内燃机的排气净化装置转让专利

申请号 : CN201080065484.8

文献号 : CN102803673B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 吉冈卫熊谷典昭高木直也

申请人 : 丰田自动车株式会社

摘要 :

本发明提供内燃机的排气净化装置,具备:电加热式催化剂,该电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,该载体保持部设置在催化剂载体的外周,保持催化剂载体,并具有电绝缘性;以及冷却单元,该冷却单元对载体保持部进行冷却。由此,能够防止载体保持部高温化,能够适当地确保电加热式催化剂的绝缘性能。因此,能够扩大可进行电加热式催化剂的通电的条件范围。

权利要求 :

1.一种内燃机的排气净化装置,其特征在于,该内燃机的排气净化装置具备:

电加热式催化剂,所述电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;

以及载体保持部,所述载体保持部设置在所述催化剂载体的外周,保持所述催化剂载体,并且具有电绝缘性;以及冷却单元,所述冷却单元对所述载体保持部进行冷却,当所述催化剂的温度低于第1规定温度、并且所述载体保持部的温度在第2规定温度以上的情况下,所述冷却单元进行所述载体保持部的冷却,以使所述载体保持部的温度降低。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述第1规定温度基于用于判定是否应进行所述催化剂的暖机的判定温度设定,所述第2规定温度基于用于判定所述载体保持部的绝缘性的判定温度设定。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置,其中,当所述催化剂的温度在第1规定温度以上、并且所述载体保持部的温度在比所述第2规定温度高的第3规定温度以上的情况下,所述冷却单元进行所述载体保持部的冷却,以使所述载体保持部的温度降低。

4.根据权利要求3所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述第3规定温度设定为比用于判定所述载体保持部的绝缘性的判定温度高的温度。

5.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述冷却单元具备:

冷却介质通路,所述冷却介质通路设置在覆盖所述载体保持部的壳体的外周,使用于冷却所述载体保持部的冷却介质沿着所述壳体的外周面流动;以及流量控制单元,所述流量控制单元对在所述冷却介质通路内流动的所述冷却介质的流量进行控制。

6.根据权利要求5所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述冷却单元还具备多个突出部,该多个突出部设置在所述冷却介质通路内,并以从所述壳体突出的方式形成。

7.根据权利要求5所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述冷却单元使用空气作为所述冷却介质。

8.根据权利要求7所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述流量控制单元对设置在所述冷却介质通路中的所述空气的流入口、且通过开闭来切换所述空气向所述冷却介质通路的导入和切断的阀进行控制。

9.根据权利要求5所述的内燃机的排气净化装置,其中,所述冷却单元使用用于对内燃机进行冷却的冷却水作为所述冷却介质。

10.根据权利要求9所述的内燃机的排气净化装置,其中,与所述冷却水沸腾的条件不成立的情况相比,在所述冷却水沸腾的条件成立的情况下,所述流量控制单元进行增加所述冷却水的流量的控制。

说明书 :

内燃机的排气净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及具有电加热式催化剂的内燃机的排气净化装置。

背景技术

[0002] 一直以来,已知有使用配设在排气通路上的电加热式催化剂(以下,酌情称为“EHC(Electrically Heated Catalyst)”)来净化废气的技术。例如,在专利文献1中记载以下技术:基于EHC的电流、电压来推定EHC中漏电的可能性,并在存在漏电的可能性的情况下对向EHC供给的电力供给进行限制。并且,在专利文献2中记载了以下的EHC:在催化剂载体的外周面和金属制壳的内周面之间夹装有作为电绝缘材料并具有缓冲性的环状的垫部件。
[0003] 另外,以下,将担载EHC内的催化剂的构成要素称为“EHC载体”,将保持EHC载体的构成要素称为“保持垫”。
[0004] 专利文献1:日本特开2002-21541号公报
[0005] 专利文献2:日本特开平5-269387号公报
[0006] 然而,虽然保持EHC载体的保持垫具有绝缘性,但该保持垫的绝缘性具有随着保持垫的状态而变化的倾向。例如,认为当保持垫变得高温时保持垫的绝缘电阻降低。因此,认为存在当保持垫为规定温度以上的高温的情况下无法确保EHC的绝缘性的可能性。另外,在上述的专利文献1以及2记载的技术中,对于这样的保持垫的温度和绝缘性之间的关系没有进行考虑。

发明内容

[0007] 本发明就是为了解决上述的问题而完成的,其目的在于提供一种内燃机的排气净化装置,能够通过强制冷却保持垫确保EHC的绝缘性能。
[0008] 本发明的一个观点中,内燃机的排气净化装置具备:电加热式催化剂,上述电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,上述载体保持部设置在上述催化剂载体的外周,保持上述催化剂载体,并且具有电绝缘性;以及冷却单元,上述冷却单元对上述载体保持部进行冷却。
[0009] 上述的内燃机的排气净化装置具有电加热式催化剂(EHC),该电加热式催化剂构成为:能够净化内燃机的废气、且能够通过通电而暖机。电加热式催化剂具备:担载催化剂的催化剂载体、以及具有电绝缘性并保持催化剂载体的载体保持部。另外,催化剂载体相当于EHC载体,载体保持部相当于保持垫。此处,存在当载体保持部变得高温时载体保持部的绝缘电阻降低的倾向。因而,冷却单元对载体保持部进行强制冷却,以便抑制因载体保持部的高温化而导致的载体保持部的绝缘性的降低。由此,能够防止载体保持部的高温化,从而能够适当地确保电加热式催化剂的绝缘性能。因此,能够扩大可进行电加热式催化剂的通电的条件范围。
[0010] 在上述的内燃机的排气净化装置的一个方面中,当上述催化剂的温度低于第1规定温度、并且上述载体保持部的温度在第2规定温度以上的情况下,上述冷却单元进行上述载体保持部的冷却,以使上述载体保持部的温度降低。
[0011] 在该方面中,当催化剂的温度低于第1规定温度、并且载体保持部的温度在第2规定温度以上的情况下,冷却单元进行载体保持部的冷却。与此相对,当催化剂的温度在第1规定温度以上的情况下、或者载体保持部的温度低于第2规定温度的情况下,冷却单元不进行载体保持部的冷却。这样做是因为:例如当在催化剂的温度在第1规定温度以上的情况下执行载体保持部的冷却时,存在因催化剂的温度降低而催化剂从活性状态过渡到非活性状态的可能性。因此,冷却单元根据确保催化剂暖机以及确保绝缘性这两个方面来切换实施或者不实施载体保持部的冷却。由此,能够适当地防止因执行冷却而导致催化剂过度冷却的情况等。
[0012] 在优选例中,上述第1规定温度基于用于判定是否应进行上述催化剂的暖机的判定温度设定,上述第2规定温度基于用于判定上述载体保持部的绝缘性的判定温度设定。例如,第1规定温度设定为用于判定催化剂是否处于活性状态的判定温度,第2规定温度设定为用于判定载体保持部的绝缘性是否得到保证的判定温度。
[0013] 在上述的内燃机的排气净化装置的其他方面中,当上述载体保持部的温度在第3规定温度以上的情况下,上述冷却单元进行上述载体保持部的冷却,以使上述载体保持部的温度降低。
[0014] 在该方面中,当载体保持部的温度在第3规定温度以上的情况下、例如在载体保持部成为相当高的高温的情况下,冷却单元进行载体保持部的冷却。具体而言,即便催化剂处于活性状态,当载体保持部的温度在第3规定温度以上的情况下,冷却单元也进行载体保持部的冷却。此处,在高载荷行驶时、高速行驶时等,存在载体保持部变得高温的倾向,当在此时执行减速F/C等时,会发生载体保持部的温度高于催化剂的温度、载体保持部的温度和催化剂的温度之间的温度差大的状况。具体而言,会产生催化剂的温度低于活性温度、但保持垫持续处于高温状态的状况。在该状况下,优选对电加热式催化剂通电,但由于无法确保载体保持部的绝缘性,因此存在无法对电加热式催化剂通电的可能性。
[0015] 因而,为了将上述的状况的发生防范于未然,当载体保持部的温度在第3规定温度以上的情况下,冷却单元进行载体保持部的强制冷却。由此,能够事先确保载体保持部的绝缘性,并能够适当地确保在减速F/C后等的电加热式催化剂的可通电状态。并且,通过以上述方式进行强制冷却,能够适当防止电加热式催化剂内的构成部件的高温化,从而能够提高该构成部件的耐久性。
[0016] 在优选例中,上述第3规定温度设定为比用于判定上述载体保持部的绝缘性的判定温度高的温度。例如,第3规定温度设定为能够判定是否产生了载体保持部的极端的温度上升的温度。
[0017] 上述的内燃机的排气净化装置的其他方面中,上述冷却单元具备:冷却介质通路,上述冷却介质通路设置在覆盖上述载体保持部的壳体的外周,使用于冷却上述载体保持部的冷却介质沿着上述壳体的外周面流动;以及流量控制单元,上述流量控制单元对在上述冷却介质通路内流动的上述冷却介质的流量进行控制。
[0018] 在该方面中,冷却单元使用用于冷却载体保持部的冷却介质,并使冷却介质在电加热式催化剂的壳体的外周部流动,由此使载体保持部从壳体的外部散热。并且,流量控制单元控制在冷却介质通路内流动的冷却介质的流量。在一例中,流量控制单元控制冷却介质的流量,以切换实施和不实施载体保持部的冷却。在其他例中,流量控制单元根据使载体保持部的温度降低的程度来控制冷却介质的流量。
[0019] 在上述的内燃机的排气净化装置中,优选形成为,上述冷却单元还具备多个突出部,该多个突出部设置在上述冷却介质通路内,并以从上述壳体突出的方式形成。这样的多个突出部作为散热翅片而发挥功能。由此,能够提高利用冷却介质进行散热的散热效果。
[0020] 在优选实施例中,上述冷却单元使用空气作为上述冷却介质。并且,上述流量控制单元对设置在上述冷却介质通路中的上述空气的流入口、且通过开闭来切换上述空气向上述冷却介质通路的导入和切断的阀进行控制。即,流量控制单元通过进行对阀的控制来切换实施和不实施载体保持部的冷却。
[0021] 并且,在优选实施例中,上述冷却单元使用用于对内燃机进行冷却的冷却水作为上述冷却介质。并且,与上述冷却水沸腾的条件不成立的情况相比,在上述冷却水沸腾的条件成立的情况下,上述流量控制单元进行增加上述冷却水的流量的控制。由此,能够适当地防止冷却水的沸腾。

附图说明

[0022] 图1示出混合动力车辆的概要结构图。
[0023] 图2示出发动机的概要结构图。
[0024] 图3示出EHC的概要结构图。
[0025] 图4示出保持垫温度和保持垫的绝缘电阻之间的关系的一例。
[0026] 图5示出第1实施方式中的冷却器的概要结构图。
[0027] 图6示出用于说明第1实施方式中的冷却器产生的效果的图。
[0028] 图7示出用于说明进行第1冷却控制的理由的图。
[0029] 图8是示出第1实施方式中的第1冷却控制处理的流程图。
[0030] 图9是用于说明第2冷却控制的理由的图。
[0031] 图10是示出第1实施方式中的第2冷却控制处理的流程图。
[0032] 图11是示出第2实施方式中的冷却器的概要结构图。
[0033] 图12是示出第2实施方式中的第1冷却控制处理的流程图。
[0034] 图13是示出第2实施方式中的第2冷却控制处理的流程图。

具体实施方式

[0035] 以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0036] [装置构成]
[0037] 图1示出本实施方式中的混合动力车辆100的概要结构图。另外,图1中的虚线箭头表示信号的输入输出。
[0038] 混合动力车辆100主要具备发动机(内燃机)1、车轴20、驱动轮30、第1电动发电机MG 1、第2电动发电机MG 2、动力分配机构40、逆变器50、电池60、ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)70。
[0039] 车轴20是将发动机1以及第2电动发电机MG 2的动力传递给车轮30的动力传递系统的一部分。车轮30是混合动力车辆100的车轮,为了简化说明,在图1中仅特别显示左右前轮。发动机1例如由汽油发动机构成,作为输出混合动力车辆100的主要推进力的动力源发挥功能。发动机1由ECU 70进行各种控制。
[0040] 第1电动发电机MG 1构成为作为主要用于对电池60进行充电的发电机、或者作为向第2电动发电机MG 2供应电力的发电机而发挥功能,通过发动机1的输出来进行发电。第2电动发电机MG 2构成为主要作为辅助(assist)发动机1的输出的电动机而发挥功能。
并且,第2电动发电机MG 2通过在发动机制动时、利用脚制动器进行的制动时作为再生制动器发挥功能来产生制动力(再生制动力)。即,第2电动发电机MG 2具有将动能转换成电能的再生功能,通过再生运转来进行发电。这些电动发电机MG 1、MG 2例如构成为同步电动发电机,具备在外周面具有多个永磁铁的转子、以及缠绕有形成旋转磁场的三相线圈的定子。
[0041] 动力分配机构40相当于具有太阳轮、齿环等而构成的行星轮(行星齿轮机构),且构成为能够将发动机1的输出分配给第1电动发电机MG 1以及车轴20。
[0042] 逆变器50是对电池60和第1电动发电机MG 1之间的电力的输入输出进行控制、并对电池60和第2电动发电机MG 2之间的电力的输入输出进行控制的直流交流转换器。例如,逆变器50将通过第1电动发电机MG 1发电而得的交流电转换为直流电并供给至电池
60,或者将从电池60取出的直流电转换为交流电并供给至第2电动发电机MG 2。
[0043] 电池60是构成为能够作为用于驱动第1电动发电机MG 1以及/或者第2电动发电机MG 2的电源而发挥作用、且构成为能够借助第1电动发电机MG 1以及/或者第2电动发电机MG 2发电而得的电力进行充电的蓄电池。在电池60设置有构成为能够检测电池60的充电状态(SOC;State Of Charge:充电状态)的SOC传感器204。SOC传感器204将与检测出的SOC对应的检测信号供给至ECU 70。
[0044] 另外,以下,将第1电动发电机MG 1以及第2电动发电机MG 2简单地记载为“电动发电机MG”。
[0045] ECU 70具备未图示的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)以及RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)等,并对混合动力车辆100内的各构成要素进行各种控制。例如,ECU 70基于由油门开度传感器201检测出的油门开度、由车速传感器202检测出的车速等进行控制。
[0046] 其次,参照图2对发动机1进行具体地说明。图2示出发动机1的概要结构图。
[0047] 发动机1主要具有进气通路3、节气门4、燃料喷射阀5、气缸6a、进气门7、排气门8、火花塞9、排气通路12、以及EHC(电加热式催化剂)13。另外,在图2中,为了便于说明,仅示出一个气缸6a,实际上发动机1具有多个气缸6a。
[0048] 从外部导入的进气(空气)通过进气通路3,节气门4对通过进气通路3的气体的流量进行调整。通过进气通路3后的进气被供给至燃烧室6b。并且,由燃料喷射阀5喷射的燃料被供给至燃烧室6b。在燃烧室6b设置有进气门7和排气门8。进气门7通过进行开闭来控制进气通路3和燃烧室6b之间的导通/切断。排气门8通过进行开闭来控制燃烧室6b和排气通路12之间的导通/切断。
[0049] 在燃烧室6b内,通过利用火花塞9进行点火,以上述方式供给的进气和燃料的混合气燃烧。火花塞9的点火正时等由ECU 70控制。通过这样的燃烧,活塞6c往复运动,该往复运动经由连杆6d传递到曲轴(未图示),曲轴旋转。因燃烧室6b中的燃烧而产生的废气通过排气通路12被排出。
[0050] 在排气通路12上设置有EHC 13,该EHC 13构成为能够净化废气、且能够通过通电而暖机。关于EHC 13的详细情况在后面叙述。另外,可以在EHC 13下游侧的排气通路12上另外设置催化剂(例如三元催化剂等)。
[0051] 并且,在发动机1设置有各种传感器。空气流量计205设置于进气通路3,并检测进气量。水温传感器206设置在对发动机1进行冷却的冷却水所流动的通路上,检测冷却水的温度(以下,称为“发动机水温”)。空燃比传感器207设置在排气通路12,检测废气的空燃比(A/F)。这些传感器将检测信号供给至ECU 70。
[0052] 其次,参照图3对EHC 13进行具体说明。图3示出EHC 13的概要结构图。
[0053] 图3的(a)示出沿着排气通路12的伸长方向的EHC 13的剖视图,图3的(b)示出沿图3的(a)中的切断线X1-X2的EHC 13的剖视图。如图3的(a)以及图3的(b)所示,EHC 13具有EHC载体13a、保持垫13b、壳体13c、正电极13d、负电极13e、以及绝缘件13f、13g。
[0054] EHC载体13a构成为截面呈蜂窝状,并担载催化剂。例如,EHC载体13a由SiC(碳化氢)等构成。并且,EHC载体13a具有导电性。EHC载体13a相当于催化剂载体的一例。另外,可以将检测EHC 13内的催化剂的床温(以下,称为“EHC床温”)的传感器附设于EHC载体13a。
[0055] 保持垫13b以覆盖EHC载体13a的外周面的方式设置,并以覆盖壳体13c的内周面的方式设置,用于保持EHC载体13a。保持垫13b例如通过将氧化铝等金属氧化物编织成纤维状而构成,且具有电绝缘性。并且,保持垫13b还具有绝热性。保持垫13b相当于载体保持部的一例。另外,可以将检测保持垫13b的温度(以下,称为“保持垫温度”)的传感器附设于保持垫13b。
[0056] 壳体13c是由例如SUS等金属材料构成的EHC 13的框体,在其上下游侧的各个端部,经由未图示的连结部件与排气通路12连接。
[0057] 正电极13d是端部固定于EHC载体13a的外周部的施加正电压用的电极,负电极13e是端部固定于EHC载体13a的外周部的施加负电压用的电极。并且,正电极13d以及负电极13e分别被由例如氧化铝等绝缘材料构成的绝缘件13f、13g覆盖,被维持在电绝缘状态。
[0058] 在具有这样的结构的EHC 13中,在以负电极13e的电位作为基准而对正电极13d施加正的驱动电压的情况下,在导电性的EHC载体13a中流过有电流,EHC载体13a发热。通过该发热,促使EHC载体13a所担载的催化剂升温,EHC 13迅速地过渡到催化剂活性状态。另外,这样的EHC 13的结构只不过是一例,例如EHC载体的结构以及各电极的附设方式以及控制方式等能够采用公知的各种方式。
[0059] 此处,上述的ECU 70进行用于对EHC 13进行暖机的控制、即催化剂暖机控制。具体而言,ECU 70进行通过对EHC 13通电而对催化剂进行加热的控制,或者进行利用发动机1的废气对催化剂进行加热的控制。以下,将通过对EHC 13通电而对催化剂进行加热的控制称为“基于通电的催化剂暖机”,将利用发动机1的废气对催化剂进行加热的控制称为“基于发动机1的催化剂暖机”。详细来说,当EHC床温在规定温度以下的情况下,ECU 70进行基于通电的催化剂暖机或者基于发动机1的催化剂暖机,以便将EHC床温维持在EHC 13内的催化剂发挥最佳的排气净化性能的温度(即活性温度)以上。以下,将在EHC床温的判定中使用的规定温度酌情称为“催化剂暖机判定温度”。催化剂暖机判定温度基于EHC 13内的催化剂的活性温度而设定。基本上,当EHC床温在催化剂暖机判定温度以下的情况下,ECU70发出以催化剂暖机为目的的EHC 13的通电请求(以下,称为“EHC通电请求”)。
[0060] 另外,在进行基于通电的催化剂暖机的情况下,ECU 70例如执行使用发动机1的输出来使混合动力车辆100行驶的控制。与此相对,在进行基于发动机1的催化剂暖机的情况下,ECU 70例如执行使用电动发电机MG的输出来使混合动力车辆100进行EV行驶的控制。在该情况下,ECU 70对发动机1例如进行以下控制等:使发动机1进行相当于怠速运转的运转,并使点火正时延迟,以使废气温度上升。
[0061] [本实施方式的基本概念]
[0062] 其次,对实施方式的基本概念进行说明。本实施方式中,对EHC 13内的保持垫13b进行强制冷却,以确保EHC 13的绝缘性能。
[0063] 参照图4,对这样做的理由进行具体地说明。图4示出保持垫温度和保持垫13b的绝缘电阻之间的关系的一例。图4中,横轴表示保持垫温度,纵轴表示绝缘电阻(相当于体积电阻率)。另外,所谓“绝缘电阻”是利用数值来表示电流所流过的电路中的电路相互之间以及电路和大地之间的绝缘性的值,当绝缘电阻的数值低时,容易发生漏电。
[0064] 如图4所示,对于保持垫13b,由于构成保持垫13b的氧化铝等的物性,保持垫13b具有当温度变高时绝缘电阻降低的倾向。因此,在高速运转时、高载荷运转时等废气变为高温的状况下,保持垫温度变得高温,存在保持垫13b的绝缘电阻降低的倾向。并且,当保持垫温度成为温度T11以上时,保持垫13b的绝缘电阻成为用标号A1所示的值以下,变得无法保证保持垫13b的绝缘性。因而,当保持垫温度在温度T11以上的情况下,可以说不应该进行EHC 13的通电。
[0065] 另外,以下,将用标号A1所示的绝缘电阻的值酌情称为“绝缘电阻下限保证值”。并且,将与绝缘电阻下限保证值A1对应的保持垫温度T11酌情称为“绝缘保证温度”。例如,绝缘保证温度设定为比催化剂暖机判定温度高的温度。作为一例,催化剂暖机判定温度设定为350[℃]左右,绝缘保证温度设定为500[℃]左右。
[0066] 由于如上原因,在本实施方式中,为了抑制因保持垫温度的高温化而导致的保持垫13b的绝缘性的降低,通过对保持垫13b进行强制冷却而使保持垫温度降低。具体而言,在本实施方式中,使用用于对保持垫13b进行冷却的冷却介质,并使冷却介质在EHC 13的壳体13c的外周部流动,由此使保持垫13b从壳体13c的外部散热。例如,通过在当保持垫温度在绝缘保证温度以上的情况下对保持垫13b进行冷却,使保持垫温度降低到低于绝缘保证温度的温度。
[0067] 根据本实施方式,能够防止保持垫温度高温化,能够适当地确保EHC 13的绝缘性能。即,通过使保持垫温度低于绝缘保证温度,能够将保持垫13b的绝缘电阻维持在高于绝缘电阻下限保证值的值。因此,能够扩大能够进行EHC 13的通电的条件范围。
[0068] 以下,对具体的实施方式(第1实施方式以及第2实施方式)的内容进行说明。
[0069] [第1实施方式]
[0070] 在第1实施方式中,使用空气作为用于对保持垫13b进行强制冷却的冷却介质。具体而言,在第1实施方式中,使用通过使空气(即行驶风)在覆盖保持垫13b的壳体13c的外周部流动来对保持垫13b进行强制冷却的冷却器。以下,将通过空气对保持垫13b进行冷却的情况酌情称为“空冷散热”。
[0071] (冷却器的结构)
[0072] 参照图5对第1实施方式中的冷却器14的结构进行具体地说明。
[0073] 图5的(a)示出沿着排气通路12的伸长方向的EHC 13以及冷却器14的剖视图,图5的(b)示出沿着图5的(a)中的切断线Y1-Y2的EHC 13以及冷却器14的剖视图。
[0074] 如图5的(a)以及图5的(b)所示,冷却器14具备罩14a、翅片14b、以及切换阀14c。罩14a以覆盖EHC 13中的壳体13c的外周的方式设置在壳体13c的外侧。翅片14b以从壳体13c朝向罩14a突出的方式在壳体13c的外周面设置有多个,并沿EHC 13的伸长方向延伸。并且,多个翅片14b从壳体13c朝罩14a呈放射状地设置。这样的翅片14b作为对EHC 13的热进行散热的散热翅片发挥功能。
[0075] 壳体13c的外周面和罩14a的内周面之间的空隙14d、详细地说多个翅片14b之间的空隙14d形成供空气(行驶风)通过的通路。以下,将这样的空隙14d称为“空气通路14d”。空气通路14d相当于冷却介质通路的一例。
[0076] 切换阀14c设置在空气流入侧的罩14a的端部,即设置在空气通路14d中的空气的流入口。切换阀14c通过如箭头P1所示进行开闭来切换空气向空气通路14d的导入和切断。切换阀14c的开闭等由上述的ECU 70控制。另外,冷却器14以及ECU 70相当于本发明中的冷却单元的一例。并且,切换阀14c以及ECU 70相当于流量控制单元的一例。
[0077] 在一例中,切换阀14c设置于在多个翅片14b之间形成的、多个空气通路14d的各个流入口、即针对多个流入口的每个独立地设置。在其他例中,切换阀14c针对多个流入口中的相邻的两个以上的流入口设置。即,在该例中,一个切换阀14c对空气向两个以上的空气通路14d的导入和切断进行控制。另外,这样的切换阀14c的结构只不过是一例,能够采用切换流体的导入和切断的公知的阀的方式。
[0078] 根据以上说明的冷却器14,通过使行驶风在覆盖保持垫13b的壳体13c的外周部流动,能够适当地对保持垫13b进行强制冷却。具体而言,通过使用设置在空气通路14d内的多个翅片14b,能够提高由行驶风产生的空冷散热效果。因此,能够防止保持垫13b高温化。并且,根据冷却器14,通过使用罩14a,能够防止极端的空冷散热,从而能够适当地对EHC 13进行保温。此外,根据冷却器14,通过使用切换阀14c,能够适当地对实施或者不实施空冷散热进行切换。
[0079] 此处,参照图6对由冷却器14产生的效果的一例进行说明。图6中,横向表示温度,纵向表示EHC载体13a、保持垫13b、以及壳体13c,由此示意地示出EHC 13的内部的热传递。具体而言,曲线B11示出不利用冷却器14进行空冷散热的情况(换言之,在EHC 13未搭载冷却器14的情况)下的温度曲线的一例。并且,曲线B12表示通过冷却器14进行空冷散热的情况下的温度曲线的一例。如曲线B11、B12所示,基本上,保持垫13b从EHC载体13a受热并向壳体13c散热。
[0080] 对曲线B11、B12进行比较,在进行空冷散热的情况下,与不进行空冷散热的情况相比,可知保持垫13b大幅散热、即可知保持垫温度大幅降低。这是由于设置在空气通路14d内的多个翅片14b的作用。因而,可以说,通过利用第1实施方式中的冷却器14进行空冷散热,能够适当地防止保持垫13b高温化。
[0081] 以下,对在第1实施方式中ECU 70对冷却器14进行的控制的控制方法的两个例子(以下称为“第1冷却控制”以及“第2冷却控制”)进行说明。另外,在第1冷却控制以及第2冷却控制中,ECU 70对冷却器14内的切换阀14c进行控制。即,ECU 70通过控制切换阀
14c的开闭,来切换空气向空气通路14d的导入和切断。
[0082] (第1冷却控制)
[0083] 在第1实施方式中的第1冷却控制中,当EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下,ECU 70执行由冷却器14进行的空冷散热。在该情况下,ECU 70进行使切换阀14c打开的控制,以使空气流入空气通路14d。与此相对,当EHC床温在第1规定温度以上的情况下、或者保持垫温度低于第2规定温度的情况下,ECU 70不执行由冷却器14进行的空冷散热。在该情况下,ECU 70进行使切换阀14c关闭的控制,以免空气在空气通路14d中流动。以下,将执行由冷却器14进行的空冷散热的情况酌情称为“执行空冷散热”,将不执行由冷却器14进行的空冷散热的情况酌情称为“不执行空冷散热”。
[0084] 参照图7,对进行如上所述的第1冷却控制的理由进行说明。图7示出EHC床温以及保持垫温度的温度曲线的一例。图7的横轴表示时间,纵轴表示温度。曲线A21表示EHC床温的时间变化,曲线A22表示保持垫温度的时间变化。如曲线A21以及曲线A22所示,可知EHC床温以及保持垫温度同时大幅降低。在例如减速F/C(停止供油)时,会产生这样的EHC床温以及保持垫温度的降低。可知在该情况下会在EHC床温和保持垫温度之间产生温度差。这是由于EHC载体13a和保持垫13b之间的边界处的热传递、保持垫13b内部的热传导等引起的。并且,可知保持垫温度的变化比EHC床温的变化慢。换言之,可以说保持垫温度的温度变化的时间常数大于EHC床温的温度变化的时间常数。这是因EHC 13内的各构成部的热容量等而引起的。
[0085] 并且,在图7中,温度T12表示催化剂暖机判定温度,温度T11表示绝缘保证温度。在该情况下,如图7中的虚线区域A23所示,可知:会产生EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下、且保持垫温度高于绝缘保证温度T11的状况。在该状况下,由于EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下,因此会发出EHC通电请求,但由于保持垫温度高于绝缘保证温度T11,因此可以说不应对EHC 13通电。因此,在该状况下,考虑优选执行由冷却器14进行的空冷放热,以使保持垫温度降低从而确保保持垫13b的绝缘性。
[0086] 此处,在始终执行由冷却器14进行的空冷散热的情况下,能够确保保持垫13b的绝缘性,但认为存在EHC 13内的催化剂自身被过度冷却的可能性。即,认为存在未维持催化剂暖机状态的可能性。例如,在不考虑确保催化剂暖机而仅以确保绝缘性为目的来执行空冷散热的情况下,存在由于催化剂被过度冷却而催化剂从活性状态过渡到非活性状态的可能性。
[0087] 因而,在第1冷却控制中,根据确保催化剂暖机以及确保绝缘性这两个方面对由冷却器14进行的空冷散热进行控制。具体而言,仅在应对EHC 13通电的状况(换言之,存在进行催化剂暖机的需要的状况)、且无法确保保持垫13b的绝缘性的状况下,即仅在图7中的虚线区域A23所示的状况下,执行由冷却器14进行的空冷散热。即,即便是在无法确保保持垫13b的绝缘性的状况下,在并非应对EHC 13通电的状况的情况下,ECU 70也不执行由冷却器14进行的空冷散热。
[0088] 详细来说,ECU 70使用基于催化剂暖机判定温度设定的第1规定温度来判定是否是应对EHC 13通电的状况,并使用基于绝缘保证温度设定的第2规定温度来判定是否是无法确保保持垫13b的绝缘性的状况。进而,当EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下,ECU 70执行由冷却器14进行的空冷散热。与此相对,当EHC床温在第1规定温度以上的情况下、或者保持垫温度低于第2规定温度的情况下,ECU 70不执行由冷却器14进行的空冷散热。
[0089] 其次,参照图8对与第1冷却控制有关的具体的处理进行说明。图8是示出第1实施方式中的第1冷却控制处理的流程图。该处理由ECU70以规定的周期重复执行。
[0090] 首先,在步骤S101中,ECU 70取得EHC床温以及保持垫温度。具体而言,ECU 70取得附设于EHC载体13a的传感器所检测出的EHC床温,并取得附设于保持垫13b的传感器所检测出的保持垫温度。进而,处理进入到步骤S102。
[0091] 另外,并不限定于如上所述使用传感器所检测出的EHC床温以及保持垫温度,可以使用基于规定的参数推定出的EHC床温以及保持垫温度。即,作为EHC床温以及保持垫温度,并不限定于使用实测值,作为EHC床温以及保持垫温度也可以使用推定值。
[0092] 在步骤S102中,ECU 70判定EHC床温是否是低于第1规定温度。此处,ECU 70基于EHC床温判定是否需要对EHC 13内的催化剂进行暖机。换言之,判断是否是应对EHC 13通电的状况。在该判定中使用的“第1规定温度”基于催化剂暖机判定温度设定。在一例中,第1规定温度设定为催化剂暖机判定温度。在其他例中,第1规定温度设定为比催化剂暖机判定温度高某种程度的温度。作为一例,第1规定温度设定为400[℃]左右。
[0093] 当EHC床温低于第1规定温度的情况(步骤S102;是)下,处理进入到步骤S103。与此相对,当EHC床温在第1规定温度以上的情况下(步骤S102;否),处理进入到步骤S105。在该情况下,为了防止通过空冷散热进行的催化剂的散热、即为了确保催化剂暖机,ECU 70设为不执行空冷散热(步骤S105)。具体而言,ECU 70进行使切换阀14c关闭的控制,以免空气在空气通路14d中流动。进而,处理结束。
[0094] 在步骤S103中,ECU 70判定保持垫温度是否在第2规定温度以上。此处,ECU 70基于保持垫温度判定保持垫13b的绝缘电阻是否正在降低。即,判定是否处于无法确保保持垫13b的绝缘性的状况。在该判定中使用的“第2规定温度”基于绝缘保证温度设定。在一例中,第2规定温度设定为绝缘保证温度。在其他例中,第2规定温度设定为比绝缘保证温度高某种程度的温度。作为一例,第2规定温度设定为600[℃]左右。
[0095] 另外,绝缘保证温度例如基于预先通过实验等求出的保持垫温度和绝缘电阻之间的关系(例如参照图4)而设定。即,与根据该关系求出的绝缘电阻下限保证值对应的温度被设定为绝缘保证温度。
[0096] 当保持垫温度在第2规定温度以上的情况(步骤S103;是)下,处理进入到步骤S104。在该情况下,相当于EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的状况。即,可以说是应对EHC 13通电的状况,并且是无法确保保持垫13b的绝缘性的状况。因而,为了确保保持垫13b的绝缘性,ECU 70执行空冷散热,以使保持垫温度降低(步骤S104)。具体而言,ECU 70进行使切换阀14c打开的控制,以使空气在空气通路14d流动。进而,处理结束。
[0097] 与此相对,当保持垫温度低于第2规定温度的情况(步骤S103;否)下,处理进入到步骤S105。在该情况下,由于不需要为了确保保持垫13b的绝缘性而使保持垫温度降低,因此ECU 70不执行空冷散热(步骤S105)。进而,处理结束。
[0098] 根据以上说明的第1冷却控制,能够考虑确保催化剂暖机以及确保绝缘性这两个方面来适当地切换执行空冷散热和不执行空冷散热。具体而言,能够适当地防止由于执行空冷散热而催化剂被过度冷却的情况,即能够适当地防止催化剂暖机时的催化剂的散热。
[0099] (第2冷却控制)
[0100] 其次,对第1实施方式中的第2冷却控制进行说明。在第2冷却控制中,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,ECU 70执行由冷却器14进行的空冷散热。具体而言,在第2冷却控制中,即便EHC床温在第1规定温度以上,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,ECU 70执行空冷散热,这点与第1冷却控制不同。
[0101] 参照图9对进行如上所述的第2冷却控制的理由进行说明。图9的(a)以及图9的(b)的横轴表示时间,纵轴表示温度,示出了EHC床温以及保持垫温度的温度曲线的一例。在图9的(a)以及图9的(b)中,曲线C21、D21表示EHC床温的时间变化,曲线C22、D22表示保持垫温度的时间变化。并且,图9的(a)示出在低载荷行驶时、低速行驶时执行减速F/C等的情况下的温度曲线的一例,图9的(b)示出在高载荷行驶时、高速行驶时执行减速F/C等的情况下的温度曲线的一例。在执行减速F/C等的情况下,如曲线C21、D21以及曲线C22、D22所示,基本上EHC床温以及保持垫温度均大幅降低。
[0102] 当在低载荷行驶时执行减速F/C等的情况下,如图9的(a)中的虚线区域C23所示,可知:当EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下时,保持垫温度变得低于绝缘保证温度T11。在该情况下,虽然当EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下时会发出EHC通电请求,但由于保持垫温度低于绝缘保证温度T11,因此可以说能够不进行空冷散热而进行EHC13的通电。
[0103] 与此相对,当在高载荷行驶时执行减速F/C等的情况下,如图9的(b)中的虚线区域D23所示,可知:会产生当EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下时,保持垫温度高于绝缘保证温度T11的状况。在因高载荷行驶、高速行驶等而EHC 13自身变为相当高的高温(例如800[℃]以上)、且保持垫温度始终高于绝缘保证温度T11的状态下,当执行减速F/C时,存在产生上述状况的倾向。详细来说,该状况被认为是因垫温度高于EHC床温、垫温度和EHC床温之间的温度差大的状态而导致的。
[0104] 当这样的EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下、且保持垫温度高于绝缘保证温度T11的状况下,会发出EHC通电请求,但可以说不应该进行EHC 13的通电。在该情况下,可以说:在进行EHC 13的通电前,为了确保保持垫13b的绝缘性,需要执行空冷散热。具体而言,可以说:在通过执行空冷散热而确保保持垫13b的绝缘性之前,换言之为在保持垫温度成为绝缘保证温度T11以下之前,需要使EHC 13的通电的执行待机。
[0105] 由于以上原因,在第2冷却控制中,进行用于将如上所述的EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下、且保持垫温度高于绝缘保证温度T11的状况的发生防范于未然的控制。具体而言,在第2冷却控制中,为了确保在减速F/C后等的EHC 13的能通电状态,预先执行由冷却器14进行的空冷散热。在该情况下,ECU 70使用具有至少高于第2规定温度的温度(换言之,至少高于绝缘保证温度的温度)的第3规定温度作为判定温度,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下执行空冷散热。即,即便EHC床温是在1规定温度以上,当在保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,ECU 70执行空冷散热。换言之,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,在EHC床温降低到第1规定温度以下之前的时间点执行空冷散热。
[0106] 在执行了这样的第2冷却控制的情况下,保持垫温度例如如图9的(b)中的曲线D24所示那样变化。由此可知,成为当EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下时,保持垫13b被维持在比绝缘保证温度T11低的温度的状态。因此,能够在EHC床温降低至低于催化剂暖机判定温度T12的温度的时间点,开始EHC 13的通电。即,不需要像不进行第2冷却控制的情况那样(参照曲线D22),在确保保持垫13b的绝缘性之前,使EHC 13的通电的执行待机。
[0107] 其次,参照图10,对与第2冷却控制有关的具体的处理进行说明。图10是示出第1实施方式中的第2冷却控制处理的流程图。该处理由ECU 70以规定的周期重复执行。
[0108] 步骤S201~S205的处理与上述的步骤S101~S105的处理(参照图8)同样,因此省略说明。此处,以步骤S206的处理为中心进行说明。
[0109] 步骤S206的处理在当EHC床温在第1规定温度以上的情况(步骤S202;否)下被执行。在步骤S206中,ECU 70判定保持垫温度是否在第3规定温度以上。此处,ECU 70基于保持垫温度判定是否是应事先执行空冷散热的状况。换言之,判定是否是产生保持垫13b的极端的温度上升的状况。在该判定中使用的“第3规定温度”设定为至少比第2规定温度高的温度,换言之设定为至少比绝缘保证温度高的温度。作为一例,第3规定温度被设定为800[℃]左右。
[0110] 当保持垫温度在第3规定温度以上的情况(步骤S206;是)下,处理进入到步骤S204。在该情况下,ECU 70执行空冷散热,以防止保持垫13b的极端的温度上升(步骤S204)。即,ECU 70事先执行由冷却器14进行的空冷散热,以确保减速F/C后等的EHC 13的能通电状态。进而,处理结束。
[0111] 与此相对,当保持垫温度低于第3规定温度的情况(步骤S206;否)下,处理进入到步骤S205。在该情况下,可以说不需要事先执行由冷却器14进行的空冷散热,因此,ECU 70不执行空冷散热(步骤S205)。进而,处理结束。
[0112] 根据以上说明的第2冷却控制,通过事先执行由冷却器14进行的空冷散热,能够适当地确保减速F/C后等的EHC 13的能通电状态,换言之能够扩大可进行EHC 13的通电的条件范围。
[0113] 并且,在高载荷行驶时、高速行驶时等,存在EHC 13的构成部件(例如正电极13d、负电极13e)变得高温的倾向,但根据上述的第2冷却控制,由于在这样的高载荷行驶时、高速行驶时等进行空冷散热,因此能够适当地防止EHC 13的构成部件高温化。因此,能够使EHC 13的结构部件的耐久性提高。
[0114] 另外,在上述中,示出了当EHC床温在第1规定温度以上、且保持垫温度在第3规定温度以上的情况下事先执行空冷散热的例子,但并不限定于使用第1规定温度作为用于判定EHC床温的判定温度。即,可以使用具有与第1规定温度不同的温度的判定温度,当EHC床温在该判定温度以上、且保持垫温度在第3规定温度以上的情况下事先执行空冷散热。例如,作为该判定温度,能够使用比第1规定温度高的温度。
[0115] 另外,在上述中,示出了通过ECU 70对切换阀14c的开闭进行控制来切换执行空冷散热和不执行空冷散热的例子,但并不限于此。在其他例中,ECU 70能够通过对切换阀14c的开度进行控制来进行第1冷却控制以及第2冷却控制。具体而言,ECU 70能够进行以下的冷却控制:当EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下,将切换阀14c设定为打开侧的开度,与此相对,当EHC床温在第1规定温度以上的情况下、或者保持垫温度低于第2规定温度的情况下,将切换阀14c设定为关闭侧的开度。同样地,ECU 70能够进行以下的第2冷却控制:当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,将切换阀14c设定为打开侧的开度。
[0116] [第2实施方式]
[0117] 其次,对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,在使用用于对发动机1进行冷却的冷却水作为用于对保持垫13b进行强制冷却的冷却介质这点上,与第1实施方式不同。具体而言,在第2实施方式中,使用通过使冷却水在覆盖保持垫13b的壳体13c的外周部流动而对保持垫13b进行强制冷却的冷却器。以下,将利用冷却水对保持垫13b进行冷却的情况酌情称为“水冷散热”。
[0118] (冷却器的结构)
[0119] 参照图11对第2实施方式中的冷却器15的结构进行具体地说明。
[0120] 图11的(a)示出沿排气通路12的伸长方向的EHC 13以及冷却器15的剖视图,图11的(b)示出沿着图11的(a)中的切断线Z1-Z2的EHC 13以及冷却器15的剖视图。
[0121] 如图11的(a)以及图11的(b)所示,冷却器15主要具备罩15a。罩15a以覆盖EHC 13中的壳体13c的外周的方式设置在壳体13c的外侧。壳体13c的外周面和罩15a的内周面之间的空隙15b形成供冷却水通过的通路(以下,将这样的空隙15b称为“冷却水通路15b”)。因而,罩15a构成冷却水通路15b的外周壁,即构成供冷却水通过的配管的外周壁。另外,冷却水通路15b相当于冷却介质通路的一例。
[0122] 冷却水通路15b与使用冷却水对发动机1进行冷却的公知的冷却系统(在图11中未图示)连接。即,冷却水通路15b被供给用于对发动机1进行冷却的冷却水。并且,在冷却水通路15b中流动的冷却水的流量利用冷却系统所具有的电动水泵(在图11中未图示。以下称为“电动WP”)调整。电动WP构成为具备电动式的电机,通过电机的驱动使冷却水在冷却水通路内循环。并且,电动WP由ECU 70控制。即,在冷却水通路15b中流动的冷却水的流量经由电动WP由ECU 70控制。具体而言,ECU 70通过进行对电动WP的控制,来增加或减少冷却水通路15b内的冷却水流量。
[0123] 另外,冷却器15(也包括电动WP)以及ECU 70相当于本发明的冷却单元的一例。并且,电动WP以及ECU 70相当于流量控制单元的一例。
[0124] 根据以上说明的冷却器15,通过使冷却水在覆盖保持垫13b的壳体13c的外周部流动,能够适当地对保持垫13b进行强制冷却。因此,能够防止保持垫13b高温化。
[0125] 另外,在第2实施方式中的冷却器15中,也可以如第1实施方式所示那样在冷却水通路15b内设置多个翅片。即,可以在壳体13c的外周面设置多个从壳体13c朝罩15a突出、且沿EHC 13的伸长方向延伸的翅片。由此,能够提高利用冷却水进行冷却的水冷散热效果。
[0126] 以下,对在第2实施方式中ECU 70对冷却器15执行的控制方法的两个例子进行说明。该控制方法与上述的第1实施方式中的第1冷却控制以及第2冷却控制的基本的控制内容是同样的。因此,在第2实施方式中ECU 70对冷却器15执行的控制方法也使用“第1冷却控制”以及“第2冷却控制”的语句。
[0127] 另外,在第2实施方式的第1冷却控制以及第2冷却控制中,ECU70对电动WP进行控制。即,ECU 70通过控制电动WP来增加或减少冷却水通路15b内的冷却水流量。
[0128] (第1冷却控制)
[0129] 第2实施方式中的第1冷却控制基本上按照与第1实施方式中的第1冷却控制同样的观点执行。即,在第2实施方式中,也从确保催化剂暖机以及确保绝缘性这两个方面出发来控制利用冷却器15进行的水冷散热。具体而言,仅在应对EHC 13通电的状况、且无法确保保持垫13b的绝缘性的状况下,ECU 70执行利用冷却器15进行的水冷散热。详细来说,当EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下,ECU 70执行利用冷却器15进行的水冷散热。在该情况下,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。与此相对,当EHC床温在第1规定温度以上的情况下、或者保持垫温度低于第2规定温度的情况下,ECU 70不执行利用冷却器15进行的水冷散热。在该情况下,ECU 70对电动WP进行控制以减少冷却水流量。
[0130] 另一方面,在第2实施方式中,在冷却水沸腾的条件成立的情况下、换言之为存在冷却水沸腾的可能性的情况下,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。具体而言,即便EHC床温在第1规定温度以上、或者保持垫温度低于第2规定温度,当冷却水沸腾的条件成立的情况下,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量,以防止冷却水沸腾。
[0131] 其次,参照图12对与第1冷却控制有关的具体的处理进行说明。图12是示出第2实施方式中的第1冷却控制处理的流程图。该处理由ECU 70以规定的周期重复执行。另外,该处理在混合动力车辆100启动(例如准备就绪(ready on))、为了使冷却水循环而开始电动WP的驱动之后执行。
[0132] 步骤S301~S303的处理由于与上述的步骤S101~S103的处理(参照图8)同样,因此省略说明。此处,对步骤S304~S307的处理进行说明。
[0133] 当保持垫温度在第2规定温度以上的情况(步骤S303;是)下,执行步骤S304的处理。在该情况下,由于符合EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的状况,因此,ECU 70增加冷却水流量而使保持垫温度降低,以确保保持垫13b的绝缘性(步骤S304)。例如,与EHC床温在第1规定温度以上的情况、保持垫温度低于第2规定温度的情况相比,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。进而,处理结束。
[0134] 当EHC床温在第1规定温度以上的情况(步骤S302;否)下、或者保持垫温度低于第2规定温度的情况(步骤S303;否)下,执行步骤S305的处理。在步骤S305中,ECU 70取得发动机运转信息、车辆运转信息、冷却水信息等,以便在之后的处理中判定冷却水沸腾的条件是否成立。例如,ECU 70取得水温传感器206所检测出的发动机水温、冷却水流量(与针对电动WP的指令值对应)等作为冷却水信息。进而,处理进入到步骤S306。
[0135] 在步骤S306中,ECU 70基于在步骤S305中取得的信息判定冷却水沸腾的条件是否成立,即判定是否存在冷却水沸腾的可能性。此处,ECU 70在冷却水实际沸腾前的状态下基于发动机运转信息、车辆运转信息、冷却水信息等进行与冷却水的沸腾有关的预测。
[0136] 在冷却水沸腾的条件成立的情况(步骤S306;是)下,处理进入到步骤S304。在该情况下,增加冷却水流量,以防止冷却水沸腾(步骤S304)。即,通过增加冷却水流量并使冷却水在冷却水通路内来抑制冷却水的沸腾的发生。具体而言,与冷却水沸腾的条件不成立的情况相比,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。进而,处理结束。
[0137] 另外,EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下增加的冷却水流量、与冷却水沸腾的条件成立的情况下增加的冷却水流量可以相同,也可以不同。例如,当EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下,ECU 70根据使保持垫温度降低的程度等决定增加的冷却水流量。另一方面,当冷却水沸腾的条件成立的情况下,ECU 70基于例如发动机运转信息、车辆运转信息、冷却水信息等决定增加的冷却水流量,以抑制冷却水的沸腾的发生。
[0138] 另一方面,当冷却水沸腾的条件不成立的情况(步骤S306;否)下,处理进入到步骤S307。在该情况下,由于可以说不需要防止冷却水沸腾、且不需要确保保持垫13b的绝缘性,因此减少冷却水流量(步骤S307)。例如,与EHC床温低于第1规定温度、且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下、或冷却水沸腾条件成立的情况相比,ECU 70对电动WP进行控制以减少冷却水流量。进而,处理结束。
[0139] 根据以上说明的第2实施方式中的第1冷却控制,能够考虑确保催化剂暖机以及确保绝缘性这两个方面来适当地对冷却器15中的冷却水的流量进行控制。并且,根据第2实施方式中的第1冷却控制,能够适当地防止冷却水的沸腾。
[0140] 另外,用于判定EHC床温的第1规定温度以及用于判定保持垫温度的第2规定温度可以分别使用与第1实施方式和第2实施方式相同的温度,也可以使用不同的温度。在使用不同的温度的情况下,例如,能够考虑空冷散热和水冷散热的冷却效果的差异等来设定在第1实施方式以及第2实施方式的各实施方式中使用的第1规定温度以及第2规定温度。
[0141] (第2冷却控制)
[0142] 其次,对第2实施方式中的第2冷却控制进行说明。第2实施方式中的第2冷却控制基本上按照与第1实施方式中的第2冷却控制同样的观点进行。即,在第2实施方式中,也为了确保减速F/C后等的EHC13的能通电状态而事先执行利用冷却器15进行的水冷散热。具体而言,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,ECU 70事先进行增加冷却水流量的控制。即,即便EHC床温在第1规定温度以上,当保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。
[0143] 并且,在第2实施方式的第2冷却控制中,与上述的第2实施方式中的第1冷却控制同样,当冷却水沸腾的条件成立的情况下,对电动WP进行控制以增加冷却水流量。具体而言,即便保持垫温度低于第3规定温度,当冷却水沸腾的条件成立的情况下,ECU 70对电动WP进行控制而增加冷却水流量,以防止冷却水的沸腾。
[0144] 其次,参照图13对与第2冷却控制有关的具体的处理进行说明。图13是示出第2实施方式中的第2冷却控制处理的流程图。该处理由ECU 70以规定的周期被重复执行。
另外,该处理在混合动力车辆100起动(例如准备就绪)、为了使冷却水循环而开始驱动电动WP之后执行。
[0145] 步骤S401~S407的处理与上述的步骤S301~S307的处理(参照图12)同样,因此省略说明。此处,以步骤S408的处理为中心进行说明。
[0146] 当EHC床温在第1规定温度以上的情况(步骤S402;否)下,执行步骤S408的处理。在步骤S408中,ECU 70判定保持垫温度是否在第3规定温度以上。此处,ECU 70基于保持垫温度判定是否是应该事先执行水冷散热的状况。换言之,判定是否是会产生保持垫13b的极端的温度上升的状况。
[0147] 当保持垫温度在第3规定温度以上的情况(步骤S408;是)下,处理进入到步骤S404。在该情况下,ECU 70增加冷却水流量,以防止保持垫13b的极端的温度上升、并确保减速F/C后等的EHC 13的能通电状态(步骤S404)。例如,与保持垫温度低于第3规定温度的情况相比,ECU 70对电动WP进行控制以增加冷却水流量。进而,处理结束。
[0148] 另外,当EHC床温低于第1规定温度且保持垫温度在第2规定温度以上的情况下增加的冷却水流量、与保持垫温度在第3规定温度以上的情况下增加的冷却水流量可以相同,也可以不同。例如,ECU 70能够根据使保持垫温度降低的程度等来决定增加的冷却水流量。
[0149] 另一方面,当保持垫温度低于第3规定温度的情况(步骤S408;否)下,处理进入到步骤S405。在该情况下,在步骤S405之后的处理中,与上述的第2实施方式中的第1冷却控制同样,根据冷却水沸腾的条件是否成立来控制冷却水的流量。
[0150] 根据以上说明的第2实施方式中的第2冷却控制,通过事先执行利用冷却器15进行的水冷散热,能够适当地确保减速F/C后等的EHC13的能通电状态。并且,根据第2实施方式中的第2冷却控制,能够适当地防止冷却水沸腾。
[0151] 此外,在高载荷行驶时、高速行驶时等,存在EHC 13的构成部件(例如正电极13d、负电极13e)变得高温的倾向,但是,根据上述的第2冷却控制,由于在这样的高载荷行驶时、高速行驶时等进行水冷散热,因此能够适当地防止EHC 13的构成部件高温化。因此,能够提高EHC 13的构成部件的耐久性。
[0152] 另外,在上述中,示出了当EHC床温在第1规定温度以上、且保持垫温度在第3规定温度以上的情况下事先执行水冷散热的例子,但不限于使用第1规定温度作为用于判定EHC床温的判定温度。即,可以使用具有与第1规定温度不同的温度的判定温度,当EHC床温在该判定温度以上、且保持垫温度在第3规定温度以上的情况下,事先执行水冷散热。例如,作为该判定温度,能够使用比第1规定温度高的温度。
[0153] [变形例]
[0154] 本发明不限于应用于普通的混合动力车辆,也能应用于插电式混合动力车辆。并且,本发明不限于应用于混合动力车辆,也能应用于混合动力车辆以外的普通的车辆。
[0155] 标号说明:
[0156] 1…发动机;12…排气通路;13…EHC(电加热式催化剂);13a…EHC载体;13b…保持垫;13c…壳体;14、15…冷却器;70…ECU;100…混合动力车辆。