(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として内燃機関および電動機を備えるハイブリッド車両において、前記内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置であって、
前記内燃機関から排出された排気が流れる排気通路を形成している排気管部と、
前記排気通路に設けられている触媒と、
前記排気通路における排気の流れ方向において前記触媒の上流側および下流側に設けられ、前記排気通路を開閉するとともに、前記触媒を挟んで閉じられた前記排気通路を密閉して収容空間を形成する絞り部と、
前記絞り部により閉じられた前記収容空間を減圧する減圧手段と、
前記内燃機関の運転の停止を検出すると、前記絞り部により前記排気通路を閉鎖する制御手段と、を備え、
前記減圧手段は、前記収容空間を、前記絞り部の外部よりも低い圧力に減圧することを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
前記絞り部により閉じられた前記収容空間を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記触媒と上流側の前記絞り部との間に設けられ、前記触媒に燃料を添加する燃料添加手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関し、特に動力源として内燃機関および電動機を備えるハイブリッド車両の内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関は、排気通路に設けられている触媒によって排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの特定物質の低減が図られている。この触媒は、活性を確保するために十分な活性温度が要求される。一方、内燃機関から排出される排気の温度が低下すると、触媒の温度が低下する。そこで、排気の流れ方向において触媒の下流側において排気通路を塞ぐことにより、排気通路から大気中への排気の流出を制限し、触媒の活性温度を維持することが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１９５７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年普及が進んでいるハイブリッド車両の場合、車両の走行中であっても内燃機関の運転が停止される。そのため、排気の熱は、排気の流れ方向下流側だけでなく内燃機関がある上流側へも放出される。その結果、触媒の保温が不十分となり、触媒の温度が低下しやすいという問題がある。また、ハイブリッド車両では、車両の走行中に内燃機関の運転と停止とが繰り返される。そのため、触媒への排気の供給が断続的となり、触媒の温度の低下を招きやすい。その結果、触媒を活性温度に長期間維持することは困難である。
【０００４】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、触媒から内燃機関側への熱の移動を低減するとともに、触媒が活性温度に長期間維持される排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明では、排気の流れ方向において触媒の下流側だけでなく上流側にも絞り部が設けられている。そのため、排気通路は、触媒の上流側においても絞り部によって開閉される。絞り部が排気通路を閉鎖することにより、排気通路を流れる排気は下流側の大気中だけでなく、上流側の内燃機関側にも移動が制限される。その結果、触媒の熱は、排気によって内燃機関側へ放出されない。したがって、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。
また、請求項１記載の発明では、絞り部は排気通路を密閉する。これにより、触媒が設けられている排気通路は、触媒の上流側および下流側において密閉される。そのため、触媒の周囲にある排気は、絞り部が閉じられることにより、下流側の大気中または上流側の内燃機関側への移動が制限される。したがって、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。
請求項１記載の発明では、制御部は内燃機関の運転停止を検出すると、絞り部により排気通路を閉鎖する。そのため、内燃機関の運転が停止され、排気の流量が低下しても、触媒の周囲における排気の流れが制限され、触媒は保温される。したがって、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。また、絞り部は、内燃機関の運転中に排気通路を閉鎖しない。そのため、内燃機関から排出された排気の圧力損失を低減することができる。
【０００６】
さらに、請求項１記載の発明では、減圧手段を備えている。減圧手段は、絞り部によって閉じられた排気通路を減圧する。これにより、上流側および下流側の絞り部の間において触媒が設けられている排気通路は減圧される。そのため、触媒の周囲は、絞り部の外部に比較して圧力が低下する。その結果、触媒の周囲から絞り部の外部への排気の流出は低減され、触媒の保温が促進される。また、触媒の周囲を減圧することにより、空気を媒体とした熱の移動は低減される。したがって、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。
ところで、例えば内燃機関を高速で運転した直後に停止すると、触媒の温度の上昇によって触媒において酸素と未燃焼の燃料とが反応する場合がある。これにより、触媒の温度が著しく上昇し、触媒の劣化を招くおそれがある。そこで、請求項１記載の発明では減圧手段を設け、触媒を含む絞り部間の排気通路を減圧することにより、触媒の周囲に残存する酸素および未燃焼の燃料が減少する。その結果、触媒における未燃焼の燃料の反応が制限され、触媒の無用な温度上昇が低減される。したがって、触媒を保温しつつ、触媒の劣化を低減することができる。
【０００７】
請求項２記載の発明では、加熱手段を備えている。加熱手段は、絞り部により閉じられた排気通路を加熱する。これにより、上流側および下流側の絞り部の間において触媒が設けられている排気通路は加熱される。そのため、触媒は、絞り部間に残存する排気とともに加熱される。したがって、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。
請求項３記載の発明では、触媒の上流側に燃料添加手段を備えている。燃料添加手段から燃料を噴射することにより、触媒では燃料が燃焼する。燃料添加手段から噴射する燃料量を制御することにより、触媒は温度が過剰に上昇することなく、活性温度に維持される。したがって、触媒の劣化を低減しつつ、触媒を長期間安定して活性温度に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明による排気浄化装置を適用したハイブリッドシステムの複数の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、各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。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による排気浄化装置を適用したハイブリッドシステムを図２に示す。
ハイブリッドシステム１０は、内燃機関としてのガソリンエンジン１１、電動機としてモータ１２および排気浄化装置１３を備えている。ガソリンエンジン１１は、エンジン本体１４および排気系１５および制御部１６を有している。また、ガソリンエンジン１１は、図示しない吸気系およびガソリン供給部などを有している。エンジン本体１４は、複数のシリンダ１７を有している。シリンダ１７には、燃料を噴射するインジェクタ１８がそれぞれ設けられている。本実施形態の場合、燃料としてガソリンが適用される。燃料は、ガソリンに限らず、例えば液化石油ガス、液化天然ガスるいはアルコール類などを適用することができる。ハイブリッドシステム１０は、ガソリンエンジン１１に代えて例えばディーゼルエンジンなど他の内燃機関を有していてもよい。
【００１０】
排気系１５は、排気通路２１を形成する排気管部２２を有している。排気管部２２は、一方の端部がエンジン本体１４の各シリンダ１７に接続している。排気管部２２は、エンジン本体１４とは反対側が大気に開放されている。制御部１６は、ガソリンエンジン１１、モータ１２および排気浄化装置１３をはじめとするハイブリッドシステム１０の全体を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御部１６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御部１６は、図示しない車内ＬＡＮを経由してハイブリッドシステム１０の他の制御装置と接続している。制御部１６は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量などに基づいてインジェクタ１８からの燃料の噴射量を制御する。また、制御部１６は、バッテリ２３からモータ１２へ供給される電力を制御する。
【００１１】
モータ１２は、例えば誘導電動機などの交流モータで構成されている。制御部１６は、車両の運転状態およびバッテリ２３の充電状態などに応じてガソリンエンジン１１とモータ１２との運転量を制御する。モータ１２は、車両の制動時に発電機として機能する。これにより、車両の走行エネルギーは、制動時に電気エネルギーとして回生される。回生された電気エネルギーは、バッテリ２３に蓄えられる。バッテリ２３は、例えばリチウムイオン電池などの二次電池を有している。
【００１２】
排気浄化装置１３は、三元触媒２４、温度センサ２５、上流側絞り部３０、下流側絞り部４０および減圧手段としての減圧部５０を有している。また、ハイブリッドシステム１０の制御部１６、およびガソリンエンジン１１の排気管部２２も、排気浄化装置１３を構成している。三元触媒２４、温度センサ２５、上流側絞り部３０、下流側絞り部４０および減圧部５０は、いずれもガソリンエンジン１１の排気系１５に設けられている。
【００１３】
三元触媒２４は、活性温度に達すると、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）を水（Ｈ２Ｏ）および二酸化炭素（ＣＯ２）に酸化する。また、三元触媒２４は、排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素（ＣＯ２）に酸化する。さらに、三元触媒２４は、排気に含まれる一酸化炭素（ＮＯｘ）を窒素（Ｎ２）に還元する。なお、触媒は、三元触媒２４に限らず、例えばアンモニア酸化触媒、ＮＯｘ選択還元触媒あるいはＮＯｘ吸蔵触媒などのその他の触媒を配置してもよい。
【００１４】
温度センサ２５は、排気管部２２に設けられている。温度センサ２５は、例えばサーミスタなどの検温素子から構成されている。温度センサ２５は、排気通路２１を流れる排気の温度に対応する電気信号を制御部１６へ出力する。制御部１６は、温度センサ２５から出力された電気信号に基づいて排気の温度を検出する。また、制御部１６は、検出した排気の温度から三元触媒２４の温度を間接的に推定する。なお、三元触媒２４の温度は、本実施形態のように排気通路２１を流れる排気の温度から推定する例に限らない。例えば、三元触媒２４に温度センサ２５を設け、温度センサ２５で三元触媒２４の温度を直接検出してもよい。また、エンジン本体１４の冷却水温やインジェクタ１８からの燃料噴射量などに基づいて、三元触媒２４の温度を間接的に推定する構成としてもよい。
【００１５】
三元触媒２４は、排気通路２１を形成する排気管部２２に収容されている。上流側絞り部３０は、排気通路２１における排気の流れ方向において、三元触媒３４の上流側すなわちエンジン本体１４側に設けられている。上流側絞り部３０は、図１に示すように絞り弁部材３１および弁駆動ユニット３２を有している。絞り弁部材３１は、排気通路２１を開閉する。弁駆動ユニット３２は、制御部１６からの駆動信号によって回転軸部３３を中心として絞り弁部材３１を回転駆動する。絞り弁部材３１は、弁駆動ユニット３２により排気の流れに対し平行となる全開状態から排気の流れに対し垂直となる全閉状態まで回転駆動される。絞り弁部材３１は、外径が排気管部２２の内径とほぼ一致している。そのため、絞り弁部材３１が全閉状態になるとき、三元触媒２４の上流側は絞り弁部材３１によって密閉される。
【００１６】
下流側絞り部４０は、排気通路２１における排気の流れ方向において、三元触媒３４の下流側すなわちエンジン本体１４とは反対側に設けられている。下流側絞り部４０は、絞り弁部材４１および弁駆動ユニット４２を有している。絞り弁部材４１は、排気通路２１を開閉する。弁駆動ユニット４２は、制御部１６からの駆動信号によって回転軸部４３を中心として絞り弁部材４１を回転駆動する。絞り弁部材４１は、弁駆動ユニット４２により排気の流れに対し平行となる全開状態から排気の流れに対し垂直となる全閉状態まで回転駆動される。絞り弁部材４１は、外径が排気管部２２の内径とほぼ一致している。そのため、絞り弁部材４１が全閉状態になるとき、三元触媒２４の下流側は絞り弁部材４１によって密閉される。
【００１７】
減圧部５０は、減圧ポンプ５１および減圧通路部５２を有している。減圧通路部５２は、下流側絞り部４０の三元触媒２４側と大気側とを接続している。減圧ポンプ５１は、この減圧通路部５２の途中に設けられている。減圧ポンプ５１は、制御部１６からの駆動信号によって駆動する。減圧ポンプ５１は、下流側絞り部４０の三元触媒２４側の排気を吸引し、下流側絞り部４０の大気側へ排出する。上流側絞り部３０および下流側絞り部４０が全閉状態のとき、三元触媒２４が設けられている排気通路２１は上流側絞り部３０と下流側絞り部４０との間が密閉された収容空間２６となる。このとき、減圧ポンプ５１を駆動し、密閉された収容空間２６から排気を大気側へ排出することにより、排気通路２１の上流側絞り部３０と下流側絞り部４０との間に形成された収容空間２６は減圧される。
【００１８】
次に、上記の構成による排気浄化装置１３の作動の流れを図３に基づいて説明する。
制御部１６は、ガソリンエンジン１１が運転中であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。制御部１６は、ガソリンエンジン１１が運転中であると判定すると、処理を終了する。動力源としてガソリンエンジン１１およびモータ１２を有するハイブリッド車両の場合、ガソリンエンジン１１は例えば車両の運転状態あるいはバッテリ２３の充電状態などに応じて運転を断続する。排気浄化装置１３の三元触媒２４は、ガソリンエンジン１１が運転中であればエンジン本体１４からの排気によって活性温度以上に加熱される。そのため、ガソリンエンジン１１が運転中であれば、三元触媒２４の保温のための処理は不要である。一方、ガソリンエンジン１１が運転を停止すると、エンジン本体１４から三元触媒２４へ排気は供給されない。そのため、三元触媒２４の温度は低下し、活性温度を下回ることがある。したがって、制御部１６は、ガソリンエンジン１１の運転の停止を検出すると、三元触媒２４を保温し三元触媒２４の温度の維持を図る。
【００１９】
制御部１６は、ステップＳ１０１においてガソリンエンジン１１が運転中でないと判断すると、三元触媒２４の温度が所定温度以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。例えばハイブリッドシステム１０を搭載している車両が運転を停止している場合、三元触媒２４の温度は概ね外気温と等しくなっている。このように車両が運転を停止している場合、三元触媒２４の保温は不要である。したがって、制御部１６は、三元触媒２４に余熱が残っている、すなわち三元触媒２４が外気温を上回る所定温度以上であるか否かを判定する。このとき、所定温度は、例えば外気温に関わらず一定値に設定してもよく、外気温に応じて設定してもよい。制御部１６は、三元触媒２４の温度が所定温度未満と判定すると、処理を終了する。
【００２０】
制御部１６は、ステップＳ１０２において三元触媒２４の温度が所定温度以上であると判定したとき、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を全閉状態にする（Ｓ１０３）。制御部１６は、弁駆動ユニット３２に駆動信号を出力することにより絞り弁部材３１を全閉状態にするとともに、弁駆動ユニット４２に駆動信号を出力することにより絞り弁部材４１を全閉状態にする。これにより、三元触媒２４は、上流側絞り部３０の絞り弁部材３１と下流側絞り部４０の絞り弁部材４１との間に形成された収容空間２６に収容される。すなわち、制御部１６は、ガソリンエンジン１１の停止を検出すると、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０により三元触媒２４が収容された収容空間２６つまり排気通路２１を閉鎖する。
【００２１】
制御部１６は、ステップＳ１０３において上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を全閉状態に駆動すると、収容空間２６を減圧する（Ｓ１０４）。制御部１６は、全閉となった上流側絞り部３０および下流側絞り部４０によって収容空間２６が形成されると、減圧ポンプ５１を駆動する。これにより、収容空間２６の排気は、減圧ポンプ５１によって減圧通路部５２を経由して大気中へ排出される。そのため、収容空間２６の圧力は低下する。このとき、制御部１６は、ガソリンエンジン１１が始動されるまで減圧ポンプ５１を駆動してもよく、収容空間２６の圧力が所定の圧力まで減圧されると減圧ポンプ５１を停止してもよい。
【００２２】
ステップＳ１０３において上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を全閉にし、三元触媒２４を収容する収容空間２６を密閉することにより、収容空間２６に残存する排気は下流の大気側および上流のエンジン本体１４側へ流出しない。そのため、排気とともに上流側または下流側へ放出される三元触媒２４の熱量は減少する。これにより、三元触媒２４は、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０により収容空間２６を密閉するだけで、図４の収容空間密閉時として示すように上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を設けていない比較例と比較して、温度が低下しにくくなる。その結果、三元触媒２４の温度は、比較例と比較して活性温度に長期間維持される。
【００２３】
また、ステップＳ１０４において収容空間２６を減圧することにより、収容空間２６に残存する排気は減少する。そのため、排気を熱媒体とする熱の伝導伝熱および対流伝熱は低減される。これにより、三元触媒２４の温度低下は低減される。収容空間２６に収容されている三元触媒２４および三元触媒２４を収容する排気管部２２の熱容量は、収容空間２６に残留する排気の熱容量よりも十分に大きい。そのため、収容空間２６の減圧により残存する排気を大気側へ排出しても、三元触媒２４の温度低下に与える影響は小さい。したがって、収容空間２６を減圧することにより、排気を熱媒体とする熱の移動が低減され、三元触媒２４の温度をより長期間維持することができる。すなわち、収容空間２６を密閉して減圧する収容空間減圧時の場合、三元触媒２４は図４に示すように収容空間密閉時する場合と比較しても、さらに温度が低下しにくくなる。その結果、三元触媒２４は、活性温度をさらに長期間維持する。
【００２４】
ガソリンエンジン１１が運転を停止してから図４に示す期間Ａが経過したとき、ガソリンエンジン１１が再始動したとする。このとき、排気中に含まれるＨＣの濃度の経時的な変化を図５に示している。図５において、横軸は図４に示す期間Ａにおいてガソリンエンジン１１が再始動してからの経過時間を示している。上述のように上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を設けていない比較例の場合、ガソリンエンジン１１を再始動したとき、図５に示すように排気に含まれるＨＣの濃度は大きく上昇する。これは、比較例の場合、図４に示すように、期間Ａにおいて三元触媒２４の温度が活性温度を大きく下回っているからである。そのため、比較例の場合、三元触媒２４の温度が活性温度に回復するまで排気とともにＨＣが排出される。これに対し、本実施形態による収容空間密閉時および収容空間減圧時の場合、図５に示すようにいずれもガソリンエンジン１１の再始動にともなって排気とともに排出されるＨＣは減少する。これは、図４に示す期間Ａにおける三元触媒２４の温度は比較例に比較して高いからである。特に、収容空間減圧時では、期間Ａが経過したとき、三元触媒２４は活性温度を維持している。そのため、ガソリンエンジン１１が再始動しても、排気中に含まれるＨＣの増加は僅かである。
【００２５】
制御部１６は、ステップＳ１０４において収容空間２６を減圧すると、ガソリンエンジン１１が始動したか否かを監視する（Ｓ１０５）。制御部１６は、例えばインジェクタ１８からの燃料の噴射などを検出することにより、ガソリンエンジン１１の始動を検出する。制御部１６は、ガソリンエンジン１１の始動が検出されると、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を全開にする（Ｓ１０６）。ガソリンエンジン１１が始動することにより、エンジン本体１４からは排気が排出される。そのため、三元触媒２４は、エンジン本体１４から排出される排気によって再び加熱される。また、エンジン本体１４から排出された排気は、排気通路２１を経由して大気中へ流出する。上流側絞り部３０および下流側絞り部４０を全開にすることにより、エンジン本体１４から排出された排気は上流側絞り部３０および下流側絞り部４０に妨げられることなく大気中へ流出する。したがって、排気の圧力損失は低減される。
【００２６】
以上説明したように、第１実施形態では、ガソリンエンジン１１が運転を停止すると、排気通路２１は上流側絞り部３０および下流側絞り部４０によって閉じられる。これにより、三元触媒２４は、密閉された収容空間２６に収容される。そのため、三元触媒２４の周囲に残存する排気は、大気側およびエンジン本体１４側のいずれにも流出しない。その結果、排気による熱の移動が低減され、三元触媒２４の温度低下は低減される。したがって、三元触媒２４の温度を長期間安定して維持することができ、ガソリンエンジン１１の再始動時において排気とともに排出されるＨＣを低減することができる。
【００２７】
また、第１実施形態では、三元触媒２４を収容する密閉された収容空間２６を減圧している。これにより、収容空間２６に残存する排気は減少する。そのため、排気を熱媒体とした熱の移動、すなわち伝導伝熱および対流伝熱による熱の移動は減少する。また、収容空間２６を減圧することにより、収容空間２６に排気が残存している場合でも、外部との圧力差によって三元触媒２４から熱を奪った排気は収容空間２６から外部へ流出しない。その結果、三元触媒２４からの熱の移動は減少し、温度の低下はさらに低減される。したがって、三元触媒２４の温度をさらに長期間安定して維持することができ、ガソリンエンジン１１の再始動時において排気とともに排出されるＨＣをより低減することができる。
【００２８】
また、三元触媒２４を収容する密閉された収容空間２６を減圧することにより、三元触媒２４の劣化が低減される。例えばハイブリッド車両が高速運転を行う場合、動力としてガソリンエンジン１１が用いられる。このとき、ガソリンエンジン１１の負荷は増大し、排気の温度および三元触媒２４の温度も高くなる。このように高速運転を行った直後にガソリンエンジン１１を停止させると、三元触媒２４の温度は高い状態のまま排気の流れが停止する。排気には、未燃焼のＨＣが含まれている。そのため、高速運転直後のように三元触媒２４の温度が高いとき、三元触媒２４において排気に含まれる未燃焼のＨＣは排気中の酸素と反応すなわち燃焼する。三元触媒２４においてＨＣが燃焼することにより、三元触媒２４の温度は大きく上昇し、三元触媒２４の劣化を招く。第１実施形態の場合、収容空間２６を減圧することにより、三元触媒２４を収容する収容空間２６に残存するＨＣおよび酸素の濃度は低下する。これにより、図６に示すように三元触媒２４の温度の上昇は抑制される。したがって、ＨＣの燃焼にともなう高温による三元触媒２４の劣化を低減することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による排気浄化装置の要部を図７に示す。
排気浄化装置１３は、加熱手段としての加熱部６１を備えている。一方、第２実施形態の場合、第１実施形態で説明した減圧部５０は備えていない。加熱部６１は、例えば通電によって発熱する電気ヒータ、あるいは燃料を燃焼させることによって発熱するバーナーなどを有している。加熱部６１は、収容空間２６に収容されている三元触媒２４の上流側すなわち三元触媒２４と上流側絞り部３０との間に設けられている。加熱部６１は、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０が排気通路２１を全閉し、収容空間２６が密閉されているときに発熱する。加熱部６１は、発熱することにより収容空間２６、および収容空間２６に収容されている三元触媒２４を加熱する。制御部１６は、ハイブリッドシステム１０の運転中に三元触媒２４の温度が活性温度を下回ると、加熱部６１を駆動する。これにより、三元触媒２４は、ガソリンエンジン１１の運転停止後であっても、長期間活性温度に維持される。
【００３０】
第２実施形態では、収容空間２６を加熱する加熱部６１を備えている。したがって、収容空間２６に収容された三元触媒２４の温度を活性温度に維持することができる。また、加熱部６１として電気ヒータを用いる場合、車両の制動時にモータ１２で回生した電力を利用してもよい。
【００３１】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態による排気浄化装置の要部を図８に示す。
排気浄化装置１３は、燃料添加手段としてのインジェクタ６２を備えている。一方、第３実施形態の場合、第２実施形態と同様に第１実施形態で説明した減圧部５０は備えていない。インジェクタ６２は、ガソリンエンジン１１のインジェクタ１８と同様に燃料となるガソリンを噴射する。インジェクタ６２は、収容空間２６に収容されている三元触媒２４の上流側すなわち三元触媒２４と上流側絞り部３０との間に設けられている。インジェクタ６２は、上流側絞り部３０および下流側絞り部４０が排気通路２１を全閉し、収容空間２６が密閉されているときに燃料を噴射する。インジェクタ６２から燃料を噴射することにより、燃料は三元触媒２４の余熱によって収容空間２６に残存する酸素と反応すなわち燃焼する。これにより、三元触媒２４は、燃料の燃焼熱によって加熱される。
【００３２】
制御部１６は、ハイブリッドシステム１０の運転中に三元触媒２４の温度が活性温度を下回り、かつ三元触媒２４の温度が反応可能温度以上であるとき、インジェクタ６２から燃料を噴射する。三元触媒２４の反応可能温度とは、排気中のＨＣなどを酸化させる活性温度より低いものの、噴射された燃料が燃焼可能な温度である。例えば三元触媒２４の活性温度が３００℃程度であるのに対し、反応可能温度は１００℃程度である。以上のように、制御部１６は、ガソリンエンジン１１の運転停止後で三元触媒２４が活性温度を下回ったときでも、三元触媒２４が反応可能温度以上であればインジェクタ６２から燃料を噴射する。これにより、三元触媒２４は、燃料の燃焼熱によって加熱され、長期間活性温度に維持される。
第３実施形態では、三元触媒２４に燃料を噴射するインジェクタ６２を備えている。インジェクタ６２から噴射された燃料は、三元触媒２４の余熱によって燃焼し、三元触媒２４を加熱する。したがって、三元触媒２４の温度を活性温度に維持することができる。
【００３３】
以上説明した複数の実施形態では、各実施形態を個別に適用した排気浄化装置を説明した。しかし、複数の実施形態を組み合わせて排気浄化装置に適用してもよい。例えば第２実施形態または第３実施形態による排気浄化装置に減圧部を設けてもよい。
以上説明した本発明は、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実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態による排気浄化装置の要部の断面を示す概略図
【図２】本発明の第１実施形態による排気浄化装置を適用したハイブリッドシステムを示す模式図
【図３】本発明の第１実施形態による排気浄化装置の作動の流れを示す概略図
【図４】ガソリンエンジンの停止からの経過時間と三元触媒の温度との関係を示す概略図
【図５】ガソリンエンジンの再始動からの経過時間と排気とともに排出されるＨＣ濃度との関係を示す概略図
【図６】高速運転直後のガソリンエンジンの停止からの経過時間と三元触媒の温度との関係を示す概略図
【図７】本発明の第２実施形態による排気浄化装置の要部の断面を示す概略図
【図８】本発明の第３実施形態による排気浄化装置の要部の断面を示す概略図
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１０はハイブリッドシステム、１１はガソリンエンジン（内燃機関）、１２はモータ（電動機）、１３は排気浄化装置、１６は制御部（制御手段）、２１は排気通路、２２は排気管部、２４は三元触媒、３０は上流側絞り部、４０は下流側絞り部、５０は減圧部（減圧手段）、６１は加熱部（加熱手段）、６２はインジェクタ（燃料添加手段）を示す。
【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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