(57)【要約】【課題】燃費の悪化やＮＯｘ等のスリップを抑制しつつ、触媒を短時間で昇温可能な排気浄化システムを提供する。【解決手段】吸着触媒２２は、エンジン１０の排気通路１２に設けられ、可燃性物質を吸着し酸化させることが可能である。炭化水素供給部３１は、吸着触媒２２に可燃性物質としての炭化水素を供給する。触媒状態取得部４１は、吸着触媒２２の状態を取得する。可燃性物質種制御部４２、改質器２５、ヒータ２６は、触媒状態取得部４１により取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する炭化水素の種類を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）からの排気を浄化する排気浄化システム（１）であって、
前記内燃機関の排気通路（１２）に設けられ、可燃性物質を吸着し酸化させることが可能な触媒（２２）と、
前記触媒に可燃性物質を供給する可燃性物質供給部（２８、３１）と、
前記触媒の状態を取得する触媒状態取得部（４１）と、
前記触媒状態取得部により取得した前記触媒の状態に基づき、前記触媒に供給する前記可燃性物質の種類または量を制御する可燃性物質種制御部（２５、２６、３５、４２）と、
を備える排気浄化システム。
【請求項２】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒状態取得部により取得した前記触媒の状態に基づき、前記触媒に供給する前記可燃性物質の種類が最適になるよう制御する請求項１に記載の排気浄化システム。
【請求項３】
前記可燃性物質は、炭化水素であり、
前記可燃性物質種制御部は、前記炭化水素の炭素数または基種が最適になるよう制御する請求項２に記載の排気浄化システム。
【請求項４】
前記可燃性物質種制御部は、基として酸素を含む前記炭化水素の量を多くする請求項３に記載の排気浄化システム。
【請求項５】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ難い条件であるときほど、炭素数が大きい前記炭化水素の量を多くする請求項３または４に記載の排気浄化システム。
【請求項６】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ難い条件であるときほど、基として酸素を含む前記炭化水素の量を多くする請求項３〜５のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
【請求項７】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ易い条件であるときほど、炭素数が小さい前記炭化水素の量を多くする請求項３〜６のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
【請求項８】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ易い条件であるときほど、多重結合を含む前記炭化水素の量を多くする請求項３〜７のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
【請求項９】
前記可燃性物質種制御部は、吸着性の高い前記炭化水素である多重結合を含む前記炭化水素の量を多くする請求項３〜８のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
【請求項１０】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ難い条件であるときほど、前記炭化水素を改質し、水素の量を多くする請求項３〜９のいずれか一項に記載の排気浄化システム。
【請求項１１】
前記可燃性物質は、炭化水素であり、
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ難い条件であるときほど、前記炭化水素の量を多くする請求項１に記載の排気浄化システム。
【請求項１２】
前記可燃性物質は、尿素を改質したものであり、
前記可燃性物質種制御部は、尿素を改質し前記可燃性物質とする請求項１または２に記載の排気浄化システム。
【請求項１３】
前記可燃性物質種制御部は、前記触媒において前記可燃性物質を酸化させ難い条件であるときほど、尿素を改質し、水素の量を多くする請求項１２に記載の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気に含まれる炭化水素を浄化する触媒を備えた排気浄化システムが知られている。例えば、特許文献１の排気浄化システムでは、炭化水素を吸着し酸化させることが可能な触媒を排気通路に設け、排気に含まれる炭化水素の浄化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４２３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の排気浄化システムでは、排気温の制御と、触媒に予め吸着させておいた炭化水素の酸化との組み合わせにより、短時間で触媒を昇温し、触媒を活性化させようとしている。しかしながら、特許文献１の排気浄化システムでは、炭化水素が酸化を開始する温度になるまで時間が掛かり、排気温の制御による燃費の悪化や、ＮＯｘおよび炭化水素（ＨＣ）のスリップの増大が懸念される。
【０００５】
本発明の目的は、燃費の悪化やＮＯｘ等のスリップを抑制しつつ、触媒を短時間で昇温可能な排気浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関（１０）からの排気を浄化する排気浄化システム（１）であって、触媒（２２）と可燃性物質供給部（２８、３１）と触媒状態取得部（４１）と可燃性物質種制御部（２５、２６、３５、４２）とを備えている。触媒は、内燃機関の排気通路（１２）に設けられ、可燃性物質を吸着し酸化させることが可能である。可燃性物質供給部は、触媒に可燃性物質を供給する。触媒状態取得部は、触媒の状態を取得する。可燃性物質種制御部は、触媒状態取得部により取得した触媒の状態に基づき、触媒に供給する可燃性物質の種類または量を制御する。
【０００７】
本発明では、触媒の状態に基づき、触媒に供給する可燃性物質の種類または量を適切に制御することができる。これにより、燃費の悪化やＮＯｘ等のスリップを抑制しつつ、触媒を短時間で昇温し活性化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による排気浄化システムを示す模式図。
【図２】第１実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理を示すフロー図。
【図３】（Ａ）は非含酸素炭化水素が含酸素炭化水素に変化する様子を示す模式図、（Ｂ）は非含酸素炭化水素から変化した含酸素炭化水素の触媒における状態を示す模式図。
【図４】（Ａ）は低炭素数炭化水素を示す模式図、（Ｂ）は低炭素数炭化水素および中炭素数炭化水素を触媒に吸着させたときの触媒温度の変化を示す図。
【図５】（Ａ）は高炭素数含酸素炭化水素を示す模式図、（Ｂ）は高炭素数含酸素炭化水素を触媒に吸着させたときの触媒温度の変化を示す図。
【図６】（Ａ）は含酸素炭化水素を触媒に吸着させたときの触媒温度の変化を示す図、（Ｂ）は含酸素炭化水素と多重結合炭化水素とを触媒に吸着させたときの触媒温度の変化を示す図。
【図７】含酸素炭化水素を触媒に吸着させたときの触媒温度の変化を示す図。
【図８】第２実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理を示すフロー図。
【図９】第３実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理を示すフロー図。
【図１０】第３実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理で用いる係数を示す図であって、（Ａ）は吸着係数を示す図、（Ｂ）はＨＣ脱離係数を示す図、（Ｃ）はＮＯｘ還元係数を示す図、（Ｄ）はＨＣ酸化係数を示す図。
【図１１】第３実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理で用いる温度係数を示す図。
【図１２】第４実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理の一部を示すフロー図。
【図１３】第４実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理の一部を示すフロー図。
【図１４】第４実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理により供給される炭化水素の量と触媒の温度および酸素濃度との関係を示す図。
【図１５】第５実施形態による排気浄化システムを示す模式図。
【図１６】第５実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理の一部を示すフロー図。
【図１７】第６実施形態による排気浄化システムを示す模式図。
【図１８】第６実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理の一部を示すフロー図。
【図１９】第６実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理で用いる係数を示す図であって、（Ａ）は吸着係数を示す図、（Ｂ）はＨ2脱離係数を示す図、（Ｃ）はＮＯｘ還元係数を示す図、（Ｄ）はＨ2酸化係数を示す図。
【図２０】第６実施形態による排気浄化システムの可燃性物質種の制御に関する処理で用いる温度係数を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態による排気浄化システムを図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
（第１実施形態）
第１実施形態による排気浄化システムを図１に示す。排気浄化システム１は、図示しない車両に設けられ、車両の内燃機関（以下、「エンジン」という）１０から排出される排気を浄化するのに用いられる。
【００１０】
車両は、エンジン１０、燃料タンク２、吸気通路１１、排気通路１２、改質通路１４、燃料噴射弁３０、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）４０等を備えている。燃料タンク２には、燃料としての軽油が貯留されている。燃料噴射弁３０は、エンジン１０に設けられている。燃料噴射弁３０は、燃料タンク２に貯留された軽油をエンジン１０の燃焼室に噴射供給する。すなわち、本実施形態では、エンジン１０は、ディーゼルエンジンである。
【００１１】
吸気通路１１は、一端が大気に開放され、他端がエンジン１０に接続するよう設けられている。吸気通路１１は、吸気をエンジン１０に導く。排気通路１２は、一端がエンジン１０に接続し、他端が大気に開放されている。排気通路１２は、エンジン１０の燃焼室で燃料が燃焼することで生じた排気をエンジン１０から大気側へ導く。
【００１２】
吸気通路１１には、図示しないスロットルバルブが設けられている。スロットルバルブは、吸気通路１１を開閉し、吸気通路１１を流れる吸気の量、すなわち、吸気量を制御可能である。
【００１３】
ＥＣＵ４０は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力手段としてのＩ／Ｏ等を有する小型のコンピュータである。ＥＣＵ４０は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ＲＯＭ等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。
【００１４】
ＥＣＵ４０は、各種センサからの信号等の情報に基づき、スロットルバルブ、燃料噴射弁３０等の作動を制御可能である。ＥＣＵ４０は、スロットルバルブの作動を制御することにより、エンジン１０に供給される吸気の量を制御可能である。また、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０の作動を制御することにより、エンジン１０の燃焼室に噴射供給される燃料の量を制御可能である。
【００１５】
排気浄化システム１は、触媒としてのＮＯｘ触媒２１、吸着触媒２２、改質器２５、ヒータ２６、可燃性物質供給部としての炭化水素供給部３１、触媒状態取得部４１、可燃性物質種制御部４２、流量センサ５１、５２、温度センサ６１、６２、６３、濃度センサ７１、７２等を備えている。
【００１６】
ＮＯｘ触媒２１は、排気通路１２に設けられている。ＮＯｘ触媒２１は、例えばアルミナ等からなる担体、および、担体に担持された金属触媒を有している。例えば金属触媒は、Ａｇ2Ｏ（酸化銀）が挙げられる。金属触媒は、微粒粉の状態で担体の表面に設けられている。ＮＯｘ触媒２１は、排気通路１２を流れる排気に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を還元し浄化可能である。なお、ＮＯｘ触媒２１は、炭化水素（ＨＣ）を吸着可能である。また、ＮＯｘ触媒２１に吸着した炭化水素は、温度条件等の変化によりＮＯｘ触媒２１から脱離する。
【００１７】
吸着触媒２２は、排気通路１２においてＮＯｘ触媒２１に対し排気流れの上流側に設けられている。吸着触媒２２は、例えばセラミックス等からなる担体、および、担体の表面に設けられた吸着層および金属触媒層を有している。吸着層は、排気中の炭化水素（ＨＣ）を吸着可能な各種ゼオライトを含有する層である。金属触媒層は、例えば白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）等の基金属成分を担持した活性アルミナを含有する層である。
【００１８】
吸着触媒２２は、触媒温度が比較的低温のときに炭化水素（ＨＣ）を吸着し、触媒温度が酸化活性温度まで上昇すると吸着した炭化水素を脱離して金属触媒層で酸化除去する。ここで、酸化活性温度とは、金属触媒層が活性化する温度のことである。
【００１９】
改質通路１４は、一端が図示しない供給部に接続し、他端が排気通路１２に接続している。ここで、上記供給部は、ポンプ等の加圧により大気側から改質通路１４に新気を導入する。また、改質通路１４の他端は、吸着触媒２２の上流側に位置している。そのため、改質通路１４の一端から流入した新気は、改質通路１４を流れ、排気通路１２で排気と合流し、吸着触媒２２およびＮＯｘ触媒２１に流入する。
【００２０】
炭化水素供給部３１は、改質通路１４に設けられている。炭化水素供給部３１は、燃料タンク２に貯留された燃料（燃料ＨＣ）、すなわち、炭化水素（ＨＣ）を可燃性物質として改質通路１４に噴射し、下流の吸着触媒２２、ＮＯｘ触媒２１に供給可能である。
【００２１】
炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給された炭化水素は、低温時、吸着触媒２２に吸着され、高温時、吸着触媒２２から脱離して酸化除去される。なお、吸着触媒２２で炭化水素が酸化するとき、酸化熱により吸着触媒２２が昇温する。また、ＮＯｘ触媒２１に供給された炭化水素は、還元剤として働き、ＮＯｘ触媒２１によるＮＯｘの浄化作用を促進する。
【００２２】
改質器２５は、改質通路１４に設けられている。改質器２５は、図示しない改質触媒を有している。ヒータ２６は、改質器２５に設けられている。ヒータ２６は、改質器２５を加熱可能である。ＥＣＵ４０は、ヒータ２６の作動を制御可能である。炭化水素供給部３１は、改質通路１４において改質器２５に対し新気流れの上流側に設けられている。そのため、炭化水素供給部３１から噴射された炭化水素（ＨＣ）は、改質器２５に流入する。
【００２３】
炭化水素供給部３１から噴射された炭化水素が、ヒータ２６により加熱された改質器２５を通過すると、炭化水素は、アルデヒド、アルコール、エーテル等、基として酸素（Ｏ）を含む分子構造をもつもの（以下、適宜、「含酸素炭化水素」または「含酸素ＨＣ」という）、炭素数が小さい炭化水素である低炭素数炭化水素、炭素数が大きい炭化水素である高炭素数炭化水素、多重結合を含む炭化水素である多重結合炭化水素等に改質される。すなわち、炭化水素は、改質器２５により、炭素数および基種が所定のものになるよう種類（状態）が制御される。ＥＣＵ４０は、炭化水素供給部３１およびヒータ２６の作動を制御することにより、吸着触媒２２に供給する改質された炭化水素の量および種類等を調整することができる。なお、炭化水素供給部３１から噴射され、改質器２５を通過した炭化水素には、改質により生成された含酸素炭化水素、低炭素数炭化水素、高炭素数炭化水素および多重結合炭化水素の他、改質されていない炭化水素（単結合からなる炭化水素である単結合炭化水素）等が含まれる。
【００２４】
ＨＣ（炭化水素）スリップが多い場合、ヒータ２６により改質器２５の温度を制御したり、炭化水素供給部３１からの炭化水素の噴射量を調節して空燃比を制御したりすることで、改質器２５において改質される炭化水素の量を制御することができる。なお、制御性を上げるため、改質通路１４の炭化水素供給部３１に対し新気流れの上流側に、新気の流量を絞るバルブ等を設け、当該バルブ等により、改質器２５に流入する新気の流量や流速を制御してもよい。
【００２５】
図１に示すように、触媒状態取得部４１、可燃性物質種制御部４２は、機能部としてＥＣＵ４０に設けられている。ここで、ＥＣＵ４０が実行する機能の一部または全部（機能部）を、１つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。つまり、ＥＣＵ４０が提供する機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせによって提供することができる。
【００２６】
流量センサ５１は、吸気通路１１に設けられている。流量センサ５１は、エンジン１０に吸入される吸気の流量を検出可能である。流量センサ５２は、改質通路１４において改質器２５に対し新気流れの上流側に設けられている。流量センサ５２は、改質器２５に流入する新気の流量を検出可能である。流量センサ５１、５２は、検出した流量に対応する信号をＥＣＵ４０に伝送する。
【００２７】
温度センサ６１は、排気通路１２において吸着触媒２２に対し排気流れの上流側に設けられている。温度センサ６１は、吸着触媒２２に流入する排気および新気の温度を検出可能である。温度センサ６２は、改質通路１４において改質器２５に対し新気流れの上流側に設けられている。温度センサ６２は、改質器２５に流入する新気の温度を検出可能である。温度センサ６３は、改質通路１４において改質器２５に対し新気流れの下流側に設けられている。温度センサ６３は、改質器２５から流出した新気の温度を検出可能である。温度センサ６１、６２、６３は、検出した温度に対応する信号をＥＣＵ４０に伝送する。
【００２８】
濃度センサ７１は、排気通路１２においてエンジン１０に対し排気流れの下流側に設けられている。濃度センサ７１は、エンジン１０から排出された排気の酸素濃度を検出可能である。濃度センサ７２は、改質通路１４において改質器２５に対し新気流れの上流側に設けられている。濃度センサ７２は、改質器２５に流入する新気の酸素濃度を検出可能である。濃度センサ７１、７２は、検出した酸素濃度に対応する信号をＥＣＵ４０に伝送する。
【００２９】
触媒状態取得部４１は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的には、触媒状態取得部４１は、温度センサ６１から伝送された信号に基づき、吸着触媒２２の状態のうち温度を取得する。また、触媒状態取得部４１は、濃度センサ７１、７２から伝送された信号に基づき、吸着触媒２２の状態のうち酸素濃度を取得する。また、触媒状態取得部４１は、吸着触媒２２を流れる気体の流速であるガス流量、および、吸着触媒２２に吸着している炭化水素の量であるＨＣ吸着量を取得する。なお、ガス流量、ＨＣ吸着量は、例えばエンジン１０の運転状態等に基づき推定した値である。
【００３０】
可燃性物質種制御部４２は、触媒状態取得部４１により取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、可燃性物質種制御部４２は、触媒状態取得部４１により取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２における炭化水素の酸化熱により吸着触媒２２が早期に昇温するよう、すなわち、炭化水素の炭素数または基種が最適になるよう制御する。ここで、可燃性物質種制御部４２、改質器２５およびヒータ２６は、「可燃性物質種制御部」に対応する。
【００３１】
次に、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図２に基づき説明する。図２に示す一連の処理Ｓ１００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【００３２】
Ｓ１０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的には、ＥＣＵ４０は、温度センサ６１、濃度センサ７１、７２から伝送された信号に基づき、吸着触媒２２の状態として、温度、酸素濃度を取得する。また、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態として、ガス流量、ＨＣ吸着量を取得する。Ｓ１０１の後、処理はＳ１０２へ移行する。
【００３３】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２における炭化水素の酸化熱により吸着触媒２２が早期に昇温するよう、すなわち、炭化水素の炭素数または基種が最適になるよう制御する。Ｓ１０２の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ１００を終了する。
【００３４】
ＥＣＵ４０は、Ｓ１０２の後、一連の処理Ｓ１００を終了し、その後、再び処理Ｓ１００を開始する。このように、処理Ｓ１００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【００３５】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ１０２で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ１０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ１００を実行することにより、改質された可燃性物質（炭化水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【００３６】
次に、可燃性物質種制御部４２により制御（改質）される可燃性物質（炭化水素）の種類による効果の違い等について説明する。
【００３７】
まず、可燃性物質種制御部４２により制御（改質）される可燃性物質（炭化水素）が含酸素炭化水素である場合の効果について、図３に基づき説明する。
【００３８】
吸着触媒２２における炭化水素の酸化速度ｖは、下記式１により表される。
ｖ∝Ａ［ＨＣ］［Ｏ2］ｅ＾（−Ｅ／ＲＴ）  ・・・式１
式１において、Ａは頻度因子、［ＨＣ］は吸着触媒２２における炭化水素（ＨＣ）の濃度、［Ｏ2］は吸着触媒２２における酸素（Ｏ2）の濃度、Ｅは活性化エネルギ、Ｒは気体定数、Ｔは吸着触媒２２の温度である。なお、［ＨＣ］はＨＣ吸着量に比例する。
【００３９】
図３（Ａ）に示すように、可燃性物質種制御部４２により、基として酸素を含まない炭化水素である非含酸素炭化水素が、含酸素炭化水素に変化（改質）する（含酸素化）。炭化水素を含酸素化すると、活性化エネルギを低減することができる。そのため、図３（Ｂ）に示すように、含酸素化した炭化水素（ＨＣ−Ｏ）を吸着触媒２２に吸着させることにより、吸着触媒２２における炭化水素の酸化速度ｖを向上することができる。そのため、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【００４０】
次に、可燃性物質種制御部４２により制御（改質）される可燃性物質（炭化水素）が低炭素数炭化水素、または、高炭素数含酸素炭化水素である場合の効果について、図４、５に基づき説明する。
【００４１】
図４（Ｂ）の実線は、可燃性物質種制御部４２により生成された低炭素数炭化水素（低級ＨＣ：図４（Ａ）参照）および中炭素数炭化水素（中級ＨＣ）を吸着触媒２２に供給したときの触媒温度（吸着触媒２２の温度）の変化を示すものである。ここで、低炭素数炭化水素は、燃料（燃料ＨＣ）と比べ、例えば２００℃程度の高温時でも酸化せずに吸着触媒２２に吸着可能である。そのため、図４（Ｂ）に示すように、例えば停車（アイドリング）等により触媒温度が低下しても、より高温から低炭素数炭化水素を吸着させておくことができ、運転再開時により早期に昇温できる（図４（Ｂ）実線参照）。なお、図４（Ｂ）の破線は、燃料ＨＣを吸着させた場合の触媒温度の変化を示すものであり、燃料ＨＣは高温で吸着させることができないため、昇温が遅れることがわかる。
【００４２】
図５（Ｂ）の実線は、可燃性物質種制御部４２により生成された高炭素数含酸素炭化水素（図５（Ａ）参照）を吸着触媒２２に供給したときの触媒温度（吸着触媒２２の温度）の変化を示すものである。ここで、高炭素数含酸素炭化水素は、高炭素数、かつ、含酸素の炭化水素であり、燃料（燃料ＨＣ）と比べ、より低温から酸化可能である。そのため、図５（Ｂ）に示すように、エンジン始動後、素早く酸化が開始し、早期に昇温できる（図５（Ｂ）実線参照）。なお、図５（Ｂ）の破線は、燃料ＨＣを吸着させた場合の触媒温度の変化を示すものであり、燃料ＨＣは低温で酸化できないため、昇温が遅れることがわかる。
【００４３】
次に、可燃性物質種制御部４２により制御（改質）される可燃性物質（炭化水素）が含酸素炭化水素、または、含酸素炭化水素と多重結合炭化水素との混合物（組み合わせ）である場合の効果について、図６に基づき説明する。
【００４４】
図６（Ａ）は、可燃性物質種制御部４２により生成された含酸素炭化水素を吸着触媒２２に吸着させたときの触媒温度（吸着触媒２２の温度）の変化を示すものである。図６（Ａ）に示すように、含酸素炭化水素を吸着触媒２２に吸着させた場合、比較的低温（３００℃付近）で早期（７０ｓ付近）に昇温することができる。
【００４５】
図６（Ｂ）は、可燃性物質種制御部４２により生成された含酸素炭化水素と多重結合炭化水素とを吸着触媒２２に吸着させたときの触媒温度（吸着触媒２２の温度）の変化を示すものである。図６（Ｂ）に示すように、含酸素炭化水素と多重結合炭化水素とを吸着触媒２２に吸着させた場合、比較的低温（３００℃付近）で早期（７０ｓ付近）に昇温することができるとともに、比較的高温（４００℃付近）においても昇温することができる。
【００４６】
次に、可燃性物質種制御部４２により制御（改質）される可燃性物質（炭化水素）が含酸素炭化水素である場合の効果について、図７に基づき説明する。
【００４７】
図７の実線は、可燃性物質種制御部４２により生成された含酸素炭化水素を吸着触媒２２に吸着させたときの触媒温度（吸着触媒２２の温度）の変化を示すものである。図７に示すように、含酸素炭化水素を吸着触媒２２に吸着させた場合、多重結合炭化水素を吸着させた場合（図７破線参照）と比べ、比較的低温（３００℃付近）で早期（７０ｓ付近）に昇温することができる。よって、多重結合炭化水素と比べ、昇温時間を短縮できる。
【００４８】
このように、可燃性物質種制御部４２により、吸着触媒２２の状態に応じて、炭化水素の炭素数または基種が最適になるよう制御することで、吸着触媒２２を早期に昇温することができる。
【００４９】
以上説明したように、＜１＞＜２＞本実施形態は、エンジン１０からの排気を浄化する排気浄化システム１であって、吸着触媒２２と可燃性物質供給部としての炭化水素供給部３１と触媒状態取得部４１と可燃性物質種制御部（改質器２５、ヒータ２６、可燃性物質種制御部４２）とを備えている。吸着触媒２２は、エンジン１０の排気通路１２に設けられ、可燃性物質としての炭化水素を吸着し酸化させることが可能である。炭化水素供給部３１は、吸着触媒２２に可燃性物質（炭化水素）を供給する。触媒状態取得部４１は、吸着触媒２２の状態を取得する。可燃性物質種制御部４２、改質器２５、ヒータ２６は、触媒状態取得部４１により取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。
【００５０】
本実施形態では、吸着触媒２２の状態に基づき、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を適切に制御することができる。これにより、燃費の悪化やＮＯｘ等のスリップを抑制しつつ、吸着触媒２２を短時間で昇温し活性化することができる。
【００５１】
また、＜３＞本実施形態では、可燃性物質供給部としての炭化水素供給部３１が供給する可燃性物質は、炭化水素である。可燃性物質種制御部４２は、炭化水素の炭素数または基種が最適になるよう制御する。これにより、吸着触媒２２の状態に基づき、吸着触媒２２に供給する炭化水素の種類を最適化することで、吸着触媒２２の昇温を促進できる。
【００５２】
また、＜４＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、基として酸素を含む炭化水素である含酸素炭化水素の量を多くする。これにより、酸化速度の大きい含酸素炭化水素の量を多くして吸着触媒２２に供給することで、吸着触媒２２の昇温を促進できる。
【００５３】
（第２実施形態）
第２実施形態による排気浄化システムについて、図８に基づき説明する。第２実施形態は、物理的な構成は第１実施形態と同様であるが、ＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理が第１実施形態と異なる。
【００５４】
以下、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図８に基づき説明する。図８に示す一連の処理Ｓ２００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【００５５】
Ｓ２０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的な処理は、Ｓ１０１と同様のため、説明を省略する。Ｓ２０１の後、処理はＳ２０２へ移行する。
【００５６】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、例えば２００（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下であると判断した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、処理はＳ２０３へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下でないと判断した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理はＳ２１１へ移行する。
【００５７】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ２以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ２は、例えば１５０（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上であると判断した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、処理はＳ２０４へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上でないと判断した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ２００を終了する。
【００５８】
Ｓ２１１では、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ３以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ３は、例えば２５０（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ３以下であると判断した場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、処理はＳ２１２へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ３以下でないと判断した場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ２００を終了する。
【００５９】
Ｓ２０４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を、高炭素数炭化水素（高級ＨＣ）の量が多くなるよう制御する。ここで、改質器２５において生成される高炭素数炭化水素の量を多くするには、例えば、炭化水素供給部３１から噴射する炭化水素の量を抑えて改質器２５における炭化水素の濃度を下げたり、ヒータ２６による加熱を抑えて改質器２５の温度を比較的低温にしたりして、反応速度を低減することにより実現できる。また、改質通路１４にバルブ等を設けた場合は、当該バルブの開度を下げて改質器２５における酸素濃度を下げて反応速度を低減させたり、バルブの開度を上げて改質器２５を流れる気体の流速を高めて反応時間を低減したりすることにより実現できる。Ｓ２０４の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ２００を終了する。
【００６０】
Ｓ２１２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を、低炭素数炭化水素（低級ＨＣ）の量が多くなるよう制御する。ここで、改質器２５において生成される低炭素数炭化水素の量を多くするには、例えば、炭化水素供給部３１から噴射する炭化水素の量を増大して改質器２５における炭化水素の濃度を上げたり、ヒータ２６による加熱で改質器２５の温度を比較的高温にしたりして、反応速度を高めることにより実現できる。また、改質通路１４にバルブ等を設けた場合は、当該バルブの開度を上げて改質器２５における酸素濃度を上げて反応速度を高めたり、バルブの開度を下げて改質器２５を流れる気体の流速を低下させて反応時間を増大させたりすることにより実現できる。Ｓ２１２の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ２００を終了する。
【００６１】
ＥＣＵ４０は、Ｓ２０３でＮＯと判断した後、Ｓ２１１でＮＯと判断した後、Ｓ２０４、２１２の後、一連の処理Ｓ２００を終了し、その後、再び処理Ｓ２００を開始する。このように、処理Ｓ２００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【００６２】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ２０２〜２０４、２１１、２１２で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ２０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ２００を実行することにより、改質された可燃性物質（炭化水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態（特に温度）に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【００６３】
以上説明したように、＜５＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的低温（例えば、１５０〜２００℃）であるときほど、炭素数が大きい炭化水素である高炭素数炭化水素（高級ＨＣ）の量を多くする。これにより、ＨＣ酸化し難い条件ほど、ＨＣ酸化し易い高炭素数炭化水素を供給することで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させずに吸着触媒２２に吸着でき、かつ、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【００６４】
また、＜７＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ易い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的高温（例えば、２００〜２５０℃）であるときほど、炭素数が小さい炭化水素である低炭素数炭化水素（低級ＨＣ）の量を多くする。これにより、ＨＣ酸化し易い条件ほど、ＨＣ酸化し難い低炭素数炭化水素を供給することで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させずに吸着触媒２２に吸着でき、かつ、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【００６５】
（第３実施形態）
第３実施形態による排気浄化システムについて、図９〜１１に基づき説明する。第３実施形態は、物理的な構成は第１実施形態と同様であるが、ＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理が第１実施形態と異なる。
【００６６】
以下、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図９に基づき説明する。図９に示す一連の処理Ｓ３００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【００６７】
Ｓ３０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的には、ＥＣＵ４０は、温度センサ６１、濃度センサ７１、７２から伝送された信号に基づき、吸着触媒２２の状態として、温度、酸素濃度を取得する。また、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態として、ガス流量を取得する。Ｓ３０１の後、処理はＳ３０２へ移行する。
【００６８】
Ｓ３０２では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２への炭化水素の現在の吸着量であるＨＣ吸着量がＨＣ吸着量閾値Ｃ１以下か否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ４０は、まず、ＨＣ吸着量の今回値（現在の吸着量）を下記式２により算出する。
ＨＣ吸着量の今回値＝ＨＣ吸着係数／ＨＣ吸着量の前回値×ＨＣ供給量−（ＨＣ脱離係数＋ＮＯｘ還元係数＋ＨＣ酸化係数）×ＨＣ吸着量の前回値  ・・・式２
【００６９】
式２における「ＨＣ吸着係数」は、吸着触媒２２への炭化水素の吸着のし易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１０（Ａ）に示す各炭化水素（含酸素炭化水素、単結合炭化水素、多重結合炭化水素）の吸着係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。ここで、ＨＣ吸着係数は、吸着触媒２２に供給される炭化水素の種類毎に算出される。
【００７０】
式２における「ＨＣ吸着量の前回値」は、前回のＳ３０２で算出したＨＣ吸着量である。式２における「ＨＣ供給量」は、前回のＳ２００で吸着触媒２２に供給した炭化水素の量である。
【００７１】
式２における「ＨＣ脱離係数」は、吸着触媒２２からの炭化水素の脱離のし易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１０（Ｂ）に示す各炭化水素（含酸素炭化水素、単結合炭化水素、多重結合炭化水素）のＨＣ脱離係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【００７２】
式２における「ＮＯｘ還元係数」は、吸着触媒２２におけるＮＯｘの還元し易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１０（Ｃ）に示す各炭化水素（含酸素炭化水素、単結合炭化水素、多重結合炭化水素）のＮＯｘ還元係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【００７３】
式２における「ＨＣ酸化係数」は、吸着触媒２２におけるＨＣの酸化し易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１０（Ｄ）に示す各炭化水素（含酸素炭化水素、単結合炭化水素、多重結合炭化水素）のＨＣ酸化係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【００７４】
ＥＣＵ４０は、ＨＣ吸着量閾値Ｃ１を下記式３により算出する。
Ｃ１＝温度係数  ・・・式３
【００７５】
式３における「温度係数」は、吸着触媒２２の温度と、図１１に示す各炭化水素（含酸素炭化水素、単結合炭化水素、多重結合炭化水素）の温度係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【００７６】
ＥＣＵ４０は、上述のようにして算出したＨＣ吸着量（今回値）およびＨＣ吸着量閾値Ｃ１に基づき、ＨＣ吸着量がＨＣ吸着量閾値Ｃ１以下であると判断した場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、処理はＳ３０３へ移行する。一方、ＨＣ吸着量はＨＣ吸着量閾値Ｃ１以下でないと判断した場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ３００を終了する。
【００７７】
Ｓ３０３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ３０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、例えば２００（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下であると判断した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、処理はＳ３０４へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下でないと判断した場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ３００を終了する。
【００７８】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ３０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を、高炭素数の含酸素炭化水素の量が多くなるよう制御する。Ｓ３０４の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ３００を終了する。
【００７９】
ＥＣＵ４０は、Ｓ３０２でＮＯと判断した後、Ｓ３０３でＮＯと判断した後、Ｓ３０４の後、一連の処理Ｓ３００を終了し、その後、再び処理Ｓ３００を開始する。このように、処理Ｓ３００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【００８０】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ３０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ３０２〜３０４で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ３０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ３００を実行することにより、改質された可燃性物質（炭化水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態（特にＨＣ吸着量と温度）に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【００８１】
（第４実施形態）
第４実施形態による排気浄化システムについて、図１２〜１４に基づき説明する。第４実施形態は、物理的な構成は第１実施形態と同様であるが、ＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理が第１実施形態と異なる。
【００８２】
以下、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図１２、１３に基づき説明する。図１２、１３に示す一連の処理Ｓ４００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【００８３】
Ｓ４０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的な処理は、Ｓ１０１と同様のため、説明を省略する。Ｓ４０１の後、処理はＳ４０２へ移行する。
【００８４】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、例えば２００（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下であると判断した場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、処理はＳ４０３へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下でないと判断した場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、処理はＳ４２１へ移行する。
【００８５】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ２以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ２は、例えば１５０（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上であると判断した場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、処理はＳ４０４へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上でないと判断した場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００８６】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の酸素濃度が所定値Ｃ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｃ１は、例えば５（％）に設定されている。吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ１以下であると判断した場合（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、処理はＳ４０５へ移行する。一方、吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ１以下でないと判断した場合（Ｓ４０４：ＮＯ）、処理はＳ４１１へ移行する。
【００８７】
Ｓ４１１では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の酸素濃度が所定値Ｃ２以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｃ２は、例えば１０（％）に設定されている。吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ２以下であると判断した場合（Ｓ４１１：ＹＥＳ）、処理はＳ４１２へ移行する。一方、吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ２以下でないと判断した場合（Ｓ４１１：ＮＯ）、処理はＳ４３２へ移行する。
【００８８】
Ｓ４２１では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ３以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ３は、例えば２５０（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ３以上であると判断した場合（Ｓ４２１：ＹＥＳ）、処理はＳ４２２へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ３以上でないと判断した場合（Ｓ４２１：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００８９】
Ｓ４２２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の酸素濃度が所定値Ｃ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｃ１は、例えば５（％）に設定されている。吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ１以下であると判断した場合（Ｓ４２２：ＹＥＳ）、処理はＳ４１２へ移行する。一方、吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ１以下でないと判断した場合（Ｓ４２２：ＮＯ）、処理はＳ４３１へ移行する。
【００９０】
Ｓ４３１では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の酸素濃度が所定値Ｃ２以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｃ２は、例えば１０（％）に設定されている。吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ２以下であると判断した場合（Ｓ４３１：ＹＥＳ）、処理はＳ４３２へ移行する。一方、吸着触媒２２の酸素濃度は所定値Ｃ２以下でないと判断した場合（Ｓ４３１：ＮＯ）、処理はＳ４３３へ移行する。
【００９１】
Ｓ４０５では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が最大となるよう制御する。ここで、「吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が最大」とは、炭化水素供給部３１により供給可能な最大量のことをいう。Ｓ４０５の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００９２】
Ｓ４１２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が大となるよう制御する。ここで、「吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が大」とは、Ｓ４０５における供給量（最大）より少ない供給量のことをいう。Ｓ４１２の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００９３】
Ｓ４３２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が小となるよう制御する。ここで、「吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が小」とは、Ｓ４１２における供給量（大）より少ない供給量のことをいう。Ｓ４３２の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００９４】
Ｓ４３３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が最小となるよう制御する。ここで、「吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量が最小」とは、Ｓ４１２における供給量（小）より少ない供給量のことであって、炭化水素供給部３１により供給可能な最小量のことをいう。Ｓ４３３の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ４００を終了する。
【００９５】
ＥＣＵ４０は、Ｓ４０３でＮＯと判断した後、Ｓ４２１でＮＯと判断した後、Ｓ４０５、４１２、４３２、４３３の後、一連の処理Ｓ４００を終了し、その後、再び処理Ｓ４００を開始する。このように、処理Ｓ４００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【００９６】
なお、処理Ｓ４００では、吸着触媒２２の温度が低く、酸素濃度が低いとき、すなわち、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件であるとき（Ｓ４０３：ＹＥＳ）ほど、吸着触媒２２への炭化水素の供給量は大となる。一方、吸着触媒２２の温度が高く、酸素濃度が高いとき、すなわち、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ易い条件であるとき（Ｓ４２２：ＮＯ）ほど、吸着触媒２２への炭化水素の供給量は小となる（図１４参照）。
【００９７】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ４０２〜４０５、４１１、４１２、４２１、４２２、４３１、４３２、４３３で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ４０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の量を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ４００を実行することにより、適切な量の可燃性物質（炭化水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態（特に温度と酸素濃度）に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【００９８】
以上説明したように、＜１１＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が低く、酸素濃度が低いときほど、吸着触媒２２に供給する炭化水素の量を多くする。これにより、ＨＣ酸化し難い条件ほど、ＨＣの供給量を増大させることで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させず、かつ、より短時間でＨＣ吸着でき、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【００９９】
（第５実施形態）
第５実施形態による排気浄化システムを図１５に示す。第５実施形態は、物理的な構成等が第１実施形態と異なる。
【０１００】
本実施形態では、排気浄化システム１は、第１実施形態で示した改質器２５、ヒータ２６、流量センサ５２、温度センサ６２、６３、濃度センサ７２を備えていない。その代わり、排気浄化システム１は、オゾナイザ３５を備えている。
【０１０１】
オゾナイザ３５は、改質通路１４に設けられている。オゾナイザ３５は、オゾン（Ｏ3）を生成可能である。ＥＣＵ４０は、オゾナイザ３５の作動を制御し、オゾナイザ３５により生成されるオゾンの量等を制御可能である。
【０１０２】
炭化水素供給部３１は、改質通路１４においてオゾナイザ３５に対し新気流れの下流側に設けられている。炭化水素供給部３１から噴射された炭化水素は、オゾナイザ３５で生成されたオゾンと反応することにより、含酸素炭化水素等に改質される。これにより、改質された炭化水素を吸着触媒２２に供給することができる。ここで、オゾナイザ３５は、「可燃性物質種制御部」に含まれる。
【０１０３】
以下、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図１６に基づき説明する。図１６に示す一連の処理Ｓ５００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【０１０４】
Ｓ５０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的な処理は、Ｓ１０１と同様のため、説明を省略する。Ｓ５０１の後、処理はＳ５０２へ移行する。
【０１０５】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ４０は、Ｓ５０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、例えば２００（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下であると判断した場合（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、処理はＳ５０３へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下でないと判断した場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ５００を終了する。
【０１０６】
Ｓ５０３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ５０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ２以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ２は、例えば１５０（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上であると判断した場合（Ｓ５０３：ＹＥＳ）、処理はＳ５０４へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ２以上でないと判断した場合（Ｓ５０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ５００を終了する。
【０１０７】
Ｓ５０４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ５０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１およびオゾナイザ３５等の作動を制御し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を、含酸素炭化水素の量が多くなるよう制御する。ここで、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を、含酸素炭化水素の量が多くなるようにするには、例えば、オゾナイザ３５で生成するオゾンの量を多くすることにより実現できる。また、改質通路１４にバルブ等を設けた場合は、当該バルブの開度を上げてオゾナイザ３５における酸素濃度を高めることにより実現できる。Ｓ５０４の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ５００を終了する。
【０１０８】
ＥＣＵ４０は、Ｓ５０２でＮＯと判断した後、Ｓ５０３でＮＯと判断した後、Ｓ５０４の後、一連の処理Ｓ５００を終了し、その後、再び処理Ｓ５００を開始する。このように、処理Ｓ５００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【０１０９】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ５０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ５０２〜５０４で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ５０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（炭化水素）の種類を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ５００を実行することにより、改質された可燃性物質（炭化水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態（特に温度）に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【０１１０】
以上説明したように、＜４＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、基として酸素を含む炭化水素である含酸素炭化水素の量を多くする。これにより、酸化速度の大きい含酸素炭化水素の量を多くして吸着触媒２２に供給することで、吸着触媒２２の昇温を促進できる。
【０１１１】
また、＜６＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的低温（例えば、１５０〜２００℃）であるときほど、基として酸素を含む炭化水素である含酸素炭化水素の量を多くする。これにより、ＨＣ酸化し難い条件ほど、ＨＣ酸化し易い含酸素炭化水素を供給することで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させずに吸着触媒２２に吸着でき、かつ、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【０１１２】
（第６実施形態）
第６実施形態による排気浄化システムを図１７に示す。第６実施形態は、物理的な構成等が第１実施形態と異なる。
【０１１３】
本実施形態では、排気浄化システム１は、第１実施形態で示した炭化水素供給部３１、流量センサ５２、温度センサ６２、濃度センサ７２を備えていない。その代わり、排気浄化システム１は、尿素タンク２７、ポンプ２８を備えている。
【０１１４】
尿素タンク２７は、改質通路１４の一端に設けられている。尿素タンク２７は、尿素を貯留可能である。ポンプ２８は、尿素タンク２７に設けられ、尿素タンク２７に貯留された尿素を改質通路１４に放出し、下流の改質器２５、吸着触媒２２およびＮＯｘ触媒２１に供給可能である。なお、温度センサ６３は、改質器２５に設けられている。
【０１１５】
尿素タンク２７からＮＯｘ触媒２１に供給された尿素は、還元剤として働き、ＮＯｘ触媒２１によるＮＯｘの浄化作用を促進する。ＥＣＵ４０は、ポンプ２８の作動を制御することにより、ＮＯｘ触媒２１に供給される尿素の量を制御可能である。
【０１１６】
尿素タンク２７から放出された尿素が、ヒータ２６により加熱された改質器２５を通過すると、尿素は、可燃性物質としてのアンモニア（ＮＨ3）または水素（Ｈ2）に改質される。改質器２５により尿素から改質されて生成されたアンモニアまたは水素を吸着触媒２２に供給することにより、吸着触媒２２を早期に昇温することができる。ＥＣＵ４０は、ポンプ２８およびヒータ２６の作動を制御することにより、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（アンモニア、水素）の量等を調整することができる。
【０１１７】
以下、本実施形態のＥＣＵ４０による可燃性物質種の制御に関する処理について、図１８に基づき説明する。図１８に示す一連の処理Ｓ６００は、例えば車両のイグニッションキーがオンされＥＣＵ４０が起動すると、実行される。
【０１１８】
Ｓ６０１では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２の状態を取得する。具体的な処理は、Ｓ１０１と同様のため、説明を省略する。Ｓ６０１の後、処理はＳ６０２へ移行する。
【０１１９】
Ｓ６０２では、ＥＣＵ４０は、吸着触媒２２への水素の現在の吸着量であるＨ2吸着量がＨ2吸着量閾値Ｃ１以下か否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ４０は、まず、Ｈ2吸着量の今回値（現在の吸着量）を下記式４により算出する。
Ｈ2吸着量の今回値＝Ｈ2吸着係数／Ｈ2吸着量の前回値×Ｈ2供給量−（Ｈ2脱離係数＋ＮＯｘ還元係数＋Ｈ2酸化係数）×Ｈ2吸着量の前回値  ・・・式４
【０１２０】
式４における「Ｈ2吸着係数」は、吸着触媒２２への水素の吸着のし易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１９（Ａ）に示す吸着係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【０１２１】
式４における「Ｈ2吸着量の前回値」は、前回のＳ６０２で算出したＨ2吸着量である。式４における「Ｈ2供給量」は、前回のＳ６００で吸着触媒２２に供給した水素の量である。
【０１２２】
式４における「Ｈ2脱離係数」は、吸着触媒２２からの水素の脱離のし易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１９（Ｂ）に示すＨ2脱離係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【０１２３】
式４における「ＮＯｘ還元係数」は、吸着触媒２２におけるＮＯｘの還元し易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１９（Ｃ）に示すＮＯｘ還元係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【０１２４】
式４における「Ｈ2酸化係数」は、吸着触媒２２におけるＨ2の酸化し易さを示す係数であり、吸着触媒２２の温度と、図１９（Ｄ）に示すＨ2酸化係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【０１２５】
ＥＣＵ４０は、Ｈ2吸着量閾値Ｃ１を下記式５により算出する。
Ｃ１＝温度係数  ・・・式５
【０１２６】
式５における「温度係数」は、吸着触媒２２の温度と、図２０に示す温度係数と温度との関係を示すグラフとから算出する。
【０１２７】
ＥＣＵ４０は、上述のようにして算出したＨ2吸着量（今回値）およびＨ2吸着量閾値Ｃ１に基づき、Ｈ2吸着量がＨ2吸着量閾値Ｃ１以下であると判断した場合（Ｓ６０２：ＹＥＳ）、処理はＳ６０３へ移行する。一方、Ｈ2吸着量はＨ2吸着量閾値Ｃ１以下でないと判断した場合（Ｓ６０２：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ６００を終了する。
【０１２８】
Ｓ６０３では、ＥＣＵ４０は、Ｓ６０１で取得した吸着触媒２２の温度が所定値Ｔ１以下か否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、例えば２００（℃）に設定されている。吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下であると判断した場合（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、処理はＳ６０４へ移行する。一方、吸着触媒２２の温度は所定値Ｔ１以下でないと判断した場合（Ｓ６０３：ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ６００を終了する。
【０１２９】
Ｓ６０４では、ＥＣＵ４０は、Ｓ６０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、炭化水素供給部３１から吸着触媒２２に供給する可燃性物質（アンモニア、水素）の種類を制御する。具体的には、ＥＣＵ４０は、取得した吸着触媒２２の状態に基づき、ポンプ２８および改質器２５のヒータ２６等の作動を制御し、吸着触媒２２に供給される可燃性物質の種類を、水素の量が多くなるよう制御する。ここで、改質器２５において生成される水素の量を多くするには、例えば、ヒータ２６による加熱で改質器２５の温度を比較的高温にして、尿素から水素への改質反応を促進することにより実現できる。Ｓ６０４の後、ＥＣＵ４０は、一連の処理Ｓ６００を終了する。
【０１３０】
ＥＣＵ４０は、Ｓ６０２でＮＯと判断した後、Ｓ６０３でＮＯと判断した後、Ｓ６０４の後、一連の処理Ｓ６００を終了し、その後、再び処理Ｓ６００を開始する。このように、処理Ｓ６００は、ＥＣＵ４０の起動中、繰り返し実行される処理である。
【０１３１】
上述のように、ＥＣＵ４０は、Ｓ６０１で触媒状態取得部４１として機能し、吸着触媒２２の状態を取得する。また、ＥＣＵ４０は、Ｓ６０２〜６０４で可燃性物質種制御部４２として機能し、Ｓ６０１で取得した吸着触媒２２の状態に基づき、吸着触媒２２に供給する可燃性物質（アンモニア、水素）の種類を制御する。このように、ＥＣＵ４０は、処理Ｓ６００を実行することにより、尿素を改質することで生成された可燃性物質（水素）が吸着触媒２２に供給され、吸着触媒２２の状態（特にＨ2吸着量と温度）に応じて、吸着触媒２２を早期に昇温できる。
【０１３２】
以上説明したように、＜１２＞本実施形態では、吸着触媒２２に供給する可燃性物質は、尿素を改質したものである。可燃性物質種制御部４２は、尿素を改質し、吸着触媒２２に供給する可燃性物質とする。これにより、吸着触媒２２の状態に基づいて、尿素を改質し可燃性物質を吸着触媒２２に供給することで、吸着触媒２２の昇温を促進できる。
【０１３３】
また、＜１３＞本実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的低温（例えば、２００℃以下）であるときほど、尿素を改質し、吸着触媒２２に供給する水素の量を多くする。これにより、酸化速度の大きい水素の量を多くして吸着触媒２２に供給することで、吸着触媒２２の昇温を促進できる。
【０１３４】
（他の実施形態）
上述の実施形態では、吸着触媒２２とＮＯｘ触媒２１とを別体に設ける例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、吸着触媒２２とＮＯｘ触媒２１とは一体に設けてもよい。
【０１３５】
また、上述の第２実施形態では、可燃性物質種制御部４２が、吸着触媒２２の温度が比較的低いときほど、高炭素数炭化水素（高級ＨＣ）の量を多くする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の酸素濃度が比較的低いときほど、高炭素数炭化水素（高級ＨＣ）の量を多くしてもよい。
【０１３６】
また、上述の第２実施形態では、可燃性物質種制御部４２が、吸着触媒２２の温度が比較的高いときほど、低炭素数炭化水素（低級ＨＣ）の量を多くする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ易い条件、すなわち、吸着触媒２２の酸素濃度が比較的高いときほど、低炭素数炭化水素の量を多くしてもよい。
【０１３７】
また、上述の第５実施形態では、可燃性物質種制御部４２が、吸着触媒２２の温度が比較的低いときほど、含酸素炭化水素の量を多くする例を示した。これに対し、本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の酸素濃度が比較的低いときほど、含酸素炭化水素の量を多くしてもよい。
【０１３８】
また、＜８＞本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ易い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的高く、酸素濃度が比較的高いときほど、多重結合を含む炭化水素の量を多くしてもよい。これにより、ＨＣ酸化し易い条件ほど、ＨＣ酸化し難い多重結合を含む炭化水素を供給することで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させずに吸着触媒２２に吸着でき、かつ、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【０１３９】
また、＜９＞本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着性の高い炭化水素である多重結合を含む炭化水素の量を多くしてもよい。これにより、吸着触媒２２への炭化水素の吸着量を増大させることで、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【０１４０】
また、＜１０＞本発明の他の実施形態では、可燃性物質種制御部４２は、吸着触媒２２において可燃性物質（炭化水素）を酸化させ難い条件、すなわち、吸着触媒２２の温度が比較的低く、酸素濃度が比較的低いときほど、炭化水素を改質し、水素の量を多くしてもよい。これにより、ＨＣ酸化し難い条件ほど、ＨＣ酸化し易い水素を供給することで、炭化水素（ＨＣ）を酸化させずに吸着触媒２２に吸着でき、かつ、より早く吸着触媒２２を昇温できる。
【０１４１】
また、本発明の他の実施形態では、可燃性物質供給部としての炭化水素供給部３１は、炭化水素を噴射するインジェクタに限らず、例えば燃料（炭化水素）を気化して供給する燃料気化器等であってもよい。
このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１  排気浄化システム、１０  エンジン（内燃機関）、１２  排気通路、２２  吸着触媒（触媒）、２８  ポンプ（可燃性物質供給部）、３１  炭化水素供給部（可燃性物質供給部）、４１  触媒状態取得部、２５  改質器（可燃性物質種制御部）、２６  ヒータ（可燃性物質種制御部）、３５  オゾナイザ（可燃性物質種制御部）、４２  可燃性物質種制御部
【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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【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】
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【図１４】
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【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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【図２０】
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