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公開番号2024101727
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2023005820
出願日2023-01-18
発明の名称電気加熱式触媒システム
出願人トヨタ自動車株式会社,日本碍子株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 3/20 20060101AFI20240723BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】金属端子の電気抵抗が増加することを抑制する。
【解決手段】導電性の材質で形成された触媒担体11と、触媒担体11の外面に取り付けられている一対の金属端子20と、一対の金属端子20間に電圧を印加する昇降圧コンバータ52と、一対の金属端子20と昇降圧コンバータ52との間に設けられ、一対の金属端子20に対する通電方向を切り替えるインバータ60と、インバータ60を制御する制御装置90と、を有し、制御装置90は、一対の金属端子20に対する通電時間が規定時間に達すると、一対の金属端子20に対する通電方向を切り替える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
導電性の材質で形成された触媒担体と、
前記触媒担体の外面に取り付けられている一対の金属端子と、
前記一対の金属端子間に電圧を印加する直流電源と、
前記一対の金属端子と前記直流電源との間に設けられ、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える切り替え回路と、
前記切り替え回路を制御する制御装置と、を有し、
前記制御装置は、前記一対の金属端子に対する通電時間が予め定められた規定時間に達すると、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える
電気加熱式触媒システム。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記一対の金属端子に対する通電時間の積算値が予め定められた変更閾値以上の場合、前記積算値が前記変更閾値未満の場合に比べて、前記規定時間を長く設定する
請求項１に記載の電気加熱式触媒システム。
【請求項３】
前記直流電源は、入力された直流電圧を昇圧又は降圧して前記切り替え回路に出力するＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記制御装置は、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が第１値である場合、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が前記第１値よりも小さい第２値である場合に比べて、前記規定時間を短く設定する
請求項１又は２に記載の電気加熱式触媒システム。
【請求項４】
導電性の材質で形成された触媒担体と、
前記触媒担体の外面に取り付けられている一対の金属端子と、
前記一対の金属端子間に電圧を印加する直流電源と、
前記一対の金属端子と前記直流電源との間に設けられ、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える切り替え回路と、
前記切り替え回路を制御する制御装置と、を有し、
前記一対の金属端子に対する通電を開始してから終了するまでを通電ステップとしたとき、
前記制御装置は、前記通電ステップの実行回数が予め定められた規定回数に達すると、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える
電気加熱式触媒システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気加熱式触媒システムに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている内燃機関は、電気加熱式の触媒システムを有する。この触媒システムは、直流電源と、触媒担体と、一対の電極と、を有する。触媒担体は、導電性の材質で形成されている。一対の電極は、触媒担体の外面に取り付けられている。一対の電極は、直流電源に接続している。一対の電極に対して通電を行うと、触媒担体に電流が流れる。そして、触媒担体の電気抵抗によって触媒担体が発熱する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１９３２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一対の電極に対して通電を継続すると、電極を構成している金属材料の種類によっては、負極になっている電極で酸化物が形成されることがある。こうした酸化物が増加すると、電極の電気抵抗が大きくなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための電気加熱式触媒システムは、導電性の材質で形成された触媒担体と、前記触媒担体の外面に取り付けられている一対の金属端子と、前記一対の金属端子間に電圧を印加する直流電源と、前記一対の金属端子と前記直流電源との間に設けられ、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える切り替え回路と、前記切り替え回路を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記一対の金属端子に対する通電時間が予め定められた規定時間に達すると、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える。
【０００６】
上記課題を解決するための電気加熱式触媒システムは、導電性の材質で形成された触媒担体と、前記触媒担体の外面に取り付けられている一対の金属端子と、前記一対の金属端子間に電圧を印加する直流電源と、前記一対の金属端子と前記直流電源との間に設けられ、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える切り替え回路と、前記切り替え回路を制御する制御装置と、を有し、前記一対の金属端子に対する通電を開始してから終了するまでを通電ステップとしたとき、前記制御装置は、前記通電ステップの実行回数が予め定められた規定回数に達すると、前記一対の金属端子に対する通電方向を切り替える。
【０００７】
上記の各技術思想では、一対の金属端子に対する通電方向を切り替える。本願発明者は、一対の金属端子に対する通電方向を切り替えることで、負極での金属酸化物の生成が抑制されることを見出した。金属酸化物の生成を抑制することで、金属端子における電気抵抗の増加を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
車両の概略構成図である。
触媒装置の平面図である。
電気加熱式触媒システムの構成図である。
昇温処理の処理手順を表したフローチャートである。
表面電極層の電気抵抗の推移を表した図である。
切り替え回路の変更例を表した模式図である。
電気加熱式触媒システムの変更例を表した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、電気加熱式触媒システムの一実施形態を、図面を参照して説明する。
＜車両の全体構成＞
図１に示すように、ハイブリッド車両（以下、車両５００と記す。）は、内燃機関２１２と、モータジェネレータ２１４と、バッテリ２１６と、インバータ２１８と、を有する。内燃機関２１２は、車両５００の駆動源である。内燃機関２１２は、機関本体２１２Ａと、排気通路２１２Ｂと、を有する。機関本体２１２Ａの気筒内では、吸入空気と燃料との混合気が燃焼する。排気通路２１２Ｂには、気筒から排出される排気が流通する。モータジェネレータ２１４は、車両５００の駆動源である。モータジェネレータ２１４は、電動機及び発電機の双方の機能を有する。モータジェネレータ２１４は、例えば三相交流型のモータジェネレータである。モータジェネレータ２１４は、内燃機関２１２と連結している。バッテリ２１６は、モータジェネレータ２１４に電力を供給したり、モータジェネレータ２１４が発電した電力を蓄えたりする二次電池である。インバータ２１８は、バッテリ２１６とモータジェネレータ２１４との間で直流交流の変換を行う。
【００１０】
車両５００は、電気加熱式触媒システム１００を有する。電気加熱式触媒システム１００は、触媒装置１０と、電源回路５０と、制御装置９０と、上記バッテリ２１６と、を有する。以下、電気加熱式触媒システム１００について詳述する。
（【００１１】以降は省略されています）

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