電請求，但由于保持墊溫度高于絕緣保證溫度Tl I，因此可以說不應(yīng)對EHC 13通電。因此，在該狀況下，考慮優(yōu)選執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷放熱，以使保持墊溫度降低從而確保保持墊13b的絕緣性。此處，在始終執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱的情況下，能夠確保保持墊13b的絕緣性，但認(rèn)為存在EHC 13內(nèi)的催化劑自身被過度冷卻的可能性。即，認(rèn)為存在未維持催化劑暖機狀態(tài)的可能性。例如，在不考慮確保催化劑暖機而僅以確保絕緣性為目的來執(zhí)行空冷散熱的情況下，存在由于催化劑被過度冷卻而催化劑從活性狀態(tài)過渡到非活性狀態(tài)的可能性。因而，在第I冷卻控制中，根據(jù)確保催化劑暖機以及確保絕緣性這兩個方面對由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱進(jìn)行控制。具體而言，僅在應(yīng)對EHC 13通電的狀況(換言之，存在進(jìn)行催化劑暖機的需要的狀況)、且無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況下，即僅在圖7中的虛線區(qū)域A23所示的狀況下，執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。即，即便是在無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況下，在并非應(yīng)對EHC 13通電的狀況的情況下，E⑶70也不執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。
詳細(xì)來說，ECU 70使用基于催化劑暖機判定溫度設(shè)定的第I規(guī)定溫度來判定是否是應(yīng)對EHC 13通電的狀況，并使用基于絕緣保證溫度設(shè)定的第2規(guī)定溫度來判定是否是無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況。進(jìn)而，當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，E⑶70執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。與此相對，當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況下、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況下，ECU 70不執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。其次，參照圖8對與第I冷卻控制有關(guān)的具體的處理進(jìn)行說明。圖8是示出第I實施方式中的第I冷卻控制處理的流程圖。該處理由ECU70以規(guī)定的周期重復(fù)執(zhí)行。首先，在步驟SlOl中，E⑶70取得EHC床溫以及保持墊溫度。具體而言，E⑶70取得附設(shè)于EHC載體13a的傳感器所檢測出的EHC床溫，并取得附設(shè)于保持墊13b的傳感器所檢測出的保持墊溫度。進(jìn)而，處理進(jìn)入到步驟S102。另外，并不限定于如上所述使用傳感器所檢測出的EHC床溫以及保持墊溫度，可以使用基于規(guī)定的參數(shù)推定出的EHC床溫以及保持墊溫度。即，作為EHC床溫以及保持墊 溫度，并不限定于使用實測值，作為EHC床溫以及保持墊溫度也可以使用推定值。在步驟S102中，E⑶70判定EHC床溫是否是低于第I規(guī)定溫度。此處，E⑶70基于EHC床溫判定是否需要對EHC 13內(nèi)的催化劑進(jìn)行暖機。換言之，判斷是否是應(yīng)對EHC 13通電的狀況。在該判定中使用的“第I規(guī)定溫度”基于催化劑暖機判定溫度設(shè)定。在一例中，第I規(guī)定溫度設(shè)定為催化劑暖機判定溫度。在其他例中，第I規(guī)定溫度設(shè)定為比催化劑暖機判定溫度高某種程度的溫度。作為一例，第I規(guī)定溫度設(shè)定為400[°C ]左右。當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度的情況(步驟S102 ;是)下，處理進(jìn)入到步驟S103。與此相對，當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況下(步驟S102 ;否)，處理進(jìn)入到步驟S105。在該情況下，為了防止通過空冷散熱進(jìn)行的催化劑的散熱、即為了確保催化劑暖機，ECU 70設(shè)為不執(zhí)行空冷散熱(步驟S105)。具體而言，ECU 70進(jìn)行使切換閥14c關(guān)閉的控制，以免空氣在空氣通路14d中流動。進(jìn)而，處理結(jié)束。在步驟S103中，E⑶70判定保持墊溫度是否在第2規(guī)定溫度以上。此處，E⑶70基于保持墊溫度判定保持墊13b的絕緣電阻是否正在降低。即，判定是否處于無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況。在該判定中使用的“第2規(guī)定溫度”基于絕緣保證溫度設(shè)定。在一例中，第2規(guī)定溫度設(shè)定為絕緣保證溫度。在其他例中，第2規(guī)定溫度設(shè)定為比絕緣保證溫度高某種程度的溫度。作為一例，第2規(guī)定溫度設(shè)定為600[°C ]左右。另外，絕緣保證溫度例如基于預(yù)先通過實驗等求出的保持墊溫度和絕緣電阻之間的關(guān)系(例如參照圖4)而設(shè)定。即，與根據(jù)該關(guān)系求出的絕緣電阻下限保證值對應(yīng)的溫度被設(shè)定為絕緣保證溫度。當(dāng)保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況(步驟S103 ;是)下，處理進(jìn)入到步驟S104。在該情況下，相當(dāng)于EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的狀況。即，可以說是應(yīng)對EHC 13通電的狀況，并且是無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況。因而，為了確保保持墊13b的絕緣性，ECU 70執(zhí)行空冷散熱，以使保持墊溫度降低(步驟S104)。具體而言，E⑶70進(jìn)行使切換閥14c打開的控制，以使空氣在空氣通路14d流動。進(jìn)而，處理結(jié)束。與此相對，當(dāng)保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況(步驟S103 ;否)下，處理進(jìn)入到步驟S105。在該情況下，由于不需要為了確保保持墊13b的絕緣性而使保持墊溫度降低，因此E⑶70不執(zhí)行空冷散熱(步驟S105)。進(jìn)而，處理結(jié)束。根據(jù)以上說明的第I冷卻控制，能夠考慮確保催化劑暖機以及確保絕緣性這兩個方面來適當(dāng)?shù)厍袚Q執(zhí)行空冷散熱和不執(zhí)行空冷散熱。具體而言，能夠適當(dāng)?shù)胤乐褂捎趫?zhí)行空冷散熱而催化劑被過度冷卻的情況，即能夠適當(dāng)?shù)胤乐勾呋瘎┡瘷C時的催化劑的散熱。(第2冷卻控制)其次，對第I實施方式中的第2冷卻控制進(jìn)行說明。在第2冷卻控制中，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，E⑶70執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。具體而言，在第2冷卻控制中，即便EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，ECU 70執(zhí)行空冷散熱，這點與第I冷卻控制不同。 參照圖9對進(jìn)行如上所述的第2冷卻控制的理由進(jìn)行說明。圖9的(a)以及圖9的(b)的橫軸表示時間，縱軸表示溫度，示出了 EHC床溫以及保持墊溫度的溫度曲線的一例。在圖9的(a)以及圖9的(b)中，曲線C21、D21表示EHC床溫的時間變化，曲線C22、D22表示保持墊溫度的時間變化。并且，圖9的(a)示出在低載荷行駛時、低速行駛時執(zhí)行減速F / C等的情況下的溫度曲線的一例，圖9的(b)示出在高載荷行駛時、高速行駛時執(zhí)行減速F / C等的情況下的溫度曲線的一例。在執(zhí)行減速F / C等的情況下，如曲線C21、D21以及曲線C22、D22所示，基本上EHC床溫以及保持墊溫度均大幅降低。當(dāng)在低載荷行駛時執(zhí)行減速F / C等的情況下，如圖9的(a)中的虛線區(qū)域C23所示，可知當(dāng)EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下時，保持墊溫度變得低于絕緣保證溫度T11。在該情況下，雖然當(dāng)EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下時會發(fā)出EHC通電請求，但由于保持墊溫度低于絕緣保證溫度T11，因此可以說能夠不進(jìn)行空冷散熱而進(jìn)行EHC13的通電。與此相對，當(dāng)在高載荷行駛時執(zhí)行減速F / C等的情況下，如圖9的(b)中的虛線區(qū)域D23所示，可知會產(chǎn)生當(dāng)EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下時，保持墊溫度高于絕緣保證溫度Tll的狀況。在因高載荷行駛、高速行駛等而EHC 13自身變?yōu)橄喈?dāng)高的高溫(例如800[°C ]以上)、且保持墊溫度始終高于絕緣保證溫度Tll的狀態(tài)下，當(dāng)執(zhí)行減速F / C時，存在產(chǎn)生上述狀況的傾向。詳細(xì)來說，該狀況被認(rèn)為是因墊溫度高于EHC床溫、墊溫度和EHC床溫之間的溫度差大的狀態(tài)而導(dǎo)致的。當(dāng)這樣的EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下、且保持墊溫度高于絕緣保證溫度Tll的狀況下，會發(fā)出EHC通電請求，但可以說不應(yīng)該進(jìn)行EHC 13的通電。在該情況下，可以說在進(jìn)行EHC 13的通電前，為了確保保持墊13b的絕緣性，需要執(zhí)行空冷散熱。具體而言，可以說在通過執(zhí)行空冷散熱而確保保持墊13b的絕緣性之前，換言之為在保持墊溫度成為絕緣保證溫度Tll以下之前，需要使EHC 13的通電的執(zhí)行待機。由于以上原因，在第2冷卻控制中，進(jìn)行用于將如上所述的EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下、且保持墊溫度高于絕緣保證溫度Tll的狀況的發(fā)生防范于未然的控制。具體而言，在第2冷卻控制中，為了確保在減速F / C后等的EHC 13的能通電狀態(tài)，預(yù)先執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱。在該情況下，ECU 70使用具有至少高于第2規(guī)定溫度的溫度(換言之，至少高于絕緣保證溫度的溫度)的第3規(guī)定溫度作為判定溫度，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下執(zhí)行空冷散熱。即，即便EHC床溫是在I規(guī)定溫度以上，當(dāng)在保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，ECU 70執(zhí)行空冷散熱。換言之，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，在EHC床溫降低到第I規(guī)定溫度以下之前的時間點執(zhí)行空冷散熱。在執(zhí)行了這樣的第2冷卻控制的情況下，保持墊溫度例如如圖9的(b)中的曲線D24所示那樣變化。由此可知，成為當(dāng)EHC床溫在催化劑暖機判定溫度T12以下時，保持墊13b被維持在比絕緣保證溫度Tll低的溫度的狀態(tài)。因此，能夠在EHC床溫降低至低于催化劑暖機判定溫度T12的溫度的時間點，開始EHC 13的通電。即，不需要像不進(jìn)行第2冷卻控制的情況那樣(參照曲線D22)，在確保保持墊13b的絕緣性之前，使EHC 13的通電的執(zhí)行待機。其次，參照圖10，對與第2冷卻控制有關(guān)的具體的處理進(jìn)行說明。圖10是示出第I實施方式中的第2冷卻控制處理的流程圖。該處理由E⑶70以規(guī)定的周期重復(fù)執(zhí)行。
步驟S201 S205的處理與上述的步驟SlOl S105的處理(參照圖8)同樣，因此省略說明。此處，以步驟S206的處理為中心進(jìn)行說明。步驟S206的處理在當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況(步驟S202 ;否)下被執(zhí)行。在步驟S206中，E⑶70判定保持墊溫度是否在第3規(guī)定溫度以上。此處，E⑶70基于保持墊溫度判定是否是應(yīng)事先執(zhí)行空冷散熱的狀況。換言之，判定是否是產(chǎn)生保持墊13b的極端的溫度上升的狀況。在該判定中使用的“第3規(guī)定溫度”設(shè)定為至少比第2規(guī)定溫度高的溫度，換言之設(shè)定為至少比絕緣保證溫度高的溫度。作為一例，第3規(guī)定溫度被設(shè)定為800 [°C]左右。當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況(步驟S206 ;是)下，處理進(jìn)入到步驟S204。在該情況下，E⑶70執(zhí)行空冷散熱，以防止保持墊13b的極端的溫度上升(步驟S204)。S卩，E⑶70事先執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱，以確保減速F / C后等的EHC13的能通電狀態(tài)。進(jìn)而，處理結(jié)束。與此相對，當(dāng)保持墊溫度低于第3規(guī)定溫度的情況(步驟S206 ;否)下，處理進(jìn)入到步驟S205。在該情況下，可以說不需要事先執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱，因此，E⑶70不執(zhí)行空冷散熱(步驟S205)。進(jìn)而，處理結(jié)束。根據(jù)以上說明的第2冷卻控制，通過事先執(zhí)行由冷卻器14進(jìn)行的空冷散熱，能夠適當(dāng)?shù)卮_保減速F / C后等的EHC 13的能通電狀態(tài)，換言之能夠擴大可進(jìn)行EHC 13的通電的條件范圍。并且，在高載荷行駛時、高速行駛時等，存在EHC 13的構(gòu)成部件(例如正電極13d、負(fù)電極13e)變得高溫的傾向，但根據(jù)上述的第2冷卻控制，由于在這樣的高載荷行駛時、高速行駛時等進(jìn)行空冷散熱，因此能夠適當(dāng)?shù)胤乐笶HC 13的構(gòu)成部件高溫化。因此，能夠使EHC 13的結(jié)構(gòu)部件的耐久性提高。另外，在上述中，示出了當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上、且保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下事先執(zhí)行空冷散熱的例子，但并不限定于使用第I規(guī)定溫度作為用于判定EHC床溫的判定溫度。即，可以使用具有與第I規(guī)定溫度不同的溫度的判定溫度，當(dāng)EHC床溫在該判定溫度以上、且保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下事先執(zhí)行空冷散熱。例如，作為該判定溫度，能夠使用比第I規(guī)定溫度高的溫度。另外，在上述中，示出了通過E⑶70對切換閥14c的開閉進(jìn)行控制來切換執(zhí)行空冷散熱和不執(zhí)行空冷散熱的例子，但并不限于此。在其他例中，ECU 70能夠通過對切換閥14c的開度進(jìn)行控制來進(jìn)行第I冷卻控制以及第2冷卻控制。具體而言，ECU 70能夠進(jìn)行以下的冷卻控制當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，將切換閥14c設(shè)定為打開側(cè)的開度，與此相對，當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況下、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況下，將切換閥14c設(shè)定為關(guān)閉側(cè)的開度。同樣地，E⑶70能夠進(jìn)行以下的第2冷卻控制當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，將切換閥14c設(shè)定為打開側(cè)的開度。[第2實施方式]其次，對第2實施方式進(jìn)行說明。在第2實施方式中，在使用用于對發(fā)動機I進(jìn)行冷卻的冷卻水作為用于對保持墊13b進(jìn)行強制冷卻的冷卻介質(zhì)這點上，與第I實施方式不同。具體而言，在第2實施方式中，使用通過使冷卻水在覆蓋保持墊13b的殼體13c的外周部流動而對保持墊13b進(jìn)行強制冷卻的冷卻器。以下，將利用冷卻水對保持墊13b進(jìn)行冷 卻的情況酌情稱為“水冷散熱”。(冷卻器的結(jié)構(gòu))參照圖11對第2實施方式中的冷卻器15的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體地說明。圖11的(a)示出沿排氣通路12的伸長方向的EHC 13以及冷卻器15的剖視圖，圖11的(b)示出沿著圖11的(a)中的切斷線Zl - Z2的EHC 13以及冷卻器15的剖視圖。如圖11的(a)以及圖11的(b)所示，冷卻器15主要具備罩15a。罩15a以覆蓋EHC 13中的殼體13c的外周的方式設(shè)置在殼體13c的外側(cè)。殼體13c的外周面和罩15a的內(nèi)周面之間的空隙15b形成供冷卻水通過的通路(以下，將這樣的空隙15b稱為“冷卻水通路15b”)。因而，罩15a構(gòu)成冷卻水通路15b的外周壁，即構(gòu)成供冷卻水通過的配管的外周壁。另外，冷卻水通路15b相當(dāng)于冷卻介質(zhì)通路的一例。冷卻水通路15b與使用冷卻水對發(fā)動機I進(jìn)行冷卻的公知的冷卻系統(tǒng)(在圖11中未圖示)連接。即，冷卻水通路15b被供給用于對發(fā)動機I進(jìn)行冷卻的冷卻水。并且，在冷卻水通路15b中流動的冷卻水的流量利用冷卻系統(tǒng)所具有的電動水泵(在圖11中未圖示。以下稱為“電動WP”)調(diào)整。電動WP構(gòu)成為具備電動式的電機，通過電機的驅(qū)動使冷卻水在冷卻水通路內(nèi)循環(huán)。并且，電動WP由ECU 70控制。S卩，在冷卻水通路15b中流動的冷卻水的流量經(jīng)由電動WP由E⑶70控制。具體而言，E⑶70通過進(jìn)行對電動WP的控制，來增加或減少冷卻水通路15b內(nèi)的冷卻水流量。另外，冷卻器15 (也包括電動WP)以及E⑶70相當(dāng)于本發(fā)明的冷卻單元的一例。并且，電動WP以及E⑶70相當(dāng)于流量控制單元的一例。根據(jù)以上說明的冷卻器15，通過使冷卻水在覆蓋保持墊13b的殼體13c的外周部流動，能夠適當(dāng)?shù)貙Ρ３謮|13b進(jìn)行強制冷卻。因此，能夠防止保持墊13b高溫化。另外，在第2實施方式中的冷卻器15中，也可以如第I實施方式所示那樣在冷卻水通路15b內(nèi)設(shè)置多個翅片。S卩，可以在殼體13c的外周面設(shè)置多個從殼體13c朝罩15a突出、且沿EHC 13的伸長方向延伸的翅片。由此，能夠提高利用冷卻水進(jìn)行冷卻的水冷散熱效果。以下，對在第2實施方式中ECU 70對冷卻器15執(zhí)行的控制方法的兩個例子進(jìn)行說明。該控制方法與上述的第I實施方式中的第I冷卻控制以及第2冷卻控制的基本的控制內(nèi)容是同樣的。因此，在第2實施方式中ECU 70對冷卻器15執(zhí)行的控制方法也使用“第I冷卻控制”以及“第2冷卻控制”的語句。另外，在第2實施方式的第I冷卻控制以及第2冷卻控制中，E⑶70對電動WP進(jìn)行控制。即，ECU 70通過控制電動WP來增加或減少冷卻水通路15b內(nèi)的冷卻水流量。(第I冷卻控制)第2實施方式中的第I冷卻控制基本上按照與第I實施方式中的第I冷卻控制同樣的觀點執(zhí)行。即，在第2實施方式中，也從確保催化劑暖機以及確保絕緣性這兩個方面出發(fā)來控制利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱。具體而言，僅在應(yīng)對EHC 13通電的狀況、且無法確保保持墊13b的絕緣性的狀況下，ECU 70執(zhí)行利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱。詳細(xì)來說，當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，E⑶70執(zhí)行利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱。在該情況下，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。與此相對，當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況下、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況下，ECU 70不執(zhí)行利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱。在該情況下，ECU 70對電動 WP進(jìn)行控制以減少冷卻水流量。另一方面，在第2實施方式中，在冷卻水沸騰的條件成立的情況下、換言之為存在冷卻水沸騰的可能性的情況下，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。具體而言，即便EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度，當(dāng)冷卻水沸騰的條件成立的情況下，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量，以防止冷卻水沸騰。其次，參照圖12對與第I冷卻控制有關(guān)的具體的處理進(jìn)行說明。圖12是示出第2實施方式中的第I冷卻控制處理的流程圖。該處理由ECU 70以規(guī)定的周期重復(fù)執(zhí)行。另夕卜，該處理在混合動力車輛100啟動(例如準(zhǔn)備就緒(ready on))、為了使冷卻水循環(huán)而開始電動WP的驅(qū)動之后執(zhí)行。步驟S301 S303的處理由于與上述的步驟SlOl S103的處理(參照圖8)同樣，因此省略說明。此處，對步驟S304 S307的處理進(jìn)行說明。當(dāng)保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況(步驟S303 ;是)下，執(zhí)行步驟S304的處理。在該情況下，由于符合EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的狀況，因此，ECU 70增加冷卻水流量而使保持墊溫度降低，以確保保持墊13b的絕緣性(步驟S304)。例如，與EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況、保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況相比，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。進(jìn)而，處理結(jié)束。當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況(步驟S302 ;否)下、或者保持墊溫度低于第2規(guī)定溫度的情況(步驟S303 ;否)下，執(zhí)行步驟S305的處理。在步驟S305中，E⑶70取得發(fā)動機運轉(zhuǎn)信息、車輛運轉(zhuǎn)信息、冷卻水信息等，以便在之后的處理中判定冷卻水沸騰的條件是否成立。例如，ECU 70取得水溫傳感器206所檢測出的發(fā)動機水溫、冷卻水流量(與針對電動WP的指令值對應(yīng))等作為冷卻水信息。進(jìn)而，處理進(jìn)入到步驟S306。在步驟S306中，ECU 70基于在步驟S305中取得的信息判定冷卻水沸騰的條件是否成立，即判定是否存在冷卻水沸騰的可能性。此處，ECU 70在冷卻水實際沸騰前的狀態(tài)下基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)信息、車輛運轉(zhuǎn)信息、冷卻水信息等進(jìn)行與冷卻水的沸騰有關(guān)的預(yù)測。在冷卻水沸騰的條件成立的情況(步驟S306 ;是)下，處理進(jìn)入到步驟S304。在該情況下，增加冷卻水流量，以防止冷卻水沸騰(步驟S304)。即，通過增加冷卻水流量并使冷卻水在冷卻水通路內(nèi)來抑制冷卻水的沸騰的發(fā)生。具體而言，與冷卻水沸騰的條件不成立的情況相比，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。進(jìn)而，處理結(jié)束。另外，EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下增加的冷卻水流量、與冷卻水沸騰的條件成立的情況下增加的冷卻水流量可以相同，也可以不同。例如，當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，ECU 70根據(jù)使保持墊溫度降低的程度等決定增加的冷卻水流量。另一方面，當(dāng)冷卻水沸騰的條件成立的情況下，E⑶70基于例如發(fā)動機運轉(zhuǎn)信息、車輛運轉(zhuǎn)信息、冷卻水信息等決定增加的冷卻水流量，以抑制冷卻水的沸騰的發(fā)生。另一方面，當(dāng)冷卻水沸騰的條件不成立的情況(步驟S306 ;否)下，處理進(jìn)入到步驟S307。在該情況下，由于可以說不需要防止冷卻水沸騰、且不需要確保保持墊13b的絕緣性，因此減少冷卻水流量(步驟S307)。例如，與EHC床溫低于第I規(guī)定溫度、且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下、或冷卻水沸騰條件成立的情況相比，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以減少冷卻水流量。進(jìn)而，處理結(jié)束。
根據(jù)以上說明的第2實施方式中的第I冷卻控制，能夠考慮確保催化劑暖機以及確保絕緣性這兩個方面來適當(dāng)?shù)貙鋮s器15中的冷卻水的流量進(jìn)行控制。并且，根據(jù)第2實施方式中的第I冷卻控制，能夠適當(dāng)?shù)胤乐估鋮s水的沸騰。另外，用于判定EHC床溫的第I規(guī)定溫度以及用于判定保持墊溫度的第2規(guī)定溫度可以分別使用與第I實施方式和第2實施方式相同的溫度，也可以使用不同的溫度。在使用不同的溫度的情況下，例如，能夠考慮空冷散熱和水冷散熱的冷卻效果的差異等來設(shè)定在第I實施方式以及第2實施方式的各實施方式中使用的第I規(guī)定溫度以及第2規(guī)定溫度。(第2冷卻控制)其次，對第2實施方式中的第2冷卻控制進(jìn)行說明。第2實施方式中的第2冷卻控制基本上按照與第I實施方式中的第2冷卻控制同樣的觀點進(jìn)行。即，在第2實施方式中，也為了確保減速F / C后等的EHC13的能通電狀態(tài)而事先執(zhí)行利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱。具體而言，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，E⑶70事先進(jìn)行增加冷卻水流量的控制。即，即便EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上，當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。并且，在第2實施方式的第2冷卻控制中，與上述的第2實施方式中的第I冷卻控制同樣，當(dāng)冷卻水沸騰的條件成立的情況下，對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。具體而言，即便保持墊溫度低于第3規(guī)定溫度，當(dāng)冷卻水沸騰的條件成立的情況下，E⑶70對電動WP進(jìn)行控制而增加冷卻水流量，以防止冷卻水的沸騰。其次，參照圖13對與第2冷卻控制有關(guān)的具體的處理進(jìn)行說明。圖13是示出第2實施方式中的第2冷卻控制處理的流程圖。該處理由ECU 70以規(guī)定的周期被重復(fù)執(zhí)行。另外，該處理在混合動力車輛100起動(例如準(zhǔn)備就緒)、為了使冷卻水循環(huán)而開始驅(qū)動電動WP之后執(zhí)行。步驟S401 S407的處理與上述的步驟S301 S307的處理(參照圖12)同樣，因此省略說明。此處，以步驟S408的處理為中心進(jìn)行說明。當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上的情況(步驟S402 ;否)下，執(zhí)行步驟S408的處理。在步驟S408中，E⑶70判定保持墊溫度是否在第3規(guī)定溫度以上。此處，E⑶70基于保持墊溫度判定是否是應(yīng)該事先執(zhí)行水冷散熱的狀況。換言之，判定是否是會產(chǎn)生保持墊13b的極端的溫度上升的狀況。當(dāng)保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況(步驟S408 ;是)下，處理進(jìn)入到步驟S404。在該情況下，E⑶70增加冷卻水流量，以防止保持墊13b的極端的溫度上升、并確保減速F / C后等的EHC 13的能通電狀態(tài)(步驟S404)。例如，與保持墊溫度低于第3規(guī)定溫度的情況相比，ECU 70對電動WP進(jìn)行控制以增加冷卻水流量。進(jìn)而，處理結(jié)束。另外，當(dāng)EHC床溫低于第I規(guī)定溫度且保持墊溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下增加的冷卻水流量、與保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下增加的冷卻水流量可以相同，也可以不同。例如，ECU 70能夠根據(jù)使保持墊溫度降低的程度等來決定增加的冷卻水流量。另一方面，當(dāng)保持墊溫度低于第3規(guī)定溫度的情況(步驟S408 ;否)下，處理進(jìn)入到 步驟S405。在該情況下，在步驟S405之后的處理中，與上述的第2實施方式中的第I冷卻控制同樣，根據(jù)冷卻水沸騰的條件是否成立來控制冷卻水的流量。根據(jù)以上說明的第2實施方式中的第2冷卻控制，通過事先執(zhí)行利用冷卻器15進(jìn)行的水冷散熱，能夠適當(dāng)?shù)卮_保減速F / C后等的EHC13的能通電狀態(tài)。并且，根據(jù)第2實施方式中的第2冷卻控制，能夠適當(dāng)?shù)胤乐估鋮s水沸騰。此外，在高載荷行駛時、高速行駛時等，存在EHC 13的構(gòu)成部件(例如正電極13d、負(fù)電極13e)變得高溫的傾向，但是，根據(jù)上述的第2冷卻控制，由于在這樣的高載荷行駛時、高速行駛時等進(jìn)行水冷散熱，因此能夠適當(dāng)?shù)胤乐笶HC 13的構(gòu)成部件高溫化。因此，能夠提高EHC 13的構(gòu)成部件的耐久性。另外，在上述中，示出了當(dāng)EHC床溫在第I規(guī)定溫度以上、且保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下事先執(zhí)行水冷散熱的例子，但不限于使用第I規(guī)定溫度作為用于判定EHC床溫的判定溫度。即，可以使用具有與第I規(guī)定溫度不同的溫度的判定溫度，當(dāng)EHC床溫在該判定溫度以上、且保持墊溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，事先執(zhí)行水冷散熱。例如，作為該判定溫度，能夠使用比第I規(guī)定溫度高的溫度。[變形例]本發(fā)明不限于應(yīng)用于普通的混合動力車輛，也能應(yīng)用于插電式混合動力車輛。并且，本發(fā)明不限于應(yīng)用于混合動力車輛，也能應(yīng)用于混合動力車輛以外的普通的車輛。標(biāo)號說明I…發(fā)動機；12…排氣通路；13*** EHC (電加熱式催化齊[I) ; 13a... EHC載體；13b…保持墊；13c…殼體；14、15…冷卻器;70…ECU ;100…混合動力車輛。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其特征在于， 該內(nèi)燃機的排氣凈化裝置具備 電加熱式催化劑，所述電加熱式催化劑具備催化劑載體，該催化劑載體擔(dān)載催化劑；以及載體保持部，所述載體保持部設(shè)置在所述催化劑載體的外周，保持所述催化劑載體，并且具有電絕緣性；以及 冷卻單元,所述冷卻單元對所述載體保持部進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 當(dāng)所述催化劑的溫度低于第I規(guī)定溫度、并且所述載體保持部的溫度在第2規(guī)定溫度以上的情況下，所述冷卻單元進(jìn)行所述載體保持部的冷卻，以使所述載體保持部的溫度降低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述第I規(guī)定溫度基于用于判定是否應(yīng)進(jìn)行所述催化劑的暖機的判定溫度設(shè)定， 所述第2規(guī)定溫度基于用于判定所述載體保持部的絕緣性的判定溫度設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 當(dāng)所述載體保持部的溫度在第3規(guī)定溫度以上的情況下，所述冷卻單元進(jìn)行所述載體保持部的冷卻，以使所述載體保持部的溫度降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述第3規(guī)定溫度設(shè)定為比用于判定所述載體保持部的絕緣性的判定溫度高的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述冷卻單元具備 冷卻介質(zhì)通路，所述冷卻介質(zhì)通路設(shè)置在覆蓋所述載體保持部的殼體的外周，使用于冷卻所述載體保持部的冷卻介質(zhì)沿著所述殼體的外周面流動；以及 流量控制單元，所述流量控制單元對在所述冷卻介質(zhì)通路內(nèi)流動的所述冷卻介質(zhì)的流量進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述冷卻單元還具備多個突出部，該多個突出部設(shè)置在所述冷卻介質(zhì)通路內(nèi)，并以從所述殼體突出的方式形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述冷卻單元使用空氣作為所述冷卻介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述流量控制單元對設(shè)置在所述冷卻介質(zhì)通路中的所述空氣的流入口、且通過開閉來切換所述空氣向所述冷卻介質(zhì)通路的導(dǎo)入和切斷的閥進(jìn)行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述冷卻單元使用用于對內(nèi)燃機進(jìn)行冷卻的冷卻水作為所述冷卻介質(zhì)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 與所述冷卻水沸騰的條件不成立的情況相比，在所述冷卻水沸騰的條件成立的情況下，所述流量控制單元進(jìn)行增加所述冷卻水的流量的控制。
全文摘要
本發(fā)明提供內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，具備電加熱式催化劑，該電加熱式催化劑具備催化劑載體，該催化劑載體擔(dān)載催化劑；以及載體保持部，該載體保持部設(shè)置在催化劑載體的外周，保持催化劑載體，并具有電絕緣性；以及冷卻單元，該冷卻單元對載體保持部進(jìn)行冷卻。由此，能夠防止載體保持部高溫化，能夠適當(dāng)?shù)卮_保電加熱式催化劑的絕緣性能。因此，能夠擴大可進(jìn)行電加熱式催化劑的通電的條件范圍。
文檔編號F01N3/24GK102803673SQ20108006548
公開日2012年11月28日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者吉岡衛(wèi), 熊谷典昭, 高木直也 申請人:豐田自動車株式會社