(57)【要約】  車両構成部品に担持させたオゾン浄化体の機能を回復可能な車両用大気浄化装置を提供することを目的とする。  泥、埃、融雪剤や、ＳＯｘやＮＯｘは先行車両の巻き上げや天候・気候条件によって大気中を飛散する。このような異物がオゾン浄化体に付着等すると、その浄化サイトが閉塞され、オゾン浄化機能が劣化する。そこで、所定の除去実施条件が成立した場合に、インジェクタ２０から洗浄液を噴射して異物の流動性を高めて洗い流す制御を実行する。これにより、オゾン浄化体の機能を回復できる。
2014076780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
前記車両構成部品に担持されオゾン浄化機能を備えるオゾン浄化体と、
オゾン浄化機能の劣化要因物質を除去するための除去剤を、前記オゾン浄化体に噴射可能な除去剤噴射手段と、
前記オゾン浄化体の初期状態におけるオゾン浄化率を基準としたオゾン浄化率の低下割合、前記オゾン浄化体を通過する大気速度および前記オゾン浄化体の床温の少なくとも１つを用いて、前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする車両用大気浄化装置。
【請求項２】
前記床温を取得する床温取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記床温が高いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項３】
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項４】
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記低下割合が大きいほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項５】
前記除去剤は液体であり、
前記除去剤噴射手段からの除去剤を、メイン噴射と、前記メイン噴射よりも低い噴射圧のプレ噴射とで分割噴射するように前記除去剤噴射手段を制御する分割噴射制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項６】
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記分割噴射制御手段は、取得された前記低下割合が設定範囲内にある場合、低下割合に応じて、プレ噴射時における除去剤の噴射割合を増やすと共にプレ噴射とメイン噴射の間のインターバル期間を長く設定し、取得された前記低下割合が前記設定範囲よりも低い場合、前記噴射割合を一定とし、低下割合に応じて前記インターバル期間を長く設定する噴射条件設定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項７】
車両に関する所定の停止条件の成否を判定する停止条件判定手段と、
前記所定の停止条件の前回成立時から今回成立時までの車両走行距離を取得する車両走行距離取得手段と、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記噴射量設定手段による噴射量設定を禁止し、取得した前記車両走行距離を用いて前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する停止時噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項８】
前記停止時噴射量設定手段は、取得された前記車両走行距離が長いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする請求項７に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項９】
前記除去剤は液体であり、
前記車両構成部品の後方の大気を前方に送気可能なファンと、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記除去剤噴射手段の制御に先駆けて前記ファンを制御するファン制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１０】
前記除去剤噴射手段は複数の噴孔を有するインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数の噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１１】
前記インジェクタは、
単一の噴孔を有すると共に前記複数の噴孔を覆うように配置されたプレートと、
前記複数の噴孔のうちのひとつと、前記単一の噴孔とが１噴射毎に連通するように前記プレートを回転させるプレート回転手段と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１２】
前記除去剤噴射手段は複数のインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数のインジェクタの噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１３】
前記車両構成部品は、車幅方向に設けられた筐体であり、
前記除去剤噴射手段は、前記筐体の上方において車幅方向に延設され、前記筐体の上方から下方まで前記筐体の表面に沿って除去剤を噴射可能に構成された配管を備えることを特徴とする請求項１、２または４乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１４】
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記配管からの除去剤の噴射量が少なくなるように設定することを特徴とする請求項１３に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１５】
前記車両構成部品がラジエターまたはインタークーラであることを特徴とする請求項１乃至１４何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１６】
前記オゾン浄化体が多孔質材料を含むことを特徴とする請求項１乃至１５何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１７】
前記除去剤が不凍液または水であることを特徴とする請求項１乃至１６何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用大気浄化装置に関し、大気中のオゾンを浄化することのできる車両用大気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光化学スモッグの発生原因であるオゾンは、自動車や工場の排気ガスに含まれるＨＣとＮＯｘが光化学反応を起こすことによって生成される。このため、自動車からのＨＣやＮＯｘの排出量を抑えることは、オゾンの生成を抑えて光化学スモッグの発生を防ぐための有効な手段である。一方、光化学スモッグの発生を防ぐ手段としては、大気中のオゾンを直接浄化することも考えられる。反応物であるＨＣやＮＯｘの排出量の低減を目指すだけでなく、生成物であるオゾンの浄化も図ることで、光化学スモッグの発生をより効果的に防ぐことが可能となる。このような観点から、米国カリフォルニア州をはじめとする一部の地域では、大気中のオゾンを直接浄化することのできる車両用大気浄化装置を備えた自動車が実用されている。この車両用大気浄化装置は、特に、ＤＯＲ(Direct Ozone Reduction)システムと呼ばれている。【０００３】
ＤＯＲシステムとして、例えば特許文献１には、二酸化マンガン等の金属酸化物をラジエター、インタークーラ等の車両構成部品に担持させたものが開示されている。ラジエターやインタークーラは、車両走行中に大気の流路が形成される箇所に配置されるものである。二酸化マンガン等の金属酸化物は、大気中に含まれるオゾンを酸素等の他の物質に変換して浄化する機能を有するオゾン浄化体である。従って、特許文献１のＤＯＲシステムによれば、車両走行中に大気中のオゾンを直接浄化できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特表２００２−５１４９６６号公報
【特許文献２】日本特開２００４−１３２２７７号公報
【特許文献３】日本特開２０１０−１１２３５５号公報
【特許文献４】米国特許第７４７３４０２号明細書
【特許文献５】米国特許第６８４９１７７号明細書
【特許文献６】欧州特許第１２３３８２９号明細書
【特許文献７】日本特開２０１０−２９８１６号公報
【特許文献８】日本実開平４−１２１４２６号公報
【特許文献９】日本特表２００７−５０８９９７号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“自動車排ガスの触媒式再燃装置用二酸化マンガンの基礎的研究”、福島工業高等専門学校紀要、第１０巻、第１号、１９７４年
【非特許文献２】Young-Whan Lee, et al. “Adsorption and reaction behavior for the simultaneous adsorption of NO-NO2 and SO2 on activated carbon impregnated with KOH”, Carbon 41, 2003, 1881-1888
【非特許文献３】N. Shirahama, et al. “Mechanistic study on adsorption and reduction of NO2 over activated carbon fibers”, Carbon 40, 2002, 2605-2611
【非特許文献４】Hassan A. Arafat, et al. “Effect of Salt on the Mechanism of Adsorption of Aromatics on Activated Carbon”, Langmuir, Vol.15, No.18, 1999, 5997-6003
【発明の概要】
【０００６】
ところで、上述のオゾン浄化機能は、二酸化マンガン等の金属酸化物だけでなく、活性炭やゼオライトといった多孔質材料にもあることが知られている。しかしながら、これらのオゾン浄化体の機能は、泥、埃、融雪剤（ＮａＣｌ、ＣａＣｌ２等の塩化物）等により劣化してしまう。何故なら、これら異物がオゾン浄化体に付着、堆積することで、その浄化サイトが物理的に閉塞されるためである。また、上記非特許文献１乃至４にその開示があるように、二酸化マンガンや活性炭はＳＯｘやＮＯｘを吸着する性質がある。そのため、これらのオゾン浄化体が大気中のＳＯｘやＮＯｘを吸着した場合には、上記融雪剤等と同様にその浄化サイトが閉塞されてしまう。このように、車両構成部品にオゾン浄化体を担持させる場合、その機能劣化に如何に対処するかが問題となる。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みなされたもので、車両構成部品に担持させたオゾン浄化体のオゾン浄化機能を回復可能な車両用大気浄化装置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】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、車両用大気浄化装置であって、
車両走行中に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
前記車両構成部品に担持されオゾン浄化機能を備えるオゾン浄化体と、
オゾン浄化機能の劣化要因物質を除去するための除去剤を、前記オゾン浄化体に噴射可能な除去剤噴射手段と、
前記オゾン浄化体の初期状態におけるオゾン浄化率を基準としたオゾン浄化率の低下割合、前記オゾン浄化体を通過する大気速度および前記オゾン浄化体の床温の少なくとも１つを用いて、前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする。【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記床温を取得する床温取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記床温が高いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする。【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする。【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３何れか１つの発明において、
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記低下割合が大きいほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする。【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、
前記除去剤は液体であり、
前記除去剤噴射手段からの除去剤を、メイン噴射と、前記メイン噴射よりも低い噴射圧のプレ噴射とで分割噴射するように前記除去剤噴射手段を制御する分割噴射制御手段を更に備えることを特徴とする。【００１３】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記分割噴射制御手段は、取得された前記低下割合が設定範囲内にある場合、低下割合に応じて、プレ噴射時における除去剤の噴射割合を増やすと共にプレ噴射とメイン噴射の間のインターバル期間を長く設定し、取得された前記低下割合が前記設定範囲よりも低い場合、前記噴射割合を一定とし、低下割合に応じて前記インターバル期間を長く設定する噴射条件設定手段を備えることを特徴とする。【００１４】
また、第７の発明は、第１の発明において、
車両に関する所定の停止条件の成否を判定する停止条件判定手段と、
前記所定の停止条件の前回成立時から今回成立時までの車両走行距離を取得する車両走行距離取得手段と、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記噴射量設定手段による噴射量設定を禁止し、取得した前記車両走行距離を用いて前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する停止時噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする。【００１５】
また、第８の発明は、第７の発明において、
前記停止時噴射量設定手段は、取得された前記車両走行距離が長いほど前記噴射量が多くなるように設定することを特徴とする。【００１６】
また、第９の発明は、第７または第８の発明において、
前記除去剤は液体であり、
前記車両構成部品の後方の大気を前方に送気可能なファンと、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記除去剤噴射手段の制御に先駆けて前記ファンを制御するファン制御手段と、
を備えることを特徴とする。【００１７】
また、第１０の発明は、第１乃至第９の何れか１つの発明において、
前記除去剤噴射手段は複数の噴孔を有するインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数の噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする。【００１８】
また、第１１の発明は、第１０の発明において、
前記インジェクタは、
単一の噴孔を有すると共に前記複数の噴孔を覆うように配置されたプレートと、
前記複数の噴孔のうちのひとつと、前記単一の噴孔とが１噴射毎に連通するように前記プレートを回転させるプレート回転手段と、
を備えることを特徴とする。【００１９】
また、第１２の発明は、第１乃至第９の何れか１つの発明において、
前記除去剤噴射手段は複数のインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数のインジェクタの噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする。【００２０】
また、第１３の発明は、第１、第２または第４乃至第９の何れか１つの発明において、
前記車両構成部品は、車幅方向に設けられた筐体であり、
前記除去剤噴射手段は、前記筐体の上方において車幅方向に延設され、前記筐体の上方から下方まで前記筐体の表面に沿って除去剤を噴射可能に構成された配管を備えることを特徴とする。【００２１】
また、第１４の発明は、第１３の発明において、
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記配管からの除去剤の噴射量が少なくなるように設定することを特徴とする。【００２２】
また、第１５の発明は、第１乃至第１４の何れか１つの発明において、
前記車両構成部品がラジエターまたはインタークーラであることを特徴とする。【００２３】
また、第１６の発明は、第１乃至第１５の何れか１つの発明において、
前記オゾン浄化体が多孔質材料を含むことを特徴とする。【００２４】
また、第１７の発明は、第１乃至第１６の何れか１つの発明において、
前記除去剤が不凍液または水であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
第１の発明によれば、上記除去剤噴射手段から上記オゾン浄化体に、オゾン浄化機能の劣化要因物質を除去するための除去剤を噴射できるので、上記車両構成部品に担持されたオゾン浄化体の機能を回復できる。また、上記オゾン浄化体の初期状態におけるオゾン浄化率を基準としたオゾン浄化率の低下割合、上記オゾン浄化体を通過する大気速度および上記オゾン浄化体の床温の少なくとも１つを用いて上記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定できるので、上述の機能回復を効果的に図ることができる。【００２６】
上記オゾン浄化体の機能劣化は、上記劣化要因物質が上記オゾン浄化体へ付着、堆積した結果生じるものである。しかし、上記劣化要因物質が常に上記オゾン浄化体に付着、堆積する訳ではなく、付着後に脱離するものもある。ところが、大気中や路面上には水分が存在し、上記劣化要因物質はこれらと共に上記オゾン浄化体に付着する。ここで、上記オゾン浄化体を通過する大気速度が速い場合や、上記オゾン浄化体の床温が高い場合には、この水分が蒸発し易くなる傾向がある。付着した水分が蒸発し易くなれば、上記劣化要因物質が上記オゾン浄化体に堆積し易くなる。この点、第２の発明によれば、上記床温が高いほど上記噴射量を多く設定できる。また、第３の発明によれば、上記大気速度が速いほど上記噴射量を多く設定できる。従って、これらの発明によれば、上記劣化要因物質が堆積し易い状況において上記噴射量を多くできるので、上述の機能回復を効果的に図ることができる。【００２７】
オゾン浄化体の初期状態におけるオゾン浄化率を基準としたオゾン浄化率の低下割合は、上記劣化要因物質の上記オゾン浄化体への堆積量が多くなるほど大きくなる。この点、第４の発明によれば、上記低下割合が大きいほど上記噴射量を多く設定できる。従って、上記劣化要因物質の上記オゾン浄化体への堆積量が多い場合であっても、多量の除去剤によって脱離させて除去できる。【００２８】
液体の除去剤を用いる場合、上記劣化要因物質はこの液体除去剤により流動性が高められることで洗浄される。この点、第５の発明によれば、メイン噴射よりも低い噴射圧のプレ噴射を行うことができるので、上記劣化要因物質と液体除去剤の間の親和力を高めて上記劣化要因物質の流動性を回復できる。また、上記プレ噴射の後に上記メイン噴射を行うことができるので、流動性の回復した上記劣化要因物質を効率的に洗い流すことができる。従って、上記オゾン浄化体の機能を効率的に回復できる。【００２９】
上述したように、上記劣化要因物質の上記オゾン浄化体への堆積量が多くなるほど上記低下割合が大きくなる。この点、第６の発明によれば、上記低下割合が上記設定範囲内にある場合、プレ噴射時における液体除去剤の噴射割合を増やすと共にプレ噴射とメイン噴射の間のインターバル期間を長く設定するので、上記劣化要因物資の流動性を穏やか回復させることができる。また、上記低下割合が上記設定範囲内よりも低い場合には、上記噴射割合を一定とするのでメイン噴射による洗浄効果の確保と、上記インターバル期間の設定による緩やかな流動性の回復とを両立できる。【００３０】
第７の発明によれば、車両に関する所定の停止条件が成立すると判定された場合に、上記除去剤噴射手段を制御して上記オゾン浄化体に上記除去剤を噴射することができるので、停車中であっても上記オゾン浄化体の機能を回復できる。また、上記噴射量設定手段による噴射量設定を禁止し、取得した上記車両走行距離を用いて上記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定するので、停車中における上述の機能回復を効果的に図ることができる。【００３１】
上記車両走行距離が長くなるほど、上記劣化要因物質の上記オゾン浄化体への堆積量が多くなり易い傾向がある。この点、第８の発明によれば、この車両走行距離が長いほど上記噴射量を多く設定できる。従って、停車中におけるオゾン浄化体の機能回復を効果的に図ることができる。【００３２】
第９の発明によれば、上記除去剤噴射手段の制御に先駆けて上記ファンを制御することができる。このファンは、上記車両構成部品の後方の大気を前方に送気できるので、液体除去剤を噴射する前に、上記オゾン浄化体へ付着等した上記劣化要因物質の一部を吹き飛ばして除去できる。従って、オゾン浄化体の機能をより効率的に回復できる。【００３３】
通過大気量が多ければ上記劣化要因物質の上記オゾン浄化体への堆積量も多くなる。この点、第１０乃至第１２の発明によれば、上記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に除去剤を噴射できる。従って、上記劣化要因物質の堆積量の多い領域に除去剤を選択的に噴射して、上記オゾン浄化体の機能を効果的に回復できる。【００３４】
第１３の発明によれば、上記除去剤噴射手段としての配管から、上記車両構成部品としての筐体の表面に沿って除去剤を噴射できるので、上記オゾン浄化体に堆積した上記劣化要因物質を下方に洗い流して除去できる。しかしながら、該筐体は車幅方向に設けられているため、高速走行中は噴射した除去剤が大気と共に筐体後方に流れてしまう。この点、第１４の発明によれば、上記大気速度が速いほど上記噴射量を少なく設定するので、上記劣化要因物質の除去効果の低い高速走行中を避け、低速走行中に確実に除去することができる。【００３５】
第１５の発明によれば、上記オゾン浄化体をラジエターやインタークーラに担持させた場合に、そのオゾン浄化機能を良好に回復できる。また、第１６の発明によれば、多孔質材料を含むオゾン浄化体の機能を良好に回復できる。また、第１７の発明によれば、不凍液または水によって上記劣化要因物質を良好に洗浄除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態の大気浄化装置を搭載した車両の構成を示す図である。
【図２】図１のラジエター１４の正面図である。
【図３】図１のインジェクタ２０の模式図である。
【図４】ラジエター１４の表面領域の分割例を示した図である。
【図５】冷却水温およびラジエター通過風速と、ラジエター表面温度との関係を示した図である。
【図６】ラジエター通過風速と設定値βとの関係を示した図である。
【図７】インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ラジエター表面温度との関係を示した図である。
【図８】実施の形態１の異物除去制御の特徴を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】実施の形態１において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１の変形例に係るインジェクタの模式図である。
【図１１】ラジエター表面温度および走行時間と、ラジエター高温継続積算時間との関係を示した図である。
【図１２】インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ラジエター通過風速との関係を示した図である。
【図１３】インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、浄化低下率との関係を示した図である。
【図１４】インターバル期間、洗浄液噴射量およびメイン噴射割合と、浄化低下率との関係を示した図である。
【図１５】実施の形態２において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ドライブサイクル中の走行距離との関係を示した図である。
【図１７】実施の形態３において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態４のラジエター１４の正面図である。
【図１９】パイプ３０への洗浄液通液量と、ラジエター通過風速との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
実施の形態１．
［車両用大気浄化装置の構成］
先ず、図１乃至図１３を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本実施形態の大気浄化装置を搭載した車両の構成を示す図である。図１に示す車両１０は、動力装置としての内燃機関１２を備える。内燃機関１２から排出される排気ガスには、ＨＣやＮＯｘが含まれている。オゾンはＨＣやＮＯｘを反応物として光化学反応により生成される。そのため、車両１０に大気浄化装置を搭載し、車両１０の走行中に大気中のオゾンを浄化することで、車両１０が環境に与える影響を低減することができる。
【００３８】
車両１０において、内燃機関１２の前方には、内燃機関１２に循環させる冷却水を冷却するラジエター１４が配置されている。ラジエター１４のコア部には、オゾンを浄化する機能を有するオゾン浄化体が担持されている。オゾン浄化体には、活性炭やゼオライトといった多孔質材料が使用される。但し、多孔質材料と同時に、二酸化マンガン等の金属酸化物を使用してもよいし、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、白金もしくは金といった単体金属、これらの単体金属を中心金属とする金属錯体や有機金属錯体を使用してもよい。
【００３９】
ラジエター１４の後方には、２つのラジエターファン１６ａ，１６ｂが取り付けられている。ラジエターファン１６ａ，１６ｂは、ラジエター１４に流す冷却水の冷却効率の向上を目的として搭載されるものである。図２は、図１のラジエター１４の正面図である。図２に破線で示すように、ラジエター１４の後方には、ラジエターファン１６ａ，１６ｂが並列配置されている。ラジエターファン１６ａ，１６ｂは、順方向および逆方向に回転可能に構成されている。ラジエターファン１６ａ，１６ｂを順回転させるとラジエター１４の前方の大気が内燃機関１２側に吸い込まれる。ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させると、ラジエターファン１６ａ，１６ｂと内燃機関１２との間の大気がラジエター１４側に送り出される。
【００４０】
図１に戻り、車両１０の前部には、ラジエターグリル１８が設けられている。ラジエターグリル１８は、内燃機関１２側に外気を導入するためのグリル開口部（図示しない）を備えている。また、ラジエター１４とラジエターグリル１８との間には、インジェクタ２０が設けられている。インジェクタ２０は、ウォッシャタンク等の洗浄液タンク（図示しない）に接続され、その噴孔からの洗浄液（例えば、エチレングリコールを主成分とする不凍液や、弱酸性成分を含んでいてもよい水）をラジエター１４の表面に噴射可能に構成されている。図３は、図１のインジェクタ２０の模式図である。図３に示すように、インジェクタ２０は、中心２０ａから面外周に向かって所定の傾斜角をもって形成された４つの面からなる噴射面２０ｂを備えている。噴射面２０ｂには、４つの噴孔２０ｃ〜２０ｆが形成されている。噴孔２０ｃ〜２０ｆは、共通の内部流路（図示しない）を介して上記洗浄液タンクに接続されるものとする。
【００４１】
再び図１に戻り、ラジエター１４の前方および後方には、オゾン濃度を検出可能なオゾンセンサ２２，２４がそれぞれ設けられている。また、オゾンセンサ２２は、インジェクタ２０からの洗浄液が直接付着しないような防水構造となっていることが好ましい。
【００４２】
また、車両１０には、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０が搭載されている。図１に示すように、ＥＣＵ４０の入力側には、上述したオゾンセンサ２２，２４、内燃機関１２の冷却水温を検出する水温センサ２６や、ラジエター１４の前方から後方に向けて通過する大気速度（以下、「ラジエター通過風速」と称す。）を検出する風速メータ２８が接続されている。上記センサの他、ＥＣＵ４０の入力側には、機関回転数を検出するクランク角センサ、車速を検出する車速センサ等、内燃機関１２の運転情報を検出する各種センサが接続されている。ＥＣＵ４０の出力側には、上述したラジエターファン１６ａ，１６ｂ、インジェクタ２０等が接続されている。
【００４３】
［オゾン浄化機能の劣化について]
ところで、泥、埃、融雪剤や、ＳＯｘやＮＯｘは先行車両の巻き上げ（跳ね上げ）や天候・気候条件によって大気中を飛散する。このような環境下を車両１０が走行すると、これらの異物が大気中の水分と共にラジエターグリル１８のグリル開口部から流入し、ラジエター１４の下方に接触し付着する。また、ラジエターファン１６ａ，１６ｂが順回転中であると、グリル開口部から流入したこれらの異物や水分がラジエター１４の上方にも移動して付着する。ここで、ラジエター１４の表面には走行風が接触し、その内部流路には高温冷却水が通水される。そのため、オゾン浄化体の表面に付着した水分が蒸発し、異物のみが残留して堆積する。そうすると、オゾン浄化体の浄化サイトが物理的に閉塞される。そして、この堆積量が多くなれば、オゾン浄化体の浄化機能が低下してしまう。そこで、本実施形態においては、オゾン浄化体に堆積した異物を洗い流す制御（異物除去制御）を実行することとした。
【００４４】
［異物除去制御］
異物除去制御とは、所定の除去実施条件が成立した場合に、インジェクタ２０から洗浄液を噴射してオゾン浄化体に堆積した異物を洗い流す制御をいう。インジェクタ２０から洗浄液を噴射すれば、この洗浄液によって異物の流動性を高めることができるので、オゾン浄化体の浄化サイトを閉塞した異物をラジエター１４の下方に洗い流すことができる。従って、オゾン浄化体の機能を回復させることが可能となる。
【００４５】
なお、インジェクタ２０からの洗浄液噴射に際しては、噴孔２０ｃ〜２０ｆの配置により、ラジエター１４を通過する大気量（通過大気量）が多い領域に噴射洗浄液を多く接触させることが好ましい。何故なら一般に、通過大気量の多い箇所ほど異物の接触回数が多くなる（接触頻度が高くなる）ので、異物の堆積量が多くなると予測できるためである。よって、このような噴射を行えば、堆積異物を効率的に洗い流すことができる。なお、通過大気量については、ラジエター１４の表面を複数領域に分割し、車両走行中に各領域を通過する大気速度を測定することで算出する。図４は、ラジエター１４の表面領域の分割例を示した図である。図４に示すように、６つの測定点で大気速度を取得すれば、通過大気量の多い領域が特定できる。
【００４６】
また、異物の流動性をより高めるため、洗浄液は車両既設装置（図示しない）によって加温した後に噴射されることが好ましい。また、噴射洗浄液を確実にオゾン浄化体に接触させるため、洗浄液噴射時にはラジエターファン１６ａ，１６ｂの回転数を上昇させることが好ましい。
【００４７】
上記所定の除去実施条件は、オゾン浄化体の表面に付着した異物中の水分が蒸発し易い環境にある（以下「条件(i)」と称す。）場合、または、オゾン浄化率が設定値βよりも低下している場合（以下「条件(ii)」と称す。）に成立する。本実施形態において、条件(i)は、ラジエター表面温度（即ち、オゾン浄化体の床温）が設定温度α（例えば８０℃）よりも高い場合に成立する。なお、このラジエター表面温度は、ラジエター通過風速と冷却水温とから推定する。図５は、冷却水温およびラジエター通過風速と、ラジエター表面温度との関係を示した図である。本実施形態では、図５の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。
【００４８】
また、条件(ii)の設定値βは、ＤＯＲシステムが成立するためのオゾン浄化率の最低値として、ラジエター通過風速に応じて設定される。図６は、ラジエター通過風速（wind velocity）と設定値βとの関係を示した図である。図６に示すように、設定値βは、ラジエター通過風速が１ｍ／ｓの場合は５０％、ラジエター通過風速が１０ｍ／ｓの場合は２０％に設定される。本実施形態では、図６の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。なお、条件(ii)において設定値βと比較するオゾン浄化率は、ラジエター１４前後のオゾン濃度比である（オゾン浄化率＝後方オゾン濃度／前方オゾン濃度）。
【００４９】
本実施形態において、インジェクタ２０から噴射する洗浄液量は、ラジエター表面温度に応じて設定する。図７は、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ラジエター表面温度との関係を示した図である。図７に示すように、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）は、ラジエター表面温度が高くなるほど多く（洗浄液噴射圧の場合は高く）なるように設定する。何故なら、ラジエター表面温度が高くなるほどオゾン浄化体の表面に付着した水分が蒸発し易くなるからである。本実施形態では、図７の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。なお、ラジエター表面温度は、図５で既に説明したように、冷却水温とラジエター通過風速とから推定するものとする。
【００５０】
図８は、本実施形態の異物除去制御の特徴を説明するためのタイミングチャートである。なお、本図においては、条件(i)の成否によってＥＣＵ４０からの噴射信号のオン／オフが切り替わる。ここで、一般的に、機関運転中の冷却水温は６０℃〜９０℃となる。そのため、例えば設定温度αを８０℃に設定した場合には、噴射信号のオン／オフが頻繁に切り替わり、インジェクタ２０からは洗浄液が間欠噴射されることになる（図８の実線参照）。本実施形態では、上記冷却水温範囲を考慮し、間欠噴射となるような設定温度αとする。何故なら、設定温度αを低温（例えば４０℃）とした場合、噴射信号が連続的にオンとなり、インジェクタ２０から常時噴射された結果、洗浄液が不足する可能性があるためである（図８の破線参照）。換言すれば、本実施形態のような設定温度αとすることで、洗浄液の不足を防止しつつオゾン浄化体の機能回復を図ることが可能となる。
【００５１】
［実施の形態１における具体的処理］
次に、図９を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図９は、本実施形態において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。なお、図９に示すルーチンは、車両１０の走行中に繰り返して実行されるものとする。
【００５２】
図９に示すルーチンにおいて、先ず、ＥＣＵ４０は、条件(i)の成否を判定する（ステップ１１０）。本ステップおいて、ＥＣＵ４０は、水温センサ２６および風速メータ２８のセンサ出力をそれぞれ取得する。続いて、ＥＣＵ４０は、取得した各センサ出力を図６で説明したマップに適用してラジエター表面温度を求める。続いて、ＥＣＵ４０は、求めたラジエター表面温度と、予め記憶しておいた設定温度αとを比較する。そして、ラジエター表面温度が設定温度αよりも高いと判定された場合、オゾン浄化体の表面の水分が蒸発し易い環境にあると判断できる。そのため、ＥＣＵ４０はステップ１２０に進み、インジェクタ２０から洗浄液を噴射する。なお、洗浄液の噴射に際しては、ステップ１１０で求めたラジエター表面温度を、図７で説明したマップに適用して洗浄液噴射量を求めるものとする。一方、ラジエター表面温度が設定温度αよりも低いと判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ１３０に進む。
【００５３】
ステップ１３０において、ＥＣＵ４０は、条件(ii)の成否を判定する。具体的に、ＥＣＵ４０は、オゾンセンサ２２，２４のセンサ出力をそれぞれ取得し、オゾン浄化率を求める。また、ＥＣＵ４０は、風速メータ２８のセンサ出力を、図６で説明したマップに適用して設定値βを求める。なお、風速メータ２８のセンサ出力は、ステップ１１０で取得した値を用いるものとする。続いて、ＥＣＵ４０は、求めたオゾン浄化率と設定値βとを比較する。そして、オゾン浄化率が設定値βよりも低い場合は、ＥＣＵ４０はステップ１２０に進み、インジェクタ２０から洗浄液を噴射する。一方、オゾン浄化率が設定値βよりも高い場合は、現時点で異物の除去は必要ないと判断できるので、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
【００５４】
以上、図９に示したルーチンによれば、条件(i)や条件(ii)が成立する場合に、インジェクタ２０から洗浄液を噴射できる。つまり、異物が多く堆積し易い環境にある、或いは、オゾン浄化体の機能が低下していると客観的に判断された場合に、異物の流動性を高めて洗い流すことができる。従って、オゾン浄化体の機能を回復させることができる。
【００５５】
ところで、上記実施の形態１においては、オゾン浄化体をラジエター１４に担持させたが、インタークーラに担持させてもよい。インタークーラは例えばターボ式の内燃機関に搭載され、ラジエター１４同様、車両１０の走行中に大気の流路が形成される箇所に配置されるものである。そのため、このインタークーラの前方にインジェクタ２０を設置して洗浄液を噴射すれば、本実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本変形例は後述する各実施の形態においても同様に適用が可能である。
【００５６】
また、上記実施の形態１においてはインジェクタ２０を使用したが、このインジェクタ２０の構成、個数および配置箇所は、本実施形態の例に限られず各種の変形が可能である。図１０は、上記実施の形態１の変形例に係るインジェクタの模式図である。図１０に示すように、噴射面２０ｂ上に噴孔２０ｇを有するプレート２１を配置したインジェクタ構成とし、図示しないプレート回転手段によってプレート２１を回転させて、図４で説明した通過大気量の多い領域に噴射洗浄液を多く接触させることもできる。また例えば、１つの噴孔を有する複数のインジェクタを、同領域のそれぞれに対向配置することもできる。
【００５７】
また、上記実施の形態１においては、洗浄液を噴射したが、洗浄液の代わりにエアを噴射してもよい。エア噴射を行えば、オゾン浄化体の浄化サイトを閉塞した異物を吹き飛ばして除去することができる。よって、上記実施の形態１同様に、オゾン浄化体の機能を回復させることが可能となる。なお、本変形例は後述する実施の形態３乃至４においても同様に適用が可能である。
【００５８】
また、上記実施の形態１においては、ラジエター通過風速を風速メータ２８で検出したが、車速センサで検出した車速から推定してもよい。なお、これらの変形例は後述する各実施形態においても同様に適用が可能である。
【００５９】
また、上記実施の形態１においては、条件(i)にラジエター表面温度を使用したが、ラジエター高温継続積算時間で代用してもよい。ラジエター高温継続積算時間とは、ラジエター表面温度が所定の高温状態に維持された走行時間をいい、ラジエター表面温度に応じて設定される。図１１は、ラジエター表面温度および走行時間と、ラジエター高温継続積算時間との関係を示した図である。図１１に示すように、ラジエター表面温度が低温（例えば６０℃未満）の場合のラジエター高温継続積算時間は、走行時間に比例するように設定される（図１１(b)）。一方、ラジエター表面温度が高温（例えば６０℃以上）の場合のラジエター高温継続積算時間は、二次関数的に増加するように設定される（図１１(a)）。何故なら、高温走行が長時間に及べばラジエターに付着した水分がより蒸発し易くなるためである。なお、ラジエター高温継続積算時間を代用する場合、条件(i)は、その判定時点において、ラジエター高温継続積算時間が設定時間γ（例えば６０℃以上の場合、設定時間γ＝１０分）よりも長い場合に成立するものとする。本図の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しておけば、ラジエター高温継続積算時間によって条件(i)の成否を判定できる。なお、本変形例は後述する各実施形態においても同様に適用が可能である。
【００６０】
また、上記実施の形態１においては、上記所定の除去実施条件として、条件(i)や条件(ii)を用いたが、上記所定の除去実施条件はこれらに限られない。即ち、異物の堆積量が多くなると客観的に判断できる条件であれば、上記所定の除去実施条件として代用できる。例えば、車両走行地域の天候・気候が挙げられる。具体的に、雨天や強風の場合、異物の飛散量が多くなることが予測できる。従って、車両走行地域の天候・気候情報が入手できれば、これらを上記所定の除去実施条件として代用できる。また例えば、前走車両と自走車両との間の車間距離も挙げられる。車間距離が入手できれば、前走車両から異物が巻き上げられ易い環境にあるか否かが推定できる。
【００６１】
また、上記実施の形態１においては、インジェクタ２０から噴射する洗浄液量を、ラジエター表面温度に応じて設定したが、ラジエター通過風速で代用してもよい。何故なら、ラジエター通過風速はラジエター表面温度と相関を有し、また、ラジエター通過風速が速くなるほどオゾン浄化体の表面に付着した水分が蒸発し易くなるからである。図１２は、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ラジエター通過風速との関係を示した図である。本図の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しておけば、ラジエター通過風速に応じて上記洗浄液噴射量を設定できる。
また、上記洗浄液量については、浄化低下率に応じて設定してもよい。本明細書において、浄化低下率とは、初期状態のオゾン浄化体を基準としたオゾン浄化率の低下割合をいう（浄化低下率＝（初期状態のオゾン浄化率−上記洗浄液噴射量設定時のオゾン浄化率）／初期状態のオゾン浄化率）。なお、初期状態のオゾン浄化率は、ラジエター通過風速に応じて設定されているものとする。図１３は、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、浄化低下率との関係を示した図である。本図の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しておけば、浄化低下率に応じて上記洗浄液量を設定できる。
更には、ラジエター表面温度、ラジエター通過風速および浄化低下率を適宜組み合わせて上記洗浄液量を設定することも可能である。
なお、上述した洗浄液量の設定に関する各種の変形例は、後述する実施の形態２および４においても同様に適用が可能である。
【００６２】
なお、上記実施の形態１においては、ラジエター１４が上記第１の発明における「車両構成部品」に、インジェクタ２０が上記第１の発明における「除去剤噴射手段」に、それぞれ相当する。また、上記実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、図９のステップ１１０においてラジエター表面温度から洗浄液噴射量を求めることにより上記第１の発明における「噴射量設定手段」が実現されている。
また、上記実施の形態１においては、ＥＣＵ４０が、図９のステップ１１０において、ラジエター表面温度を求めることにより上記第２の発明における「床温取得手段」が実現されている。
また、上記実施の形態１の変形例において、ＥＣＵ４０が、ラジエター表面温度の代わりにラジエター通過風速を求めることにより上記第３の発明における「大気速度取得手段」が実現されている。
また、上記実施の形態１の変形例において、ＥＣＵ４０が、ラジエター表面温度の代わりに浄化低下率を求めることにより上記第４の発明における「低下割合取得手段」が実現されている。
【００６３】
実施の形態２．
次に、図１４乃至図１５を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態においては、上記実施の形態１のインジェクタ２０の代わりに、低圧タンクに接続したインジェクタ（以下「低圧インジェクタ」と称す。）と、高圧タンクに接続したインジェクタ（以下「高圧インジェクタ」と称す。）とで構成し、図１５に示す異物除去制御ルーチンを実行する点をその特徴とする。そのため、大気浄化装置の構成や、異物除去制御についての詳細な説明は省略する。
【００６４】
［実施の形態２における異物除去制御］
上記実施の形態１で述べたように、インジェクタ２０から洗浄液を噴射するのは、浄化サイトを閉塞した異物の流動性を高めて洗い流すためである。しかし、付着水分がほとんど蒸発し、残留異物がオゾン浄化体に固着したような状況においては、洗浄液を噴射しても異物の流動性が回復しない可能性がある。そこで、本実施形態の異物除去制御においては、低圧インジェクタと高圧インジェクタとを用いて、洗浄液の分割噴射を実施することとしている。
【００６５】
本実施形態において、洗浄液の分割噴射は、低圧インジェクタからの噴射（例えば噴射圧５０〜２５０ｋＰａ。以下「プレ噴射」と称す。）、高圧インジェクタからの噴射（例えば噴射圧３００〜５００ｋＰａ。以下「メイン噴射」と称す。）の順に行われる。上述したように、低圧インジェクタは低圧タンクに、高圧インジェクタは高圧タンクに、それぞれ接続されている。そのため、プレ噴射、メイン噴射の順に噴射すれば、プレ噴射で緩やかな噴射を行った後に、メイン噴射で強力な噴射を行うことが可能となる。緩やかな噴射を行えば、異物と洗浄液の間の親和力を高めることが可能となるので、異物の流動性を回復させることができる。また、緩やかな噴射の後に強力な噴射を行えば、流動性の回復した異物を効率的に洗い流すことができる。よって、オゾン浄化体の機能をより効率的に回復できる。なお、流動性の回復をより高めるため、低圧インジェクタから噴射する洗浄液は、車両既設装置（図示しない）によって加温された後に噴射されることが好ましい。
【００６６】
図１４を参照しながら、本実施形態の異物除去制御で実施する洗浄液の分割噴射を具体的に説明する。図１４は、(a)インターバル期間、(b)洗浄液噴射量および(c)メイン噴射割合と、浄化低下率との関係を示した図である。図１４に示すように、分割噴射は、浄化低下率が設定値ε０よりも高い場合に実施する。また、同図(a)に示すように、分割噴射の実施に際し、メイン噴射とプレ噴射との間には、インターバル期間を設定する。インターバル期間は、浄化低下率が高いほど長くなるように設定する。この理由は、浄化低下率が高いほど異物が固着している可能性が高く、故に、流動性の回復に時間を要するためである。また、同図(b)に示すように、洗浄液噴射量（トータル噴射量）は、浄化低下率が高いほど多くなるように設定する。この理由は、上記インターバル期間の設定と同一である。更に、同図(c)に示すように、メイン噴射割合は、浄化低下率が高くなるに連れて低くなるように設定する。但し、メイン噴射による洗浄効果をある程度確保するため、浄化低下率が設定値ε１よりも高い領域においては、メイン噴射割合を一定値に設定する。つまり、浄化低下率が設定値ε０から設定値ε１の間においては、浄化低下率が高くなるに連れてプレ噴射割合を高くする。
【００６７】
図１４に示すように、浄化低下率が高いほどインターバル期間を長く設定し（同図(a)）、浄化低下率が高いほど洗浄液噴射量を多く設定し（同図(b)）、浄化低下率が設定値ε０から設定値ε１の間において浄化低下率が高くなるに連れてプレ噴射割合を高く設定（同図(c)）すれば、プレ噴射による流動性回復効果を高めることができる。従って、インターバル期間経過後のメイン噴射によって、異物を効率的に洗い流すことができる。なお、本実施形態では、図１４の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。
【００６８】
［実施の形態２における具体的処理］
次に、図１５を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図１５は、本実施形態において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。なお、図１５に示すルーチンは、車両１０の走行中に繰り返して実行されるものとする。
【００６９】
図１５に示すルーチンにおいて、ＥＣＵ４０は先ず、ステップ２１０の処理を実行する。ステップ２１０の処理は、図９のステップ１１０の処理と同一であるためその説明を省略する。また、ステップ２３０の処理は図９のステップ１３０の処理と同一であるためその説明を省略する。
【００７０】
ステップ２２０において、ＥＣＵ４０は、浄化低下率が設定値ε０よりも高いか否かを判定する。具体的に、ＥＣＵ４０は、オゾンセンサ２２，２４のセンサ出力をそれぞれ取得し、オゾン浄化率を求める。また、ＥＣＵ４０は、風速メータ２８のセンサ出力を取得し、このセンサ出力に基づいて、予め設定しておいた初期状態のオゾン浄化率を読み込む。続いて、ＥＣＵ４０は、読み込んだ初期状態のオゾン浄化率と、求めたオゾン浄化率とを用いて浄化低下率を算出する。続いて、ＥＣＵ４０は、算出した浄化低下率と設定値ε０とを比較する。そして、浄化低下率が設定値ε０よりも高いと判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ２４０に進む。一方、浄化低下率が設定値ε０よりも低いと判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ２６０に進む。
【００７１】
ステップ２４０において、ＥＣＵ４０は、浄化低下率が設定値ε１よりも低いか否かを判定する。具体的に、ＥＣＵ４０は、ステップ２２０で算出した浄化低下率と、設定値ε１とを比較する。そして、浄化低下率が設定値ε１よりも低いと判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ２５０に進む。一方、浄化低下率が設定値ε１よりも高いと判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ２７０に進む。
【００７２】
ステップ２５０，２７０において、ＥＣＵ４０は、低圧インジェクタおよび高圧インジェクタを用いて分割噴射を行う。なお、洗浄液の分割噴射に際しては、ステップ２２０で算出した浄化低下率を図１４で説明したマップに適用し、インターバル期間、洗浄液噴射量およびメイン噴射割合を求めるものとする。
【００７３】
一方、ステップ２６０において、ＥＣＵ４０は、高圧インジェクタから通常噴射を行う。本ステップの処理は、図９のステップ１２０の処理と同一である。
【００７４】
以上、図１５に示したルーチンによれば、浄化低下率が設定値ε０よりも高い場合、低圧インジェクタおよび高圧インジェクタを用いて洗浄液を分割噴射できる。これにより、異物を効率的に洗い流すことができる。従って、オゾン浄化体の機能をより効率的に回復させることができる。
【００７５】
ところで、上記実施の形態２においては、２つの低圧インジェクタおよび高圧インジェクタを用いて分割噴射を実施したが、単一のインジェクタを用いて分割噴射を実施してもよい。この場合、例えばインジェクタに洗浄液を送液する蓄圧ポンプの回転数を変更することにより、プレ噴射およびメイン噴射に対応した噴射圧を実現すればよい。
【００７６】
なお、上記実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が図１５のステップ２２０，２４０，２５０，２７０の処理を実行することにより上記第５の発明における「分割噴射制御手段」が実現されている。
また、上記実施の形態２においては、ＥＣＵ４０が、図１５のステップ２２０において、浄化低下率を求めることにより上記第６の発明における「低下割合取得手段」が、同ステップ２５０，２７０においてインターバル期間およびメイン噴射割合を求めることにより上記第６の発明における「噴射条件設定手段」が、それぞれ実現されている。
【００７７】
実施の形態３．
次に、図１６乃至図１７を参照しながら、本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態においては、車両１０の停止中において、上記異物除去制御を実行することをその特徴とする。そのため、大気浄化装置の構成や、異物除去制御についての詳細な説明は省略する。
【００７８】
［実施の形態３における異物除去制御］
上記実施の形態１や２の異物除去制御は、車両１０の走行中に実行した。しかしながら、内燃機関１２の運転が開始されてから短時間で停止される運転（いわゆるショートトリップ運転）が繰り返されるような場合は、ドライブサイクル中に異物を十分に除去できない可能性がある。そこで、本実施形態では、車両１０の停止中に異物除去制御を実行することとした。
【００７９】
本実施形態において、車両１０の停止中とは、車両１０が所定の停止条件にある場合、即ち、車速および機関回転数がそれぞれの設定値以下である場合に成立する。これらの設定値は、車両１０の完全停止時、車両１０のアイドリング時（所謂スタート＆ストップ制御実行中も含む）に加え、車両１０の減速時をも含むように予め設定されているものとする。
【００８０】
本実施形態の異物除去制御においては、インジェクタ２０から洗浄液を噴射する前に、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させる。上述したように、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させると、ラジエターファン１６ａ，１６ｂと内燃機関１２との間の大気がラジエター１４側に送り出される。つまり、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させれば、ラジエター１４の後方から前方に向けて送風できる。これにより、付着等した異物の一部をラジエター１４の前方に吹き飛ばすことができる。つまり、洗浄液を噴射する前に、付着等した異物の一部を除去できる。従って、本実施形態の異物除去制御によれば、より効率的にオゾン浄化体の機能を回復させることが可能となる。なお、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させる時間は予め設定し、ＥＣＵ４０内に記憶しておくものとする。
【００８１】
本実施形態において、インジェクタ２０から噴射する洗浄液量は、ドライブサイクル中の走行距離に応じて設定する。ここで、ドライブサイクル中の走行距離とは、上記所定の停止条件の前回成立時から今回成立時までの走行距離をいう。図１６は、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）と、ドライブサイクル中の走行距離との関係を示した図である。図１６に示すように、インジェクタ２０からの洗浄液噴射量（洗浄液噴射圧）は、走行距離が所定距離に到達するまでは走行距離に応じて多く（洗浄液噴射圧の場合は高く）なるように設定する。何故なら、走行距離が長くなるほどオゾン浄化体の表面に付着した水分が蒸発し易くなるからである。但し、走行距離が所定距離よりも長い場合、上記洗浄液量は最大噴射量（一定値）に設定される。本実施形態では、図１６の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。
【００８２】
［実施の形態３における具体的処理］
次に、図１７を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図１７は、本実施形態において、ＥＣＵ４０により実行される異物除去制御のルーチンを示すフローチャートである。なお、図１７に示すルーチンは、定期的に繰り返して実行されるものとする。
【００８３】
図１７に示すルーチンにおいて、先ず、ＥＣＵ４０は、車両１０が所定の停止条件下にあるか否かを判定する（ステップ３１０）。上記所定の停止条件下にあると判定された場合、ＥＣＵ４０はステップ３２０の処理を実行する。一方、ステップ３１０において、上記所定の停止条件下にないと判定された場合、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
【００８４】
ステップ３２０において、ＥＣＵ４０は、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させる。そして、設定時間の経過後、ＥＣＵ４０はステップ３３０に進み、インジェクタ２０から洗浄液を噴射する。なお、洗浄液の噴射に際しては、ドライブサイクル中の走行距離を、図１６で説明したマップに適用して洗浄液噴射量を求めるものとする。
【００８５】
以上、図１７に示したルーチンによれば、車両１０が所定の停止条件下にある場合に、ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させた上で、インジェクタ２０から洗浄液を噴射できる。ラジエターファン１６ａ，１６ｂを逆回転させれば、異物の一部を吹き飛ばすことができる。逆回転の後、インジェクタ２０から洗浄液を噴射すれば、異物を効率的に洗い流すことができる。従って、オゾン浄化体の機能をより効率的に回復させることができる。
【００８６】
なお、上記実施の形態３においては、ＥＣＵ４０が、図１７のステップ３１０の処理を実行することにより上記第７の発明における「停止条件判定手段」が、同図のステップ３３０の処理を実行することにより上記第７の発明における「停止時噴射量設定手段」が、それぞれ実現されている。
また、上記実施の形態３においては、ラジエターファン１６ａ，１６ｂが上記第９の発明における「ファン」に相当している。また、ＥＣＵ４０が図１７のステップ３２０の処理を実行することにより上記第９の発明における「ファン制御手段」が実現されている。
【００８７】
実施の形態４．
［車両用大気浄化装置の構成］
次に、図１８乃至図１９を参照しながら、本発明の実施の形態４について説明する。図１８は、本実施形態のラジエター１４の正面図である。図１８に示すように、ラジエター１４は、内部に洗浄液を通液可能なパイプ３０をその上方に備えている。ラジエター１４側のパイプ３０の表面には複数の噴孔（図示しない）が形成されている。パイプ３０内の洗浄液は、これらの噴孔から噴射され、ラジエター１４の表面に沿って流れ落ちる。よって、オゾン浄化体の浄化サイトを閉塞した異物の流動性を高めて洗い流すことができる。なお、異物の流動性をより高めるため、洗浄液は、車両既設装置（図示しない）によって加温された後にパイプ３０に通液されることが好ましい。或いは、別途パイプ３０を加熱することで洗浄液を加温してもよい。
【００８８】
しかしながら、本実施形態の様なパイプ方式を採用する場合、高速走行中に洗浄液がラジエター１４の下部領域まで行き渡らず洗浄効果が不十分となる可能性がある。何故なら、高速走行中はラジエター通過風速が速くなるので、パイプ３０から供給した洗浄液がラジエター１４の表面を流れず、その後方に流出してしまうためである。そこで、本実施形態においては、パイプ３０に通液する洗浄液量を、ラジエター通過風速に応じて設定する。図１９は、パイプ３０への洗浄液通液量と、ラジエター通過風速との関係を示した図である。図１９に示すように、本実施形態においては、ラジエター通過風速が遅くなるほど通液量を多くする。即ち、低速走行の場合ほど洗浄液量を多くする。これにより、洗浄効果の低い高速走行中は洗浄液の不足を回避しつつ、低速走行中に確実に洗浄することが可能となる。本実施形態では、図１９の関係をマップ化したものを予めＥＣＵ４０内に記憶しているものとする。そして、風速メータ２８から取得したラジエター通過風速を該マップに適用することで、洗浄液量を設定するものとする。
【００８９】
なお、上記実施の形態４においては、ＥＣＵ４０が、ラジエター通過風速を求めることにより上記第１４の発明における「大気速度取得手段」が、同ステップにおいて上記ラジエター通過風速から洗浄液噴射量を求めることにより上記第１４の発明における「噴射量設定手段」が、それぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００９０】
１０  車両
１２  内燃機関
１４  ラジエター
１６ａ，１６ｂ  ラジエターファン
１８  ラジエターグリル
２０  インジェクタ
２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ  噴孔
２１  プレート
２２，２４  オゾンセンサ
２６  水温センサ
２８  風速メータ
３０  パイプ
４０  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2014076780.tif 000015
【図１４】
2014076780.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年4月21日(2015.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行中に大気の流路が形成される箇所に配置された車両構成部品と、
前記車両構成部品に担持されオゾン浄化機能を備えるオゾン浄化体と、
オゾン浄化機能の劣化要因物質を除去するための除去剤を、前記オゾン浄化体に噴射可能な除去剤噴射手段と、
前記オゾン浄化体の初期状態におけるオゾン浄化率を基準としたオゾン浄化率の低下割合、前記オゾン浄化体を通過する大気速度および前記オゾン浄化体の床温の少なくとも１つを用いて、前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする車両用大気浄化装置。
【請求項２】
前記床温を取得する床温取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記床温が高いほど前記噴射量が多くなるように前記噴射量を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項３】
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記噴射量が多くなるように前記噴射量を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項４】
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記低下割合が大きいほど前記噴射量が多くなるように前記噴射量を設定することを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項５】
前記除去剤は液体であり、
前記除去剤噴射手段からの除去剤を、メイン噴射と、前記メイン噴射よりも低い噴射圧のプレ噴射とで分割噴射するように前記除去剤噴射手段を制御する分割噴射制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項６】
前記低下割合を取得する低下割合取得手段を更に備え、
前記分割噴射制御手段は、取得された前記低下割合が設定範囲内にある場合、低下割合に応じて、プレ噴射時における除去剤の噴射割合を増やすと共にプレ噴射とメイン噴射の間のインターバル期間を長く設定し、取得された前記低下割合が前記設定範囲よりも低い場合、前記噴射割合を一定とし、低下割合に応じて前記インターバル期間を長く設定する噴射条件設定手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項７】
車両に関する所定の停止条件の成否を判定する停止条件判定手段と、
前記所定の停止条件の前回成立時から今回成立時までの車両走行距離を取得する車両走行距離取得手段と、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記噴射量設定手段による噴射量設定を禁止し、取得した前記車両走行距離を用いて前記除去剤噴射手段からの除去剤の噴射量を設定する停止時噴射量設定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項８】
前記停止時噴射量設定手段は、取得された前記車両走行距離が長いほど前記噴射量が多くなるように前記噴射量を設定することを特徴とする請求項７に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項９】
前記除去剤は液体であり、
前記車両構成部品の後方の大気を前方に送気可能なファンと、
前記所定の停止条件が成立すると判定された場合に、前記除去剤噴射手段の制御に先駆けて前記ファンを制御するファン制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１０】
前記除去剤噴射手段は複数の噴孔を有するインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数の噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１１】
前記インジェクタは、
単一の噴孔を有すると共に前記複数の噴孔を覆うように配置されたプレートと、
前記複数の噴孔のうちのひとつと、前記単一の噴孔とが１噴射毎に連通するように前記プレートを回転させるプレート回転手段と、
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１２】
前記除去剤噴射手段は複数のインジェクタであり、前記車両構成部品の表面のうち通過大気量の多い領域として予め設定した複数の領域に、前記複数のインジェクタの噴孔の夫々が対向配置されていることを特徴とする請求項１乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１３】
前記車両構成部品は、車幅方向に設けられた筐体であり、
前記除去剤噴射手段は、前記筐体の上方において車幅方向に延設され、前記筐体の上方から下方まで前記筐体の表面に沿って除去剤を噴射可能に構成された配管を備えることを特徴とする請求項１、２または４乃至９何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１４】
前記大気速度を取得する大気速度取得手段を更に備え、
前記噴射量設定手段は、取得された前記大気速度が速いほど前記配管からの除去剤の噴射量が少なくなるように前記噴射量を設定することを特徴とする請求項１３に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１５】
前記車両構成部品がラジエターまたはインタークーラであることを特徴とする請求項１乃至１４何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１６】
前記オゾン浄化体が多孔質材料を含むことを特徴とする請求項１乃至１５何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【請求項１７】
前記除去剤が不凍液または水であることを特徴とする請求項１乃至１６何れか１項に記載の車両用大気浄化装置。
【国際調査報告】
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