(57)【要約】【課題】ＨＣ吸着触媒とその下流側に設けられる排気浄化触媒とを備える構成において、炭化水素の車外への排出量を適切に抑制することができるエンジンの排気浄化装置を提供する。【解決手段】ＨＣ吸着触媒を冷却する冷却装置６０と、エンジンの始動状態に応じた所定稼働率で冷却装置を作動させる冷却制御部７１と、を備え、この冷却制御部７１が、エンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動であるか否かを判定する始動状態判定部７２と、始動状態判定部によってエンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動であると判定されると、エンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動ではないと判定された場合に比べて稼働率を低い値とする稼働率調整部７３と、を含む構成とする。【選択図】図３
2018132018.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられて排気中の炭化水素を吸着する機能を有するＨＣ吸着触媒と、該ＨＣ吸着触媒の下流側に設けられて排気中の炭化水素を含む物質を浄化する排気浄化触媒と、を有するエンジンの排気浄化装置であって、
前記ＨＣ吸着触媒を冷却する冷却装置と、
前記エンジンの始動状態に応じた所定稼働率で前記冷却装置を作動させる冷却制御部と、を備え、
該冷却制御部は、
前記エンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動であるか否かを判定する始動状態判定部と、
前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動であると判定されると、前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動ではないと判定された場合に比べて前記稼働率を低い値とする稼働率調整部と、を含む
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動ではないと判定されると、前記稼働率を最高値に保持する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記始動状態判定部は、前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動であると判定すると、さらに前記エンジンの始動が、運転者による発進操作に基づく通常始動と運転者による発進操作に基づかない強制始動との何れであるかを判定し、
前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記通常始動であると判定されると、前記エンジンの始動時の要求出力が小さいほど前記稼働率を小さくする
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記強制始動であると判定されると、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれるまで前記稼働率を最低値に保持する
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のエンジンの排気浄化装置において、
前記稼働率調整部は、アイドルストップ制御による前記エンジンの停止時間が長いほど前記稼働率の最低値を高い値とする
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気中の炭化水素を吸着する機能を有するＨＣ吸着触媒を備えるエンジン（内燃機関）の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるエンジンから排出される排ガス中には、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排気成分が含まれている。このため、エンジンの排気通路には、上記物質を分解（酸化・還元）するための三元触媒や酸化触媒等の排気浄化触媒が設けられている。
【０００３】
これらの排気浄化触媒は、例えば、炭化水素（ＨＣ）に対する高い浄化効率を持つものの、触媒を構成する貴金属がその酸化活性温度以下の状態では、触媒性能を発揮しにくい。したがって、エンジンの冷態始動時等、触媒が酸化活性温度以下の状態では、炭化水素の排出量が一時的に増加してしまう虞があった。
【０００４】
そこで、これら排気浄化触媒の下流側に、さらにＨＣ吸着触媒を設けることで、酸化活性温度以下の状態における炭化水素の排出量を抑制するようにしたものがある。ＨＣ吸着触媒とは、炭化水素（ＨＣ）を吸着・脱離する機能を有する吸着層と、吸着層から脱離した炭化水素を酸化除去させる触媒層（三元触媒又は酸化触媒）とで構成される。すなわちＨＣ吸着触媒では、触媒層が酸化活性温度に達していない状態では、吸着層によって炭化水素を吸着し、触媒層が酸化活性温度に達すると、吸着層から脱離した炭化水素を含む排気中の有害物質を触媒層により浄化する。
【０００５】
ただし、吸着層から炭化水素が脱離する脱離温度は、酸化活性温度よりも低い。このため、ＨＣ吸着触媒を設けた場合でも、吸着層が脱離温度に達し且つ触媒層が酸化活性温度に達していない状態では、炭化水素の排出量が一時的に増加してしまう虞がある。
【０００６】
そこで、エンジンの暖機が終わるまで、冷却手段（冷却装置）によってＨＣ吸着触媒を冷却することで、炭化水素の排出量を抑制するようにしたものがある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
この特許文献１に記載の発明では、例えば、エンジンの暖機が終了しておらず且つＨＣ吸着触媒の温度がＨＣ離脱温度付近まで上昇した状態で、いわゆるアイドルストップによりエンジンが停止している間に冷却手段でＨＣ吸着触媒を冷却することで、再始動時の炭化水素の排出量を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２８５９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＨＣ吸着触媒の下流側に、ＨＣ吸着触媒から排出される炭化水素を浄化するための排気浄化触媒をさらに備えるようにしたものもある。この構成では、排気浄化触媒が酸化活性温度に達していれば、ＨＣ吸着触媒から流出する炭化水素を排気浄化触媒により浄化することができる。したがってアイドルストップによりエンジンが停止している間に、ＨＣ吸着触媒を冷却する必要性は低くなる。
【００１０】
ただし、排気浄化触媒が酸化活性温度に達していたとしても、アイドリングストップ復帰始動時に、例えば、要求出力が大きく増加した場合等には、ＨＣ吸着触媒の温度上昇に伴いＨＣ吸着触媒から流出される炭化水素の量が増加することがある。例えば、吸着している炭化水素と共にエンジンから排出された排ガスに含まれる炭化水素がＨＣ吸着触媒では吸着されずに流出することがある。この場合、排気浄化触媒に流入する炭化水素の量が一時的に急増し、排気浄化触媒から排出される未燃の炭化水素の量が増加してしまう虞がある。また、このような問題は、例えば、ＨＣ吸着触媒を冷却することでＨＣ吸着触媒に多くの炭化水素が吸着されている場合に、特に生じ易い。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＨＣ吸着触媒とその下流側に設けられる排気浄化触媒とを備える構成において、炭化水素の車外への排出量を適切に抑制することができるエンジンの排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】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の一つの態様は、エンジンの排気通路に設けられて排気中の炭化水素を吸着する機能を有するＨＣ吸着触媒と、該ＨＣ吸着触媒の下流側に設けられて排気中の炭化水素を含む物質を浄化する排気浄化触媒と、を有するエンジンの排気浄化装置であって、前記ＨＣ吸着触媒を冷却する冷却装置と、前記エンジンの始動状態に応じた所定稼働率で前記冷却装置を作動させる冷却制御部と、を備え、該冷却制御部は、前記エンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動であるか否かを判定する始動状態判定部と、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動であると判定されると、前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動ではないと判定された場合に比べて前記稼働率を低い値とする稼働率調整部と、を含むことを特徴とするエンジンの排気浄化装置にある。
【００１３】
ここで、前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動ではないと判定されると、前記稼働率を最高値に保持することが好ましい。
【００１４】
また前記始動状態判定部は、前記エンジンの始動が前記アイドルストップ復帰時始動であると判定すると、さらに前記エンジンの始動が、運転者による発進操作に基づく通常始動と運転者による発進操作に基づかない強制始動との何れであるかを判定し、前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記通常始動であると判定されると、前記エンジンの始動時の要求出力が小さいほど前記稼働率を小さくすることが好ましい。
【００１５】
またその場合、前記稼働率調整部は、前記始動状態判定部によって前記エンジンの始動が前記強制始動であると判定されると、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれるまで前記稼働率を最低値に保持することが好ましい。
【００１６】
さらに前記稼働率調整部は、アイドルストップ制御による前記エンジンの停止時間が長いほど前記稼働率の最低値を高い値とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
かかる本発明では、エンジンの始動（再始動）がアイドルストップ復帰時始動であるか否かに応じて、冷却装置の稼働率を適宜調整するようにしているため、ＨＣ吸着触媒によって適切な量の炭化水素を吸着させることができる。具体的には、エンジンの始動がアイドルストップ復帰時始動である場合には（温態始動時）、アイドルストップ復帰時始動ではない場合（冷態始動時）に比べて冷却装置の稼働率を低くするようにしたので、ＨＣ吸着触媒に対する必要以上の炭化水素の吸着が抑制される。
【００１８】
したがって、アイドルストップ復帰時始動時にＨＣ吸着触媒から排出される炭化水素の量を抑制することができる。それに伴い、ＨＣ吸着触媒の下流に設けられる排気浄化触媒から排出される炭化水素の量も抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置を含むエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】本発明に係る冷却装置の循環流路部材を示す図であり、図１のＡ−Ａ′断面図である。
【図３】本発明に係る排気浄化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】エンジンに対する要求出力と冷却装置の稼働率との関係の一例を示す図である。
【図５】冷却装置の稼働率の変化の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る排気浄化装置による稼働率調整制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態について説明する。
まずは、本発明に係る排気浄化装置を含むエンジンの全体構成について簡単に説明する。図１に示すエンジン１０は、筒内噴射型のガソリンエンジンであり、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３とを有している。シリンダブロック１３には複数のシリンダ１４が形成され、各シリンダ１４内には、ピストン１５が往復移動自在に収容されている。このピストン１５とシリンダ１４とシリンダヘッド１２とで燃焼室１６が形成されている。ピストン１５は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に接続されている。ピストン１５の往復運動は、コンロッド１７を介してクランクシャフト１８に伝達される。
【００２１】
シリンダヘッド１２には吸気ポート１９が形成されている。この吸気ポート１９には吸気マニホールド２０が接続されており、吸気マニホールド２０には吸気管２１が接続されている。吸気ポート１９には吸気弁２２が設けられており、この吸気弁２２によって吸気ポート１９が開閉されるようになっている。さらに、シリンダヘッド１２には、排気ポート２３が形成されている。この排気ポート２３には排気マニホールド２４の一端が接続されており、排気マニホールド２４の他端には排気管２５が接続されている。なお、排気ポート２３には排気弁２６が設けられており、吸気ポート１９における吸気弁２２と同様、排気ポート２３はこの排気弁２６によって開閉されるようになっている。
【００２２】
シリンダヘッド１２には、各気筒毎に点火プラグ２７が取り付けられている。各点火プラグ２７には、高電圧を出力する点火コイル２８が接続されている。さらに、シリンダヘッド１２には、点火プラグ２７と共に電磁式の燃料噴射弁２９が設けられている。各燃料噴射弁２９には、燃料バルブを介して燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示なし）が接続されている。各燃焼室１６内には、燃料タンク内の燃料が各燃料噴射弁２９から直接噴射されるようになっている。
【００２３】
吸気マニホールド２０の上流側の吸気管２１には、吸入空気量を調整するスロットル弁３１が設けられており、併せてスロットル弁３１の弁開度を検出するスロットルポジションセンサ３２が設けられている。さらに、スロットル弁３１の上流には、吸入空気量を計測するエアフローセンサ３３が介装されている。
【００２４】
排気マニホールド２４に接続された排気管（排気通路）２５の上流側に、排気浄化装置５０を構成する第１の三元触媒（上流触媒）５１がシリンダブロック１３等に近接して設けられている。また排気管２５の下流側には、排気浄化装置５０を構成するＨＣ吸着触媒５２及び第２の三元触媒５３が、例えば、車両の床下部分に設けられている。これらＨＣ吸着触媒５２及び第２の三元触媒５３は、本実施形態では、金属製の一つのケーシング５４内に収容されている。なおＨＣ吸着触媒５２と第２の三元触媒５３とは、別々のケーシング内に収容されていてもよい。
【００２５】
ここで、排気浄化触媒である第１の三元触媒５１及び第２の三元触媒５３は、担体に活性貴金属として白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）の何れかを有している。活性貴金属は、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニア（Ｚｒ）等で構成される酸素吸蔵材を含む場合の他、このような酸素吸蔵材を含まない場合においても、酸素吸着機能（酸素ストレージ機能）を有している。
【００２６】
このため第１の三元触媒５１及び第２の三元触媒５３は、排気空燃比（排気Ａ／Ｆ）がリーンである酸化雰囲気中において酸素を吸着すると、排気Ａ／Ｆがリッチとなり還元雰囲気となるまでその酸素をストレージ酸素として保持する。そして、還元雰囲気となった際にこのストレージ酸素を放出（供給）することにより、還元雰囲気状態においても炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の有害物質が酸化除去されるようになっている。なお排気浄化触媒は、炭化水素を含む有害物質を浄化できるものであればよく、例えば、酸化触媒等であってもよい。
【００２７】
ＨＣ吸着触媒５２は、例えば、金属材料からなる担体に、ＨＣを吸着するゼオライト等からなる吸着層（図示は省略）と、第１の三元触媒５１等と同様に、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等からなる三元触媒層（図示は省略）とを備える。
【００２８】
このＨＣ吸着触媒５２は、所定温度よりも低い状態では、排気ガス中に含まれるＨＣを吸着層で効率よく吸着し、排気ガス熱で昇温されて所定温度以上になると吸着層で吸着したＨＣを脱離して三元触媒層により酸化（浄化）する。これら吸着層と三元触媒層とは、どちらを上層としてもよい。
【００２９】
また、ＨＣ吸着触媒５２には、ＨＣ吸着触媒５２を冷却するための冷却装置６０が設けられている。冷却装置６０は、本実施形態では、冷却水を供給するための冷却ポンプ（ウォータポンプ）６１と、この冷却ポンプ６１によって供給される冷却水が循環する循環流路を形成する循環流路部材６２と、を備えている。循環流路部材６２の一部は、図２の断面図に示すように、ケーシング５４のＨＣ吸着触媒５２が収容されている部分を囲って設けられている。
【００３０】
そして冷却ポンプ６１を駆動させて循環流路部材６２内で冷却水を循環させることにより、ケーシング５４内のＨＣ吸着触媒５２が冷却される。本実施形態では、ケーシング５４と共に、ＨＣ吸着触媒５２の担体が金属材料で形成されているため、冷却水によってＨＣ吸着触媒５２を効果的に冷却することができる。
【００３１】
なお冷却装置６０は、ＨＣ吸着触媒５２を冷却することができれば、その構成は特に限定されず、例えば、ペルチェ素子等によりＨＣ吸着触媒５２を冷却するように構成されていてもよい。
【００３２】
またエンジン１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）である制御装置７０を備えている。制御装置７０は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えている。この制御装置７０が、例えば、上述したスロットルポジションセンサ３２やエアフローセンサ３３の他、図示しない各種センサ類からの情報に基づいてエンジン１０の総合的な制御を行っている。
【００３３】
制御装置７０は、本発明に係る排気浄化装置５０としても機能し、エンジン１０の始動状態に基づいて、上述した冷却装置６０の稼働率を適宜制御している。制御装置７０は、図３に示すように、ＨＣ吸着触媒５２を冷却するための冷却装置６０の作動状態を制御する冷却制御部７１を備える。冷却制御部７１は、始動状態判定部７２と、稼働率調整部７３と、を備え、エンジン１０の始動状態に応じた所定稼働率で冷却装置６０（冷却ポンプ６１）を作動させる。
【００３４】
始動状態判定部７２は、エンジン１０が備える各種センサ類からの情報等に基づいてエンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動であるか否かを判定する。詳しくは、始動状態判定部７２は、エンジン１０が停止した状態から始動された際、そのエンジン１０の始動が、いわゆるレディーオン状態からの始動であるか、いわゆるアイドルストップ制御によるエンジン停止時の再始動（アイドルストップ復帰時始動）の何れであるかを判断する。すなわち、始動状態判定部７２は、エンジン１０の始動が、エンジン１０が所定温度以下である冷態始動であるか、エンジン１０が所定温度よりも高い温態始動であるか、を判定している。
【００３５】
稼働率調整部７３は、始動状態判定部７２の判定結果に基づいて、冷却装置６０（冷却ポンプ６１）の稼働率を適宜調整する。詳しくは、稼働率調整部７３は、始動状態判定部７２によってエンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動ではないと判定されると、冷却装置６０の稼働率を最高値として保持する。稼働率調整部７３は、例えば、図４に示すような要求出力と稼働率との関係を規定するマップに基づいて冷却装置６０の稼働率を適宜調整する。
【００３６】
始動状態判定部７２によってエンジン１０の始動が、いわゆるレディーオン状態からの始動（冷態始動）であると判定されると、図４中に点線で示すように、エンジン１０に対する要求出力の大きさに拘わらず、冷却装置６０の稼働率を最高値Ｗａとして保持する。冷却制御部７１は、稼働率調整部７３により調整された稼働率（最高値Ｗａ）で冷却装置６０を作動させる。
【００３７】
エンジン１０がレディーオン状態からの始動である場合、エンジン１０や各触媒の温度が比較的低く、第１の三元触媒５１や第２の三元触媒５３は酸化活性温度に達していないと推定される。この状態では、ＨＣ吸着触媒５２に流入する未燃の炭化水素の量が比較的多くなり、またＨＣ吸着触媒５２から排出された未燃の炭化水素は第２の三元触媒５３で十分に浄化（酸化）されず、炭化水素の車外への排出量が増加し易い。
【００３８】
しかしながら、本実施形態では、稼働率を最高値Ｗａとして冷却装置６０を作動させることでＨＣ吸着触媒５２の温度上昇を抑制し、ＨＣ吸着触媒５２での炭化水素の吸着量を増加させているため、車外への炭化水素の排出量を効果的に抑制することができる。
【００３９】
ただし、エンジン１０の始動状態に拘わらず、ＨＣ吸着触媒５２の炭化水素の吸着量を増加させていると、ＨＣ吸着触媒５２の温度が上昇した際に、ＨＣ吸着触媒５２から排出される炭化水素の量（ピーク値）が大きく増加し、一時的に、第２の三元触媒５３によって炭化水素を浄化しきれなくなる虞がある。
【００４０】
このため、稼働率調整部７３は、上述のようにエンジン１０の始動がレディーオン状態からの始動（冷態始動）である場合には冷却装置６０の稼働率を最高値Ｗａとして保持するが、エンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動（温態始動）である場合には、冷却装置６０の稼働率を制限して、適切な量の炭化水素がＨＣ吸着触媒５２で吸着されるようにしている。
【００４１】
具体的には、稼働率調整部７３は、始動状態判定部７２によってエンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動であると判定されると、アイドルストップ復帰時始動でないと判定された場合に比べて冷却装置６０の稼働率を低い値に調整（制限）する。
【００４２】
さらに本実施形態では、稼働率調整部７３は、エンジン１０の始動が運転者による発進操作（発進意志）に基づく通常始動である場合、エンジン１０に対する要求出力が小さいほど（例えば、アクセルペダルの踏み込み量が少ないほど）、冷却装置６０の稼働率が低くなるように調整している。言い換えれば、エンジン１０に対する要求出力が大きいほど、冷却装置６０の稼働率が大きくなるように調整している。
【００４３】
詳しくは、始動状態判定部７２は、エンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動であると判定した場合、さらにエンジン１０の始動が運転者による発進操作に基づく通常始動であるか、運転者による発進操作に基づかない強制始動であるか、を判定する。
【００４４】
ここで、通常始動とは、例えば、ブレーキ解放操作、アクセルペダルの踏み込み等の運転者による発進操作（発進意志）を伴うエンジン１０の始動をいう。一方、強制始動とは、例えば、車両から要求される電気負荷が所定値以上となった場合等に、運転者の発進操作の有無に拘わらず強制的に行うエンジン１０の始動をいう。なおアイドルストップ時にエンジンを通常始動又は強制始動させる技術自体は既存のものであるため、詳細な説明は省略する。
【００４５】
そして稼働率調整部７３は、始動状態判定部７２によってエンジン１０の始動が通常始動であると判定されると、エンジン１０に対する要求出力が小さいほど冷却装置６０の稼働率が低くなるように調整する。例えば、図４中に実線で示すように、通常始動時の冷却装置６０の稼働率を、最高値Ｗａよりも低い値に制限すると共に、エンジン１０に対する要求出力の増加に応じて最低値Ｗｂから略一定のゲイン（変化率）で上昇させる。つまりエンジン１０に対する要求出力が小さいほど、冷却装置６０の稼働率を低下させる。
【００４６】
一方で、始動状態判定部７２によってエンジン１０の始動が強制始動であると判定されると、稼働率調整部７３は、冷却装置６０の稼働率を最低値Ｗｂ（例えば、Ｗｂ＝０）に保持する。エンジン１０が始動（強制始動）された後、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれるまでは、つまりアイドリング状態が継続されている間は、冷却装置６０の稼働率を最低値Ｗｂ（例えば、Ｗｂ＝０）として冷却装置６０の停止状態を維持する。その後、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれると、上述した通常始動時と同様に、エンジン１０に対する要求出力に応じて、冷却装置６０の稼働率を調整する。例えば、アクセルペダルの踏み込み量の増加に応じて、冷却装置６０の稼働率を上昇させる。
【００４７】
以上のように、エンジン１０の始動状態に応じて冷却装置６０の稼働率を適宜調整することで、車外への炭化水素の排出量（車外に排出される排気に含まれる炭化水素の量）を適切に抑制することができる。
【００４８】
エンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動である場合、エンジン１０や各触媒の温度は比較的高く、第１の三元触媒５１や第２の三元触媒５３も酸化活性温度に近い温度であると推定される。このため、排気中に含まれる未燃の炭化水素の多くは、第１の三元触媒５１及び第２の三元触媒５３で浄化（酸化）される。したがって、冷却装置６０の稼働率を制限してＨＣ吸着触媒５２への炭化水素の吸着量を抑えても、車外への炭化水素の排出量は適切に抑制することができる。
【００４９】
特に、本実施形態では、エンジン１０の始動が通常始動である場合に、エンジン１０に対する要求出力が少ないほど（例えば、アクセルペダルの踏み込み量が少ないほど）、冷却装置６０の稼働率が低くなるようにしているため、ＨＣ吸着触媒５２への炭化水素の吸着量をより適切に調整することがきる。その結果、車外への炭化水素の排出量も適切に抑制することができる。
【００５０】
また例えば、エンジン１０の始動が強制始動である場合、エンジン１０はアイドリング状態となり、排気に含まれる炭化水素の量は比較的少ない。このため、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれるまでは冷却装置６０の稼働率を最低値Ｗｂに保持することで、ＨＣ吸着触媒５２への炭化水素の吸着をより適切に抑制することができる。その結果、炭化水素の車外への排出量も適切に抑制することができる。
【００５１】
そして、このようにＨＣ吸着触媒５２への炭化水素の吸着を適宜制限することで、エンジン１０の始動後、ＨＣ吸着触媒５２の温度が上昇した際に、ＨＣ吸着触媒５２から排出される（第２の三元触媒５３に流れ込む）炭化水素の増加が抑制されるため、第２の三元触媒５３で排気に含まれる炭化水素を適切に浄化（酸化）することができる。したがって、ＨＣ吸着触媒５２の温度に拘わらず、車外への炭化水素の排出量をより適切に抑制することができる。
【００５２】
また、このようにエンジン１０の始動状態に応じて冷却装置６０の稼働率を適宜制御することで、第１の三元触媒５１や第２の三元触媒５３の温度を検出することなく、炭化水素の車外への排出量をより適切に抑制することができる。
【００５３】
ところで、このようにエンジン１０の始動状態に応じて冷却装置６０の稼働率を調整する際、稼働率調整部７３は、さらに、アイドルストップ制御によるエンジン１０の停止時間が長いほど冷却装置６０を作動させる際の稼働率の最低値が高い値となるように調整することが好ましい。
【００５４】
例えば、図５に示すように、時刻ｔ０でエンジン１０が停止した後、時刻ｔ１でエンジン１０が始動した場合には、冷却装置６０の稼働率を最低値Ｗｂ１からエンジン１０に対する要求出力の増加に応じて略一定のゲインで上昇させる。また例えば、時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ２でエンジン１０を始動した場合には、冷却装置６０の稼働率を最低値Ｗｂ２（＞Ｗｂ１）からエンジン１０に対する要求出力の増加に応じて略一定のゲインで上昇させる。また例えば、時刻ｔ２よりも遅い時刻ｔ３でエンジン１０が始動した場合には、稼働率を最低値Ｗｂ３（＞Ｗｂ２）からエンジン１０に対する要求出力の増加に応じて略一定のゲインで上昇させる。
【００５５】
このようにエンジン１０の停止期間に応じて冷却装置６０の稼働率の最低値を適宜変更することで、車外への炭化水素の排出量をさらに適切に抑制することができる。
【００５６】
アイドルストップ制御によるエンジン１０の停止時間が長いほど、第１の三元触媒５１及び第２の三元触媒５３の温度は低下し易い。つまりアイドルストップ制御によるエンジン１０の停止時間が長いほど、エンジン１０の始動時に、これら第１の三元触媒５１及び第２の三元触媒５３が酸化活性温度よりも低い温度まで低下した状態になり易い。このため、エンジン１０の停止時間が長いほど、冷却装置６０の稼働率の最低値を高い値とすることで、ＨＣ吸着触媒５２に炭化水素を適切に吸着させて、車外への炭化水素の排出量をさらに適切に抑制することができる。なおアイドルストップ制御によるエンジン１０の停止時間の計測方法は、特に限定されず、例えば、制御装置７０が備えるカウンタタイマ等により計測すればよい。
【００５７】
このように冷却装置６０の稼働率を適宜調整することで、エンジン１０の始動が強制始動である場合にも、車外への炭化水素の排出量を適切に抑制することができる。
【００５８】
次に、図６のフローチャートを参照し、本発明に係る排気浄化装置における冷却装置の稼働率を調整する稼働率調整制御の一例について説明する。
【００５９】
図６に示すように、エンジン１０が始動されると、まずステップＳ１で、このエンジン１０の始動がアイドルストップ復帰時始動であるか否かを判定する。ここで、エンジン１０の始動が、アイドルストップ復帰時始動であると判定された場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進み、アイドルストップ制御によるエンジン１０の停止時間を取得する。次いでステップＳ３で、エンジン１０の停止時間に応じて冷却装置６０を作動させた際の稼働率の最低値を調整する。すなわち、エンジン１０の停止時間が長いほど、冷却装置６０の稼働率の最低値が大きくなるように調整する（図５参照）。
【００６０】
次に、エンジン１０の始動が通常始動であるか否かを判定する（ステップＳ４）。そしてエンジン１０の始動が通常始動であると判定された場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、エンジン１０に対する要求出力の大きさに応じて稼働率を調整して、冷却装置６０を作動させる（ステップＳ５）。すなわちエンジン１０に対する要求出力が大きいほど高い稼働率で冷却装置６０を作動させる。そして、エンジン１０を始動後、所定時間が経過すると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７で冷却装置６０（冷却ポンプ６１）の作動を停止し、一連の稼働率調整制御を終了する。
【００６１】
一方、ステップＳ４で、エンジン１０の始動が強制始動であると判定された場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、稼働率を最低値に調整して冷却装置６０（冷却ポンプ６１）を作動させる（ステップＳ８）。なお上述したように、稼働率の最低値には零が含まれるものとする。すなわちステップＳ６の処理には、冷却装置６０が停止した状態を維持することが含まれるものとする。
【００６２】
その後、運転者によるアクセルペダルの踏み込みがなければ（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０に進み、ステップＳ６と同様に、エンジン１０の始動後、所定時間が経過すると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に進み、冷却装置６０（冷却ポンプ６１）の作動を停止して一連の稼働率調整制御を終了する。
【００６３】
また所定時間が経過するまでに（ステップＳ１０：Ｎｏ）、運転者によりアクセルペダルの踏み込みがあった場合には（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ５に進み、通常始動時と同様に、エンジン１０に対する要求出力の大きさに応じて稼働率を調整して冷却装置６０を作動させる。
【００６４】
またステップＳ１で、エンジン１０の始動が、いわゆるレディーオン状態からの始動であり、アイドルストップ復帰時始動ではないと判定された場合には（ステップＳ１：Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、エンジン１０に対する要求出力の大きさに拘わらず、稼働率を最高値に調整して冷却装置６０（冷却ポンプ６１）を作動させる。その後、ステップＳ６に進み、エンジン１０の始動から所定時間が経過すると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、冷却装置６０（冷却ポンプ６１）の作動を停止し（ステップＳ７）、一連の稼働率調整制御を終了する。
【００６５】
このように本発明では、エンジン１０の始動状態に応じて冷却装置６０の稼働率を適宜調整するようにしたので、炭化水素の車外への排出量を適切に抑制することができる。
【００６６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６７】
例えば、上述の実施形態では、エンジンの始動がアイドリングストップ復帰時始動であり、且つ通常始動である場合、エンジンに対する要求出力に応じて冷却装置の稼働率を変化させるようにしたが、冷却装置の稼働率は略一定としてもよい。少なくともエンジンの始動がアイドリングストップ復帰時始動ではない場合よりも冷却装置の稼働率を制限していれば、炭化水素の車外への排出量を抑制することはできる。
【００６８】
また上述の実施形態では、筒内噴射型のエンジンを例示したが、本発明は、吸気管噴射型のエンジン等、他のタイプのエンジンにも採用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  エンジン
１２  シリンダヘッド
１３  シリンダブロック
１４  シリンダ
１５  ピストン
１６  燃焼室
１７  コンロッド
１８  クランクシャフト
１９  吸気ポート
２０  吸気マニホールド
２１  吸気管
２２  吸気弁
２３  排気ポート
２４  排気マニホールド
２５  排気管
２６  排気弁
２７  点火プラグ
２８  点火コイル
２９  燃料噴射弁
３１  スロットル弁
３２  スロットルポジションセンサ
３３  エアフローセンサ
５０  排気浄化装置
５１  第１の三元触媒
５２  ＨＣ吸着触媒
５３  第２の三元触媒
５４  ケーシング
６０  冷却装置
６１  冷却ポンプ
６２  循環流路部材
７０  制御装置
７１  冷却制御部
７２  始動状態判定部
７３  稼働率調整部
【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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