DE102009002948A1 - Abgasbehandlungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Ein Abgas, das von einer Brennkammer (3) einer Maschine (2) abgegeben wird, strömt durch einen Abgasdurchgang (21) eines Abgasrohrs (20). Der Abgasdurchgang (21) ist mit einem NOx-Reduktionskatalysator (30) zum Reduzieren von NOx in dem Abgas und einer Koronaentladungsvorrichtung (40) ausgestattet, die stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators (30) mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung angeordnet ist und die N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren kann. Falls N2O in dem Abgas erzeugt wird, wenn NOx mit dem NOx-Reduktionskatalysator (30) reduziert wird, kann somit N2O mit der Koronaentladungsvorrichtung (40), die stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators (30) angeordnet ist, oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt werden. Deshalb kann eine Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases verringert werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasbehandlungsvorrichtung, die eine Behandlung von Stickoxiden (nachstehend als NOx bezeichnet) in einem Abgas als ein Verbrennungsgas durchführt, das durch eine Brennkraftmaschine abgegeben wird, und insbesondere eine Abgasbehandlungsvorrichtung, die eine Behandlung von N2O in dem Abgas durchführt.
  • Herkömmlich gibt es eine bekannte Abgasbehandlungsvorrichtung, in der ein NOx-Reduktionskatalysator zum Reduzieren von NOx in einem Abgasdurchgang angeordnet ist, um Abgas zu reinigen, das von einer Brennkraftmaschine abgegeben wird.
  • In Abhängigkeit eines Verbrennungszustands von Kraftstoff in der Brennkraftmaschine wird N2O als eine Art von Stickoxiden in dem Abgas erzeugt. N2O hat in der Atmosphäre eine längere Lebensdauer als NO und NO2, die andere Stickoxide sind, und zerstört die Ozonschicht in der Stratosphäre. N2O hat den höheren Wärmekoeffizienten als CO2. Deshalb beschleunigt N2O das Erwärmen, wenn N2O in die Atmosphäre abgegeben wird. Im Speziellen wird N2O in dem NOx-Reduktionskatalysator erzeugt, wenn NO oder NO2 in dem NOx-Reduktionskatalysator reduziert wird, so dass das Abgas, das durch den NOx-Reduktionskatalysator hindurchgegangen ist, eine große Menge von N2O enthält. Deshalb war es erfordert, die Menge von N2O in dem Abgas zu reduzieren und dann das Abgas in die Atmosphäre abzugeben.
  • In einer Abgasreinigungsvorrichtung, die in Patentdokument 1 ( JP-A-2001-164926 ) beschrieben ist, ist eine Abgabeeinrichtung (wie beispielsweise in Patentdokument 2 ( JP-A-2002-361037 ) beschrieben ist) in einem Abgasdurchgang angeordnet und NOx, wie beispielsweise N2O, in dem Abgas wird durch eine Abgabe von der Abgabeeinrichtung oxidiert, wodurch die Menge von NOx verringert wird. Jedoch ist in der Abgasreinigungsvorrichtung von Patentdokument 1 die Abgabeeinrichtung stromaufwärts des Katalysators mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung vorgesehen. Selbst falls die Menge von N2O in dem Abgas durch die Abgabeeinrichtung verringert wird, gibt es deshalb eine Möglichkeit, dass N2O erzeugt wird, wenn NOx in dem Abgas an dem Katalysator reduziert wird, und das Abgas mit der erhöhten N2O-Konzentration in die Atmosphäre abgegeben wird.
  • Patentdokument 3 ( JP-A-2005-105914 ) beschreibt eine Abgasreinigungsvorrichtung, in der ein Oxidationskatalysator zum Oxidieren von Ammoniak als ein Reduktionsmittel, das durch einen NOx-Reduktionskatalysator schlüpft, stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung in einem Abgasdurchgang vorgesehen ist. In dem Fall der Abgasreinigungsvorrichtung von Patentdokument 3, da die Oxidationsleistung des Oxidationskatalysators niedrig ist, wenn die Temperatur des Abgases niedrig ist, gibt es jedoch eine Möglichkeit, dass N2O, das durch den NOx-Reduktionskatalysator hindurchgegangen ist und das in dem Abgas erzeugt wird, durch den Oxidationskatalysator nicht ausreichend oxidiert werden kann. Als Gegenmaßnahme kann beispielsweise, falls eine Menge eines Edelmetalls in dem Oxidationskatalysator erhöht wird, die Oxidationsleistung des Oxidationskatalysators selbst dann erhöht werden, wenn die Abgastemperatur niedrig ist. In diesem Fall tritt jedoch das Problem der Erhöhung der Herstellungskosten des Oxidationskatalysators auf.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Abgasbehandlungsvorrichtung vorzusehen, die eine Menge von N2O in einem Abgas ungeachtet einer Temperatur des Abgases verringern kann.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat eine Abgasbehandlungsvorrichtung ein Abgasrohr mit einem Abgasdurchgang, durch den von einer Brennkammer einer Brennkraftmaschine abgegebenes Abgas strömt, eine in dem Abgasdurchgang vorgesehene Reduktionsvorrichtung zum Reduzieren von NOx in dem Abgas und eine erste Oxidationsvorrichtung, die stromabwärts der Reduktionsvorrichtung mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist und die N2O in dem Abgas ungeachtet einer Temperatur des Abgases oxidieren kann. Falls N2O in dem Abgas erzeugt wird, wenn NOx mit der Reduktionsvorrichtung reduziert wird, kann somit mit der ersten Oxidationsvorrichtung, die stromabwärts der Reduktionsvorrichtung angeordnet ist, N2O oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt werden. Deshalb kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Oxidationsvorrichtung eine elektrische Teilentladungsvorrichtung bzw. Koronaentladungsvorrichtung. Die Koronaentladungsvorrichtung bewirkt eine Koronaentladung an einem Ende einer Elektrode, die in dem Abgasdurchgang freiliegt. Somit werden Elektronen (e) und Ultraviolettstrahlen (hv) in das Abgas emittiert. Ozon wird erzeugt, wenn die emittierten Elektronen und die Ultraviolettstrahlen auf den Sauerstoff in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der emittierten Ultraviolettstrahlen in NO und N2 umgewandelt. Deshalb kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Oxidationsvorrichtung eine Kriechentladungsvorrichtung. Die Kriechentladung bewirkt die Entladung nahe einer Linearelektrode, die in dem Abgasdurchgang freiliegt. Somit werden die Elektronen und die Ultraviolettstrahlen in das Abgas emittiert. Ozon wird erzeugt, wenn die emittierten Elektronen und die Ultraviolettstrahlen auf den Sauerstoff in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der emittierten Ultraviolettstrahlen in NO und N2 umgewandelt. Deshalb kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die erste Oxidationsvorrichtung eine Ultravioletterzeugungsvorrichtung. Die Ultravioletterzeugungsvorrichtung erzeugt Ultraviolettstrahlen und bestrahlt das Abgas in dem Abgasdurchgang mit den Ultraviolettstrahlen. Ozon wird erzeugt, wenn die Ultraviolettstrahlen auf den Sauerstoff in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der emittierten Ultraviolettstrahlen in NO und N2 umgewandelt. Deshalb kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine Adsorptionsvorrichtung, die stromabwärts der ersten Oxidationsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist. Die Adsorptionsvorrichtung hat ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von NOx in dem Abgas. Die Adsorptionsvorrichtung adsorbiert in dem Abgas enthaltenes NOx, das durch die erste Oxidationsvorrichtung hindurchgegangen ist, mit dem Adsorptionsmittel. Selbst falls N2O durch die erste Oxidationsvorrichtung in NO oder NO2 umgewandelt wird, kann deshalb NOx, das NO oder NO2 enthält, durch die Adsorptionsvorrichtung adsorbiert werden. Somit kann die Menge von NOx in dem Abgas, die zu der Atmosphäre abgegeben wird, verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine Steuerungsvorrichtung, die einen Betrieb der ersten Oxidationsvorrichtung steuern kann. Somit kann der Betrieb der ersten Oxidationsvorrichtung gemäß einer vorbestimmten Bedingung gesteuert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine Abgastemperaturerfassungsvorrichtung, die stromaufwärts der Reduktionsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist, zum Erfassen der Temperatur des Abgases und eine zweite Oxidationsvorrichtung, die stromabwärts der Reduktionsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist und die N2O in dem Abgas oxidieren kann. Die Steuerungsvorrichtung betreibt die erste Oxidationsvorrichtung, wenn ein Wert der Temperatur, die mit der Abgastemperaturerfassungsvorrichtung erfasst wird, gleich wie oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist. Selbst wenn die Temperatur des Abgases niedrig ist und die zweite Oxidationsvorrichtung nicht aktiviert ist, kann auf diese Weise N2O in dem Abgas mit der ersten Oxidationsvorrichtung oxidiert werden. Deshalb ist es nicht notwendig, die Menge des Edelmetalls in der zweiten Oxidationsvorrichtung zu erhöhen, um die Oxidationsleistung zu der Zeit zu erhöhen, wenn die Temperatur des Abgases niedrig ist. Somit können die Herstellungskosten der zweiten Oxidationsvorrichtung verringert werden. Da die erste Oxidationsvorrichtung nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch der ersten Oxidationsvorrichtung verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine N2O-Konzentrationserfassungsvorrichtung, die stromaufwärts der ersten Oxidationsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist, zum Erfassen einer Konzentration von N2O in dem Abgas. Die Steuerungsvorrichtung betreibt die erste Oxidationsvorrichtung, wenn ein Wert der Konzentration von NO2, die mit der N2O-Konzentrationserfassungsvorrichtung erfasst wird, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die Steuerungsvorrichtung stellt eine Spannung, die auf die erste Oxidationsvorrichtung aufgebracht wird, oder eine Energie, die zu der ersten Oxidationsvorrichtung zugeführt wird, gemäß der Konzentration von N2O ein. Somit kann die Oxidationsleistung der ersten Oxidationsvorrichtung gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas geändert werden. Deshalb kann N2O in dem Abgas wirksam oxidiert werden. Da die erste Oxidationsvorrichtung nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch der ersten Oxidationsvorrichtung verringert werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine NOx-Konzentrationserfassungsvorrichtung, die stromaufwärts der Reduktionsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist, zum Erfassen einer Konzentration von NOx in dem Abgas. Die Steuerungsvorrichtung stoppt den Betrieb der ersten Oxidationsvorrichtung, wenn ein Wert der Konzentration von NOx, die mit der NOx-Konzentrationserfassungsvorrichtung erfasst wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Somit kann der Energieverbrauch der ersten Oxidationsvorrichtung verringert werden.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die Abgasbehandlungsvorrichtung des Weiteren eine Reduktionsmittelzugabevorrichtung, die stromaufwärts der Reduktionsvorrichtung mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang vorgesehen ist und die ein Reduktionsmittel zu der Reduktionsvorrichtung zugeben kann. Die Steuerungsvorrichtung betreibt die Reduktionsmittelzugabevorrichtung, wenn der Wert der Konzentration von NOx, die mit der NOx- Konzentrationserfassungsvorrichtung erfasst wird, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und stellt eine Menge des Reduktionsmittels, das von der Reduktionsmittelzugabevorrichtung zu der Reduktionsvorrichtung zugegeben wird, gemäß der Konzentration von NOx ein. Somit kann NOx mit dem Reduktionsmittel wirksam reduziert werden. Da die Reduktionsmittelzugabevorrichtung nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch der Reduktionsmittelzugabevorrichtung verringert werden und ein übermäßiger Verbrauch des Reduktionsmittels kann unterdrückt werden.
  • Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen, sowie Betriebsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile werden klar durch ein Studium der detaillierten Beschreibung, der angehängten Ansprüche und der Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine erste Oxidationsvorrichtung der Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 3 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Spannung, die auf die erste Oxidationsvorrichtung aufgebracht wird, und einer Konzentration von Ozon zeigt, das durch die erste Oxidationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erzeugt wird;
  • 4 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in Bezug auf eine Abgasbehandlung der Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 5 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einer Oxidationsrate und einer Abgastemperatur von jeder von einer ersten Oxidationsvorrichtung und einer zweiten Oxidationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess in Bezug auf eine Abgasbehandlung der Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 8 ist ein schematisches Diagramm, das eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ist schematisches Diagramm, das eine erste Oxidationsvorrichtung einer Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 10 ist ein schematisches Diagramm, das eine erste Oxidationsvorrichtung einer Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • (Erste Ausführungsform)
  • 1 zeigt eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 führt eine Behandlung von Abgas durch, das von einer Brennkammer 3 einer Maschine 2 (d. h. einer Brennkraftmaschine) abgegeben wird. Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 hat ein Abgasrohr 20, einen NOx-Reduktionskatalysator 30 als eine Reduktionsvorrichtung, eine Koronaentladungsvorrichtung 40 als eine erste Oxidationsvorrichtung, einen Reduktionsmittelinjektor 50 als eine Reduktionsmittelzugabevorrichtung, eine elektronische Steuerungseinheit als eine Steuerungsvorrichtung 11 (nachstehend als ECU bezeichnet), einen N2O-Sensor 12 als eine N2O-Konzentrationserfassungsvorrichtung, einen NOx-Sensor 13 als eine NOx-Konzentrationserfassungsvorrichtung und dergleichen.
  • Das Abgasrohr 20 führt das von der Maschine 2 abgegebene Abgas zu einer Außenseite der Maschine 2. Eine Innenwand des Abgasrohrs 20 definiert einen Abgasdurchgang 21. Der Abgasdurchgang 21 ist über einen Abgasverteiler 22 mit der Brennkammer 3 verbunden. Somit strömt das Abgas von der Brennkammer 3 über den Abgasverteiler 22 in den Abgasdurchgang 21. Das Abgas von der Brennkammer 3 enthält ein Verbrennungsgas, das erzeugt wird, wenn der Kraftstoff in der Brennkammer 3 verbrennt. Das Abgas, das von der Brennkammer 3 in den Abgasdurchgang 21 geströmt ist, strömt durch den Abgasdurchgang 21 hindurch und wird von einer Öffnung 23, die in dem Abgasrohr 20 ausgebildet ist, in die Atmosphäre abgegeben.
  • Eine Turbine 5 einer Aufladeeinrichtung 4 ist stromabwärts des Abgasverteilers 22 mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 angeordnet. Die Aufladeeinrichtung 4 besteht aus einem Kompressor, der in einem Einlassdurchgang (nicht gezeigt) vorgesehen ist, der Turbine 5 und dergleichen. Die Turbine 5 wird durch das Abgas mit hohem Druck, das durch den Abgasdurchgang 21 hindurchströmt, angetrieben und gedreht. Die Turbine 5 und der Kompressor sind über eine Welle 6 miteinander verbunden. Falls die Turbine 5 durch die Abgasströmung angetrieben wird, dreht der Kompressor mit der Turbine 5. Somit verdichtet der Kompressor die durch den Einlassdurchgang strömende Luft und führt die Luft zu der Maschinenseite zu. Als eine Folge wird die Maschine 2 mit der Einlassluft überladen.
  • Ein Oxidationskatalysator 7 ist stromabwärts der Turbine 5 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Der Oxidationskatalysator 7 weist ein wabenförmiges Stützbauteil (nicht gezeigt) auf, das das Platin stützt. Wenn das durch den Abgasdurchgang 21 strömende Abgas durch das Stützbauteil hindurchgeht, werden verschiedene Komponenten, die in dem Abgas enthalten sind, oxidiert. Beispielsweise wird Kohlenmonoxid (CO) in dem Abgas zu Kohlendioxid (CO2) oxidiert. Kohlenwasserstoff (HO) als unverbrannter Kraftstoff wird zu Wasser (H2O) und Kohlendioxid oxidiert. Stickoxide (NOx) werden zu Stickstoffdioxid (NO2) und dergleichen oxidiert.
  • Der NOx-Reduktionskatalysator 30 ist stromabwärts des Oxidationskatalysators 7 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Der Reduktionsmittelinjektor 50 ist stromaufwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen, d. h. zwischen dem NOx-Reduktionskatalysator 30 und dem Oxidationskatalysator 7 in dem Abgasdurchgang 21. Die ECU 11 ist mit dem Reduktionsmittelinjektor 50 verbunden. Die ECU 11 betreibt den Reduktionsmittelinjektor 50, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Der Reduktionsmittelinjektor 50 spritzt Harnstoff (CO(NH2)2) als ein Reduktionsmittel in das Abgas gemäß einem Befehl von der ECU 11 ein. Zu dieser Zeit stellt die ECU 11 die Menge des von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzten Harnstoffs gemäß einer vorbestimmten Bedingung ein.
  • Der Harnstoff, der von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzt wird, strömt zusammen mit dem Abgas, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt, in den NOx-Reduktionskatalysator 30. Der Harnstoff, der in den NOx-Reduktionskatalysator 30 geströmt ist, wird hydrolysiert, wodurch Ammoniak (NH3) erzeugt wird. Ammoniak, das an dem NOx-Reduktionskatalysator 30 erzeugt wird, reduziert NOx in dem Abgas. Somit wird in dem Abgas enthaltenes NOx wie NO und NO2 in Stickstoff (N2) und Wasser umgewandelt. Wenn NOx in dem Abgas an dem NOx-Reduktionskatalysator 30 reduziert wird, wird Di-Stickstoffoxid (N2O) in dem Abgas erzeugt.
  • Die Koronaentladungsvorrichtung 40 ist stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Die ECU 11 ist mit der Koronaentladungsvorrichtung 40 verbunden. Die ECU 11 betreibt die Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Falls die Koronaentladungsvorrichtung 40 in Betrieb ist, findet eine Koronaentladung an einer Elektrode statt, die in dem Abgasdurchgang 21 freiliegt. Somit werden Elektronen (e) und Ultraviolettstrahlen (hv) in das Abgas emittiert. Ozon (O3) wird erzeugt, wenn die Elektronen und die Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Koronaentladungsvorrichtung 40 emittiert werden, auf Sauerstoff (O2) in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Koronaentladungsvorrichtung 40 emittiert werden, in NO und N2 umgewandelt.
  • Ein Schalldämpfer 8 ist stromabwärts der Koronaentladungsvorrichtung 40 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Der Schalldämpfer 8 dämpft einen Schall, der verursacht wird, wenn das Abgas durch den Abgasdurchgang 21 strömt. Das Abgas, das durch den Schalldämpfer 8 hindurchgegangen ist, wird von der Öffnung 23 des Abgasrohrs 20 in die Atmosphäre abgegeben.
  • Der N2O-Sensor 12 ist stromaufwärts der Koronaentladungsvorrichtung 40 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen, d. h. zwischen der Koronaentladungsvorrichtung 40 und dem NOx-Reduktionskatalysator 30 in dem Abgasdurchgang 21. Die ECU 11 ist mit dem N2O-Sensor 12 verbunden. Der N2O-Sensor 12 erfasst die Konzentration von N2O in dem Abgas und sendet ein elektrisches Signal, das der Konzentration entspricht, zu der ECU 11. Somit kann die ECU 11 die Konzentration von N2O in dem Abgas zu jeder Zeit bestimmen (ermitteln).
  • Der NOx-Sensor 13 ist stromaufwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen, d. h. zwischen dem NOx-Reduktionskatalysator 30 und dem Oxidationskatalysator 7 in dem Abgasdurchgang 21. Die ECU 11 ist mit dem NOx-Sensor 13 verbunden. Der NOx-Sensor 13 erfasst die Konzentration von NOx in dem Abgas und sendet ein elektrisches Signal, das der Konzentration entspricht, zu der ECU 11. Somit kann die ECU 11 die Konzentration von NOx in dem Abgas zu jeder Zeit bestimmen (ermitteln).
  • Als Nächstes wird die Koronaentladungsvorrichtung 40 im Detail erklärt. Wie in 2 gezeigt ist, hat die Koronaentladungsvorrichtung 40 ein Gehäuse 41 und eine Entladungseinrichtung 42. Das Gehäuse 41 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Beide Enden des Gehäuses 41 sind mit dem Abgasrohr 20 verbunden. Das heißt eine Innenwand des Gehäuses 41 bildet einen Teil des Abgasdurchgangs 21. Eine Öffnung 411, die eine Verbindung zwischen einer Außenwandfläche und einer Innenwandfläche vorsieht, ist in dem Gehäuse 41 ausgebildet.
  • Die Entladungseinrichtung 42 hat einen Hauptkörper 421 und einen Entladungsabschnitt 422. Der Hauptkörper 421 ist im Wesentlichen in der Form einer kreisrunden Säule ausgebildet. Ein Ende des Hauptkörpers 421 ist an dem Gehäuse 41 fixiert, das mit der Öffnung 411 ausgebildet ist. Der Entladungsabschnitt 422 ist im Wesentlichen in der Form einer kreisrunden Säule ausgebildet. Ein Ende des Entladungsabschnitts 422 ist mit dem Ende des Hauptkörpers 421 verbunden. Die Achse des Entladungsabschnitts 422 stimmt im Wesentlichen mit der Achse des Hauptkörpers 421 überein. Somit liegt der Entladungsabschnitt 422 in dem Abgasdurchgang 21 frei. Beispielsweise ist der Entladungsabschnitt 422 aus einem Isolator, wie Keramik, und einem Leiter gemacht, der sich durch das Innere des Isolators hindurch erstreckt. Der Entladungsabschnitt 422 hat mehrere nadelartige Elektroden 423 an einem Ende des Leiters. Somit liegen die nadelartigen Elektroden 423 zu dem Abgas frei, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt.
  • Der Hauptkörper 421 ist über eine Leitung mit der Batterie 9 verbunden. Der Hauptkörper 421 ist über eine Leitung mit der ECU 11 verbunden. Die ECU 11 betreibt die Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die ECU 11 erhöht eine Leistungsspannung der Batterie 9 gemäß einer vorbestimmten Bedingung und bringt die erhöhte Spannung auf die nadelartigen Elektroden 423 auf. Die Spannung, die zu der Zeit auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebracht wird, ist eine hohe Gleichspannung in beispielsweise einem Bereich von –5 bis –30 kV. Wenn die Spannung auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebracht wird, tritt die Koronaentladung an den Spitzen der nadelartigen Elektroden 423 gemäß der aufgebrachten Spannung auf. Somit werden die Elektronen (e) und die Ultraviolettstrahlen (hv) in das Abgas emittiert. Wie durch folgende chemische Formeln gezeigt ist, wird Ozon (O3) erzeugt, wenn die Elektroden und die Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Koronaentladungsvorrichtung 40 emittiert werden, auf den Sauerstoff (O2) in dem Abgas einwirken. O2 + e → 2O + e O2 + hv → 2O + e O + O2 → O3
  • Wie durch folgende chemische Formeln gezeigt ist, wird N2O in dem Abgas durch das erzeugte Ozon zu NO oder NO2 oxidiert. N2O + O3 → 2NO + O2 NO + O3 → NO2 + O2
  • Wie durch folgende chemische Formel gezeigt ist, wird N2O in dem Abgas durch die Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Koronaentladungsvorrichtung 40 emittiert werden, in NO und N2 umgewandelt. 2N2O + hv → 2NO + N2
  • Somit, wenn die Koronaentladungsvorrichtung 40 arbeitet, kann die Koronaentladungsvorrichtung 40 N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren. Somit kann die Menge von N2O in dem Abgas verringert werden.
  • Die Menge des Ozons, das durch die Koronaentladung an den Spitzen der nadelartigen Elektroden 423 erzeugt wird, ändert sich gemäß der Spannung, die auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebracht wird. Das heißt, wie durch eine durchgehende Linie L1 in 3 gezeigt ist, es erhöht sich die Konzentration des Ozons nahe der nadelartigen Elektroden 423, wenn sich die auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebrachte Spannung erhöht. Das heißt die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 erhöht sich, wenn sich die auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebrachte Spannung erhöht. Auf diese Weise kann die ECU 11 die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 durch Einstellen der auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebrachten Spannung ändern.
  • Des Weiteren kann die Koronaentladungsvorrichtung 40 Ammoniak (NH3) und Ruß (C) in dem Abgas mit Hilfe des Ozons oxidieren, wie durch folgende chemische Formeln gezeigt ist: 2NH3 + O3 → N2 + 3H2O 2C + 2O3 → 2CO2 + O2
  • Selbst falls Ammoniak in dem Abgas enthalten ist, kann die Koronaentladungsvorrichtung 40 somit das Ammoniak in dem Abgas in Stickstoff und Wasser umwandeln. Deshalb, selbst falls das Abgas das Überschussammoniak enthält, das in der NOx-Reduktion an dem NOx-Reduktionskatalysator 30 stromaufwärts der Koronaentladungsvorrichtung 40 nicht verwendet worden ist, kann die stromabwärtige Koronaentladungsvorrichtung 40 das Ammoniak in die geruchlosen Substanzen umwandeln, die in die Atmosphäre abgegeben werden. Selbst falls der Ruß in dem Abgas enthalten ist, kann die Koronaentladungsvorrichtung 40 den in dem Abgas enthaltenen Ruß in Kohlendioxid und Sauerstoff umwandeln, die in die Atmosphäre abgegeben werden.
  • Als nächstes wird ein Beispiel der Abgasbehandlung durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 mit Bezug auf 4 erklärt. Ein Flussdiagramm von 4 zeigt eine Abfolge von Prozessen betreffend die Abgasbehandlung, die durch die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 durchgeführt wird. Die Abfolge von Prozessen wird gestartet, wenn die Maschine 2 gestartet wird.
  • In S101 (S bedeutet ”Schritt”) bestimmt die ECU 11, ob die Maschine 2 in Betrieb ist. Wenn die ECU 11 bestimmt, dass die Maschine 2 in Betrieb ist (S101: JA), geht der Prozess weiter zu Schritt S102. Wenn bestimmt ist, dass die Maschine 2 nicht in Betrieb ist (S101: NEIN), beendet der Prozess die Prozessabfolge, die in 4 gezeigt ist, und die Abgasbehandlung ist beendet.
  • In S102 misst die ECU 11 die Konzentration von NOx in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem NOx-Sensor 13 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S103.
  • In S103 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas, die in S102 gemessen wird, ”gleich wie oder größer als” ein vorbestimmte Wert α ist. Wenn der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist (S103: JA), geht der Prozess weiter zu S105. Wenn der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert α ist (S103: NEIN), geht der Prozess weiter zu S104.
  • In S104 stoppt die ECU 11 den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn die Koronaentladungsvorrichtung 40 in Betrieb ist. Dann kehrt der Prozess zu S101 zurück.
  • In S105 betreibt die ECU 11 den Reduktionsmittelinjektor 50 und stellt die Menge des Harnstoffs als das Additivmittel, das von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzt wird, gemäß einer vorbestimmten Bedingung ein. Das heißt die ECU 11 stellt die Menge des Harnstoffs, der von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzt wird, gemäß der Konzentration von NOx in dem Abgas ein, die in S102 gemessen wird. Somit wird der Harnstoff mit der Menge, die zu der Konzentration von NOx in dem Abgas korrespondiert, in das Abgas eingespritzt, und der Harnstoff strömt in den NOx-Reduktionskatalysator 30, der stromabwärts des Reduktionsmittelinjektors 50 angeordnet ist. Der Harnstoff, der in den NOx-Reduktionskatalysator 30 strömt, wird in das Ammoniak hydrolysiert, das NOx in dem Abgas reduziert. Als eine Folge wird in dem Abgas enthaltenes NOx wie NO und NO2 in Stickstoff und Wasser umgewandelt. Nach S105 geht der Prozess weiter zu S106.
  • In S106 misst die ECU 11 die Konzentration von N2O in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem N2O-Sensor 12 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S107.
  • In S107 bestimmt die ECU 11 ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas, die in S106 gemessen wird, ”gleich wie oder größer als” ein vorbestimmter Wert β ist. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert β ist (S107: JA), geht der Prozess weiter zu S109. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert β ist (S107: NEIN), geht der Prozess weiter zu S108.
  • In S108 stoppt die ECU 11 den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn die Koronaentladungsvorrichtung 40 in Betrieb ist. Dann kehrt der Prozess zu S101 zurück.
  • In S109 betreibt die ECU 11 die Koronaentladungsvorrichtung 40. Des Weiteren erhöht die ECU 11 in S109 die Spannung der Batterie 9 gemäß einer vorbestimmten Bedingung und bringt die erhöhte Spannung auf die nadelartigen Elektroden 423 der Koronaentladungsvorrichtung 40 auf. Das heißt die ECU 11 stellt die auf die nadelartigen Elektroden 423 aufgebrachte Spannung gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas ein, die in S106 gemessen wird. Somit ändern sich die Mengen des Ozons und der Ultraviolettstrahlen, die durch die Koronaentladungsvorrichtung 40 erzeugt werden, und die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 wird geändert. N2O in dem Abgas, das durch das Innere der Koronaentladungsvorrichtung 40 strömt, wird durch das Ozon und die Ultraviolettstrahlen oxidiert, die im Inneren der Koronaentladungsvorrichtung 40 erzeugt werden, und in NO, NO2 oder N2 umgewandelt. Nach S109 geht der Prozess weiter zu S110.
  • In S110 misst die ECU 11 die Konzentration von N2O in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem N2O-Sensor 12 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S111.
  • In S111 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas, die in S110 gemessen wird, ”gleich wie oder größer als” ein vorbestimmter Wert γ ist. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert γ (S111: JA), geht der Prozess weiter zu S112. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert γ ist (S111: NEIN), kehrt der Prozess zu S101 zurück.
  • In S112 erhöht die ECU 11 den Wert der Spannung, der gegenwärtig auf die nadelartigen Elektroden 423 der Koronaentladungsvorrichtung 40 aufgebracht wird, weiter um einen vorbestimmten Wert ΔV. Somit erhöht sich die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 weiter. Nach S112 kehrt der Prozess zu S101 zurück.
  • Selbst falls N2O in dem Abgas enthalten ist, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt, kann die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 auf diese Weise die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases durch Durchführen der vorstehend beschriebenen Prozesse von S101 bis S112 verringern.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Koronaentladungsvorrichtung 40, die N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren kann, stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21. Die Koronaentladungsvorrichtung 40 bewirkt die Koronaentladung an den Spitzen der nadelartigen Elektroden 423, die in dem Abgasdurchgang 21 freiliegen. Somit werden die Elektronen und die Ultraviolettstrahlen in das Abgas emittiert und das Ozon wird erzeugt, wenn die emittierten Elektronen und Ultraviolettstrahlen auf den Sauerstoff in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der emittierten Ultraviolettstrahlen in NO und N2 umgewandelt. Selbst falls N2O in dem Abgas erzeugt wird, wenn NOx mit dem NOx-Reduktionskatalysator 30 reduziert wird, kann deshalb N2O oxidiert und in NO, NO2 oder N2 mit der Koronaentladungsvorrichtung 40 stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 umgewandelt werden. Deshalb kann die Menge von NO2 in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden.
  • Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform hat die ECU 11, die den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40 steuern kann, und den N2O-Sensor 12 zum Erfassen der Konzentration von N2O in dem Abgas. Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. wenn der Wert der Konzentration von N2O, die mit dem N2O-Sensor 12 erfasst wird, gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist, betreibt die ECU 11 die Koronaentladungsvorrichtung 40. Die ECU 11 stellt die Spannung, die auf die Koronaentladungsvorrichtung 40 aufgebracht wird, gemäß der Konzentration von N2O ein. Somit kann die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas geändert werden. Deshalb kann N2O in dem Abgas wirksam oxidiert werden. Da die Koronaentladungsvorrichtung 40 nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch der Koronaentladungsvorrichtung 40 verringert werden.
  • Die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform hat des Weiteren den NOx-Sensor 13 zum Erfassen der Konzentration von NOx in dem Abgas. Die ECU 11 stoppt den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn der Wert der Konzentration von NOx, die mit dem NOx-Sensor 13 erfasst wird, kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Somit kann der Energieverbrauch der Koronaentladungsvorrichtung 40 verringert werden.
  • Des Weiteren hat die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform den Reduktionsmittelinjektor 50, der den Harnstoff als das Reduktionsmittel zu dem NOx-Reduktionskatalysator 30 zugeben kann. Wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist (d. h. wenn der Wert der Konzentration von NOx, die mit dem NOx-Sensor 13 erfasst wird, gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert ist), betreibt die ECU 11 den Reduktionsmittelinjektor 50 und stellt die Menge des Harnstoffs, der von dem Reduktionsmittelinjektor 50 zu dem NOx-Reduktionskatalysator 30 zugegeben wird, gemäß der Konzentration von NOx ein. Somit kann NOx wirksam mit dem Harnstoff reduziert werden. Da der Reduktionsmittelinjektor 50 nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch des Reduktionsmittelinjektors 50 verringert und ein übermäßiger Verbrauch des Harnstoffs kann unterdrückt werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • 5 zeigt eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen, die die Komponenten der ersten Ausführungsform kennzeichnen, werden für äquivalente Komponenten der zweiten Ausführungsform in der folgenden Beschreibung in der gleichen Weise verwendet.
  • Die Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform hat des Weiteren einen Abgastemperatursensor 14 als eine Abgastemperaturerfassungsvorrichtung und einen Oxidationskatalysator 60 als eine zweite Oxidationsvorrichtung.
  • Der Abgastemperatursensor 14 ist stromaufwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Die ECU 11 ist mit dem Abgastemperatursensor 14 verbunden. Der Abgastemperatursensor 14 erfasst die Temperatur des Abgases, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt, und sendet ein elektrisches Signal, das zu der Temperatur korrespondiert, zu der ECU 11. Somit kann die ECU 11 die Temperatur des Abgases zu jeder Zeit bestimmen.
  • Der Oxidationskatalysator 60 ist stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen und ist mit dem NOx-Reduktionskatalysator 30 in Kontakt. Der Oxidationskatalysator 60 hat ein Stützbauteil in der Form einer Wabe (nicht gezeigt), der das Platin stützt, und oxidiert wie der Oxidationskatalysator 7 verschiedene Komponenten, die in dem Abgas enthalten sind. Ein Graph von 6 zeigt eine Beziehung zwischen einer Oxidationsrate und der Temperatur des Abgases in Bezug auf jedes Bauteil von den Bauteilen Oxidationskatalysator 60 und Koronaentladungsvorrichtung 40. Eine durchgehende Linie L2 in 6 zeigt die Beziehung zwischen der Oxidationsrate und der Abgastemperatur in Bezug auf den Oxidationskatalysator 60. Eine gestrichelte Linie L3 zeigt die Beziehung zwischen der Oxidationsrate und der Abgastemperatur in Bezug auf die Koronaentladungsvorrichtung 40. Die durchgehende Linie L2 zeigt, dass die Oxidationsrate des Oxidationskatalysators 60 hoch ist, wenn die Abgastemperatur 200°C oder höher ist, und niedrig oder annähernd 0% ist, wenn die Abgastemperatur niedriger als 200°C ist. Die gestrichelte Linie L3 zeigt, dass die Koronaentladungsvorrichtung 40 die hohe Oxidationsrate ungeachtet der Abgastemperatur zeigt, obwohl die Oxidationsrate etwas abfällt, wenn die Abgastemperatur ansteigt. Die durchgehende Linie L2 und die gestrichelte Linie L3 zeigen, dass die Oxidationsrate des Oxidationskatalysators 60 die Oxidationsrate der Koronaentladungsvorrichtung 40 übersteigt, wenn die Abgastemperatur eine hohe Temperatur von beispielsweise 300°C oder höher ist.
  • Somit kann der Oxidationskatalysator 60 die verschiedenen Komponenten, die in dem Abgas enthalten sind, oxidieren, wenn die Abgastemperatur hoch ist, und insbesondere wenn die Abgastemperatur 200°C oder höher ist. Selbst falls N2O in dem NOx-Reduktionskatalysator 30 erzeugt wird und in dem Abgas enthalten ist, kann deshalb N2O mit dem Oxidationskatalysator 60 oxidiert werden, wenn die Abgastemperatur hoch ist.
  • Als Nächstes wird ein Beispiel der Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform mit Bezug auf 7 erklärt. Eine in 7 gezeigte Prozessabfolge in Bezug auf die Abgasbehandlung wird wie in der ersten Ausführungsform begonnen, wenn die Maschine 2 startet.
  • In S201 bestimmt die ECU 11, ob die Maschine 2 in Betrieb ist. Wenn die ECU 11 bestimmt, dass die Maschine 2 in Betrieb ist (S201: JA), geht der Prozess weiter zu S202. Wenn bestimmt ist, dass die Maschine 2 nicht in Betrieb ist (S201: NEIN), verlässt der Prozess den Prozessablauf, der in 7 gezeigt ist, und die Abgasbehandlung wird beendet.
  • In S202 misst die ECU 11 die Konzentration von NOx in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem NOx-Sensor 13 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S203.
  • In S203 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas, die in S202 gemessen wird, ”gleich wie oder größer als” ein vorbestimmter Wert α ist. Wenn der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert α ist (S203: JA), geht der Prozess weiter zu S205. Wenn der Wert der Konzentration von NOx in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert α ist (S203: NEIN), geht der Prozess weiter zu S204.
  • In S204 stoppt die ECU 11 den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40, falls die Koronaentladungsvorrichtung 40 in Betrieb ist. Dann kehrt der Prozess zurück zu S201.
  • In S205 betreibt die ECU 11 den Reduktionsmittelinjektor 50 und stellt die Menge des Harnstoffs als das Additivmittel, das von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzt wird, gemäß einer vorbestimmten Bedingung ein. Das heißt die ECU 11 stellt die Menge des Harnstoffs, der von dem Reduktionsmittelinjektor 50 eingespritzt wird, gemäß der Konzentration von NOx in dem Abgas ein, die in S202 gemessen wird.
  • Somit wird der Harnstoff mit der Menge, die zu der Konzentration von NOx in dem Abgas korrespondiert, in das Abgas eingespritzt und der Harnstoff strömt in den NOx-Reduktionskatalysator 30, der stromabwärts des Reduktionsmittelinjektors 50 angeordnet ist. Der Harnstoff, der in den NOx-Reduktionskatalysator 30 strömt, wird in Ammoniak hydrolysiert, das NOx in dem Abgas reduziert. Als eine Folge wird in dem Abgas enthaltenes NOx wie NO oder NO2 in Stickstoff und Wasser umgewandelt. Nach S205 geht der Prozess weiter zu S206.
  • In S206 misst die ECU 11 die Temperatur des Abgases auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem Abgastemperatursensor 14 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S207.
  • In S207 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Temperatur des Abgases, die in S206 gemessen wird, „gleich wie oder niedriger als” ein vorbestimmter Wert ε ist. Wenn der Wert der Temperatur des Abgases gleich wie oder niedriger als der vorbestimmte Wert ε ist (S207: JA), geht der Prozess weiter zu S208. Wenn der Wert der Temperatur des Abgases größer als der vorbestimmte Wert ε ist (S207: NEIN), kehrt der Prozess zu S201 zurück. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorbestimmte Wert ε beispielsweise 200°C.
  • In S208 misst die ECU 11 die Konzentration von N2O in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem N2O-Sensor 12 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S209.
  • In S209 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas, die in S208 gemessen wird, „gleich wie oder größer als” ein vorbestimmter Wert β ist. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert β ist (S209: JA), geht der Prozess weiter zu S211. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert β ist (S209: NEIN), geht der Prozess weiter zu S210.
  • In S210 stoppt die ECU 11 den Betrieb der Koronaentladungsvorrichtung 40, falls die Koronaentladungsvorrichtung 40 in Betrieb ist. Dann kehrt der Prozess zurück zu S201.
  • In S211 betreibt die ECU 11 die Koronaentladungsvorrichtung 40 und bringt die Spannung, die gemäß einer vorbestimmten Bedingung erhöht ist, auf die Koronaentladungsvorrichtung 40 auf. Das heißt die ECU 11 stellt die Spannung, die auf die Koronaentladungsvorrichtung 40 aufgebracht wird, gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas ein, die in S208 gemessen wird. Somit ändern sich die Mengen des Ozons und der Ultraviolettstrahlen, die durch die Koronaentladungsvorrichtung 40 erzeugt werden, und die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 wird geändert. N2O in dem Abgas, das durch das Innere der Koronaentladungsvorrichtung 40 strömt, wird durch das Ozon und die Ultraviolettstrahlen oxidiert, die im Inneren der Koronaentladungsvorrichtung 40 erzeugt werden, und in NO, NO2 oder N2 umgewandelt. Der Prozess geht nach Schritt S211 weiter zu S212.
  • In S212 misst die ECU 11 die Konzentration von N2O in dem Abgas auf der Basis des elektrischen Signals, das von dem N2O-Sensor 12 gesendet wird. Dann geht der Prozess weiter zu S213.
  • In S213 bestimmt die ECU 11, ob eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, d. h. ob der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas, die in S212 gemessen wird, „gleich wie oder größer als” ein vorbestimmter Wert γ ist. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas gleich wie oder größer als der vorbestimmte Wert γ ist (S213: JA), geht der Prozess weiter zu S214. Wenn der Wert der Konzentration von N2O in dem Abgas kleiner als der vorbestimmte Wert γ ist (S213: NEIN), kehrt der Prozess zurück zu S201.
  • In S214 erhöht die ECU 11 den Wert der Spannung, die auf die Koronaentladungsvorrichtung 40 aufgebracht wird, um einen vorbestimmten Wert ΔV. Somit erhöht sich die Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung 40 weiter. Nach S214 kehrt der Prozess zurück zu S201.
  • Durch Durchführen der Prozesse von S201 bis S214, die vorstehend beschrieben sind, kann die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases selbst dann verringern, falls N2O in dem Abgas enthalten ist, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt.
  • Wie vorstehend erklärt ist, hat die Abgasbehandlungsvorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform des Weiteren den Abgastemperatursensor 14 zum Erfassen der Temperatur des Abgases und den Oxidationskatalysator 60, der N2O in dem Abgas oxidieren kann. Die ECU 11 betreibt die Koronaentladungsvorrichtung 40, wenn der Wert der Temperatur, die mit dem Abgastemperatursensor 14 erfasst wird, gleich wie oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist. Selbst wenn die Temperatur des Abgases niedrig ist und der Oxidationskatalysator 60 nicht aktiviert ist, kann somit N2O in dem Abgas mit der Koronaentladungsvorrichtung 40 oxidiert werden. Deshalb ist es nicht notwendig, die Menge des Edelmetalls in dem Oxidationskatalysator 60 zu erhöhen, um die Oxidationsleistung zu der Zeit zu erhöhen, wenn die Temperatur des Abgases niedrig ist. Demzufolge können die Herstellkosten des Oxidationskatalysators 60 verringert werden. Da die Koronaentladungsvorrichtung 40 nur betrieben wird, wenn die vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, kann der Energieverbrauch der Koronaentladungsvorrichtung 40 verringert werden.
  • In der zweiten Ausführungsform ist der Oxidationskatalysator 60 stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators 30 in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen und ist in Kontakt mit dem NOx-Reduktionskatalysator 30. Somit kann der Grad der Temperaturabnahme des Abgases zu der Zeit, wenn das Abgas zwischen dem NOx-Reduktionskatalysator 30 und dem Oxidationskatalysator 60 hindurchgeht, im Vergleich zu dem Fall verringert werden, in dem der NOx-Reduktionskatalysator 30 und der Oxidationskatalysator 60 separat voneinander vorgesehen sind. Deshalb kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Abfall der Oxidationsrate des Oxidationskatalysators 60 aufgrund der Abnahme der Abgastemperatur gehemmt werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • 8 zeigt eine Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen, die die Komponenten der zweiten Ausführungsform kennzeichnen, werden in der folgenden Beschreibung für äquivalente Komponenten der dritten Ausführungsform in derselben Weise verwendet.
  • Die Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform hat des Weiteren eine NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 als eine Adsorptionsvorrichtung. Die NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 ist stromabwärts der Koronaentladungsvorrichtung 40 mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang 21 vorgesehen. Die NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 hat ein Stützbauteil in der Form einer Wabe (nicht gezeigt). Das Stützbauteil der NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 ist in dem Abgasdurchgang 21 angeordnet und liegt zu dem Abgas frei, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt. Das Stützbauteil der NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 stützt ein Adsorptionsmittel wie Kaliumcarbonat (K2CO3) oder Bariumkarbonat (BaCO3). Wenn das Abgas durch die NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 hindurchgeht, reagiert auf diese Weise NOx in dem Abgas mit dem Adsorptionsmittel und wird in Nitrat umgewandelt, das durch das Abstützbauteil adsorbiert und gehalten wird.
  • Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau gemäß der dritten Ausführungsform, selbst falls N2O in dem Abgas durch die Koronaentladungsvorrichtung 40 oder den Oxidationskatalysator 60 oxidiert wird, die stromaufwärts der NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 angeordnet sind, und in NO oder NO2 umgewandelt wird, kann NOx einschließlich NO und NO2 mit der NOx-Adsorptionsvorrichtung 70 adsorbiert werden. Somit kann die Menge von NOx in dem Abgas verringert werden, das in die Atmosphäre abgegeben wird.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • 9 zeigt eine erste Oxidationsvorrichtung einer Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen, die die Komponenten der dritten Ausführungsform kennzeichnen, werden für äquivalente Komponenten der vierten Ausführungsform in der folgenden Beschreibung in derselben Weise verwendet.
  • In der vierten Ausführungsform wird eine Kriechentladungsvorrichtung als die erste Oxidationsvorrichtung verwendet. Die Kriechentladungsvorrichtung 80 hat ein Gehäuse 81 und eine Entladungseinrichtung 82. Das Gehäuse 81 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Beide Enden des Gehäuses 81 sind mit dem Abgasrohr 20 verbunden. Das heißt eine Innenwand des Gehäuses 81 bildet einen Teil des Abgasdurchgangs 21. Eine Öffnung 811, die eine Verbindung zwischen einer Außenwandfläche und einer Innenwandfläche vorsieht, ist in dem Gehäuse 81 ausgebildet.
  • Die Entladungseinrichtung 82 hat einen Hauptkörper 821 und einen Entladungsabschnitt 822. Der Hauptkörper 821 ist im Wesentlichen in der Form einer kreisrunden Säule ausgebildet. Ein Ende des Hauptkörpers 821 ist an dem Gehäuse 81 fixiert, das mit der Öffnung 811 ausgebildet ist. Der Entladungsabschnitt 822 ist im Wesentlichen in der Form einer kreisrunden Säule ausgebildet. Ein Ende des Entladungsabschnitts 822 ist mit dem Ende des Hauptkörpers 821 verbunden. Die Achse des Entladungsabschnitts 822 stimmt im Wesentlichen mit der Achse des Hauptkörpers 821 überein. Somit liegt der Entladungsabschnitt 822 in dem Abgasdurchgang 21 frei. Der Entladungsabschnitt 822 ist aus einem Isolator wie beispielsweise Keramik gemacht. Mehrere Linearelektroden 823, die sich in der Axialrichtung des Entladungsabschnitts 822 erstrecken, sind an einer Außenumfangsfläche des Entladungsabschnitts 822 angeordnet. Somit liegen die Linearelektroden 823 zu dem Abgas frei, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt. Eine Flächenelektrode in der Form eines Zylinders (nicht gezeigt) ist in dem Entladungsabschnitt 822 eingebettet. Ein vorbestimmter Abstand ist zwischen der Außenumfangsfläche der Flächenelektrode und den Linearelektroden 823 eingestellt, die an der Außenumfangsfläche des Entladungsabschnitts 822 angeordnet sind.
  • Der Hauptkörper 821 ist über eine Leitung mit der Batterie 9 verbunden. Der Hauptkörper 821 ist über eine Leitung mit der ECU 11 verbunden. Die ECU 11 betreibt die Kriechentladungsvorrichtung 80, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die ECU 11 erhöht die Leistungsspannung der Batterie 9 gemäß einer vorbestimmten Bedingung und bringt die erhöhte Spannung auf die Linearelektroden 423 auf. Die Spannung, die zu dieser Zeit auf die Linearelektroden 823 aufgebracht wird, ist eine hohe Wechselspannung in einem Bereich von beispielsweise 5 bis 30 kV. Falls die Spannung auf die Linearelektroden 823 aufgebracht wird, fliegen die Elektronen zwischen den Linearelektroden 823 und der Flächenelektrode. Somit tritt eine elektrische Entladung nahe den Linearelektroden 823 gemäß der aufgebrachten Spannung auf, so dass die Elektronen (e) und Ultraviolettstrahlen (hv) in das Abgas emittiert werden. Ozon (O3) wird erzeugt, wenn die Elektronen und die Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Kriechentladungsvorrichtung 80 emittiert werden, auf Sauerstoff (O2) in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der Ultraviolettstrahlen, die durch die elektrische Entladung der Kriechentladungsvorrichtung 80 emittiert werden, in NO und N2 umgewandelt.
  • Wenn die Kriechentladungsvorrichtung 80 in Betrieb ist, kann auf diese Weise die Kriechentladungsvorrichtung 80 N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren. Somit kann die Menge von N2O in dem Abgas verringert werden.
  • Die Menge des Ozons, das durch die elektrische Entladung nahe den Linearelektroden 823 erzeugt wird, ändert sich gemäß der Spannung, die auf die Linearelektroden 823 aufgebracht wird. Das heißt, die Menge des Ozons, das pro Zeiteinheit erzeugt wird, erhöht sich und die Oxidationsleistung der Kriechentladungsvorrichtung 80 erhöht sich, wenn sich der Spannungswert erhöht, der auf die Linearelektroden 823 aufgebracht wird. Auf diese Weise kann die ECU 11 die Oxidationsleistung der Kriechentladungsvorrichtung 80 durch Einstellen der auf die Linearelektroden 823 aufgebrachten Spannung ändern.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, können in der vierten Ausführungsform große Mengen des Ozons und der Ultraviolettstrahlen durch Verwenden der Kriechentladungsvorrichtung als die erste Oxidationsvorrichtung erzeugt werden. Demzufolge kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden. Da die Kriechentladungsvorrichtung 80 die Oxidationsleistung gemäß der aufgebrachten Spannung ändern kann, kann die Kriechentladungsvorrichtung 80 einen Prozess durchführen, der ähnlich zu dem Prozess des Änderns der Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung ist, der in dem Abgasbehandlungsablauf gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform gezeigt ist. Deshalb kann die Oxidationsleistung der Kriechentladungsvorrichtung 80 gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas geändert werden, und N2O in dem Abgas kann wirksam oxidiert werden. Des Weiteren kann die Kriechentladungsvorrichtung 80 Ammoniak (NH3) und Ruß (C) in dem Abgas mit Hilfe des Ozons wie die Koronaentladungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform oxidieren.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • 10 zeigt eine erste Oxidationsvorrichtung einer Abgasbehandlungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen, die die Komponenten der dritten Ausführungsform kennzeichnen, werden für äquivalente Komponenten der fünften Ausführungsform in der folgenden Beschreibung in derselben Weise verwendet.
  • In der fünften Ausführungsform wird eine Ultravioletterzeugungsvorrichtung als die erste Oxidationsvorrichtung verwendet. Die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 hat ein Gehäuse 91 und eine Ultravioletterzeugungseinrichtung 92. Das Gehäuse 91 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Beide Enden des Gehäuses 91 sind mit dem Abgasrohr 20 verbunden. Das heißt eine Innenwand des Gehäuses 91 bildet einen Teil des Abgasdurchgangs 21. Eine Öffnung 911, die eine Verbindung zwischen einer Außenwandfläche und einer Innenwandfläche vorsieht, ist in dem Gehäuse 91 ausgebildet.
  • Die Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 hat einen Hauptkörper 921 und einen Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922. Der Hauptkörper 921 ist im Wesentlichen in der Form einer kreisrunden Säule ausgebildet. Ein Ende des Hauptkörpers 921 ist an dem Gehäuse 91 fixiert, das mit der Öffnung 911 ausgebildet ist. Der Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 ist mit dem Ende des Hauptkörpers 921 verbunden und liegt in dem Abgasdurchgang 21 frei. Somit liegt der Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 zu dem Abgas frei, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt.
  • Der Hauptkörper 921 ist über eine Leitung mit der Batterie 9 verbunden. Der Hauptkörper 921 ist über eine Leitung mit der ECU 11 verbunden. Die ECU 11 betreibt die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Die ECU 11 führt Energie von der Batterie 9 zu der Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 gemäß einer vorbestimmten Bedingung zu. Falls die Energie zu der Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 zugeführt wird, werden Ultraviolettstrahlen (hv) an dem Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 erzeugt. Das Abgas, das durch den Abgasdurchgang 21 strömt, wird mit den Ultraviolettstrahlen bestrahlt, die an dem Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 erzeugt werden. Ozon (O3) wird erzeugt, wenn die Ultraviolettstrahlen von dem Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 auf den Sauerstoff (O2) in dem Abgas einwirken. N2O in dem Abgas wird durch das erzeugte Ozon oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt. N2O in dem Abgas wird aufgrund der Ultraviolettstrahlen von dem Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 in NO und N2 umgewandelt.
  • Wenn die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 in Betrieb ist, kann die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 auf diese Weise N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren. Somit kann die Menge von N2O in dem Abgas verringert werden.
  • Die Menge des Ozons, das erzeugt wird, wenn die Ultraviolettstrahlen von dem Ultraviolettausstrahlungsabschnitt 922 auf den Sauerstoff in dem Abgas einwirken, ändert sich gemäß der Energie, die zu der Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 zugeführt wird. Das heißt die Menge des Ozons, das pro Zeiteinheit erzeugt wird, erhöht sich und die Oxidationsleistung der Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 erhöht sich, wenn sich der Wert der Energie erhöht, die zu der Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 zugeführt wird. Somit kann die ECU 11 die Oxidationsleistung der Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 durch Einstellen der zu der Ultravioletterzeugungseinrichtung 92 zugeführten Energie ändern.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird in der fünften Ausführungsform die Ultravioletterzeugungsvorrichtung als die erste Oxidationsvorrichtung verwendet. Demzufolge kann die Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases wirksam verringert werden. Da die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 die Oxidationsleistung gemäß der zugeführten Energie ändern kann, kann die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 einen Prozess durchführen, der ähnlich zu dem Prozess des Änderns der Oxidationsleistung der Koronaentladungsvorrichtung ist, der in dem Abgasbehandlungsablauf gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform gezeigt ist. Deshalb kann die Oxidationsleistung der Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 gemäß der Konzentration von N2O in dem Abgas geändert werden, und N2O in dem Abgas kann wirksam oxidiert werden. Des Weiteren kann die Ultravioletterzeugungsvorrichtung 90 das Ammoniak (NH3) und Ruß (C) in dem Abgas mit Hilfe des Ozons wie die Koronaentladungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und die Kriechentladungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform oxidieren.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • In der vierten oder fünften Ausführungsform, die vorstehend beschrieben sind, wird die Kriechentladungsvorrichtung oder die Ultravioletterzeugungsvorrichtung anstelle der ersten Oxidationsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform verwendet. Als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Kriechentladungsvorrichtung oder die Ultravioletterzeugungsvorrichtung anstelle der ersten Oxidationsvorrichtung gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform verwendet werden.
  • In der zweiten oder dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben sind, ist der Oxidationskatalysator als die zweite Oxidationsvorrichtung in Kontakt mit dem NOx-Reduktionskatalysator vorgesehen. Als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der NOx-Reduktionskatalysator und der Oxidationskatalysator als die zweite Oxidationsvorrichtung an Positionen vorgesehen sein, die voneinander entfernt sind.
  • Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt sein, sondern kann auf viele andere Arten umgesetzt werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
  • Ein Abgas, das von einer Brennkammer (3) einer Maschine (2) abgegeben wird, strömt durch einen Abgasdurchgang (21) eines Abgasrohrs (20). Der Abgasdurchgang (21) ist mit einem NOx-Reduktionskatalysator (30) zum Reduzieren von NOx in dem Abgas und einer Koronaentladungsvorrichtung (40) ausgestattet, die stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators (30) mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung angeordnet ist und die N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases oxidieren kann. Falls N2O in dem Abgas erzeugt wird, wenn NOx mit dem NOx- Reduktionskatalysator (30) reduziert wird, kann somit N2O mit der Koronaentladungsvorrichtung (40), die stromabwärts des NOx-Reduktionskatalysators (30) angeordnet ist, oxidiert und in NO oder NO2 umgewandelt werden. Deshalb kann eine Menge von N2O in dem Abgas ungeachtet der Temperatur des Abgases verringert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2001-164926 A [0004]
    • - JP 2002-361037 A [0004]
    • - JP 2005-105914 A [0005]

Claims (10)

  1. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung, gekennzeichnet durch: ein Abgasrohr (20) mit einem Abgasdurchgang (21), durch den Abgas strömt, das von einer Brennkammer (3) einer Brennkraftmaschine (2) abgegeben wird; eine in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehene Reduktionseinrichtung (30) zum Reduzieren von NOx, das Stickoxide in dem Abgas sind; und eine erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90), die stromabwärts der Reduktionseinrichtung (30) mit Bezug auf eine Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist und die N2O in dem Abgas ungeachtet einer Temperatur des Abgases oxidieren kann.
  2. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) eine Koronaentladungsvorrichtung (40) ist.
  3. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) eine Kriechentladungsvorrichtung (80) ist.
  4. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) eine Ultravioletterzeugungsvorrichtung (90) ist.
  5. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Adsorptionseinrichtung (70), die stromabwärts der ersten Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist, wobei die Adsorptionseinrichtung (70) ein Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von NOx in dem Abgas hat.
  6. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Steuerungseinrichtung (11), die einen Betrieb der ersten Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) steuern kann.
  7. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 6, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Abgastemperaturerfassungseinrichtung (14), die stromaufwärts der Reduktionseinrichtung (30) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist, zum Erfassen der Temperatur des Abgases; und eine zweite Oxidationseinrichtung (60), die stromabwärts der Reduktionseinrichtung (30) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist und die N2O in dem Abgas oxidieren kann, wobei die Steuerungseinrichtung (11) die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) betreibt, wenn ein Wert der Temperatur, die mit der Abgastemperaturerfassungseinrichtung (14) erfasst wird, gleich wie oder niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
  8. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine N2O-Konzentrationserfassungseinrichtung (12), die stromaufwärts der ersten Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist, zum Erfassen einer Konzentration von N2O in dem Abgas, wobei die Steuerungseinrichtung (11) die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) betreibt, wenn ein Wert der Konzentration von N2O, die mit der N2O-Konzentrationserfassungseinrichtung (12) erfasst wird, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und wobei die Steuerungseinrichtung (11) eine Spannung, die auf die erste Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) aufgebracht wird, oder eine Energie, die zu der ersten Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) zugeführt wird, gemäß der Konzentration von N2O einstellt.
  9. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine NOx-Konzentrationserfassungseinrichtung (13), die stromaufwärts der Reduktionseinrichtung (30) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist, zum Erfassen einer Konzentration von NOx in dem Abgas; und wobei die Steuerungseinrichtung (11) den Betrieb der ersten Oxidationseinrichtung (40, 80, 90) stoppt, wenn ein Wert der Konzentration von NOx, die mit der NOx-Konzentrationserfassungseinrichtung (13) erfasst wird, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
  10. Abgastemperaturbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, die des Weiteren Folgendes aufweist: eine Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (50), die stromaufwärts der Reduktionseinrichtung (30) mit Bezug auf die Abgasströmungsrichtung in dem Abgasdurchgang (21) vorgesehen ist und die ein Reduktionsmittel zu der Reduktionseinrichtung (30) zugeben kann, wobei die Steuerungseinrichtung (11) die Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (50) betreibt, wenn ein Wert der Konzentration von NOx, die mit der NOx-Konzentrationserfassungseinrichtung erfasst wird, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und die Steuerungseinrichtung (11) eine Menge des Reduktionsmittels, das von der Reduktionsmittelzugabeeinrichtung (50) zu der Reduktionseinrichtung (30) zugegeben wird, gemäß der Konzentration von NOx einstellt.
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