JP2010024923A - ハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】未浄化排ガスの流出を抑制でき、かつ、耐久性に優れたハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法を提供すること。
【解決手段】ハイブリッド車両用排ガス浄化装置において、ケース体３の一部からなる規制部３４で、触媒体１における外周側部分１５の排気経路上流側端面および／または排気経路下流側端面を覆う。そして、規制部３４によって、外周側部分１５から排気経路下流側への排ガスの流出を規制し、触媒体１における内周側部分１６が外周側部分１５よりも低温である時には外周側部分１５から伝導した熱で内周側部分１６を加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両に搭載される排ガス浄化装置、およびハイブリッド車両の排ガスを浄化するための浄化方法に関する。

内燃機関を動力源とする車両の排ガスを浄化するための排ガス浄化装置の一種として、触媒体を通電加熱する方式のものが知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。この種の排ガス浄化装置は通電発熱式触媒コンバータと呼ばれ、一般に、金属ハニカム体からなる基材と、この基材に担持されている触媒担体および触媒金属と、を持つ触媒体と、触媒体を通電加熱する加熱手段と、を持つ。この種の排ガス浄化装置は、加熱手段によって触媒体を加熱することで、触媒金属および触媒体に流通する排ガスを加熱し、触媒金属の触媒作用によって排ガスを浄化する。

ところで、この種の排ガス浄化装置における触媒体は、金属製であるために熱伝導率が大きい。したがって、触媒体における外周側部分（以下、単に外周側部分と呼ぶ）は、外気によって熱を奪われ、外周側部分が触媒活性化温度にまで昇温しない場合があった。この場合には、外周側部分に流入した排ガスが十分に浄化されずに車両外部に流出するおそれがあった。

特許文献１には、排ガスを触媒体の内周側部分に案内することで、外周側部分への排ガスの流入を抑制する技術が開示されている。しかし、特許文献１に紹介されている排ガス浄化装置では、触媒体の端面形状を外周側部分から内周側部分に向けて凹状に傾斜させることで、内周側部分に排ガスを案内している。このため、内周側部分に優先的に排ガスが流入するものの、外周側部分への排ガスの流入を信頼性高く抑止することはできない。よって、特許文献１に紹介されている技術では、未浄化排ガスの車両外部への流出を信頼性高く抑制できない問題があった。

また、特許文献２には、外周側部分をろう付けすることで、外周側部分における温度勾配を低減し、触媒体の破損を抑制する技術が開示されている。外周側部分をろう付けすれば、外周側部分における熱容量が大きくなるために、外周側部分の温度低下を抑制できると考えられる。また、特許文献２には、ろう付けした外周側部分に耐火材料を充填するか、または、ろう付けした外周側部分を耐熱合金板等で覆い接合することも提案されている。これらの場合には、外周側部分における熱容量がさらに大きくなるために、外周側部分の温度低下をさらに抑制できると考えられる。さらに、特許文献５には、触媒体の外周側部分を覆って（または目詰めして）、低温の外周側部分に排ガスを流通させない技術が開示されている。外周側に排ガスが流通しなければ、外周側部分の温度低下を抑制できると考えられる。

しかし、特許文献２の技術のように外周側部分をろう付けすれば、触媒体を製造する工数が著しく増大する。このため、この場合には触媒体を安価に製造できない問題がある。さらに、外周側部分をろう付けすることで、外周側部分は変形し難くなる。このため、排気経路の温度が急激に変化して触媒体が急激に熱膨張（または収縮）すると、触媒体が熱膨張した際の応力が内周側部分に集中し、内周側部分が変形するおそれがある。

さらに、特許文献２または５の技術のように、ろう付けした外周側部分に耐火材料を充填する場合や、ろう付けした外周側部分を合金板で覆い接合する場合、外周側部分を覆う（または目詰めする）場合などには、外周側部分が耐火材料や合金板で強固に固定される。このため、内周側部分に作用する応力はさらに大きくなる。したがって、従来の技術によると、未浄化排ガスの車両外部への流出を抑制しつつ触媒体の耐久性を向上させるのは困難であった。

ところで近年、車両の一種として、内燃機関と電気モータとを動力源として走行可能な車両（ハイブリッド車両）が開発されている。ハイブリッド車両は、電気モータを動力源とするためにバッテリ容量が大きく、上述した通電発熱式触媒コンバータを搭載するのに適している。

電気モータと内燃機関とを持つハイブリッド車両においては、車両走行時に動力源を電気モータから内燃機関に切り換えた直後（以下、切り換え直後と略する）には、車輪の回転速度が大きい状態で内燃機関が始動する。このため切り換え直後には、内燃機関から急激に多量の排ガスが排出される。また、省電力の目的で、一般的なハイブリッド車両においては、電気モータを動力源として走行する際には加熱手段への通電を停止しているため、このとき触媒体は低温である。さらに、内燃機関の始動直後における排ガスの温度は低い。したがって、切り換え直後には、低温の触媒体に低温の排ガスが多量に流入するために、触媒体によって排ガスを効率良く浄化できない問題がある。そしてこの場合には、未浄化の排ガスが車両の外部に流出するおそれがある。
特開平７−８８０２号公報 特開平９−４７６６５号公報 国際公開第９６／３８６５７号パンフレット 特開２００１−１７２００３号公報 特開平１１−６２５６５号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、未浄化排ガスの流出を抑制でき、かつ、耐久性に優れたハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、内燃機関と電気モータとを動力源として走行可能なハイブリッド車両に搭載され、該ハイブリッド車両の排ガスを浄化するためのハイブリッド車両用排ガス浄化装置であって、該内燃機関の排気経路に配置される触媒体と、該触媒体に接続されている少なくとも一対の電極を持ち該触媒体を通電加熱する加熱手段と、該排気経路に配置され該触媒体の外周を覆うケース本体部と、該ケース本体部に一体化され該触媒体における外周側部分の排気経路上流側端面および／または排気経路下流側端面を覆う規制部と、を持つケース体と、を持つことを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、下記の（１）〜（４）の何れかを備えるのが好ましく、（１）〜（４）の複数を備えるのがより好ましい。

（１）前記規制部は、少なくとも前記外周側部分の前記排気経路下流側端面を覆う。

（２）前記規制部は、前記外周側部分の前記排気経路上流側端面と排気経路下流側端面との両方を覆う。

（３）前記加熱手段は、前記電極の少なくとも一つからなり前記触媒体の内周側部分に配置されている内部電極を持ち、前記ハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、さらに、該内周側部分のなかで該内部電極の近傍に位置する電極近傍部の前記排気経路上流側端面および／または前記排気経路下流側端面を覆う内側規制部を持つ。

（４）前記内側規制部は、前記内部電極に固着されている。

上記課題を解決する本発明のハイブリッド車用排ガス浄化方法は、内燃機関と電気モータとを動力源として走行可能なハイブリッド車両の排ガスを浄化するためのハイブリッド車両用排ガス浄化方法であって、該内燃機関の排気経路に配置される触媒体と、該触媒体に接続されている少なくとも一対の電極を持ち該触媒体を通電加熱する加熱手段と、該排気経路に配置され該触媒体の外周を覆うケース本体部と、該ケース本体部に一体化され該触媒体における外周側部分の排気経路上流側端面および／または排気経路下流側端面を覆う規制部と、を持つケース体と、を持つハイブリッド車両用排ガス浄化装置を用い、該規制部によって、該外周側部分から排気経路下流側への該排ガスの流出を規制し、該触媒体における内周側部分が該外周側部分よりも低温である時には、該外周側部分から伝導した熱で該内周側部分を加熱することを特徴とする。

本発明のハイブリッド車用排ガス浄化方法は、下記の（５）を備えるのが好ましい。

（５）前記加熱手段は、前記電極の少なくとも一つからなり前記触媒体の内周側部分に配置されている内部電極を持ち、前記ハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、さらに、該内周側部分のなかで該内部電極の近傍に位置する電極近傍部の前記排気経路上流側端面および／または前記排気経路下流側端面を覆う内側規制部を持ち、該内側規制部によって、該電極近傍部から排気経路下流側への前記排ガスの流出を規制し、該内周側部分のなかで該電極近傍部以外の部分である内周主部が該電極近傍部よりも低温である時には、該電極近傍部から伝導した熱で該内周主部を加熱する。

ハイブリッド車両が内燃機関を動力源として走行する際には、高温の排ガスが触媒体に流入する。上述したように、触媒体の外周側部分は外気によって熱を奪われ、低温になり易い部分であるため、外周側部分に流入した排ガスは十分に浄化されないおそれがある。本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法においては、低温になり易い外周側部分を規制部によって覆うことで、外周側部分からの排ガスの流出を規制し、車両外部への未浄化排ガスの流出を抑制できる。また、外周側部分を断熱層として利用することで、内周側部分の温度低下を抑制できる。このため、本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法によると、車両外部への未浄化排ガスの流出を抑制できる。

動力源を電気モータから内燃機関に切り換えた直後には、触媒体に低温の排ガスが大量に流入する。排気経路の中央部分である内周側部分における排ガスの流速は、外周側部分における排ガスの流速よりも大きいため、このとき、排ガスは主として内周側部分に流入する。したがって、内周側部分の熱は低温の排ガスによって奪われる。このため、加熱手段で加熱しても、内周側部分は瞬時には触媒活性化温度にまで昇温しない。内周側部分が触媒活性化温度よりも低温であると、排ガスを十分に浄化し難い。

一方、規制部で覆った外周側部分には低温の排ガスが流入しない。このため、外周側部分は内周側部分よりも迅速に昇温し易い。そして、昇温した外周側部分から伝導した熱で内周側部分を加熱することで、内周側部分の昇温速度を高めることができる。換言すると、本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、外周側部分を蓄熱層として利用することで、内周側部分の昇温速度を高め得る。よって、本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法によると、動力源を電気モータから内燃機関に切り換えた直後における未浄化排ガスの流出を抑制できる。

本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法によると、これらの協働によって、未浄化排ガスの車両外部への流出を大きく抑制できる。

さらに、本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法によると、規制部を触媒体に一体化せずケース体に一体化したことで、触媒体が熱膨張（または収縮）した時にも、規制部が触媒体の変形を阻止することはない。このため、内周側部分に過大な応力が集中することはない。したがって、本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法によると、内周側部分の変形を抑制でき、触媒体の耐久性を高めることができる。

また、規制部を触媒体に一体化すると、触媒体や規制部が熱膨張した時に規制部が触媒体から脱離する可能性がある。しかし、規制部をケース体に一体化することで、触媒体からの規制部の脱離を抑制でき、ハイブリッド車用排ガス浄化装置の耐久性を高め得る利点もある。

上記（１）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、規制部が外周側部分の排気経路下流側端面を覆うことで、触媒体の軸方向における触媒体の変形を抑制できる。一般的な通電発熱式触媒コンバータにおいては、触媒体における基材として、渦巻き状をなす金属ハニカム体が用いられる。この種の基材における隣接する層同士は、触媒体の軸方向に位置ズレする可能性がある。触媒体は、排気経路に配置されるため、排ガスによって軸方向に押圧される。このため、使用状態や使用期間によっては、触媒体が変形する可能性がある。上記（１）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、触媒体の排気経路下流側（すなわち、排ガスによる押圧方向の先側）に規制部を配置したことで、排ガスが触媒体を軸方向に押圧しても、触媒体の軸方向の位置ズレを規制部によって抑制できる。したがって、上記（１）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、触媒体の変形を抑制できる。

上記（２）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、外周側部分の排気経路上流側端面と排気経路下流側端面との両方を規制部によって覆うことで、例えば空気等のガスを外周側部分に封入できる。このため、外周側部分と触媒体の外部との間でのガス交換を抑制でき、外周側部分に優れた蓄熱性を付与できる。よって、外周側部分によって内周側部分を加熱し易くなる。

上記（３）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置、および、上記（５）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化方法によると、内燃機関を動力源として走行している時、および、切り換え直後の未浄化排ガスの流出をさらに抑制することができる。すなわち、内部電極は電源に接続されるため、排気経路の外部に延びる部分を持つ。このため、電極近傍部の熱は内部電極を介して外界に伝導し、電極近傍部の温度が低下する。上記（３）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、内側規制部によって電極近傍部を覆うことで、電極近傍部からの排ガスの流出を抑制できる。このため、未浄化排ガスの流出を抑制でき、かつ、内周部のなかで電極近傍部以外の部分（内周主部）を電極近傍部の熱で加熱して切り換え直後における内周主部の昇温速度を高めることができる。このため、上記（３）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、電極近傍部からの排ガスの流出を規制することで、未浄化排ガスの流出を抑制でき、かつ、電極近傍部を断熱層および蓄熱層として利用することで切り換え直後の未浄化排ガスの流出をさらに抑制することができる。

上記（４）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置によると、内側規制部を内部電極に固着したことで、触媒体が熱膨張（または収縮）した際の内周側部分の変形や、内側規制部の脱落を抑制できる。よって、上記（４）を備える本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置は耐久性に優れる。

本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法における基材としては、波板状の金属箔と平板状の金属箔との積層体を渦巻き状に巻き取ってなる渦巻き状金属ハニカム体や、断面格子状の格子状金属ハニカム体等の一般的な形状のものを用いることができる。なお基材の材料は、加熱手段によって通電加熱可能であれば良く、特に限定されない。基材として渦巻き状の金属ハニカム体を用いる場合には、隣接する金属箔同士を部分的にろう付けしても良い。

触媒担体および触媒金属としては、三元触媒やＮＯ_Ｘ吸蔵還元触媒に代表される、排ガス浄化を触媒する作用のあるものを用いればよい。例えば、触媒担体としてはアルミナやセリア、ジルコニア等を使用でき、触媒金属としてはプラチナ、パラジウム、ロジウム等を使用できる。触媒担体および触媒金属は、基材全体に担持しても良いし、外周側部分（または外周側部分および電極近傍部）を除く部分にのみ担持しても良い。外周側部分は、排ガスが流通しないか、または、ほぼ流通しない部分であるため、外周側部分に触媒金属を担持しなくても、触媒体は十分な排ガス浄化性能を発揮する。また、外周側部分に触媒金属を担持しない場合には、触媒体の原料コストを低減し、ハイブリッド車用排ガス浄化装置を安価に製造できる利点がある。

規制部は、ケース本体部と一体に成形しても良いし、ケース本体部と別体で成形した後にケース本体部に固着一体化しても良い。何れの場合にも、規制部をケース本体部に一体化したことで、規制部および触媒体が熱膨張しても、規制部が触媒体から脱離しない。このため、外周側部分からの排ガスの流出を信頼性高く抑制でき、未浄化排ガスの車両外部への流出を信頼性高く抑制できる。さらにこの場合には、規制部と触媒体とを熱膨張率の異なる材料で形成しても、規制部が触媒体から脱離しないために、規制部および触媒体の材料選択の自由度が高まる利点もある。

規制部は、触媒体における外周側部分の排気経路上流側端面と下流側端面とのどちらを覆ってもよい。外周側の排気経路上流側端面を覆う場合には、外周側部分への排ガスの流入を規制することで、外周側部分からの排ガスの流出を規制できる。外周側部分の排気経路下流側端面を覆う場合には、外周側部分からの排ガスの流出を直接規制できる。

本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置および浄化方法における触媒体の外周側部分は、触媒体の外周端部から中心に向けた径方向に、触媒体の半径の６〜１０％程度の長さで設けるのが好ましい。外周側部分が多いと（すなわち規制部によって覆う部分が多いと）、排ガス浄化に直接関与する内周側部分が少なくなり、排ガス浄化効率を向上させ難い。また、外周側部分が少ないと、上述した断熱層としての機能および蓄熱層としての機能が低減する。

ところで、触媒体の基材として、上述した渦巻き状金属ハニカム体を用いる場合、内部電極は一般に基材の中心に配置される。このような触媒体を持つ本発明のハイブリッド車用排ガス浄化装置に、内側規制部を設ける場合には、触媒体のなかで内側規制部で覆う部分（すなわち触媒体の電極近傍部）は、触媒体の中心から外周端部に向けた径方向に、触媒体の半径の６〜１０％程度の長さで設けるのが好ましい。

以下、本発明のハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法を例を挙げて説明する。

（実施例１）
実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を排気経路上流側から見た様子を模式的に表す正面図を図１に示す。実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図を図２に示す。以下、本明細書において、排気経路上流側、排気経路下流側とは、図２に示す排気経路上流側、排気経路下流側を指す。

実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、ハイブリッド車両に搭載される装置であり、触媒体１と、加熱手段２と、ケース体３と備える。

触媒体１は、金属ハニカム体からなる基材１０と、基材１０に担持されている触媒担体および触媒金属（図略）とを備える。図１に示すように、基材１０は、Ｆｅ、Ｃｒ、Ａｌ等を主として含む高耐熱材料からなる波板状の金属箔と、平板状の金属箔との積層体を渦巻き状に巻き取ってなる金属ハニカム体からなる。触媒担体はアルミナからなり、触媒金属はプラチナ、パラジウム、ロジウムの少なくとも一種からなる。触媒担体および触媒金属は、基材１０の内周側部分にのみ担持されている。触媒体１の外周端面は、アルミナからなる絶縁被膜（図略）で覆われている。

加熱手段２は、棒状をなす一対の電極２０と一対のリード線（図略）と電源装置（図略）を持つ。一方の電極２０である内部電極２１は触媒体１（基材１０）の中心部に巻き込まれ、他方の電極２０である外部電極２２は、触媒体１の外周面に接続されている。詳しくは、内部電極２１の一端部は触媒体１の中心部に巻き込まれ、内部電極２１の他端部は触媒体１の外部に向けて延び、後述するケース体３の外部に露出している。外部電極２２の一端部は触媒体１の外周面に接続され、外部電極２２の他端部はケース体３の外部に露出している。内部電極２１および外部電極２２には、それぞれ、リード線が接続されている。リード線は電源装置（ハイブリッド車両のバッテリ）に接続されている。加熱手段２は、電源装置からの給電を受けて触媒体１を通電加熱する。

ケース体３は、高耐熱ステンレスを材料としてなり、略筒状をなす。ケース体３の軸方向の一端部を上流ケース部３１と呼び、軸方向の他端部を下流ケース部３２と呼び、上流ケース部３１と下流ケース部３２との間の部分を中央ケース部３３と呼ぶ。上流ケース部３１および下流ケース部３２は、それぞれ縮径している。中央ケース部３３の内径は略一定であり、中央ケース部３３には触媒体１が挿入配置されている。したがって、ケース体３は触媒体１の外周を覆う。また、ケース体３はハイブリッド車両の排気経路に配置される。

上流ケース部３１のなかで、中央ケース部３３との境界部分は、段差状に縮径している。この段差状に縮径している部分は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置における規制部３４である。また、ケース体３のなかで規制部３４以外の部分は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置におけるケース本体に相当する。規制部３４は、触媒体１における外周側部分１５の排気経路上流側端面に対面し、外周側部分１５の排気経路上流側端面を覆っている。

以下、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法を説明する。

ハイブリッド車両が内燃機関を動力源として走行している時には、排ガスが排気経路を流通し、触媒体１に流入する。触媒体１の外周側部分１５は規制部３４で覆われているため、排ガスは触媒体１の内周側部分に流入する。触媒体１は加熱手段２によって通電加熱されており、また、このときハイブリッド車両からは高温の排ガスが排出されるため、このとき排ガスおよび触媒体１は触媒活性化温度にまで昇温している。したがって、このとき排ガスは触媒金属の触媒作用によって浄化される。また、触媒体１の外周側部分１５には排ガスが流入しないため、触媒体１は内周側部分のみで排ガスを浄化する。さらに、外周側部分１５が断熱層として働くため、内周側部分の温度は低下し難い。よって、このとき触媒体１は排ガスを浄化率高く浄化する。

ハイブリッド車両が電気モータを動力源として走行する際には、内燃機関は停止しており、排ガスを排出しない。またこのとき加熱手段２は停止しており、触媒体１は低温である。ハイブリッド車両が電気モータを動力源として走行している時にハイブリッド車両の動力源を内燃機関に切り換えると、車輪が高速で回転している状態で内燃機関が始動する。一方、内燃機関の始動直後における排ガスの温度は低い。このため切り換え直後には、内燃機関から低温の排ガスが多量に排出される。上述したように、このとき触媒体１は低温であり、かつ、触媒体１には低温の排ガスが多量に流入するため、触媒体１は加熱手段２で加熱しても、すぐには触媒活性化温度にまで昇温しない。

しかし、触媒体１の外周側部分１５は規制部３４で覆われているために、このとき排ガスは外周側部分１５には流入しない。このため、外周側部分１５は内周側部分に比べて昇温速度が高い。このため、外周側部分１５で生じた熱は内周側部分に伝導する。このため、外周側部分１５によって内周側部分を加熱でき、内周側部分の昇温速度を高めることができる。また、外周側部分１５には空気層が形成されている。この空気層および外周側部分１５に蓄積された熱は、内周側部分に伝導する。このことによっても、外周側部分１５によって内周側部分を加熱でき、内周側部分の昇温速度を高めることができる。さらに、外周側部分１５に形成されている空気層は、断熱層としても働くため、内周側部分は熱を奪われ難い。このことによっても、内周側部分の昇温速度を高めることができる。

実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法によると、これらの協働によって、排ガスを信頼性高く浄化でき、未浄化排ガスの流出を抑制できる。

さらに、規制部３４は触媒体１の外周側部分１５を覆っているだけであり、触媒体１に固着されていないため、触媒体１の熱膨張を規制しない。このため触媒体１の内周側部分は過大な応力を受けず、変形し難い。よって、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法によると、車両用排ガス浄化装置の耐久性を向上させ得る。

（実施例２）
実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、ケース体３の形状以外は実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同じである。実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図を図３に示す。

実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同じ触媒体１および加熱手段２を備える。

ケース体３の下流ケース部３２は、上流ケース部３１および中央ケース部３３とは別体形成され、接合一体化されている。上流ケース部３１は、排気経路上流側に向けて徐々に縮径している。中央ケース部３３の排気経路下流側端部は、内周側に向けて突出する立壁状をなす。この立壁状をなす部分は、実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置における規制部３４である。規制部３４は、触媒体１における外周側部分１５の排気経路下流側端面に対面し、外周側部分１５の排気経路下流側端面を覆っている。

実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置においては、排ガスが外周側部分１５に流入する。しかし、外周側部分１５の排気経路下流側端面は規制部３４で覆われているため、外周側部分１５に流入した排ガスは、排気経路下流側には流出しない。このため、実施例２のハイブリッド車両用排ガス装置および浄化方法によっても、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法と同様に、未浄化排ガスの車両外部への流出を抑制でき、かつ、ハイブリッド車両用排ガス浄化装置の耐久性を向上させ得る。

さらに、実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置によると、規制部３４によって触媒体１の軸方向の変形を抑制できる利点もある。

（実施例３）
実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、ケース体３の形状以外は実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同じであり、上記（１）〜（２）を備える。実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法は実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法と同じである。実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図を図４に示す。

実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同じ触媒体１および加熱手段２を備える。ケース体３の上流ケース部３１および中央ケース部３３は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同形状である。下流ケース部３２は上流ケース部３１および中央ケース部３３とは別体形成され、接合一体化されている。

実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、２つの規制部３４を持つ。一方の規制部３４である第１規制部３４１は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置における規制部３４と同様に、外周側部分１５の排気経路上流側端面を覆っている。他方の規制部３４である第２規制部３４２は、下流ケース部３２に一体形成されている。詳しくは、第２規制部３４２は、内周側に向けて突出する立壁状をなし、下流ケース部３２の排気経路上流側に形成されている。したがって第２規制部３４２は、外周側部分１５の排気経路下流側端面に対面し、外周側部分１５の排気経路下流側端面を覆っている。

実施例３のハイブリッド車両用排ガス装置においては、第１規制部３４１と第２規制部３４２とによって、外周側部分１５の排気経路上流側端面と排気経路下流側端面との両方を覆っているため、外周側部分１５には空気が封入されている。このため、外周側部分１５の断熱性および蓄熱性はさらに向上する。したがって、実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、未浄化排ガスの車両外部への流出をさらに抑制でき、かつ、ハイブリッド車両用排ガス浄化装置の耐久性を向上させ得る。

（実施例４）
実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は上記（３）〜（４）を備える。実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化方法は上記（５）を備える。実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図を図５に示す。

実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、内側規制部３４を持つこと、および、内部電極２１の先端部が触媒体１の排気経路上流側に突出していること以外は、実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置と同じである。

内側規制部５は環形の板状をなし、内部電極２１の先端部（触媒体１の排気経路上流側に突出している部分）に固着されている。そして内側規制部５は、内周側部分１６のなかで内部電極２１の外周側に位置する部分（電極近傍部１７）の排気経路上流側端面を覆っている。内側規制部５は、絶縁材料であるアルミナを材料としてなる。

実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置における電極近傍部１７は内部規制部３４で覆われている部分であり、内周主部１８は内周側部分１６のなかで電極近傍部１７よりも外周側の部分である。

実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法によると、内部電極２１によって熱を奪われ易く、低温になり易い電極近傍部１７を内部規制部３４で覆ったことで、内部規制部３４への排ガス流入、および、内部規制部３４から排気流路下流側への排ガス流出を規制でき、未浄化排ガスの車両外部への流出をさらに信頼性高く抑制できる。また、電極近傍部１７を内部規制部３４で覆ったことで、内部近傍部に断熱層および蓄熱層としての機能を付与でき、内周主部１８の昇温速度を高めることができる。このため、実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置および浄化方法によると、未浄化排ガスの車両外部への流出をより信頼性高く抑制でき、かつ、ハイブリッド車両用排ガス浄化装置の耐久性を向上させ得る。

実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を排気経路上流側から見た様子を模式的に表す正面図である。 実施例１のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図である。 実施例２のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図である。 実施例３のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図である。 実施例４のハイブリッド車両用排ガス浄化装置を軸方向に切断した様子を模式的に表す断面図である。

符号の説明

１：触媒体 ２：加熱手段 ３：ケース体
１５：外周側部分 １７：電極近傍部 １８：内周主部
２４：内部規制部 ３４：規制部

Claims (7)

1. 内燃機関と電気モータとを動力源として走行可能なハイブリッド車両に搭載され、該ハイブリッド車両の排ガスを浄化するためのハイブリッド車両用排ガス浄化装置であって、
   該内燃機関の排気経路に配置される触媒体と、
   該触媒体に接続されている少なくとも一対の電極を持ち該触媒体を通電加熱する加熱手段と、
   該排気経路に配置され該触媒体の外周を覆うケース本体部と、該ケース本体部に一体化され該触媒体における外周側部分の排気経路上流側端面および／または排気経路下流側端面を覆う規制部と、を持つケース体と、を持つことを特徴とするハイブリッド車両用排ガス浄化装置。
2. 前記規制部は、少なくとも前記外周側部分の前記排気経路下流側端面を覆う請求項１に記載のハイブリッド車両用排ガス浄化装置。
3. 前記規制部は、前記外周側部分の前記排気経路上流側端面と排気経路下流側端面との両方を覆う請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両用排ガス浄化装置。
4. 前記加熱手段は、前記電極の少なくとも一つからなり前記触媒体の内周側部分に配置されている内部電極を持ち、
   前記ハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、さらに、該内周側部分のなかで該内部電極の近傍に位置する電極近傍部の前記排気経路上流側端面および／または前記排気経路下流側端面を覆う内側規制部を持つ請求項１〜請求項３の何れか一つに記載のハイブリッド車両用排ガス浄化装置。
5. 前記内側規制部は、前記内部電極に固着されている請求項４に記載のハイブリッド車両用排ガス浄化装置。
6. 内燃機関と電気モータとを動力源として走行可能なハイブリッド車両の排ガスを浄化するためのハイブリッド車両用排ガス浄化方法であって、
   該内燃機関の排気経路に配置される触媒体と、
   該触媒体に接続されている少なくとも一対の電極を持ち該触媒体を通電加熱する加熱手段と、
   該排気経路に配置され該触媒体の外周を覆うケース本体部と、該ケース本体部に一体化され該触媒体における外周側部分の排気経路上流側端面および／または排気経路下流側端面を覆う規制部と、を持つケース体と、を持つハイブリッド車両用排ガス浄化装置を用い、
   該規制部によって、該外周側部分から排気経路下流側への該排ガスの流出を規制し、
   該触媒体における内周側部分が該外周側部分よりも低温である時には、該外周側部分から伝導した熱で該内周側部分を加熱することを特徴とするハイブリッド車両用排ガス浄化方法。
7. 前記加熱手段は、前記電極の少なくとも一つからなり前記触媒体の内周側部分に配置されている内部電極を持ち、
   前記ハイブリッド車両用排ガス浄化装置は、さらに、該内周側部分のなかで該内部電極の近傍に位置する電極近傍部の前記排気経路上流側端面および／または前記排気経路下流側端面を覆う内側規制部を持ち、
   該内側規制部によって、該電極近傍部から排気経路下流側への前記排ガスの流出を規制し、
   該内周側部分のなかで該電極近傍部以外の部分である内周主部が該電極近傍部よりも低温である時には、該電極近傍部から伝導した熱で該内周主部を加熱する請求項６に記載のハイブリッド車両用排ガス浄化方法。

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