(57)【要約】【課題】電気ヒータを駆動する頻度を減らして燃費の悪化を抑制しつつ、機関本体の始動時に触媒の暖機を行うことが可能な内燃機関を提供する。【解決手段】機関本体１と、機関本体１から排出された排気を浄化する触媒装置３０と、反応媒体を吸着したときに放熱し、脱離したときに蓄熱する蓄熱反応材４６１を有して触媒装置３０に導入される排気又は触媒装置３０を加熱する反応器４２と、反応器４２に接続され、反応器４２に供給されると共に反応器４２から回収される反応媒体を貯蔵するタンク４１と、蓄熱反応材４６１を直接又は間接的に加熱する電気ヒータ５０と、少なくとも電気ヒータ５０を制御可能に構成された電子制御ユニット７０と、を備える内燃機関１００において、機関本体１の停止時に反応媒体がタンク４１に回収されていないと判定したときに電気ヒータ５０に通電して反応媒体をタンク４１に回収するよう電子制御ユニット７０を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関本体と、
前記機関本体から排出された排気を浄化する触媒と、
反応媒体を化学吸着したときに放熱し、脱離したときに蓄熱する蓄熱反応材を有して前記触媒に導入される排気又は前記触媒を加熱する反応器と、
前記反応器に接続され、前記反応器に供給されると共に前記反応器から回収される前記反応媒体を貯蔵するタンクと、
前記蓄熱反応材を直接又は間接的に加熱する電気ヒータと、
少なくとも前記電気ヒータを制御可能に構成された制御装置と、
を備える内燃機関であって、
前記制御装置は、前記機関本体の停止時に前記反応媒体が前記タンクに回収されていないと判定したときに、前記電気ヒータに通電して前記反応媒体を前記タンクに回収する、
ことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関の排気浄化装置として、酸化触媒の外周に酸化触媒を加熱する第１反応器を設け、第１反応器の外周に第１反応器を加熱する第２反応器を設けたものがある（特許文献１参照）。第１反応器及び第２反応器は、それぞれ反応媒体及び蓄熱反応材の化学反応の反応熱によって各加熱対象を加熱する化学蓄熱装置である。
【０００３】
この従来の内燃機関の排気浄化装置は、酸化触媒の暖機が必要なときに第１反応器によって酸化触媒を加熱し、内燃機関の運転中に第１反応器を再生するために第２反応器によって第１反応器を加熱していた。これにより、次に内燃機関が始動されたときに第１反応器を使用できるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９５２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した従来の内燃機関の排気浄化装置において、第２反応器として電気ヒータを用いることを検討しているが、その場合は内燃機関の運転中に第１反応器を再生するために電気ヒータを駆動する必要がある。そのため、電気ヒータを駆動する頻度が増加して燃費が悪化するという問題点がある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、電気ヒータを駆動する頻度を減らして燃費の悪化を抑制しつつ、次の機関本体の始動時に触媒の暖機を行うことが可能な内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明による内燃機関は、機関本体と、機関本体から排出された排気を浄化する触媒と、反応媒体を化学吸着したときに放熱し、脱離したときに蓄熱する蓄熱反応材を有して触媒に導入される排気又は触媒を加熱する反応器と、反応器に接続され、反応器に供給されると共に反応器から回収される反応媒体を貯蔵するタンクと、蓄熱反応材を直接又は間接的に加熱する電気ヒータと、少なくとも電気ヒータを制御可能に構成された制御装置と、を備える。そして制御装置は、機関本体の停止時に反応媒体がタンクに回収されていないと判定したときに、電気ヒータに通電して反応媒体をタンクに回収する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機関本体の停止時に反応媒体がタンクに回収されていないと判定したときに、電気ヒータに通電して反応媒体をタンクに回収するので、電気ヒータを駆動する頻度を減らして燃費の悪化を抑制しつつ、次の機関本体の始動時に触媒の暖機を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による内燃機関の全体図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による電気ヒータ制御について説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態による電気ヒータ制御の動作について説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による圧縮自己着火式の内燃機関１００の全体図である。
【００１２】
内燃機関１００は、機関本体１を備える。機関本体１は、各気筒に形成される燃焼室２と、各燃焼室２内にそれぞれ燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁３と、各燃焼室２内に吸入空気を導入するための吸気マニホールド４と、各燃焼室２内から排気を排出するための排気マニホールド５と、を含む。
【００１３】
各燃料噴射弁３は、燃料供給管１５を介してコモンレール１６に連結される。コモンレール１６は、吐出量の変更が可能な電子制御式の燃料ポンプ１７を介して燃料タンク１８に連結される。燃料タンク１８内に貯蔵されている燃料は、燃料ポンプ１７によってコモンレール１６内に供給される。コモンレール１６内に供給された燃料は、各燃料供給管１５を介して燃料噴射弁３に供給される。
【００１４】
吸気マニホールド４は、吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結される。コンプレッサ７ａの入口は、エアフローメータ８を介してエアクリーナ９に連結される。吸気ダクト６内には、ステップモータにより駆動される電気制御式のスロットル弁１０が配置される。吸気ダクト６の周りには、吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置１１が配置される。
【００１５】
排気マニホールド５は、排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結される。排気タービン７ｂの出口は、排気後処理装置２０が設けられた排気管２１に連結される。排気マニホールド５と吸気マニホールド４とは、排気再循環（Exhaust Gas Recirculation；以下「ＥＧＲ」という。）を行うためにＥＧＲ通路１２を介して互いに連結される。ＥＧＲ通路１２内には、電子制御式のＥＧＲ制御弁１３が配置される。ＥＧＲ通路１２の周りには、ＥＧＲ通路１２内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置１４が配置される。
【００１６】
排気後処理装置２０は、機関本体１から排出される排気中の有害物質を取り除いた上で排気を外気に排出するための装置であって、触媒装置３０と、化学蓄熱装置４０と、電気ヒータ５０と、パティキュレート（Particulate Matter）捕集装置（以下「ＰＭ捕集装置」という。）６０と、を備える。
【００１７】
触媒装置３０は、担体３１に排気浄化触媒を担持させたものであり、排気管２１に設けられる。触媒装置３０には、排気浄化触媒の温度（以下「触媒温度」という。）を検出するための触媒温度センサ８１が設けられる。排気浄化触媒は、例えば酸化触媒（二元触媒）や三元触媒であり、これらに限らず内燃機関１００の種類や用途に応じて適当な触媒を用いることができる。本実施形態では、排気浄化触媒として酸化触媒を用いる。排気浄化触媒として酸化触媒を用いた場合は、排気中の有害物質であるハイドロカーボン（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）が酸化触媒によって酸化除去される。
【００１８】
このように触媒装置３０は、内部に導入された排気を排気浄化触媒で浄化した上で排出する。触媒装置３０が所望の排気浄化性能を発揮するには、排気浄化触媒を所定の活性温度まで昇温させて、排気浄化触媒を活性させる必要がある。そこで本実施形態では、冷間始動時などに触媒装置３０を暖機するための装置として化学蓄熱装置４０を備えている。
【００１９】
化学蓄熱装置４０は、反応媒体と、蓄熱反応材と、の化学反応に伴う反応熱を利用して触媒装置３０に導入される排気を加熱し、触媒装置３０を暖機する装置である。化学蓄熱装置４０は、タンク４１と、反応器４２と、接続管４３と、開閉弁４４と、を備える。
【００２０】
タンク４１は、反応媒体としてのアンモニアガス（ＮＨ３）を貯蔵する。タンク４１には、タンク４１内のアンモニアガスの貯蔵量を把握するために、タンク４１内の圧力（以下「タンク圧力」という。）を検出する圧力センサ８２が取り付けられる。タンク４１内にアンモニアガスを貯蔵する方法は特に限られるものではなく、例えばアンモニアガスを物理吸着する物理吸着材をタンク４１内に内蔵し、アンモニアガスを物理吸着材に吸着した状態で貯蔵しても良い。
【００２１】
反応器４２は、触媒装置３０よりも上流側の排気管２１に設けられる。反応器４２は、内部に蓄熱体４６を収容したものである。
【００２２】
蓄熱体４６は、例えば複数枚のプレートを積層して構成されたものであり、各プレートにはアンモニアガスと化学反応を起こして発熱（放熱）する蓄熱反応材４６１が担持されている。各プレート間には排気の流れを阻害しないように所定の間隙が形成されている。蓄熱反応材４６１としては、例えば２価の塩化物や２価の臭化物、２価のヨウ化物などを用いることができる。本実施形態では、２価の塩化物である塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を蓄熱反応材４６１として用いている。
【００２３】
蓄熱体４６の内部には、各プレートに担持された蓄熱反応材４６１の表面にアンモニアガスを流すためのガス流路４６２が形成されている。蓄熱体４６の表面には、蓄熱体４６の内部に形成されたガス流路４６２にアンモニアガスを導入するための導入口４７が形成されている。
【００２４】
接続管４３は、一端がタンク４１に接続され、他端が反応器４２の内部に収容された蓄熱体４６の導入口４７に接続される通路である。接続管４３を介してタンク４１と蓄熱体４６との間でアンモニアガスの授受が行われる。
【００２５】
開閉弁４４は、接続管４３に設けられる。開閉弁４４が開かれると、タンク４１と蓄熱体４６との間でアンモニアガスの授受が可能となる。開閉弁４４の開閉制御は、後述する電子制御ユニット７０によって行われる。
【００２６】
化学蓄熱装置４０は上記のように構成され、接続管４３を介してタンク４１から蓄熱体４６にアンモニアガスが供給されると、蓄熱体４６の内部でアンモニアガスと蓄熱反応材４６１とが化学反応を起こし、熱が発生する。化学蓄熱装置４０は、この熱によって反応器４２を流れる排気を加熱し、加熱された排気を触媒装置３０に導入することで、触媒装置３０を暖機する。なお、本実施形態では反応器４２を触媒装置３０よりも上流側の排気管２１に設けているが、例えば反応器４２を触媒装置３０の外周に設け、触媒装置３０を直接加熱するように化学蓄熱装置４０を構成しても良い。
【００２７】
電気ヒータ５０は、反応器４２に隣接するように反応器４２の上流側に設けられており、反応器４２を介して間接的に蓄熱反応材４６１を加熱する。電気ヒータ５０は、蓄熱反応材４６１を加熱できる位置に設けられていれば良く、例えば反応器４２の下流側や、反応器４２の外周に設けても良い。また、電気ヒータ５０を蓄熱体４６に設けて蓄熱反応材４６１を直接加熱できるようにしても良い。電気ヒータ５０を設けた理由については後述する。
【００２８】
ＰＭ捕集装置６０は、触媒装置３０よりも下流側の排気管２１に設けられる。ＰＭ捕集装置６０は、多孔質のフィルタ材６１を内蔵しており、内部に導入された排気をフィルタ材６１に通すことで排気中のパティキュレートを捕集する。ＰＭ捕集装置６０には、フィルタ材６１の温度を検出するためのフィルタ温度センサ８３と、フィルタ材６１の前後差圧を検出するための差圧センサ８４と、が設けられる。
【００２９】
内燃機関１００は、機関本体１や排気後処理装置２０などを制御するための電子制御ユニット７０をさらに備える。電子制御ユニット７０は、デジタルコンピュータから構成され、双方性バス７１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）７２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）７３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）７４、入力ポート７５及び出力ポート７６を備える。
【００３０】
入力ポート７５には、前述したエアフローメータ８や触媒温度センサ８１、圧力センサ８２、フィルタ温度センサ８３、差圧センサ８４などの出力信号が、対応する各ＡＤ変換器７７を介して入力される。また、また、入力ポート７５には、アクセルペダル９０の踏み込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ８６の出力電圧が、対応するＡＤ変換器７７を介して入力される。さらに入力ポート７５には、機関本体１の始動及び停止を検出するためのキーセンサ８５や、機関本体１のクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ８７などの出力信号が入力される。
【００３１】
出力ポート７６は、対応する駆動回路７８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１０を駆動するステップモータ、ＥＧＲ制御弁１９、燃料ポンプ１７、化学蓄熱装置４０の開閉弁４４及び電気ヒータ５０に接続される。
【００３２】
本実施形態では、この電子制御ユニット７０によって化学蓄熱装置４０及び電気ヒータ５０が制御される。以下ではまず、電子制御ユニット７０が実施する化学蓄熱装置４０の制御、すなわち触媒装置３０の暖機制御について説明する。
【００３３】
電子制御ユニット７０は、機関本体１が始動されると、触媒温度センサ８１で検出された触媒温度に基づいて触媒装置３０の暖機が必要か否かを判断する。電子制御ユニット７０は、触媒温度が排気浄化触媒の活性温度未満であれば、触媒装置３０の暖機が必要と判断して化学蓄熱装置４０の開閉弁４４を開く。開閉弁４４が開かれると、タンク圧力と蓄熱体４６の内部圧力との圧力差に応じてアンモニアガスが接続管４３内を移動する。
【００３４】
機関本体１の始動時は、通常、タンク４１がアンモニアガスで満タンになっている状態なので、蓄熱体４６の内部圧力よりもタンク圧力のほうが高い。そのため、開閉弁４４が開かれると、接続管４３を介してタンク４１から蓄熱体４６にアンモニアガスが供給される。これにより、タンク圧力は徐々に低下していく。
【００３５】
蓄熱体４６に供給されたアンモニアガスは、蓄熱体４６の内部に形成されたガス流路４６２を流れて蓄熱反応材４６１と化学反応を起こし、蓄熱反応材４６１に化学吸着される。この化学反応は発熱反応であり、この発熱反応によって生じる熱、すなわちアンモニアガスが蓄熱反応材４６１に化学吸着されたときに生じる熱によって、反応器４２の内部を流れる排気が加熱される。これにより、反応器４２の内部で加熱された排気が触媒装置３０に導入され、触媒装置３０の暖機が行われる。
【００３６】
このように電子制御ユニット７０は、機関本体１の始動後に接続管４３を介してタンク４１から蓄熱体４６にアンモニアガスを供給することで反応器４２の内部を流れる排気を加熱し、触媒装置３０を暖機する。
【００３７】
一方で機関本体１の始動後は、機関本体１の負荷変動に伴い機関本体１から排出される排気の温度が上昇していく。この排気温度の上昇に伴って蓄熱反応材４６１の温度も上昇していく。蓄熱反応材４６１の温度が所定の脱離温度（例えば２００℃）以上になると、蓄熱反応材４６１に化学吸着されたアンモニアガスは、蓄熱反応材４６１から脱離する。これにより、蓄熱体４６の内部圧力が上昇してタンク圧力よりも高くなると、接続管４３を介して蓄熱体４６からタンク４１にアンモニアガスが戻され、触媒装置３０の暖機時にタンク４１から蓄熱体４６に供給されたアンモニアガスがタンク４１に回収される。なお、アンモニアガスが蓄熱反応材４６１から脱離する化学反応は吸熱反応であり、このとき蓄熱反応材４６１は熱を吸収（蓄熱）する。
【００３８】
電子制御ユニット７０は、圧力センサ８２で検出されたタンク圧力に基づいて、触媒装置３０の暖機時にタンク４１から蓄熱体４６に供給されたアンモニアガスがタンク４１に回収されたと判断すると、開閉弁４４を閉じて化学蓄熱装置４０の制御を終了する。具体的には、タンク圧力が所定の回収判定値以上であれば、電子制御ユニット７０はアンモニアガスがタンク４１に回収されたと判断し、開閉弁４４を閉じて化学蓄熱装置４０の制御を終了する。
【００３９】
回収判定値は、機関本体１が次に始動されたときに、化学蓄熱装置４０が触媒装置３０に対して所望の暖機性能を発揮するためにタンク４１内に貯蔵しておく必要のあるアンモニアガス量に基づいて設定される。本実施形態では、蓄熱体４６に供給したアンモニアガスが全てタンク４１に回収されている状態、すなわちタンク４１がアンモニアガスで満タンになっている状態のタンク圧力を回収判定値として設定している。本実施形態では回収判定値を予め設定した固定値としているが、例えばタンク４１内の温度等に応じて変動する可変値としても良い。また回収判定値は、タンク４１がアンモニアガスで満タンになっている状態のタンク圧力に限られるものではなく、機関本体１が次に始動されたときに触媒装置３０の暖機が可能な範囲でそれよりも低い圧力に設定しても良い。
【００４０】
このように、化学蓄熱装置４０は、触媒装置３０の暖機時にタンク４１から蓄熱体４６に供給したアンモニアガスを、機関本体１の運転中にタンク４１に回収できるように構成されており、次に触媒装置３０の暖機が必要なときに再びタンク４１から蓄熱体４６にアンモニアガスを供給することができるようになっている。
【００４１】
しかしながら、機関本体１の運転状態によっては、機関本体１の運転中に、排気温度を蓄熱反応材４６１からアンモニアガスが脱離する脱離温度まで上昇させることができない場合がある。また、排気温度が脱離温度まで上昇したとしても、その時間が短く、アンモニアガスを十分に回収できない場合もある。このような場合、触媒装置３０の暖機のために蓄熱体４６に供給されたアンモニアガスは蓄熱反応材４６１に化学吸着されたままとなり、タンク４１に回収されることなく機関本体１が停止されることになる。その結果、機関本体１を次に始動したときに開閉弁４４を開いても、タンク４１から蓄熱体４６にアンモニアガスを供給することができず、触媒装置３０の暖機を行うことができなくなる。
【００４２】
そこで本実施形態では、蓄熱反応材４６１を加熱できる位置に電気ヒータ５０を設け、機関本体１の停止時に必要に応じて電気ヒータ５０に通電して蓄熱反応材４６１を加熱することで、蓄熱反応材４６１からアンモニアガスを脱離させてアンモニアガスをタンク４１に回収する電気ヒータ制御を実施することとしたのである。以下、この本実施形態による電気ヒータ制御について説明する。
【００４３】
図２は、電子制御ユニット７０が実施する本実施形態による電気ヒータ制御について説明するフローチャートである。
【００４４】
ステップＳ１において、電子制御ユニット７０は、キーセンサ８５の出力信号に基づいて、機関本体１が停止されたか否かを判断する。電子制御ユニット７０は、機関本体１の運転中であれば今回の処理を終了し、機関本体１が停止されたときはステップＳ２の処理に進む。
【００４５】
ステップＳ２において、電子制御ユニット７０は、圧力センサ８２で検出されたタンク圧力に基づいて、蓄熱体４６に供給したアンモニアガスが既にタンク４１に回収されているか否かを判断する。電子制御ユニット７０は、タンク圧力が回収判定値以上であれば蓄熱体４６に供給したアンモニアガスが既にタンク４１に回収されていると判断して電気ヒータ５０に通電することなく本制御を終了する。一方で、電子制御ユニット７０は、タンク圧力が回収判定値未満であれば蓄熱体４６に供給したアンモニアガスが未だタンク４１に回収されていないと判断してステップＳ３の処理に進む。
【００４６】
ステップＳ３において、電子制御ユニット７０は、電気ヒータ５０に通電して反応器４２を介して蓄熱反応材４６１を加熱する。これにより、蓄熱反応材４６１の温度を上昇させて蓄熱反応材４６１からアンモニアガスを脱離させ、アンモニアガスをタンク４１に回収する。
【００４７】
ステップＳ４において、電子制御ユニット７０は、電気ヒータ５０に通電したことによって、蓄熱体４６の内部に残っているアンモニアガス（蓄熱反応材４６１に吸着されているアンモニアガス）を全てタンク４１に回収できたか否かを判断する。電子制御ユニット７０は、タンク圧力が回収判定値未満であれば、蓄熱体４６の内部に未だアンモニアガスが残っていると判断してステップＳ３の処理に戻る。これにより、ステップＳ４で蓄熱体４６の内部に残っていたアンモニアガスを全てタンク４１に回収できたと判断されるまで電気ヒータ５０に対する通電が継続される。
【００４８】
一方で、電子制御ユニット７０は、タンク圧力が回収判定値以上であれば、蓄熱体４６の内部に残っていたアンモニアガスを全てタンク４１に回収できたと判断してステップＳ５の処理に進む。
【００４９】
ステップＳ５において、電子制御ユニット７０は、開閉弁４４を閉じると共に電気ヒータ５０への通電を停止し、電気ヒータ制御を終了させる。
【００５０】
図３は、本実施形態による電気ヒータ制御の動作について説明するタイムチャートである。
【００５１】
時刻ｔ１で、運転されていた機関本体１が停止されると（図３（Ａ））、触媒装置３０の暖機のために機関本体１の運転中に蓄熱体４６に供給されたアンモニアガスが既にタンク４１に回収されているか否かが判断される。具体的には、タンク圧力が回収判定値以上になっているか否かが判断される。
【００５２】
時刻ｔ１では、タンク圧力が回収判定値未満になっているので（図３（Ｂ））、アンモニアガスが未だタンク４１に回収されていないと判断され、電気ヒータ５０に対する通電が開始される（図３（Ｃ））。また、機関本体１の停止時のタンク圧力が回収判定値未満のときは、前述した触媒装置３０の暖機制御により開閉弁４４は開かれたままとなっている（図３（Ｄ））。
【００５３】
時刻ｔ１で電気ヒータ５０に対する通電が開始されたことにより、電気ヒータ５０によって蓄熱反応材４６１が加熱され、蓄熱反応材４６１からアンモニアガスが徐々に脱離している。これにより、アンモニアガスがタンク４１に回収され、時刻ｔ１以降は徐々にタンク圧力が上昇していく（図３（Ｂ））。
【００５４】
時刻ｔ２で、タンク圧力が回収判定値に達すると（図３（Ｂ））、蓄熱体４６の内部に残っていたアンモニアガスがタンク４１に回収されたと判断され、電気ヒータ５０に対する通電が停止されると共に開閉弁４４が閉じられる（図３（Ｃ）（Ｄ））。
【００５５】
以上説明した本実施形態による内燃機関１００は、機関本体１と、機関本体１から排出された排気を浄化する触媒装置（触媒）３０と、アンモニアガス（反応媒体）を化学吸着したときに放熱し、脱離したときに蓄熱する蓄熱反応材４６１を有して触媒装置３０に導入される排気又は触媒装置３０を加熱する反応器４２と、反応器４２に接続され、反応器４２に供給されると共に反応器４２から回収されるアンモニアガスを貯蔵するタンク４１と、蓄熱反応材４６１を直接又は間接的に加熱する電気ヒータ５０と、少なくとも電気ヒータ５０を制御可能に構成された電子制御ユニット（制御装置）７０と、を備える。この内燃機関１００において、電子制御ユニット７０は、機関本体１の停止時にアンモニアガスがタンク４１に回収されていないと判定したときに電気ヒータ５０に通電してアンモニアガスをタンク４１に回収するよう構成されている。
【００５６】
そのため、触媒装置３０の暖機のために反応器４２に供給したアンモニアガスを、機関本体１の運転中にタンク４１に回収することができなかった場合でも、機関本体１の停止後に電気ヒータ５０によって蓄熱反応材４６１を加熱してアンモニアガスを確実にタンク４１に回収することができる。よって、次の機関本体１の始動時に、触媒装置３０に導入される排気又は触媒装置３０自体を反応器４２によって確実に加熱することができ、触媒装置３０の暖機を確実に行うことができる。特に本実施形態では、機関本体１の停止直後にアンモニアガスがタンク４１に回収されているかを判断して電気ヒータ５０に通電するようにしているので、蓄熱反応材４６１の温度が常温よりも高くなっている状態から蓄熱反応材４６１を加熱することができる。そのため、蓄熱反応材４６１の温度を脱離温度まで昇温させるために必要な電気ヒータ５０による電力消費量も抑えることができる。
【００５７】
また、電気ヒータ５０を、機関本体１の停止時にアンモニアガスがタンク４１に回収されていないと判断されたときにだけ通電するようにしているので、電気ヒータ５０を駆動する頻度を減らすことができる。これにより、以下のような問題が発生するのを抑制することができる。
【００５８】
すなわち、例えば触媒装置３０の暖機が終了した後（触媒温度が活性温度以上になった後）、機関本体１の運転中に電気ヒータ５０を駆動して確実にアンモニアガスをタンク４１に回収することも考えられるが、これでは触媒装置３０の暖機制御が実施されたときに必ず電気ヒータ５０が駆動されることになる。そうすると、本実施形態と比べて電気ヒータ５０を駆動する頻度が増加するので、機関本体１によって電気ヒータ５０に供給する電力を発電している場合には、機関本体１の負荷が増大して燃費が悪化する。
【００５９】
また、触媒装置３０の暖機制御が実施されたときに必ず電気ヒータ５０を駆動するようにすると、電気ヒータ５０の駆動後に排気温度が脱離温度まで上昇した場合は電気ヒータ５０を無駄に駆動したことになり、燃費を悪化させる要因となる。
【００６０】
また、機関本体１の運転中に電気ヒータ５０を駆動しようとしても、例えば本実施形態による排気後処理装置２０を車両に搭載した場合、車両の運転状態によっては車両全体の電気負荷が高くなって電力余裕がなくなり、電気ヒータ５０を駆動できないおそれがある。そうすると、アンモニアガスを確実にタンク４１に回収することができなくなる。また、電力余裕を持たせるためにバッテリやオルタネータを大型化すると、コストが増加する。
【００６１】
このように本実施形態による内燃機関１００によれば、電気ヒータ５０を駆動する頻度を減らして燃費の悪化を抑制しつつ、次の機関本体１の始動時に触媒装置３０の暖機を確実に行うことができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００６３】
例えば上記の実施形態において、機関本体１の停止時のバッテリの充電量が所定量よりも低いときや、電気ヒータ制御中にバッテリの充電量が所定量よりも低くなったときは、電気ヒータ５０に対する通電を停止するようにしても良い。
【００６４】
また、上記の実施形態では、圧縮自己着火式の内燃機関１００を例に説明したが、火花点火式の内燃機関であっても良い。
【００６５】
また、上記の実施形態では、反応媒体としてアンモニアガスを用いたが、反応媒体として水（Ｈ２０）を利用し、水が気体（水蒸気）から液体、液体から気体へ状態変化するときの熱エネルギを利用してもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態において、排気後処理装置２０にＮＯｘ触媒やＳＯｘ触媒等を別途に追加しても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１    機関本体
３０    触媒装置（触媒）
４１    タンク
４２    反応器
５０    電気ヒータ
７０    電子制御ユニット（制御装置）
１００    内燃機関
４６１    蓄熱反応材
【図１】
2016114030.tif 000003
【図２】
2016114030.tif 000004
【図３】
2016114030.tif 000005