[发明专利]电加热式催化剂的故障检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电加热式催化剂的故障检测装置。

背景技术

以往，作为设置于内燃机的排气通路中的排气净化催化剂，开发出了由被通电而发热的发热体加热催化剂的电加热式催化剂(Electrically Heated Catalyst：以下有时称为EHC)。

在专利文献1中公开有如下技术：在具备具有电绝缘性并且保持催化剂载体的载体保持部的电加热式催化剂中，在判定为载体保持部的绝缘电阻降低到了规定电阻值以下的情况下禁止通电。另外，在专利文献1中也公开了如下技术：在载体保持部的温度为规定温度以上的情况下、在载体保持部所吸收的水分量为规定量以上的情况下、或者在堆积在载体保持部上的碳量为规定量以上的情况下，判定为载体保持部的绝缘电阻降低到了规定电阻值以下。

在专利文献2中公开有如下技术：对由设置于排气通路的、冷凝水容易附着的第一温度传感器和冷凝水不附着的第二温度传感器各自检测到的温度进行比较，从而判定排气中是否存在冷凝水。

在专利文献3中公开有如下技术：基于将设置于排气通路的氧化催化剂加热了时的该氧化催化剂的温度上升程度，计算颗粒状物质的堆积量。

在专利文献4中公开有如下技术：基于在内燃机刚起动之后在排气通路中产生的冷凝水附着于PM传感器的传感器电极部而产生的该传感器电极部的静电电容的变化，判定PM传感器的故障。

在专利文献5中公开有如下技术：在颗粒过滤器的下游侧的排气通路中设置电绝缘材料，进而在该电绝缘材料相互离开地设置多个电极，在与该多个电极间的电阻值相关的指标比规定基准小时，判定为颗粒过滤器产生了故障。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/114451号

专利文献2：日本特开2010-127268号公报

专利文献3：日本特开2007-304068号公报

专利文献4：日本特开2010-275917号公报

专利文献5：日本特开2009-144577号公报

发明内容

发明要解决的课题

在EHC中，为了使通过通电而发热的发热体电绝缘，设置有绝缘部件。但是，即便是如上所述的结构，在EHC中，也有时产生使发热体电绝缘的绝缘功能超过容许范围而降低的绝缘故障。

本发明是鉴于上述那样的问题而作出的，其目的在于检测EHC的绝缘故障。

用于解决课题的方案

本发明的电加热式催化剂的故障检测装置，对电加热式催化剂的故障进行检测，所述电加热式催化剂设置于内燃机的排气通路中并具有发热体和绝缘部件，所述发热体通过通电而发热，并通过发热来加热催化剂，所述绝缘部件使所述发热体电绝缘，其特征在于，所述电加热式催化剂的故障检测装置具有判定部，该判定部基于所述绝缘部件的吸水量比规定吸水量少且所述绝缘部件上的颗粒状物质的堆积量比规定PM堆积量少时的所述绝缘部件的绝缘电阻值、所述绝缘部件的吸水量从所述规定吸水量以上的量减少到比所述规定吸水量少的量时的所述绝缘部件的绝缘电阻值的变化、以及所述绝缘部件上的颗粒状物质的堆积量从所述规定PM堆积量以上的量减少到比所述规定PM堆积量少的量时的所述绝缘部件的绝缘电阻值的变化，与由于所述绝缘部件所吸收的冷凝水或堆积在所述绝缘部件上的颗粒状物质所引起的所述绝缘部件的绝缘电阻值的降低相区别地判定是否产生了绝缘故障。

在排气通路中产生的冷凝水被绝缘部件吸收时，绝缘部件的吸水量增加。但是，若因EHC的温度上升而使得冷凝水蒸发，则该吸水量减少。另外，若排气中含有的颗粒状物质附着于绝缘部件，则绝缘部件上的颗粒状物质的堆积量增加。但是，若通过执行使堆积在绝缘部件上的颗粒状物质氧化而将其除去的PM除去处理来除去该颗粒状物质，则该堆积量减少。

在EHC中，即便未产生绝缘故障，若绝缘部件的吸水量或绝缘部件上的颗粒状物质的堆积量增加，则绝缘部件的绝缘电阻值降低。但是，在由于绝缘部件所吸收的冷凝水而使得绝缘部件的绝缘电阻值降低的情况下，若吸水量减少，则绝缘部件的绝缘电阻值恢复。另外，在由于堆积在绝缘部件上的颗粒状物质而使得绝缘部件的绝缘电阻值降低的情况下，若颗粒状物质的堆积量减少，则绝缘部件的绝缘电阻值恢复。另一方面，在因产生绝缘故障而使得绝缘部件的绝缘电阻值降低了的情况下，该绝缘电阻值不恢复。

在此，规定吸水量及规定PM堆积量是如下的值：未产生绝缘故障，若绝缘部件的吸水量比该规定吸水量少且绝缘部件上的颗粒状物质的堆积量比该规定PM堆积量少，则绝缘部件的绝缘电阻值成为正常值。