(57)【要約】【課題】触媒温度を効率的に低下させて触媒の熱劣化を抑制することができる触媒コンバータの冷却機構を提供する。【解決手段】触媒コンバータ１０は、間隙Ｓを介して触媒ケース１１を覆う冷却液ケース１３を備え、冷却源２１、冷却源２１からの冷却液を間隙に供給する供給路２２、供給路２２に設けられて冷却源２１と間隙Ｓとの間を連通または遮断する第１弁２４、間隙Ｓに供給された冷却液を冷却源２１に供給する回収路２５、回収路２５に設けられて間隙Ｓと冷却源２１との間を連通または遮断する第２弁２６、予め設定された触媒温度に基づいて第１弁２４及び第２弁２６を開閉する制御部４０を備え、予め設定された触媒温度よりも触媒温度が低下した際に第１弁２４を閉鎖し、第１弁２４を閉鎖したしかる後に第２弁２６を閉鎖するとともに、予め設定された触媒温度に触媒温度が上昇した際に第１弁２４及び第２弁２６を共に開放する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を内蔵し、排気導入口及び排気排出口を有する触媒ケースを備えた触媒コンバータを冷却する触媒コンバータの冷却機構において、
前記触媒コンバータは、前記触媒ケースの外表面と間隙を介して該触媒ケースの一部または全部を覆う冷却液ケースを備え、
冷却源と、
該冷却源からの冷却液を前記間隙に供給する供給路と、
該供給路に設けられて前記冷却源と前記間隙との間を連通または遮断する第１弁と、
前記間隙に供給された前記冷却液を前記冷却源に供給する回収路と、
該回収路に設けられて前記間隙と前記冷却源との間を連通または遮断する第２弁と、
予め設定された前記触媒の触媒温度に基づいて前記第１弁及び前記第２弁を開閉する制御部と、を備え、
該制御部は、
予め設定された前記触媒温度に該触媒温度が上昇した際に前記第１弁及び第２弁を共に開放するとともに、予め設定された前記触媒温度よりも該触媒温度が低下した際に前記第１弁を閉鎖し、該第１弁を閉鎖したしかる後に前記第２弁を閉鎖することを特徴とする触媒コンバータの冷却機構。
【請求項２】
前記冷却源は、
車両の内燃機関の熱を放熱する放熱器であることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバータの冷却機構。
【請求項３】
前記冷却源は、
車両の変速装置に設けられて該変速装置の熱と熱交換を行う熱交換器であることを特徴とする請求項１に記載の触媒コンバータの冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触媒コンバータの冷却機構、特に、触媒を内蔵し、排気導入口及び排気排出口を有する触媒コンバータの冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒コンバータは、一般的に、内燃機関から排出される排気ガスの排気通路に設けられ、触媒を内蔵する触媒担体に排気ガスを通過させることによって、排気ガス中の有害成分を浄化する装置である。
【０００３】
このような触媒コンバータは、触媒温度を高温にして触媒機能を活性化させる必要があることから、内燃機関内の燃焼温度によって触媒温度を高温にすべく、内燃機関の近傍に配置されることがある。
【０００４】
その一方で、触媒温度が過度に高温となると触媒が熱劣化することから、かかる場合には、触媒温度を低下させる必要がある。このような対策として、触媒を冷却して触媒温度を低下させることを目的とした技術が、種々提案されている。
【０００５】
特許文献１には、走行風やラジエータファンからの冷却風で触媒コンバータを冷却する触媒コンバータの空冷機構が開示されている。
【０００６】
この触媒コンバータの空冷機構は、触媒コンバータの外側に、その外側の一部を覆う外側管が形成され、この外側管と触媒コンバータの外側との間の空間に冷却風を導入する冷却風導入手段、及び冷却風導入手段を制御する制御手段を備え、冷却風導入手段が走行風やラジエータファンからの冷却風を空間に導入して、触媒コンバータを介して触媒を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２７９６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えば、点火装置の不具合による失火によって、多量の未燃焼ガスが触媒コンバータ内に流入したり、急坂の登坂時において導入される走行風が減少したりすることによって、触媒温度が高温になることがある。
【０００９】
かかる場合には、触媒を冷却する必要があるところ、上記特許文献１のような空冷機構によっては、内燃機関の低負荷時及び高負荷時といった広範な運転域において、触媒温度を適切に制御することができないことから、触媒温度が過度に上昇した場合において、触媒温度を効率的に低下させることができないことが懸念される。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒温度を効率的に低下させて触媒の熱劣化を抑制することができる触媒コンバータの冷却機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による触媒コンバータの冷却機構は、触媒を内蔵し、排気導入口及び排気排出口を有する触媒ケースを備えた触媒コンバータを冷却する触媒コンバータの冷却機構において、前記触媒コンバータは、前記触媒ケースの外表面と間隙を介して該触媒ケースの一部または全部を覆う冷却液ケースを備え、冷却源と、該冷却源からの冷却液を前記間隙に供給する供給路と、該供給路に設けられて前記冷却源と前記間隙との間を連通または遮断する第１弁と、前記間隙に供給された前記冷却液を前記冷却源に供給する回収路と、該回収路に設けられて前記間隙と前記冷却源との間を連通または遮断する第２弁と、予め設定された前記触媒の触媒温度に基づいて前記第１弁及び前記第２弁を開閉する制御部と、を備え、該制御部は、予め設定された前記触媒温度に該触媒温度が上昇した際に前記第１弁及び第２弁を共に開放するとともに、予め設定された前記触媒温度よりも該触媒温度が低下した際に前記第１弁を閉鎖し、該第１弁を閉鎖したしかる後に前記第２弁を閉鎖することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、予め設定された触媒温度に基づいて、制御部によって第１弁が開放されて供給路を介して触媒コンバータの間隙に冷却液が供給されるとともに、制御部によって第２弁が開放されて触媒コンバータの間隙に供給された冷却液が冷却源に再び供給される。
【００１３】
冷却液が触媒コンバータの間隙に供給されることによって、触媒が冷却されるとともに、触媒を冷却した冷却液は、回収路を介して冷却源に再び供給される。
【００１４】
このように、冷却源からの冷却液の供給及び冷却源への冷却液の再度の供給が繰り返される工程において触媒が冷却されることから、触媒温度を効率的に低下させることができ、触媒の熱劣化を防止することができる。
【００１５】
一方、触媒温度が予め設定された触媒温度よりも低下した際には、制御部によって第１弁が閉鎖され、第１弁が閉鎖されたしかる後に、制御部によって第２弁が閉鎖されることから、触媒コンバータの間隙に供給されて触媒を冷却することにより加熱されて水蒸気化した冷却液が、間隙内に密閉状態で封じ込められる。
【００１６】
これにより、水蒸気化した冷却液によって触媒の放熱が抑制されることから、例えば、内燃機関が冷態状態で再始動した場合であっても、液相状態の冷却液によって暖機が妨げられることがない。従って、触媒機能が早期に活性化された状態で車両を走行させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の触媒コンバータの冷却機構において、前記冷却源は、車両の内燃機関の熱を放熱する放熱器であることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、内燃機関の熱を放熱する放熱器が触媒コンバータの冷却源として用いられることから、放熱器で冷却された冷却液によって触媒コンバータの触媒が冷却される一方、触媒の冷却によって加熱された冷却液によって、内燃機関が暖機される。
【００１９】
従って、冷却要求に応じて触媒が冷却されるとともに、内燃機関が過冷却されている場合においては、内燃機関が暖機されることから、車両の良好な走行状態が確保される。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の触媒コンバータの冷却機構において、前記冷却源は、車両の変速装置に設けられて該変速装置の熱と熱交換を行う熱交換器であることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、変速装置に設けられた熱交換器が触媒コンバータの冷却源として用いられることから、熱交換器で冷却された冷却液によって触媒コンバータの触媒が冷却される一方、触媒の冷却によって加熱された冷却液によって、変速装置が暖機される。
【００２２】
従って、冷却要求に応じて触媒が冷却されるとともに、変速装置が過冷却されている場合においては、変速装置が暖機されることから、車両の良好な走行状態が確保される。
【発明の効果】
【００２３】
この発明によれば、触媒温度に基づいて、制御部によって第１弁が開放されて供給路を介して触媒コンバータの間隙に冷却液が供給されるとともに、制御部によって第２弁が開放されて触媒コンバータの間隙に供給された冷却液が冷却源に再び供給される。
【００２４】
このように、冷却源からの冷却液の供給及び冷却源への冷却液の再度の供給が繰り返される工程において、冷却要求に応じて触媒が冷却される。従って、触媒温度を効率的に低下させて触媒の熱劣化を防止することができることから、車両の良好な走行状態が確保される。
【００２５】
一方、第１弁の閉鎖及びこれに続く第２弁の閉鎖によって、触媒コンバータの間隙に供給されて触媒を冷却することにより加熱されて水蒸気化した冷却液が、間隙内に密閉状態で封じ込められる。
【００２６】
これにより、水蒸気化した冷却液によって触媒の放熱が抑制されることから、例えば、内燃機関が冷態状態で再始動した場合であっても、触媒温度を良好に上昇させることができる。従って、触媒機能が早期に活性化された状態で、車両を走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る触媒コンバータの冷却機構の概略を説明する図である。
【図２】同じく、本実施の形態に係る触媒コンバータの冷却機構による触媒コンバータの冷却工程の概略を説明する図である。
【図３】同じく、本実施の形態に係る触媒コンバータの冷却機構による触媒コンバータの冷却工程の概略を説明する図である。
【図４】本発明の第２実施の形態に係る触媒コンバータの冷却機構の概略を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
次に、本発明の各実施の形態について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、実施の形態では、触媒コンバータが、車両の内燃機関の排気系に配設される触媒コンバータである場合を例として説明する。
【００２９】
（第１実施の形態）
本発明の第１実施の形態について、図１〜図３に基づいて説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る触媒コンバータの冷却機構の概略を説明する図である。図示のように、触媒コンバータの冷却機構１は、冷却対象となる触媒コンバータ１０、及びこの触媒コンバータ１０を冷却する冷却回路２０を備える。
【００３１】
触媒コンバータ１０は、触媒ケース１１、触媒ケース１１に収容される触媒担体１２、及び触媒ケース１１の全部を覆う冷却液ケース１３を備える。
【００３２】
触媒ケース１１は、矢線Ｕで示す触媒ケース１１の上流側に向かって突出して開口する排気導入口である排気ガス導入口１１ｂ、及び矢線Ｄで示す下流側に向かって突出して開口する排気排出口である排気ガス排出口１１ｃを有する略円筒状に形成されている。
【００３３】
触媒担体１２は、触媒ケース１１の内表面に嵌合して触媒ケース１１内に収容される円柱状に形成され、上流側Ｕから下流側Ｄに亘って連続する隔壁によって区画されたセル１２ａを有するハニカム状に形成される。この触媒担体１２には、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等の触媒が内蔵される。
【００３４】
冷却液ケース１３は、触媒ケース１１の外表面１１ａと間隙Ｓを介して触媒ケース１１の全部を覆う略円筒状に形成される。
【００３５】
冷却回路２０は、冷却源である冷却装置２１、車両の内燃機関であるエンジン３０の熱を放熱する放熱器であって冷却源となるラジエータ装置３１を備える。
【００３６】
冷却装置２１は、冷却液（クーラント）を、グリルを介して車両内に導入される走行風Ｗ１によって冷却する装置である。
【００３７】
一方、ラジエータ装置３１は、冷却液（クーラント）を、グリルを介して車両内に導入される走行風Ｗ２によって冷却し、この冷却液でエンジン３０を冷却する装置であり、本実施の形態では、触媒コンバータ１０に供給される冷却液の冷却源として、冷却装置２１と選択的に用いられる。
【００３８】
ラジエータ装置３１の冷却液は、本実施の形態では、電磁式のウォータポンプ３２によって、エンジン３０のウォータジャケットに供給されて、エンジン３０が冷却される。
【００３９】
さらに、冷却回路２０は、冷却装置２１あるいはラジエータ装置３１からの冷却液を触媒ケース１１と冷却液ケース１３との間隙Ｓに供給する供給路２２、及び間隙Ｓに供給された冷却液を冷却装置２１あるいはラジエータ装置３１に供給する回収路２５を備える。
【００４０】
供給路２２は、冷却装置２１と触媒コンバータ１０の排気ガス導入口１１ｂ側における間隙Ｓとの間の主供給路２２Ａ、及びラジエータ装置３１と主供給路２２Ａとの間の副供給路２２Ｂを備える。
【００４１】
供給路２２の主供給路２２Ａには、電磁式のウォータポンプ２３、及び冷却装置２１と間隙Ｓとの間を開閉によって連通または遮断する第１弁２４が、冷却装置２１から触媒コンバータ１０の間隙Ｓに向かって順に配設されている。
【００４２】
副供給路２２Ｂは、ラジエータ装置３１から、主供給路２２Ａにおける冷却装置２１とウォータポンプ２３との間に亘って配設され、ラジエータ装置３１からの冷却液を主供給路２２Ａに流入させる。
【００４３】
回収路２５は、触媒コンバータ１０の排気ガス排出口１１ｃ側における間隙Ｓと冷却装置２１との間の主回収路２５Ａを備える。
【００４４】
主回収路２５Ａには、間隙Ｓと冷却装置２１との間を開閉によって連通または遮断する第２弁２６、冷却液を液相と気相とに分離する気液分離タンク２７、及び冷却液の回収経路を冷却装置２１とラジエータ装置３１とに選択的に切り替える三方弁２８が、触媒コンバータ１０の間隙Ｓから冷却装置２１に向かって順に配設されている。
【００４５】
一方、回収路２５は、三方弁２８とラジエータ装置３１との間に配設される副回収路２５Ｂを備え、三方弁２８によって冷却液の回収経路がラジエータ装置３１側に切り替えられている際に、間隙Ｓに供給された冷却液が副回収路２５Ｂを介してラジエータ装置３１に回収される。
【００４６】
上記構成の冷却回路２０では、触媒コンバータ１０への冷却液の供給及び触媒コンバータ１０からの冷却液の回収が、第１弁２４及び第２弁２６の開閉によって実行されるとともに、冷却装置２１あるいはラジエータ装置３１への冷却液の選択的な回収経路が三方弁２８によって切り替えられる。
【００４７】
これら第１弁２４及び第２弁２６の開閉制御、及び第３弁２８の切替制御は、冷却回路２０に設けられた制御部４０によって制御される。
【００４８】
この制御部４０には、予め設定された触媒温度に基づいて、第１弁２４及び第２弁２６の開閉を制御するとともに、予め設定された触媒温度及びエンジン３０の運転状態に基づいて三方弁２８の切替を制御する制御プログラムが格納されている。
【００４９】
触媒温度は、本実施の形態では、例えば、触媒コンバータ１０に設けられた図示しない温度センサによって検知され、エンジン３０の運転状況は、例えば、エンジン３０の回転数に基づいて把握される。
【００５０】
次に、本実施の形態に係る冷却回路２０による触媒コンバータ１０の冷却工程について説明する。
【００５１】
例えば、車両の走行開始時において、温度センサが検知した触媒温度が予め設定された触媒温度以下である場合は、第１弁２４及び第２弁２６が閉鎖される。
【００５２】
この状態において、エンジン３０の燃焼温度によって触媒温度が上昇する。このとき、第１弁２４及び第２弁２６は閉鎖されていることから、触媒コンバータ１０の間隙Ｓが密閉される。これにより、触媒の放熱が抑制されて、触媒機能の活性化が促進される。
【００５３】
次に、例えば、点火装置の不具合による失火によって、未燃焼ガスが触媒コンバータ１０内に流入した場合や、急坂の登坂時において導入される走行風が減少する場合には、触媒温度が過度に上昇する。
【００５４】
触媒温度の過度の上昇によって、温度センサが予め設定された触媒温度を検知すると、図１で示すように、制御部４０によって、第１弁２４及び第２弁２６が開放される。
【００５５】
一方、この場合において、例えば、エンジン３０の回転数に基づいて、車両の走行によってエンジン３０が暖機されている通常の運転状態であると把握される場合は、制御部４０によって三方弁２８が切り替えられて、冷却液を冷却装置２１に供給するように回収経路が選択される。
【００５６】
第１弁２４の開放によって、冷却装置２１で冷却された冷却液が、ウォータポンプ２３によって、触媒コンバータ１０の触媒ケース１１と冷却液ケース１３との間隙Ｓに、主供給路２２Ａを介して供給される。
【００５７】
間隙Ｓ内に供給された冷却液は、触媒ケース１１を介して触媒担体１２に内蔵された触媒を冷却し、触媒温度を低下させる。間隙Ｓに供給された冷却液は、触媒コンバータ１０の上流側Ｕから下流側Ｄに向かって流下する。
【００５８】
流下した冷却液は、第２弁２６の開放によって、主回収路２５Ａを介して気液分離タンク２７に流入し、液相と気相とに分離される。
【００５９】
液相に分離された冷却液は、回収経路が三方弁２８によって冷却装置２１側に切り替えられていることから、主回収路２５Ａを介して冷却装置２１に供給され、冷却装置２１において、グリルから導入される走行風Ｗ１によって再び冷却されて、主供給路２２Ａを介して触媒コンバータ１０の間隙Ｓに供給される。
【００６０】
次に、例えば、エンジン３０の運転が停止した場合や、冷却液により触媒が冷却されて触媒温度が予め設定された触媒温度以下となった車両の通常走行時において、図２で示すように、制御部４０によって第１弁２４が閉鎖されて主供給路２２Ａが遮断されるとともに、ウォータポンプ２３の稼働が停止し、冷却液の間隙Ｓへの供給が停止される。
【００６１】
第１弁２４の閉鎖前に触媒コンバータ１０の間隙Ｓに供給された冷却液が触媒を冷却して水蒸気化する所定時間Ｔの経過後、制御部４０によって第２弁２６が閉鎖されて主回収路２５Ａが遮断され、冷却液の回収が停止される。
【００６２】
この所定時間Ｔは、第１弁２４の閉鎖タイミングと第２弁２６の閉鎖タイミングとの差分時間であって、本実施の形態では、第１弁２４の閉鎖前に間隙Ｓに供給された冷却液が水蒸気化するのに要する時間として把握される。
【００６３】
すなわち、温度センサが予め設定された触媒温度以下の触媒温度を検知した場合に、第１弁２４が閉鎖され、第１弁２４の閉鎖後の所定時間Ｔが経過したときに、冷却液が触媒を冷却することによって水蒸気化したと判断されて、第２弁２６が閉鎖される。
【００６４】
第１弁２４の閉鎖及びこれに続く第２弁２６の閉鎖によって、水蒸気化した冷却液が、触媒コンバータ１０における触媒ケース１１と冷却液ケース１３との間隙Ｓ内に密閉状態で封じ込められることから、水蒸気化した冷却液によって触媒の放熱が抑制される。
【００６５】
次に、例えば、触媒温度の上昇によって、温度センサが予め設定された触媒温度を検知すると、図３で示すように、制御部４０によって、第１弁２４及び第２弁２６が開放される。
【００６６】
一方、この場合において、例えば、エンジン３０の回転数に基づいて、車両の高速走行による走行風の導入によりエンジン３０が過冷却されていると把握される場合は、制御装置４０によって三方弁２８が切り替えられて、冷却液をラジエータ装置３１に供給するように回収経路が選択される。
【００６７】
第１弁２４の開放によって、ラジエータ装置３１で冷却された冷却液が、副供給路２２Ｂから主供給路２２Ａに流入し、この主供給路２２Ａを介して触媒コンバータ１０の触媒ケース１１と冷却液ケース１３との間隙Ｓに、ウォータポンプ２３によって冷却液が供給される。
【００６８】
間隙Ｓ内に供給された冷却液は、触媒ケース１１を介して触媒担体１２に内蔵された触媒を冷却し、触媒温度を低下させるとともに、触媒の熱によって加熱される。間隙Ｓに供給された冷却液は、触媒コンバータ１０の上流側Ｕから下流側Ｄに向かって流下する。
【００６９】
加熱された冷却液は、第２弁２６の開放によって、主回収路２５Ａを介して気液分離タンク２７に流入し、液相と気相とに分離される。
【００７０】
液相に分離された冷却液は、三方弁２８によって、ラジエータ装置３１側に回収経路が切り替えられていることから、副回収路２５Ｂを介してエンジン３０のウォータジャケットに流入してエンジン３０内を循環する。
【００７１】
ウォータジャケットに流入した冷却液は加熱されて高温となっていることから、この冷却液がエンジン３０内を循環することによって、過冷却状態のエンジン３０が暖機される。
【００７２】
エンジン３０を暖機した冷却液は、ウォータポンプ３２によってラジエータ装置３１に供給され、ラジエータ装置３１において、グリルから導入される走行風Ｗ２によって再び冷却されて、副供給路２２Ｂを介して触媒コンバータ１０の間隙Ｓに供給される。
【００７３】
上記構成の触媒コンバータ１０の冷却機構１では、触媒温度が上昇して、温度センサが予め設定された触媒温度を検知すると、制御部４０によって第１弁２４が開放されて主供給路２２Ａを介して触媒コンバータ１０の間隙Ｓに冷却液が供給されて、触媒が冷却される。
【００７４】
触媒を冷却した冷却液は、制御部４０によって第２弁２６が開放されることから、回収路２５を介して冷却装置２１あるいはラジエータ装置３１に供給されて再び冷却され、再度、触媒の冷却に供される。
【００７５】
このように、冷却及び再冷却の工程が繰り返されることにより、触媒ケース１１を介して触媒担体１２に内蔵された触媒を冷却液が冷却することから、触媒温度を効率的に低下させることができ、触媒の熱劣化を防止することができる。
【００７６】
冷却装置２１と選択的に、ラジエータ装置３１が触媒コンバータ１０の冷却源として用いられる場合は、ラジエータ装置３１で冷却された冷却液によって触媒コンバータ１０の触媒が冷却される一方、触媒の冷却によって加熱された冷却液によって、エンジン３０が暖機される。
【００７７】
従って、冷却要求に応じて触媒が冷却されるとともに、例えば、車両の高速走行によりエンジン３０が過冷却されている場合において、エンジン３０が暖機されることから、車両の良好な走行状態が確保される。
【００７８】
一方、例えば、エンジン３０の運転が停止した場合等において、触媒温度が予め設定された温度以下の場合は、制御部４０によって第１弁２４が閉鎖され、所定時間Ｔの経過後、制御部４０によって第２弁２６が閉鎖される。
【００７９】
これにより、触媒を冷却することにより触媒によって加熱された冷却液は水蒸気化し、水蒸気化した冷却液が間隙Ｓ内に密閉状態で封じ込められることから、水蒸気化した冷却液によって触媒の放熱が抑制される。
【００８０】
従って、エンジン３０の再始動の直後から、触媒温度が良好に上昇することから、触媒機能が活性化された状態で車両を走行させることができる。
【００８１】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について、図４に基づいて説明する。
【００８２】
なお、本実施の形態において、第１実施の形態と異なる冷却源の構成のみを説明することとし、その余の構成は第１実施の形態と同様であることから、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８３】
図示のように、本実施の形態では、冷却回路２０において、車両の変速装置５０に設けられて変速装置５０の熱と熱交換を行う熱交換器５１が、冷却源として用いられる。
【００８４】
この熱交換器５１は、冷却液（クーラント）を、グリルを介して車両内に導入される走行風によって冷却し、この冷却液で変速装置５０を冷却する装置であり、本実施の形態では、触媒コンバータ１０に供給される冷却液の冷却源として、冷却装置２１と選択的に用いられる。
【００８５】
熱交換器５１の冷却液は、本実施の形態では、電磁式のウォータポンプ５２によって、変速装置５０のウォータジャケットに供給されて、変速装置５０が冷却される。
【００８６】
次に、本実施の形態に係る冷却回路２０による触媒コンバータ１０の冷却工程について説明する。
【００８７】
例えば、触媒温度の上昇によって、温度センサが予め設定された触媒温度を検知すると、制御部４０によって、第１弁２４及び第２弁２６が開放される。
【００８８】
一方、この場合において、例えば、変速装置５０の回転数に基づいて、車両の高速走行による走行風の導入により変速装置５０が過冷却されていると把握される場合は、制御部４０によって三方弁２８が切り替えられて、冷却液を熱交換器５１に供給するように回収経路が選択される。
【００８９】
第１弁２４の開放によって、熱交換器５１で冷却された冷却液が副供給路２２Ｂから主供給路２２Ａに流入し、ウォータポンプ２３によって、触媒コンバータ１０の触媒ケース１１と冷却液ケース１３との間隙Ｓに、主供給路２２Ａを介して供給される。
【００９０】
間隙Ｓ内に供給された冷却液は、触媒ケース１１を介して触媒担体１２に内蔵された触媒を冷却し、触媒温度を低下させるとともに、触媒の熱によって加熱される。間隙Ｓに供給された冷却液は、触媒コンバータ１０の上流側Ｕから下流側Ｄに向かって流下する。
【００９１】
加熱された冷却液は、第２弁２６の開放によって、主回収路２５Ａを介して気液分離タンク２７に流入し、液相と気相とに分離される。
【００９２】
液相に分離された冷却液は、回収経路が三方弁２８によって熱交換器５１側に切り替えられていることから、副回収路２５Ｂを介して変速装置５０のウォータジャケットに流入して変速装置５０内を循環する。
【００９３】
ウォータジャケットに流入した冷却液は加熱されて高温となっていることから、この冷却液が変速装置５０内を循環することによって、過冷却状態の変速装置５０が暖機される。
【００９４】
変速装置５０を暖機した冷却液は、ウォータポンプ５２によって熱交換器５１に供給され、熱交換器５１において、グリルから導入される走行風によって再び冷却されて、副供給路２２Ｂを介して触媒コンバータ１０の間隙Ｓに供給される。
【００９５】
上記構成の触媒コンバータ１０の冷却機構１では、冷却装置２１と選択的に、熱交換器５１が触媒コンバータ１０の冷却源として用いられる場合は、熱交換器５１で冷却された冷却液によって触媒コンバータ１０の触媒が冷却される一方、触媒の冷却によって加熱された冷却液によって、変速装置５０が暖機される。
【００９６】
従って、冷却要求に応じて触媒が冷却されるとともに、例えば、車両の高速走行により変速装置５０が過冷却されている場合において、変速装置５０が暖機されることから、車両の良好な走行状態が確保される。
【００９７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、冷却水ケース１３が、触媒ケース１１の全部を覆う場合を説明したが、触媒ケース１１の一部のみを覆うように構成することもできる。
【００９８】
上記実施の形態では、触媒の温度を検知する温度センサで検知した触媒温度に基づいて、第１弁２４及び第２弁２６が制御部４０によって開閉制御される場合を説明したが、排気ガスの温度を検知する排気ガスセンサや、排気ガスの圧力を検知する圧力センサに基づいて触媒温度を推定してもよく、さらには、アクセル開度やエンジン回転数に基づいて触媒温度を推定してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１    触媒コンバータの冷却機構
１０    触媒コンバータ
１１    触媒ケース
１２    触媒担体
１３    冷却液ケース
２０    冷却回路
２１    冷却装置（冷却源）
２２    供給路
２２Ａ    主供給路
２２Ｂ    副供給路
２４    第１弁
２５    回収路
２５Ａ    主回収路
２５Ｂ    副回収路
２６    第２弁
２８    三方弁
３０    エンジン（内燃機関）
３１    ラジエータ装置（放熱器）
４０    制御部
５０    変速装置
５１    熱交換器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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