(57)【要約】【課題】エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減可能な排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法を提供する。【解決手段】排ガス浄化装置は、エンジンから排出される排ガスが流通する排ガス通路に設けられ、排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する吸蔵部材と、活性酸素を発生させて、吸蔵部材よりも上流側において排ガス通路内に活性酸素を供給する活性酸素発生装置と、エンジンを搭載する車両の前方を撮像する撮像装置と、車両が一時的に停車している状態において、撮像装置によって撮像された画像に基づいて、活性酸素発生装置を起動させる起動部を含む制御装置と、を備える。【選択図】図１
2020016213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出される排ガスが流通する排ガス通路に設けられ、前記排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する吸蔵部材と、
活性酸素を発生させて、前記吸蔵部材よりも上流側において前記排ガス通路内に前記活性酸素を供給する活性酸素発生装置と、
前記エンジンを搭載する車両の前方を撮像する撮像装置と、
前記車両が一時的に停車している状態において、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて、前記活性酸素発生装置を起動させる起動部を含む制御装置と、
を備える排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記撮像装置は、前記車両の前方に位置する前方車両を撮像し、
前記排ガス浄化装置は、前記撮像装置によって撮像された前記前方車両の画像に基づいて、前記車両と前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出部をさらに含み、
前記起動部は、前記車両が一時的に停車している状態において、前記車間距離検出部によって検出された前記車間距離が増加した場合に、前記活性酸素発生装置を起動させる請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、前記車両の前方に位置するとともに前記車両の通行可又は通行不可を報知する報知装置を撮像し、
前記排ガス浄化装置は、前記撮像装置によって撮像された前記報知装置の画像に基づいて、前記車両の通行可又は通行不可を判断する通行判断部をさらに含み、
前記起動部は、前記車両が一時的に停車している状態において、前記報知装置が前記車両の通行可を報知していると前記通行判断部によって判断された場合に、前記活性酸素発生装置を起動させる請求項１又は２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記排ガスの温度を検出する温度検出部材をさらに備え、
前記起動部は、前記温度検出部材が検出した前記排ガスの温度が予め定められた閾値以上である場合には、前記活性酸素発生装置を停止する請求項１から３の何れか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記活性酸素はオゾンである、請求項１から４の何れか一項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
エンジンから排出される排ガスを浄化する排ガス浄化方法であって、
前記エンジンを搭載する車両の前方を撮像する撮像ステップと、
前記車両が一時的に停車している状態において、前記撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、活性酸素を発生させる活性酸素発生装置を起動する起動ステップと、
前記起動ステップにおいて発生させた前記活性酸素を、前記エンジンから排出される前記排ガスに混合する混合ステップと、
前記混合ステップにおいて前記活性酸素が混合された前記排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵部材に吸蔵する吸蔵ステップと、
を備える排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エンジンから排出される排ガスに含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減する排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出される排ガスを浄化する排ガス浄化装置は、例えばＮＯｘトラップ触媒のように、排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵可能に構成されている吸蔵部材を備えている。このような吸蔵部材は、特定の温度領域（高温領域）ではＮＯｘを吸蔵する機能を発揮するものの、高温領域に満たない低温領域ではＮＯｘを吸蔵する機能が低下してしまう。このため、吸蔵部材が低温領域にある場合には、吸蔵部材によるＮＯｘの吸蔵を促進するため、排ガスに活性酸素を混合させることが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、ＮＯｘ浄化手段（上述の吸蔵部材を含む）に流入する排ガスに含まれるＮＯｘ濃度に応じて、ＮＯｘ浄化手段に導入する活性酸素濃度を調整することで、全温度領域で良好な浄化性能を有する排ガス浄化装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１３６９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、活性酸素発生装置を起動させてから実際に活性酸素が発生するまでには時間がかかる。このため、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態（いわゆるアイドリング状態やアイドリングストップ状態）において、エンジン出力を上げるタイミング（例えば、アクセルを踏み込むタイミング）で、活性酸素発生装置を起動させても、エンジン出力を上げた直後に排出される排ガスは、活性酸素と混合する前に吸蔵部材を通過してしまう。よって、エンジン出力を上げた直後の排ガスは、吸蔵部材によってＮＯｘが十分に吸蔵されずに外気に排出されてしまう。この点、特許文献１には活性酸素を発生させるタイミングについては何ら考慮されておらず、エンジン出力を上げた直後の排ガスは、ＮＯｘが十分に低減されないまま外気に排出されてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は上述の課題に鑑みなされたものであり、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減可能な排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス浄化装置は、エンジンから排出される排ガスが流通する排ガス通路に設けられ、前記排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する吸蔵部材と、活性酸素を発生させて、前記吸蔵部材よりも上流側において前記排ガス通路内に前記活性酸素を供給する活性酸素発生装置と、前記エンジンを搭載する車両の前方を撮像する撮像装置と、前記車両が一時的に停車している状態において、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて、前記活性酸素発生装置を起動させる起動部を含む制御装置と、を備える。
【０００８】
アクセルが踏まれた直後にエンジンから排出される排ガスに活性酸素を混合させるためには、アクセルが踏まれるタイミングを予測し、アクセルが踏まれる前に活性酸素発生装置を起動させることが望ましい。上記（１）の構成によれば、起動部は、撮像装置によって撮像された車両の前方の画像に基づいて、活性酸素発生装置を起動させる。つまり、アクセルが踏まれるタイミングを車両の前方の様子から予測し、アクセルが踏まれた直後にエンジンから排出される排ガスに活性酸素を混合可能なタイミングで、活性酸素発生装置を起動させ、排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵部材で吸蔵することができる。よって、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、前記撮像装置は、前記車両の前方に位置する前方車両を撮像し、前記排ガス浄化装置は、前記撮像装置によって撮像された前記前方車両の画像に基づいて、前記車両と前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出部をさらに含み、前記起動部は、前記車両が一時的に停車している状態において、前記車間距離検出部によって検出された前記車間距離が増加した場合に、前記活性酸素発生装置を起動させる。
【００１０】
車両が一時的に停車している状態において、前方車両との車間距離が増加すると、車両を前方に移動させようと、エンジン出力が上げられる（アクセルが踏まれる）場合が多い。上記（２）の構成によれば、車両が一時的に停車している状態において、前方車両との車間距離が増加した場合に、アクセルが踏まれる前に活性酸素発生装置を起動させることができる。このため、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の構成において、前記撮像装置は、前記車両の前方に位置するとともに前記車両の通行可又は通行不可を報知する報知装置を撮像し、前記排ガス浄化装置は、前記撮像装置によって撮像された前記報知装置の画像に基づいて、前記車両の通行可又は通行不可を判断する通行判断部をさらに含み、前記起動部は、前記車両が一時的に停車している状態において、前記報知装置が前記車両の通行可を報知していると前記通行判断部によって判断された場合に、前記活性酸素発生装置を起動させる。
【００１２】
例えば、信号機のような報知装置が車両の通行不可（赤信号）を報知することで車両が一時的に停車している状態において、信号機が車両の通行可（青信号）を報知するようになると、車両を前方に移動させようと、エンジン出力が上げられる（アクセルが踏まれる）場合が多い。上記（３）の構成によれば、車両が一時的に停車している状態において、報知装置が車両の通行可を報知していると通行判断部によって判断された場合に（赤信号から青信号に切り替わったと判断された場合に）、アクセルが踏まれる前に活性酸素発生装置を起動させることができる。このため、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）の何れか１つに記載の構成において、前記排ガスの温度を検出する温度検出部材をさらに備え、前記起動部は、前記温度検出部材が検出した前記排ガスの温度が予め定められた閾値以上である場合には、前記活性酸素発生装置を停止する。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、温度検出部材が検出した排ガスの温度が閾値以上である場合には、吸蔵部材によるＮＯｘの吸蔵を活性酸素によって促進する必要がないので、活性酸素発生装置を停止する。このため、活性酸素を不必要に発生させることを防止することができ、活性酸素を発生させるための消費電力を抑制することができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）の何れか１つに記載の構成において、前記活性酸素はオゾンである。
【００１６】
一般に、活性酸素のうちオゾンは、車両が一時的に停車している状態における排ガスの温度に近い温度領域（１００度〜２００度の低温領域）において、排ガスに混合させると、吸蔵部材によるＮＯｘの吸蔵を効果的に促進する。上記（５）の構成によれば、活性酸素としてオゾンを適用するので、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを効果的に低減することができる。
【００１７】
（６）本発明の少なくとも一実施形態に係る排ガス浄化方法は、エンジンから排出される排ガスを浄化する排ガス浄化方法であって、前記エンジンを搭載する車両の前方を撮像する撮像ステップと、前記車両が一時的に停車している状態において、前記撮像ステップにおいて撮像された画像に基づいて、活性酸素を発生させる活性酸素発生装置を起動する起動ステップと、前記起動ステップにおいて発生させた前記活性酸素を、前記エンジンから排出される前記排ガスに混合する混合ステップと、前記混合ステップにおいて前記活性酸素が混合された前記排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵部材に吸蔵する吸蔵ステップと、を備える。
【００１８】
上記（６）の方法によれば、撮像ステップでは、エンジンを搭載する車両の前方を撮像する。起動ステップでは、車両が一時的に停車している状態において、撮像ステップにおいて撮像された車両の前方の画像に基づいて、活性酸素発生装置を起動する。このため、アクセルが踏まれるタイミングを予測し、アクセルが踏まれる前に活性酸素発生装置を起動させることができる。そして、混合ステップでは、エンジンから排出された排ガスに起動ステップにおいて起動させた活性酸素発生装置から発生した活性酸素を混合させる。吸蔵ステップでは、吸蔵部材が混合ステップにおいて活性酸素が混合された排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する。よって、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る排ガス浄化装置の構成を概略的に示す概略構成図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係る起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミングについて説明するための図である。
【図２Ｂ】本発明の別の実施形態に係る起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミングについて説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミング、及び停止させるタイミングを説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る排ガス浄化方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化装置の構成を概略的に示す概略構成図である。本発明の一実施形態に係る排ガス浄化装置１は、エンジン２（例えば、ディーゼルエンジン）から排出される排ガスに含まれるＮＯｘを低減するための装置である。排ガス浄化装置１は、エンジン２から排出される排ガスが流通する排ガス通路３に設けられるとともに排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する吸蔵部材４と、排ガス通路３を流通する排ガスに混合させる活性酸素を発生する活性酸素発生装置６と、エンジン２を搭載する車両１００の前方を撮像する撮像装置８（例えば、カメラ）と、制御装置１０と、を備える。
【００２３】
車両１００においてアクセル５への踏み込み量に応じてエンジン２のエンジン出力（エンジン負荷）が上げられ、これに伴い排ガスがエンジン２から排出される。エンジン２から排出される排ガスは、排ガス通路３を流通して、車両１００の外部に排出される。排ガスの温度は、エンジン出力が大きくなるほど高くなる傾向がある。また、吸蔵部材４は排ガスによって温められたり、冷やされたりするので、本開示では排ガスの温度を吸蔵部材４の温度とみなして説明する。
【００２４】
排ガス通路３は、エンジン２と吸蔵部材４とを接続する上流側排ガス通路３ａと、一端が吸蔵部材４に接続されるとともに他端が車両１００の外部に開口する下流側排ガス通路３ｂと、を含む。吸蔵部材４は、例えば、排ガスに含まれるＮＯｘをＮＯ２に転化し、このＮＯ２を吸着するＮＯｘトラップ触媒である。尚、車両１００は、排ガスに含まれるＮＯｘを低減するために、吸蔵部材４に加えて、不図示の選択還元触媒（ＳＣＲ）を下流側排ガス通路３ｂに備えていてもよい。吸蔵部材４とＳＣＲの排ガス浄化性能は、排ガスの温度域によって互いに異なる。このような構成によれば、ＮＯｘを低減可能な排ガスの温度域を拡げることができる。
【００２５】
活性酸素発生装置６は、活性酸素を発生させて、吸蔵部材４よりも上流側において排ガス通路３内に活性酸素を供給する装置である。活性酸素発生装置６は、活性酸素供給通路１１を介して、上流側排ガス通路３ａに接続されている。上流側排ガス通路３ａと活性酸素供給通路１１とが接続することにより排ガスと活性酸素とが混合する混合部１３が構成されている。
【００２６】
制御装置１０は、電子制御装置などのコンピュータであり、図示しないＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＯＭやＲＡＭといったメモリ（記憶装置）、及びＩ／Ｏインターフェイスなどを備えている。そして、記憶装置にロードされたプログラムの命令に従ってプロセッサが動作（データの演算など）することで、各機能部（後述する起動部１４や車間距離検出部１６や通行判断部１８など）の動作を実現する。制御装置１０は、活性酸素発生装置６、撮像装置８、及び後述する温度検出部材２０と電気的に接続されており、互いに電気的な情報のやり取りが可能であるように構成されている。
【００２７】
このような制御装置１０は、車両１００が一時的に停車している状態において、撮像装置８によって撮像された画像に基づいて、活性酸素発生装置６を起動させる起動部１４を含む。ここで、「車両１００が一時的に停止している状態」とは、いわゆるアイドリング状態やアイドリングストップ状態であって、エンジン２を始動させた車両１００が所定の目的地に向かって移動している途中において、例えば、信号機による信号待ちや、遮断機による踏切待ちなどをしている状態を意味する。
【００２８】
上述したような排ガス浄化装置１は、活性酸素発生装置６で発生させた活性酸素を排ガスに混合させてから吸蔵部材４に流通させる。これにより、吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵を活性酸素によって促進させ、この吸蔵性能が促進された吸蔵部材４によって排ガスに含まれるＮＯｘが吸蔵される。その結果、排ガス浄化装置１は、排ガスに含まれるＮＯｘを低減する。尚、車両１００は、吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵を促進するために、不図示の排ガス再循環システム（ＥＧＲ）を下流側排ガス通路３ｂに備えていてもよい。このような構成によれば、車両１００にＥＧＲが設けられることで、ＮＯｘの発生を抑制しつつ、再循環した排ガスに活性酸素を混合させることができる。
【００２９】
しかしながら、活性酸素発生装置６を起動させてから実際に活性酸素が発生するまでには時間がかかる。例えば、活性酸素発生装置６がオゾンを発生させるための放電装置を含む場合には、まず、車両１００の外部から車両１００の内部に外気が取り込まれ、この取り込まれた外気を放電装置に供給する。そして、放電装置がこの供給された外気に対して放電することで外気に含まれる酸素分子を酸素原子に分解し、複数の酸素原子を互いに衝突（結合）させることでオゾンが生成される。
【００３０】
このため、車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏まれるタイミングで活性酸素発生装置６を起動させると、アクセル５が踏まれた直後にエンジン２から排出される排ガスは、活性酸素と混合する前に吸蔵部材４を通過してしまう。その結果、排ガスに含まれるＮＯｘが吸蔵部材４によって吸蔵されず、車両１００の外部に排出されてしまう場合がある。
【００３１】
この点、図１に示した排ガス浄化装置１の構成によれば、起動部１４は、撮像装置８によって撮像された車両１００の前方の画像に基づいて、活性酸素発生装置６を起動させる。このため、車両１００の前方の様子からアクセル５が踏まれるタイミングを予測し、アクセル５が踏まれた直後にエンジン２から排出される排ガスに活性酸素を混合可能なタイミングで活性酸素発生装置６を起動させることができる。そして、排ガスに含まれるＮＯｘは、吸蔵性能が活性酸素によって促進された吸蔵部材４によって吸蔵される。よって、エンジン２を搭載している車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。尚、起動部１４は、排ガスに混合されない余分な活性酸素が発生しないようなタイミングで活性酸素発生装置６を起動させることが望ましい。
【００３２】
以下では、車両１００の前方の画像について幾つかの実施例を挙げて排ガス浄化装置１の動作をさらに具体的に説明をする。図２Ａは、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化装置において起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミングについて説明するための図である。図２Ｂは、本発明の別の実施形態に係る排ガス浄化装置において起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミングについて説明するための図である。
【００３３】
幾つかの実施形態では、図２Ａに示すように、撮像装置８は車両１００の前方に位置する前方車両５１を撮像する。ここで、前方車両５１とは、車両１００の前方に位置する全ての車両を意味するのではなく、車両１００の直前に位置する車両であって、撮像装置８が撮像可能な撮像領域Ｒに前方車両５１の一部又は全部が含まれる車両を意味する。
【００３４】
図２Ａに示した実施形態では、車両１００及び前方車両５１ａ（５１）は一時的に停車している状態であり、このような前方車両５１ａは破線で図示されている。前方車両５１ｂ（５１）は、一時的に停車していた前方車両５１ａが前方に向かって移動している状態を示したものであり、このような前方車両５１ｂは実線で示されている。車両１００に設けられている撮像装置８は、前方車両５１を連続的に撮像しており、図示した実施形態では、前方車両５１が一時的に停車している状態から前方に向かって移動している状態までを撮像している。
【００３５】
排ガス浄化装置１は、図１に示すように車間距離検出部１６をさらに含む。この車間距離検出部１６は、撮像装置８によって撮像された前方車両５１の画像に基づいて、図２Ａに示した車両１００と前方車両５１との車間距離Ｌを検出する。具体的に説明すると、撮像装置８は、撮像した前方車両５１の画像を車間距離検出部１６に送る。そして、車間距離検出部１６は、撮像装置８から送られてきた画像を解析し、車両１００と前方車両５１との車間距離Ｌを検出する。図示した実施形態では、車両１００の前端から前方車両５１の後端までの長さを車間距離Ｌとしている場合を示しているが、車間距離Ｌはこれに限定されない。
【００３６】
図１に示した実施形態では、車間距離検出部１６は、制御装置１０の一機能部として実装されている。また、車間距離検出部１６は、起動部１４と電気的に接続されており互いに電気的情報のやり取りが可能であるようになっている。ただし、本発明は本実施形態に限定されず、他の幾つかの実施形態では、車間距離検出部１６は、制御装置１０とは物理的に異なるコンピュータに、単独あるいは他の機能部と共に実装されていても良いし、又は、撮像装置８に実装されてもよい。
【００３７】
起動部１４は、車両１００が一時的に停車している状態において、車間距離検出部１６によって検出された車間距離Ｌが増加した場合に、活性酸素発生装置６を起動させる。図２Ａに示した実施形態では、制御装置１０（制御装置１０に含まれる車間距離検出部１６）が、撮像装置８によって撮像された前方車両５１ａの画像に基づいて、一時的に停車している前方車両５１ａとの車間距離Ｌａ（Ｌ）を検出する。そして、この車間距離Ｌａが増加すると、言い換えると、図２Ａに示す矢印のように前方車両５１ａが前方に向かって移動すると、制御装置１０（制御装置１０に含まれる起動部１４）が活性酸素発生装置６を起動させる。
【００３８】
車両１００が一時的に停車している状態において、前方車両５１ａとの車間距離Ｌａが増加すると、車両１００を前方に移動させようと、ドライバによってアクセル５が踏まれる場合が多い。図２Ａで例示したように、車間距離Ｌａが増加すると活性酸素発生装置６を起動させる構成によれば、車両１００が一時的に停車している状態において、前方車両５１ａとの車間距離Ｌａが増加した場合に、ドライバによってアクセル５が踏まれる前に活性酸素発生装置６を起動させることができる。このため、エンジン２を搭載している車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【００３９】
また、幾つかの実施形態では、起動部１４は、車両１００及び前方車両５１ａが一時的に停車している状態において、車間距離検出部１６によって検出された車間距離Ｌａが予め決められた閾値以上である場合には、活性酸素発生装置６を起動させてもよい。車両１００及び前方車両５１ａの両方が一時的に停車している状態において、車間距離Ｌａが閾値より長いと、前方車両５１ａが前方に向かって移動する前に、車間距離Ｌａを縮めようとドライバによってアクセル５が踏まれる場合がある。このような構成によれば、より適切なタイミングで活性酸素発生装置６を起動させることができる。
【００４０】
また、幾つかの実施形態では、図１に示すように、排ガス浄化装置１は起動取消部１９をさらに備える。この起動取消部１９は、車間距離検出部１６及び起動部１４と電気的に接続されており互いに電気的情報のやり取りが可能であるようになっている。このような起動取消部１９は、車間距離Ｌが増加している場合において、前方車両５１ｂとの車間距離Ｌｂが予め決められている閾値未満である場合には、起動部１４による活性酸素発生装置６の起動を取り消す。図１に示した実施形態では、起動取消部１９は、制御装置１０の一機能部として実装されているが、本発明は本実施形態に限定されず、他の幾つかの実施形態では、起動取消部１９は、制御装置１０とは物理的に異なるコンピュータに、単独あるいは他の機能部と共に実装されていても良い。
【００４１】
車両１００が一時的に停車している状態において、前方車両５１ａが前方に向かって移動し始めてもすぐにはアクセル５が踏み込まれず、車間距離Ｌｂが予め決められている閾値を超えるとアクセル５が踏まれる場合がある。このような構成によれば、より適切なタイミングで活性酸素発生装置６を起動させることができる。
【００４２】
次に、図２Ａを参照して説明した実施形態とは異なる実施形態について、図２Ｂを参照して説明する。幾つかの実施形態では、図２Ｂに示すように、撮像装置８は車両１００の前方に位置するとともに、車両１００の通行可又は通行不可を報知する報知装置（例えば、信号機や踏切の遮断機など）を撮像する。図２Ｂに示した実施形態では、報知装置が赤色ランプ５２ａ、青色ランプ５２ｂ、及び黄色ランプ５２ｃを有する信号機５２である場合を例にして説明する。
【００４３】
図２Ｂに示した実施形態では、信号機５２は、赤色ランプ５２ａを点灯させること（以降では、「赤信号を報知する」という）で車両１００に通行不可を報知し、車両１００はこの報知に従って一時的に停車する。また、信号機５２と車両１００との間には、上述したような前方車両５１は存在しておらず、車両１００は信号機５２から見て先頭で停車している状態である。このような状態において、車両１００に設けられている撮像装置８は、撮像領域Ｒ内に位置する信号機５２を連続的に撮像している。撮像装置８は、撮像領域Ｒ内に、赤色ランプ５２ａ、及び、青色ランプ５２ｂが含まれるように信号機５２を撮像する。
【００４４】
図２Ｂに示した実施形態に係る排ガス浄化装置１は、図１に示すように、通行判断部１８をさらに含む制御装置１０を備える。通行判断部１８は、起動部１４と電気的に接続されており互いに電気的情報のやり取りが可能であるようになっている。このような通行判断部１８は、撮像装置８によって撮像された信号機５２の画像に基づいて、車両１００の通行可又は通行不可を判断する。具体的に説明すると、撮像装置８は、撮像した信号機５２の画像を通行判断部１８に送る。そして、通行判断部１８は、撮像装置８から送られてきた画像を解析し、車両１００の通行可又は不可を判断する。図２Ｂに示した実施形態では、通行判断部１８は、信号機５２が赤信号を報知している場合には通行不可と判断し、青色ランプ５２ｂが点灯している（以降では、「青信号を報知する」という）場合には通行可と判断する。
【００４５】
図１に示した実施形態では、通行判断部１８は、制御装置１０の一機能部として実装されている。ただし、本発明は本実施形態に限定されず、他の幾つかの実施形態では、通行判断部１８は、制御装置１０とは物理的に異なるコンピュータに、単独あるいは他の機能部と共に実装されていても良いし、又は、撮像装置８に実装されてもよい。
【００４６】
起動部１４は、車両１００が一時的に停車している状態において、信号機５２が車両１００の通行可を報知していると通行判断部１８によって判断された場合に、活性酸素発生装置６を起動させる。図２Ｂに示した実施形態では、赤信号が報知されることで車両１００が一時的に停車している状態において、制御装置１０（制御装置１０に含まれる通行判断部１８）が撮像装置８によって撮像された信号機５２の画像が青信号を報知していると判断すると、言い換えると、信号機５２が赤信号から青信号に切り替えて報知するようになると、制御装置１０（制御装置１０に含まれる起動部１４）が活性酸素発生装置６を起動させる。
【００４７】
尚、信号機５２より前方に前方車両５１が位置する場合、上述の車間距離検出部１６によって検出された車間距離Ｌが増加したとしても活性酸素発生装置６を起動させず、通行判断部１８による判断を優先して、活性酸素発生装置６を起動させる。
【００４８】
信号機５２が車両１００の通行不可（赤信号）を報知することで車両１００が一時的に停車している状態において、信号機５２が車両の通行可（青信号）を報知するように切り替わると、車両１００を前方に移動させようと、ドライバによってアクセル５が踏まれる場合が多い。図２Ｂで例示したような、信号機５２が青信号を報知すると活性酸素発生装置６を起動させる構成によれば、車両１００が一時的に停車している状態において、信号機５２が車両１００の青信号を報知していると通行判断部１８によって判断された場合に、言い換えると、赤信号から青信号に切り替わって報知されていると判断された場合に、アクセル５が踏まれる前に活性酸素発生装置６を起動させることができる。このため、エンジン２を搭載している車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【００４９】
尚、幾つかの実施形態では、起動部１４は、車両１００が一時的に停車している状態において、黄色ランプ５２ｃが点灯していると通行判断部１８によって判断された場合に、活性酸素発生装置６を起動させる。このような構成によれば、アクセル５が踏まれる前に活性酸素発生装置６を起動させることができ、より適切なタイミングで活性酸素発生装置６を起動させることができる。
【００５０】
また、報知装置が踏切に設置された遮断機（不図示）である場合には、上下方向における遮断機の位置に応じて、通行判断部１８が車両１００の通行可又は通行不可を判断する。そして、起動部１４は、車両１００が一時的に停車している状態において、遮断機が車両１００の通行可を報知していると通行判断部１８によって判断された場合に、活性酸素発生装置６を起動させる。
【００５１】
幾つかの実施形態では、図１に示すように、排ガス浄化装置１は、排ガスの温度を検出する温度検出部材２０をさらに備える。この温度検出部材２０は、例えば、温度センサであって、図１に示した実施形態では、排ガスに活性酸素を混合した後の排ガスの温度を検出するように、上流側排ガス通路３ａのうち混合部１３より下流側に設置されている。尚、温度センサは吸蔵部材４に設置されてもよい。また、温度検出部材２０は、温度センサのように直接的に排ガスの温度を計測するものではなく、例えば、エンジン２の駆動状態から排ガスの温度を推定するものであってもよい。この場合、例えば、制御装置１０が、エンジン２の回転数やエンジン２への燃料噴射量に基づいて、排ガスの温度を推定する温度推定部（不図示）を含んでいれば、この制御装置１０が温度検出部材２０である。
【００５２】
そして、起動部１４は、温度検出部材２０が検出した排ガスの温度が予め定められた閾値ｔ１以上である場合には、活性酸素発生装置６を停止する。この閾値ｔ１は、閾値ｔ１未満の温度では活性酸素が吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵を促進することができない温度であって、例えば活性酸素がオゾンである場合には２００度である。この閾値ｔ１は、例えば、制御装置１０内に設けられた記憶部（不図示）に記憶されており、起動部１４は、記憶部に記憶されている閾値ｔ１と温度検出部材２０が検出した排ガスの温度とを比較して、活性酸素発生装置６を停止するかどうか判断する。
【００５３】
このような構成によれば、温度検出部材２０が検出した排ガスの温度が閾値ｔ１以上である場合には、吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵を活性酸素によって促進する必要がないので、活性酸素発生装置６を停止する。このため、活性酸素を不必要に発生させることを防止することができ、活性酸素を発生させるための消費電力を抑制することができる。特に活性酸素を発生させるためには大量の電力が必要となるので、活性酸素を不必要に発生させることを防止することで、消費電力を大きく抑制することができる。
【００５４】
幾つかの実施形態では、活性酸素はオゾンである。一般に、活性酸素のうちオゾンは、車両１００が一時的に停車している状態における排ガスの温度に近い温度領域（１００度〜２００度の低温領域）において、排ガスと混合させると、吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵を効果的に促進する。このような構成によれば、活性酸素としてオゾンを適用するので、エンジン２（ディーゼルエンジン）を搭載している車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを効果的に低減することができる。特に、吸蔵部材４が低温領域に含まれる場合に、活性酸素を混合させた排ガスを吸蔵部材４に流通させると、吸蔵部材４によるＮＯｘの吸蔵が大きく促進されることが知られており、アクセル５が踏まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを効果的に低減することができる。
【００５５】
図３は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化装置において起動部が活性酸素発生装置を起動させるタイミング、及び停止させるタイミングを説明するための図である。図３を用いて、車両１００の前方に前方車両５１が停車している場合において、活性酸素発生装置６を発生させるタイミング、及び停止させるタイミングの一例について説明する。
【００５６】
図３の（ａ）〜（ｆ）の横軸は時間（タイミング）であり、タイミングＴ０〜タイミングＴ７までが示されている。図３の（ａ）〜（ｆ）において、横軸上の位置が同じであるとタイミングが互いに同じであることを意味している。図３の（ａ）は、車間距離Ｌを示している。図３の（ｂ）は、活性酸素発生装置６が起動している（オン）か停止している（オフ）かを示しており、色を付した領域は活性酸素発生装置６が起動していることを示している。図３の（ｃ）は、吸蔵部材４の温度を示している。図３の（ｄ）は、アクセル５の踏み込み量を示している。図３の（ｅ）は、エンジン回転数を示している。図３の（ｆ）は、車両１００の外部に排出される排ガスに含まれるＮＯｘの質量を示しており、撮像装置８が撮像した画像に基づいて、活性酸素発生装置６を起動させる場合のＮＯｘの量の変化を実線で示し、アクセル５が踏み込まれたタイミングで活性酸素発生装置６を起動させる場合のＮＯｘの量の変化を点線で示している。
【００５７】
タイミングＴ０からタイミングＴ１までは、車両１００及び前方車両５１の両方が一時的に停車している状態であり、図３の（ａ）に示すように、車間距離Ｌ（Ｌａ）が一定に維持されている。タイミングＴ１において、前方車両５１が前方に向かって移動を開始すると、車間距離Ｌ（Ｌｂ）が上昇し、タイミングＴ２においてＬ１に達する（タイミングＴ２）。タイミングＴ０からタイミングＴ２までにおいて、図３の（ｂ）、（ｅ）及び（ｆ）に示すように、車両１００のエンジン２は走行時に比べて低いエンジン回転数で駆動しているが、活性酸素発生装置６は停止しているため、排ガス中のＮＯｘが完全には除去されずに車両１００外部に排出される。
【００５８】
タイミングＴ１からタイミングＴ２までにおいて、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、前方車両５１が前方に向かって移動を開始し車間距離Ｌが増加しても、前方車両５１（５１ｂ）との車間距離Ｌ（Ｌｂ）が短すぎるため、起動取消部１９によって起動部１４による活性酸素発生装置６の起動が取り消されている。そして、車間距離Ｌ（Ｌｂ）がＬ１に達すると（タイミングＴ２）、起動取消部１９から起動部１４への起動停止指示が取り下げられ、起動部１４は活性酸素発生装置６を起動させる。尚、図３に示した実施形態では、活性酸素発生装置６を起動させるタイミングは、車間距離ＬがＬ１に達するタイミングＴ２としているが、他の実施形態では車間距離Ｌが増加し始めるタイミングＴ１であってもよい。
【００５９】
図３の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、活性酸素発生装置６を起動させた後に、アクセル５が踏み込まれる（タイミングＴ３）。そして、アクセル５の踏み込みに応じてエンジン回転数が増加し（タイミングＴ４）、排ガスに含まれるＮＯｘの量が大きく増加する。また、タイミングＴ４から排ガスの温度が高くなるので、高温になった排ガスによって吸蔵部材４の温度が昇温される。
【００６０】
上述したように、活性酸素発生装置６を起動してから活性酸素が発生するまでには時間がかかる。このため、アクセル５が踏み込まれてから活性酸素発生装置６を起動させるような排ガス浄化装置では、図３の（ｆ）の点線で示すように、アクセル５が踏み込まれた直後（タイミングＴ３の直後）の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができない。一方で、撮像装置８が撮像した画像に基づいて、活性酸素発生装置６を起動させる排ガス浄化装置１では、図３の（ｆ）の実線で示すように、アクセル５が踏み込まれる前（タイミングＴ３の前であるタイミングＴ２）から活性酸素発生装置６を起動させるので、アクセル５が踏みこまれた直後の排ガスに活性酸素を混合させ、吸蔵部材４でこの排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵することができる。特に、アクセル５が踏みこまれた直後の排ガスには多くのＮＯｘが含まれるため、効果的にＮＯｘ低減を図ることができる。
【００６１】
図３の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、吸蔵部材４の温度が上述した閾値ｔ１以上に昇温されると、活性酸素発生装置６を停止させる（タイミングＴ５）。そして、吸蔵部材４の温度が閾値ｔ１未満にまで下がると、再び活性酸素発生装置６を起動させる（タイミングＴ６）。そして、図３の（ｂ）、（ｄ）及び（ｅ）に示すように、アクセル５が踏み込まれずエンジン回転数が減少し、排ガスに含まれるＮＯｘの量が所定の量（例えば、車両１００が一時的に停車しているときに排出される程度のＮＯｘの量）にまで減少すると、再び活性酸素発生装置６を停止させる（タイミングＴ７）。
【００６２】
図３を参照して説明した実施形態にかかる構成によれば、エンジン２を搭載している車両１００が一時的に停車している状態において、アクセル５が踏み込まれる前に活性酸素発生装置６を起動させている。また、吸蔵部材４の温度が閾値ｔ１以上になると活性酸素発生装置６を停止させ、閾値ｔ１未満になると活性酸素発生装置６を再び起動させている。よって、排ガスに含まれるＮＯｘの低減を図るとともに、活性酸素発生装置６を起動し続けることによる消費電力を抑制することができる。特に、アクセル５が踏み込まれた直後の排ガスに含まれるＮＯｘの低減を図ることができる。
【００６３】
図４は、本発明の一実施形態に係る排ガス浄化方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る排ガス浄化方法は、エンジン２から排出される排ガスを浄化する排ガス浄化方法であって、撮像ステップＳ１と、起動ステップＳ２と、混合ステップＳ３と、吸蔵ステップＳ４と、を備える。
【００６４】
撮像ステップＳ１では、エンジン２を搭載する車両１００の前方を撮像装置８が撮像する。起動ステップＳ２では、撮像ステップＳ１において撮像された画像に基づいて、活性酸素を発生させる活性酸素発生装置６を起動する。混合ステップＳ３では、起動ステップＳ２において発生させた活性酸素を、エンジン２から排出される排ガスに混合する。吸蔵ステップＳ４では、混合ステップＳ３において活性酸素が混合された排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵部材４に吸蔵する。
【００６５】
このような方法によれば、車両１００が一時的に停車している状態において、撮像ステップにおいて撮像された車両１００の前方の画像に基づいて、活性酸素発生装置６を起動させる。このため、アクセル５が踏まれるタイミングを予測し、アクセル５が踏まれる前に活性酸素発生装置６を起動させることができる。そして、アクセルが踏まれた直後に排出される排ガスに活性酸素を混合させた後に、吸蔵部材４が排ガスに含まれるＮＯｘを吸蔵する。よって、エンジンを搭載している車両が一時的に停車している状態において、エンジン出力をあげた直後の排ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。
【００６６】
以上、本発明の幾つかの実施形態に係る排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１        排ガス浄化装置
２        エンジン
３        排ガス通路
３ａ      上流側排ガス通路
３ｂ      下流側排ガス通路
４        吸蔵部材
５        アクセル
６        活性酸素発生装置
８        撮像装置
１０      制御装置
１１      活性酸素供給通路
１３      混合部
１４      起動部
１６      車間距離検出部
１８      通行判断部
１９      起動取消部
２０      温度検出部材
５１      前方車両
５２      信号機
５２ａ    赤色ランプ
５２ｂ    青色ランプ
５２ｃ    黄色ランプ
１００    車両
Ｌ        車間距離
Ｒ        撮像領域
Ｓ１      撮像ステップ
Ｓ２      起動ステップ
Ｓ３      混合ステップ
Ｓ４      吸蔵ステップ
【図１】
2020016213.tif 000003
【図２Ａ】
2020016213.tif 000004
【図２Ｂ】
2020016213.tif 000005
【図３】
2020016213.tif 000006
【図４】
2020016213.tif 000007