(57)【要約】【課題】オゾンが排気通路から外部に放出されることを抑制できるオゾン供給装置及びオゾン制御装置を提供する。【解決手段】排気通路１５にオゾンを供給するオゾン供給装置３０は、オゾン通路３１、オゾナイザ３２、エアポンプ３３及びオゾン分解部３６を有している。オゾナイザ３２はオゾンを生成し、オゾン通路３１は、オゾナイザ３２により生成されたオゾンを排気通路１５に供給する。エアポンプ３３はオゾン通路３１に風を送り、オゾン分解部３６は、オゾンを分解する分解状態とオゾンを通過させる通過状態とに移行可能になっている。オゾン分解部３６は、オゾンを分解するオゾン触媒３６ａと、オゾン触媒３６ａを担持する担体３６ｂと、オゾン触媒３６ａや担体３６ｂを加熱するヒータ部３６ｃとを有している。オゾン分解部３６は、ヒータ部３６ｃによりオゾン触媒３６ａが加熱されることで通過状態から分解状態に移行する。【選択図】図１
2019127834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）から排出された排気が流れる排気通路（１５）にオゾンを供給するオゾン供給装置であって、
オゾンを生成するオゾン生成部（３２）と、
前記排気通路に接続され、前記オゾン生成部により生成されたオゾンを前記排気通路に供給するオゾン通路（３１）と、
前記排気通路に向けて前記オゾン通路に風を送る送風部（３３）と、
前記オゾン通路において前記オゾン生成部の下流側に設けられ、前記送風部による送風に伴って前記オゾン通路から前記排気通路に流れ込む空気に含まれるオゾンを分解する分解状態と、前記空気に含まれるオゾンを通過させる通過状態と、に移行するオゾン分解部（３６）と、
を備えているオゾン供給装置。
【請求項２】
前記オゾン分解部は、
温度上昇することで前記オゾン分解部を前記分解状態に移行させ、温度低下することで前記オゾン分解部を前記通過状態に移行させるヒータ部（３６ｃ）を有している、請求項１に記載のオゾン供給装置。
【請求項３】
前記オゾン分解部は、
前記オゾン通路に設けられ、前記ヒータ部の温度上昇に伴ってオゾンを分解する能力が高くなるオゾン触媒（３６ａ）を有しており、
前記オゾン触媒が温度上昇することで前記分解状態に移行し、前記オゾン触媒が温度低下することで前記通過状態に移行する、請求項２に記載のオゾン供給装置。
【請求項４】
前記オゾン分解部は、前記オゾン通路において前記排気通路から離間した位置に設けられている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項５】
前記オゾン通路において前記オゾン分解部と前記排気通路との間で空気の流れを遮断する遮断弁（３５）を備えている請求項１〜４のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項６】
オゾンを生成するオゾン生成部（３２）と、
内燃機関（１１）から排出された排気が流れる排気通路（１５）に接続され、前記オゾン生成部により生成されたオゾンを前記排気通路に供給するオゾン通路（３１）と、
前記排気通路に向けて前記オゾン通路に風を送る送風部（３３）と、
前記オゾン通路において前記オゾン生成部の下流側に設けられ、前記送風部による送風に伴って前記オゾン通路から前記排気通路に流れ込む空気に含まれるオゾンを分解する分解状態と、前記空気に含まれるオゾンを通過させる通過状態と、に移行するオゾン分解部（３６）と、
を有しているオゾン供給装置の制御を行うオゾン制御装置（１３）であって、
前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる分解実行部（Ｓ２０３，Ｓ２０４）を備えているオゾン制御装置。
【請求項７】
前記分解実行部は、
前記排気通路に設けられ前記排気を浄化する排気浄化部（１２）の温度（Ｔａ）があらかじめ定められた基準値（Ｔｔｈ１）より低くなった場合に、前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる、請求項６に記載のオゾン制御装置。
【請求項８】
前記分解実行部は、
前記オゾン分解部に含まれたヒータ部（３６ｃ）の温度を上昇させることで、前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる、請求項６又は７に記載のオゾン制御装置。
【請求項９】
前記分解実行部が前記ヒータ部の温度を上昇させることで前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる場合に、前記オゾン通路において前記オゾン分解部と前記排気通路との間に設けられた遮断弁（３５）を空気の流れを遮断する遮断状態に移行させる遮断実行部（Ｓ２０２）、を備えている請求項８に記載のオゾン制御装置。
【請求項１０】
前記遮断弁が遮断状態にある状態で、前記オゾン分解部が前記通過状態から前記分解状態に移行した場合に、前記遮断弁を空気の流れの遮断を解除する解除状態に移行させる解除実行部（Ｓ２０５）、を備えている請求項９に記載のオゾン制御装置。
【請求項１１】
前記分解実行部は、
前記内燃機関が停止した場合に、前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる、請求項６〜１０のいずれか１つに記載のオゾン制御装置。
【請求項１２】
前記分解実行部は、
前記オゾン生成部によるオゾンの生成が停止した場合に、前記オゾン分解部を前記通過状態から前記分解状態に移行させる、請求項６〜１１のいずれか１つに記載のオゾン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、オゾン供給装置及びオゾン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気が通る排気通路にオゾンを供給する技術として、例えば特許文献１には、オゾンを生成するオゾナイザと、排気通路に接続された送風管と、排気通路に向けて送風管に風を送るエアポンプと、を備えたオゾン供給装置が開示されている。このオゾン供給装置においては、オゾナイザによりオゾンが生成されている場合にエアポンプによる送風が行われると、送風管から排気通路にオゾンが供給される。一方、オゾナイザによるオゾン生成が停止された後もエアポンプによる送風が行われた場合、オゾン供給装置からオゾンを追い出す掃気が行われる。この場合、送風管やオゾナイザから排気通路にオゾンが流れ込むことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−６５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、掃気によりオゾン供給装置から排気通路に流れ込んだオゾンが排気通路にて分解されなかった場合、オゾンが排気通路の排気口から外部に放出されることが懸念される。
【０００５】
本開示の主な目的は、オゾンが排気通路から外部に放出されることを抑制できるオゾン供給装置及びオゾン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、開示された第１の態様は、
内燃機関（１１）から排出された排気が流れる排気通路（１５）にオゾンを供給するオゾン供給装置であって、
オゾンを生成するオゾン生成部（３２）と、
排気通路に接続され、オゾン生成部により生成されたオゾンを排気通路に供給するオゾン通路（３１）と、
排気通路に向けてオゾン通路に風を送る送風部（３３）と、
オゾン通路においてオゾン生成部の下流側に設けられ、送風部による送風に伴ってオゾン通路から排気通路に流れ込む空気に含まれるオゾンを分解する分解状態と、空気に含まれるオゾンを通過させる通過状態と、に移行するオゾン分解部（３６）と、
を備えているオゾン供給装置である。
【０００７】
第１の態様によれば、オゾン分解部が通過状態と分解状態とに移行可能になっているため、オゾン通路から排気通路への空気の流入を行わせている状態で、排気通路へのオゾンの供給をオゾン分解部により許可したり規制したりすることができる。オゾン分解部が分解状態にある場合には、オゾン供給装置からオゾンを追い出す掃気が行われた際にオゾンが排気通路に流れ込むということをオゾン分解部により規制できる。したがって、オゾンが排気通路にて分解されにくい状況であったとしても、オゾンが排気通路から外部に放出されることを抑制できる。
【０００８】
第２の態様は、
オゾンを生成するオゾン生成部（３２）と、
内燃機関（１１）から排出された排気が流れる排気通路（１５）に接続され、オゾン生成部により生成されたオゾンを排気通路に供給するオゾン通路（３１）と、
排気通路に向けてオゾン通路に風を送る送風部（３３）と、
オゾン通路においてオゾン生成部の下流側に設けられ、送風部による送風に伴ってオゾン通路から排気通路に流れ込む空気に含まれるオゾンを分解する分解状態と、空気に含まれるオゾンを通過させる通過状態と、に移行するオゾン分解部（３６）と、
を有しているオゾン供給装置の制御を行うオゾン制御装置（１３）であって、
オゾン分解部を通過状態から分解状態に移行させる分解実行部（Ｓ２０３，Ｓ２０４）を備えているオゾン制御装置である。
【０００９】
第２の態様によれば、オゾン分解部が通過状態から分解状態に移行されるため、オゾン供給装置からオゾンを追い出す掃気が行われた際にオゾンが排気通路に流れ込むということをオゾン分解部により規制できる。したがって、上記第１の態様と同様の効果を奏することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものにすぎず、技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図２】オゾン制御処理の手順を示すフローチャート。
【図３】駐車時のオゾン管理処理の手順を示すフローチャート。
【図４】ＮＯｘ触媒温度と排気浄化装置の下流側でのオゾン濃度との関係を示す図。
【図５】分解掃気処理の実施状況を示すタイムチャート。
【図６】第２実施形態における燃焼システムの構成を示す図。
【図７】オゾン供給処理の手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示す燃焼システム１０は、エンジン１１、排気浄化装置１２及びＥＣＵ１３を有している。燃焼システム１０は車両に搭載されており、この車両は、エンジン１１の出力を駆動源として走行する。内燃機関としてのエンジン１１は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであり、燃焼に用いる燃料には、炭化水素化合物である軽油を用いている。エンジン１１には、エンジン１１から排出された排気が流れる排気通路１５が接続されている。
【００１４】
排気浄化装置１２は、排気通路１５を流れる排気を浄化する。排気浄化装置１２は、排気に含まれる窒素酸化物ＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化部を有している。ＮＯｘ浄化部は、ＮＯｘの吸蔵や還元を行うＮＯｘ触媒と、このＮＯｘ触媒を担持する担体とを有しており、ＮＯｘ触媒としては、例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒であるＬＮＴ（Lean NOx Traps）が挙げられる。ＮＯｘとしては、一酸化窒素ＮＯや二酸化窒素ＮＯ２があり、ＮＯ２はＮＯに比べてＮＯｘ触媒に吸蔵されやすくなっている。なお、排気浄化装置１２が排気浄化部に相当する。
【００１５】
ＥＣＵ（Engine Control Unit）１３は、燃焼システム１０の動作制御を行う制御装置である。ＥＣＵ１３は、プロセッサ１３ａ、記憶部１３ｂ、入出力インターフェース等を含んで構成されたコンピュータを有している。記憶部１３ｂとしては、ＲＡＭや記憶媒体が挙げられる。エンジン１１の動作制御を行うためのプログラム等が記憶部１３ｂに記憶されており、これらプログラムがプロセッサにより実行される。ＥＣＵ１３は、スロットル弁や燃料噴射弁といったアクチュエータに電気的に接続されており、指令信号を出力することでこれらアクチュエータの動作制御を行う。
【００１６】
ＥＣＵ１３には、排気圧センサ１６、温度センサ１７及び車載センサ１８が電気的に接続されており、これらセンサ１６〜１８は、それぞれの検出信号をＥＣＵ１３に対して出力する。排気圧センサ１６は、排気通路１５において排気浄化装置１２より上流側に設けられており、エンジン１１と排気浄化装置１２との間にて排気圧を検出する。温度センサ１７は、排気浄化装置１２に設けられており、排気浄化装置１２の温度を検出する。排気通路１５においては、排気が排気浄化装置１２の内部を通過することになり、排気浄化装置１２の温度は排気温度に相関することになる。本実施形態では、排気浄化装置１２の温度を示すパラメータとして、ＮＯｘ触媒の温度であるＮＯｘ触媒温度Ｔａを用いる。なお、排気浄化装置１２の温度を示すパラメータとして担体の温度を用いてもよく、担体の温度をＮＯｘ浄化部の床温度と称することもできる。また、温度センサ１７は、排気通路１５において排気浄化装置１２より下流側に設けられた排気温度センサであってもよい。
【００１７】
車載センサ１８は、エンジン１１の運転状態を取得するための各種センサを有している。車載センサ１８が有するセンサには、クランクシャフトの回転角を検出する回転センサや、エンジン１１の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサ、外部の外気温を検出する外気温センサなどが含まれている。ＥＣＵ１３は、車載センサ１８の検出信号に基づいて運転状態や運転条件を取得する。
【００１８】
燃焼システム１０は、排気通路１５にオゾンを供給するオゾン供給装置３０を有している。オゾン供給装置３０は、排気通路１５において排気浄化装置１２の上流側に接続されている。オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンが供給された場合、排気浄化装置１２の上流側に存在するＮＯがオゾンにより酸化されてＮＯ２の割合が増加することで、排気浄化装置１２のＮＯｘ浄化部がＮＯｘを吸蔵しやすくなる。すなわち、排気からのＮＯｘの除去率が向上しやすくなる。
【００１９】
オゾン供給装置３０は、オゾン通路３１、オゾナイザ３２、エアポンプ３３、遮断弁３５及びオゾン分解部３６を有している。オゾン通路３１は、排気浄化装置１２及び排気圧センサ１６のいずれよりも上流側において排気通路１５に接続されている。オゾナイザ３２は、オゾン通路３１に設けられており、オゾン通路３１に取り込まれた空気からオゾンを生成する。
【００２０】
エアポンプ３３は、駆動することで空気である外気をオゾナイザ３２に供給する電動式の送風部であり、オゾン通路３１においてオゾナイザ３２よりも上流側に設けられている。エアポンプ３３は、オゾン通路３１に送風を行う送風状態と、送風を停止した停止状態とに移行可能になっている。エアポンプ３３は、モータ等の駆動部が駆動することで送風状態に移行し、駆動部が駆動停止することで停止状態に移行する。オゾン供給装置３０は、オゾナイザ３２の上流側において外部から外気を取り込む取り込み口３７を有している。取り込み口３７はオゾン通路３１の上流端に設けられており、エアポンプ３３は、オゾナイザ３２と取り込み口３７との間に配置されている。
【００２１】
オゾナイザ３２は、複数の電極と、これら電極を収容した収容部と、電極に電力を供給する給電部とを有している。オゾナイザ３２においては、給電部からの給電に伴って電極に電圧が印加されると、電極から放出された電子が空気中の酸素分子に衝突することなどによりオゾンが生成される。このようにして生成された収容部内のオゾンは、エアポンプ３３からの送風によりオゾナイザ３２からオゾン通路３１を通じて排気通路１５に供給される。なお、本実施形態では、給電部から電極への給電が停止された場合にオゾナイザ３２でのオゾンの生成が停止され、この状態をオゾナイザ３２が停止した状態と称する。なお、オゾナイザ３２がオゾン生成部に相当する。
【００２２】
オゾン通路３１は、オゾンを排気通路１５に供給する供給口を有しており、この供給口はオゾン通路３１の下流端部に設けられている。遮断弁３５は、オゾン通路３１においてオゾナイザ３２と供給口との間に設けられており、オゾナイザ３２の下流側において空気の流れを遮断することが可能になっている。遮断弁３５が閉状態にある場合、オゾン通路３１から排気通路１５が供給されることや、排気通路１５からオゾン通路３１に逆流した排気がオゾナイザ３２に到達することが規制される。
【００２３】
オゾン供給装置３０においては、エアポンプ３３により空気がオゾナイザ３２に供給され、オゾナイザ３２にてオゾンが生成され、さらに、遮断弁３５が開状態にある場合に、オゾン通路３１から排気通路１５にオゾンが供給される。また、オゾン供給装置３０においては、少なくとも遮断弁３５が閉状態になっていれば、排気通路１５へのオゾンの供給が停止される。
【００２４】
オゾン分解部３６は、オゾン通路３１においてオゾナイザ３２と遮断弁３５との間に設けられている。この場合、オゾン分解部３６は、排気通路１５から外部に離間した位置に配置されており、この離間部分に遮断弁３５が配置されている。また、オゾン分解部３６は、排気通路１５を形成する配管等の通路形成部からも離間した位置に配置されている。これらのことにより、排気通路１５を流れる排気の熱がオゾン分解部３６に付与されにくくなっている。
【００２５】
オゾン分解部３６は、オゾン分解部３６の内部を通過する空気に含まれたオゾンを分解可能になっている。オゾン分解部３６は、オゾン触媒３６ａ、担体３６ｂ及びヒータ部３６ｃを有している。オゾン触媒３６ａは、このオゾン触媒３６ａに接近したり接触したりしたオゾンを分解する金属や金属酸化物の触媒を有している。この触媒としては、シリカ（ＳｉＯ２）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化第一鉄（Ｆｅ２Ｏ２）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）などが挙げられる。オゾン触媒３６ａがオゾンを分解する能力は、オゾン分解部３６がオゾンを分解する能力であり、この能力は、オゾン触媒３６ａの温度が上昇することで高くなる。担体３６ｂは、ハニカム状に形成された基材である。
【００２６】
ヒータ部３６ｃは、オゾン触媒３６ａや担体３６ｂを加熱する加熱部であり、担体３６ｂに取り付けられた電熱線等により形成されている。ヒータ部３６ｃは、自身の温度が上昇するオン状態と、自身の温度が低下するオフ状態とに移行可能であり、ヒータ部３６ｃがオン状態にある場合にはオゾン分解部３６全体が加熱されて温度上昇する。オゾン分解部３６を通過する空気に含まれているオゾンは、オゾン触媒３６ａに接近しなかったとしても、オゾン分解部３６から付与される熱により分解されやすくなる。
【００２７】
本実施形態では、オゾン分解部３６の温度を示すパラメータとして、オゾン触媒３６ａの温度であるオゾン触媒温度Ｔｂを用いる。ヒータ部３６ｃがオゾン触媒３６ａや担体３６ｂを加熱していない場合、上述したように排気の熱がオゾン分解部３６に付与されにくいことに起因して、オゾン触媒温度Ｔｂは外気温と同じになりやすい。この場合、オゾン触媒３６ａのオゾン分解能力は十分に低くなっており、オゾン通路３１を流れる空気にオゾンが含まれていれば、そのオゾンはオゾン触媒３６ａにより分解されずにオゾン分解部３６を通過しやすく、排気通路１５に流れ込みやすい。なお、オゾン分解部３６の温度を示すパラメータとして、担体３６ｂの温度やオゾン分解部３６の内部空間の温度を用いてもよい。担体の温度をオゾン分解部３６の床温度と称することもできる。
【００２８】
遮断弁３５は、電動式の開閉弁であり、開状態及び閉状態に移行可能になっている。遮断弁３５について、閉状態は空気の流れを遮断する遮断状態に相当し、開状態は空気が流れる解除状態に相当する。遮断弁３５は、オゾン分解部３６と排気通路１５との間においてオゾン分解部３６に極力近い位置に配置されている。図１では、遮断弁３５がオゾン分解部３６から下流側に離間しているように図示されているが、本実施形態の遮断弁３５は、オゾン分解部３６から下流側に離間しておらず、オゾン分解部３６に取り付けられている。このため、オゾン通路３１にオゾンが存在する状態で遮断弁３５が閉状態に移行されても、オゾン分解部３６の内部にオゾンが存在するものの、オゾン分解部３６と遮断弁３５との間にはオゾンが存在しにくくなっている。
【００２９】
ＥＣＵ１３は、オゾン供給装置３０に電気的に接続されており、オゾン供給装置３０の動作制御を行う。この場合、ＥＣＵ１３は、オゾナイザ３２、エアポンプ３３、遮断弁３５及びオゾン分解部３６といったアクチュエータに電気的に接続されている。ＥＣＵ１３は、エンジン１１の運転状態などに応じて、オゾナイザ３２等のアクチュエータの動作制御を行うことでオゾン供給装置３０の動作制御を行う。この場合、ＥＣＵ１３がオゾン制御装置に相当する。なお、オゾン分解部３６においては、ヒータ部３６ｃがＥＣＵ１３により制御されるアクチュエータになる。
【００３０】
ＥＣＵ１３は、オゾン通路３１や排気通路１５から外部にオゾンが放出されないようにオゾン供給装置３０の動作制御を行うオゾン制御処理を行う。オゾン制御処理について、図２〜図４を参照しつつ説明する。
【００３１】
図２においてステップＳ１０１では、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンが供給されているか否かの判定を行う。ここでは、オゾン供給装置３０について、オゾナイザ３２がオゾンを生成しているか否かの判定と、エアポンプ３３が送風状態にあるか否かの判定と、遮断弁３５が開状態にあるか否かの判定を行う。これら判定がいずれも肯定された場合に、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンが供給されているとして、ステップＳ１０２に進む。
【００３２】
ステップＳ１０２では、オゾン供給装置３０から排気通路１５へのオゾンの供給を停止するか否かの判定を行う。ここでは、エンジン１１が停止されるか否かの判定を行い、エンジン１１が停止される場合に排気通路１５へのオゾンの供給を停止すると判断する。エンジン１１が停止される場合としては、運転者によりシフトレンジがパーキングレンジに切り替えられた場合や、運転者によりサイドブレーキがかけられた場合などが挙げられる。
【００３３】
また、エンジン１１が停止されない場合でも、エンジン１１の運転状態に応じて、排気通路１５へのオゾンの供給を停止するか否かの判定を行う。例えば、排気浄化装置１２のＮＯｘ浄化部が吸蔵したＮＯｘをＮ２に還元するＮＯｘ還元処理が行われるか否かの判定を行い、ＮＯｘ還元処理が行われる場合には、排気通路１５へのオゾンの供給を停止すると判断する。ＮＯｘ還元処理では、ＮＯｘを還元させる一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣ等の還元剤がＮＯｘ浄化部に供給されるように燃焼システム１０の制御が行われる。この制御としては、エンジン１１においてインジェクタが燃料を多めに噴射して排気にＣＯやＨＣが含まれるようにする制御が挙げられる。
【００３４】
排気通路１５へのオゾンの供給を停止する場合、ステップＳ１０３に進み、オゾナイザ３２を停止させる。ここでは、オゾナイザ３２について、給電部から電極への給電を停止させる。
【００３５】
ステップＳ１０４では、エンジン１１が停止したか否かを判定する。ここで、エンジン１１が停止していない場合、ＮＯｘを含む排気がエンジン１１から排気通路１５に排出される。この場合、排気通路１５に存在するオゾンはＮＯｘの酸化に用いられることで減少し、オゾンが排気浄化装置１２を通過する可能性が低下する。これに対して、エンジン１１が停止している場合、ＮＯｘを含む排気がエンジン１１から排気通路１５に排出されなくなるため、排気通路１５に存在するオゾンはＮＯｘの酸化に用いられないことで減少しにくくなる。このため、エンジン１１が停止していない場合に比べて、オゾンが排気浄化装置１２を通過する可能性が高くなってしまう。したがって、ステップＳ１０４では、エンジン１１が停止したか否かを判定することで、排気浄化装置１２を通過するオゾンが発生しやすいか否かを判定することになる。
【００３６】
エンジン１１が停止した場合、排気浄化装置１２を通過するオゾンが発生しやすいとして、ステップＳ１０５に進み、車両の電源スイッチとしてのイグニッションスイッチがオン状態からオフ状態に移行したか否かを判定する。イグニッションスイッチがオフ状態に移行した場合には、車両が駐車スペース等に駐車されたとして、ステップＳ１０６に進み、駐車時のオゾン管理処理を行う。一方、イグニッションスイッチがオフ状態に移行していない場合には、アイドルストップの開始によりエンジン１１が一時的に停止したとして、ステップＳ１０７に進み、アイドルストップ時のオゾン管理処理を行う。なお、ステップＳ１０７の処理は、アイドルストップ時に限らず、エンジン１１が一時的に停止した場合に行われる。
【００３７】
ステップＳ１０６の駐車時のオゾン管理処理については、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００３８】
図３においてステップＳ２０１では、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１に達したか否かを判定する。ここでは、温度センサ１７の検出信号を用いてＮＯｘ触媒温度Ｔａを取得する。ここで、排気浄化装置１２に到達したオゾンはＮＯｘ触媒温度Ｔａが高いほど分解されやすくなっている。換言すれば、ＮＯｘ触媒温度Ｔａが高いほどオゾンが排気浄化装置１２を通過しにくい。本実施形態では、ＮＯｘ触媒温度Ｔａについて、排気浄化装置１２に到達したオゾンのほとんどが分解される温度がＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１として記憶部１３ｂに記憶されている。このＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１は、試験等によりあらかじめ定められた値であり、例えば１００℃とされている。なお、ＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１は基準値に相当する。
【００３９】
図４に示すように、排気浄化装置１２の下流側におけるオゾン濃度は、ＮＯｘ触媒温度Ｔａが高いほど小さくなる。ＮＯｘ触媒温度Ｔａには、オゾンを分解しやすい温度とオゾンを分解しにくい温度との境界部が存在しており、本実施形態では、この境界部よりも高い温度をＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１としている。
【００４０】
図３の説明に戻り、本ステップＳ２０１では、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１に達したか否かを判定することで、オゾンが排気浄化装置１２で分解されやすいか否かを判定する。ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１に達した場合、オゾンが排気浄化装置１２にて分解されやすく、オゾンが排気口１５ａから外部に放出されにくいとして、ステップＳ２１０〜Ｓ２１２にて掃気処理を行う。
【００４１】
この掃気処理において、ステップＳ２１０では、掃気開始処理を行う。ここで、オゾナイザ３２が停止された場合、オゾナイザ３２やオゾン通路３１などオゾン供給装置３０の内部にはオゾンが残留していると考えられる。本実施形態では、オゾナイザ３２が停止された後に、エアポンプ３３の送風によりオゾナイザ３２やオゾン通路３１などオゾン供給装置３０からオゾンを追い出すことを掃気と称する。ステップＳ２１０〜Ｓ２１２の掃気処理では、オゾン分解部３６のヒータ部３６ｃがオフ状態になっており、オゾン通路３１を流れる空気に含まれているオゾンはオゾン分解部３６を通過して排気通路１５に流れ込む。このように、オゾン供給装置３０から追い出したオゾンをオゾン分解部３６にて分解せずに排気通路１５に放出する処理を、本実施形態では通過掃気処理と称する。
【００４２】
オゾン供給装置３０においては、上記ステップＳ１０３にてオゾナイザ３２が停止された一方で、遮断弁３５が開状態にあり且つエアポンプ３３の送風が停止されていないことで、オゾン供給装置３０の掃気が行われている掃気状態にある。本ステップＳ２０５では、オゾナイザ３２が停止されてからの経過時間としてオゾナイザ停止時間Ｅａを計測する。本実施形態では、上述したように、オゾナイザ３２が停止された後にオゾン供給装置３０の掃気が引き続き行われるため、掃気を継続して行っている掃気継続時間がオゾナイザ停止時間Ｅａと同じになる。
【００４３】
ステップＳ２１１では、オゾナイザ停止時間Ｅａがあらかじめ定められた停止閾値Ｅｔｈ１に達したか否かを判定する。ここでは、オゾナイザ停止時間Ｅａが停止閾値Ｅｔｈ１に達するまで、ステップＳ２１１の判定処理を繰り返し実行する。停止閾値Ｅｔｈ１は、オゾナイザ３２が停止された後にオゾン供給装置３０の内部に残留しているオゾンの量が掃気によりほぼゼロになるまでに要する時間であり、試験等により設定された値である。本ステップＳ２１１では、オゾナイザ停止時間Ｅａが停止閾値Ｅｔｈ１に達したか否かの判定を行うことで、掃気を終了するか否かの判定を行うことになる。
【００４４】
オゾナイザ停止時間Ｅａが停止閾値Ｅｔｈ１に達した場合、掃気を終了するとして、ステップＳ２１２に進み、掃気停止処理を行う。この処理では、遮断弁３５を閉状態に移行させた後に、エアポンプ３３を停止状態に移行させる処理を行う。これにより、排気が排気通路１５からオゾン通路３１に逆流してオゾナイザ３２に到達するということが遮断弁３５により抑制される。なお、上記ステップＳ２１０〜Ｓ２１２の通過掃気処理においては、車両が駐車された後も、オゾン供給装置３０の掃気が終了するまではエアポンプ３３の送風が継続して行われる。
【００４５】
上記ステップＳ２１０〜Ｓ２１２にて通過掃気処理が行われた場合、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より高いことに起因して、掃気に伴って排気通路１５に追い出されたオゾンは排気浄化装置１２に到達することでそのほとんどが分解される。このため、排気浄化装置１２を通過したオゾンが排気口１５ａから外部に放出されるということが生じにくくなっている。
【００４６】
上記ステップＳ２０１にて、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より小さい場合、ステップＳ２０２〜Ｓ２０９にて、掃気処理として、オゾン供給装置３０から追い出すオゾンをオゾン分解部３６にて分解する分解掃気処理を行う。
【００４７】
分解掃気処理において、ステップＳ２０２では、エアポンプ３３による送風を継続したまま、遮断弁３５を開状態から閉状態に移行させる。この場合、オゾンがオゾン通路３１から排気通路１５に流れ込むことが遮断弁３５により規制される。しかも、エアポンプ３３による送風が行われているため、オゾン通路３１に残留している残留オゾンが、エアポンプ３３により送られる風により遮断弁３５側に押し付けられた状態になりやすい。このため、残留オゾンがオゾン通路３１の取り込み口３７から外部に放出されるということが生じにくくなっている。
【００４８】
ステップＳ２０３では、ヒータ部３６ｃをオン状態に移行させる。これにより、ヒータ部３６ｃによる担体３６ｂやオゾン触媒３６ａの加熱を開始することになる。
【００４９】
ステップＳ２０４では、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達したか否かを判定する。ここでは、車載センサ１８の検出信号に基づいて外気温を取得し、ヒータ部３６ｃをオン状態に移行させた後の経過時間を加熱時間として計測する。そして、外気温や加熱時間を用いてオゾン触媒温度Ｔｂの温度を推定して取得する。ここで、オゾン分解部３６に送達したオゾンはオゾン触媒温度Ｔｂが高いほど分解されやすくなっている。本実施形態では、オゾン触媒温度Ｔｂについて、オゾン分解部３６に到達したオゾンのほとんどが分解される温度がオゾン閾値Ｔｔｈ２として記憶部１３ｂに記憶されている。このオゾン閾値Ｔｔｈ２は、試験等によりあらかじめ定められた値であり、例えば１００℃とされている。
【００５０】
本ステップＳ２０４では、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達したか否かの判定を行うことで、オゾン分解部３６のオゾン分解能力が十分に高くなったか否かの判定や、ヒータ部３６ｃによるオゾン分解部３６の加熱を終了するか否かの判定を行う。そして、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達するまで、ステップＳ２０４の判定処理を繰り返し実行する。オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達した場合、オゾン分解部３６のオゾン分解能力が十分に高くなったと判定して、ステップＳ２０５に進む。なお、オゾン分解部３６については、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達した状態がオゾンを分解する分解状態に相当し、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達していない状態がオゾンを通過させる通過状態に相当する。
【００５１】
ステップＳ２０５では、遮断弁３５を開状態に移行させる。ここでは、エアポンプ３３による送風が行われているため、遮断弁３５によりオゾン通路３１内に閉じ込められていた空気が、オゾン分解部３６を通過して排気通路１５に向けて追い出される。この場合、オゾン分解部３６のオゾン分解能力が十分に高くなっていることに起因して、オゾン分解部３６を通過する空気に含まれたオゾンはオゾン触媒３６ａにより分解されやすくなっている。このため、オゾンがオゾン分解部３６を通過して排気通路１５に流れ込むということが生じにくくなっている。
【００５２】
ステップＳ２０６では、遮断弁３５が開状態に移行してからの経過時間である開弁時間Ｅｂが、あらかじめ定められた開弁閾値Ｅｔｈ２に達したか否かを判定する。ここでは、開弁時間Ｅｂが開弁閾値Ｅｔｈ２に達するまで、ステップＳ２０６の判定処理を繰り返し実行する。本実施形態では、遮断弁３５が開状態に移行することでオゾン供給装置３０の掃気が開始されることになるため、掃気を行っている時間が開弁時間Ｅｂと同じになる。開弁閾値Ｅｔｈ２は、遮断弁３５が開放された後にオゾン通路３１などオゾン供給装置３０の内部に残留しているオゾンの量がほぼゼロになるまでに要する時間であり、試験等により設定された値である。開弁閾値Ｅｔｈ２は、例えば停止閾値Ｅｔｈ１と同じ値に設定されている。本ステップＳ２０６では、開弁時間Ｅｂが開弁閾値Ｅｔｈ２に達したか否かの判定を行うことで、掃気を終了するか否かの判定を行うことになる。
【００５３】
開弁時間Ｅｂが開弁閾値Ｅｔｈ２に達した場合、掃気を終了するとして、ステップＳ２１０〜Ｓ２１２にて、ステップＳ２１２と同様に掃気停止処理を行う。この掃気停止処理では、ステップＳ２０７にて遮断弁３５を閉状態に移行させ、ステップＳ２０８にてエアポンプ３３を停止状態に移行させ、ステップＳ２０９にてヒータ部３６ｃをオフ状態に移行させる。なお、ステップＳ２０２〜Ｓ２０９の分解掃気処理においては、車両が駐車された後も、オゾン供給装置３０の掃気が終了するまではエアポンプ３３の送風が継続して行われる。
【００５４】
図２の説明に戻り、ステップＳ１０５にて、イグニッションスイッチがオフ状態に移行していないと判断された場合、ステップＳ１０７に進み、アイドルストップ時のオゾン管理処理を行う。この処理では、駐車時のオゾン管理処理と同様に、ＮＯｘ触媒温度Ｔａを用いてオゾンが排気浄化装置１２にて分解されやすいか否かを判定し、分解されやすい場合に、ステップＳ２１０〜Ｓ２１２と同様に通過掃気処理を行う。一方、オゾンが排気浄化装置１２にて分解されにくい場合には、遮断弁３５を閉状態に移行させ、且つエアポンプ３３の送風を継続させる。このように、排気浄化装置１２がオゾンを分解しやすい状態及び分解しにくい状態のいずれであっても、オゾンが排気口１５ａ及び取り込み口３７から外部に放出されることが抑制される。
【００５５】
ステップＳ１０４にて、エンジン１１が停止していないと判断された場合、ステップＳ１０８に進み、エンジン運転中のオゾン管理処理を行う。この処理では、排気圧センサ１６の検出信号を用いて、排気通路１５において排気浄化装置１２よりも上流側の部分の圧力を排気圧力として取得する。そして、排気通路１５からオゾン通路３１に排気が逆流するほどに排気圧力が大きくなっているか否かを判定する。ここでは、エアポンプ３３の送風によるオゾン通路３１での風圧に基づいて判定圧力を設定し、排気圧力が判定圧力より大きいか否かを判定し、排気圧力が判定圧力より大きい場合に、オゾン通路３１に排気が逆流するほどに排気圧力が大きいと判断する。
【００５６】
排気圧力が判定圧力より大きい場合、遮断弁３５を閉状態に移行させ、且つエアポンプ３３の送風を継続させる。この場合、オゾン通路３１を逆流する排気によりオゾンが取り込み口３７側に押し込まれることで、取り込み口３７からオゾンが外部に放出されるということが抑制される。また、オゾンだけでなく排気が取り込み口３７から外部に放出されるということも抑制される。一方、排気圧力が判定圧力より大きくない場合、通過掃気処理を行う。この場合、オゾン通路３１から排気通路１５にオゾンが流れ込んでも、このオゾンが排気通路１５において排気中のＮＯｘの酸化に用いられて消費される。このため、排気口１５ａからオゾンが外部に放出されるということが生じにくくなっている。
【００５７】
なお、ＥＣＵ１３は、オゾン制御処理の各ステップを実行する機能を有している。ステップＳ２０２の処理を実行する機能が遮断実行部に相当し、ステップＳ２０３，Ｓ２０４の処理を実行する機能が分解実行部を構成し、ステップＳ２０５の処理を実行する機能が解除実行部に相当する。
【００５８】
次に、オゾン制御処理による分解掃気処理の実施態様について、図５のタイムチャートを参照しつつ説明する。
【００５９】
図５において、オゾナイザ３２が停止され且つエンジン１１が停止された後にイグニッションスイッチがオフされたタイミングｔ１では、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より低くなっている。この場合、排気浄化装置１２ではオゾンが分解されにくいとして、分解掃気処理が開始されることでオゾン触媒温度Ｔｂが上昇し始める。具体的には、エアポンプ３３の送風が継続された状態で、遮断弁３５が閉状態に移行され、ヒータ部３６ｃがオン状態に移行される。そして、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達したタイミングｔ２では、遮断弁３５が開状態に移行されることで、オゾン供給装置３０の掃気が開始される。この場合、オゾン通路３１の残留オゾンはオゾン分解部３６にて分解されるため、オゾン通路３１から排気通路１５へのオゾンの流れ込みが抑制され、その結果、オゾンが排気口１５ａから外部に放出されることが抑制される。
【００６０】
タイミングｔ２から開弁閾値Ｅｔｈ２だけ経過したタイミングｔ３では、遮断弁３５が閉状態に移行され且つヒータ部３６ｃがオフ状態に移行することで、オゾン供給装置３０の掃気が終了される。ヒータ部３６ｃがオフ状態に移行した後は、オゾン触媒温度Ｔｂが徐々に低下していく。
【００６１】
ここまで説明した本実施形態によれば、オゾン分解部３６は、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達した分解状態と、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達していない通過状態とに移行可能になっている。このため、オゾン通路３１から排気通路１５に空気が供給されている状態で、排気通路１５へのオゾンの流れ込みをオゾン分解部３６により許可したり規制したりすることができる。すなわち、通過掃気処理と分解掃気処理とを意図的に使い分けることができる。したがって、オゾンが排気通路にて分解されにくい状態であったとしても、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達することで、オゾンが排気通路１５の排気口１５ａから外部に放出されることを抑制できる。
【００６２】
本実施形態によれば、オゾン分解部３６がヒータ部３６ｃを有しているため、ヒータ部３６ｃの熱によりオゾン触媒温度Ｔｂをオゾン閾値Ｔｔｈ２まで強制的に上昇させることができる。ここで、排気口１５ａから外部へのオゾンの放出を規制する構成としては、本実施形態の他にも、排気浄化装置１２がヒータ部を有し、このヒータ部によりＮＯｘ浄化部等を加熱することでＮＯｘ触媒温度Ｔａを強制的に上昇させる、という構成が考えられる。ところが、この構成では、排気が流れる排気通路１５に設けられた排気浄化装置１２を加熱できるほどのヒータ部は大型化してしまい、電力消費も大きくなってしまうことが懸念される。これに対して、本実施形態によれば、オゾンを供給できればよいオゾン通路３１に設けられるオゾン分解部３６は、排気浄化装置１２のように大型化する必要がない。このように、ヒータ部３６ｃは、排気浄化装置１２ではなくオゾン分解部３６を加熱すればよいため、このヒータ部３６ｃについては小型化や省電力化を図ることができる。
【００６３】
本実施形態によれば、オゾン分解部３６がオゾン触媒３６ａを有しているため、ヒータ部３６ｃから発生する熱に加えて、オゾン触媒３６ａのオゾン分解能力によりオゾンを分解することができる。換言すれば、オゾン触媒３６ａのオゾン分解能力をヒータ部３６ｃの熱により高めることで、オゾン触媒３６ａによるオゾンの分解量を増加させることができる。
【００６４】
本実施形態によれば、オゾン通路３１においてオゾン分解部３６が排気通路１５から離間した位置に配置されているため、排気通路１５を流れる排気の熱がオゾン分解部３６に付与されにくくなっている。このため、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給する場合に、排気の熱によりオゾン触媒温度Ｔｂが上昇してオゾン分解部３６にてオゾンが意図せずに分解されてしまうということを抑制できる。
【００６５】
本実施形態によれば、オゾン通路３１においてオゾン分解部３６と排気通路１５との間に遮断弁３５が設けられているため、排気が排気通路１５からオゾン通路３１を逆流してオゾン分解部３６に到達するということを規制できる。このため、オゾン触媒３６ａ等が排気により汚染されてオゾン分解部３６のオゾン分解能力が低下するということを抑制できる。
【００６６】
本実施形態によれば、ＥＣＵ１３によりヒータ部３６ｃをオン状態に移行させることでオゾン分解部３６が通過状態から分解状態に移行するため、オゾン分解部３６によるオゾン分解の実行をＥＣＵ１３により管理することができる。このため、オゾン分解部３６により意図せずにオゾンが分解されてしまうということを抑制できる。
【００６７】
本実施形態によれば、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より低くなった場合に、ＥＣＵ１３によりオゾン分解部３６が分解状態に移行される。この場合、オゾン通路３１から排気通路１５へのオゾンの流れ込みがオゾン分解部３６により規制されることで、排気通路１５にオゾンが存在しない状況をつくり出すことができるため、排気口１５ａからオゾンが外部に放出されるということを抑制できる。
【００６８】
本実施形態によれば、ＥＣＵ１３がヒータ部３６ｃをオン状態に移行させてヒータ部３６ｃの温度を上昇させることで、オゾン触媒温度Ｔｂをオゾン閾値Ｔｔｈ２まで上昇させることができる。このように、オゾン分解部３６が分解状態及び通過状態のいずれにあるのかをＥＣＵ１３により適正に管理することができる。
【００６９】
本実施形態によれば、ヒータ部３６ｃの加熱によりオゾン触媒温度Ｔｂをオゾン閾値Ｔｔｈ２まで上昇させる場合に、ＥＣＵ１３が遮断弁３５を閉状態に移行させる。このため、ヒータ部３６ｃによる加熱開始からオゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達するまでの間にオゾンがオゾン分解部３６を通過して排気通路１５に流れ込むということを遮断弁３５により規制できる。したがって、オゾン分解部３６が通過状態から分解状態に即座に移行しない構成であっても、排気口１５ａからオゾンが外部に放出されることを遮断弁３５により抑制できる。
【００７０】
本実施形態によれば、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達した場合に、ＥＣＵ１３が遮断弁３５を閉状態から開状態に移行させる。この場合、オゾン分解部３６を通過する空気に含まれるオゾンがオゾン分解部３６にて分解されるため、オゾンが排気通路１５に流れ込むことを規制した状態で、オゾン供給装置３０の掃気を行うことができる。これにより、オゾン供給装置３０の内部に残留したオゾンによりオゾン供給装置３０の腐食が生じること、及びオゾンが排気口１５ａから外部に放出されること、の両方を抑制できる。
【００７１】
本実施形態によれば、エンジン１１が停止した場合にＥＣＵ１３がオゾン分解部３６を分解状態に移行させる。この場合、オゾン供給装置３０の掃気が行われても、オゾン通路３１から排気通路１５にオゾンが流れ込むことがオゾン分解部３６により規制されるため、エンジン１１の停止に伴って排気通路１５においてＮＯｘに対してオゾンが余るということを抑制できる。このため、排気通路１５において余剰になったオゾンが排気口１５ａから外部に放出されるということを抑制できる。
【００７２】
本実施形態によれば、オゾナイザ３２が停止した場合にＥＣＵ１３がオゾン分解部３６を分解状態に移行させる。この場合、排気通路１５においてオゾンが必要な状況であるにもかかわらず、オゾナイザ３２により生成されたオゾンがオゾン分解部３６にて分解されてしまって排気通路１５に供給されない、ということを回避できる。
【００７３】
（第２実施形態）
第２実施形態では、オゾン供給装置３０がオゾン分解部３６の温度を検出する温度検出部を有している。本実施形態では、上記第１実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７４】
図６に示すように、温度検出部としての分解温センサ４１がオゾン分解部３６に取り付けられている。分解温センサ４１は、オゾン分解部３６の内部温度に応じた検出信号を出力することで、担体３６ｂやオゾン触媒３６ａの温度を検出する。分解温センサ４１はＥＣＵ１３に電気的に接続されており、ＥＣＵ１３は、分解温センサ４１の検出信号を用いて、オゾン触媒温度Ｔｂを取得する。
【００７５】
本実施形態の燃焼システム１０は、排気通路１５を流れる排気の温度を排気温度として検出する排気温センサ４２を有している。排気温センサ４２は、排気通路１５において排気浄化装置１２より下流側に設けられており、排気浄化装置１２から流れ出た排気を検出対象としている。排気通路１５においては、排気が排気浄化装置１２の内部を通過することになり、排気浄化装置１２の温度は排気温度に相関する。本実施形態では、排気浄化装置１２の温度を示すパラメータとして、ＮＯｘ触媒の温度である触媒温度Ｔｅａを用いる場合に、排気温センサ４２の検出信号を用いてＮＯｘ触媒温度Ｔａが取得される。なお、本実施形態では、燃焼システム１０が温度センサ１７を有していないが、燃焼システム１０は、温度センサ１７及び排気温センサ４２の両方を有していてもよい。
【００７６】
本実施形態では、ＥＣＵ１３により実行されるオゾン制御処理において、アイドルストップ時のオゾン管理処理でも分解掃気処理が行われる。具体的には、図２に示すステップＳ１０７のアイドルストップ時のオゾン管理処理において、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１に達した場合に、図３に示すステップＳ２０２〜Ｓ２０９の分解掃気処理が行われる。ただし、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達する前のタイミングや、開弁時間Ｅｂが開弁閾値Ｅｔｈ２に達する前のタイミングでエンジン１１の再始動が行われた場合には、分解掃気処理を途中で中止する。そして、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給する処理や、排気が排気通路１５からオゾン通路３１に逆流しないように遮断弁３５を閉状態に移行させる処理などを行う。
【００７７】
このように、車両の駐車時以外でも分解掃気処理が行われる構成では、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給する際にオゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達していることが懸念される。この場合、オゾナイザ３２にて生成されたオゾンがオゾン分解部３６にて分解されてしまい、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給することができなくなってしまう。
【００７８】
そこで、本実施形態のＥＣＵ１３は、では、オゾン分解部３６を冷却する処理を行った上で排気通路１５へのオゾンの供給を行うオゾン供給処理を行う。ここでは、オゾン供給処理について図７のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、オゾン供給処理は、オゾン制御処理において、図２に示すステップＳ１０１より前に実行される。
【００７９】
図７においてステップＳ３０１では、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給するか否かを判定する。ここでは、車載センサ１８の検出信号に基づいてエンジン１１の運転状態を取得し、この運転状態に基づいてオゾンの供給を行うか否かを判定する。
【００８０】
オゾンを供給する場合、ステップＳ３０２に進み、分解温センサ４１に検出信号を用いてオゾン触媒温度Ｔｂを取得する。ステップＳ３０３では、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達しているか否かを判定する。オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達している場合、オゾナイザ３２によりオゾンを生成してもオゾン分解部３６にてオゾンが分解されてしまうとして、ステップＳ３０４に進み、冷却処理を行う。この冷却処理では、遮断弁３５が閉状態にある状況で、エアポンプ３３による送風を開始し、その後、遮断弁３５を開状態に移行させる。この場合、排気がオゾン通路３１を逆流することをエアポンプ３３の送風により規制した上で、エアポンプ３３により送られる空気がオゾン分解部３６を通過することでオゾン分解部３６の冷却が行われる。これにより、オゾン触媒温度Ｔｂが低下していくことになる。
【００８１】
ステップＳ３０５では、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２より低くなったか否かを判定する。ここでは、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２より低くなるまで、ステップＳ３０５の判定処理を繰り返し行う。
【００８２】
オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２より低くなった場合、ステップＳ３０６に進み、オゾン供給装置３０から排気通路１５にオゾンを供給するオゾン供給処理を行う。ここでは、遮断弁３５が開状態にあり且つエアポンプ３３が送風状態にあることに起因して、単にオゾナイザ３２によるオゾン生成を開始することで排気通路１５へのオゾン供給が開始される。
【００８３】
ステップＳ３０３にて、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達していないと判断された場合、オゾン分解部３６ではオゾンが分解されにくいとして、冷却処理を行わずに、ステップＳ３０６に進み、オゾン供給処理を行う。ここでは、遮断弁３５が閉状態にある状況で、エアポンプ３３による送風を開始し、その後、遮断弁３５を開状態に移行させ且つオゾナイザ３２によるオゾン生成を開始する。これにより、オゾン供給装置３０から排気通路１５へのオゾン供給が開始される。
【００８４】
本実施形態によれば、オゾン分解部３６を冷却する冷却処理が行われるため、オゾン触媒温度Ｔｂを積極的に低下させることができる。このため、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達している場合に、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２より低い温度まで低下するまでに要する時間の短縮を図ることができる。したがって、排気通路１５へのオゾン供給の要求があった場合に、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達していたとしても、排気通路１５へのオゾン供給を開始するまでの遅れ時間を極力短くすることができる。
【００８５】
（他の実施形態）
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００８６】
変形例１として、ヒータ部３６ｃによるオゾン分解部３６の加熱を開始する場合に、遮断弁３５が開状態にある状況やエアポンプ３３が停止状態にある状況でヒータ部３６ｃをオン状態に移行させてもよい。また、ヒータ部３６ｃによる加熱開始からオゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達するまでの間において遮断弁３５が開状態に保たれていてもよい。ただし、この場合は、オゾン触媒温度Ｔｂがオゾン閾値Ｔｔｈ２に達するよりも前のタイミングでオゾン供給装置３０内の残留オゾンがゼロになってしまうことが懸念されるため、エアポンプ３３による送風が停止されていることが好ましい。
【００８７】
変形例２として、オゾン分解部３６は、オゾン通路３１において遮断弁３５よりも下流側に設けられていてもよい。この場合でも、オゾンが排気通路１５に供給されることや、排気がオゾン通路３１を逆流してオゾナイザ３２に到達することを遮断弁３５により規制できる。
【００８８】
変形例３として、オゾン分解部３６は、排気通路１５を流れる排気の熱が付与されやすい位置に設けられていてもよい。例えば、オゾン分解部３６がオゾン通路３１において排気通路１５の内部に入り込んだ位置に設けられた構成とする。この構成でも、オゾン分解部３６の外周面に断熱材等が設けられていることで、排気の熱によりオゾン触媒温度Ｔｂが意図せずに上昇するということを生じにくくすることができる。
【００８９】
変形例４として、オゾン分解部３６は、ヒータ部３６ｃを有している一方で、オゾン触媒３６ａを有していなくてもよい。この場合でも、ヒータ部３６ｃから発生する熱により、オゾン分解部３６を通過する空気に含まれたオゾンを分解することができる。例えば、オゾン分解部３６が空気を通過させるフィルタ部材を有しており、ヒータ部３６ｃによりフィルタ部材が加熱される構成とする。この構成でも、ヒータ部３６ｃがオン状態に移行することで、フィルタ部材の温度が上昇してオゾンを分解しやすくなる。この場合、オゾン分解部３６の温度を示すパラメータをフィルタ部材の温度であるフィルタ温度とすることで、このフィルタ温度に基づいてヒータ部３６ｃによる加熱を開始することが可能になる。例えば、フィルタ温度がオゾン閾値Ｔｔｈ２に達した場合にオゾン分解部３６が分解状態に移行し、フィルタ温度がオゾン閾値Ｔｔｈ２より低くなった場合にオゾン分解部３６が通過状態に移行したことになる。
【００９０】
変形例５として、オゾン分解部３６は、オゾン触媒３６ａを有している一方で、ヒータ部３６ｃを有していなくてもよい。例えば、オゾン分解部３６が二股に分岐した第１通路部と第２通路部とを有し、これら第１通路部及び第２通路部のうち第１通路部にオゾン分解部３６が設けられた構成とする。この構成では、オゾン分解部３６が第１状態と第２状態とに切り替え可能な切り替え弁を有している。切り替え弁が第１状態にある場合は、空気が第１通路部を流れる一方で第２通路部を流れず、切り替え弁が第２状態にある場合は、空気が第１通路を流れない一方で第２通路部を流れる。すなわち、オゾン通路３１を流れる空気は、切り替え弁が第１状態にある場合にオゾン分解部３６を通過し、切り替え弁が第２状態にある場合にオゾン分解部３６を通過しない。なお、切り替え弁は、第１通路部と第２通路部との分岐部分に設けられていてもよく、第１通路部及び第２通路部のそれぞれに設けられていてもよい。
【００９１】
本変形例では、オゾン触媒温度Ｔｂが外気温と同じなど比較的低い値であっても、オゾン触媒３６ａによりオゾンの分解が十分に行われる構成になっていることが好ましい。そこで、通過掃気処理では切り替え弁が第２状態に切り替えられる。この場合、オゾン通路３１を流れる空気がオゾン分解部３６を通過しないことで、この空気に含まれるオゾンが排気通路１５に流れ込む。その一方で、分解掃気処理では切り替え弁が第１状態に切り替えられる。この場合、オゾン通路３１を流れる空気がオゾン分解部３６を通過することで、この空気に含まれるオゾンがオゾン分解部３６のオゾン触媒３６ａにより分解されるため、排気通路１５にオゾンが流れ込みにくくなる。このように、切り替え弁が第１状態にある場合には、排気口１５ａからオゾンが外部に放出されることがオゾン分解部３６により抑制される。
【００９２】
この構成では、切り替え弁が第１状態にある場合にオゾン分解部３６が分解状態にあり、切り替え弁が第２状態にある場合にオゾン分解部３６が通過状態にあることになる。この場合、オゾン分解部３６を通過状態から分解状態に移行させるために要する時間が、上記第１実施形態のようにヒータ部３６ｃにてオゾン分解部３６を加熱する構成に比べて短くなる。このため、オゾナイザ３２を停止させた後に速やかに分解掃気処理を行うことが可能になる。
【００９３】
変形例６として、オゾン分解部３６を分解状態に移行させるか否かを判定するためのパラメータが、ＮＯｘ触媒温度Ｔａ等の排気浄化装置１２の温度ではなく、排気温度とされてもよい。
【００９４】
変形例７として、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より低い場合に、排気通路１５にオゾンが流れ込みにくい分解掃気処理ではなく、排気通路１５にオゾンが流れ込みやすい通過掃気処理が行われてもよい。例えば、エンジン１１が運転状態にある場合に、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より低くても分解掃気処理ではなく通過掃気処理が行われる構成とする。また、排気通路１５に存在するＮＯｘ量が所定の判定値より多い場合に、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より低くても分解掃気処理ではなく通過掃気処理が行われる構成とする。いずれの構成でも、オゾン供給装置３０から排気通路１５に追い出されるオゾンがＮＯｘの酸化で消費されやすいため、分解掃気処理ではなく通過掃気処理を行っても、オゾンが排気口１５ａから外部に放出されるということが生じにくくなっている。
【００９５】
変形例８として、排気浄化装置１２が排気に含まれる粒子状物質ＰＭ（Particulate Matter）を捕集する捕集部を有していてもよい。捕集部としては、微粒子捕集装置であるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が挙げられる。捕集部においては、捕集したＰＭが排気の熱等により燃焼して除去されることでＰＭの捕集能力が再生される。この場合、オゾン供給装置３０から供給されたオゾンが捕集部に付与されることでＰＭの燃焼が促進され、ＰＭの燃焼に伴ってオゾンが消費される。このため、捕集部でのＰＭ捕集量が少ないほどＰＭの燃焼に用いられるオゾンが少ないことになる。
【００９６】
そこで、ＥＣＵ１３は、捕集部のＰＭ捕集量を取得し、このＰＭ捕集量があらかじめ定められた判定値より大きくなったか否かを判定する。そして、ＰＭ捕集量が判定値より大きい場合に、排気通路１５にオゾンが流れ込みやすい通過掃気処理を行い、ＰＭ捕集量が判定値より大きくない場合に、排気通路１５にオゾンが流れ込みにくい分解掃気処理を行う。ＰＭ捕集量が判定値より大きい場合には、オゾンが捕集部のＰＭにて消費されることで、排気口１５ａから外部へのオゾンの放出が抑制される。一方、ＰＭ捕集量が判定値より大きくない場合には、オゾンがオゾン分解部３６で分解されることで、排気口１５ａから外部へのオゾンの放出が抑制される。なお、ＰＭ捕集量が判定値より大きい場合は、ＮＯｘ触媒温度ＴａがＮＯｘ閾値Ｔｔｈ１より小さくても分解掃気処理ではなく通過掃気処理が行われる構成としてもよい。
【００９７】
変形例９として、オゾン供給装置３０においては、オゾナイザ３２の下流側に加えて上流側にも遮断弁が設けられていてもよい。オゾナイザ３２の下流側に設けられた遮断弁３５を下流弁と称し、オゾナイザ３２の上流側に設けられた遮断弁を上流弁と称すると、これら上流弁と下流弁との間にオゾナイザ３２及びオゾン分解部３６が設けられている。この構成では、上流弁及び下流弁の両方を閉状態にすることで、これら上流弁と下流弁との間にオゾンを閉じ込めることができる。例えば、ヒータ部３６ｃをオン状態に移行させてからオゾン分解部３６が分解状態に移行するまでの期間において、上流弁と下流弁との間にオゾンを閉じ込めておくことで、オゾンが排気口１５ａや取り込み口３７から外部に放出されることを抑制できる。
【００９８】
変形例１０として、オゾン制御装置としての機能を発揮する構成は、ＥＣＵ１３ではなく、車両に搭載された種々の演算装置であってもよく、複数の演算装置が協働で制御装置としての機能を発揮してもよい。また、各演算装置に設けられたフラッシュメモリやハードディスク等の非遷移的実体的記憶媒体に各種プログラムが記憶されていてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１１…内燃機関としてのエンジン、１２…排気浄化部としての排気浄化装置、１３…オゾン制御装置としてのＥＣＵ、１５…排気通路、３１…オゾン通路、３２…オゾン生成部としてのオゾナイザ、３３…送風部としてのエアポンプ、３５…遮断弁、３６…オゾン分解部、３６ａ…オゾン触媒、３６ｃ…ヒータ部、Ｔｔｈ１…基準値としてのＮＯｘ閾値、Ｔａ…ＮＯｘ触媒温度、Ｓ２０２…遮断実行部、Ｓ２０３…分解実行部、Ｓ２０４…分解実行部、Ｓ２０５…解除実行部。
【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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【図７】
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