(57)【要約】    【課題】排気温度が低い条件であっても触媒を活性させることを可能として、吸着材によらずに始動直後における未燃分の放出を抑制する。    【解決手段】燃料の未燃分を浄化するための触媒を担持させた第１の触媒コンバータ３２を設置し、エンジン１の運転停止に際し、この第１の触媒コンバータ３２に対して還元剤を供給して（Ｓ２０５）、担持されている触媒を還元させる。触媒の還元後、排気シャッタ３４により第１の触媒コンバータ３２の下流で排気通路３１を閉塞させ（Ｓ２０８）、第１の触媒コンバータ３２に対する外気の流入を抑止する。還元後におけるエンジン１の始動に際し、排気通路３１を開放させて第１の触媒コンバータ３２に排気を流入させ、触媒とこの排気中の酸素とを反応させて、触媒を活性温度にまで昇温させる。【選択図】  図３
2009036088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気に含まれる燃料の未燃分を浄化するための触媒を担持させた排気浄化装置と、
前記触媒を還元させるための還元剤を、前記エンジンの運転停止に際して前記排気浄化装置に供給可能に構成された還元剤供給装置と、
排気の流れに関して前記排気浄化装置の下流に設けられ、前記還元剤による触媒の還元後に閉方向に作動して、前記排気浄化装置に対する外気の流入を抑止する一方、この還元後における前記エンジンの始動に際して開方向に作動して、排気の流通を許容するように構成された排気シャッタと、を含んで構成される排気浄化システム。
【請求項２】
前記エンジンは、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービン又は燃料電池である請求項１に記載の排気浄化システム。
【請求項３】
前記還元剤供給装置は、前記還元剤として前記エンジンの燃料を供給する請求項１又は２に記載の排気浄化システム。
【請求項４】
前記エンジンは、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、
前記還元剤供給装置は、
前記エンジンのクランク軸に対して動力を伝達可能に配設された電気モータと、
前記エンジンに燃料を供給するためのインジェクタと、
前記電気モータ及びインジェクタを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、
前記コントロールユニットは、前記エンジンの運転停止に際し、前記エンジンの出力形成を停止させた状態で前記電気モータによりクランク軸を回転させながら、前記インジェクタによる燃料供給を継続させることにより、前記排気浄化装置に還元剤を供給する請求項３に記載の排気浄化システム。
【請求項５】
前記エンジンは、多気筒型のガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、
前記還元剤供給装置は、
前記エンジンに燃料を供給するための、気筒毎に設けられたインジェクタと、
前記インジェクタを制御するためのコントロールユニットと、を含んで構成され、
前記コントロールユニットは、前記エンジンの運転停止に際し、運転者により発せられる前記エンジンの運転を停止させるための指令の発生に応答して、前記インジェクタによる一部の気筒に対する燃料供給を停止させるとともに、前記一部以外の残りの気筒に対する燃料供給を継続させることにより、前記排気浄化装置に還元剤を供給する請求項３に記載の排気浄化システム。
【請求項６】
前記還元剤供給装置は、前記エンジンの運転停止前に前記触媒が所定の第１の温度に達していたことを条件として、前記還元剤を供給する請求項１〜５のいずれかに記載の排気浄化システム。
【請求項７】
前記還元剤供給装置は、運転者により発せられる前記エンジンの運転を停止させるための指令の発生後、前記触媒が前記第１の温度よりも低い所定の第２の温度にまで低下したときに、前記還元剤の供給を停止させる請求項６に記載の排気浄化システム。
【請求項８】
前記排気浄化装置は、前記触媒として貴金属及びセリウム化合物を担持し、
前記還元剤供給装置は、前記還元剤の供給により前記貴金属及びセリウム化合物のうち少なくとも一方を還元させる請求項１〜７のいずれかに記載の排気浄化システム。
【請求項９】
エンジンの排気に含まれる燃料の未燃分を浄化するための、排気浄化装置に担持させた触媒を活性させる方法であって、
前記エンジンの運転停止に際して前記触媒を還元させるための還元剤を前記排気浄化装置に供給し、
前記還元剤による触媒の還元後、前記排気浄化装置の下流で排気通路を閉塞させて、前記排気浄化装置に対する外気の流入を抑止し、
前記還元後における前記エンジンの始動に際し、前記排気通路を開放させて、前記排気浄化装置に排気を流入させ、排気中の酸素を還元された状態にある触媒に接触させることにより、前記触媒を加熱して、活性温度にまで上昇させる排気浄化触媒の活性方法。
【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し、詳細には、内燃機関等のエンジンから低温始動に際して排出される燃料の未燃分を、ゼオライト等の吸着材によらずに浄化することを可能とするための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジン等の内燃機関においては、排気中の有害成分を浄化するため、排気通路に触媒が設置されるのが一般的である。特に低温始動に際して排出される燃料の未燃分が大気中に放出されるのを抑制するため、三元触媒に代表される酸化機能を有する触媒が設置される。しかしながら、三元触媒等の触媒は、始動直後の排気温度が低い条件では活性せず、始動後の時間の経過に伴って排気温度が上昇して、触媒が活性温度に達するまでの間、所要の浄化性能が得られない。
【０００３】
低温始動時における排気（特にこれに含まれるＨＣ等の燃料の未燃分）を浄化するための技術として、ＨＣ吸着触媒によるものが知られている。このＨＣ吸着触媒は、ゼオライト等の吸着材の上層に三元触媒等を触媒成分とする酸化触媒層を形成したものであり、低温始動に際し、始動直後の排気に含まれる未燃分を吸着材により吸着しておき、排気温度の上昇及び排気流量の変化に伴って吸着している未燃分を放出するものである。放出された未燃分は、活性した酸化触媒層で浄化され、大気中への放出が抑制される（特許文献１）。
【特許文献１】特願２００５−１５５４９３号公報（段落番号０００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、吸着材として用いられるゼオライトは、高価な材料であることから、ＨＣ吸着触媒を採用する排気浄化システムは、一般的に製作コストがかさむという問題がある。
【０００５】
なお、未燃分の放出は、ガソリンエンジン等の内燃機関に限らず、他の形式の内燃機関（たとえば、ガスタービン）や、燃料電池等の他のエンジンについても問題となる。
【０００６】
本発明は、このような問題を考慮し、排気温度が低い条件であっても触媒を活性させることを可能とすることで、低温始動に際し、ゼオライト等の吸着材によらずに始動直後における未燃分の放出を抑制することのできる排気浄化システム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】
本発明に係る排気浄化システムは、エンジンの排気に含まれる燃料の未燃分を浄化するための触媒を担持させた排気浄化装置と、この触媒を還元させるための還元剤を、エンジンの運転停止に際して排気浄化装置に供給可能に構成された還元剤供給装置と、排気の流れに関して排気浄化装置の下流に設けられ、還元剤による触媒の還元後に閉方向に作動して、排気浄化装置に対する外気の流入を抑止する一方、この還元後におけるエンジンの始動に際して開方向に作動して、排気の流通を許容するように構成された排気シャッタと、を含んで構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンの運転停止に際し、排気浄化装置に対して還元剤供給装置により還元剤を供給して、排気浄化装置の触媒を還元させるとともに、触媒の還元後、排気シャッタにより排気浄化装置に対する外気の流入を抑止することとした。このため、還元後の始動に際し、排気シャッタが作動するまで触媒が還元された状態のまま維持されることとなり、始動に伴って流入した酸化剤（たとえば、排気中の酸素）と触媒とが急速に反応を生じて発熱するので、排気温度が低い条件であってもこの反応熱により触媒を活性させ、排気中の未燃分を浄化することが可能となる。このため、本発明によれば、低温始動に際し、ゼオライト等の高価な吸着材によらずに始動直後における未燃分の放出を抑制することができる。
【０００９】
なお、本発明に関して「エンジン」というときは、内燃機関等の機械的動力源としてのエンジンに限らず、燃料を入力とする動力源全般（たとえば、燃料電池）が含まれるものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る排気浄化システムの構成を示している。本実施形態に係る排気浄化システムは、「エンジン」である内燃機関１の排気浄化システムを構成している。
【００１２】
本実施形態に係る内燃機関１は、ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」と略す。）であり、乗用車等の車両の駆動源を構成している。
【００１３】
吸気通路１１には、サージタンク１２が介装されている。吸入された空気は、図示しないスロットルチャンバを通過した後、このサージタンク１２に流入し、サージタンク１２からマニホールド部を介して各気筒に分配される。エンジン１のシリンダヘッドには、吸気通路１１のポート部が形成されており、マニホールド部は、このポート部を介して各気筒の燃焼室と連通している。また、シリンダヘッドには、燃料供給用のインジェクタ１３が各気筒のポート部に向けて設置されている。インジェクタ１３は、後述するコントロールユニット１０１からの信号により作動して、燃料をポート部内に噴射する。図示しない燃料ポンプにより送り出された燃料は、燃料供給通路１４を介して各インジェクタ１３に供給される。
【００１４】
シリンダヘッドには、各気筒の略中心線上に点火プラグ２１が設置されている。点火プラグ１５もまた、コントロールユニット１０１からの信号により作動するものであり、コントロールユニット１０１により定められた所定のタイミングで点火を行い、燃焼を生じさせる。
【００１５】
燃焼後の排気は、排気通路３１を介して大気中に放出される。排気通路３１のうち、マニホールド部３１ａの直ぐ下流には、本実施形態に係る「排気浄化装置」としての第１の触媒コンバータ３２が設置されている。第１の触媒コンバータ３２には、エンジン１の排気に含まれる燃料の未燃分を浄化するための触媒を担持させた担体（図１に二点鎖線により示し、以下「第１の担体」という。）３２ａが内蔵されている。本実施形態では、第１の担体３２ａに担持される触媒として、白金（以下「Ｐｔ」という。）及び「セリウム化合物」としての酸化セリウム（以下「ＣｅＯ２」という。）を採用している。ＣｅＯ２は、酸素の吸放出作用を奏するものであり、この作用により未燃分の酸化を促進することで、未燃分の浄化に寄与する。また、第１の触媒コンバータ３２の下流には、第２の触媒コンバータ３３が設置されており、この第２の触媒コンバータ３３には、三元浄化機能を有する触媒を担持させた第２の担体（図示せず。）が内蔵されている。
【００１６】
第１の触媒コンバータ３２と第２の触媒コンバータ３３との間には、本実施形態に係る「排気シャッタ」としての排気シャッタ（二点鎖線により略して示す。）３４が設置されている。排気シャッタ３４は、第１の触媒コンバータ３２の下流で排気通路３１を閉塞させるためのものであり、本実施形態では、バタフライ型の弁３４１及びこれを駆動するためのステップモータ等のアクチュエータ３４２により構成されている。コントロールユニット１０１からの信号によりアクチュエータ３４２が作動して、弁３４１を開方向又は閉方向に駆動することで、排気通路３１が開放又は遮断される。
【００１７】
コントロールユニット１０１には、エンジン１の運転条件を示す信号として、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出するためのアクセルセンサ１５１からの検出信号、単位クランク角及び基準クランク角毎の信号を発生させるクランク角センサ１５２からの検出信号（コントロールユニット１０１は、これに基づいてエンジン回転数を算出する。）、エンジン冷却水の温度を検出するための第１の温度センサ１５３からの検出信号、及びイグニッションスイッチがオンされている間にオン信号を出力するキースイッチセンサ１５４からの信号等が入力されるほか、排気浄化システムの作動条件を示す信号として、第１の担体３２ａに担持させた触媒の温度（第１の担体３２ａの温度により代用することとし、以下「触媒温度」という。）を検出するための第２の温度センサ１５５からの検出信号、及び第１の触媒コンバータ３２の下流における排気の空燃比（以下、単に「空燃比」というときは、この排気の空燃比をいうものとする。）を検出するための排気センサ１５６からの検出信号が入力される。コントロールユニット１０１は、入力した各種の信号に基づいて所定の演算を実行し、エンジン１の出力制御のため、インジェクタ１３及び点火プラグ２１に対して指令信号を出力する。また、本実施形態において、コントロールユニット１０１は、特にエンジン１の運転停止に際し、第１の担体３２ａに担持させた触媒を還元させるため、インジェクタ１３及び点火プラグ２１に加え、排気シャッタ３４及びスタートモータ４１を制御する。スタートモータ４１は、主としてエンジン１の始動に際して行われるクランキングのために設けられるものであるが、本実施形態では、停止制御に際してエンジン１のクランク軸を回転させる「電気モータ」として兼用される。ここにおいて、本実施形態に係る「還元剤供給装置」は、インジェクタ１３、スタートモータ４１及びコントロールユニット１０１により構成される。
【００１８】
第１の触媒コンバータ３２に内蔵させる担体（すなわち、第１の担体）３２ａは、概略次のようにして作成されたものである。
【００１９】
比表面積が９０ｍ２／ｇのＣｅＯ２粉末にジニトロジアミンＰｔ水溶液をＰｔ担持量が１ｗｔ％となるように担持させる。これを１２０℃の温度下で一昼夜乾燥させた後、４００℃の温度下で１時間焼成し、Ｐｔ（１ｗｔ％）／ＣｅＯ２粉末（１）を得る。この粉末（１）７２０ｇ、アルミナ粉末９０ｇ、アルミナゾル９０ｇ、水８８０ｇ、及び硝酸２０ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して、触媒スラリーを作成する。この触媒スラリーを、コージェライト材からなるモノリス担体（１Ｌ、４００セル）に付着させ、空気流によりセル内の余剰な触媒スラリーを取り除き、１２０℃の温度下で乾燥させた後、４００℃の温度下で１時間焼成して、担体３２ａを得る。得られた担体３２ａにおいて、触媒コートの触媒担持量は、２００ｇ／Ｌである。
【００２０】
次に、コントロールユニット１０１が未燃分の浄化に関して行う制御について、フローチャートにより説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態に係るエンジン制御の基本ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチがオンされることにより起動して、所定のインターバル毎に実行される一方、イグニッションスイッチがオフされた後も直ぐには停止せず、停止制御（Ｓ１０８）の終了を待って停止するものである。
【００２２】
Ｓ１０１では、イグニッションスイッチがオンされているか否かを判定する。オンされているときは、Ｓ１０２へ進み、オンされていないときは、Ｓ１０８へ進む。Ｓ１０８では、後述する停止制御が実行される。イグニッションスイッチがオンされているか否かは、キースイッチセンサ１５４からの信号に基づいて判定される。
【００２３】
Ｓ１０２では、アクチュエータ３４２により弁３４１を開方向に作動させ、排気通路３１を開放させる（当然のことながら、既に開放されている場合は、その開状態を維持させる）。
【００２４】
Ｓ１０３では、エンジン回転数ＮＥを読み込み、読み込んだＮＥが始動判定回転数ＮＥｓｌ１に達しているか否かを判定する。ＮＥｓｌ１に達しているときは、Ｓ１０４へ進み、達していないときは、Ｓ１０８へ進む。始動判定回転数ＮＥｓｌ１は、エンジン１が始動して、自律回転が可能な状態に達していることを示すエンジン回転数として、コントロールユニット１０１に予め記憶されている。
【００２５】
Ｓ１０４では、冷却水温度ＴＷを読み込み、読み込んだＴＷが暖機判定温度ＴＷｓｌ１よりも低いか否かを判定する。ＴＷｓｌ１よりも低いときは、Ｓ１０５へ進み、ＴＷｓｌ１以上であるときは、Ｓ１０６へ進む。暖気判定温度ＴＷｓｌ１は、エンジン１の暖機が完了して、第１の担体３２ａ及び第２の担体に担持させた触媒が活性したことを示す冷却水温度として、コントロールユニット１０１に予め記憶されている。
【００２６】
Ｓ１０５では、低温始動制御を実行する。低温始動制御では、インジェクタ１３の燃料噴射量が冷却水温度ＴＷ等に基づいて設定され、エンジン１に対し、暖機後の通常制御時におけるよりも多くの量の燃料が供給される。
【００２７】
Ｓ１０６では、通常制御を実行する。通常制御では、インジェクタ１３の燃料噴射量がアクセルペダルの踏込量ＡＰＯ及びエンジン回転数ＮＥ等のエンジン１の運転条件に基づいて設定される。
【００２８】
Ｓ１０７では、通常運転時における触媒温度ＴＣを読み込み、読み込んだＴＣを運転時触媒温度ＴＣａとしてコントロールユニット１０１のメモリーに記憶させる。
【００２９】
Ｓ１０８では、エンジン１の始動が完了していないとして、インジェクタ１３に対してエンジン１の始動に必要とされる量の燃料を噴射させるとともに、点火プラグ２１を作動させて、エンジン１を始動させる。
【００３０】
Ｓ１０９では、停止制御を実行する。停止制御は、図３に示すフローチャートに従って行われる。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャートである。
【００３２】
Ｓ２０１では、メモリーに記憶されている運転時触媒温度ＴＣａを読み出し、この運転時触媒温度ＴＣａが第１の温度ＴＣｓｌ１以上であるか否かを判定する。ＴＣｓｌ１以上であるときは、Ｓ２０２へ進み、それ以外のときは、以降のＳ２０２〜２０８による処理を行わずにＳ２０９へ進み、電源を遮断する。第１の温度ＴＣｓｌ１は、後述する第２の温度ＴＣｓｌ２よりも高い温度（たとえば、２００℃）としてコントロールユニット１０１に予め記憶されている。
【００３３】
Ｓ２０２では、点火プラグ２１による点火を停止させることにより、エンジン１の出力形成を停止させる。
【００３４】
Ｓ２０３では、タイマーをスタートさせ、この停止制御を開始してからの経過時間ＴＩＭを計測する。
【００３５】
Ｓ２０４では、スタートモータ４１を作動させ、エンジン１のクランク軸を回転させる。
【００３６】
Ｓ２０５では、インジェクタ１３により第１の担体３２ａに担持させた触媒の還元に必要とされる量の燃料を噴射させ、この第１の触媒コンバータ３２に還元剤としての燃料を供給する。
【００３７】
Ｓ２０６では、還元剤を供給している最中の触媒温度ＴＣを読み込み、読み込んだＴＣが第２の温度ＴＣｓｌ２以上であるか否かを判定する。ＴＣｓｌ２以上であるときは、Ｓ２０７へ進み、それ以外のときは、Ｓ２０９へ進んで電源を遮断する。第２の温度ＴＣｓｌ２は、第１の温度ＴＣｓｌ１よりも低い温度として、たとえば、１５０℃に設定される。
【００３８】
Ｓ２０７では、タイマーの値ＴＩＭを読み込み、読み込んだＴＩＭが触媒の還元に必要とされる所定の時間ＴＩＭ１に達しているか否かを判定する。達しているときは、Ｓ２０８へ進み、達していないときは、Ｓ２０５へ戻って触媒に対する還元剤の供給を継続させる。
【００３９】
Ｓ２０８では、還元剤の供給（すなわち、インジェクタ１３の作動）を停止させるとともに、アクチュエータ３４２により弁３４１を閉方向に作動させて、排気通路３１を閉塞させる。
【００４０】
Ｓ２０９では、電源を遮断し、停止制御を終了する。
【００４１】
本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００４２】
本実施形態では、エンジン１の運転停止に際してインジェクタ１３による燃料供給を継続させて（燃焼による出力形成を防止するため、点火プラグ２１を停止させる。）、第１の触媒コンバータ３２に対して還元剤としての燃料を供給したことで、第１の担体３２ａに担持させた触媒がこの燃料により還元（言い換えれば、活性点に取り込まれている酸素を脱離）される。そして、還元が終了した後、排気シャッタ３４により排気通路３１を閉塞させたことで、第１の触媒コンバータ３２に対する外気の流入が阻止され、担持されている触媒が還元された状態のまま維持される。従って、その後のエンジン１の始動では、触媒が還元されたままの状態にあることから、排気シャッタ３４の開方向への作動に伴って第１の触媒コンバータ３２に酸化剤（ここでは、排気中の酸素）が流入することで、触媒とこの排気中の酸素とが急速に反応を生じて発熱し、排気温度が低い始動直後であってもこの反応熱により触媒が活性して、排気中の未燃分を浄化することが可能となる。言い換えれば、停止制御により、エンジン１の始動に際して触媒を還元された状態におくことで、触媒の活性温度を実質的に低下させることができる。よって、本実施形態によれば、低温始動に際し、ゼオライト等の吸着材によらず、触媒の活性促進により始動直後における未燃分を浄化することが可能となるとともに、高価な吸着材が不要となることで、排気浄化システムに要する製作コストを削減することができる。
【００４３】
また、エンジン１の運転停止に際し、停止前の通常運転時に触媒が第１の温度ＴＣｓｌ１に達していたことを条件として停止制御を実行することとしたので、停止制御において、触媒の還元が良好に進まず、第１の触媒コンバータ３２に供給された還元剤が未処理のまま大気中に放出され、エミッションを却って悪化させるという弊害を防止することができる。
【００４４】
更に、停止制御において、制御開始後、触媒が第２の温度ＴＣｓｌ２にまで低下した場合にこの制御を終了させる（言い換えれば、触媒が第２の温度ＴＣｓｌ２以上の温度であるときにのみ、還元剤を供給させる。）こととしたので、活性が低下した触媒への還元剤の供給を禁止して、エミッションの悪化を回避することができる。
【００４５】
本実施形態により得られる効果の確認として、図４に示す手順に従って行った実験について説明する。供試エンジンには、排気量が３５００ｃｃのＶ型ガソリンエンジン（日産自動車株式会社製、型式ＶＱ３５ＤＥ）を採用し、触媒コンバータは、このエンジンの排気マニホールドの直ぐ下流に設置することとした。
【００４６】
Ｓ１００１では、触媒を還元させるための処理として、触媒コンバータの入口における温度（以下「入口温度」という。）ＴＣｉｎｔを４００℃とした状態で空燃比ＡＦを１４．１に調整して、１時間に亘って触媒コンバータに還元剤を供給する。
【００４７】
Ｓ１００２では、燃料の供給を停止するとともに、排気シャッタにより排気通路を閉塞させる。
【００４８】
Ｓ１００３では、排気通路を閉塞させた状態で一昼夜放置した後、エンジンを始動させる。始動に際し、排気シャッタを作動させて排気通路を開放させ、触媒コンバータに排気を流入させる。なお、始動時における触媒温度ＴＣは、２５℃であった。
【００４９】
Ｓ１００４では、入口温度ＴＣｉｎｔを４００℃にまで上昇させる。
【００５０】
図５は、実験により得られた温度相関図を示している。横軸には、入口温度ＴＣｉｎｔを、縦軸には、触媒温度ＴＣを示している。
【００５１】
図５においては、比較例１を一点鎖線Ｂにより示している。比較例１は、本実施形態に係る担体３２ａと同様の工程により作成した担体を採用するとともに、エンジンの停止に際して触媒の還元を行わず、停止指令の発生後直ちにエンジンを停止させた場合に得られたものである。
【００５２】
また、使用する触媒による効果の説明として、本発明の他の実施形態に係る担体を使用した場合に得られたものを二点鎖線Ｃにより示している。この担体は、触媒にセリウム化合物を採用せず、次のようにして作成されたものである。比表面積が１９０ｍ２／ｇのＡｌ２Ｏ３粉末にジニトロジアミンＰｔ水溶液をＰｔ担持量が１ｗｔ％となるように担持させ、これを１２０℃の温度下で一昼夜乾燥させた後、４００℃の温度下で１時間焼成し、Ｐｔ（１ｗｔ％）／Ａｌ２Ｏ３粉末（２）を得る。この粉末（２）７２０ｇ、アルミナ粉末９０ｇ、アルミナゾル９０ｇ、水８８０ｇ、及び硝酸２０ｇを磁性ボールミルに投入し、混合粉砕して、触媒スラリーを作成し、この触媒スラリーをコージェライト材からなるモノリス担体（１Ｌ、４００セル）に付着させ、空気流によりセル内の余剰な触媒スラリーを取り除き、１２０℃の温度下で乾燥させた後、４００℃の温度下で１時間焼成して、担体を得る。得られた担体における触媒担持量は、担体３２ａと同様に２００ｇ／Ｌである。
【００５３】
本実施形態（実線Ａ）によれば、入口温度ＴＣｉｎｔが低いうちから触媒温度ＴＣが上昇しており、排気温度が低い条件であっても触媒を活性させ、未燃分を浄化することが可能であることが理解される。これに対し、比較例１（一点鎖線Ｂ）によれば、入口温度ＴＣｉｎｔがある程度上昇するまでは触媒温度ＴＣが充分に上昇せず、触媒が活性して未燃分の浄化が可能となるまでに時間がかかることが理解される。従って、比較例１による場合は、始動直後における未燃分の放出を抑制するため、吸着材等の採用が必要とされる。他方、他の実施形態による場合（二点鎖線Ｃ）との比較によれば、セリウム化合物の採用により触媒温度ＴＣの上昇が促進されており、排気温度がより低いうちからの浄化が可能であることが理解される。
【００５４】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
【００５５】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャートである。
【００５６】
第１の実施形態に係る停止制御ルーチンとの相違点のみについて説明すると、次のようである。
【００５７】
本実施形態では、始動制御開始後、担体３２ａに担持させた触媒の還元が終了したことを判定するための指標として、空燃比ＡＦを採用している。点火プラグ２１による点火を停止させて、エンジン１の出力形成を停止させた後、スタートモータ４１によりエンジン１を回転させながら、インジェクタ１３により第１の触媒コンバータ３２に還元剤を供給させる。排気センサ１５６により検出された空燃比ＡＦを読み込み、これが還元の終了を示す所定の空燃比ＳＬ（たとえば、１３）にまで低下したか否かを判定する（Ｓ３０７）。低下したときは、触媒の還元が終了したものとしてＳ３０８へ進み、低下していないときは、Ｓ３０５へ戻って還元剤の供給を継続させる。還元が終了した場合に排気シャッタ３４により排気通路３１を閉塞させ（Ｓ３０８）、電源を遮断すること（Ｓ３０９）、ならびに停止前の通常運転時に触媒が第１の温度ＴＣｓｌ１に達していたことを条件として停止制御を実行すること（Ｓ３０１）、及び停止制御において、触媒が第２の温度ＴＣｓｌ２にまで低下した場合に還元剤の供給を停止させること（Ｓ３０６）は、第１の実施形態におけると同様である。
【００５８】
本実施形態によれば、特に排気の空燃比ＡＦに基づいて還元の終了を判定することとしたので、エンジン１の運転停止に際して触媒を確実に還元させることができる。
【００５９】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャートである。本実施形態に係る停止制御は、還元剤の供給に際してエンジン１を自律回転が可能な状態に保ち、一部の気筒に対してのみ、空気に対して多めの燃料を供給することで、第１の触媒コンバータ３２に還元剤を供給するものである。
【００６０】
Ｓ４０１では、運転時触媒温度ＴＣａを読み出し、これが第１の温度ＴＣｓｌ１（＝２００℃）以上であるか否かを判定する。ＴＣｓｌ１以上であるときは、Ｓ４０２へ進み、それ以外のときは、Ｓ４０７へ進んで電源を遮断する。
【００６１】
Ｓ４０２では、タイマーをスタートさせる。
【００６２】
Ｓ４０３では、対象とする第ｎ番目の気筒（複数であってもよい。）に対してのみ、空気に対して多めの燃料を供給し、余剰の燃料を還元剤として第１の触媒コンバータ３２に供給する。
【００６３】
Ｓ４０４では、触媒温度ＴＣを読み込み、これが第２の温度ＴＣｓｌ２（＝１５０℃）以上であるか否かを判定する。ＴＣｓｌ２以上であるときは、Ｓ４０５へ進み、それ以外のときは、Ｓ４０７へ進んで電源を遮断する。
【００６４】
Ｓ４０５では、タイマーの値ＴＩＭを読み込み、これが所定の時間ＴＩＭ１に達しているか否かを判定する。達しているときは、Ｓ４０６へ進み、達していないときは、Ｓ４０３へ戻って還元剤の供給を継続させる。
【００６５】
Ｓ４０６では、全てのインジェクタ１３の作動を停止させるとともに、排気シャッタ３４により排気通路３１を閉塞させる。
【００６６】
Ｓ４０７では、電源を遮断し、停止制御を終了する。
【００６７】
本実施形態によれば、特にスタートモータ４１等の電気モータによらずに還元剤を供給することが可能であるため、クランキングのための電気モータを持たない場合や、バッテリの残容量が不足している場合であっても還元剤を供給することができる。
【００６８】
以上では、還元剤供給装置にインジェクタ１３を採用し、これにより吸気通路１１のポート部内（又は筒内）に還元剤を供給する場合について説明した。しかしながら、これに限らず、還元剤は、排気通路３１（たとえば、マニホールド部）内に供給することとしてもよい。
【００６９】
また、以上では、「エンジン」としてガソリンエンジンを採用した場合について説明したが、これに限らず、ディーゼルエンジン若しくはガスタービン等の他の内燃機関、及び燃料電池等の他のエンジンを採用してもよい。本発明によれば、これらのエンジンから始動直後に排出される燃料の未燃分を、吸着材によらずに良好に浄化することができる。
【００７０】
未燃分の浄化のために担持させる「触媒」として、ＣｅＯ２以外に、酸化プラセオジウム等、酸素の吸放出作用を有する助触媒として一般的に知られる触媒を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気浄化システムの構成図
【図２】同上実施形態に係るエンジン制御の基本ルーチンのフローチャート
【図３】同上実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャート
【図４】同上実施形態により得られる効果の確認のための実験の流れを示すフローチャート
【図５】同上実験の結果として得られた入口温度ＴＣｉｎｔ及び触媒温度ＴＣの温度相関図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャート
【図７】本発明の第３の実施形態に係る停止制御ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
【００７２】
１…「エンジン」としてのガソリンエンジン、１１…吸気通路、１２…サージタンク、１３…インジェクタ、１４…燃料供給通路、２１…点火プラグ、３１…排気通路、３１ａ…排気通路のマニホールド部、３２…「排気浄化装置」としての第１の触媒コンバータ、３２ａ…「触媒」を担持させた担体、３３…第２の触媒コンバータ、３４…排気シャッタ、３４１…弁、３４２…アクチュエータ、４１…「電気モータ」としてのスタートモータ、１０１…コントロールユニット、１５１…アクセルセンサ、１５２…クランク角センサ、１５３…冷却水温度センサ、１５４…キースイッチセンサ、１５５…触媒温度センサ、１５６…排気センサ。
【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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