JP2012225163A - Ｅｈｃ制御方法及び同方法を使用する排気ガス浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機する。
【解決手段】第１又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、比較的低い電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力を供給する。一方、第１又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１及び／又は第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、比較的高い電圧にて第１及び／又は第２ＥＨＣに電力を供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス浄化システムにおける電気ヒータ付き触媒（ＥＨＣ）の制御方法に関する。更に、本発明は、当該ＥＨＣ制御方法を使用する内燃機関の排気ガス浄化システムにも関する。

内燃機関においては、環境保護の観点から、排気中に含まれる煤やＳＯＦ（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ）等の粒状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を削減することが求められている。

かかる要求に対し、例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）等のＰＭを捕集するフィルタ等（以降、「ＰＭ捕集フィルタ」とも称する）を、内燃機関の排気系に設ける技術が知られている。また、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の有害物質を浄化する各種排気ガス浄化触媒を設ける技術が知られている。更に、ＰＭ捕集フィルタと排気ガス浄化触媒とを組み合わせたもの（以降、「フィルタ等」とも称する）や、複数種の有害物質を浄化するもの（例えば、三元触媒）を内燃機関の排気系に配設する技術が知られている。

これらの排気ガス浄化触媒においては、一般に、常温では（触媒の活性化温度に到達していないことから）触媒による排気ガス浄化機能が十分に発揮されない。即ち、排気ガス浄化触媒が本来の排気ガス浄化機能を発揮するためには、これらの触媒が所定の温度に到達している必要がある。また、例えば、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以降、「ＮＳＲ触媒」とも称する）の所謂ＳＯｘ被毒に対するＳＯｘ再生処理等の触媒再生処理もまた、常温では十分に進行せず、再生しようとする触媒が所定の温度に達している必要がある。

更に、ＰＭ捕集フィルタにおいては、ＰＭの捕集量が増加すると排気の通過抵抗が増え、やがてフィルタが詰まり、最悪の事態としてはＰＭの急激な燃焼に伴うフィルタの溶損を招く虞がある。従って、ＰＭ捕集フィルタにおいては、例えば、同フィルタの上流側と下流側との差圧（以降、「前後差圧」とも称する）が規定値を超えた場合、ＰＭ捕集フィルタに捕集されている粒状物質を燃焼させて除去する再生処理（以降、「ＰＭ再生処理」とも称する）が行われる。このＰＭ再生処理についても、ＰＭ捕集フィルタが所定の温度に達している必要がある。

尚、本明細書においては、前述の各種排気ガス浄化触媒及びＰＭ捕集フィルタ等の、排気ガスを浄化するための装置を「排気ガス浄化装置」と総称し、上記ＳＯｘ再生処理、ＰＭ再生処理、及びＮＯｘ触媒に対するＮＯｘ還元処理等を含めて、排気ガス浄化装置の「再生処理」と総称する場合がある。

前述のように、排気ガス浄化装置に本来の排気ガス浄化機能を発揮させたり、排気ガス浄化装置の再生処理を十分に行ったりするためには、排気ガス浄化装置が所定の温度まで昇温されている必要がある。そこで、例えば、これらの排気ガス浄化装置を内燃機関の近くに配設する等して、排気ガスの熱や排気管からの伝導熱を利用して排気ガス浄化装置の温度を早期に高めようとする対策が従来よりなされている。しかしながら、このような対策では、内燃機関が冷えた状態で始動（以降、「冷間始動」とも称する）した場合には、排気ガス浄化装置の温度を所定の温度に到達させることができず、排気ガス浄化装置の排気ガス浄化機能が低下したり、排気ガス浄化装置の再生処理を十分に行えなかったりして、結果として、排気ガスにおける有害物質の排出量の削減が不十分となってしまう虞がある。

そこで、内燃機関の排気通路において、前述の排気ガス浄化装置の上流に電気加熱式触媒（ＥＨＣ）を設け、内燃機関の冷間始動時等、排気ガス浄化装置の温度が所定の温度に到達していない場合には、ＥＨＣに通電することにより、ＥＨＣの下流側に配設されている排気ガス浄化装置の暖機を促進し、本来の排気ガス浄化機能を発揮させたり、再生処理を十分に行ったりする技術が知られている。

しかしながら、上記のようにＥＨＣが設けられる排気通路を流れる排気ガスには、燃料の燃焼に伴って生成される水分が水蒸気として含まれており、例えば、長期間に亘って冷間状態に置かれた内燃機関の冷間始動時等において、排気ガス中の水蒸気が排気通路内で凝縮し、凝縮水を生じ易い傾向にある。

このような状況において、前述のようにＥＨＣに通電されると、例えば、ＥＨＣと当該ＥＨＣを備える設備（例えば、車両等）や排気通路とが凝縮水を介して導通状態となり、漏電を生ずる虞がある。このように漏電を生ずる（又は生じ得る）状況においてＥＨＣに通電すると、本来は排気ガス浄化装置の暖機に供されるべき電力資源の一部が無駄に消費されることに繋がり、省エネルギーの観点からも望ましくない。また、上記のようにＥＨＣを備える設備（例えば、車両等）や排気通路が導通状態となることに起因して、例えば、当該設備（例えば、車両）の運転者が当該設備に接触した際等に、感電する虞を招くので、安全上も好ましくない。

そこで、例えば、ＥＨＣへの通電開始に先立ち、ＥＨＣが漏電を生ずる（又は生じ得る）状況にあるか否かを判定し、その判定結果が肯定（即ち、ＥＨＣが漏電を生ずる（又は生じ得る）状況にあるとの判定結果）である場合は、ＥＨＣへの通電を禁止する制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。あるいは、ＥＨＣの温度が所定の基準値未満である場合は、ＥＨＣの上流において排気ガス中の水分を吸着する手段を有するバイパス通路に排気ガスを導いて排気ガス中の水分を低減させることが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。

しなしながら、上記のように、漏電を回避することを目的としてＥＨＣへの通電を頻繁に制限すると、内燃機関の冷間始動時に排出される有害物質の削減が不十分となり、内燃機関の冷間始動時に排気ガス浄化装置の暖機を促進するという、ＥＨＣを設置することの意義そのものが薄れてしまう。また、上記のように、水分吸着手段やバイパス通路を新たに設けることは、排気ガス浄化システムを複雑化・大型化させ、製造コストの増大を招く懸念がある。

一方、昨今の環境保護意識の更なる高まりを受け、内燃機関からの有害物質の排出量の削減への要求は益々厳しくなっている。従って、内燃機関の冷間始動時等、排気ガス浄化装置の温度が所定の温度に到達していない場合、排気ガス浄化装置を迅速に暖機して、本来の排気ガス浄化機能を発揮できなかったり、再生処理を十分に行えなかったりする期間を極力短くする技術が従来にも増して必要とされている。

上記のように排気ガス浄化装置の暖機をより迅速なものとするには、ＥＨＣに供給される電力を高電圧化する（即ち、ＥＨＣを高抵抗化する）ことが必要となる。しかしながら、ＥＨＣの電気抵抗を高め、ＥＨＣに印加される電圧を上げようとすると、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況においては、前述のように漏電が生ずる虞が更に高まるばかりか、ＥＨＣにおける凝縮水の存在領域で放電が発生して、ＥＨＣを含む排気ガス浄化装置全体の信頼性が低下する虞がある。その結果、ＥＨＣへの供給電力の高電圧化（ＥＨＣの高抵抗化）は従来から困難であるとされている。

特開２０１０−２２３１５９号公報 特開２０１０−２７０６５３号公報

前述のように、当該技術分野においては、排気ガス浄化装置を迅速に暖機し得る技術が求められている。かかる要求に応えるためには、ＥＨＣへの供給電力の高電圧化（ＥＨＣの高抵抗化）が必要となる。しかしながら、ＥＨＣの電気抵抗を高め、ＥＨＣに印加される電圧を上げようとすると、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況において、ＥＨＣにおける凝縮水の存在領域で放電が発生して、ＥＨＣを含む排気ガス浄化装置全体の信頼性が低下する虞がある。

即ち、当該技術分野においては、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機し得る技術に対する継続的な要求が存在する。本発明は、かかる要求に応えるべく創作されたものである。即ち、本発明の目的は、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機し得るＥＨＣ制御方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、
内燃機関の排気通路に配設された、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、
前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに電力を供給するための電源、
前記電源から前記第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、前記電源から前記第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び前記電源から前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに、前記第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にて、それぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構、
前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段、
前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段、
前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段、並びに
前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える制御装置、
を備える排気ガス浄化システムにおいて、
前記結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する、結露判定ステップ、
前記第１ＥＨＣ判定手段により、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定ステップ、
前記第２ＥＨＣ判定手段により、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定ステップ、並びに
前記結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、及び第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップであって、前記結露判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップ、
を含むＥＨＣ制御方法によって達成される。

本発明に係るＥＨＣ制御方法によれば、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第３回路を介して、比較的低い第３電圧及び第４電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。これにより、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて放電が抑制される。

一方、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１ＥＨＣ判定手段によって、第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第１回路を介して、比較的高い第１電圧にて第１ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第１ＥＨＣによって、第１排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

また、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第２ＥＨＣ判定手段によって、第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第２回路を介して、比較的高い第２電圧にて第２ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第２ＥＨＣによって、第２排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

以上のように、本発明に係るＥＨＣ制御方法によれば、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機することができる。

本発明の１つの実施態様に係る排気ガス浄化システムの概略構成を示す模式図である。 ＥＨＣの断面の概略構成を示す模式図である。 本発明の１つの実施態様に係る排気ガス浄化システムにおけるスイッチ機構の構成及び作動を説明する模式図である。 本発明の１つの実施態様に係るＥＨＣ制御方法において実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。

前述のように、本発明は、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機し得るＥＨＣ制御方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するべく鋭意研究の結果、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置を備える排気ガス浄化システムにおいて、結露が発生し得る状態にある場合は比較的低い電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに電力を供給し、結露が発生し得る状態にない場合は、比較的高い電圧にて第１ＥＨＣ及び／又は第２ＥＨＣに電力を供給することにより、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機し得ることを見出し、本発明を想到するに至ったものである。

（１）第１態様
本発明の第１態様は、
内燃機関の排気通路に配設された、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、
前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに電力を供給するための電源、
前記電源から前記第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、前記電源から前記第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び前記電源から前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに、前記第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にて、それぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構、
前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段、
前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段、
前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段、並びに
前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える制御装置、
を備える排気ガス浄化システムにおいて、
前記結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する、結露判定ステップ、
前記第１ＥＨＣ判定手段により、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定ステップ、
前記第２ＥＨＣ判定手段により、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定ステップ、並びに
前記結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、及び第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップであって、前記結露判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップ、
を含むＥＨＣ制御方法である。

上記内燃機関としては、特定のタイプのものに限定されるものではなく、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等、内燃機関として一般的に使用されている種々のタイプの内燃機関が想定される。

また、ＥＨＣとは、前述のように、電気ヒータ付き触媒を指す。上記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣは、例えば、通電によって発熱する電熱ヒータが設けられた酸化触媒とすることができる。第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの基材の材質は、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの要求仕様（例えば、使用温度、機械的強度等）を満たすものである限り、特に限定されるものではない。第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置を迅速に暖機させるという第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの設置目的を鑑みれば、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの基材としては、小さな比熱を有する材質（例えば、金属等）であることが好ましい。尚、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの構成や材質は、同じであっても、異なっていてもよい。

上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、前述のように、各種排気ガス浄化触媒及びＰＭ捕集フィルタ等の、排気ガスを浄化するための装置を指す。加えて、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、本来の排気ガス浄化機能を発揮したり、当該装置の再生処理を十分に行ったりするためには、所定の温度まで昇温されている必要がある装置を指す。故に、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、上記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣをそれぞれ備えている。

上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置の具体例としては、例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）等の粒状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ等（ＰＭ捕集フィルタ）や、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の有害物質を浄化する各種排気ガス浄化触媒（例えば、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、選択型還元触媒（ＳＣＲ触媒）、ＮＯｘ貯蔵還元触媒（ＮＳＲ触媒）等）を挙げることができる。更に、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、前述のように、ＰＭ捕集フィルタと排気ガス浄化触媒とを組み合わせたもの（「フィルタ等」とも称する）や、複数種の有害物質を浄化するもの（例えば、三元触媒）であってもよい。

上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、前述のように、内燃機関の排気通路に配設される。上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、何れを上流側に配設し、何れを下流側に配設してもよい。例えば、上記内燃機関が車両に搭載される場合は、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置をマニバータ部及びアンダーフロア部（Ｕ／Ｆ部、床下部）にそれぞれ配設してもよい。

上記のように、本実施態様においては、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置が第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣをそれぞれ備える。これにより、本実施態様においては、何れか一方の排気ガス浄化装置のみがＥＨＣを備える場合と比較して、より効率良く排気ガス浄化装置を暖機することができる。具体的には、何れか一方の排気ガス浄化装置（例えば、マニバータ部に配設された排気ガス浄化装置）のみがＥＨＣを備える場合、当該ＥＨＣによって他方の排気ガス浄化装置（例えば、Ｕ／Ｆ部に配設された排気ガス浄化装置）を暖機しようとする場合を想定する。この場合、熱源であるＥＨＣと暖機されるべき排気ガス浄化装置とが離れており、ＥＨＣからの熱を伝導すべき排気管からの放熱が多く、他方の排気ガス浄化装置を迅速に暖機させることが困難であるばかりか、ＥＨＣに供給される電力を無駄に消費する。逆に、Ｕ／Ｆ部に配設された排気ガス浄化装置のみがＥＨＣを備える場合も同様である。一方、本実施態様においては、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置が第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣをそれぞれ備えるので、それぞれのＥＨＣがそれぞれの排気ガス浄化装置を迅速に暖機することができ、上述のような放熱による電力の無駄使いが発生しないというメリットも得られる。

次に、上記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力を供給する電源は、特に限定されるものではなく、上記内燃機関が搭載される設備（例えば、車両、船舶等）に応じて、適宜選択することができる。例えば、上記内燃機関が搭載される設備が車両である場合、当該車両に搭載されている電源（例えば、車両用バッテリとして一般的に使用されている電源）を上記電源として使用することができる。また、上記電源は、必要に応じて、例えば、直流・直流変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）等の電圧変換回路や、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ（交流入力直流出力電源）ヤインバータ（直流入力交流出力電源）等の電力変換回路等を備えていてもよい。

上記スイッチ機構は、上記電源から上記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの何れに電力を供給するかを切り替えるための機構である。具体的には、上記スイッチ機構は、前述のように、上記電源から第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、上記電源から第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び上記電源から第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに、第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にて、それぞれ電力を供給する第３回路を切り替える。

上記のように、上記第１電圧は、上記第１回路によって第１ＥＨＣに電力を供給する際に、第１ＥＨＣに印加される電圧である。同様に、上記第２電圧は、上記第２回路によって第２ＥＨＣに電力を供給する際に、第２ＥＨＣに印加される電圧である。一方、上記第３電圧は、上記第３回路によって第１ＥＨＣに電力を供給する際に、第１ＥＨＣに印加される電圧であり、上記第４電圧は、上記第３回路によって第２ＥＨＣに電力を供給する際に、第２ＥＨＣに印加される電圧である。

上記第１電圧及び第２電圧は、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣがそれぞれ第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置を迅速に暖機するために必要な電圧であり、これらは同じであっても、異なっていてもよい。第１電圧及び第２電圧の具体的な値は、例えば、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣの仕様や、暖機されるべき第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置の熱容量等に基づいて、適宜設定することができる。また、上記第３電圧及び第４電圧は、結露が発生し得る状態において第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣでの放電を発生させずに、第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置を暖機するために第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣにそれぞれ印加される電圧であり、これらは同じであっても、異なっていてもよい。更に、前述のように、上記第３電圧及び第４電圧は、第１電圧及び第２電圧よりも低い。

尚、上記のような各種電圧（第１電圧、第２電圧、第３電圧、及び第４電圧）を実現するために、それぞれの回路（第１回路、第２回路、及び第３回路）が、必要に応じて、例えば、直流・直流変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）等の電圧変換回路や、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ（交流入力直流出力電源）ヤインバータ（直流入力交流出力電源）等の電力変換回路等を備えていてもよい。

上記結露判定手段は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する。ここで、「結露が発生し得る状態」は、上記内燃機関が搭載された設備（例えば、車両等）の周辺環境を規定する種々の条件のうち、例えば、外気温、湿度、及び大気圧等、各種物理量、制御量、又は指標値等によって表され得る、排気における結露の発生状態（発生し易さや発生速度等を含む）を規定する環境条件を包括する概念に基づいて判断される。尚、本明細書においては、「結露が発生し得る状態」には、結露が発生している状態も含まれるものとする。

従って、上記結露判定手段は、例えば、上記のような各種物理量、制御量、又は指標値等（例えば、外気温、湿度、及び大気圧等）を検知する手段（例えば、各種センサ等）を備えるのが一般的である。また、上記結露判定手段は、例えば、上記検知手段から得られる各種物理量、制御量、又は指標値等（例えば、外気温、湿度、及び大気圧等）を表す検出信号等に基づいて、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定するためのアルゴリズムを備えるのが一般的である。当該アルゴリズムは、ソフトウェア（例えば、プログラム等）として実装されていてもよく、ハードウェア（例えば、演算回路等）として実装されていてもよい。例えば、一般的には、当該アルゴリズムは、例えば、上記内燃機関に関する各種制御を行うための電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）が備えるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置にプログラムとして格納され、ＥＣＵが備える中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって実行されるように実装される。加えて、上記ＥＣＵは、例えば、上記検出信号を受け取るための通信ポート等を備える。

また、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを結露判定手段が判定するための条件は、例えば、上記のような各種物理量、制御量、又は指標値等（例えば、外気温、湿度、及び大気圧等）に基づくデータテーブル（マップ）を実験等によって予め作成しておき、上記プログラムの実行時に参照できるように、例えば、上記ＲＯＭ等に格納することができる。あるいは、極めて単純な判定条件の例としては、例えば、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣの温度が水の沸点未満であるか否かによって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定してもよい。

次に、上記第１ＥＨＣ判定手段及び第２ＥＨＣ判定手段は、それぞれ第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する。第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件は、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置が如何なる排気ガス浄化装置であるかに応じたものとなる。

第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置の具体例としては、例えば、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）等の粒状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ等（ＰＭ捕集フィルタ）や、排気中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の有害物質を浄化する各種排気ガス浄化触媒（例えば、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、選択型還元触媒（ＳＣＲ触媒）、ＮＯｘ貯蔵還元触媒（ＮＳＲ触媒）等）を挙げることができる。更に、上記第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置は、前述のように、ＰＭ捕集フィルタと排気ガス浄化触媒とを組み合わせたもの（「フィルタ等」とも称する）や、複数種の有害物質を浄化するもの（例えば、三元触媒）であってもよい。

前述のように、排気ガス浄化触媒においては、一般に、常温では（触媒の活性化温度に到達していないことから）触媒による排気ガス浄化機能が十分に発揮されない。即ち、排気ガス浄化触媒が本来の排気ガス浄化機能を発揮するためには、これらの触媒が所定の温度に到達している必要がある。従って、第１排気ガス浄化装置又は第２排気ガス浄化装置がかかる排気ガス浄化触媒である場合は、例えば、種々のセンサ（例えば、ＣＯセンサ、ＨＣセンサ等）等によって検出される排気ガス中の有害物質の濃度が、予め定められる所定の閾値を超えたときに、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態となる。即ち、第１排気ガス浄化装置又は第２排気ガス浄化装置が上記のような排気ガス浄化触媒である場合は、例えば、種々のセンサ等によって検出される排気ガス中の有害物質の濃度が所定の閾値を超えたか否かが、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件となる。

また、例えば、第１排気ガス浄化装置がＤＰＦ等のＰＭ捕集フィルタである場合は、ＰＭの捕集量が増加あいて排気の通過抵抗が増え、同フィルタの前後差圧が規定値を超えた際に、ＰＭ再生処理を行うためにＰＭ捕集フィルタを所定の温度に昇温する必要がある。従って、第１排気ガス浄化装置がＤＰＦ等のＰＭ捕集フィルタである場合は、例えば、同フィルタの前後差圧が規定値を超えたときに、第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態となる。即ち、第１排気ガス浄化装置がＤＰＦ等のＰＭ捕集フィルタである場合は、例えば、同フィルタの前後差圧が規定値を超えたか否かが、第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件となる。

更に、例えば、第２排気ガス浄化装置がＮＳＲ触媒である場合は、例えば、エンジン使用域における排気ガスの状態のテストマッピングに基づくモデル計算によって推計されるＮＯｘの吸蔵量、あるいはＮＯｘセンサによって検出される排気ガス中のＮＯｘ濃度に基づいて推計されるＮＯｘの吸蔵量が、予め定められる所定の閾値を超えた際に、内燃機関にリッチスパイク（過剰燃料供給）を発生させると共にＮＳＲ触媒を所定の温度に昇温し、一時的に増加した燃料によって、吸着されたＮＯｘを還元して、ＮＳＲ触媒を浄化する必要がある。また、内燃機関の回転速度や燃料噴射量から算出されるＳＯｘ堆積量が所定の閾値を超えた際には、やはり内燃機関にリッチスパイク（過剰燃料供給）を発生させると共にＮＳＲ触媒を所定の温度に昇温して、ＮＳＲ触媒のＳＯｘ被毒に対するＳＯｘ再生処理を行う必要がある。従って、第２排気ガス浄化装置がＮＳＲ触媒である場合は、例えば、ＮＳＲにおけるＮＯｘの吸蔵量やＳＯｘの堆積量が所定の閾値を超えたと推計される場合に、第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態となる。即ち、第２排気ガス浄化装置がＮＳＲ触媒である場合は、例えば、ＮＳＲにおけるＮＯｘの吸蔵量やＳＯｘの堆積量が所定の閾値を超えたと推計されるか否かが、第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件となる。

以上のように、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件は、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置が如何なる排気ガス浄化装置であるかに応じたものとなる。即ち、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するための条件は、例えば、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置が有害物質を浄化する必要があると判断されるか否か、又は第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２排気ガス浄化装置に再生処理を施す必要があるか否かによって判断される。

従って、上記第１ＥＨＣ判定手段及び第２ＥＨＣ判定手段は、例えば、上記のような判定条件を規定する各種物理量、制御量、又は指標値等（例えば、外気温、湿度、及び大気圧等）を検知する手段（例えば、各種センサ等）を備えるのが一般的である。また、上記第１ＥＨＣ判定手段及び第２ＥＨＣ判定手段は、例えば、上記検知手段から得られる各種物理量、制御量、又は指標値等（例えば、外気温、湿度、及び大気圧等）を表す検出信号に基づいて、それぞれ第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定するためのアルゴリズムを備えるのが一般的である。当該アルゴリズムは、ソフトウェア（例えば、プログラム等）として実装されていてもよく、ハードウェア（例えば、演算回路等）として実装されていてもよい。例えば、一般的には、当該アルゴリズムは、例えば、上記内燃機関に関する各種制御を行うためのＥＣＵが備えるＲＯＭ又はＲＡＭ等の記憶装置にプログラムとして格納され、ＥＣＵが備えるＣＰＵによって実行されるように実装される。加えて、上記ＥＣＵは、例えば、上記検出信号を受け取るための通信ポート等を備える。

次に、上記制御装置は、結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、スイッチ機構を作動させて、第１回路、第２回路、及び第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える。具体的には、上記制御装置は、結露判定手段による判定結果が肯定である場合は第３回路に、結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は第１回路に、結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替える。

従って、上記制御装置は、例えば、結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定の結果に対応する信号を受け取り、当該信号に基づいて、各ＥＨＣへの電力供給回路を第１回路、第２回路、及び第３回路の何れかに切り替えるための制御信号（指示信号）をスイッチ機構に送出する。即ち、上記制御装置は、例えば、結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段から受け取る判定結果（に対応する信号）に基づいて、各ＥＨＣへの電力供給回路を、第１回路、第２回路、及び第３回路の何れに切り替えるかを決定するためのアルゴリズムを備えるのが一般的である。当該アルゴリズムは、ソフトウェア（例えば、プログラム等）として実装されていてもよく、ハードウェア（例えば、演算回路等）として実装されていてもよい。例えば、一般的には、当該アルゴリズムは、例えば、上記内燃機関に関する各種制御を行うためのＥＣＵが備えるＲＯＭ又はＲＡＭ等の記憶装置にプログラムとして格納され、ＥＣＵが備えるＣＰＵによって実行されるように実装される。加えて、上記ＥＣＵは、例えば、各ＥＨＣへの電力供給回路を第１回路、第２回路、及び第３回路の何れに切り替えるのかを表す制御信号（指示信号）をスイッチ機構に送出するための通信ポート等を備える。

以上のように、上記排気ガス浄化システムは、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置、第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、電源、スイッチ機構、結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、第２ＥＨＣ判定手段、及び制御装置を備える。本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法は、かかる排気ガス浄化システムにおいて実行される。

前述のように、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法は、
前記結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する、結露判定ステップ、
前記第１ＥＨＣ判定手段により、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定ステップ、
前記第２ＥＨＣ判定手段により、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定ステップ、並びに
前記結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、及び第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップであって、前記結露判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップ、
を含む。

上記ＥＨＣ制御方法に含まれる各々のステップの詳細については、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法が適用される排気ガス浄化システムが備える各々の構成要素に関する上述の説明において既に述べた通りである。尚、上記結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、及び第２ＥＨＣ判定ステップの実行順序については、必ずしも上記に限定されるものではない。

また、上記回路切り替えステップにおいては、各ＥＨＣへの電力供給回路が、結露判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は第３回路に、結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は第１回路に、結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は第２回路に、それぞれ切り替えられる。この際、結露判定ステップにおける判定結果が否定である場合において、各ＥＨＣへの電力供給回路として、第１ＥＨＣに第１電圧にて電力を供給する第１回路及び第２ＥＨＣに第２電圧にて電力を供給する第２回路の両方が選択されることも排除されない。即ち、結露が発生し得ると判定されない状態においては、第１ＥＨＣには第１電圧で、第２ＥＨＣには第２電圧で、それぞれ電力を供給して、これらのＥＨＣに同時に高電圧にて通電してもよく、あるいは第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣの何れか一方にのみ高電圧にて通電してもよい。

以上のように、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法は、結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、第２ＥＨＣ判定ステップ、及び回路切り替えステップを含む。これらの各ステップを実行する処理ルーチンもまた、ソフトウェア（例えば、プログラム等）として実装されていてもよく、ハードウェア（例えば、演算回路等）として実装されていてもよい。例えば、一般的には、当該処理ルーチンは、例えば、上記内燃機関に関する各種制御を行うためのＥＣＵが備えるＲＯＭ又はＲＡＭ等の記憶装置にプログラムとして格納され、ＥＣＵが備えるＣＰＵによって実行されるように実装される。更に、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法に含まれる各ステップを実行する処理ルーチンは、例えば、所定のクランク角毎の割り込み処理として、ＥＣＵに実行させることができる。

以上、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法及び同方法が適用される排気ガス浄化システムの構成につき、詳しく説明してきた。上記のように、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法においては、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第３回路を介して、比較的低い第３電圧及び第４電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。これにより、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて放電が抑制される。

一方、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１ＥＨＣ判定手段によって、第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第１回路を介して、比較的高い第１電圧にて第１ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第１ＥＨＣによって、第１排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

また、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第２ＥＨＣ判定手段によって、第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第２回路を介して、比較的高い第２電圧にて第２ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第２ＥＨＣによって、第２排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

上記により、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法においては、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機するという、冒頭に述べた本発明の目的が達成される。

（２）第２態様
ところで、前述のように、本発明に係るＥＨＣ制御方法においては、結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合には、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第３回路を介して、比較的低い第３電圧及び第４電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。これにより、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて放電が抑制される。

この場合、第３回路を介して比較的低い電圧である第３電圧及び第４電圧を第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに印加する具体的手段として、前述のように、例えば、直流・直流変換器（ＤＣ−ＤＣコンバータ）等の電圧変換回路や、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ（交流入力直流出力電源）ヤインバータ（直流入力交流出力電源）等の電力変換回路等を第３回路に設けてもよい。しかしながら、かかる追加の回路を設けることは、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法が適用される排気ガス浄化システムの構成を複雑化・大型化させ、また同システムの製造コストを増大させることに繋がる。従って、上記のような追加の回路を設けること無く、第３回路を介して比較的低い電圧である第３電圧及び第４電圧を第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに印加することが望ましい。

即ち、本発明の第２態様は、
本発明の前記第１態様に係るＥＨＣ制御方法であって、前記第３回路において、前記第１ＥＨＣと前記第２ＥＨＣとが直列に接続されていることを特徴とする、ＥＨＣ制御方法である。

上記のように、本発明の第２態様においては、第３回路において、第１ＥＨＣと第２ＥＨＣとが直列に接続される。これにより、電源から印加される電圧が、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれの抵抗値に応じて配分される。即ち、本発明の第２態様によれば、前述のような追加の回路を第３回路に設けること無く、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに印加される電圧を低下させることができる。

（３）第３態様
ところで、本発明に係るＥＨＣ制御方法が適用される内燃機関が搭載される設備としては、前述のように、例えば、車両や船舶等が挙げられる。当然のことながら、本発明に係るＥＨＣ制御方法の適用対象はこれらに限定されるものではなく、例えば、本発明に係るＥＨＣ制御方法を、例えば、発電機やコンプレッサ等、移動体以外の設備に搭載される内燃機関に適用してもよい。このように、本発明に係るＥＨＣ制御方法は、多種多様な設備に搭載される内燃機関に適用することができる。それらの中で、地球環境保護の観点から、排気ガス中に含まれる有害物質の削減が最も強く望まれているものの１つが車両である。

内燃機関を動力源とする車両に搭載される排気ガス浄化装置としては、例えば、エキゾーストマニホルドに直結して配設される所謂マニバータ（Ｍａｎｉｆｏｌｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、マニバータの下流に当たる、車両のアンダーフロア部（Ｕ／Ｆ部、床下部）を通る排気通路に配設されるアンダーフロア触媒（Ｕ／Ｆ触媒、床下触媒）とが挙げられる。一般的には、マニバータとしては、ＨＣ及びＣＯを低温域から酸化可能な酸化触媒が用いられ、アンダーフロア触媒としては、三元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元触媒等が用いられることが多い。

マニバータは、内燃機関本体に近いエキゾーストマニホルドに直結して配設されるため、内燃機関等が暖機されていれば、触媒活性化温度（例えば、約４００℃以上）を容易に確保することができるというメリットを有する。その結果、内燃機関の始動時等の低温域では、マニバータが早期に活性化され、その反応による発熱によって排気ガスの温度が上昇する。これにより、アンダーフロア触媒も早期に活性化されるので、低温域におけるエミッションが向上するというメリットもある。

とはいえ、前述のように、内燃機関の排気ガスに含まれる有害物質の削減に対する要求は益々強くなってきていることから、内燃機関の冷間始動時等、排気ガス浄化装置の温度が所定の温度に到達していない場合には、ＥＨＣに通電することにより、ＥＨＣの下流側に配設されている排気ガス浄化装置の暖機を従来にも増して促進し、本来の排気ガス浄化機能をより早期に発揮させたり、再生処理を迅速に行ったりする技術が求められている。

従って、本発明の第３態様は、
本発明の前記第１態様又は前記第２態様の何れかに係るＥＨＣ制御方法であって、前記第１触媒がマニバータであり、前記第２触媒がアンダーフロア触媒であることを特徴とする、ＥＨＣ制御方法である。

本発明の第３態様に係るＥＨＣ制御方法は、上記のような構成とすることにより、従来技術において既に認められている前述のメリットを享受しつつ、更に、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機するという、本発明によってもたらされる更なるメリットを享受することができる。

（４）第４態様
以上、本発明に係るＥＨＣ制御方法の幾つかの実施態様について詳しく説明してきたが、前述のように、本発明は、当該ＥＨＣ制御方法を使用する内燃機関の排気ガス浄化システムにも関する。

即ち、本発明の第４態様は、
内燃機関の排気通路に配設された、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、
前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに電力を供給するための電源、
前記電源から前記第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、前記電源から前記第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び前記電源から前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに前記第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にてそれぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構、
前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段、
前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段、
前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段、並びに
前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える制御装置、
を備える排気ガス浄化システムであって、
前記結露判定手段が、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定すること、
前記第１ＥＨＣ判定手段が、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定すること、
前記第２ＥＨＣ判定手段が、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定すること、並びに
前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える際に、前記結露判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替えること、
を特徴とする排気ガス浄化システムである。

以上のように、本発明の第４態様に係る排気ガス浄化システムは、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置、第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、電源、スイッチ機構、結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、第２ＥＨＣ判定手段、及び制御装置を備える。これらの個々の構成要素の構成及び動作については、本発明の第１態様に係るＥＨＣ制御方法に関する説明において詳細に述べたので、ここでの説明は割愛する。

本発明の第４態様に係る排気ガス浄化システムにおいては、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第３回路を介して、比較的低い第３電圧及び第４電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。これにより、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて放電が抑制される。

一方、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１ＥＨＣ判定手段によって、第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第１回路を介して、比較的高い第１電圧にて第１ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第１ＥＨＣによって、第１排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

また、結露判定手段によって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第２ＥＨＣ判定手段によって、第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第２回路を介して、比較的高い第２電圧にて第２ＥＨＣに電力が供給される。これにより、比較的高い電圧が供給される第２ＥＨＣによって、第２排気ガス浄化装置がより迅速に暖機される。

上記により、本発明の第４態様に係る排気ガス浄化システムにおいては、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機するという、冒頭に述べた本発明の目的が達成される。

（５）第５態様
ところで、前述のように、本発明に係るＥＨＣ制御方法が適用される排気ガス浄化システムにおいては、結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合には、制御装置によってスイッチ機構が作動され、第３回路を介して、比較的低い第３電圧及び第４電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。これにより、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて放電が抑制される。

この場合、第３回路を介して比較的低い電圧である第３電圧及び第４電圧を第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに印加する具体的手段として、前述のように、例えば、直流・直流変換器等の電圧変換回路や、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータヤインバータ等の電力変換回路等を第３回路に設けてもよい。しかしながら、かかる追加の回路を設けることは、本発明の第４態様に係る排気ガス浄化システムの構成を複雑化・大型化させ、また同システムの製造コストを増大させることに繋がる。従って、上記のような追加の回路を設けること無く、第３回路を介して比較的低い電圧である第３電圧及び第４電圧を第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに印加することが望ましい。

即ち、本発明の第５態様は、
本発明の前記第４態様に係る排気ガス浄化システムであって、前記第３回路において、前記第１ＥＨＣと前記第２ＥＨＣとが直列に接続されていることを特徴とする、排気ガス浄化システムである。

上記のように、本発明の第５態様においては、第３回路において、第１ＥＨＣと第２ＥＨＣとが直列に接続される。これにより、電源から印加される電圧が、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれの抵抗値に応じて配分される。即ち、本発明の第２態様によれば、前述のような追加の回路を第３回路に設けること無く、第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに印加される電圧を低下させることができる。

（６）第６態様
ところで、本発明に係る排気ガス浄化システムが適用される内燃機関が搭載される設備としては、前述のように、例えば、車両や船舶等が挙げられる。当然のことながら、本発明に係るＥＨＣ制御方法の適用対象はこれらに限定されるものではなく、例えば、本発明に係る排気ガス浄化システムを、例えば、発電機やコンプレッサ等、移動体以外の設備に搭載される内燃機関に適用してもよい。このように、本発明に係る排気ガス浄化システムは、多種多様な設備に搭載される内燃機関に適用することができる。それらの中で、地球環境保護の観点から、排気ガス中に含まれる有害物質の削減が最も強く望まれているものの１つが車両である。

前述のように、内燃機関を動力源とする車両に搭載される排気ガス浄化装置としては、例えば、エキゾーストマニホルドに直結して配設される所謂マニバータと、マニバータの下流に当たる、車両のアンダーフロア部を通る排気通路に配設されるアンダーフロア触媒とが挙げられる。一般的には、マニバータとしては、ＨＣ及びＣＯを低温域から酸化可能な酸化触媒が用いられ、アンダーフロア触媒としては、三元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元触媒等が用いられることが多い。

マニバータは、内燃機関本体に近いエキゾーストマニホルドに直結して配設されるため、内燃機関等が暖機されていれば、触媒活性化温度（例えば、約４００℃以上）を容易に確保することができるというメリットを有する。その結果、内燃機関の始動時等の低温域では、マニバータが早期に活性化され、その反応による発熱によって排気ガスの温度が上昇する。これにより、アンダーフロア触媒も早期に活性化されるので、低温域におけるエミッションが向上するというメリットもある。

とはいえ、前述のように、内燃機関の排気ガスに含まれる有害物質の削減に対する要求は益々強くなってきていることから、内燃機関の冷間始動時等、排気ガス浄化装置の温度が所定の温度に到達していない場合には、ＥＨＣに通電することにより、ＥＨＣの下流側に配設されている排気ガス浄化装置の暖機を従来にも増して促進し、本来の排気ガス浄化機能をより早期に発揮させたり、再生処理を迅速に行ったりする技術が求められている。

従って、本発明の第６態様は、
本発明の前記第４態様又は前記第５態様の何れかに係る排気ガス浄化システムであって、前記第１触媒がマニバータであり、前記第２触媒が床下触媒であることを特徴とする、排気ガス浄化システムである。

本発明の第６態様に係る排気ガス浄化システムは、上記のような構成とすることにより、従来技術において既に認められている前述のメリットを享受しつつ、更に、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつ、ＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機するという、本発明によってもたらされる更なるメリットを享受することができる。

以上のように、本発明に係るＥＨＣ制御方法及び同方法を使用する排気ガス浄化システムによれば、第１又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、比較的低い電圧にて第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのそれぞれに電力が供給される。一方、第１又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１及び／又は第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、比較的高い電圧にて第１及び／又は第２ＥＨＣに電力が供給される。これにより、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機することができる。

以下、本発明の幾つかの実施態様に係るＥＨＣ制御方法及び同方法を使用する排気ガス浄化システムにつき、添付図面等を参照しつつ説明する。但し、以下に述べる説明はあくまで例示を目的とするものであり、本発明の範囲が以下の説明に限定されるものと解釈されるべきではない。

（１）排気ガス浄化システムの概略構成
前述のように、図１は、本発明の１つの実施態様に係る排気ガス浄化システムの概略構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施例に係る排気ガス浄化システムは、内燃機関３０の排気通路を構成するエキゾーストマニホルド３３の直下に配設され、第１ＥＨＣ１１、排気ガス浄化素子１２、及び排気ガス浄化素子１３を含む第１排気ガス浄化装置１０、並びに第２ＥＨＣ２１及び排気ガス浄化素子２２を含む第２排気浄化装置２０、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のぞれぞれに電力を供給するための電源（図示せず）、当該電源から、第１ＥＨＣ１１のみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、第２ＥＨＣ２１のみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のそれぞれに第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にてそれぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構（何れも図示せず）、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段（図示せず）、第１ＥＨＣ１１に電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段（図示せず）、第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段（図示せず）、これらの判定手段による判定に基づき、スイッチ機構を作動させて、電力供給回路を切り替える制御装置（図示せず）を備える。また、図１において、向かって左側の矢印（４１）は吸気の流れを、向かって右側の矢印（４２）は排気の流れを、それぞれ表す。

尚、本実施例においては、上記排気ガス浄化素子１２としてＤＯＣ、上記排気ガス浄化素子１３としてＤＰＦ、及び排気ガス浄化素子２２としてＳＣＲを想定しており、排気ガス浄化素子２２としてのＳＣＲのための還元剤（例えば、尿素）を供給するために、還元剤添加弁２３が第２排気浄化装置２０の上流の排気通路３４に配設されている。本実施例における排気ガス浄化システムは、かかる構成により、排気ガス中に含まれる各種有害物質（例えば、ＣＯ、ＨＣ、及びＮＯ等）を酸化し、ＰＭ（粒状物質）を捕集し、ＮＯｘ（窒素酸化物）を還元することにより、排気ガスを浄化する。

ここで、各種有害物質の酸化やＮＯｘの還元を行うためには、前述のように、それぞれの排気ガス浄化素子（本実施例においては、排気ガス浄化素子１２及び排気ガス浄化素子２２を構成するＤＯＣ及びＳＣＲ）が所定の温度（触媒活性化温度）に到達している必要がある。また、前述のように、ＰＭ捕集フィルタ（本実施例においては、排気ガス浄化素子１３を構成するＤＰＦ）の前後差圧が規定値を超えた際には、ＰＭ捕集フィルタに捕集されているＰＭを燃焼させて除去するＰＭ再生処理が行われるが、このＰＭ再生処理を行うためにも、ＰＭ捕集フィルタが所定の温度に達している必要がある。

従って、例えば、内燃機関３０の冷間始動時等、排気ガス浄化装置１０又は排気ガス浄化装置２０の温度が所定の温度に到達していない場合、そのままの状態では、排気ガスが十分に浄化されず、有害物質が大気中に放出されてしまう。そこで、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電力が供給され、排気ガス浄化装置１０又は排気ガス浄化装置２０が迅速に昇温される。これにより、例えば、内燃機関３０の冷間始動時等、排気ガス浄化装置１０又は排気ガス浄化装置２０の温度が所定の温度に到達していない場合であっても、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１によって排気ガス浄化装置１０又は排気ガス浄化装置２０が迅速に昇温され、本来の排気ガス浄化機能を発揮することができる状態が迅速に達成される。

尚、図１に示すように、内燃機関３０は、インタークーラー付きターボ式過給器を装備する直列４気筒エンジン３１から構成されているが、前述のように、本発明が適用される内燃機関は特定のタイプのものに限定されるものではなく、本発明は、内燃機関として使用されている種々のタイプの内燃機関に適用することができる。

（２）ＥＨＣの概略
前述のように、図２は、電気ヒータ付き触媒（ＥＨＣ）の断面の概略構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施例における第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１は、通電によって発熱する電熱ヒータ（電熱線）が設けられた酸化触媒とした。また、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の基材は、第１排気ガス浄化装置１０及び第２排気ガス浄化装置２０を迅速に暖機させるという第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の設置目的を鑑み、小さな比熱を有する材質である金属とした。これにより、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１に設けられた電熱線に電力が供給されると、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１が迅速に昇温され、結果的に第１排気ガス浄化装置１０及び第２排気ガス浄化装置２０が迅速に昇温される。

一方、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態においては、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に高電圧を印加して、より迅速に昇温させようとすると、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１の基材が金属である場合は特に、結露が発生した領域において放電が起こり易く、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１の信頼性が低下することに繋がる虞がある。本明細書において述べてきたように、本発明は、かかる場合における放電の発生を抑制しつつ、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１への供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置をより迅速に暖機しようとするものである。

（３）スイッチ機構の構成及び作動
前述のように、図３は、本発明の１つの実施態様に係る排気ガス浄化システムにおけるスイッチ機構の構成及び作動を説明する模式図である。図３に示すように、第１排気ガス浄化装置１０は第１ＥＨＣ１１を備え、第１ＥＨＣ１１に隣接して排気ガス浄化素子１２を更に備えている。同様に、第２排気ガス浄化装置２０は第２ＥＨＣ２１を備え、第２ＥＨＣ２１に隣接して排気ガス浄化素子２２を更に備えている。尚、図３においては、図面を簡潔なものとすることを目的として、第１排気ガス浄化装置１０が備える排気ガス浄化素子１３は図示されていないが、この例示は、第１排気ガス浄化装置１０が複数の排気ガス浄化素子を備えることを排除するものではない。また、第１排気ガス浄化装置１０が備える第１ＥＨＣ１１及び第２排気ガス浄化装置２０が備える第２ＥＨＣ２１は、端子Ａから端子Ｃに至る導線上に直列に接続されており、第１ＥＨＣ１１と第２ＥＨＣ２１とを接続する導線から端子Ｂに至る配線が別途設けられている。

一方、図３の上部には、電源（バッテリ）５０が配置されており、プラス（＋）端子及びマイナス（−）端子のそれぞれから、黒い丸印によって表される２つの端子の各々に至る配線が設けられている。これらのプラス（＋）端子及びマイナス（−）端子と、上述のＡ端子乃至Ｃ端子は、切り替え可能なスイッチによって、接続状態と遮断状態とを切り替えられるように構成されている。具体的には、本実施例においては、プラス（＋）端子はＡ端子又はＢ端子の何れか一方に接続され、マイナス（−）端子はＢ端子又はＣ端子の何れか一方に接続されるように構成されている。当然のことながら、プラス（＋）端子及びマイナス（−）端子の両方を同時にＢ端子に接続すると、ショート（短絡）が発生するので、これらの端子を同時にＢ端子に接続してはならない。

プラス（＋）端子及びマイナス（−）端子とＡ端子乃至Ｃ端子との接続状態の切り替えにつき、以下により詳細に説明する。先ず、図３に示すように、プラス（＋）端子とＡ端子とを接続状態とし、マイナス（−）端子とＢ端子とを接続状態とした場合、電源５０から供給される電力は第１ＥＨＣ１１のみに供給される。即ち、かかる状態における電力供給回路（つまり、端子Ａから端子Ｂに至る回路）は、本発明で言うところの「第１回路」に相当する。次に、プラス（＋）端子とＢ端子とを接続状態とし、マイナス（−）端子とＣ端子とを接続状態とした場合、電源５０から供給される電力は第２ＥＨＣ２１のみに供給される。即ち、かかる状態における電力供給回路（つまり、端子Ｂから端子Ｃに至る回路）は、本発明で言うところの「第２回路」に相当する。

更に、プラス（＋）端子とＡ端子とを接続状態とし、マイナス（−）端子とＣ端子とを接続状態とした場合、電源５０から供給される電力は、端子Ａから端子Ｃに至る回路を介して、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の両方に供給される。この場合、前述のように、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１は、端子Ａから端子Ｃに至る導線上に直列に接続されている。これにより、電源５０から印加される電圧は、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のぞれぞれの抵抗値に応じて配分されるので、前述の「第１回路」（回路Ａ−Ｂ：端子Ａから端子Ｂに至る回路）又は「第２回路」（回路Ｂ−Ｃ：端子Ｂから端子Ｃに至る回路）を介して、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電圧が印加される場合と比較して、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のぞれぞれに印加される電圧を低下させることができる。即ち、かかる状態における電力供給回路（回路Ａ−Ｃ：端子Ａから端子Ｃに至る回路）は、本発明で言うところの「第３回路」に相当する。

上記のように、本実施例においては、プラス（＋）端子及びマイナス（−）端子とＡ端子乃至Ｃ端子との間での接続状態と遮断状態とをスイッチによって切り替えることによって、電源５０から第１ＥＨＣ１１及び／又は第２ＥＨＣ２１への電源供給回路を、「第１回路」、「第２回路」、及び「第３回路」の何れかに切り替えることができる。即ち、図３において点線によって囲まれているスイッチ６０は、本発明で言うところの「スイッチ機構」に相当する（従って、以降、「スイッチ機構６０」とも称する）。

（４）スイッチ機構の構成及び作動
本実施例に係るＥＨＣ制御方法においては、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、ＥＨＣへの電力供給回路を第３回路（回路Ａ−Ｃ）に切り替えて、比較的低い電圧（第３電圧及び第４電圧）にて第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のそれぞれに電力を供給する。一方、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、ＥＨＣへの電力供給回路を第１回路（回路Ａ−Ｂ）又は第２回路（回路Ｂ−Ｃ）に切り替えて、比較的高い電圧（第１電圧又は第２電圧）にて第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電力を供給する。

かかる一連の処理につき、ここで、図４を参照しながら説明する。前述のように、図４は、本発明の１つの実施態様に係るＥＨＣ制御方法において実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。同フローチャートに示される一連の処理は、例えば、電子制御装置（ＥＣＵ）（図示せず）が内蔵するクロックを利用する等して、十分に速い周期で繰り返し実行させることができる。

図４に示すように、本実施態様においては、先ずステップＳ１において、結露判定手段（図示せず）により、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にあるか否かが判定される。当該判定は、例えば、各種物理量等（外気温、湿度、及び大気圧、並びに第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の温度等）を検知するセンサ等から得られる検出信号等に基づき、（実験等によって）予め求められた、かかる物理量と結露の発生の有無とを関連付けるデータマップを参照するように構成されたプログラムによって行うことができる。尚、係るデータマップやプログラムは、例えば、ＥＣＵが備えるＲＯＭ等に格納することができる。あるいは、極めて単純な判定条件の例としては、例えば、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１の温度が水の沸点（１気圧において１００℃）未満であるか否かによって、第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定してもよい。

ステップＳ１において、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にあると判定される場合は（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２において、制御機構（図示せず）がスイッチ機構６０を作動させて、電源５０からの電力供給回路を第３回路（即ち、回路Ａ−Ｃ）に切り替え、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の両方に、それぞれの抵抗値に応じた電圧が印加される。

一方、ステップＳ１において、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にないと判定される場合は（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ３において、第１ＥＨＣ判定手段（図示せず）により、第１ＥＨＣ１１に電力を供給すべき状態にあるか否かが判定される。ここで、第１ＥＨＣ１１に電力を供給すべき状態としては、本実施例においては、例えば、第１ＥＨＣ１１を備える第１排気ガス浄化装置１０に含まれる排気ガス浄化素子１２を構成するＤＯＣが所定の温度（触媒活性化温度）に到達しておらず、迅速に昇温する必要がある場合、又は第１ＥＨＣ１１を備える第１排気ガス浄化装置１０に含まれる排気ガス浄化素子１３を構成するＤＰＦの前後差圧が規定値を超えており、ＰＭ捕集フィルタが所定の温度に昇温して、ＰＭ再生処理を実施する必要がある場合が挙げられる。

従って、例えば、温度センサ等によって検出される排気ガス浄化素子１２（ＤＯＣ）の温度が所定の温度に到達していない場合、又は圧力センサ等によって検出される排気ガス浄化素子１３（ＤＰＦ）の前後差圧が規定値を超えていてＰＭ再生処理を実施する必要がある場合は、第１ＥＨＣ１１に電力を供給すべき状態であると判定される（ステップＳ３：Ｙｅｓ）。この場合、ステップＳ４において、制御機構（図示せず）がスイッチ機構６０を作動させて、電源５０からの電力供給回路を第１回路（即ち、回路Ａ−Ｂ）に切り替え、第１ＥＨＣ１１に十分に高い電圧が印加される。

逆に、例えば、温度センサ等によって検出される排気ガス浄化素子１２（ＤＯＣ）の温度が所定の温度に到達しており、且つ圧力センサ等によって検出される排気ガス浄化素子１３（ＤＰＦ）の前後差圧が規定値以下に留まっている場合は、第１ＥＨＣ１１に電力を供給すべき状態ではないと判定される（ステップＳ３：Ｎｏ）。この場合、ステップＳ５において、第２ＥＨＣ判定手段（図示せず）により、第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態にあるか否かが判定される。ここで、第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態としては、本実施例においては、例えば、第２ＥＨＣ２１を備える第２排気ガス浄化装置２０に含まれる排気ガス浄化素子２２を構成するＳＣＲが所定の温度（触媒活性化温度）に到達しておらず、迅速に昇温する必要がある場合が挙げられる。

従って、例えば、温度センサ等によって検出される排気ガス浄化素子２２（ＳＣＲ）の温度が所定の温度に到達していない場合は、第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態であると判定される（ステップＳ５：Ｙｅｓ）。この場合、ステップＳ６において、制御機構（図示せず）がスイッチ機構６０を作動させて、電源５０からの電力供給回路を第２回路（即ち、回路Ｂ−Ｃ）に切り替え、第２ＥＨＣ２１に十分に高い電圧が印加される。

逆に、例えば、温度センサ等によって検出される排気ガス浄化素子２２（ＳＣＲ）の温度が所定の温度に到達している場合は、第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態ではないと判定される（ステップＳ５：Ｎｏ）。この場合は、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の何れにも電力を供給する必要が無い状態にあると判定されるので、第１回路乃至第３回路の何れによっても電力は供給されず、図４に示すフローチャートに従って実行される一連の処理が終了される。

以上のように、図４に示すフローチャートに従って実行される一連の処理は、本発明の１つの実施態様に係るＥＨＣ制御方法を表している。即ち、図４に示すフローチャートによって表される、本発明の１つの実施態様に係るＥＨＣ制御方法によれば、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にあると判定される場合は、第３回路（回路Ａ−Ｃ）により比較的低い電圧にて第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１のそれぞれに電力が供給される。一方、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にはないと判定され、且つ第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電力を供給すべき状態にあると判定される場合は、第１回路（回路Ａ−Ｂ）又は第２回路（回路Ｂ−Ｃ）により比較的高い電圧にて第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１に電力が供給される。これにより、排気ガスに含まれる水蒸気に起因する凝縮水が発生する（発生し得る）状況におけるＥＨＣでの放電を回避しつつＥＨＣへの供給電力を高電圧化して、排気ガス浄化装置を迅速に暖機するという本発明の目的を達成することができる。

尚、図４を参照しながら説明してきた上記実施態様に係るＥＨＣ制御方法においては、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にはないと判定された場合には、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１の何れか一方にのみ電力が供給される。しかしながら、上記実施態様は単なる例示に過ぎず、本発明は、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にはないと判定された場合に、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の両方に対して比較的高い電圧にて電力を供給することを排除するものではない。即ち、第１ＥＨＣ１１又は第２ＥＨＣ２１において結露が発生し得る状態にはないと判定された場合における第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１への電力供給モードとして、第１ＥＨＣ１１及び第２ＥＨＣ２１の両方に対して比較的高い電圧にて電力を供給するモードを含む実施態様もまた、本発明の種々の実施態様に含まれる。

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成及び特定の手順を有する幾つかの実施態様について説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることができることは言うまでもない。

１０…第１排気ガス浄化装置、１１…第１ＥＨＣ、１２…排気ガス浄化素子（ＤＯＣ）、１３…排気ガス浄化素子（ＤＰＦ）、２０…第２排気ガス浄化装置、２１…第２ＥＨＣ、２２…排気ガス浄化素子（ＳＣＲ）、２３…還元剤添加弁、３０…内燃機関、３１…エンジン本体、３２…インテークマニホルド、３３…エキゾーストマニホルド、３４…排気通路、４１…吸気の流れ、４２…排気の流れ、５０…電源、及び６０…スイッチ機構。

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に配設された、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、
   前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに電力を供給するための電源、
   前記電源から前記第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、前記電源から前記第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び前記電源から前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに、前記第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にて、それぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構、
   前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段、
   前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段、
   前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段、並びに
   前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える制御装置、
   を備える排気ガス浄化システムにおいて、
   前記結露判定手段により、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する、結露判定ステップ、
   前記第１ＥＨＣ判定手段により、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定ステップ、
   前記第２ＥＨＣ判定手段により、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定ステップ、並びに
   前記結露判定ステップ、第１ＥＨＣ判定ステップ、及び第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップであって、前記結露判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定ステップにおける判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定ステップにおける判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替える、回路切り替えステップ、
   を含むＥＨＣ制御方法。
2. 請求項１に記載のＥＨＣ制御方法であって、前記第３回路において、前記第１ＥＨＣと前記第２ＥＨＣとが直列に接続されていることを特徴とする、ＥＨＣ制御方法。
3. 請求項１又は請求項２の何れか１項に記載のＥＨＣ制御方法であって、前記第１触媒がマニバータであり、前記第２触媒がアンダーフロア触媒であることを特徴とする、ＥＨＣ制御方法。
4. 内燃機関の排気通路に配設された、第１ＥＨＣを備える第１排気ガス浄化装置及び第２ＥＨＣを備える第２排気ガス浄化装置、
   前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣのぞれぞれに電力を供給するための電源、
   前記電源から前記第１ＥＨＣのみに第１電圧にて電力を供給する第１回路、前記電源から前記第２ＥＨＣのみに第２電圧にて電力を供給する第２回路、及び前記電源から前記第１ＥＨＣ及び第２ＥＨＣに、前記第１電圧及び第２電圧よりも低い第３電圧及び第４電圧にて、それぞれ電力を供給する第３回路を切り替えるスイッチ機構、
   前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定する結露判定手段、
   前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第１ＥＨＣ判定手段、
   前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定する第２ＥＨＣ判定手段、並びに
   前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定に基づき、前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える制御装置、
   を備える排気ガス浄化システムであって、
   前記結露判定手段が、前記第１ＥＨＣ又は第２ＥＨＣにおいて結露が発生し得る状態にあるか否かを判定すること、
   前記第１ＥＨＣ判定手段が、前記第１ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定すること、
   前記第２ＥＨＣ判定手段が、前記第２ＥＨＣに電力を供給すべき状態にあるか否かを判定すること、並びに
   前記結露判定手段、第１ＥＨＣ判定手段、及び第２ＥＨＣ判定手段による判定結果に基づき、前記制御装置により前記スイッチ機構を作動させて、前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の何れかに電力供給回路を切り替える際に、前記結露判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第３回路に、前記結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第１ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第１回路に、前記結露判定手段による判定結果が否定であり、且つ第２ＥＨＣ判定手段による判定結果が肯定である場合は前記第２回路に、それぞれ電力供給回路を切り替えること、
   を特徴とする排気ガス浄化システム。
5. 請求項４に記載の排気ガス浄化システムであって、前記第３回路において、前記第１ＥＨＣと前記第２ＥＨＣとが直列に接続されていることを特徴とする、排気ガス浄化システム。
6. 請求項４又は請求項５の何れか１項に記載の排気ガス浄化システムであって、前記第１触媒がマニバータであり、前記第２触媒がアンダーフロア触媒であることを特徴とする、排気ガス浄化システム。

Images