(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）に搭載され、内燃機関（１０）の排気通路（１０ｅｘ）へオゾンを供給するオゾン供給装置において、
放電によりオゾンを生成する電極（３１）を有したオゾナイザ（３０）と、
空気を吸入する吸入口（５４ａ）、および前記吸入口から吸入した空気を吹き出す吹出口（５４ｂ）を有し、前記吹出口から吹き出された空気を前記電極へ供給するとともに、前記放電により生成されたオゾンを前記排気通路へ送風する送風機（５０）と、
前記吸入口へ空気を導く吸入空気通路（６１ａ、３２２ａ、６００ａ）を形成する吸入ダクト部材（６０、３２０、６００）と、
前記オゾナイザおよび前記送風機を収容するハウジング（６０）と、
を備え、
前記オゾナイザの少なくとも一部が前記吸入空気通路に配置され、
前記ハウジングの一部が前記吸入ダクト部材を形成し、
前記オゾナイザは、前記電極を内部に収容する電極収容ケース（３２）を有し、
前記電極収容ケースは、前記吸入空気通路に面して冷却される通路冷却面（３２ｕ）、および前記ハウジングに接触して冷却される接触冷却面（３２ｄ）を有するオゾン供給装置。
【請求項２】
前記車両のうち前記ハウジングの一部が走行風に晒される位置に、前記ハウジングは搭載されている請求項１に記載のオゾン供給装置。
【請求項３】
車両（１００）に搭載され、内燃機関（１０）の排気通路（１０ｅｘ）へオゾンを供給するオゾン供給装置において、
放電によりオゾンを生成する電極（３１）を有したオゾナイザ（３０）と、
空気を吸入する吸入口（５４ａ）、および前記吸入口から吸入した空気を吹き出す吹出口（５４ｂ）を有し、前記吹出口から吹き出された空気を前記電極へ供給するとともに、前記放電により生成されたオゾンを前記排気通路へ送風する送風機（５０）と、
前記吸入口へ空気を導く吸入空気通路（６１ａ、３２２ａ、６００ａ）を形成する吸入ダクト部材（６０、３２０、６００）と、
前記オゾナイザおよび前記送風機を収容するハウジング（６０）と、
を備え、
前記オゾナイザの少なくとも一部が前記吸入空気通路に配置され、
前記ハウジングの一部が前記吸入ダクト部材を形成し、
前記車両のうち前記ハウジングの一部が走行風に晒される位置に、前記ハウジングは搭載されているオゾン供給装置。
【請求項４】
前記ハウジングのうち走行風に晒される部分には、走行風へ放熱するフィンである走行風用フィン（６３ｂ）が設けられている請求項２または３に記載のオゾン供給装置。
【請求項５】
前記ハウジングのうち走行風に晒される部分へ走行風を集めるガイド板（１２２）を備える請求項２〜４のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記車両のうち走行風に晒される部分（１２１）に接触して冷却されるハウジング側冷却面（６０ｄ）を有する請求項１〜５のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項７】
車両（１００）に搭載され、内燃機関（１０）の排気通路（１０ｅｘ）へオゾンを供給するオゾン供給装置において、
放電によりオゾンを生成する電極（３１）を有したオゾナイザ（３０）と、
空気を吸入する吸入口（５４ａ）、および前記吸入口から吸入した空気を吹き出す吹出口（５４ｂ）を有し、前記吹出口から吹き出された空気を前記電極へ供給するとともに、前記放電により生成されたオゾンを前記排気通路へ送風する送風機（５０）と、
前記吸入口へ空気を導く吸入空気通路（６１ａ、３２２ａ、６００ａ）を形成する吸入ダクト部材（６０、３２０、６００）と、
前記オゾナイザおよび前記送風機を収容するハウジング（６０）と、
を備え、
前記オゾナイザの少なくとも一部が前記吸入空気通路に配置され、
前記ハウジングの一部が前記吸入ダクト部材を形成し、
前記ハウジングは、前記車両のうち走行風に晒される部分（１２１）に接触して冷却されるハウジング側冷却面（６０ｄ）を有するオゾン供給装置。
【請求項８】
前記車両のうち走行風に晒される部分は、走行風へ放熱するフィンである走行風用フィン（１２１ｂ）が設けられている請求項６または７に記載のオゾン供給装置。
【請求項９】
前記車両のうち走行風に晒される部分へ走行風を集めるガイド板（１２２０）を備える請求項６〜８のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項１０】
前記オゾナイザは、前記車両の搭乗室（１０２）と連通する区画室（１０４）に搭載され、
前記吸入ダクト部材には、前記区画室の外部の空気を導入する外気導入口（６１ｂ、６００ｃ）が形成されている請求項１〜９のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【請求項１１】
前記オゾナイザは、前記吸入空気通路に位置して吸入空気へ放熱するフィンである吸気用フィン（３５ｂ）を有する請求項１〜１０のいずれか１つに記載のオゾン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オゾンを生成して排気通路へ供給するオゾン供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の排気に含まれるＮＯｘを吸着する吸着剤および還元触媒を備えた浄化装置が開示されている。この浄化装置では、触媒が活性化していない低温時にはＮＯｘを吸着剤に吸着させ、活性化温度に達している時には還元剤を排気通路へ供給して、触媒上でＮＯｘを還元させて浄化させる。
【０００３】
さらに特許文献１には、排気通路のうち吸着剤の上流側へオゾンを供給するオゾン供給装置が開示されている。オゾン供給装置は、放電によりオゾンを生成する電極を有したオゾナイザと、空気を電極へ供給するとともに生成されたオゾンを排気通路へ送風する送風機と、を備える。そして、上述した低温時に排気通路へオゾンを供給すれば、排気中のＮＯがＮＯ２に酸化される。ＮＯ２はＮＯに比べて吸着剤へ吸着しやすい性質があるので、オゾン供給によりＮＯｘ吸着量の増大が図られる。
【０００４】
また、この種のオゾン供給装置は、ＮＯｘ吸着量増大の他にも各種の用途がある。例えば、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦ）に捕捉された微粒子を燃焼させてＤＰＦを再生させる時に、排気通路へオゾンを供給すれば、上記燃焼を促進させて再生を促進できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
さて、放電によりオゾンを生じさせると電極等で発熱が生じるため、空冷ファンを用いてオゾナイザを冷却する等、放熱に配慮することが要求される。しかしながら、車両への搭載スペースに限りがあるので、上述した空冷ファンを設けるとオゾン供給装置の大型化を招き、車両への搭載が困難になる。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、装置の大型化を抑制しつつオゾナイザの放熱性向上を図ったオゾン供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。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であって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
開示される第１の発明、第２の発明および第３の発明は、車両（１００）に搭載され、内燃機関（１０）の排気通路（１０ｅｘ）へオゾンを供給するオゾン供給装置において、
放電によりオゾンを生成する電極（３１）を有したオゾナイザ（３０）と、
空気を吸入する吸入口（５４ａ）、および吸入口から吸入した空気を吹き出す吹出口（５４ｂ）を有し、吹出口から吹き出された空気を電極へ供給するとともに、放電により生成されたオゾンを排気通路へ送風する送風機（５０）と、
吸入口へ空気を導く吸入空気通路（６１ａ、６００ａ）を形成する吸入ダクト部材（６０、６００）と、
オゾナイザおよび送風機を収容するハウジング（６０）と、
を備え、
オゾナイザの少なくとも一部が吸入空気通路に配置され、
ハウジングの一部が吸入ダクト部材を形成している。
その上で、上記第１の発明では、オゾナイザは、電極を内部に収容する電極収容ケース（３２）を有し、電極収容ケースは、吸入空気通路に面して冷却される通路冷却面（３２ｕ）、およびハウジングに接触して冷却される接触冷却面（３２ｄ）を有する。
上記第２の発明では、車両のうちハウジングの一部が走行風に晒される位置に、ハウジングは搭載されている。
上記第３の発明では、ハウジングは、車両のうち走行風に晒される部分（１２１）に接触して冷却されるハウジング側冷却面（６０ｄ）を有する。
【００１０】
この発明によれば、送風機の吸入口へ空気を導く吸入空気通路に、オゾナイザの少なくとも一部が配置されているので、吸入空気でオゾナイザが冷却される。よって、排気通路へオゾンを供給する送風機をオゾナイザ冷却に利用できるので、該送風機とは別にオゾナイザ冷却専用の空冷ファンを設けることを不要にできる。したがって、装置の大型化を抑制しつつオゾナイザの放熱性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るオゾン供給装置を有する還元剤供給装置と、該還元剤供給装置が適用される燃焼システムとを示す模式図。
【図２】図１に示すオゾナイザの断面構造を模式的に示す図。
【図３】図１に示すオゾナイザでの放電によりオゾンが生成されるメカニズムを説明する模式図。
【図４】図１に示す還元剤供給装置の、車両搭載位置を説明する模式図。
【図５】図１に示すオゾン供給装置の、放熱構造を説明する模式図。
【図６】図５に示す吸気用フィンを上方から見た図。
【図７】図６に示す吸気用フィンを吸気流れの上流側から見た図。
【図８】図５に示す走行風用フィンを下方から見た図。
【図９】図８の走行風用フィンを走行風の上流側から見た図。
【図１０】図１に示す還元剤供給装置の作動を制御する、処理手順を示したフローチャート。
【図１１】本発明の第２実施形態において、吸気用フィンを上方から見た図。
【図１２】図１１に示す吸気用フィンを吸気流れの上流側から見た図。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るオゾン供給装置の、放熱構造を説明する模式図。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るオゾン供給装置の、放熱構造を説明する模式図。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るオゾン供給装置の、放熱構造を説明する模式図。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るオゾン供給装置の、放熱構造を説明する模式図。
【図１７】本発明の第７実施形態に係るオゾン供給装置と、該オゾン供給装置が適用される燃焼システムとを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１３】
（第１実施形態）
図１に示す燃焼システムは、以下に詳述する内燃機関（以下、エンジン１０）、過給機１１、ＮＯｘ浄化装置１２、微粒子捕集装置（以下、ＤＰＦ１３）、および還元剤添加装置を備える。燃焼システムは車両に搭載されたものであり、当該車両は、エンジン１０の出力を駆動源として走行する。エンジン１０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１０は、基本的にはリーン状態で燃焼させるように作動する。つまり、燃焼室に噴射された燃料と燃焼室に吸入される空気との比率である空燃比が、空気過剰に設定された状態で燃焼（つまり、リーン燃焼）させている。
【００１４】
過給機１１は、タービン１１ａ、回転軸１１ｂおよびコンプレッサ１１ｃを備える。タービン１１ａは、エンジン１０の排気通路１０ｅｘに配置され、排気の運動エネルギにより回転する。回転軸１１ｂは、タービン１１ａおよびコンプレッサ１１ｃの各インペラを結合することで、タービン１１ａの回転力をコンプレッサ１１ｃに伝達する。コンプレッサ１１ｃは、エンジン１０の吸気通路１０ｉｎに配置され、吸気を圧縮してエンジン１０へ過給する。
【００１５】
吸気通路１０ｉｎのうちコンプレッサ１１ｃの下流側には、コンプレッサ１１ｃで圧縮された吸気（つまり、加圧空気）を冷却する、図示しない冷却器が配置されている。冷却器により冷却された圧縮吸気は、図示しないスロットルバルブにより流量調整され、エンジン１０が有する複数の燃焼室へ分配される。排気通路１０ｅｘのうちタービン１１ａの下流側にはＮＯｘ浄化装置１２が配置され、さらにその下流側にはＤＰＦ１３が配置されている。ＤＰＦ１３は、排気に含まれている微粒子を捕集する。
【００１６】
排気通路１０ｅｘのうちＮＯｘ浄化装置１２の上流側には、還元剤添加装置の接続管２３が接続されている。この接続管２３から排気通路１０ｅｘへ、還元剤添加装置により生成された改質燃料が還元剤として添加される。改質燃料とは、還元剤として用いる炭化水素化合物（燃料）を部分的に酸化して、アルデヒド等の部分酸化炭化水素に改質したものである。また、還元剤添加装置は、接続管２３から排気通路１０ｅｘへオゾンを供給する機能を有しており、オゾン供給装置を提供する。
【００１７】
ＮＯｘ浄化装置１２は、ハウジング内にハニカム状の担体を収容して構成される。担体の表面にはコーティング材が設けられており、そのコーティング材には還元触媒が担持されている。ＮＯｘ浄化装置１２は、排気中のＮＯｘを還元触媒上で改質燃料と反応させてＮ２に還元することで、排気に含まれているＮＯｘを浄化する。なお、排気中にはＮＯｘの他にＯ２（酸素）も含まれているが、改質燃料はＯ２存在下においてＮＯｘと選択的に反応する。
【００１８】
還元触媒には、ＮＯｘを吸着する機能を有したものが用いられている。詳細には、還元反応が可能となる活性化温度よりも触媒温度Ｔｃａｔが低い場合に、還元触媒は排気中のＮＯｘを吸着する機能を発揮する。例えば、担体に担持された銀アルミナによる還元触媒により、ＮＯｘ吸着機能を有したＮＯｘ浄化装置１２が提供される。詳細には、担体表面にコーティングされたアルミナに、還元触媒としての銀を担持させた構造である。吸着されていたＮＯｘは、触媒温度Ｔｃａｔが活性化温度以上の場合には、還元触媒から脱離する。そして、脱離したＮＯｘは改質燃料により還元されて浄化される。さらに、この還元触媒は、ＮＯｘ吸着機能に加えて活性酸素を吸着する機能をも有している。
【００１９】
次に、改質燃料またはオゾンを生成して接続管２３から排気通路１０ｅｘへ添加する還元剤添加装置について説明する。還元剤添加装置は、以下に詳述する反応容器２０、ヒータ２１、噴射弁２２、オゾナイザ３０、送風機５０、接続管２３、供給管２６、開閉弁２６ｖおよび電子制御装置（以下、ＥＣＵ４０）を備える。
【００２０】
オゾナイザ３０は、放電によりオゾンを生成する電極３１と、電極３１を内部に収容する電極収容ケース３２とを有する。電極収容ケース３２は内部に流通路３２ａを形成し、流通路３２ａには複数の電極３１が配置されている。これらの電極３１は、互いに平行に対向するように配置された平板形状であり、高電圧が印加される電極と接地電圧の電極とが交互に配置されている。電極３１への電圧印加は、ＥＣＵ４０が備えるマイクロコンピュータ（以下、マイコン４１）により制御される。オゾナイザ３０の電極収容ケース３２には、送風機５０により送風された空気が流入する。
【００２１】
図５に示されるように、送風機５０は、ブロワケース５１、電動モータ５２およびファン５３を備える。ファン５３はブロワケース５１内に配置され、電動モータ５２により回転駆動する。ブロワケース５１には、空気を吸入する吸入口５４ａが形成された吸入ダクト５４が設けられている。また、ブロワケース５１には、吸入口５４ａから吸入した空気を吹き出す吹出口５４ｂが形成されている。送風機５０は遠心式であり、ファン５３に対して回転軸方向に対向する位置に吸入口５４ａが形成され、ファン５３に対して回転径方向に対向する位置に吹出口５４ｂが形成されている。ファン５３を回転駆動させると、吸入口５４ａからブロワケース５１内に空気が吸入され、ファン５３により圧縮されて吹出口５４ｂから吹き出される。
【００２２】
吹出口５４ｂには送風ダクト２５が接続され、吹出口５４ｂから吹き出された空気は、送風ダクト２５を通じてオゾナイザ３０へ供給される。送風機５０から吹き出された空気は、電極収容ケース３２の内部、つまり電極３１が配置されている流通路３２ａへ供給される。
【００２３】
送風機５０によりオゾナイザ３０へ供給される空気の送風量は、電動モータ５２への通電をマイコン４１が制御することで調節される。例えば、電動モータ５２への供給電力量をマイコン４１がデューティ制御することで送風量を制御する。オゾナイザ３０へ送風された空気は、電極収容ケース３２内の流通路３２ａに流入し、電極３１間の通路である電極間通路３１ａを流通する。
【００２４】
図２に示されるように、電極３１は、絶縁基板３１ｂ、電極板３１ｃおよび絶縁保護膜３１ｄを備える。絶縁基板３１ｂは、セラミック製であり、電極板３１ｃを保持する。電極板３１ｃに高電圧が印加されることにより電極間通路３１ａにおいて放電させる。絶縁保護膜３１ｄは、電極板３１ｃが電極間通路３１ａに露出しないように、電極間通路３１ａ側から電極板３１ｃの表面を覆う。
【００２５】
複数の電極３１は、スペーサ３３を介して積層配置されている。これにより、平板形状の電極３１が互いに平行に対向するように配置される。また、一対の電極３１はスペーサ３３により所定の間隔に保たれ、電極３１間に電極間通路３１ａが形成される。オゾナイザ３０は、一対の電極３１を複数組備えている。
【００２６】
電極３１へ電圧を印加すると、図３の符号（１）に示すように、電極３１から放出された電子が、送風機５０により送風されてくる空気に含まれる酸素分子に衝突する。すると、符号（２）に示すように、酸素分子は電離して活性酸素の状態になる。この活性酸素は、符号（３）に示すように酸素分子と反応し、符号（４）に示すようにて酸化してオゾンが生成される。要するに、電極３１に電圧を印加して送風機５０を作動させた状態にすれば、各々の電極３１間において、高活性物質であるオゾンが生成される。生成されたオゾンは、送風機５０の送風圧力により電極間通路３１ａおよび流通路３２ａから流出する。
【００２７】
図１の説明に戻り、オゾナイザ３０は、供給管２６を介して反応容器２０に接続される。供給管２６には、電磁駆動式の開閉弁２６ｖが取り付けられている。開閉弁２６ｖは反応容器２０の上流側に位置する。開閉弁２６ｖの開閉駆動はマイコン４１により制御される。詳細には、開閉弁２６ｖの弁体は全開位置と全閉位置とに切り替え制御され、供給管２６の内部通路である供給通路２６ａを開閉する。
【００２８】
したがって、送風機５０を駆動させて開閉弁２６ｖを開弁作動させると、オゾナイザ３０から流出したオゾンを含む空気は、供給管２６、反応容器２０および接続管２３を順に流通して排気通路１０ｅｘへ流入することとなる。また、排気圧力が高い場合に開閉弁２６ｖを閉弁させることで、排気が供給通路２６ａを逆流してオゾナイザ３０へ流れ込むことを抑制できる。よって、排気に含まれる煤等の異物が電極３１に付着することを抑制でき、異物付着により放電が妨げられることを抑制できる。
【００２９】
反応容器２０には、ヒータ２１および噴射弁２２が取り付けられており、反応容器２０の内部には、流入口２０ｉｎおよび流出口２０ｏｕｔと連通する反応室２０ａが形成されている。ヒータ２１は、通電により発熱する発熱部を有し、発熱部への通電はマイコン４１により制御される。具体的には、発熱部への電力供給量をマイコン４１がデューティ制御することにより、発熱量が制御される。発熱部は反応室２０ａに配置され、噴射弁２２から反応室２０ａへ噴射された燃料を加熱する。反応室２０ａの温度は反応室温度センサ２７により検出される。反応室温度センサ２７は、検出した反応室温度ＴｈをＥＣＵ４０へ出力する。
【００３０】
噴射弁２２は、噴孔が形成されたボデー、電気アクチュエータおよび弁体を有する。電気アクチュエータを通電オンさせると、弁体が開弁作動して噴孔から反応室２０ａへ燃料が噴射され、通電オフさせると弁体が閉弁作動して燃料噴射が停止される。マイコン４１は、電気アクチュエータへの通電を制御することで、反応室２０ａへの単位時間当たりの燃料噴射量を制御する。図示しない燃料タンク内の液体燃料は、図示しない燃料ポンプにより噴射弁２２へ供給される。燃料タンク内の燃料は、先述した燃焼用の燃料としても用いられており、エンジン１０の燃焼に用いる燃料と、還元剤として用いる燃料は共用される。
【００３１】
噴射弁２２から反応室２０ａへ噴射された燃料は、ヒータ２１に衝突し、加熱されて気化する。気化した燃料は、流入口２０ｉｎから反応室２０ａへ流入した空気と混合される。その結果、空気中の酸素により気体燃料が部分的に酸化され、アルデヒド等の部分酸化炭化水素に改質される。このように改質された気体燃料（つまり、改質燃料）は、接続管２３を通じて排気通路１０ｅｘに流入する。
【００３２】
反応室２０ａでは以下に詳述する冷炎反応が生じている。この冷炎反応は、流入口２０ｉｎから流入する空気中の酸素により気体燃料が部分的に酸化される反応である。このように部分的に酸化された燃料（つまり、改質燃料）の具体例として、燃料（炭化水素化合物）の一部がアルデヒド基（つまり、ＣＨＯ）に酸化された状態の部分酸化物（例えば、アルデヒド）が挙げられる。また、反応室２０ａへ供給される空気にオゾンが多く含まれているほど、燃料が部分酸化される反応が促進される。つまり、部分酸化されずに反応室２０ａから流出してしまう燃料（つまり、非改質燃料）が少なくなる。
【００３３】
次に、図４を用いて、還元剤添加装置の車両１００への搭載位置を説明する。なお、図中の前後方向を示す矢印は、車両１００の前後方向を示し、図中の上下方向を示す矢印は重力方向を示す。車両１００は、エンジンルーム１０１、搭乗室１０２、およびトランクルーム１０３を有する。エンジンルーム１０１にはエンジン１０が配置されている。搭乗室１０２には、車両乗員が座る座席１０２ａやステアリング１０２ｂ、インストルメントパネル（以下、インパネ１０２ｃ）等が配置されている。インパネ１０２ｃには、図示しない空調装置で温度調整された空調風を搭乗室１０２へ吹き出すための、空調風吹出口１０２ｄが設けられている。
【００３４】
トランクルーム１０３は、乗員が持ち込んだ荷物を置くスペースであり、搭乗室１０２と連通している。トランクルーム１０３には、トランクルーム１０３を上下に区画する仕切板１４０が設置されている。トランクルーム１０３のうち仕切板１４０の下方部分のスペースは、スペアタイヤや工具等を収納可能な収納庫１０４として機能する。収納庫１０４は、特許請求の範囲に記載の区画室に相当する。
【００３５】
車両１００は、金属製の板部材であるファイアウォール１１０、床板１２０および天板１３０を備える。ファイアウォール１１０は、エンジンルーム１０１と搭乗室１０２とを仕切る。床板１２０および天板１３０の各々は、搭乗室１０２およびトランクルーム１０３の床および天井を形成する。なお、搭乗室１０２およびトランクルーム１０３の側壁は、図示しない側板およびドアにより形成される。
【００３６】
反応容器２０および開閉弁２６ｖはエンジンルーム１０１に配置されている。オゾナイザ３０および送風機５０は収納庫１０４に配置されている。詳細には、床板１２０のうち収納庫１０４を形成する部分である収納床板１２１の上にハウジング６０が設置され、そのハウジング６０内にオゾナイザ３０および送風機５０が収容されている。オゾナイザ３０および送風機５０は車両前後方向に並べて配置されており、送風機５０は、オゾナイザ３０に対して車両後方側、つまり搭乗室１０２から遠い側に配置されている。
【００３７】
オゾナイザ３０で生成されたオゾンを反応容器２０へ供給する供給管２６は、収納庫１０４からエンジンルーム１０１まで、床板１２０の下方に沿って延びている。接続管２３はエンジンルーム１０１に配置され、改質燃料またはオゾンは、エンジンルーム１０１において接続管２３から排気通路１０ｅｘへ供給される。
【００３８】
図５に示すように、ハウジング６０は、内部の空間を包囲する複数の壁からなる箱形を呈し、樹脂または金属の成型品で形成されている。ハウジング６０は、例えば、上下方向に扁平な直方体となっており、６面、即ち、ハウジング天壁６０ｕ、ハウジング底壁６０ｄ、ハウジング側壁６０ｓ、ハウジング前壁６０ｆ、およびハウジング後壁６０ｂを有する６面体形状である。
【００３９】
ハウジング天壁６０ｕは、ハウジング６０の上側の面を形成する壁であり、前後方向に長辺を有する長方形の壁となっている。ハウジング底壁６０ｄは、ハウジング６０の下側の面を形成する壁であり、ハウジング天壁６０ｕと同様の形状を有している。
【００４０】
一対のハウジング側壁６０ｓは、ハウジング６０の左右側の面を形成する壁であり、前後方向に長辺を有する細長い長方形の壁であり、互いに向かい合う位置関係にある。ハウジング前壁６０ｆおよびハウジング後壁６０ｂは、ハウジング６０の前後側の面を形成する壁であり、互いに向かい合う位置関係にある。また、ハウジング前壁６０ｆおよびハウジング後壁６０ｂは、ハウジング側壁６０ｓに対して直交する壁となっている。
【００４１】
電極収容ケース３２のうちハウジング天壁６０ｕと対向する部分をオゾナイザ天壁３２ｕと呼び、ハウジング底壁６０ｄと対向する部分をオゾナイザ底壁３２ｄと呼ぶ。電極収容ケース３２は、内部の空間を包囲する複数の壁からなる箱形を呈し、アルミニウム板または鉄板の成型品で形成されている。
【００４２】
トランクルーム１０３は搭乗室１０２と連通しているため、空調風吹出口１０２ｄから搭乗室１０２へ吹き出された空調風は、トランクルーム１０３にも流入する。そして、ハウジング６０には外気導入口６１ｂが形成され、この外気導入口６１ｂには外気導入ダクト６２が接続されている。外気導入ダクト６２は、トランクルーム１０３や搭乗室１０２の外部の空気、つまり空調されていない車外空気（以下、外気）を外気導入口６１ｂへ導く。
【００４３】
内部空間６１は、外気導入口６１ｂ以外は密閉されているので、送風機５０を駆動させると、外気導入口６１ｂから内部空間６１へ外気が導入され、内部空間６１へ導入された外気は吸入口５４ａからブロワケース５１へ吸入される。
【００４４】
外気導入口６１ｂおよび吸入口５４ａはハウジング天壁６０ｕの近傍に配置されている。これにより、外気導入口６１ｂから導入された外気は、ハウジング天壁６０ｕに沿って車両前方から後方へ向けて流れた後、吸入口５４ａへ吸入される。外気導入口６１ｂは、ハウジング前壁６０ｆのうち、吸入口５４ａと対向する位置に形成されている。
【００４５】
そして、内部空間６１のうち、ハウジング天壁６０ｕとオゾナイザ天壁３２ｕとの間に位置する空間は、吸入口５４ａへ空気を導く吸入空気通路６１ａに相当する。また、ハウジング６０の一部であるハウジング天壁６０ｕおよび一対のハウジング側壁６０ｓが、吸入空気通路６１ａを形成する吸入ダクト部材に相当する。
【００４６】
吸入空気通路６１ａを流れる外気は、ハウジング天壁６０ｕ、ハウジング側壁６０ｓおよびオゾナイザ天壁３２ｕに沿って流れると言える。ここで、電極３１に電圧印加して放電を生じさせると電極３１が発熱するが、その熱は、電極収容ケース３２に伝わった後、オゾナイザ天壁３２ｕに沿って流れる外気により奪われる。つまり、オゾナイザ３０は外気により冷却される。よって、オゾナイザ天壁３２ｕは、吸入空気通路６１ａに面して冷却される通路冷却面に相当する。
【００４７】
さらに、オゾナイザ天壁３２ｕには、吸入空気通路６１ａに位置して電極収容ケース３２の熱を吸入空気へ放熱する吸気用フィン３５ｂが複数設けられている。図６および図７に示すように、複数の吸気用フィン３５ｂは、基板３５ａと一体に形成されたアルミニウム等の金属製であり、基板３５ａはオゾナイザ天壁３２ｕに溶接またはボルト等で取り付けられている。電極３１の熱は、電極収容ケース３２、基板３５ａおよび吸気用フィン３５ｂへ順に移動し、吸気用フィン３５ｂから外気へ放熱される。吸気用フィン３５ｂは、吸入空気通路６１ａが延びる方向に沿って延びる板形状のストレートフィンである。吸気用フィン３５ｂは、基板３５ａ上において、吸入空気通路６１ａを流れる外気の流れ方向に対して交差する方向に、所定ピッチで平行に複数並べて配置されている。
【００４８】
収納床板１２１には開口部１２１ａが形成されている。ハウジング底壁６０ｄの一部は、開口部１２１ａから車外に露出し、車両１００の走行時には走行風に晒される。換言すれば、ハウジング底壁６０ｄが走行風に晒される位置となるよう、ハウジング６０は車両１００に搭載されている。車両１００を走行させると、収納床板１２１に沿って流れる走行風の一部は、開口部１２１ａから露出するハウジング底壁６０ｄに沿って流れる。
【００４９】
このように、ハウジング底壁６０ｄが走行風に晒されることで、ハウジング６０は走行風で冷却される。そして、オゾナイザ底壁３２ｄはハウジング底壁６０ｄに接触しているので、電極３１で生じた熱は、電極収容ケース３２に伝わった後、オゾナイザ底壁３２ｄからハウジング底壁６０ｄに伝わり、走行風により奪われる。つまり、オゾナイザ３０は走行風により冷却される。よって、オゾナイザ底壁３２ｄは、ハウジング底壁６０ｄに接触して冷却される接触冷却面に相当する。
【００５０】
さらに、ハウジング底壁６０ｄには、走行風へ放熱するフィンである走行風用フィン６３ｂが複数設けられている。図８および図９に示すように、複数の走行風用フィン６３ｂは、基板６３ａと一体に形成されたアルミニウム等の金属製であり、基板６３ａはハウジング底壁６０ｄに溶接またはボルト等で取り付けられている。電極３１の熱は、電極収容ケース３２、基板６３ａおよび走行風用フィン６３ｂへ順に移動し、走行風用フィン６３ｂから走行風である外気へ放熱される。走行風用フィン６３ｂは、車両前後方向に沿って延びる板形状のストレートフィンである。走行風用フィン６３ｂは、基板６３ａ上において、車両前後方向に対して交差する方向に、所定ピッチで平行に複数並べて配置されている。
【００５１】
ハウジング６０を樹脂で形成した場合には、ハウジング６０の一部分を金属製にして、オゾナイザ３０および送風機５０で発生した熱の放熱を促進させることが望ましい。具体的には、ハウジング６０のうち開口部１２１ａから車外に露出する部分を金属製にすることが望ましい。例えば、ハウジング底壁６０ｄの全体、またはハウジング底壁６０ｄのうち開口部１２１ａから露出する部分を、部分的に金属製にすることが望ましい。
【００５２】
ＥＣＵ４０が備えるマイコン４１は、プログラムを記憶する記憶装置と、記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置と、を備える。ＥＣＵ４０は、単位時間当りのエンジン回転数およびエンジン負荷等の各種検出値に基づき、エンジン１０の作動を制御する。
【００５３】
エンジン回転数は、エンジン１０の出力軸近傍に取り付けられたクランク角センサ１４により検出される。エンジン負荷を表わす物理量としては、吸気圧、吸気量、アクセルペダル踏込量等が挙げられる。吸気圧は、吸気通路１０ｉｎのうちコンプレッサ１１ｃの下流側部分に取り付けられた吸気圧センサ１５により検出される。吸気量は、吸気通路１０ｉｎのうちコンプレッサ１１ｃの上流側部分に取り付けられたエアフロメータ１６により検出される。アクセルペダル踏込量は、アクセルペダルに取り付けられたアクセルセンサ１７により検出される。
【００５４】
ＥＣＵ４０は、エンジン回転数やエンジン負荷等のエンジン１０の作動状態の検出値に加え、反応室温度センサ２７、触媒温度センサ４２、排気温度センサ４３、排気圧センサ４４、送風量センサ４５および送風圧センサ４６により検出された物理量を取得する。そして、これらの物理量に基づき、還元剤添加装置の作動を制御する。
【００５５】
触媒温度センサ４２は、ＮＯｘ浄化装置１２に取り付けられ、還元触媒の雰囲気温度（つまり、触媒温度Ｔｃａｔ）を検出する。排気温度センサ４３は、排気通路１０ｅｘに取り付けられて排気温度を検出する。排気圧センサ４４は、排気通路１０ｅｘに取り付けられて排気圧力を検出する。排気温度センサ４３および排気圧センサ４４は、排気通路１０ｅｘのうちＮＯｘ浄化装置１２の上流側、かつタービン１１ａの下流側に取り付けられている。送風量センサ４５は、供給管２６のうちオゾナイザ３０の上流側かつ送風機５０の下流側に取り付けられており、送風機５０により送風される空気の量である送風量を検出する。送風圧センサ４６は、供給管２６のうち反応容器２０の上流側かつオゾナイザ３０の下流側に取り付けられており、供給管２６内の空気の圧力である送風圧力を検出する。
【００５６】
概略、ＥＣＵ４０は以下のように還元剤添加装置の作動を制御する。すなわち、反応室温度Ｔｈに基づき、排気通路１０ｅｘへ還元剤を供給する還元剤供給制御と、排気通路１０ｅｘへオゾンを供給するオゾン供給制御とを切り替える。また、還元剤添加制御を実施するにあたり、反応室温度Ｔｈに基づき、強酸化制御、弱酸化制御および酸化停止制御を切り替える。
【００５７】
具体的には、図１０に示す手順のプログラムをマイコン４１が所定周期で繰り返し実行することで、還元剤添加装置の作動を制御する。先ず、図１０のステップＳ１０において、エンジン１０が運転中であるか否かを判定する。運転中でないと判定された場合、浄化対象となるＮＯｘが排気通路１０ｅｘに存在しないとみなし、ステップＳ１９において還元剤添加装置の作動を停止させる全停止制御を実施する。全停止制御は、オゾンおよび還元剤のいずれについても排気通路１０ｅｘへの供給を停止させる制御である。つまり、送風機５０、オゾナイザ３０、ヒータ２１、噴射弁２２を全て停止させ、開閉弁２６ｖを閉弁作動させる。
【００５８】
一方、ステップＳ１０によりエンジン１０が運転中であると判定された場合、ステップＳ１１において、触媒温度Ｔｃａｔが第１所定温度Ｔ１より高温であるか否かを判定する。第１所定温度Ｔ１より低温であると判定された場合、続くステップＳ１２において、触媒温度Ｔｃａｔが第２所定温度Ｔ２より高温であるか否かを判定する。第２所定温度より低温であると判定された場合、続くステップＳ１３において、触媒温度Ｔｃａｔが第３所定温度Ｔ３より高温であるか否かを判定する。第３所定温度より低温であると判定された場合、続くステップＳ１４において、触媒温度Ｔｃａｔが第４所定温度Ｔ４より高温であるか否かを判定する。
【００５９】
第１所定温度Ｔ１および第２所定温度Ｔ２は、第３所定温度Ｔ３より高温に設定されている。第１所定温度Ｔ１は、第２所定温度Ｔ２より高温に設定されている。例えば、第３所定温度Ｔ３が２００℃である場合、第２所定温度Ｔ２を３５０℃、第１所定温度Ｔ１を４００℃に設定する。ここで、還元触媒の第３所定温度Ｔ３とは、還元触媒上でＮＯｘを還元浄化できる最低温度（つまり、活性化温度）のことである。第４所定温度Ｔ４とは、触媒に活性酸素を吸着できる最低温度のことであり、第３所定温度よりも低温に設定されている。
【００６０】
ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の判定により、触媒温度Ｔｃａｔが第４所定温度Ｔ４より低温と判定された場合、ステップＳ１９にて先述した全停止制御を実施する。触媒温度Ｔｃａｔが第４所定温度Ｔ４より高温、かつ第３所定温度Ｔ３より低温と判定された場合、ステップＳ１５にてオゾン供給制御を実施する。触媒温度Ｔｃａｔが第３所定温度Ｔ３より高温、かつ第２所定温度Ｔ２より低温と判定された場合、ステップＳ１６にて強酸化制御を実施する。触媒温度Ｔｃａｔが第２所定温度Ｔ２より高温、かつ第１所定温度Ｔ１より低温と判定された場合、ステップＳ１７にて弱酸化制御を実施する。触媒温度Ｔｃａｔが第１所定温度Ｔ１より高温と判定された場合、ステップＳ１８にて酸化停止制御を実施する。
【００６１】
さて、噴射した燃料と供給される空気の比率である当量比、および噴射された燃料の雰囲気温度を所定範囲に調整すると、噴射された燃料は、熱炎反応に達することなく冷炎反応する。熱炎反応とは、燃料が完全燃焼して二酸化炭素および水が生成される反応である。冷炎反応とは、空気中の酸素により燃料が部分的に酸化される反応である。このように部分的に酸化された燃料である改質燃料の具体例として、炭化水素化合物である燃料の一部が、アルデヒド基（ＣＨＯ）に酸化された状態の部分酸化物（例えばアルデヒド）が挙げられる。この知見に基づいて、ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８に係る強酸化制御、弱酸化制御、酸化停止制御では、改質燃料が触媒に供給されるように、当量比および雰囲気温度を調整している。
【００６２】
ステップＳ１６に係る強酸化制御では、オゾナイザ３０で生成されたオゾン、空気中の酸素、およびヒータ２１により気化された燃料が混合され、オゾンが存在する環境下で燃料が冷炎反応して部分酸化される。
【００６３】
具体的には、反応室温度センサ２７による検出値である反応室温度Ｔｈが、予め設定しておいた目標温度Ｔｔｒｇと一致するよう、ヒータ２１をフィードバック制御する。目標温度Ｔｔｒｇは、熱炎反応に達することなく冷炎反応させる雰囲気温度（例えば３７０℃）となるように設定されている。
【００６４】
さらに、上記強酸化制御では、ＮＯｘ浄化装置１２へ流入したＮＯｘの全てを還元するにあたり、過不足なくＮＯｘ浄化装置１２へ供給するための還元剤添加量を、目標燃料量Ｆｔｒｇとして算出する。例えば、単位時間当たりにＮＯｘ浄化装置１２へ流入するＮＯｘ流入量および触媒温度Ｔｃａｔに基づき、目標燃料量Ｆｔｒｇを設定する。ＮＯｘ流入量は、エンジン１０の運転状態に基づき推定される。ＮＯｘ流入量が多いほど、目標燃料量Ｆｔｒｇを増大させる。また、触媒温度Ｔｃａｔに応じて還元触媒上でＮＯｘが還元される量（つまり還元力）が異なってくるので、触媒温度Ｔｃａｔによる還元力の違いに応じて目標燃料量Ｆｔｒｇを設定する。そして、算出した目標燃料量Ｆｔｒｇに基づき、噴射弁２２の作動を制御して燃料噴射を実施する。
【００６５】
さらに、上記強酸化制御では、反応室温度Ｔｈに基づき、冷炎反応を生じさせるように目標当量比φｔｒｇを算出する。そして、目標当量比φｔｒｇおよび目標燃料量Ｆｔｒｇに基づき目標空気量Ａｔｒｇを算出し、この目標空気量Ａｔｒｇに基づき、送風機５０の作動を制御する。上述のごとく反応室温度Ｔｈおよび当量比を制御することで、冷炎反応を生じさせて改質燃料が生成される。
【００６６】
さらに、上記強酸化制御では、開閉弁２６ｖを開弁制御するとともに、反応容器２０内での燃料の濃度に応じて、オゾナイザ３０への供給電力を制御する。詳細には、目標燃料量Ｆｔｒｇに基づき目標オゾン量Ｏｔｒｇを算出する。具体的には、反応室２０ａにおけるオゾン濃度の燃料濃度に対する比率が所定値（例えば０．２）となるように、目標オゾン量Ｏｔｒｇを算出する。例えば、所定時間（例えば０．０２秒）内に冷炎反応を完了させるよう、上記比率を設定する。また、還元触媒が低温であるほど目標オゾン量Ｏｔｒｇを増加させるように設定する。
【００６７】
そして、目標空気量Ａｔｒｇおよび目標オゾン量Ｏｔｒｇに基づき、オゾナイザ３０への目標通電量Ｐｔｒｇを算出する。具体的には、目標空気量Ａｔｒｇが多いほど、電極間通路３１ａでの空気の滞留時間が短くなるので、目標通電量Ｐｔｒｇを大きくする。また、目標オゾン量Ｏｔｒｇが多いほど、目標通電量Ｐｔｒｇを大きくする。次に、目標通電量Ｐｔｒｇに基づき、オゾナイザ３０への通電量を制御する。具体的には、目標通電量Ｐｔｒｇが大きいほど、オゾナイザ３０への通電デューティ比を増大させる。或いは、今回の通電終了から次回の通電開始までのインターバルを短くする。
【００６８】
このような処理を実行することにより、オゾンが生成され、そのオゾンが反応容器２０内に供給されるので、冷炎反応の開始時期の早期化と冷炎反応時間の短縮化が図られる。よって、反応容器２０内での燃料の滞留時間が短くなるように反応容器２０を小型化しても、上記滞留時間内に冷炎反応が完了するようにできる。よって、反応容器２０の小型化を図ることができる。
【００６９】
このように、ステップＳ１６の強酸化制御によれば、オゾンが存在する環境下で燃料が部分酸化される。これに対し、ステップＳ１７による弱酸化制御では、オゾナイザ３０を停止させてオゾン生成を停止させることで、オゾンが存在しない環境下で燃料が部分酸化される。つまり、ヒータ制御、燃料噴射制御、エアポンプ制御および開弁制御を実施する。但し、放電制御を実施せず、オゾナイザ３０への通電を停止させてオゾン生成を停止させる。
【００７０】
ステップＳ１７の弱酸化制御によれば、ヒータ制御による加熱を実施して部分酸化させている。これに対し、ステップＳ１８による酸化停止制御では、オゾナイザ３０およびヒータ２１を停止させて、オゾン生成と燃料加熱を停止させる。これにより、酸素やオゾンによる酸化が為されることなく部分酸化していない燃料が、排気通路１０ｅｘへ添加され、排気通路１０ｅｘまたはＮＯｘ浄化装置１２の内部で高温の排気に晒されて部分酸化する。
【００７１】
ステップＳ１８による酸化停止制御では、燃料噴射制御、エアポンプ制御および開弁制御を実施する。但し、放電制御を実施せず、オゾナイザ３０への通電を停止させてオゾン生成を停止させ、かつ、ヒータ制御を実施せず、ヒータ２１への通電を停止させて燃料の加熱を停止させる。
【００７２】
図１０のステップＳ１５に係るオゾン供給制御では、概略、ヒータ２１への通電を停止させるとともに、噴射弁２２への通電を停止させて燃料噴射を停止させた状態で、オゾナイザ３０でオゾンを生成する。そして、開閉弁２６ｖを開弁作動させた状態で送風機５０を作動させることで、生成したオゾンを、供給管２６および接続管２３を通じて排気通路１０ｅｘへ供給する。これにより、ＮＯｘ浄化装置１２の還元触媒が活性化していない場合において、排気中のＮＯがオゾンによりＮＯ２に酸化されて、還元触媒へのＮＯｘ吸着量が増大する。
【００７３】
オゾン供給制御では、ＥＣＵ４０はエンジン１０の運転状態を取得する。運転状態には、エンジン負荷、エンジン回転数および排気温度Ｔｅｘが含まれる。ＥＣＵ４０は、運転状態に基づき、単位時間当たりの排気量および排気中のＮＯ濃度を算出し、これらの値から、単位時間あたりにＮＯｘ浄化装置１２へ流入するＮＯ量を推定する。このようにして推定されたＮＯ量に基づき、ＥＣＵ４０は、排気中のＮＯを酸化させるのに必要なオゾン量を目標オゾン量Ｏｔｒｇとして算出する。そして、目標オゾン量Ｏｔｒｇのオゾンを供給するように、オゾナイザ３０への供給電力および送風機５０による送風量を制御する。
【００７４】
なお、本実施形態に反してオゾン供給制御時にヒータ２１への通電を実施すると、オゾンは加熱されて崩壊する。また、燃料噴射を実施するとオゾンは燃料と反応してしまう。これらの点を鑑み、オゾン供給制御時には、ヒータ２１による加熱を停止させ、かつ、燃料噴射を停止させる。これにより、オゾンが燃料と反応することや加熱崩壊を回避でき、生成したオゾンがそのまま排気通路１０ｅｘへ添加されることとなる。
【００７５】
ここで、電極３１が温度上昇すると放電に要する電力が増大するので、電極３１の温度上昇を抑制させることが望ましい。また、搭乗室１０２と連通する収納庫１０４にオゾナイザ３０を配置する場合、オゾナイザ３０の熱が搭乗室１０２へ伝わり、空調装置の冷房負荷増大が懸念される。
【００７６】
これらの問題に対し、本実施形態によれば、放電によりオゾンを生成する電極３１を有したオゾナイザ３０と、電極３１へ空気を供給するとともに生成されたオゾンを排気通路１０ｅｘへ送風する送風機５０とを備える。加えて、送風機５０の吸入口５４ａへ空気を導く吸入空気通路６１ａを形成する、吸入ダクト部材としてのハウジング６０を備え、オゾナイザ３０の少なくとも一部が吸入空気通路６１ａに配置されている。これによれば、送風機５０へ吸入される吸入空気でオゾナイザ３０が冷却されるので、電極３１の温度上昇を抑制できる。しかも、排気通路１０ｅｘへオゾンを供給する送風機５０をオゾナイザ冷却に利用できるので、該送風機５０とは別にオゾナイザ冷却専用の空冷ファンを設けることを不要にできる。したがって、オゾン供給装置の大型化を抑制しつつオゾナイザ３０の放熱性向上を図ることができる。
【００７７】
また、オゾナイザ３０と熱交換して温度上昇した吸入空気は、排気通路１０ｅｘへ送風されるので、搭乗室１０２の温度上昇を抑制できる。よって、搭乗室１０２を空調する装置の冷房負荷増大の懸念を軽減できる。
【００７８】
さらに本実施形態では、オゾナイザ３０および送風機５０を収容するハウジング６０を備え、ハウジング６０の一部が、吸入空気通路６１ａを形成する吸入ダクト部材を形成している。これによれば、オゾナイザ３０および送風機５０を収容するハウジング６０を吸入ダクト部材として利用できる。よって、該ハウジング６０とは別に、吸入空気通路６１ａを形成する専用の吸入ダクト部材を設けることを不要にできる。したがって、オゾン供給装置の大型化を抑制しつつオゾナイザ３０の放熱性向上を図ることができる。
【００７９】
さらに本実施形態では、ハウジング６０の内部空間６１は、外気導入口６１ｂ以外は密閉されており、その内部空間６１に、オゾナイザ３０、送風機５０および送風ダクト２５を収容している。そのため、オゾナイザ３０や送風機５０から送風ダクト２５が外れてオゾンが漏れ出る事態や、オゾンが送風機５０へ逆流して吸入ダクト５４から漏れ出る事態が生じても、オゾンが内部空間６１から収納庫１０４へ漏れ出ることが抑制される。よって、オゾンが搭乗室１０２へ漏れ出て乗員の雰囲気のオゾン濃度が高くなることを抑制できる。また、車両１００が衝突した場合であっても、ハウジング６０によりオゾナイザ３０が衝撃から保護されるので、オゾナイザ３０が損傷してオゾンが搭乗室１０２へ漏れ出ることを抑制できる。
【００８０】
さらに本実施形態では、オゾナイザ３０は、電極３１を内部に収容する電極収容ケース３２を有する。電極収容ケース３２は、吸入空気通路６１ａに面して冷却される通路冷却面としてのオゾナイザ天壁３２ｕ、およびハウジング６０に接触して冷却される接触冷却面としてのオゾナイザ底壁３２ｄを有する。これによれば、電極３１で生じた熱が電極収容ケース３２へ伝わる。そして、電極収容ケース３２の熱は、オゾナイザ天壁３２ｕから吸入空気通路６１ａへ放熱されるとともに、オゾナイザ底壁３２ｄからハウジング底壁６０ｄを伝わり走行風へ放熱される。したがって、オゾナイザ天壁３２ｕおよびオゾナイザ底壁３２ｄの両方からの放熱が促進されるので、電極収容ケース３２の温度低下を促進できる。
【００８１】
ここで、車両１００が走行を停止した状態でエンジン１０が作動している場合には、走行風が生じていない状態でＮＯｘを浄化することが要求される。つまり、ハウジング底壁６０ｄからの放熱量が少ない状態でオゾン生成が要求される。しかし、走行停止時にはＮＯｘ排出量が少ないので、要求されるオゾン生成量が少ない。よって、電極３１への電力供給量が少ないので、電極３１での発熱量が少ない。したがって、走行停止時であっても、ハウジング底壁６０ｄからの放熱量不足に起因したオゾナイザ３０の冷却不足に陥る蓋然性は低い。
【００８２】
さらに本実施形態では、車両１００のうちハウジング６０の一部が走行風に晒される位置に、ハウジング６０は搭載されている。具体的には、走行風に晒される収納床板１２１に開口部１２１ａを形成し、ハウジング底壁６０ｄが開口部１２１ａに位置するよう、ハウジング６０は車両１００に搭載されている。これによれば、ハウジング６０が走行風により冷却されるので、そのハウジング６０に収容されているオゾナイザ３０の温度上昇抑制の効果を促進できる。
【００８３】
さらに本実施形態では、ハウジング６０のうち走行風に晒される部分であるハウジング底壁６０ｄには、走行風へ放熱するフィンである走行風用フィン６３ｂが設けられている。そのため、走行風用フィン６３ｂにより放熱面積が増大し、ハウジング６０が走行風により冷却される効果を促進できる。
【００８４】
さらに本実施形態では、オゾナイザ３０は、車両１００の搭乗室１０２と連通する区画室である収納庫１０４に搭載され、吸入ダクト部材であるハウジング６０には、収納庫１０４の外部の空気を導入する外気導入口６１ｂが形成されている。これによれば、送風機５０の停止時に、オゾンが送風機５０の下流側から上流側へ流れたとしても、そのオゾンは外気導入口６１ｂを通じて収納庫１０４の外部へ流出することとなる。よって、このように逆流したオゾンが、外気導入口６１ｂを通じて搭乗室１０２へ漏れ出て乗員の雰囲気のオゾン濃度が高くなる、といった懸念を軽減できる。
【００８５】
さらに本実施形態では、オゾナイザ３０は、吸入空気通路６１ａに位置して吸入空気へ放熱するフィンである吸気用フィン３５ｂを有する。そのため、吸気用フィン３５ｂにより放熱面積が増大し、吸入空気通路６１ａを流通する吸入空気によりハウジング６０が冷却される効果を促進できる。
【００８６】
さらに本実施形態では、強酸化制御により冷炎反応を生じさせる時に、オゾナイザ３０により生成されたオゾンを供給する。そのため、冷炎反応の開始時期の早期化と、冷炎反応時間の短縮化を図ることができる。よって、反応室２０ａでの燃料の滞留時間が短くなるように反応容器２０を小型化しても、上記滞留時間内に冷炎反応が完了するようにできる。よって、反応容器２０の小型化を図ることができる。
【００８７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、図６および図７に示すように、吸気用フィン３５ｂは吸気の流れ方向に延びる板形状のストレートフィンである。これに対し本実施形態では、図１１および図１２に示すように、吸気用フィン３５０ｂをピン形状に形成している。これによっても、板形状のストレートフィンを採用した場合と同様にして、電極収容ケース３２の放熱面積を増大でき、吸入空気通路６１ａを流通する吸入空気によりオゾナイザ３０が冷却される効果を促進できる。
【００８８】
（第３実施形態）
本実施形態では、図１３に示すガイド板１２２がハウジング６０に取り付けられている。具体的には、ガイド板１２２に取り付けられたブラケット１２２ｃを、ハウジング底壁６０ｄに取り付けることで、ガイド板１２２をハウジング底壁６０ｄに固定させている。
【００８９】
ガイド板１２２は、ハウジング６０のうち走行風に晒される部分、つまりハウジング底壁６０ｄのうち開口部１２１ａから露出している部分へ走行風を集めるように機能する。具体的には、ガイド板１２２は、収納床板１２１に沿って流れる走行風を、整流して開口部１２１ａへ案内する。ガイド板１２２は、収納床板１２１に対向して配置された板状の部材である。ガイド板１２２と収納床板１２１との間には、走行風が車両前後方向に流れる走行風通路１２３が形成される。ガイド板１２２のうち走行風の上流側端部１２２ａが収納床板１２１から離間する距離は、下流側端部１２２ｂが収納床板１２１から離間する距離よりも大きい。したがって、走行風通路１２３の流入口は、走行風通路１２３の流出口に比べて、上下方向に大きい。そして、この流入口の開口面積は流出口の開口面積よりも大きい。
【００９０】
以上により、本実施形態では、ハウジング６０のうち走行風に晒される部分、つまり開口部１２１ａから露出する部分へ走行風を集めるガイド板１２２を備える。これによれば、収納床板１２１に沿って流れる走行風は、ガイド板１２２により開口部１２１ａへ案内される。そのため、ハウジング６０の露出部に沿って流れる走行風の風量が増大する。換言すると、ハウジング底壁６０ｄおよび走行風用フィン６３ｂへ流入する走行風の風量が増大する。よって、オゾナイザ３０の放熱量を向上できる。
【００９１】
（第４実施形態）
上記第１実施形態では、図５に示すように、収納床板１２１に開口部１２１ａを形成し、その開口部１２１ａから、ハウジング底壁６０ｄの一部を車外に露出させている。これに対し本実施形態では、図１４に示すように、収納床板１２１のうちハウジング底壁６０ｄに対向する部分に開口部を形成することを廃止している。そして、ハウジング底壁６０ｄの全体を収納床板１２１に接触させている。さらに、収納床板１２１には、走行風へ放熱するフィンである走行風用フィン１２１ｂが複数設けられている。走行風用フィン１２１ｂの形状、構造および材質は、図８および図９に示す走行風用フィン６３ｂと同じである。
【００９２】
収納床板１２１は、車両１００のうち走行風に晒される位置に配置されているため、走行風により冷却される。また、ハウジング底壁６０ｄは、走行風で冷却される収納床板１２１に接触している。そのため、電極３１で生じた熱は、電極収容ケース３２に伝わった後、オゾナイザ底壁３２ｄからハウジング底壁６０ｄに伝わり、その後、ハウジング底壁６０ｄから収納床板１２１に伝わって、走行風により奪われることとなる。つまり、ハウジング底壁６０ｄは、車両１００のうち走行風に晒される部分である収納床板１２１に接触して冷却されるハウジング側冷却面に相当する。
【００９３】
また、先述した第３実施形態に係るガイド板１２２はハウジング６０に取り付けられているが、本実施形態に係るガイド板１２２０は、ブラケット１２２０ｃにより車両１００に取り付けられている。
【００９４】
以上により、本実施形態では、ハウジング６０は、走行風に晒される部分である収納床板１２１に接触して冷却されるハウジング底壁６０ｄを有する。そのため、電極３１で生じた熱は、電極収容ケース３２、オゾナイザ底壁３２ｄ、ハウジング底壁６０ｄ、収納床板１２１へ順に伝わって、走行風により奪われる。つまり、オゾナイザ３０が走行風で冷却される。したがって、吸入空気通路６１ａを流通する外気と走行風の両方でオゾナイザが冷却されるので、オゾナイザ３０の温度上昇抑制の効果を促進できる。
【００９５】
さらに本実施形態では、車両１００のうち走行風に晒される所定の空冷部分へ走行風を集めるガイド板１２２０を備える。これによれば、収納床板１２１に沿って流れる走行風は、ガイド板１２２０により、所定の空冷部分へ案内される。そのため、収納床板１２１の空冷部分に沿って流れる走行風の風量が増大する。換言すると、収納床板１２１の空冷部分および走行風用フィン１２１ｂへ流入する走行風の風量が増大する。よって、オゾナイザ３０の放熱量を向上できる。
【００９６】
（第５実施形態）
本実施形態では、図１５に示すように、回路基板４１０、マイクロコンピュータ４１１、通信インターフェイス４１２、スイッチング素子４１３および回路ケース３２１を備える。マイクロコンピュータ４１１、通信インターフェイス４１２およびスイッチング素子４１３は、回路基板４１０に実装されている。回路基板４１０は回路ケース３２１に収容されている。スイッチング素子４１３は、電極３１への通電オンオフを切り替えるパワーＭＯＳ等の電子部品であり、マイクロコンピュータ４１１により制御されて作動する。通信インターフェイス４１２は、ＥＣＵ４０との間で信号の送受信を行う。
【００９７】
回路ケース３２１は、電極収容ケース３２の上方に配置されている。回路ケース３２１の底壁３２１ｄとオゾナイザ天壁３２ｕとが離間した状態で、回路ケース３２１と電極収容ケース３２とは、一対の連結板３２２により連結されている。電極収容ケース３２、回路ケース３２１および連結板３２２はアルミニウム等の金属製であり、曲げ加工や溶接等により一体に形成されている。以下、このように一体化されたケースを収容ケース３２０と呼ぶ。
【００９８】
収容ケース３２０の内部には、外気導入口６１ｂから吸入された外気を吸入口５４ａへ導く吸入空気通路３２２ａが形成されている。具体的には、回路ケース３２１の底壁３２１ｄと、オゾナイザ天壁３２ｕと、一対の連結板３２２とで囲まれた空間により、吸入空気通路３２２ａが形成されている。収容ケース３２０のうち吸入空気通路３２２ａを形成する部分が、特許請求の範囲に記載の吸入ダクト部材に相当する。
【００９９】
スイッチング素子４１３および回路基板４１０は、回路ケース３２１の底壁３２１ｄまたは天壁３２１ｕに接触している。図１５に示す例では、スイッチング素子４１３を底壁３２１ｄに接触させ、回路基板４１０を天壁３２１ｕに接触させている。回路ケース３２１の天壁３２１ｕは、ハウジング天壁６０ｕに接触している。
【０１００】
さらに、回路ケース３２１の底壁３２１ｄには、吸入空気通路３２２ａに位置して回路ケース３２１の熱を吸入空気へ放熱する回路用フィン３２１ｂが複数設けられている。回路用フィン３２１ｂは、吸気用フィン３５ｂと同じ形状および材質である。
【０１０１】
以上により、本実施形態によっても、吸入空気通路３２２ａを流通する吸入空気を利用してオゾナイザ３０を冷却できる。また、本実施形態では回路ケース３２１も吸入空気で冷却されるので、スイッチング素子４１３等の通電に伴い発熱する電子部品が温度上昇することを抑制できる。
【０１０２】
（第６実施形態）
図５に示す実施形態では、オゾナイザ３０および送風機５０を収容するハウジング６０を、吸入空気通路６１ａを形成する吸入ダクト部材に利用している。これに対し本実施形態では、図１６に示すように、ハウジング６０を廃止しており、吸入空気通路６００ａを形成する専用の吸入ダクト部材６００を備えている。
【０１０３】
吸入ダクト部材６００の一端は、吸入ダクト５４に接続されている。吸入ダクト部材６００の他端である外気導入口６００ｃには、外気導入ダクト６２が接続されている。吸入ダクト部材６００には開口部６００ｂが形成されている。開口部６００ｂには、オゾナイザ天壁３２ｕおよび吸気用フィン３５ｂが配置されており、オゾナイザ天壁３２ｕおよび吸気用フィン３５ｂは吸入空気通路６００ａに露出している。したがって、吸入空気通路６００ａを流通する吸入空気により電極収容ケース３２が冷却される。
【０１０４】
以上により、本実施形態によっても、吸入空気通路６００ａを流通する吸入空気を利用してオゾナイザ３０を冷却できる。
【０１０５】
（第７実施形態）
上記第１実施形態では、オゾンを供給する機能を有した還元剤添加装置がオゾン供給装置を提供している。これに対し本実施形態では、図１に示す反応容器２０、ヒータ２１および噴射弁２２を廃止した装置であって、図１７に示すオゾン供給装置を提供している。このオゾン供給装置は、オゾナイザ３０、送風機５０、供給管２６、接続管２３、開閉弁２６ｖおよびＥＣＵ４０を備える。
【０１０６】
また、図１に示すＮＯｘ浄化装置１２は、Ｏ２存在下において還元剤をＮＯｘと選択的に反応させる還元触媒を採用している。これに対し、本実施形態に係るＮＯｘ浄化装置１２Ａは、Ｏ２存在下であるリーン環境でＮＯｘを吸蔵し、リッチ環境で還元剤をＮＯｘと反応させる還元触媒を採用している。このようにリーン燃焼時にＮＯｘを捕捉する触媒の具体例としては、担体に担持された白金とバリウムによる吸蔵還元触媒が挙げられる。
【０１０７】
また、本実施形態による制御では、図１０に示す処理内容を次のように変更している。すなわち、図１０に示すステップＳ１１、Ｓ１２の判定を廃止するとともに、ステップＳ１６、Ｓ１７、Ｓ１８による還元剤供給の制御を廃止する。なお、ステップＳ１３にて触媒温度Ｔｃａｔが第３所定温度Ｔ３より大きいと判定された場合には、ステップＳ１９の全停止制御を実施する。
【０１０８】
本実施形態の如く還元剤を供給する機能を有していないオゾン供給装置であっても、オゾナイザ３０の少なくとも一部が吸入空気通路に配置することで、吸入空気を利用してオゾナイザ３０を冷却させることができる。
【０１０９】
（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【０１１０】
図５に示す実施形態では、吸気用フィン３５ｂの上端をハウジング天壁６０ｕから離間させている。これに対し、吸気用フィン３５ｂの上端をハウジング天壁６０ｕに接触させてもよい。これによれば、吸気用フィン３５ｂからハウジング天壁６０ｕへ熱移動させて、オゾナイザ３０の冷却促進を図ることができる。
【０１１１】
また、走行風用フィン６３ｂ、１２１ｂ、吸気用フィン３５ｂおよび回路用フィン３２１ｂの少なくとも１つは、廃止されてもよい。また、図１３に示すガイド板１２２、および図１４に示すガイド板１２２０は、廃止されてもよい。
【０１１２】
図４に示す実施形態では、トランクルーム１０３の収納庫１０４にオゾナイザ３０および送風機５０を配置している。これに対し、床板１２０の下方等、収納庫１０４以外の場所にオゾナイザ３０を配置してもよい。換言すれば、トランクルーム１０３等の搭乗室１０２と連通するスペースに配置してもよいし、床板１２０の下方等の搭乗室１０２と連通していないスペースに配置してもよい。
【０１１３】
図１３に示す実施形態では、ガイド板１２２がハウジング６０に取り付けられているが、例えば収納床板１２１等、車両１００に取り付けられていてもよい。
【０１１４】
排気中のＣＯやＨＣ（所定成分）を酸化して浄化する触媒を備えた燃焼システムに、本発明に係るオゾン供給装置を適用させてもよい。この場合には、排気通路１０ｅｘへオゾンを供給することで、酸化触媒の酸化機能を高めることができ、有用である。
【０１１５】
図１に示す実施形態では、圧縮自着火式のディーゼルエンジンにオゾン供給装置を適用させており、燃焼用の燃料として用いる軽油を還元剤として用いている。これに対し、点火着火式のガソリンエンジンにオゾン供給装置を適用させて、燃焼用の燃料として用いるガソリンを還元剤として用いてもよい。
【０１１６】
制御装置としてのＥＣＵ４０が提供する手段および／または機能は、実体的な記憶媒体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合せによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。
【符号の説明】
【０１１７】
１０…内燃機関、１０ｅｘ…排気通路、３０…オゾナイザ、３１…電極、５０…送風機、５４ａ…吸入口、５４ｂ…吹出口、６０…ハウジング（吸入ダクト部材に相当）、６１ａ、６００ａ…吸入空気通路、６００…吸入ダクト部材。
【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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