大気浄化装置
【課題】触媒の浄化効率を高めることが可能な大気浄化装置を提供すること。
【解決手段】本発明は、金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒４と、触媒４に通電を行うバッテリ８と、触媒４の電気抵抗を測定することができる電流計１５と、を具備し、電流計１５により測定された電気抵抗に基づいて推定される触媒４の温度が触媒４の活性温度より低い場合、バッテリ８は、触媒４の温度が活性温度まで上昇するように通電を行う大気浄化装置。
【解決手段】本発明は、金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒４と、触媒４に通電を行うバッテリ８と、触媒４の電気抵抗を測定することができる電流計１５と、を具備し、電流計１５により測定された電気抵抗に基づいて推定される触媒４の温度が触媒４の活性温度より低い場合、バッテリ８は、触媒４の温度が活性温度まで上昇するように通電を行う大気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は大気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への意識の高まりに伴い、オゾン等のような、空気中の化学物質を浄化する触媒を用いた大気浄化装置が車両に搭載されることがある。車両が走行することにより、空気が大気浄化装置に接触して流れ、浄化される。
【０００３】
特許文献１には、触媒が金属上に被覆させてなる、ラジエータに搭載された大気浄化装置が開示されている。特許文献２には、大気の流通を確保させたセンサ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５２７９５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の大気浄化装置では、触媒の浄化機能が低下することがあった。本発明は上記課題に鑑み、触媒の浄化機能を高めることが可能な大気浄化装置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】
【０００６】
本発明は、金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒と、前記触媒に通電を行う通電手段と、前記触媒の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、を具備し、前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づいて推定される前記触媒の温度が前記触媒の活性温度より低い場合、前記通電手段は、前記触媒の温度が前記活性温度まで上昇するように通電を行う大気浄化装置である。本発明によれば、触媒に通電を行うことで、触媒の温度を活性温度まで上昇させ、触媒の浄化機能を高めることができる。また、簡単な構成で触媒の温度を把握することができる。
【０００７】
上記構成において、前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づき、前記触媒の浄化機能を診断する浄化機能診断手段と、を備える構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で浄化機能の自己診断が可能となる。
【０００８】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるような通電である構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を起こすような通電である構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の走行距離を測定する走行距離測定手段、又は前記車両のエンジンの運転時間を測定する運転時間測定手段、を備え、前記走行距離測定手段により測定された走行距離が所定の距離になった場合、又は前記運転時間測定手段により測定された運転時間が所定の時間になった場合に、前記通電手段は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、触媒の被毒成分を脱離し、浄化機能を回復することができる。
【００１１】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、前記速度測定手段により測定された速度が第１速度より大きい場合、前記通電手段は、前記触媒の温度を上昇させるように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、触媒の温度上昇をより容易に行うことができる。また、大気の浄化をより効率的に行うことができる。
【００１２】
上記構成において、前記通電手段は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を行うための液体に接触している場合に、前記電気分解を起こすように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、通電によって電気分解を行うことで、触媒の浄化機能を回復させることができる。
【００１３】
上記構成において、前記電解液は、雨水、又は前記大気浄化装置が搭載される車両が散布するウォッシャー液である構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、前記速度測定手段により測定された速度が第２速度より小さい場合、前記通電手段は通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、浄化機能が低い低速走行時に浄化機能を回復させ、浄化機能が高い高速走行時に浄化を行うことで、効率的な浄化が可能となる。
【００１５】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、触媒の浄化機能を高めることが可能な大気浄化装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する模式図であり、図１（ｂ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する機能ブロック図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施例１に係る大気浄化装置の制御を例示するフローチャートである。
【図３】図３は実施例２に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【図４】図４は実施例２に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は走行距離と浄化機能との関係を例示する図であり、図５（ｃ）は車速と触媒のオゾン浄化量との関係を例示する図である。
【図６】図６は実施例３に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
初めに、実施例１に係る大気浄化装置の構成について説明する。図１（ａ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する模式図であり、図１（ｂ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する機能ブロック図である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、実施例１に係る大気浄化装置１は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２、触媒４、配線６、バッテリ８（通電手段）、走行距離計１０（走行距離測定手段）、時計１２（運転時間測定手段）、速度計１４（速度測定手段）、及び電流計１５（抵抗測定手段）を備える。大気浄化装置１は、車両に搭載される。また、大気浄化装置１を搭載する車両は、電解液散布手段１６を備える。
【００２１】
触媒４は例えばモノリス状の金属層からなり、大気と接触することで大気中の化学物質を分解する。触媒４は例えばＡｇ（銀），Ｐｔ（白金），Ｐｄ（パラジウム），Ｒｈ（ロジウム），Ｃｕ（銅），Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），又はＭｎ（マンガン）等の金属からなる。触媒４は１つの金属で構成されていてもよいし、複数の金属で構成されていてもよい。触媒４が浄化する大気中の化学物質として、例えばオゾン、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ等がある。なお図中では、触媒４はモノリス状に形成されているが、例えばペレット状や、ハニカム状に形成されていてもよく、形状は限定されない。
【００２２】
触媒４の温度が活性温度に達した場合、触媒４の浄化機能が高まる。触媒４の温度が活性温度より低い場合、触媒４の浄化機能は低下する。また、触媒４に異物が吸着した場合や、触媒４が酸化した場合等も、浄化機能は低下する。
【００２３】
バッテリ８は、配線６を介して触媒４と電気的に接続されており、触媒４に電流を流すことができる。配線６は撥水性の樹脂により被覆されている。走行距離計１０は、大気浄化装置を搭載する車両の走行距離を測定する。時計１２は、車両の運転時間を測定する。速度計１４は、車両の速度（車速）を測定する。電流計１５は、バッテリ８が通電することにより触媒４に流れる電流を測定する。また電流計１５が検出する電流とバッテリ８の電圧とから、触媒４の電気抵抗を測定することができる。電解液散布手段１６は、例えば車両のウォッシャー液散布手段である。大気浄化装置１は、ウォッシャー液が触媒４に到達するような箇所、例えばラジエータ等に設けられることが好ましい。つまり、電解液としては車両のウォッシャー液を使用することができる。
【００２４】
ＥＣＵ２はバッテリ８による通電を制御し、また電解液散布手段１６による電解液の散布を制御する。さらにＥＣＵ２は、走行距離計１０から走行距離を、時計１２から運転時間を、速度計１４から速度を、電流計１５から電流を、取得する。次に機能ブロック図を参照して、大気浄化装置１の構成についてさらに説明する。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２は、温度推定手段１８、通電制御手段２０、及び浄化機能診断手段２２として機能する。温度推定手段１８は、触媒４の電気抵抗に基づいて、触媒４の温度を推定する。実施例１では、触媒４の温度が上昇することに応じて、触媒４の電気抵抗は低下するものとする。通電制御手段２０は、バッテリ８による通電を制御する。浄化機能診断手段２２は、触媒４の浄化機能を診断する。なお、触媒４は使用時間や使用環境により劣化して、使用開始時から電気抵抗が変化することがある。触媒４が劣化した場合、ＥＣＵ２は触媒４の劣化状況に応じて、触媒４の電気抵抗から触媒４の温度を推定することが可能である。詳しくは後述する。
【００２６】
次に大気浄化装置１が行う制御について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施例１に係る大気浄化装置の制御を例示するフローチャートである。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、最初に通電制御手段２０は、バッテリ８による通電が可能であるか判断する（ステップＳ１０）。通電可否判断の制御について、図２（ｂ）を参照して説明する。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車両の車速Ｖが、所定の速度であるＶ３（第３速度）より大きいか判断する（ステップＳ１５）。Ｖ３は、閾値として予め定められている速度である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１５を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電が可能であると判断する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の後、通電可否判断の制御は終了する。図２（ａ）に戻り、ステップＳ１０以降の制御について説明する。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、ステップＳ１０の後、通電制御手段２０は、触媒４の電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗であるＲ１より大きいか判断する（ステップＳ１１）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１１を繰り返す。
【００３０】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による触媒４への通電をＯＮにする（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後、通電制御手段２０は、電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗であるＲ２より小さいか判断する（ステップＳ１３）。Ｒ２はＲ１より小さな電気抵抗である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１２に戻る。
【００３１】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＦＦにする（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の後、制御は終了する。
【００３２】
実施例１によれば、バッテリ８は、触媒４の電気抵抗ＲがＲ１より大きい場合、触媒４への通電を行う（ステップＳ１１及びＳ１２）。触媒４への通電により、触媒４の温度は上昇し、電気抵抗Ｒは低下する。触媒４の温度は、電気抵抗ＲがＲ２からＲ１の範囲内に入るように上昇する（ステップＳ１３及びＳ１４）。電気抵抗Ｒ２からＲ１までの範囲は、触媒４の活性温度の範囲に対応する。つまり、通電制御手段２０は、触媒４の温度が活性温度より低い場合、活性温度まで上昇するように、バッテリ８が通電を行うような制御をする。これにより、触媒４の温度は活性温度まで上昇し、触媒４の浄化機能を高めることができる。
【００３３】
触媒４が金属からなるため、電気抵抗に基づいて温度を推定し、触媒４の温度が活性温度であるか調べることができる（図２（ａ）のステップＳ１１）。また、上述のように、触媒４に通電することで温度を上昇させることも可能となる。すなわち、触媒４の温度の把握と、活性機能の向上とを、簡単な構成で実現できる。これにより、大気浄化装置の低コスト化、小型化が可能となる。
【００３４】
車速ＶがＶ３より小さい場合、通電制御手段２０はバッテリ８が通電を行わないように制御する（図２（ｂ））。これにより、例えば大気浄化装置がラジエータに搭載されている場合、通電によってラジエータの温度が上昇することが抑制される。ラジエータの温度上昇を抑制することで、特に低速走行時にラジエータの負担を軽減することができる。また、車外から浸入した異物が触媒４や配線６に接触して漏電することを抑制できる。
【００３５】
また、配線６は撥水性の樹脂により被覆されている。樹脂が水の浸入を抑制するため、例えば雨水等によってショートすることによる大気浄化装置の誤作動が抑制される。また、触媒４は大気に接触することで浄化をするため、樹脂で被覆されないことが好ましい。
【００３６】
触媒４は大気に接触することで大気を浄化する。このため、大気浄化装置は多くの大気に接触する場所に搭載することが好ましい。例えば車両の前方に大気浄化装置１を搭載することで、走行風と接触し、効率的な浄化が可能となる。具体的には、車両のバンパーやラジエータ等である。
【実施例２】
【００３７】
実施例２は、大気浄化装置が自己診断（ＯＢＤ：Ｏｎ−ｂｏａｒｄ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）及び回復制御を行う例である。まずは自己診断について説明する。図３は実施例２に係る大気制御装置の自己診断制御を例示するフローチャートである。なお、大気浄化装置１の構成については、図１（ａ）及び図１（ｂ）において既述したので、説明を省略する。
【００３８】
図３に示すように、初めにＥＣＵ２は大気浄化装置１が回復制御中であるか判断する（ステップＳ１７）。回復制御については後述する。Ｙｅｓの場合、浄化機能診断手段２２は、測定した触媒４の電気抵抗Ｒが、所定の電気抵抗であるＲ３からＲ４までの範囲内にあるか判断する（ステップＳ１８）。
【００３９】
ステップＳ１８においてＹｅｓの場合、浄化機能診断手段２２は大気浄化装置の浄化機能が正常であると診断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の後、制御は終了する。
【００４０】
ステップＳ１８においてＮｏの場合、浄化機能診断手段２２は、大気浄化装置の浄化機能が異常であると診断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の後、大気浄化装置は回復制御を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の後、制御は終了する。
【００４１】
ステップＳ１７においてＮｏの場合、浄化機能診断手段２２は、測定した触媒４の電気抵抗Ｒが、所定の電気抵抗であるＲ５からＲ６までの範囲内にあるか判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２においてＹｅｓの場合、制御はステップＳ１９に進む。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０以降の制御は既述したので説明を省略する。以上で、自己診断制御は終了する。
【００４２】
上述のように、触媒４の電気抵抗Ｒが、Ｒ３からＲ４までの範囲内に含まれない場合（ステップＳ１８）、又はＲ５からＲ６までの範囲内に含まれない場合（ステップＳ２２）、浄化機能診断手段２２は触媒４の浄化機能が異常であると診断する（ステップＳ２０）。浄化機能の異常は、例えば触媒４に大気中の被毒成分等が吸着したことにより生ずる。
【００４３】
次に回復制御について説明する。図４は実施例２に係る大気制御装置の回復制御を例示するフローチャートである。
【００４４】
図４に示すように、まず通電制御手段２０は、走行距離計１０により測定された車両の走行距離Ｌが、所定の距離であるＬ１より大きいか判断する（ステップＳ２３）。Ｌ１は閾値として予め定められている距離である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２３を繰り返す。
【００４５】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電が可能であるか判断する（ステップＳ２４）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２４を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車速Ｖが所定の速度Ｖ１（第１速度）より大きいか判断する（ステップＳ２５）。なお、速度Ｖ１は図２（ｂ）の速度Ｖ３より大きく、閾値として予め定められている。
【００４６】
Ｎｏの場合、制御はステップＳ２５を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、触媒４の電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗Ｒ７より大きいか判断する（ステップＳ２６）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２６を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＮにする（ステップＳ２７）。通電により触媒４の温度は上昇する。このとき、触媒４の温度は、触媒４に吸着した被毒成分が脱離して、触媒４の浄化機能が回復する温度まで上昇する。
【００４７】
ステップＳ２７の後、通電制御手段２０は、電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗Ｒ８より小さいか判断する（ステップＳ２８）。なおＲ８はＲ７より大きな電気抵抗である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２７に戻る。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、車両の走行距離Ｌが、所定の距離であるＬ２より大きいか判断する（ステップＳ２９）。距離Ｌ２は距離Ｌ１より大きい。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２７に戻る。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電をＯＦＦにする（ステップＳ３０）。以上で、回復制御は終了する。
【００４８】
実施例２によれば、浄化機能診断手段２２が触媒４の抵抗に基づいて、触媒４の浄化機能を診断する（図３）。従って、大気浄化装置は浄化機能について自己診断が可能となる。例えば、触媒４が常温触媒のように反応熱の少ない触媒である場合、温度だけでは触媒の浄化機能を診断することが困難である。実施例２では電気抵抗に基づいて診断を行うため、触媒４の反応熱が少ない場合でも、診断が可能となる。
【００４９】
また実施例２によれば、浄化機能が異常である場合に、バッテリ８が通電を行うことで、触媒４の温度は所定の温度まで上昇する（ステップＳ２７）。これにより、触媒４に付着した被毒成分が脱離され、浄化機能が回復する。つまり実施例２によれば、バッテリ８が触媒４に通電を行うことにより、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と、浄化機能の回復とが可能となる。また、実施例１で説明したように、触媒４の温度を活性温度まで上昇させることもできる。なお、被毒成分を脱離させるためには、ステップＳ２７において、触媒４の温度を活性温度より高い温度まで上昇させることが好ましい。
【００５０】
温度によって触媒４の電気抵抗は変動する。つまり、回復制御中の場合と回復制御中でない場合とで、大気浄化装置が検出する触媒４の電気抵抗が変動する。このため、図３のステップＳ１７において回復制御中であるか判断し、その結果に応じてステップＳ１８におけるＲ３とＲ４、及びステップＳ２２におけるＲ５とＲ６のように、互いに異なる電気抵抗を閾値として、自己診断を行うことが好ましい。なお、触媒４の劣化状況に応じて、触媒４の電気抵抗から、触媒４の温度を推定することも可能である。
【００５１】
ここで、車両の走行距離と、触媒４との浄化機能の関係について、図を参照して説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、走行距離と触媒の浄化機能との関係を例示する図である。横軸は車両の走行距離を、縦軸は触媒の浄化効率を、それぞれ表す。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、走行距離が延びると、触媒４の浄化効率は低下する。車両が走行すると、大気浄化装置は、より多くの大気に接触することになる。このため、車両の走行距離が延びると、触媒４に大気中の被毒成分がより多く吸着する。その結果、図４（ａ）のように浄化効率が低下する。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、実施例２では、一定の走行距離ごとに浄化効率が回復する。実施例２によれば、車両の走行距離Ｌが所定の距離Ｌ１になった場合に、通電が行われる（ステップＳ２３）。また通電制御手段２０は、走行距離Ｌが所定の距離Ｌ２に達するまで、通電を続ける（ステップＳ２９）。すなわち、車両が一定距離走行後に、大気浄化装置は、触媒４の温度を上昇させ、かつ温度を上昇させた状態を維持する。これにより図５（ｂ）に示すように、一定距離走行ごとに触媒４から被毒成分が脱離され、浄化効率が回復する。
【００５４】
なお、走行距離以外に、時計１２により車両の走行時間を測定し、一定時間ごとに通電を行ってもよい。また走行距離と、走行時間との両方に基づいて、回復制御を行ってもよい。
【００５５】
次に、車速と触媒４の浄化機能との関係について説明する。図５（ｃ）は車速と触媒のオゾン浄化量との関係を例示する図である。横軸は車速であり、縦軸はオゾン浄化量である。
【００５６】
図５（ｃ）に示すように、車速が大きい方が、オゾン浄化量は大きくなる。これは、車速が大きい方が、触媒がより多くの大気に接触するからである。また、例えば大気浄化装置がラジエータに搭載されている場合、高速での走行時はラジエータが高温になり、これに伴い触媒４の温度も上昇する。従って、触媒は活性温度に達しやすくなる。
【００５７】
実施例２では、車速Ｖが速度Ｖ１より大きい場合に、通電制御手段２０は通電を行うよう制御する（ステップＳ２５）。つまり、図５（ｃ）の点線で示す領域のような高速走行時に、回復制御における通電が行われる。高速走行時は低速走行時と比較してラジエータ等の温度が高くなるため、触媒４の温度の上昇が容易になる。また、浄化機能の回復した触媒４が、高速走行によって多くの大気に接触するため、より効率的に大気の浄化を行うことができる。なお、回復制御における通電は、低速走行時に行われてもよいが、上述のように浄化機能の回復及び浄化を、効率的に行うためには高速走行時が好ましい。
【００５８】
なお実施例２では、一定の走行距離又は走行時間ごとに浄化効率を回復させるとしたが、発明の適用例はこれに限定されない。すなわち、浄化機能診断手段２２が異常と診断した場合には、走行距離や走行時間に関らず、回復制御を行うとしてもよい。また、自己診断制御を行わずに、例えば一定の走行距離又は走行時間ごとに、回復制御を行ってもよい。
【実施例３】
【００５９】
実施例３も、実施例２と同様、大気浄化装置が自己診断及び回復制御を行う例である。図５は実施例３に係る大気浄化装置の回復制御を例示するフローチャートである。なお、自己診断制御は図３に示したものと同じであるため、説明を省略する。
【００６０】
図６に示すステップＳ３１からＳ３３は、図４のステップＳ２３，Ｓ２４及びＳ２６と同様の制御である。ステップＳ３３の後、速度計１４により車速Ｖを測定する。通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車速Ｖが、速度Ｖ３からＶ２（第２速度）の範囲内に含まれるか判断する（ステップＳ３４）。速度Ｖ２はＶ３より大きく、閾値として予め定められている。Ｎｏの場合、制御はステップＳ３４を繰り返す。
【００６１】
Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２は車両のワイパーが作動しているか判断する（ステップＳ３５）。Ｙｅｓの場合、つまり雨天の場合、制御はステップＳ３７に進む。Ｎｏの場合、電解液散布手段１６はウォッシャー液を散布する（ステップＳ３６）。触媒４は、電解液散布手段１６により散布されたウォッシャー液に接触する。ステップＳ３６の後、制御はステップＳ３７に進む。
【００６２】
通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＮにする（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後、制御はステップＳ３８に進む。ステップＳ３８、ステップＳ３９及びステップＳ４０は、図４のステップＳ２８、ステップＳ２９及びステップＳ３０と同様の制御である。ステップＳ４０の後、制御は終了する。
【００６３】
触媒４が金属からなる場合、酸化物が付着して浄化効率が低下することがある。実施例３によれば、触媒４にウォッシャー液が散布された状態、または雨天のため触媒４が雨水に濡れた状態で、触媒４への通電が行われる。通電により、ウォッシャー液又は雨水を電解液として電気分解が行われる。電気分解により、触媒４に付着した酸化物は還元され、金属になる。結果的に、酸化物が除去され、酸化により劣化した触媒４の浄化機能が回復する。
【００６４】
図５（ｃ）に示すように、低速走行時は、触媒４のオゾン浄化量は低い。実施例３によれば、バッテリ８による通電は、車速ＶがＶ３からＶ２の範囲内に含まれる場合に行われる（ステップＳ３４）。つまり、車速がＶ３からＶ２の範囲内にあるような低速の状態において、触媒４の浄化機能を回復させた後に、高速走行をすることができる。これにより、高速走行時には効率的な浄化が可能となる。なお、高速走行時に、通電を行ってもよい。また、車速ＶがＶ３より小さい場合に通電を行ってもよい。ただし既述したように、ラジエータ等への負担を抑制し、また車外からの異物による漏電を抑制するためには、Ｖ３より大きな車速において、通電を行うことが好ましい。
【００６５】
電解液は、電気分解のための液体であれば、ウォッシャー液以外の液体でもよい。ただし、大気浄化装置の構成を簡略化し、低コスト化、及び小型化を図るためには、電解液はウォッシャー液であり、電解液散布手段１６はウォッシャー液散布手段であることが好ましい。なお実施例３も実施例２と同様に、浄化機能診断手段２２が異常と診断した場合には、走行距離や走行時間に関らず、回復制御を行うとしてもよいし、自己診断制御を行わずに、回復制御を行ってもよい。また、走行距離、走行時間、自己診断制御の有無に関らず、ウォッシャー液の散布に応じて、通電を行うとしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
ＥＣＵ ２
触媒 ４
配線 ６
バッテリ ８
走行距離計 １０
時計 １２
速度計 １４
電流計 １５
電解液散布手段 １６
温度推定手段 １８
通電制御手段 ２０
浄化機能診断手段 ２２
【技術分野】
【０００１】
本発明は大気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への意識の高まりに伴い、オゾン等のような、空気中の化学物質を浄化する触媒を用いた大気浄化装置が車両に搭載されることがある。車両が走行することにより、空気が大気浄化装置に接触して流れ、浄化される。
【０００３】
特許文献１には、触媒が金属上に被覆させてなる、ラジエータに搭載された大気浄化装置が開示されている。特許文献２には、大気の流通を確保させたセンサ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５２７９５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の大気浄化装置では、触媒の浄化機能が低下することがあった。本発明は上記課題に鑑み、触媒の浄化機能を高めることが可能な大気浄化装置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】
【０００６】
本発明は、金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒と、前記触媒に通電を行う通電手段と、前記触媒の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、を具備し、前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づいて推定される前記触媒の温度が前記触媒の活性温度より低い場合、前記通電手段は、前記触媒の温度が前記活性温度まで上昇するように通電を行う大気浄化装置である。本発明によれば、触媒に通電を行うことで、触媒の温度を活性温度まで上昇させ、触媒の浄化機能を高めることができる。また、簡単な構成で触媒の温度を把握することができる。
【０００７】
上記構成において、前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づき、前記触媒の浄化機能を診断する浄化機能診断手段と、を備える構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で浄化機能の自己診断が可能となる。
【０００８】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるような通電である構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【０００９】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を起こすような通電である構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の走行距離を測定する走行距離測定手段、又は前記車両のエンジンの運転時間を測定する運転時間測定手段、を備え、前記走行距離測定手段により測定された走行距離が所定の距離になった場合、又は前記運転時間測定手段により測定された運転時間が所定の時間になった場合に、前記通電手段は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、触媒の被毒成分を脱離し、浄化機能を回復することができる。
【００１１】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、前記速度測定手段により測定された速度が第１速度より大きい場合、前記通電手段は、前記触媒の温度を上昇させるように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、触媒の温度上昇をより容易に行うことができる。また、大気の浄化をより効率的に行うことができる。
【００１２】
上記構成において、前記通電手段は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を行うための液体に接触している場合に、前記電気分解を起こすように通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、通電によって電気分解を行うことで、触媒の浄化機能を回復させることができる。
【００１３】
上記構成において、前記電解液は、雨水、又は前記大気浄化装置が搭載される車両が散布するウォッシャー液である構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、前記速度測定手段により測定された速度が第２速度より小さい場合、前記通電手段は通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、浄化機能が低い低速走行時に浄化機能を回復させ、浄化機能が高い高速走行時に浄化を行うことで、効率的な浄化が可能となる。
【００１５】
上記構成において、前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は通電を行う構成とすることができる。この構成によれば、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と浄化機能の回復とが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、触媒の浄化機能を高めることが可能な大気浄化装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する模式図であり、図１（ｂ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する機能ブロック図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施例１に係る大気浄化装置の制御を例示するフローチャートである。
【図３】図３は実施例２に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【図４】図４は実施例２に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は走行距離と浄化機能との関係を例示する図であり、図５（ｃ）は車速と触媒のオゾン浄化量との関係を例示する図である。
【図６】図６は実施例３に係る大気制御装置の制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
初めに、実施例１に係る大気浄化装置の構成について説明する。図１（ａ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する模式図であり、図１（ｂ）は実施例１に係る大気浄化装置の構成を例示する機能ブロック図である。
【００２０】
図１（ａ）に示すように、実施例１に係る大気浄化装置１は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２、触媒４、配線６、バッテリ８（通電手段）、走行距離計１０（走行距離測定手段）、時計１２（運転時間測定手段）、速度計１４（速度測定手段）、及び電流計１５（抵抗測定手段）を備える。大気浄化装置１は、車両に搭載される。また、大気浄化装置１を搭載する車両は、電解液散布手段１６を備える。
【００２１】
触媒４は例えばモノリス状の金属層からなり、大気と接触することで大気中の化学物質を分解する。触媒４は例えばＡｇ（銀），Ｐｔ（白金），Ｐｄ（パラジウム），Ｒｈ（ロジウム），Ｃｕ（銅），Ｃｏ（コバルト），Ｎｉ（ニッケル），又はＭｎ（マンガン）等の金属からなる。触媒４は１つの金属で構成されていてもよいし、複数の金属で構成されていてもよい。触媒４が浄化する大気中の化学物質として、例えばオゾン、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ等がある。なお図中では、触媒４はモノリス状に形成されているが、例えばペレット状や、ハニカム状に形成されていてもよく、形状は限定されない。
【００２２】
触媒４の温度が活性温度に達した場合、触媒４の浄化機能が高まる。触媒４の温度が活性温度より低い場合、触媒４の浄化機能は低下する。また、触媒４に異物が吸着した場合や、触媒４が酸化した場合等も、浄化機能は低下する。
【００２３】
バッテリ８は、配線６を介して触媒４と電気的に接続されており、触媒４に電流を流すことができる。配線６は撥水性の樹脂により被覆されている。走行距離計１０は、大気浄化装置を搭載する車両の走行距離を測定する。時計１２は、車両の運転時間を測定する。速度計１４は、車両の速度（車速）を測定する。電流計１５は、バッテリ８が通電することにより触媒４に流れる電流を測定する。また電流計１５が検出する電流とバッテリ８の電圧とから、触媒４の電気抵抗を測定することができる。電解液散布手段１６は、例えば車両のウォッシャー液散布手段である。大気浄化装置１は、ウォッシャー液が触媒４に到達するような箇所、例えばラジエータ等に設けられることが好ましい。つまり、電解液としては車両のウォッシャー液を使用することができる。
【００２４】
ＥＣＵ２はバッテリ８による通電を制御し、また電解液散布手段１６による電解液の散布を制御する。さらにＥＣＵ２は、走行距離計１０から走行距離を、時計１２から運転時間を、速度計１４から速度を、電流計１５から電流を、取得する。次に機能ブロック図を参照して、大気浄化装置１の構成についてさらに説明する。
【００２５】
図１（ｂ）に示すように、ＥＣＵ２は、温度推定手段１８、通電制御手段２０、及び浄化機能診断手段２２として機能する。温度推定手段１８は、触媒４の電気抵抗に基づいて、触媒４の温度を推定する。実施例１では、触媒４の温度が上昇することに応じて、触媒４の電気抵抗は低下するものとする。通電制御手段２０は、バッテリ８による通電を制御する。浄化機能診断手段２２は、触媒４の浄化機能を診断する。なお、触媒４は使用時間や使用環境により劣化して、使用開始時から電気抵抗が変化することがある。触媒４が劣化した場合、ＥＣＵ２は触媒４の劣化状況に応じて、触媒４の電気抵抗から触媒４の温度を推定することが可能である。詳しくは後述する。
【００２６】
次に大気浄化装置１が行う制御について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、実施例１に係る大気浄化装置の制御を例示するフローチャートである。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、最初に通電制御手段２０は、バッテリ８による通電が可能であるか判断する（ステップＳ１０）。通電可否判断の制御について、図２（ｂ）を参照して説明する。
【００２８】
図２（ｂ）に示すように、通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車両の車速Ｖが、所定の速度であるＶ３（第３速度）より大きいか判断する（ステップＳ１５）。Ｖ３は、閾値として予め定められている速度である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１５を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電が可能であると判断する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の後、通電可否判断の制御は終了する。図２（ａ）に戻り、ステップＳ１０以降の制御について説明する。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、ステップＳ１０の後、通電制御手段２０は、触媒４の電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗であるＲ１より大きいか判断する（ステップＳ１１）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１１を繰り返す。
【００３０】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による触媒４への通電をＯＮにする（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の後、通電制御手段２０は、電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗であるＲ２より小さいか判断する（ステップＳ１３）。Ｒ２はＲ１より小さな電気抵抗である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ１２に戻る。
【００３１】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＦＦにする（ステップＳ１４）。ステップＳ１４の後、制御は終了する。
【００３２】
実施例１によれば、バッテリ８は、触媒４の電気抵抗ＲがＲ１より大きい場合、触媒４への通電を行う（ステップＳ１１及びＳ１２）。触媒４への通電により、触媒４の温度は上昇し、電気抵抗Ｒは低下する。触媒４の温度は、電気抵抗ＲがＲ２からＲ１の範囲内に入るように上昇する（ステップＳ１３及びＳ１４）。電気抵抗Ｒ２からＲ１までの範囲は、触媒４の活性温度の範囲に対応する。つまり、通電制御手段２０は、触媒４の温度が活性温度より低い場合、活性温度まで上昇するように、バッテリ８が通電を行うような制御をする。これにより、触媒４の温度は活性温度まで上昇し、触媒４の浄化機能を高めることができる。
【００３３】
触媒４が金属からなるため、電気抵抗に基づいて温度を推定し、触媒４の温度が活性温度であるか調べることができる（図２（ａ）のステップＳ１１）。また、上述のように、触媒４に通電することで温度を上昇させることも可能となる。すなわち、触媒４の温度の把握と、活性機能の向上とを、簡単な構成で実現できる。これにより、大気浄化装置の低コスト化、小型化が可能となる。
【００３４】
車速ＶがＶ３より小さい場合、通電制御手段２０はバッテリ８が通電を行わないように制御する（図２（ｂ））。これにより、例えば大気浄化装置がラジエータに搭載されている場合、通電によってラジエータの温度が上昇することが抑制される。ラジエータの温度上昇を抑制することで、特に低速走行時にラジエータの負担を軽減することができる。また、車外から浸入した異物が触媒４や配線６に接触して漏電することを抑制できる。
【００３５】
また、配線６は撥水性の樹脂により被覆されている。樹脂が水の浸入を抑制するため、例えば雨水等によってショートすることによる大気浄化装置の誤作動が抑制される。また、触媒４は大気に接触することで浄化をするため、樹脂で被覆されないことが好ましい。
【００３６】
触媒４は大気に接触することで大気を浄化する。このため、大気浄化装置は多くの大気に接触する場所に搭載することが好ましい。例えば車両の前方に大気浄化装置１を搭載することで、走行風と接触し、効率的な浄化が可能となる。具体的には、車両のバンパーやラジエータ等である。
【実施例２】
【００３７】
実施例２は、大気浄化装置が自己診断（ＯＢＤ：Ｏｎ−ｂｏａｒｄ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ）及び回復制御を行う例である。まずは自己診断について説明する。図３は実施例２に係る大気制御装置の自己診断制御を例示するフローチャートである。なお、大気浄化装置１の構成については、図１（ａ）及び図１（ｂ）において既述したので、説明を省略する。
【００３８】
図３に示すように、初めにＥＣＵ２は大気浄化装置１が回復制御中であるか判断する（ステップＳ１７）。回復制御については後述する。Ｙｅｓの場合、浄化機能診断手段２２は、測定した触媒４の電気抵抗Ｒが、所定の電気抵抗であるＲ３からＲ４までの範囲内にあるか判断する（ステップＳ１８）。
【００３９】
ステップＳ１８においてＹｅｓの場合、浄化機能診断手段２２は大気浄化装置の浄化機能が正常であると診断する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９の後、制御は終了する。
【００４０】
ステップＳ１８においてＮｏの場合、浄化機能診断手段２２は、大気浄化装置の浄化機能が異常であると診断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の後、大気浄化装置は回復制御を行う（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の後、制御は終了する。
【００４１】
ステップＳ１７においてＮｏの場合、浄化機能診断手段２２は、測定した触媒４の電気抵抗Ｒが、所定の電気抵抗であるＲ５からＲ６までの範囲内にあるか判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２においてＹｅｓの場合、制御はステップＳ１９に進む。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０以降の制御は既述したので説明を省略する。以上で、自己診断制御は終了する。
【００４２】
上述のように、触媒４の電気抵抗Ｒが、Ｒ３からＲ４までの範囲内に含まれない場合（ステップＳ１８）、又はＲ５からＲ６までの範囲内に含まれない場合（ステップＳ２２）、浄化機能診断手段２２は触媒４の浄化機能が異常であると診断する（ステップＳ２０）。浄化機能の異常は、例えば触媒４に大気中の被毒成分等が吸着したことにより生ずる。
【００４３】
次に回復制御について説明する。図４は実施例２に係る大気制御装置の回復制御を例示するフローチャートである。
【００４４】
図４に示すように、まず通電制御手段２０は、走行距離計１０により測定された車両の走行距離Ｌが、所定の距離であるＬ１より大きいか判断する（ステップＳ２３）。Ｌ１は閾値として予め定められている距離である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２３を繰り返す。
【００４５】
Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電が可能であるか判断する（ステップＳ２４）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２４を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車速Ｖが所定の速度Ｖ１（第１速度）より大きいか判断する（ステップＳ２５）。なお、速度Ｖ１は図２（ｂ）の速度Ｖ３より大きく、閾値として予め定められている。
【００４６】
Ｎｏの場合、制御はステップＳ２５を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、触媒４の電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗Ｒ７より大きいか判断する（ステップＳ２６）。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２６を繰り返す。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＮにする（ステップＳ２７）。通電により触媒４の温度は上昇する。このとき、触媒４の温度は、触媒４に吸着した被毒成分が脱離して、触媒４の浄化機能が回復する温度まで上昇する。
【００４７】
ステップＳ２７の後、通電制御手段２０は、電気抵抗Ｒが所定の電気抵抗Ｒ８より小さいか判断する（ステップＳ２８）。なおＲ８はＲ７より大きな電気抵抗である。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２７に戻る。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０は、車両の走行距離Ｌが、所定の距離であるＬ２より大きいか判断する（ステップＳ２９）。距離Ｌ２は距離Ｌ１より大きい。Ｎｏの場合、制御はステップＳ２７に戻る。Ｙｅｓの場合、通電制御手段２０はバッテリ８による通電をＯＦＦにする（ステップＳ３０）。以上で、回復制御は終了する。
【００４８】
実施例２によれば、浄化機能診断手段２２が触媒４の抵抗に基づいて、触媒４の浄化機能を診断する（図３）。従って、大気浄化装置は浄化機能について自己診断が可能となる。例えば、触媒４が常温触媒のように反応熱の少ない触媒である場合、温度だけでは触媒の浄化機能を診断することが困難である。実施例２では電気抵抗に基づいて診断を行うため、触媒４の反応熱が少ない場合でも、診断が可能となる。
【００４９】
また実施例２によれば、浄化機能が異常である場合に、バッテリ８が通電を行うことで、触媒４の温度は所定の温度まで上昇する（ステップＳ２７）。これにより、触媒４に付着した被毒成分が脱離され、浄化機能が回復する。つまり実施例２によれば、バッテリ８が触媒４に通電を行うことにより、簡単な構成で、浄化機能の自己診断と、浄化機能の回復とが可能となる。また、実施例１で説明したように、触媒４の温度を活性温度まで上昇させることもできる。なお、被毒成分を脱離させるためには、ステップＳ２７において、触媒４の温度を活性温度より高い温度まで上昇させることが好ましい。
【００５０】
温度によって触媒４の電気抵抗は変動する。つまり、回復制御中の場合と回復制御中でない場合とで、大気浄化装置が検出する触媒４の電気抵抗が変動する。このため、図３のステップＳ１７において回復制御中であるか判断し、その結果に応じてステップＳ１８におけるＲ３とＲ４、及びステップＳ２２におけるＲ５とＲ６のように、互いに異なる電気抵抗を閾値として、自己診断を行うことが好ましい。なお、触媒４の劣化状況に応じて、触媒４の電気抵抗から、触媒４の温度を推定することも可能である。
【００５１】
ここで、車両の走行距離と、触媒４との浄化機能の関係について、図を参照して説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、走行距離と触媒の浄化機能との関係を例示する図である。横軸は車両の走行距離を、縦軸は触媒の浄化効率を、それぞれ表す。
【００５２】
図５（ａ）に示すように、走行距離が延びると、触媒４の浄化効率は低下する。車両が走行すると、大気浄化装置は、より多くの大気に接触することになる。このため、車両の走行距離が延びると、触媒４に大気中の被毒成分がより多く吸着する。その結果、図４（ａ）のように浄化効率が低下する。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、実施例２では、一定の走行距離ごとに浄化効率が回復する。実施例２によれば、車両の走行距離Ｌが所定の距離Ｌ１になった場合に、通電が行われる（ステップＳ２３）。また通電制御手段２０は、走行距離Ｌが所定の距離Ｌ２に達するまで、通電を続ける（ステップＳ２９）。すなわち、車両が一定距離走行後に、大気浄化装置は、触媒４の温度を上昇させ、かつ温度を上昇させた状態を維持する。これにより図５（ｂ）に示すように、一定距離走行ごとに触媒４から被毒成分が脱離され、浄化効率が回復する。
【００５４】
なお、走行距離以外に、時計１２により車両の走行時間を測定し、一定時間ごとに通電を行ってもよい。また走行距離と、走行時間との両方に基づいて、回復制御を行ってもよい。
【００５５】
次に、車速と触媒４の浄化機能との関係について説明する。図５（ｃ）は車速と触媒のオゾン浄化量との関係を例示する図である。横軸は車速であり、縦軸はオゾン浄化量である。
【００５６】
図５（ｃ）に示すように、車速が大きい方が、オゾン浄化量は大きくなる。これは、車速が大きい方が、触媒がより多くの大気に接触するからである。また、例えば大気浄化装置がラジエータに搭載されている場合、高速での走行時はラジエータが高温になり、これに伴い触媒４の温度も上昇する。従って、触媒は活性温度に達しやすくなる。
【００５７】
実施例２では、車速Ｖが速度Ｖ１より大きい場合に、通電制御手段２０は通電を行うよう制御する（ステップＳ２５）。つまり、図５（ｃ）の点線で示す領域のような高速走行時に、回復制御における通電が行われる。高速走行時は低速走行時と比較してラジエータ等の温度が高くなるため、触媒４の温度の上昇が容易になる。また、浄化機能の回復した触媒４が、高速走行によって多くの大気に接触するため、より効率的に大気の浄化を行うことができる。なお、回復制御における通電は、低速走行時に行われてもよいが、上述のように浄化機能の回復及び浄化を、効率的に行うためには高速走行時が好ましい。
【００５８】
なお実施例２では、一定の走行距離又は走行時間ごとに浄化効率を回復させるとしたが、発明の適用例はこれに限定されない。すなわち、浄化機能診断手段２２が異常と診断した場合には、走行距離や走行時間に関らず、回復制御を行うとしてもよい。また、自己診断制御を行わずに、例えば一定の走行距離又は走行時間ごとに、回復制御を行ってもよい。
【実施例３】
【００５９】
実施例３も、実施例２と同様、大気浄化装置が自己診断及び回復制御を行う例である。図５は実施例３に係る大気浄化装置の回復制御を例示するフローチャートである。なお、自己診断制御は図３に示したものと同じであるため、説明を省略する。
【００６０】
図６に示すステップＳ３１からＳ３３は、図４のステップＳ２３，Ｓ２４及びＳ２６と同様の制御である。ステップＳ３３の後、速度計１４により車速Ｖを測定する。通電制御手段２０は、速度計１４により測定された車速Ｖが、速度Ｖ３からＶ２（第２速度）の範囲内に含まれるか判断する（ステップＳ３４）。速度Ｖ２はＶ３より大きく、閾値として予め定められている。Ｎｏの場合、制御はステップＳ３４を繰り返す。
【００６１】
Ｙｅｓの場合、ＥＣＵ２は車両のワイパーが作動しているか判断する（ステップＳ３５）。Ｙｅｓの場合、つまり雨天の場合、制御はステップＳ３７に進む。Ｎｏの場合、電解液散布手段１６はウォッシャー液を散布する（ステップＳ３６）。触媒４は、電解液散布手段１６により散布されたウォッシャー液に接触する。ステップＳ３６の後、制御はステップＳ３７に進む。
【００６２】
通電制御手段２０は、バッテリ８による通電をＯＮにする（ステップＳ３７）。ステップＳ３７の後、制御はステップＳ３８に進む。ステップＳ３８、ステップＳ３９及びステップＳ４０は、図４のステップＳ２８、ステップＳ２９及びステップＳ３０と同様の制御である。ステップＳ４０の後、制御は終了する。
【００６３】
触媒４が金属からなる場合、酸化物が付着して浄化効率が低下することがある。実施例３によれば、触媒４にウォッシャー液が散布された状態、または雨天のため触媒４が雨水に濡れた状態で、触媒４への通電が行われる。通電により、ウォッシャー液又は雨水を電解液として電気分解が行われる。電気分解により、触媒４に付着した酸化物は還元され、金属になる。結果的に、酸化物が除去され、酸化により劣化した触媒４の浄化機能が回復する。
【００６４】
図５（ｃ）に示すように、低速走行時は、触媒４のオゾン浄化量は低い。実施例３によれば、バッテリ８による通電は、車速ＶがＶ３からＶ２の範囲内に含まれる場合に行われる（ステップＳ３４）。つまり、車速がＶ３からＶ２の範囲内にあるような低速の状態において、触媒４の浄化機能を回復させた後に、高速走行をすることができる。これにより、高速走行時には効率的な浄化が可能となる。なお、高速走行時に、通電を行ってもよい。また、車速ＶがＶ３より小さい場合に通電を行ってもよい。ただし既述したように、ラジエータ等への負担を抑制し、また車外からの異物による漏電を抑制するためには、Ｖ３より大きな車速において、通電を行うことが好ましい。
【００６５】
電解液は、電気分解のための液体であれば、ウォッシャー液以外の液体でもよい。ただし、大気浄化装置の構成を簡略化し、低コスト化、及び小型化を図るためには、電解液はウォッシャー液であり、電解液散布手段１６はウォッシャー液散布手段であることが好ましい。なお実施例３も実施例２と同様に、浄化機能診断手段２２が異常と診断した場合には、走行距離や走行時間に関らず、回復制御を行うとしてもよいし、自己診断制御を行わずに、回復制御を行ってもよい。また、走行距離、走行時間、自己診断制御の有無に関らず、ウォッシャー液の散布に応じて、通電を行うとしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
ＥＣＵ ２
触媒 ４
配線 ６
バッテリ ８
走行距離計 １０
時計 １２
速度計 １４
電流計 １５
電解液散布手段 １６
温度推定手段 １８
通電制御手段 ２０
浄化機能診断手段 ２２
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒と、
前記触媒に通電を行う通電手段と、
前記触媒の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、を具備し、
前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づいて推定される前記触媒の温度が前記触媒の活性温度より低い場合、前記通電手段は、前記触媒の温度が前記活性温度まで上昇するように通電を行うことを特徴とする大気浄化装置。
【請求項２】
前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づき、前記触媒の浄化機能を診断する浄化機能診断手段を備えることを特徴とする請求項１記載の大気浄化装置。
【請求項３】
前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、
前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるような通電であることを特徴とする請求項２記載の大気浄化装置。
【請求項４】
前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、
前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を起こすような通電であることを特徴とする請求項２記載の大気浄化装置。
【請求項５】
前記大気浄化装置が搭載される車両の走行距離を測定する走行距離測定手段、又は前記車両のエンジンの運転時間を測定する運転時間測定手段、を備え、
前記走行距離測定手段により測定された走行距離が所定の距離になった場合、又は前記運転時間測定手段により測定された運転時間が所定の時間になった場合に、前記通電手段は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるように通電を行うことを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の大気浄化装置。
【請求項６】
前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、
前記速度測定手段により測定された速度が第１速度より大きい場合、前記通電手段は、前記触媒の温度を上昇させるように通電を行うことを特徴とする請求項３または５記載の大気浄化装置。
【請求項７】
前記通電手段は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を行うための液体に接触している場合に、前記電気分解を起こすように通電を行うことを特徴とする請求項４記載の大気浄化装置。
【請求項８】
前記電解液は、雨水、又は前記大気浄化装置が搭載される車両が散布するウォッシャー液であることを特徴とする請求項７記載の大気浄化装置。
【請求項９】
前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、
前記速度測定手段により測定された速度が第２速度より小さい場合、前記通電手段は通電を行うことを特徴とする請求項４、７及び８いずれか一項記載の大気浄化装置。
【請求項１】
金属からなり、大気中の化学物質を浄化する触媒と、
前記触媒に通電を行う通電手段と、
前記触媒の電気抵抗を測定する抵抗測定手段と、を具備し、
前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づいて推定される前記触媒の温度が前記触媒の活性温度より低い場合、前記通電手段は、前記触媒の温度が前記活性温度まで上昇するように通電を行うことを特徴とする大気浄化装置。
【請求項２】
前記抵抗測定手段により測定された電気抵抗に基づき、前記触媒の浄化機能を診断する浄化機能診断手段を備えることを特徴とする請求項１記載の大気浄化装置。
【請求項３】
前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、
前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるような通電であることを特徴とする請求項２記載の大気浄化装置。
【請求項４】
前記浄化機能診断手段が前記触媒の浄化機能が異常であると診断した場合に、前記通電手段は前記触媒の浄化機能を回復するための通電を行い、
前記触媒の浄化機能を回復するための通電は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を起こすような通電であることを特徴とする請求項２記載の大気浄化装置。
【請求項５】
前記大気浄化装置が搭載される車両の走行距離を測定する走行距離測定手段、又は前記車両のエンジンの運転時間を測定する運転時間測定手段、を備え、
前記走行距離測定手段により測定された走行距離が所定の距離になった場合、又は前記運転時間測定手段により測定された運転時間が所定の時間になった場合に、前記通電手段は、前記触媒の温度を前記触媒の浄化機能が回復するような温度まで上昇させるように通電を行うことを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載の大気浄化装置。
【請求項６】
前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、
前記速度測定手段により測定された速度が第１速度より大きい場合、前記通電手段は、前記触媒の温度を上昇させるように通電を行うことを特徴とする請求項３または５記載の大気浄化装置。
【請求項７】
前記通電手段は、前記触媒に生成された酸化物の電気分解を行うための液体に接触している場合に、前記電気分解を起こすように通電を行うことを特徴とする請求項４記載の大気浄化装置。
【請求項８】
前記電解液は、雨水、又は前記大気浄化装置が搭載される車両が散布するウォッシャー液であることを特徴とする請求項７記載の大気浄化装置。
【請求項９】
前記大気浄化装置が搭載される車両の速度を測定する速度測定手段を備え、
前記速度測定手段により測定された速度が第２速度より小さい場合、前記通電手段は通電を行うことを特徴とする請求項４、７及び８いずれか一項記載の大気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２４４５７（Ｐ２０１１−２２４４５７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９６２８４（Ｐ２０１０−９６２８４）
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１９日（２０１０．４．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
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