Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Wirkstoffzufuhrvorrichtung zum Zuführen eines Reduktionsmittels, welches zum Reduzieren von NOx verwendet wird.The present disclosure relates to an active ingredient supply device for supplying a reducing agent, which is used for reducing NOx.
Im Allgemeinen werden NOx (Stickstoffoxide), welche in Abgas einer internen Verbrennungsmaschine enthalten sind, in einer Reaktion des NOx mit einem Reduktionsmittel in der Anwesenheit des Katalysators gereinigt beziehungsweise aufbereitet. Beispielsweise offenbart eine Patentliteratur ( JP 2009-162173 A ) eine Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung, welche Kraftstoff (Kohlenwasserstoff) für die Verbrennung einer internen Verbrennungsmaschine als ein Reduktionsmittel verwendet. Die Vorrichtung der Patentliteratur atomisiert beziehungsweise vernebelt den Kraftstoff in flüssiger Form und reformiert den vernebelten Kraftstoff während eines Durch-Strömens zwischen Elektroden, welche sich elektrisch entladen. Der reformierte Kraftstoff in flüssiger Form wird in eine Abgaspassage zugeführt.In general, NOx (nitrogen oxides) contained in exhaust gas of an internal combustion engine is purified in a reaction of NOx with a reducing agent in the presence of the catalyst. For example, a patent literature ( JP 2009-162173 A ) a reducing agent supply device using fuel (hydrocarbon) for combustion of an internal combustion engine as a reducing agent. The apparatus of the patent literature atomizes the fuel in liquid form and reforms the atomized fuel while passing between electrodes which discharge electrically. The reformed fuel in liquid form is supplied into an exhaust passage.
Gemäß der Studie durch die Erfinder der vorliegenden Offenbarung jedoch kann in der Vorrichtung, welche ein Reduktionsmittel durch den elektrischen Entladevorgang reformiert, ein elektrischer Verbrauch für die elektrische Entladung dazu tendieren, groß zu sein, und demnach wurde eine Verringerung des elektrischen Verbrauchs verlangt beziehungsweise gefordert. Besonders in einem Fall, in dem eine interne Verbrennungsmaschine in einem Fahrzeug installiert ist, ist eine Kapazität einer fahrzeugeigenen bzw. bordseitigen Batterie zum Zuführen elektrischer Leistung zu den Elektroden beschränkt. Demnach ist die Verringerung des elektrischen Verbrauchs viel mehr gefordert.However, according to the study by the inventors of the present disclosure, in the apparatus that reforms a reducing agent by the electric discharge process, electrical consumption for electric discharge tends to be large, and thus a reduction in electric consumption has been demanded. Especially, in a case where an internal combustion engine is installed in a vehicle, a capacity of an on-board battery for supplying electric power to the electrodes is restricted. Accordingly, the reduction in electrical consumption is much more demanding.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Wirkstoffzufuhrvorrichtung vorzusehen, welche einen verringerten elektrischen Verbrauch hat.It is an object of the present disclosure to provide a drug delivery device that has a reduced electrical consumption.
In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Wirkstoffzufuhrvorrichtung für ein Kraftstoffverbrennungssystem, welches eine NOx-Reinigungsvorrichtung beziehungsweise NOx-Aufbereitungsvorrichtung mit einem Reduktionskatalysator aufweist, welcher in einer Abgaspassage angeordnet ist, um NOx, welches in Abgas einer internen Verbrennungsmaschine enthalten ist, zu reinigen beziehungsweise aufzubereiten. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung führt einen Wirkstoff in die Abgaspassage an einer Position stromaufwärts des Reduktionskatalysators zu. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung weist einen Reduktionsmittelzuführer, welcher ein Reduktionsmittel zuführt, und einen Entladereaktor auf, welcher Elektroden hat, welche Sauerstoffgas durch einen elektrischen Entladevorgang ionisieren. Der Entladereaktor oxidiert das Reduktionsmittel, welches durch den Reduktionsmittelzuführer zugeführt wird, mit Sauerstoffgas, welches durch die Elektroden ionisiert wird, um ein reformiertes Reduktionsmittel als den Wirkstoff zu erzeugen. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung weist weiterhin eine Leistungssteuersektion auf, welche die elektrische Leistung, welche den Elektroden zugeführt wird, basierend auf wenigstens einem eines Katalysatorzustandes des Reduktionskatalysators oder eines Abgaszustandes von Abgas steuert.In one aspect of the present disclosure, a fuel supply system fuel supply apparatus that includes a NOx purifying apparatus having a reduction catalyst disposed in an exhaust passage to purify NOx contained in exhaust of an internal combustion engine , The drug delivery device delivers an agent into the exhaust passage at a position upstream of the reduction catalyst. The drug delivery device comprises a reductant delivery means supplying a reductant and a discharge reactor having electrodes which ionize oxygen gas by an electrical discharge process. The discharge reactor oxidizes the reducing agent supplied by the reducing agent feeder with oxygen gas which is ionized by the electrodes to produce a reformed reducing agent as the active ingredient. The drug delivery device further includes a power control section that controls the electric power supplied to the electrodes based on at least one of a catalyst state of the reduction catalyst and an exhaust state of exhaust gas.
Im Allgemeinen nimmt ein reformiertes Verhältnis bzw. Reformierverhältnis einer reduzierten Menge des Reduktionsmittels, welches durch den Entladereaktor reduziert wird, zu einer Zufuhrmenge des Reduktionsmittels, welches in den Entladereaktor zugeführt wird, zu, wenn elektrische Leistung, welche den Elektroden zugeführt wird, zunimmt. Die Erfinder der vorliegenden Offenbarung jedoch haben gefunden, dass ein benötigtes Reformierverhältnis sich gemäß Zuständen andern kann wie beispielsweise einem Katalysatorzustand des Reduktionskatalysators oder einem Abgaszustand des Abgases. Eines von Beispielen des Katalysatorzustandes kann eine Temperatur des Reduktionskatalysators sein. Eines der Beispiele des Abgaszustandes kann ein NO-Verhältnis von NO zu Nox, welches in die NOx-Reinigungsvorrichtung beziehungsweise NOx-Aufbereitungsvorrichtung strömt, sein, oder kann eine Strömungsrate des Abgases sein, welches durch die NOx-Reinigungsvorrichtung strömt.In general, a reformed ratio of a reduced amount of the reducing agent, which is reduced by the discharge reactor, increases to a supply amount of the reducing agent supplied into the discharge reactor when electric power supplied to the electrodes increases. However, the inventors of the present disclosure have found that a required reforming ratio may change according to conditions such as a catalyst state of the reduction catalyst or an exhaust state of the exhaust gas. One of examples of the catalyst state may be a temperature of the reduction catalyst. One of the examples of the exhaust state may be an NO ratio of NO to NOx flowing into the NOx purifying device, or may be a flow rate of the exhaust gas flowing through the NOx purifying device.
Hinsichtlich des Obigen passt die Wirkstoffzufuhrvorrichtung gemäß dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung die elektrische Leistung an, welche den Elektroden gemäß dem wenigstens einen des Katalysatorzustands oder des Abgaszustands zugeführt wird, das heißt, die elektrische Leistung wird gemäß dem benötigten Reformierverhältnis angepasst. Als ein Ergebnis wird eine verschwenderische Leistungszufuhr unterdrückt, wenn das benötigte Reformierverhältnis niedrig ist, wodurch ein elektrischer Verbrauch verringert werden kann.In view of the above, according to the aspect of the present disclosure, the drug delivery device adjusts the electric power supplied to the electrodes according to the at least one of the catalyst state and the exhaust state, that is, the electric power is adjusted according to the required reforming ratio. As a result, a wasteful power supply is suppressed when the required reforming ratio is low, whereby an electric consumption can be reduced.
Die Offenbarung zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen davon wird am besten aus der folgenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in welchen:The disclosure, together with additional objects, features and advantages thereof, will be best understood from the following description, the appended claims and the accompanying drawings, in which:
1 eine schematische Ansicht einer Wirkstoffzufuhrvorrichtung ist, welche auf ein Verbrennungssystem gemäß einer ersten Ausführungsform angewandt ist; 1 Fig. 10 is a schematic view of an active agent delivery device applied to a combustion system according to a first embodiment;
2 eine schematische Ansicht eines Mechanismus zum Erzeugen von Ozon gemäß der Ausführungsform ist; 2 Fig. 12 is a schematic view of a mechanism for generating ozone according to the embodiment;
3 eine schematische Ansicht eines Mechanismus zum Erzeugen eines reformierten HC gemäß der Ausführungsform ist; 3 Fig. 12 is a schematic view of a mechanism for generating a reformed HC according to the embodiment;
4 ein Flussdiagramm ist, welches einen Vorgang zum Umschalten der Erzeugung von Ozon und des reformierten HC gemäß der Ausführungsform veranschaulicht; 4 FIG. 15 is a flowchart illustrating a process for switching the generation of ozone and the reformed HC according to the embodiment; FIG.
5 ein Flussdiagramm ist, welches einen Subroutinenvorgang für eine Ozonerzeugungssteuerung wie in 4 gezeigt veranschaulicht; 5 FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine process for ozone generation control as in FIG 4 shown illustrated;
6 ein Flussdiagramm ist, welches einen Subroutinenvorgang für eine Erzeugungssteuerung eines reformierten Reduktionsmittels wie in 4 gezeigt veranschaulicht; 6 FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine process for a reformed reducing agent generation control as in FIG 4 shown illustrated;
7 ein Graph eines experimentellen Ergebnisses ist, welcher eine Variation eines gereinigten NOx-Verhältnisses beziehungsweise eines NOx-Reinigungsverhältnisses gemäß einer NOx-Katalysatortemperatur zeigt; 7 Fig. 12 is a graph of an experimental result showing a variation of a purified NOx ratio and a NOx purifying ratio, respectively, according to a NOx catalyst temperature;
8 ein Graph der Entladeleistung gemäß der NOx-Katalysatortemperatur unter einem Beispiel einer Entladeleistungssteuerung ist; 8th FIG. 10 is a graph of discharge power according to the NOx catalyst temperature under an example of discharge power control; FIG.
9 ein Graph eines experimentellen Ergebnisses ist, welches eine Variation eines NOx-Reinigungsverhältnisses gemäß einem NOx-Verhältnis zeigt; 9 Fig. 10 is a graph of an experimental result showing a variation of a NOx purifying ratio according to a NOx ratio;
10 ein Graph einer Entladeleistung gemäß dem NOx-Verhältnis unter einem Beispiel einer Entladeleistungssteuerung ist; 10 FIG. 15 is a graph of discharge power according to the NOx ratio under an example of discharge power control; FIG.
11 ein Flussdiagramm ist, welches einen Subroutinenvorgang für eine NO-Verhältnisabschätzungssteuerung wie in 6 gezeigt veranschaulich; 11 FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine procedure for NO ratio estimation control as in FIG 6 shown illustrative;
12 ein Graph ist, welcher eine Variation des aktuellen NO-Verhältnisses gemäß einer DOC-Temperatur zeigt, wenn eine Basis-DOC-Temperatur niedriger ist als eine DOC-Aktiviertemperatur; und 12 FIG. 12 is a graph showing a variation of the current NO ratio according to a DOC temperature when a base DOC temperature is lower than a DOC activating temperature; FIG. and
13 ein Graph ist, welcher eine Variation des aktuellen NO-Verhältnisses gemäß der DOC-Temperatur zeigt, wenn die Basis-DOC-Temperatur höher ist als die DOC-Aktivierungstemperatur. 13 FIG. 12 is a graph showing a variation of the current NO ratio according to the DOC temperature when the base DOC temperature is higher than the DOC activation temperature.
Hierin nachstehend wird eine Mehrzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. In jeder Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen entsprechenden Konfigurationselementen zugewiesen und es gibt einen Fall, in welchem duplizierte Beschreibungen ausgelassen sind. In jeder Ausführungsform ist, wenn nur ein Teil einer Konfiguration einer Ausführungsform beschrieben ist, eine entsprechende Konfiguration einer anderen Ausführungsform, welche vorangehend beschrieben ist, auf den anderen Teil der Konfiguration der Ausführungsform anwendbar. Insofern als es keine Probleme mit einer Kombination der Konfigurationen gibt, können die Konfigurationen nicht nur zusammen wie in jeder Ausführungsform erläutert kombiniert werden, sondern es können auch die Konfigurationen der Mehrzahl von Ausführungsformen teilweise zusammen kombiniert werden, auch wenn die teilweisen Kombinationen der Konfigurationen nicht erläutert sind.Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In each embodiment, the same reference numerals are assigned to corresponding configuration items, and there is a case where duplicated descriptions are omitted. In each embodiment, when only a part of a configuration of one embodiment is described, a corresponding configuration of another embodiment described above is applicable to the other part of the configuration of the embodiment. Inasmuch as there are no problems with a combination of the configurations, not only can the configurations be combined together as explained in each embodiment, but also the configurations of the plurality of embodiments can be partially combined together, even though the partial combinations of the configurations are not explained are.
Ein Verbrennungssystem, wie es in 1 veranschaulicht ist, weist eine interne Verbrennungsmaschine 10, einen Lader 11, einen Dieselpartikelfilter (DPF = Diesel Particular Filter) 14, eine DPF-Regenerationsvorrichtung (regenerierender beziehungsweise Regenerier-DOC) 14a, eine NOx-Reinigungsvorrichtung beziehungsweise -Aufbereitungsvorrichtung 15, eine Reduktionsmittel-Reinigungsvorrichtung beziehungsweise -Aufbereitungsvorrichtung (Reinigungs- beziehungsweise Aufbereitungs-DOC) 16 und eine Wirkstoffzufuhrvorrichtung auf. Das Verbrennungssystem ist an einem Fahrzeug angebracht und das Fahrzeug wird durch eine Ausgabe von der internen Verbrennungsmaschine 10 angetrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die interne Verbrennungsmaschine 10 eine Kompressions-Selbstzünde-Dieselmaschine, welche Dieselkraftstoff für die Verbrennung verwendet.A combustion system, as in 1 has an internal combustion engine 10 , a loader 11 , a Diesel Particulate Filter (DPF) 14 , a DPF regeneration device (Regenerating DOC) 14a , an NOx purification device 15 , a reducing agent cleaning device or treatment device (cleaning or processing DOC) 16 and an agent delivery device. The combustion system is mounted on a vehicle and the vehicle is powered by an output from the internal combustion engine 10 driven. In the present embodiment, the internal combustion engine 10 a compression auto-ignition diesel engine that uses diesel fuel for combustion.
Der Lader 11 weist eine Turbine 11a, eine sich drehende Welle 11b und einen Kompressor 11c auf. Die Turbine 11a ist in einer Abgaspassage 10ex für die interne Verbrennungsmaschine 10 angeordnet und dreht sich durch die kinetische Energie von Abgas. Die sich drehende Welle beziehungsweise Drehwelle 11b verbindet ein Flügelrad der Turbine 11a mit einem Flügelrad des Kompressors 11c und überträgt eine Drehkraft der Turbine 11a auf den Kompressor 11c. Der Kompressor 11c ist in einer Ansaugpassage 10in der internen Verbrennungsmaschine 10 angeordnet und führt Ansaugluft nach dem Komprimieren (das heißt Aufladen) der Ansaugluft der internen Verbrennungsmaschine 10 zu.The loader 11 has a turbine 11a , a rotating shaft 11b and a compressor 11c on. The turbine 11a is in an exhaust passage 10ex for the internal combustion engine 10 arranged and turns by the kinetic energy of exhaust gas. The rotating shaft or rotating shaft 11b connects an impeller of the turbine 11a with an impeller of the compressor 11c and transmits a torque of the turbine 11a on the compressor 11c , The compressor 11c is in a suction passage 10in the internal combustion engine 10 and introduces intake air after compressing (ie, charging) the intake air of the internal combustion engine 10 to.
Ein Kühler 12 ist in der Ansaugpassage 10in stromabwärts des Kompressors 11c angeordnet. Der Kühler 12 kühlt Ansaugluft, welche durch den Kompressor 11c komprimiert wird, und die komprimierte Ansaugluft, welche durch den Kühler 12 gekühlt wird, wird in mehrere Verbrennungskammern der internen Verbrennungsmaschine 10 durch einen Ansaugkrümmer beziehungsweise eine Ansaugleitung verteilt, nachdem eine Flussmenge beziehungsweise Strömungsmenge der komprimierten Ansaugluft durch ein Drosselventil 13 angepasst ist.A cooler 12 is in the intake passage 10in downstream of the compressor 11c arranged. The cooler 12 Cools intake air, which passes through the compressor 11c is compressed, and the compressed intake air passing through the radiator 12 Is cooled, is in several combustion chambers of the internal combustion engine 10 distributed by an intake manifold or a suction pipe, after a flow amount or flow amount of the compressed intake air through a throttle valve 13 is adjusted.
Der Regenerier-DOC 14a (Dieseloxidationskatalysator = Diesel Oxidation Catalyst = DOC), der DPF 14 (DPF = Diesel Particulate Filter = Dieselpartikelfilter), die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 und der Reinigungs- beziehungsweise Aufbereitungs-DOC 16 sind in dieser Reihenfolge in der Abgaspassage 10ex stromabwärts der Turbine 11a angeordnet. Der DPF 14 sammelt Partikel, welche in Abgas enthalten sind. Der Regenerier-DOC 14a weist einen Katalysator auf, welcher unverbrannten Kraftstoff, welcher in dem Abgas enthalten ist, oxidiert und welcher den unverbrannten Kraftstoff verbrennt. Durch ein Verbrennen des unverbrannten Kraftstoffs werden die Partikel, welche durch den DPF 14 gesammelt werden, verbrannt, und der DPF 14 wird regeneriert, wodurch die Sammelkapazität des DPF 14 aufrechterhalten wird. Es sollte festgehalten werden, dass dieses Verbrennen durch den unverbrannten Kraftstoff innerhalb des Regenerier-DOC 14a nicht konstant sondern vorübergehend ausgeführt wird, wenn die Regeneration des DPF 14 benötigt wird. The Regenerating DOC 14a (Diesel Oxidation Catalyst = Diesel Oxidation Catalyst = DOC), the DPF 14 (DPF = Diesel Particulate Filter = Diesel Particulate Filter), the NOx purifier 15 and the cleaning or conditioning DOC 16 are in this order in the exhaust passage 10ex downstream of the turbine 11a arranged. The DPF 14 collects particles that are contained in exhaust gas. The Regenerating DOC 14a has a catalyst that oxidizes unburned fuel contained in the exhaust gas and that burns the unburned fuel. By burning the unburned fuel, the particles passing through the DPF 14 be collected, burned, and the DPF 14 is regenerated, increasing the collection capacity of the DPF 14 is maintained. It should be noted that this burning by the unburned fuel within the regenerating DOC 14a not constant but temporarily running when the regeneration of the DPF 14 is needed.
Eine Zufuhrpassage 35 der Wirkstoffzufuhrvorrichtung ist mit der Abgaspassage 10ex stromabwärts des DPF 14 und stromaufwärts der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 verbunden. Ein reformiertes Reduktionsmittel, welches durch die Wirkstoffzufuhrvorrichtung erzeugt wird, wird in die Abgaspassage 10ex durch die Zufuhrpassage 35 zugeführt. Das reformierte Reduktionsmittel wird durch ein teilweises Oxidieren von Kohlenwasserstoff (das heißt Kraftstoff), welcher als ein Reduktionsmittel verwendet wird, in teilweise oxidierten Kohlenwasserstoff erzeugt, wie später unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden wird.A feed passage 35 the drug delivery device is with the exhaust passage 10ex downstream of the DPF 14 and upstream of the NOx purification device 15 connected. A reformed reducing agent generated by the drug delivery device becomes the exhaust passage 10ex through the feed passage 35 fed. The reformed reducing agent is generated by partially oxidizing hydrocarbon (that is, fuel) used as a reducing agent into partially oxidized hydrocarbon, as described later with reference to FIG 2 will be described.
Die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 weist einen Bienenwabenträger 15b zum Tragen eines Reduktionskatalysators und ein Gehäuse 15a, welches den Träger 15b darin einhaust, auf. Die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 reinigt beziehungsweise bereitet NOx, welches in Abgas enthalten ist, durch eine Reaktion von NOx mit dem reformierten Reduktionsmittel in der Anwesenheit des Reduktionskatalysators auf, das heißt ein Reduktionsvorgang von NOx zu N2. Es sollte festgehalten werden, dass, obwohl O2 im Abgas zusätzlich zu NOx auch enthalten ist, das reformierte Reduktionsmittel selektiv (vorzugsweise) mit NOx in der Anwesenheit von O2 reagiert.The NOx purification device 15 has a honeycomb carrier 15b for supporting a reduction catalyst and a housing 15a which is the carrier 15b in it, on. The NOx purification device 15 NOx, which is contained in exhaust gas, purifies by reacting NOx with the reformed reducing agent in the presence of the reducing catalyst, that is, reducing NOx to N 2 . It should be noted that although O 2 is also contained in the exhaust gas in addition to NOx, the reformed reducing agent selectively (preferably) reacts with NOx in the presence of O 2 .
In der vorliegenden Ausführungsform hat der Reduktionskatalysator eine Adsorptivität, um NOx zu adsorbieren. Genauer demonstriert der Reduktionskatalysator die Adsorptivität zum Adsorbieren von NOx in Abgas, wenn eine Katalysatortemperatur niedriger als eine Aktivierungstemperatur ist, bei welcher die Reduktionsreaktion durch den Reduktionskatalysator auftreten kann. Indessen wird, wenn die Katalysatortemperatur höher als die Aktivierungstemperatur ist, NOx, welches durch den Reduktionskatalysator adsorbiert ist, durch das reformierte Reduktionsmittel reduziert und wird dann von dem Reduktionskatalysator freigegeben. Beispielsweise kann die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 eine NOx-Adsorbtionsleistungsfähigkeit mit einem Silber-/Aluminiumoxid-Katalysator vorsehen, welcher durch den Träger 15b getragen wird.In the present embodiment, the reduction catalyst has adsorptivity to adsorb NOx. More specifically, the reduction catalyst demonstrates the adsorptivity for adsorbing NOx into exhaust gas when a catalyst temperature is lower than an activation temperature at which the reduction reaction by the reduction catalyst may occur. Meanwhile, when the catalyst temperature is higher than the activation temperature, NOx adsorbed by the reduction catalyst is reduced by the reformed reducing agent and then released from the reduction catalyst. For example, the NOx purification device 15 provide a NOx Adsorbtionsleistungsfähigkeit with a silver / alumina catalyst, which by the carrier 15b will be carried.
Der Reinigungs-DOC 16 hat ein Gehäuse, welches einen Träger, welcher einen Oxidationskatalysator trägt, einhaust. Der Reinigungs-DOC 16 oxidiert das Reduktionsmittel, welches von der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 ausströmt ohne für die NOx-Reduktion verwendet zu werden, in der Anwesenheit eines Oxidationskatalysators. Demnach kann verhindert werden, dass das Reduktionsmittel in die Atmosphäre durch einen Auslass der Abgaspassage 10ex freigesetzt wird. Es sollte festgehalten werden, dass eine Aktivierungstemperatur des Oxidationskatalysators (beispielsweise 200 Grad Celsius) niedriger ist als die Aktivierungstemperatur (beispielsweise 250 Grad Celsius) des Reduktionskatalysators.The cleaning DOC 16 has a housing which houses a support carrying an oxidation catalyst. The cleaning DOC 16 oxidizes the reducing agent released by the NOx purification device 15 flows out without being used for NOx reduction in the presence of an oxidation catalyst. Thus, the reducing agent can be prevented from being released into the atmosphere through an outlet of the exhaust gas passage 10ex is released. It should be noted that an activation temperature of the oxidation catalyst (eg, 200 degrees Celsius) is lower than the activation temperature (eg, 250 degrees Celsius) of the reduction catalyst.
Als Nächstes wird die Wirkstoffzufuhrvorrichtung untenstehend beschrieben werden. Allgemein erzeugt die Wirkstoffzufuhrvorrichtung das reformierte Reduktionsmittel und führt das reformierte Reduktionsmittel in die Abgaspassage 10ex durch die Zuführpassage 35 zu. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung weist einen Entladereaktor 20, eine Luftpumpe 31, einen Kraftstoffinjektor 33 und einen elektrischen Heizer 34 auf. Der Entladereaktor 20 weist eine Mehrzahl eines Paars von Elektroden 21 auf. Eines der Paare der Elektroden 21 ist auf Masse gelegt beziehungsweise geerdet und das andere wird mit einer Hochspannung versorgt, wenn elektrische Leistung dem Entladereaktor 20 zugeführt wird. Jede der Elektroden 21 hat eine Plattenform und ist einander parallel zugewandt. Ein Mikrocomputer 81 einer elektrischen Steuereinheit (ECU = Electric Control Unit = Elektrische Steuereinheit) 80 steuert die elektrische Leistungszufuhr zu den Elektroden 21.Next, the drug delivery device will be described below. Generally, the drug delivery device generates the reformed reductant and introduces the reformed reductant into the exhaust passage 10ex through the Zuführpassage 35 to. The drug delivery device has a discharge reactor 20 , an air pump 31 , a fuel injector 33 and an electric heater 34 on. The unloading reactor 20 has a plurality of a pair of electrodes 21 on. One of the pairs of electrodes 21 is grounded or earthed and the other is supplied with a high voltage when electrical power is supplied to the discharge reactor 20 is supplied. Each of the electrodes 21 has a plate shape and faces each other in parallel. A microcomputer 81 an electrical control unit (ECU = Electric Control Unit = Electric Control Unit) 80 controls the electrical power supply to the electrodes 21 ,
Ein Gehäuse 30 ist stromaufwärts des Entladereaktors 20 angeordnet und eine Mischkammer 30a ist innerhalb des Gehäuses 30 begrenzt beziehungsweise definiert. Die Luftpumpe 31 blast Luft durch ein Blasrohr 32 in die Mischkammer 30a. Die Luftpumpe 31 wird durch einen Elektromotor, welcher durch den Mikrocomputer 81 gesteuert wird, angetrieben. Die Luftpumpe 31 bläst atmosphärische Luft beziehungsweise Außenluft mit einer atmosphärischen Temperatur beziehungsweise Außentemperatur und einem atmosphärischen Druck beziehungsweise Außendruck, welcher um die Wirkstoffzufuhrvorrichtung existiert. Da Luft Sauerstoffmoleküle aufweist, führt die Luftpumpe 31 Gas einschließlich Sauerstoff in die Mischkammer 30a zu. Hierin nachstehend wird auf solches Gas, welches wenigstens Sauerstoff aufweist, als Sauerstoffgas Bezug genommen. Die Luftpumpe 31 kann eines von Beispielen eines „Sauerstoffzuführers” sein, welcher Sauerstoffgas in den Entladereaktor 20 zuführt.A housing 30 is upstream of the discharge reactor 20 arranged and a mixing chamber 30a is inside the case 30 limited or defined. The air pump 31 blows air through a blowpipe 32 into the mixing chamber 30a , The air pump 31 is powered by an electric motor, which is controlled by the microcomputer 81 is driven, driven. The air pump 31 atmospheric air blows outside air at an atmospheric temperature or outside temperature and an atmospheric pressure or external pressure existing around the drug delivery device. Since air contains oxygen molecules, the air pump leads 31 Gas including oxygen in the mixing chamber 30a to. Hereinafter, such gas having at least oxygen is referred to as oxygen gas taken. The air pump 31 may be one of examples of an "oxygen supply" which oxygen gas into the discharge reactor 20 supplies.
Eine Pumpe 33p führt Kraftstoff in flüssiger Form (flüssigen Kraftstoff) innerhalb eines Kraftstofftanks 33t in den Kraftstoffinjektor 33 zu, und der flüssige Kraftstoff wird in die Mischkammer 30a durch Einspritzlöcher beziehungsweise Injektionslöcher des Kraftstoffinjektors 33 eingespritzt. Der Kraftstoff innerhalb des Kraftstofftanks 33t wird auch zur Verbrennung verwendet, wie obenstehend erläutert ist. Das heißt, dass der Kraftstoff in dem Kraftstofftank 33t allgemein für eine Verbrennung der internen Verbrennungsmaschine 10 und als ein Reduktionsmittel verwendet wird. Der Kraftstoffinjektor 33 hat ein Injektionsventil beziehungsweise Einspritzventil, und das Ventil wird durch eine elektromagnetische Kraft durch ein elektromagnetisches Solenoid betätigt, und der Mikrocomputer 81 steuert die elektrische Leistungszufuhr zu dem elektromagnetischen Solenoid. Der Kraftstoffinjektor 33 kann eines von Beispielen eines ”Kohlenwasserstoffzuführers” sein, welcher Kohlenwasserstoff dem elektrischen Heizer 34 durch ein Einspritzen von Kraftstoff zuführt.A pump 33p carries fuel in liquid form (liquid fuel) inside a fuel tank 33t in the fuel injector 33 too, and the liquid fuel gets into the mixing chamber 30a through injection holes or injection holes of the fuel injector 33 injected. The fuel inside the fuel tank 33t is also used for combustion, as explained above. That is, the fuel in the fuel tank 33t generally for combustion of the internal combustion engine 10 and used as a reducing agent. The fuel injector 33 has an injection valve, and the valve is actuated by an electromagnetic force by an electromagnetic solenoid, and the microcomputer 81 controls the electric power supply to the electromagnetic solenoid. The fuel injector 33 may be one of examples of a "hydrocarbon feed" which hydrocarbon is the electric heater 34 supplied by injecting fuel.
Der elektrische Heizer 34 ist innerhalb der Mischkammer 30a angeordnet und erwärmt den flüssigen Kraftstoff, welcher durch den Kraftstoffinjektor 33 eingespritzt wird. Der Mikrocomputer 81 steuert die elektrische Leistungszufuhr zu dem elektrischen Heizer 34. Der Kraftstoff, welcher durch den elektrischen Heizer 34 erwärmt wird, wird in Gasform (verdampfter Kraftstoff) innerhalb der Mischkammer 30a verdampft, und der verdampfte Kraftstoff wird weiter durch den elektrischen Heizer 34 erwärmt, um auf einer gegebenen Temperatur oder höher zu sein. Als ein Ergebnis wird Kraftstoff thermisch in Kohlenwasserstoff, welcher einer Kohlenstoffanzahl geringer als der Kraftstoff hat, zersetzt, das heißt ein Cracking beziehungsweise Aufbrechen tritt auf. Da Kohlenwasserstoff, welcher eine niedrige Kohlenstoffanzahl hat, einen niedrigen Siedepunkt hat, wird unterdrückt, dass der verdampfte Kraftstoff aus der Gasform in flüssige Form zurückkehrt.The electric heater 34 is inside the mixing chamber 30a arranged and heats the liquid fuel, which through the fuel injector 33 is injected. The microcomputer 81 controls the electric power supply to the electric heater 34 , The fuel passing through the electric heater 34 is heated in gaseous form (vaporized fuel) within the mixing chamber 30a evaporates, and the vaporized fuel continues through the electric heater 34 heated to be at a given temperature or higher. As a result, fuel is thermally decomposed into hydrocarbon having a carbon number less than the fuel, that is, cracking occurs. Since hydrocarbon which has a low carbon number has a low boiling point, it is suppressed that the vaporized fuel returns from the gaseous form to liquid form.
In der Mischkammer 30a wird der Kraftstoff, welcher durch Wärme des elektrischen Heizers 34 verdampft und gecrackt beziehungsweise aufgebrochen ist, mit Luft vermischt, welche Sauerstoffgas aufweist, welches durch die Luftpumpe 31 zugeführt wird. Das gemischte Gas strömt durch eine Entladepassage 21a zwischen dem Paar der Elektroden 21 des Entladereaktors 20 hindurch und wird in die Abgaspassage 10ex durch die Zufuhrpassage 35 zugeführt. Der Entladereaktor 20 oxidiert Kohlenwasserstoff, welcher in dem gemischten Gas enthalten ist, um das reformierte Reduktionsmittel zu erzeugen. Als Nächstes wird der Reaktionsvorgang der Erzeugung des reformierten Reduktionsmittels unter Bezugnahme auf 2 beschrieben werden.In the mixing chamber 30a is the fuel, which is due to heat of the electric heater 34 vaporized and cracked or broken up, mixed with air having oxygen gas passing through the air pump 31 is supplied. The mixed gas flows through a discharge passage 21a between the pair of electrodes 21 of the unloading reactor 20 through and gets into the exhaust passage 10ex through the feed passage 35 fed. The unloading reactor 20 oxidizes hydrocarbon contained in the mixed gas to produce the reformed reducing agent. Next, the reaction process of producing the reformed reducing agent will be described with reference to FIG 2 to be discribed.
Wie durch (1) in 2 angezeigt ist, kollidiert ein Elektron, welches von der Elektrode 21 emittiert wird, mit Sauerstoffgas (einem Sauerstoffmolekül), und dann wird das Sauerstoffmolekül in aktiven Sauerstoff ionisiert (siehe (2) in 2). Als Nächstes reagiert der aktive Sauerstoff mit Kraftstoff in Gasform (das heißt Kohlenwasserstoff), welcher in dem gemischten Gas enthalten ist, und oxidiert den Kohlenwasserstoff teilweise (siehe (3) in 2). Als ein Ergebnis wird ein reformiertes Reduktionsmittel erzeugt (siehe (4) in 2). Eines von Beispielen des reformierten Reduktionsmittels kann ein teilweises Oxid sein, welches durch ein Oxidieren eines Teils von Kohlenwasserstoff mit einer Hydroxylgruppe (OH) oder einer Aldehydgruppe (CHO) erzeugt wird.As indicated by (1) in 2 is displayed, an electron collides with the electrode 21 is emitted with oxygen gas (an oxygen molecule), and then the oxygen molecule is ionized into active oxygen (see (2) in FIG 2 ). Next, the active oxygen reacts with fuel in gaseous form (that is, hydrocarbon) contained in the mixed gas, and partially oxidizes the hydrocarbon (see (3) in FIG 2 ). As a result, a reformed reducing agent is produced (see (4) in 2 ). One of examples of the reformed reducing agent may be a partial oxide produced by oxidizing a part of hydrocarbon having a hydroxyl group (OH) or an aldehyde group (CHO).
Der Entladereaktor 20 erzeugt aktiv Ozon, wie in 3 gezeigt ist, wenn der Kraftstoffinjektor 33 ein Zuführen von Kraftstoff in den Entladereaktor 20 stoppt. Das heißt, dass ein Elektron, welches von der Elektrode 21 emittiert wird, mit Sauerstoffgas (Sauerstoffmolekül), welches durch die Luftpumpe 31 zugeführt wird, kollidiert (siehe (1) in 3). Demnach wird das Sauerstoffmolekül in aktiven Sauerstoff ionisiert (siehe (2) in 3). Und dann wird der aktive Sauerstoff mit den Sauerstoffmolekülen, welche durch die Luftpumpe 31 zugeführt werden, oxidiert (siehe (5) und (6) in 3).The unloading reactor 20 actively generates ozone, as in 3 shown when the fuel injector 33 supplying fuel to the discharge reactor 20 stops. That is, an electron, which comes from the electrode 21 is emitted with oxygen gas (oxygen molecule), which passes through the air pump 31 is fed, collide (see (1) in 3 ). Thus, the oxygen molecule is ionized into active oxygen (see (2) in 3 ). And then the active oxygen gets in contact with the oxygen molecules passing through the air pump 31 are oxidized (see (5) and (6) in 3 ).
In Kürze ändert, wenn die Luftpumpe 31 arbeitet und elektrische Leistung den Elektroden 21 zugeführt wird, der Entladereaktor 20 Sauerstoffgas in einem Plasmazustand durch einen Glimmentladevorgang, und die Sauerstoffmoleküle werden in den aktiven Sauerstoff ionisiert. Unter einer solchen Situation erzeugt, wenn Kraftstoff in den Entladereaktor 20 zugeführt wird, der Entladereaktor 20 ein reformiertes Reduktionsmittel durch ein teilweises Oxidieren des Kraftstoffs mit dem aktiven Sauerstoff. Wohingegen der Entladereaktor 20, wenn die Kraftstoffzufuhr in den Entladereaktor 20 gestoppt ist, Ozon aus dem Sauerstoffgas mit dem aktiven Sauerstoff erzeugt. Das reformierte Reduktionsmittel oder das Ozon, welche innerhalb des Entladereaktors 20 erzeugt werden, strömen durch die Entladepassage 21a zwischen dem Paar der Elektroden 21 aufgrund des Blasdrucks durch die Luftpumpe 31 aus und werden dann in die Abgaspassage 10ex durch die Zufuhrpassage 35 zugeführt.Coming soon changes when the air pump 31 works and electrical power to the electrodes 21 is fed, the discharge reactor 20 Oxygen gas in a plasma state by a glow discharge process, and the oxygen molecules are ionized into the active oxygen. Under such a situation, when fuel is generated in the discharge reactor 20 is fed, the discharge reactor 20 a reformed reducing agent by partially oxidizing the fuel with the active oxygen. Whereas the unloading reactor 20 when the fuel supply to the discharge reactor 20 is stopped, ozone generated from the oxygen gas with the active oxygen. The reformed reducing agent or ozone, which within the discharge reactor 20 are generated, flow through the discharge passage 21a between the pair of electrodes 21 due to the blowing pressure through the air pump 31 and then into the exhaust passage 10ex through the feed passage 35 fed.
Der Mikrocomputer 81 der ECU 80 weist eine Speichereinheit auf, um Programme zu speichern, und eine zentrale Verarbeitungseinheit, welche eine arithmetische Verarbeitung gemäß den Programmen, welche in der Speichereinheit gespeichert sind, ausführt. Die ECU 80 steuert den Betrieb der internen Verbrennungsmaschine 10 basierend auf Erfassungswerten von Sensoren. Die Sensoren können einen Gaspedalsensor 91, einen Maschinengeschwindigkeitssensor 92, einen Drosselklappenöffnungssensor 93, einen Ansaugluftdrucksensor 94, einen Ansaugmengensensor 95, einen Abgastemperatursensor 96 oder dergleichen aufweisen.The microcomputer 81 the ECU 80 has a storage unit to store programs, and a central processing unit that performs arithmetic processing in accordance with the programs stored in the storage unit. The ECU 80 controls the operation of the internal combustion engine 10 based on detection values of sensors. The sensors can be an accelerator pedal sensor 91 , a machine speed sensor 92 , a throttle opening sensor 93 , an intake air pressure sensor 94 , an intake quantity sensor 95 , an exhaust gas temperature sensor 96 or the like.
Der Gaspedalsensor 91 erfasst einen Niederdrückbetrag eines Gaspedals eines Fahrzeugs durch einen Fahrzeugführer. Der Maschinengeschwindigkeitssensor 92 erfasst eine Drehgeschwindigkeit einer Ausgangswelle 10a der internen Verbrennungsmaschine 10. Der Drosselklappenöffnungssensor 93 erfasst einen Öffnungsbetrag des Drosselventils 13. Der Ansaugluftdrucksensor 94 erfasst einen Druck der Ansaugpassage 10in an einer Position stromabwärts des Drosselventils 13. Der Ansaugmengensensor 95 erfasst eine Massenströmungsrate beziehungsweise Massenflussrate von Ansaugluft.The accelerator pedal sensor 91 detects a depression amount of an accelerator pedal of a vehicle by a driver. The machine speed sensor 92 detects a rotational speed of an output shaft 10a the internal combustion engine 10 , The throttle opening sensor 93 detects an opening amount of the throttle valve 13 , The intake air pressure sensor 94 detects a pressure of the intake passage 10in at a position downstream of the throttle valve 13 , The intake quantity sensor 95 detects a mass flow rate or mass flow rate of intake air.
Die ECU 80 steuert allgemein eine Menge und ein Injektionstiming von Kraftstoff für die Verbrennung, welcher von einem Kraftstoffinjektionsventil (nicht gezeigt) eingespritzt wird, gemäß einer Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 10a und einer Maschinenlast der internen Verbrennungsmaschine 10. Weiterhin steuert die ECU 80 den Betrieb der Wirkstoffzufuhrvorrichtung basierend auf einer Abgastemperatur, welche durch den Abgastemperatursensor 96 erfasst wird. In anderen Worten gesagt schaltet der Mikrocomputer 81 zwischen der Erzeugung des reformierten Reduktionsmittels und der Erzeugung des Ozons durch ein wiederholtes Ausführen eines Vorgangs (d. h. eines Programms) um, wie in 4 gezeigt ist, zu einer vorbestimmten Zeitdauer. Der Vorgang startet, wenn ein Zündschalter angeschaltet wird, und wird konstant ausgeführt, während die interne Verbrennungsmaschine 10 läuft.The ECU 80 In general, controls an amount and an injection timing of fuel for combustion, which is injected from a fuel injection valve (not shown), according to a rotational speed of the output shaft 10a and an engine load of the internal combustion engine 10 , Furthermore, the ECU controls 80 the operation of the drug delivery device based on an exhaust gas temperature, which by the exhaust gas temperature sensor 96 is detected. In other words, the microcomputer turns off 81 between the generation of the reformed reducing agent and the generation of the ozone by repeatedly executing an operation (ie, a program) as in 4 is shown at a predetermined time. The process starts when an ignition switch is turned on, and is made constant while the internal combustion engine 10 running.
Bei Schritt 10 der 4 bestimmt der Mikrocomputer 81, ob die interne Verbrennungsmaschine 10 läuft. Wenn die interne Verbrennungsmaschine nicht läuft, wird der Betrieb der Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung bei Schritt 15 gestoppt. Genauer wird, wenn elektrische Leistung der Luftpumpe 31, dem Kraftstoffinjektor 33 und dem elektrischen Heizer 34 zugeführt wird, die elektrische Leistungszufuhr gestoppt. Indessen wird, wenn die interne Verbrennungsmaschine 10 läuft, die Reduktionsmittelzufuhrvorrichtung gemäß einer Temperatur des Reduktionskatalysators (NOx-Katalysatortemperatur) innerhalb der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 betrieben.At step 10 of the 4 the microcomputer determines 81 whether the internal combustion engine 10 running. When the internal combustion engine is not running, the operation of the reducing agent supply device at step 15 stopped. It becomes more precise when electrical power of the air pump 31 , the fuel injector 33 and the electric heater 34 is supplied, the electric power supply stopped. Meanwhile, when the internal combustion engine 10 runs, the reducing agent supply device according to a temperature of the reduction catalyst (NOx catalyst temperature) within the NOx purification device 15 operated.
Genauer wird bei Schritt 11 die Luftpumpe 31 mit einer vorbestimmten Leistungsmenge beziehungsweise einem vorbestimmten Leistungsbetrag betrieben. Als Nächstes wird bei Schritt 12 bestimmt, ob die NOx-Katalysatortemperatur niedriger als eine Aktivierungstemperatur T1 des Reduktionskatalysators (beispielsweise 250 Grad Celsius) ist. Die NOx-Katalysatortemperatur wird unter Verwendung einer Abgastemperatur abgeschätzt, welche durch den Abgastemperatursensor 96 erfasst wird. Es sollte festgehalten werden, dass die Aktivierungstemperatur des Reduktionskatalysators eine Temperatur ist, bei welcher das reformierte Reduktionsmittel NOx durch den Reduktionsvorgang reinigen kann.Exactly becomes at step 11 the air pump 31 operated with a predetermined amount of power or a predetermined amount of power. Next will be at step 12 determines whether the NOx catalyst temperature is lower than an activation temperature T1 of the reduction catalyst (for example, 250 degrees Celsius). The NOx catalyst temperature is estimated using an exhaust temperature determined by the exhaust temperature sensor 96 is detected. It should be noted that the activation temperature of the reduction catalyst is a temperature at which the reformed reducing agent can purify NOx by the reduction process.
Wenn bestimmt wird, dass die NOx-Katalysatortemperatur niedriger als die Aktivierungstemperatur T1 ist, wird ein Subroutinenvorgang für eine Ozonerzeugungssteuerung wie in 5 gezeigt ausgeführt (Schritt 13). Anfänglich wird bei Schritt 20 in 5 ein vorbestimmter Leistungsbetrag den Elektroden 21 des Entladereaktors 20 zugeführt, um eine elektrische Entladung zu starten. Als Nächstes wird bei Schritt 21 die elektrische Leistungszufuhr zu dem elektrischen Heizer 34 gestoppt, und eine elektrische Zufuhr zu dem Kraftstoffinjektor 33 wird bei Schritt 22 gestoppt.When it is determined that the NOx catalyst temperature is lower than the activation temperature T1, a subroutine process for an ozone generation control as in FIG 5 shown executed (step 13 ). Initially, at step 20 in 5 a predetermined amount of power to the electrodes 21 of the unloading reactor 20 supplied to start an electric discharge. Next will be at step 21 the electric power supply to the electric heater 34 stopped, and an electric supply to the fuel injector 33 becomes at step 22 stopped.
Gemäß der Ozonerzeugungssteuerung entlädt sich der Entladereaktor 20 elektrisch mit Luft, welche in den Entladereaktor 20 zugeführt wird, jedoch ohne Kraftstoffzufuhr. Demnach wird, wie in 3 gezeigt ist, Ozon erzeugt, und das erzeugte Ozon wird in die Abgaspassage 10ex durch die Zufuhrpassage 35 zugeführt.According to the ozone generation control, the discharge reactor discharges 20 electrically with air which enters the discharge reactor 20 is supplied, but without fuel. Accordingly, as in 3 is shown, generates ozone, and the generated ozone is in the exhaust passage 10ex through the feed passage 35 fed.
In 4 wird, wenn bestimmt wird, dass die NOx-Katalysatortemperatur gleich oder höher als die Aktivierungstemperatur T1 ist, eine Subroutine für eine Erzeugungssteuerung für ein reformiertes Reduktionsmittel wie in 6 gezeigt ausgeführt (Schritt 14). Bei Schritt 30 in 6 wird der elektrische Heizer 34 mit einer vorbestimmten Leistungszufuhr betrieben. Als Nächstes wird bei Schritt 31 eine NOx-Menge, welche in dem Abgas, welches in die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 strömt, enthalten ist, und eine adsorbierte NOx-Menge, welche in der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 adsorbiert ist, basierend auf einem Betriebszustand beziehungsweise einer Betriebsbedingung der internen Verbrennungsmaschine 10.In 4 When it is determined that the NOx catalyst temperature is equal to or higher than the activation temperature T1, a subroutine for a reformed reductant generation control as in FIG 6 shown executed (step 14 ). At step 30 in 6 becomes the electric heater 34 operated with a predetermined power supply. Next will be at step 31 an amount of NOx contained in the exhaust gas which enters the NOx purification device 15 flows, is contained, and an adsorbed amount of NOx, which in the NOx purification device 15 is adsorbed based on an operating condition of the internal combustion engine 10 ,
Ein bestimmtes Beispiel zum Berechnen der NOx-Menge wird untenstehend beschrieben werden. Die NOx-Menge in Abgas variiert gemäß dem Betriebszustand der internen Verbrennungsmaschine 10. Beispielsweise gibt es eine hohe Korrelation zwischen einem Ausgabedrehmoment der internen Verbrennungsmaschine 10 und der NOx-Menge und zwischen einer Maschinendrehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine und der NOx-Menge. Demnach wird ein eine Abbildung beziehungsweise eine Kennlinie beziehungsweise ein Kennfeld der Nox-Menge entsprechend einem Ausgabedrehmoment und einer Maschinendrehgeschwindigkeit experimentell vorab bereitgestellt und die Kennlinie wird in dem Mikrocomputer 81 gespeichert. Und dann werden ein aktuelles Ausgabedrehmoment oder ein Zielausgabedrehmoment und eine aktuelle Maschinendrehgeschwindigkeit erlangt, wenn die interne Verbrennungsmaschine 10 läuft. Die NOx-Menge wird unter Bezugnahme auf die Kennlinie, welche in dem Mikrocomputer 81 gespeichert ist, basierend auf dem Ausgangsdrehmoment und der Maschinendrehgeschwindigkeit, welche erlangt werden, berechnet.A specific example of calculating the amount of NOx will be described below. The amount of NOx in exhaust gas varies according to the operating state of the internal combustion engine 10 , For example, there is a high correlation between an output torque of the internal combustion engine 10 and the amount of NOx and between an engine rotational speed of the internal combustion engine and the amount of NOx. Accordingly, an image or a map of the NOx amount corresponding to an output torque and an engine rotational speed is experimentally provided in advance and the characteristic becomes in the microcomputer 81 saved. And then, a current output torque or output torque and a current engine rotation speed are obtained when the internal combustion engine 10 running. The amount of NOx will be described with reference to the characteristics used in the microcomputer 81 is calculated based on the output torque and the engine rotation speed which are obtained.
Technisch bedeutet die NOx-Menge eine NOx-Menge pro Einheitszeit, das heißt eine NOx-Strömungsrate beziehungsweise -Flussrate. Die adsorbierte NOx-Menge wird, basierend auf Änderungen der NOx-Menge wie berechnet, berechnet. Beispielsweise wird ein integrierter Wert der NOx-Menge während einer Aufwärmbetriebszeit der internen Verbrennungsmaschine 10 als die adsorbierte NOx-Menge berechnet. Die Aufwärmbetriebszeit ist eine Zeitdauer zwischen Zeitpunkten wenn die interne Verbrennungsmaschine 10 gestartet wird und einem Zeitpunkt wenn die NOx-Katalysatortemperatur ansteigt, um die Aktivierungstemperatur T1 zu erreichen.Technically, the amount of NOx means a NOx amount per unit time, that is, a NOx flow rate. The adsorbed amount of NOx is calculated based on changes in the amount of NOx as calculated. For example, an integrated value of the amount of NOx during a warm-up operation time of the internal combustion engine becomes 10 calculated as the amount of adsorbed NOx. The warm-up operation time is a period between times when the internal combustion engine 10 is started and a time when the NOx catalyst temperature increases to reach the activation temperature T1.
Als Nächstes wird bei Schritt 32 eine benötigte Reduktionsmittelmenge basierend auf der NOx-Menge und der adsorbierten NOx-Menge, welche bei Schritt 31 berechnet wird, berechnet. Beispielsweise wird die benötigte Reduktionsmittelmenge durch ein Addieren der adsorbierten NOx-Menge mit der NOx-Menge berechnet und ein Multiplizieren des addierten Werts mit einem bestimmten Koeffizienten. Als Nächstes wird bei Schritt 33 ein Betrieb des Kraftstoffinjektors 33 basierend auf der benötigten Reduktionsmittelmenge, welche bei Schritt 32 berechnet wird, gesteuert. Genauer nimmt eine Öffnungszeit des Kraftstoffinjektors 33 zu, wenn die benötigte Reduktionsmittelmenge zunimmt. Der Mikrocomputer 81, welcher Schritt 33 ausführt, kann eines von Beispielen einer ”Reduktionsmittelsteuersektion” sein, welche eine Zufuhrmenge des Reduktionsmittels durch den Kraftstoffinjektor 33 basierend auf einer Strömungsmenge des NOx, welches in die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 strömt, steuert.Next will be at step 32 a required amount of reducing agent based on the amount of NOx and the adsorbed amount of NOx, which in step 31 is calculated, calculated. For example, the required amount of reducing agent is calculated by adding the adsorbed amount of NOx with the amount of NOx and multiplying the added value by a certain coefficient. Next will be at step 33 an operation of the fuel injector 33 based on the required amount of reducing agent, which in step 32 is calculated, controlled. More specifically, an opening time of the fuel injector increases 33 to when the required amount of reducing agent increases. The microcomputer 81 which step 33 may be one of examples of a "reducing agent control section" which includes a supply amount of the reducing agent through the fuel injector 33 based on a flow rate of NOx entering the NOx purification device 15 flows, controls.
Bei Schritt 34 wird die NOx-Katalysatortemperatur erlangt. Die NOx-Katalysatortemperatur wird abgeschätzt (bestimmt) basierend auf der Abgastemperatur, welche durch den Abgastemperatursensor 96 erfasst wird. Bei Schritt 35 wird ein Verhältnis der NO-Menge zu der NOx-Menge, welche in die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 strömt, als ein aktuelles NO-Verhältnis abgeschätzt. Der Vorgang zum Abschätzen des aktuellen NO-Verhältnisses wird später unter Bezugnahme auf 11 beschrieben werden. Als Nächstes wird bei Schritt 36 eine Strömungsrate des Abgases (Abgasströmungsrate), welches durch die Abgaspassage 10ex strömt, erlangt. Beispielsweise wird die Strömungsrate des Abgases basierend auf einer Ansaugmenge, welche durch den Ansaugmengensensor 95 erfasst wird, berechnet. Der Mikrocomputer 81, welcher jeweils Schritt 34, Schritt 35 und Schritt 36 ausführt, kann eines von Beispielen einer ”Reduktionskatalysatortemperaturbestimmungssektion”, ”NO-Verhältnis-Abschätzsektion” und ”Strömungsratenbestimmungssektion” sein.At step 34 the NOx catalyst temperature is attained. The NOx catalyst temperature is estimated (determined) based on the exhaust gas temperature passing through the exhaust temperature sensor 96 is detected. At step 35 is a ratio of the amount of NO to the amount of NOx, which in the NOx purification device 15 flows as estimated as a current NO ratio. The process of estimating the current NO ratio will be described later with reference to FIG 11 to be discribed. Next will be at step 36 a flow rate of the exhaust gas (exhaust gas flow rate) passing through the exhaust gas passage 10ex flows, attains. For example, the flow rate of the exhaust gas is based on an intake amount flowing through the intake amount sensor 95 is calculated, calculated. The microcomputer 81 , which each step 34 , Step 35 and step 36 may be one of examples of "reduction catalyst temperature determination section", "NO ratio estimation section", and "flow rate determination section".
Bei Schritt 37 wird elektrische Leistung, welche den Elektroden 21 zugeführt wird (Zufuhrleistung), basierend auf der benötigten Reduktionsmittelmenge, welche bei Schritt 32 berechnet wird, der NOx-Katalysatortemperatur, welche bei Schritt 34 berechnet wird, dem aktuellen NO-Verhältnis, welches bei Schritt 35 abgeschätzt wird, und der Abgasströmungsrate, welche bei Schritt 36 berechnet wird, eingestellt. Ein Verhältnis einer Menge des reformierten Reduktionsmittels, welches durch den Entladereaktor 20 reformiert wird zu einer Menge des Reduktionsmittels, welches in den Entladereaktor 20 zugeführt wird (reformiertes Verhältnis beziehungsweise Reformierverhältnis) nimmt zu, wenn die Zufuhrleistung zunimmt.At step 37 will electrical power affecting the electrodes 21 is supplied (supply power), based on the required amount of reducing agent, which in step 32 is calculated, the NOx catalyst temperature, which in step 34 is calculated, the current NO ratio, which in step 35 is estimated, and the exhaust gas flow rate, which in step 36 is calculated. A ratio of an amount of the reformed reducing agent passing through the discharge reactor 20 is reformed to an amount of the reducing agent, which in the discharge reactor 20 is supplied (reformed ratio or reforming ratio) increases as the supply power increases.
In Schritt 37 wird die Zufuhrleistung zu den Elektroden 21 derart eingestellt, dass die Zufuhrleistung zunimmt, um das Reformierverhältnis zu erhöhen, wenn die benötigte Reduktionsmittelmenge oder eine Menge des Reduktionsmittels, welche von dem Kraftstoffinjektor 33 eingespritzt wird, zunimmt. Demnach tendiert die Zufuhrleistung im Allgemeinen dazu, in Proportion zu der benötigten Reduktionsmittelmenge zu sein. In der vorliegenden Ausführungsform jedoch wird die Zufuhrleistung gemäß der NOx-Katalysatortemperatur, dem aktuellen NO-Verhältnis und der Abgasströmungsrate korrigiert. Als Nächstes wird der Korrekturmechanismus untenstehend unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben werden.In step 37 the supply power becomes the electrodes 21 is set such that the supply power increases to increase the reforming ratio when the required amount of reducing agent or an amount of the reducing agent supplied from the fuel injector 33 injected, increases. Accordingly, the feed rate generally tends to be in proportion to the amount of reducing agent required. However, in the present embodiment, the supply power is corrected according to the NOx catalyst temperature, the current NO ratio, and the exhaust gas flow rate. Next, the correction mechanism will be described below with reference to FIGS 7 to 10 to be discribed.
In 7, welche Ergebnisse von Experimenten zeigt, repräsentieren Balkendiagramme, welche mit Punkten markiert sind, ein NOx-Reinigungsverhältnis wenn die elektrische Entladung ausgeführt wird, und Balkendiagramme, welche mit geneigten Linien markiert sind, repräsentieren das NOx-Reinigungsverhältnis wenn die elektrische Entladung nicht ausgeführt wird. Das NOx-Reinigungsverhältnis ist ein Verhältnis der NOx-Menge, welche bei der NOx-Reinigungsvorrichtung 50 gereinigt wird, zu der NOx-Menge, welche in die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 strömt. Unter dem Experiment der 7 wird ein Verhältnis der NO2-Menge zu der NOx-Menge (NO2-Verhältnis) auf ”eins” eingestellt (das heißt die NO-Menge wird auf ”Null” eingestellt), und Kraftstoff von C3H6 wird als das Reduktionsmittel verwendet. Weiterhin sind eine Reduktionsmittelmenge und eine Luftmenge, welche in den Entladereaktor 20 zugeführt werden, jeweils dieselben über all die Experimente hinweg.In 7 , which shows results of experiments, represent bar graphs marked with dots, a NOx purifying ratio when the electric discharge is performed, and bar graphs marked with inclined lines represent the NOx purifying ratio when the electric discharge is not performed. The NOx purification ratio is a ratio of the amount of NOx used in the NOx purification device 50 is purified to the amount of NOx that enters the NOx purification device 15 flows. Under the experiment of 7 That is, a ratio of the NO 2 amount to the NO x amount (NO 2 ratio) is set to "one" (that is, the NO amount is set to "zero"), and fuel of C 3 H 6 is used as the reducing agent used. Furthermore, a reducing agent and an amount of air, which in the discharge reactor 20 be fed, each the same over all the experiments.
Wie in 7 gezeigt ist, verbessert sich, wenn die NOx-Katalysatortemperatur 300 Grad Celsius ist, das NOx-Reinigungsverhältnis ungefähr dreimal durch ein Ausführen der elektrischen Entladung, um das Reduktionsmittel zu reformieren. 7 jedoch zeigt, dass wenn die NOx-Katalysatortemperatur 400 Grad Celsius ist, das NOx-Reinigungsverhältnis auch ohne die elektrische Entladung einen Wert erreichen kann, welcher im Wesentlichen äquivalent zu dem NOx-Reinigungsverhältnis mit der elektrischen Entladung ist. As in 7 is shown improves when the NOx catalyst temperature 300 C., the NOx purification ratio is about three times by performing the electric discharge to reform the reducing agent. 7 however, it shows that when the NOx catalyst temperature is 400 degrees Celsius, the NOx purifying ratio can reach a value even without the electric discharge, which is substantially equivalent to the NOx purifying ratio with the electric discharge.
In Hinsicht auf die Ergebnisse wird die Entladeleistung der elektrischen Entladung wie in 8 gezeigt korrigiert. Wie in 8 gezeigt ist, wird die Entladeleistung derart korrigiert, dass die Entladeleistung abnimmt, wenn die NOx-Katalysatortemperatur zunimmt, nachdem eine Katalysatoraufwärmoperation vollendet ist. Wenn die Katalysatoraufwärmoperation vollendet ist, nimmt die NOx-Katalysatortemperatur zu, um die Aktivierungstemperatur T1 zu erreichen. Und dann wird die Entladeleistung auf Null korrigiert, wenn die NOx-Katalysatortemperatur eine unnötige Temperatur (beispielsweise 400 Grad Celsius) erreicht, bei welcher keine Notwendigkeit der elektrischen Entladung gegeben ist. Es sollte festgehalten werden, dass wenn die NOx-Katalysatortemperatur gerade die Aktivierungstemperatur T1 ist, die Korrektur der Entladeleistung basierend auf der NOx-Katalysatortemperatur nicht ausgeführt wird.In view of the results, the discharging power of the electric discharge as in 8th shown corrected. As in 8th 1, the discharge capacity is corrected so that the discharge capacity decreases as the NOx catalyst temperature increases after a catalyst warm-up operation is completed. When the catalyst warm-up operation is completed, the NOx catalyst temperature increases to reach the activation temperature T1. And then, the discharge power is corrected to zero when the NOx catalyst temperature reaches an unnecessary temperature (for example, 400 degrees Celsius) at which there is no need for electric discharge. It should be noted that when the NOx catalyst temperature is just the activation temperature T1, the correction of the discharge power based on the NOx catalyst temperature is not performed.
In 9, welche Ergebnisse anderer Experimente zeigt, repräsentiert ein Balkendiagramm, welches mit Punkten markiert ist, das NOx-Reinigungsverhältnis, wenn die elektrische Entladung ausgeführt wird, wobei die NO-Menge Null ist und das NO2-Verhältnis 1 ist, während ein Balkendiagramm, welches mit geneigten Linien markiert ist, das NOx-Reinigungsverhältnis repräsentiert, wenn die elektrische Entladung ausgeführt wird, wobei die NO2-Menge Null ist und das aktuelle NO-Verhältnis 1 ist. In den Experimenten der 9 wird Kraftstoff von C3H6 als das Reduktionsmittel verwendet und die NOx-Katalysatortemperatur wird auf 300 Grad Celsius eingestellt. Weiterhin werden eine Reduktionsmittelmenge und eine Luftmenge, welche in den Entladereaktor 20 zugeführt werden, jeweils über all die Experimente hinweg auf denselben Wert eingestellt.In 9 , which shows results of other experiments, represents a bar graph marked with dots, the NOx purification ratio when the electric discharge is performed, the NO amount is zero, and the NO 2 ratio 1 while a bar graph marked with slanted lines represents the NOx purifying ratio when the electric discharge is carried out with the NO 2 amount being zero and the current NO ratio 1 is. In the experiments of 9 For example, fuel of C 3 H 6 is used as the reducing agent, and the NOx catalyst temperature is set to 300 degrees Celsius. Furthermore, a quantity of reducing agent and an amount of air, which in the discharge reactor 20 are each set to the same value over all the experiments.
Wie in 9 gezeigt ist, nimmt, auch unter denselben experimentellen Bedingungen wie beispielsweise der Reduktionsmittelmenge und der Luftmenge das NOx-Reinigungsverhältnis zu, wenn das aktuelle NO-Verhältnis aufgrund einer Zunahme in der NOx-Menge abnimmt. Dies ist der Grund, warum das Reduktionsmittel vorzugsweise in einem Reduktionsvorgang mit NO2 reagiert im Vergleich zu NO. Hinsichtlich der Ergebnisse wird die Entladeleistung wie in 10 gezeigt korrigiert. Die Entladeleistung wird derart korrigiert, dass die Entladeleistung abnimmt, wenn das aktuelle NO-Verhältnis abnimmt. Wenn jedoch das aktuelle NO-Verhältnis ”1” ist, wird die Korrektur der Entladeleistung basierend auf dem aktuellen NO-Verhältnis nicht ausgeführt.As in 9 is shown, even under the same experimental conditions as the reducing agent amount and the air amount, the NOx purification ratio increases as the actual NO ratio decreases due to an increase in the amount of NOx. This is the reason why the reducing agent preferably reacts with NO 2 in a reduction process compared to NO. Regarding the results, the discharge capacity is as in 10 shown corrected. The discharge power is corrected so that the discharge power decreases as the current NO ratio decreases. However, if the current NO ratio " 1 ", The discharge power correction based on the current NO ratio is not performed.
Weiterhin wird die Entladeleistung korrigiert, um zuzunehmen, wenn die Abgasströmungsrate zunimmt, da eine Durchtrittsrate von NOx, welches in dem Abgas enthalten ist, welches durch den Reduktionskatalysator hindurchtritt, ohne gereinigt zu werden, zunehmen kann, wenn die Abgasströmungsrate hoch ist. In anderen Worten gesagt wird die Entladeleistung korrigiert, um abzunehmen, wenn die NOx-Katalysatortemperatur zunimmt, um abzunehmen, wenn das NOx-Verhältnis abnimmt, und um zuzunehmen, wenn die Abgasströmungsrate zunimmt.Further, the discharge capacity is corrected to increase as the exhaust gas flow rate increases because a passage rate of NOx contained in the exhaust gas passing through the reduction catalyst without being purified may increase when the exhaust gas flow rate is high. In other words, the discharge capacity is corrected to decrease as the NOx catalyst temperature increases, to decrease as the NOx ratio decreases, and to increase as the exhaust gas flow rate increases.
Bei Schritt 38 der 6 wird die elektrische Leistungszufuhr zu den Elektroden 21 derart gesteuert, dass die Elektroden 21 die elektrische Entladung mit der Entladeleistung, welche bei Schritt 37 eingestellt ist, ausführen. Beispielsweise ist eine Boost-Schaltung beziehungsweise Verstärkungsschaltung zum Verstärken beziehungsweise Erhöhen einer Spannung einer an Bord befindlichen Batterie in dem Fahrzeug angeordnet, und eine Hochspannung, welche durch die Verstärkungsschaltung verstärkt wird, ist an die Elektroden 21 angelegt. Die Zufuhrleistung wird durch ein Anpassen einer relativen Einschaltdauer zum Anlegen der Hochspannung gesteuert. Der Mikrocomputer 81, welcher Schritt 38 ausführt, kann eines von Beispielen einer ”Leistungssteuersektion” sein, welche die Entladeleistung (elektrische Leistung) basierend auf dem Reduktionskatalysatorzustand (Katalysatorzustand) und dem Abgaszustand (Abgaszustand) steuert.At step 38 of the 6 becomes the electric power supply to the electrodes 21 controlled so that the electrodes 21 the electric discharge with the discharge power, which in step 37 is set, execute. For example, a boost circuit for boosting a voltage of an on-board battery is disposed in the vehicle, and a high voltage, which is amplified by the boost circuit, is applied to the electrodes 21 created. The supply power is controlled by adjusting a duty ratio for applying the high voltage. The microcomputer 81 which step 38 may be one of examples of a "power control section" that controls the discharge power (electric power) based on the reduction catalyst state (catalyst state) and the exhaust state (exhaust state).
11 zeigt eine Subroutine beziehungsweise eine Unterroutine eines Abschätzungsvorgangs für das aktuelle NO-Verhältnis. Bei Schritt 40 der 11 werden ein Ausgangsdrehmoment und eine Maschinendrehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine 10 als ein Maschinenbetriebszustand erlangt. Als Nächstes wird bei Schritt 41 ein Basis-NO-Verhältnis zu dieser Zeit erlangt. 11 FIG. 15 shows a subroutine of an estimation process for the current NO ratio. FIG. At step 40 of the 11 becomes an output torque and an engine rotation speed of the internal combustion engine 10 as a machine operating condition. Next will be at step 41 obtained a base NO ratio at this time.
Das Basis-NO-Verhältnis ist ein Referenzwert des aktuellen NO-Verhältnisses zu dieser Zeit. Genauer ist das Basis-NO-Verhältnis das aktuelle NO-Verhältnis in einem normalen Betriebszustand, in welchem ein Ausgangsdrehmoment und eine Maschinendrehgeschwindigkeit der internen Verbrennungsmaschine 10 für eine vorgegebene Zeit nicht variieren. Es gibt eine hohe Korrelation zwischen einem Ausgangsdrehmoment und dem aktuellen NO-Verhältnis und zwischen einer Maschinendrehgeschwindigkeit und dem aktuellen NO-Verhältnis. Demnach werden eine Kennlinie des aktuellen NO-Verhältnisses, welches einem Ausgangsdrehmoment entspricht, und eine Maschinendrehgeschwindigkeit experimentell vorab vorbereitet und in dem Mikrocomputer 81 gespeichert. Und dann wird das Basis-NO-Verhältnis unter Bezugnahme auf die Kennlinie, welche in dem Mikrocomputer 81 gespeichert ist, basierend auf dem Ausgangsdrehmoment und der Maschinendrehgeschwindigkeit, welche bei Schritt 40 erlangt werden, berechnet.The base NO ratio is a reference value of the current NO ratio at that time. Specifically, the basic NO ratio is the current NO ratio in a normal operating state in which an output torque and an engine rotational speed of the internal combustion engine 10 do not vary for a given time. There is a high correlation between an output torque and the current NO ratio and between a machine speed and the current NO ratio. Accordingly, a characteristic of the current NO ratio, which is a Output torque corresponds, and an engine rotation speed experimentally prepared in advance and in the microcomputer 81 saved. And then, the basic NO ratio becomes with reference to the characteristic, which in the microcomputer 81 is stored, based on the output torque and the engine rotational speed, which in step 40 be obtained, calculated.
In der vorliegenden Ausführungsform variiert, da der Regenerier-DOC 14a stromaufwärts der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 angeordnet ist, das aktuelle NO-Verhältnis des Abgases, welches in die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 strömt, wenn das NO in dem Abgas durch den Regenerier-DOC 14a oxidiert wird. Solch eine Variation in dem aktuellen NO-Verhältnis wird in der Kennlinie für das aktuelle NO-Verhältnis berücksichtigt. Ein Wert des aktuellen NO-Verhältnisses jedoch, welcher in der Kennlinie gespeichert ist, wird unter der Bedingung vorbereitet, dass die interne Verbrennungsmaschine 10 in dem normalen Betriebszustand ist. Demnach kann es, wenn eine Temperatur des Regenerier-DOC 14a (DOC-Temperatur) gemäß einer Änderung des Maschinenbetriebszustands variiert, eine Abweichung zwischen dem aktuellen NO-Verhältnis und dem Basis-NO-Verhältnis geben. Hinsichtlich darauf wird in der vorliegenden Ausführungsform die Abweichung bei den Schritten 44 bis 47 wie untenstehend beschrieben korrigiert.In the present embodiment, since the regeneration DOC 14a upstream of the NOx purification device 15 is arranged, the current NO ratio of the exhaust gas, which in the NOx purification device 15 flows when the NO in the exhaust gas by the regeneration DOC 14a is oxidized. Such a variation in the current NO ratio is taken into account in the current NO ratio characteristic. However, a value of the actual NO ratio stored in the characteristic is prepared under the condition that the internal combustion engine 10 in the normal operating condition. Thus, if a temperature of the regenerating DOC 14a (DOC temperature) varies according to a change in engine operating condition, giving a deviation between the current NO ratio and the base NO ratio. In this regard, in the present embodiment, the deviation in the steps becomes 44 to 47 corrected as described below.
Bei Schritt 42 wird eine Basis-DOC-Temperatur erlangt (das heißt berechnet). Die Basis-DOC-Temperatur ist eine Referenztemperatur des Regenerier-DOC 14a zu dieser Zeit. Genauer ist die Basis-DOC-Temperatur eine DOC-Temperatur in dem normalen Betriebszustand wie obenstehend beschrieben. Es sollte festgehalten werden, dass die DOC-Temperatur zunimmt, wenn ein Ausgangsdrehmoment und eine Maschinendrehgeschwindigkeit zunehmen. Als Nächstes wird bei Schritt 43 eine aktuelle DOC-Temperatur zu dieser Zeit erlangt. Die aktuelle DOC-Temperatur wird basierend auf einer Abgastemperatur abgeschätzt, welche durch den Abgastemperatursensor 96 erfasst wird.At step 42 a base DOC temperature is obtained (ie calculated). The base DOC temperature is a reference temperature of the regeneration DOC 14a at this time. More specifically, the base DOC temperature is a DOC temperature in the normal operating condition as described above. It should be noted that the DOC temperature increases as an output torque and an engine rotational speed increase. Next will be at step 43 obtained a current DOC temperature at this time. The current DOC temperature is estimated based on an exhaust temperature determined by the exhaust temperature sensor 96 is detected.
Bei Schritt 44 werden die Basis-DOC-Temperatur, welche bei Schritt 42 erlangt wird, und die tatsächliche DOC-Temperatur, welche bei Schritt 43 erlangt wird, verglichen. Bei Schritt 45 werden eine Zersetzungsstarttemperatur wie untenstehend beschrieben und die DOC-Temperatur verglichen. Wenn die Abgastemperatur eine hohe Temperatur gleich oder höher als eine bestimmte Temperatur wird, wird NO2 thermisch in NO zersetzt. Die bestimmte Temperatur (beispielsweise 500 Grad Celsius), welche die geringste Temperatur ist, bei welcher NO2 beginnt, sich thermisch in NO zu zersetzen, ist als die Zersetzungsstarttemperatur definiert. Bei Schritt 46 werden eine Aktivierungstemperatur des Regenerations-DOC 14a (DOC-Aktivierungstemperatur) und die DOC-Temperatur verglichen. Die DOC-Aktivierungstemperatur ist eine Temperatur (beispielsweise 200 Grad Celsius), bei welcher NO, welches in Abgas enthalten ist, in NO2 oxidiert werden kann.At step 44 be the base DOC temperature, which at step 42 is obtained, and the actual DOC temperature, which at step 43 is obtained compared. At step 45 For example, a decomposition start temperature as described below and the DOC temperature are compared. When the exhaust gas temperature becomes a high temperature equal to or higher than a certain temperature, NO 2 is thermally decomposed into NO. The predetermined temperature (for example, 500 degrees Celsius), which is the lowest temperature at which NO 2 starts to thermally decompose into NO, is defined as the decomposition starting temperature. At step 46 become an activation temperature of the regeneration DOC 14a (DOC activation temperature) and the DOC temperature compared. The DOC activation temperature is a temperature (for example, 200 degrees Celsius) at which NO, which is contained in exhaust gas, can be oxidized into NO 2 .
Bei Schritt 47 wird das Basis-NO-Verhältnis, welches bei Schritt 41 erlangt wird, wie später beschrieben basierend auf Vergleichsergebnissen bei den Schritten 44, 45 und 46 korrigiert. Das Basis-NO-Verhältnis, welches bei Schritt 47 korrigiert wird, wird als ein abgeschätzter Wert des aktuellen NO-Verhältnisses bei Schritt 35 der 6 verwendet.At step 47 is the base NO ratio, which in step 41 is obtained as described later based on comparison results in the steps 44 . 45 and 46 corrected. The basic NO ratio, which at step 47 is corrected as an estimated value of the current NO ratio at step 35 of the 6 used.
Der Mikrocomputer 81, welcher Schritt 41 ausführt, kann eines von Beispielen einer ”Basiswertberechnungssektion” sein, welche einen Basiswert (Basis-NO-Verhältnis) des aktuellen NO-Verhältnisses basierend auf einem Maschinenbetriebszustand berechnet. Der Mikrocomputer 81, welcher Schritt 42 ausführt, kann eines von Beispielen einer ”Referenztemperatureinstellsektion” sein, welche eine Referenztemperatur des Regenerier-DOC 14a (Basis-DOC-Temperatur) basierend auf einem Maschinenbetriebszustand einstellt. Weiterhin kann der Mikrocomputer 81, welcher Schritt 47 ausführt, eines von Beispielen einer ”Korrektursektion” sein, welche das Basis-NO-Verhältnis verringert, wenn die DOC-Temperatur höher ist als die Basis-DOC-Temperatur.The microcomputer 81 which step 41 may be one of examples of a "base value calculation section" that calculates a base value (base NO ratio) of the current NO ratio based on an engine operating state. The microcomputer 81 which step 42 may be one of examples of a "reference temperature setting section" which is a reference temperature of the regenerating DOC 14a (Basic DOC temperature) based on an engine operating condition. Furthermore, the microcomputer 81 which step 47 may be one of examples of a "correction section" that reduces the base NO ratio when the DOC temperature is higher than the base DOC temperature.
Als Nächstes wird das Verfahren zum Korrigieren des aktuellen NO-Verhältnisses bei Schritt 47 untenstehend beschrieben. Sofern außergewöhnliche Bedingungen beziehungsweise Zustände wie untenstehend beschrieben nicht erfüllt sind, nimmt ein Oxidationsverhältnis von NO in NO2 durch den Regenerier-DOC 14a zu, wenn die aktuelle DOC-Temperatur zunimmt. Im Gegensatz dazu nimmt das aktuelle NO-Verhältnis ab, wenn die aktuelle DOC-Temperatur zunimmt. Demnach wird das Basis-NO-Verhältnis in der Kennlinie derart eingestellt, dass das Basis-NO-Verhältnis abnimmt, wenn die DOC-Temperatur zunimmt. Wie obenstehend jedoch beschrieben ist, wird das Basis-NO-Verhältnis in der Kennlinie unter der Bedingung eingestellt, dass die interne Verbrennungsmaschine 10 in dem normalen Betriebszustand ist, und die Basis-DOC-Temperatur konstant ist.Next, the method for correcting the current NO ratio at step 47 described below. Unless exceptional conditions as described below are not satisfied, an oxidation ratio of NO to NO 2 by the regenerating DOC increases 14a to when the current DOC temperature increases. In contrast, the current NO ratio decreases as the current DOC temperature increases. Thus, the basic NO ratio in the characteristic curve is set so that the base NO ratio decreases as the DOC temperature increases. However, as described above, the basic NO ratio is set in the characteristic under the condition that the internal combustion engine 10 is in the normal operating condition and the base DOC temperature is constant.
Demnach kann, wenn die aktuelle DOC-Temperatur vorübergehend höher wird als die Basis-DOC-Temperatur das aktuelle NO-Verhältnis geringer sein als das Basis-NO-Verhältnis, welches in der Kennlinie eingestellt ist. Hinsichtlich dessen wird bei Schritt 47 das Basis-NO-Verhältnis derart korrigiert, dass das Basis-NO-Verhältnis abnimmt, wenn die aktuelle DOC-Temperatur höher ist als die Basis-DOC-Temperatur, und das Basis-NO-Verhältnis zunimmt, wenn die aktuelle DOC-Temperatur niedriger als die Basis-DOC-Temperatur ist. In anderen Worten gesagt wird das Basis-NO-Verhältnis basierend auf dem Vergleichsergebnis bei Schritt 44 korrigiert. Diese Korrekturmaßnahme wird jedoch nicht angewandt auf einen Fall, in dem eine Hochtemperaturausnahmebedingung beziehungsweise ein Hochtemperaturausnahmezustand oder ein Inaktivierungsausnahmezustand beziehungsweise eine Inaktivierungsausnahmebedingung erfüllt ist, wie untenstehend beschrieben ist.Thus, if the current DOC temperature temporarily becomes higher than the basic DOC temperature, the current NO ratio may be less than the basic NO ratio set in the characteristic. Regarding this, at step 47 corrects the base NO ratio such that the base NO ratio decreases when the current DOC temperature is higher than the base DOC temperature, and the base NO ratio increases as the current DOC temperature becomes lower than the base DOC temperature is. In other words That is, the basic NO ratio is determined based on the comparison result at step 44 corrected. However, this corrective action is not applied to a case where a high-temperature exception condition or an inactivation-exception state or an inactivation exception condition is satisfied, as described below.
Wenn die Abgastemperatur einen Hochtemperaturbereich erreicht, welcher höher ist als die bestimmt Temperatur wie obenstehend beschrieben, wird NO2 thermisch in NO zersetzt, wodurch das aktuelle NO-Verhältnis erhöht wird. Demnach wird, wenn die aktuelle DOC-Temperatur höher als die Zersetzungsstarttemperatur ist, das Basis-NO-Verhältnis außerordentlich korrigiert derart, dass das Basis-NO-Verhältnis zunimmt.When the exhaust gas temperature reaches a high temperature range higher than the predetermined temperature as described above, NO 2 is thermally decomposed into NO, thereby increasing the current NO ratio. Thus, when the actual DOC temperature is higher than the decomposition start temperature, the base NO ratio is excessively corrected such that the base NO ratio increases.
Wenn jedoch die Basis-DOC-Temperatur höher ist als die Zersetzungsstartemperatur, wird das Basis-NO-Verhältnis in der Kennlinie unter Berücksichtigung der thermischen Zersetzung des NO2 eingestellt. Demnach gibt es in diesem Fall keine Notwendigkeit, das Basis-NO-Verhältnis zu korrigieren, um zuzunehmen, auch wenn die aktuelle DOC-Temperatur höher ist als die Zersetzungsstarttemperatur.However, when the base DOC temperature is higher than the decomposition starting temperature, the basic NO ratio in the characteristic curve is adjusted in consideration of the thermal decomposition of NO 2 . Thus, in this case, there is no need to correct the base NO ratio to increase even if the actual DOC temperature is higher than the decomposition start temperature.
In Hinsicht auf dies wird bei Schritt 47 bestimmt, ob die Hochtemperaturausnahmebedingung erfüllt ist, basierend auf den Vergleichsergebnissen bei Schritt 44 und 45. Die Hochtemperaturausnahmebedingung ist erfüllt, wenn die Basis-DOC-Temperatur niedriger ist als die Zersetzungsstarttemperatur und wenn die aktuelle DOC-Temperatur höher ist als die Zersetzungsstarttemperatur. Dann, wenn die Hochtemperaturausnahmebedingung erfüllt ist, wird das Basis-NO-Verhältnis außerordentlich korrigiert derart, dass das Basis-NO-Verhältnis unabhängig von der aktuellen DOC-Temperatur zunimmt, welche höher ist als die Basis-DOC-Temperatur.In regard to this will be at step 47 determines whether the high-temperature exception is satisfied based on the comparison results in step 44 and 45 , The high temperature exception condition is met when the base DOC temperature is lower than the decomposition start temperature and when the current DOC temperature is higher than the decomposition start temperature. Then, when the high temperature exception condition is satisfied, the base NO ratio is greatly corrected such that the base NO ratio increases independently of the current DOC temperature, which is higher than the base DOC temperature.
Wenn der Regenerations-DOC 14a bei einer niedrigen Temperatur ist und nicht aktiviert ist, wird bei dem Regenerier-DOC 14a NO nicht in NO2 oxidiert, und demnach nimmt das aktuelle NO-Verhältnis zu. Demnach ist in der Kennlinie das Basis-NO-Verhältnis auf einen Wert eingestellt unter der Bedingung, dass NO nicht in NO2 oxidiert wird, wenn die Basis-DOC-Temperatur niedriger ist als die DOC-Aktivierungstemperatur. Der Wert des Basis-NO-Verhältnisses ist gleich zu dem aktuellen NO-Verhältnis des Abgases, welches in den Regenerier-DOC 14a strömt (DOC-Einlass-NO-Verhältnis). Demnach wird wenn die Basis-DOC-Temperatur niedriger ist als die DOC-Aktivierungstemperatur das Basis-NO-Verhältnis außerordentlich nicht korrigiert, um zuzunehmen, unabhängig von der Basis-DOC-Temperatur, welche niedriger ist als die Basis-DOC-Temperatur.When the regeneration DOC 14a is at a low temperature and is not activated, at the regeneration DOC 14a NO is not oxidized to NO 2 , and thus the current NO ratio increases. Thus, in the characteristic, the base NO ratio is set to a value under the condition that NO is not oxidized into NO 2 when the base DOC temperature is lower than the DOC activation temperature. The value of the base NO ratio is equal to the actual NO ratio of the exhaust gas which is in the regeneration DOC 14a flows (DOC inlet NO ratio). Thus, if the base DOC temperature is lower than the DOC activation temperature, the base NO ratio will not be uncorrected to increase, regardless of the base DOC temperature, which is lower than the base DOC temperature.
Wenn jedoch die Basis-DOC-Temperatur höher ist als die DOC-Aktivierungstemperatur (es sei Bezug genommen auf 13), wird das Basis-NO-Verhältnis auf einen Wert geringer als das DOC-Einlass-NO-Verhältnis eingestellt. In diesem Fall wird die Korrektur zum Erhöhen des Basis-NO-Verhältnisses (Zunahmekorrektur) ausgeführt, wenn die aktuelle DOC-Temperatur niedriger als die Basis-DOC-Temperatur ist (wie durch einen Nach-oben-Pfeil in 13 angezeigt). In der Zunahmekorrektur wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um das DOC-Einlass-NO-Verhältnis als eine obere Grenze nicht zu überschreiten.However, if the base DOC temperature is higher than the DOC activation temperature (refer to 13 ), the base NO ratio is set lower than the DOC inlet NO ratio. In this case, the correction for increasing the base NO ratio (increase correction) is performed when the current DOC temperature is lower than the base DOC temperature (as indicated by an up arrow in FIG 13 displayed). In the increase correction, the basic NO ratio is corrected so as not to exceed the DOC inlet NO ratio as an upper limit.
In Hinsicht darauf wird bei Schritt 47 bestimmt, ob die Inaktivierungsausnahmebedingung erfüllt ist, basierend auf den Vergleichsergebnissen bei Schritt 44 und 46. Die Inaktivierungsausnahmebedingung ist erfüllt, wenn die Basis-DOC-Temperatur niedriger ist als die DOC-Aktivierungstemperatur und wenn die tatsächliche beziehungsweise aktuelle DOC-Temperatur niedriger ist als die DOC-Aktivierungstemperatur. Wenn die Inaktivierungsausnahmebedingung erfüllt ist, wird das Basis-NO-Verhältnis außerordentlich nicht korrigiert auch wenn die tatsächliche DOC-Temperatur von der Basis-DOC-Temperatur verschoben ist (es sei Bezug genommen auf 12).In regard to this will be at step 47 determines whether the inactivation exception condition is satisfied based on the comparison results in step 44 and 46 , The inactivation exception is met when the base DOC temperature is lower than the DOC activation temperature and when the actual DOC temperature is lower than the DOC activation temperature. When the inactivation exception condition is satisfied, the basic NO ratio is excessively uncorrected even when the actual DOC temperature is shifted from the basic DOC temperature (refer to FIG 12 ).
12 und 13 sind Graphen, welche einen Erfassungswert des aktuellen NO-Verhältnisses unter experimentellen Bedingungen zeigen, in welchen die aktuelle DOC-Temperatur in einem nicht normalen Betriebszustand der internen Verbrennungsmaschine 10 variiert, das heißt in einem Betriebszustand anders als dem normalen Betriebszustand. Die oberen Sektionen der 12 und 13 zeigen eine Variation der aktuellen DOC-Temperatur und die unteren Sektionen der 12 und 13 zeigen das aktuelle NO-Verhältnis. 12 ist ein Beispiel, wenn die Basis-DOC-Temperatur niedriger als die DOC-Aktivierungstemperatur ist, und 13 ist ein Beispiel, wenn die Basis-DOC-Temperatur höher als die DOC-Aktivierungstemperatur ist. 12 and 13 are graphs showing a detection value of the current NO ratio under experimental conditions in which the current DOC temperature in an abnormal operation state of the internal combustion engine 10 varies, that is in an operating state other than the normal operating state. The upper sections of the 12 and 13 show a variation of the current DOC temperature and the lower sections of the 12 and 13 show the current NO ratio. 12 is an example when the base DOC temperature is lower than the DOC activation temperature, and 13 is an example when the base DOC temperature is higher than the DOC activation temperature.
In dem Beispiel der 12 ist, da die Basis-DOC-Temperatur niedriger als die aktuelle DOC-Aktivierungstemperatur ist, die Inaktivierungsausnahmebedingung bis zum Zeitpunkt t2 erfüllt. Das aktuelle NO-Verhältnis fällt mit dem Basis-NO-Verhältnis zusammen bis zum Zeitpunkt t2 wenn die aktuelle DOC-Temperatur zunimmt, um die Aktivierungstemperatur nach dem Zeitpunkt t1 zu erreichen, wenn die aktuelle DOC-Temperatur zunimmt, um die Basis-DOC-Temperatur zu erreichen. Demnach gibt es keine Notwendigkeit, das Basis-NO-Verhältnis bei Schritt 47 der 11 bis zu dem Zeitpunkt t2 zu korrigieren. Da die Inaktivierungsausnahmebedingung bis zu dem Zeitpunkt t2 erfüllt ist, wird die Korrektur bei Schritt 47 nicht ausgeführt, obwohl die aktuelle DOC-Temperatur von der Basis-DOC-Temperatur verschoben ist.In the example of 12 For example, since the base DOC temperature is lower than the current DOC activation temperature, the inactivation exception is satisfied until time t2. The current NO ratio coincides with the base NO ratio until time t2 when the current DOC temperature increases to reach the activation temperature after time t1, as the current DOC temperature increases to increase the base DOC temperature. Reach temperature. Thus, there is no need to change the base NO ratio at step 47 of the 11 correct up to the time t2. Since the inactivation exception is satisfied until time t2, the correction at step 47 not executed even though the current DOC temperature has shifted from the basic DOC temperature.
Eine Oxidationsmenge von NO in NO2 durch den Regenerier-DOC 14a von dem Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 wenn die DOC-Temperatur weiterhin zunimmt, um die Zersetzungsstarttemperatur zu erreichen, ist größer als in dem normalen Betriebszustand. Demnach ist das aktuelle NO-Verhältnis geringer als das Basis-NO-Verhältnis. Demnach wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um gemäß dem Vergleichsergebnis bei Schritt 44 von dem Zeitpunkt t2 zu dem Zeitpunkt t3 wie durch einen nach unten gerichteten Pfeil in 12 angezeigt ist, abzunehmen.An oxidation amount of NO in NO 2 by the regenerating DOC 14a from time t2 to time t3 when the DOC temperature continues to increase to reach the decomposition start temperature is greater than in the normal operating state. Thus, the current NO ratio is lower than the base NO ratio. Thus, the base NO ratio is corrected to be in accordance with the comparison result at step 44 from time t2 to time t3 as indicated by a downward arrow in FIG 12 is displayed to decrease.
Von dem Zeitpunkt t3 zu dem Zeitpunkt t4 ist die aktuelle DOC-Temperatur höher als die Zersetzungsstarttemperatur und NO2 wird thermisch in NO zersetzt. Demnach ist das aktuelle NO-Verhältnis größer als das Basis-NO-Verhältnis. Die Hochtemperaturausnahmebedingung ist während der Zeitdauer erfüllt, und das Basis-NO-Verhältnis wird korrigiert, um gemäß dem Vergleichsergebnis bei Schritt 45 zuzunehmen, wie durch einen nach oben gerichteten Pfeil in 12 angezeigt ist.From the time t3 to the time t4, the current DOC temperature is higher than the decomposition start temperature and NO 2 is thermally decomposed into NO. Thus, the current NO ratio is greater than the base NO ratio. The high temperature exception condition is satisfied during the time period, and the base NO ratio is corrected to be in accordance with the comparison result at step 45 increase as indicated by an upward arrow in 12 is displayed.
Wie mit der Dauer von dem Zeitpunkt t2 zu dem Zeitpunkt t3 ist das aktuelle NO-Verhältnis geringer als das Basis-NO-Verhältnis von dem Zeitpunkt t4 zu dem Zeitpunkt t5, wenn die aktuelle DOC-Temperatur abnimmt, um die Aktivierungstemperatur zu erreichen. Demnach wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um abzunehmen, wie durch einen nach unten gerichteten Pfeil in 12 angezeigt ist. Ähnlich ist bis zu dem Zeitpunkt t2 die Inaktivierungsausnahmebedingung nach dem Zeitpunkt t5 erfüllt, die Korrektur bei Schritt 47 wird nicht ausgeführt unabhängig von der Abweichung der aktuellen DOC-Temperatur relativ zu der Basis-DOC-Temperatur.As with the duration from time t2 to time t3, the current NO ratio is less than the base NO ratio from time t4 to time t5 when the current DOC temperature decreases to reach the activation temperature. Thus, the base NO ratio is corrected to decrease, as indicated by a downward arrow in FIG 12 is displayed. Similarly, until the time t2, the inactivation exception condition after the time t5 is satisfied, the correction at step 47 is not performed regardless of the deviation of the current DOC temperature relative to the base DOC temperature.
Als Nächstes wird das Beispiel, welches in 13 gezeigt ist, beschrieben werden. In dem Beispiel der 13 ist, da die Basis-DOC-Temperatur höher als die aktuelle DOC-Aktivierungstemperatur ist, die Inaktivierungsausnahmebedingung nicht erfüllt. Die aktuelle DOC-Temperatur ist niedriger als die Basis-DOC-Temperatur bis zum Zeitpunkt t12, bei welchem die aktuelle DOC-Temperatur die Basis-DOC-Temperatur nach dem Zeitpunkt t11 erreicht, bei welchem die aktuelle DOC-Temperatur die Aktivierungstemperatur erreicht. Demnach ist eine Oxidationsmenge von NO in NO2 durch den Regenerier-DOC 14a geringer als in dem normalen Betriebszustand. Demnach ist das aktuelle NO-Verhältnis größer als das Basis-NO-Verhältnis. In Hinsicht darauf wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um gemäß dem Vergleichsergebnis bei Schritt 44 zuzunehmen. Bei der Zunahmekorrektur wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um das DOC-Einlass-NO-Verhältnis als eine obere Grenze nicht zu überschreiten.Next, the example which is in 13 is shown. In the example of 13 because the base DOC temperature is higher than the current DOC activation temperature, the inactivation exception is not met. The current DOC temperature is lower than the base DOC temperature until time t12 at which the current DOC temperature reaches the base DOC temperature after time t11 at which the current DOC temperature reaches the activation temperature. Thus, an oxidation amount of NO is in NO 2 by the regenerating DOC 14a less than in the normal operating condition. Thus, the current NO ratio is greater than the base NO ratio. In view of this, the base NO ratio is corrected to be in accordance with the comparison result at step 44 increase. In the increase correction, the basic NO ratio is corrected so as not to exceed the DOC inlet NO ratio as an upper limit.
Eine Oxidationsmenge von NO in NO2 durch den Regenerier-DOC 14a von dem Zeitpunkt t12 zu dem Zeitpunkt t13, bei welchem die aktuelle DOC-Temperatur zunimmt, um die Zersetzungsstarttemperatur zu erreichen, ist größer als in dem normalen Betriebszustand. Demnach ist das aktuelle NO-Verhältnis geringer als das Basis-NO-Verhältnis. Demnach wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um gemäß dem Vergleichsergebnis bei Schritt 44 von dem Zeitpunkt t12 zu dem Zeitpunkt t13 abzunehmen, wie durch einen nach unten gerichteten Pfeil in 13 angezeigt ist.An oxidation amount of NO in NO 2 by the regenerating DOC 14a from time t12 to time t13 at which the current DOC temperature increases to reach the decomposition start temperature is greater than in the normal operating state. Thus, the current NO ratio is lower than the base NO ratio. Thus, the base NO ratio is corrected to be in accordance with the comparison result at step 44 from time t12 to time t13, as indicated by a downward arrow in FIG 13 is displayed.
Die aktuelle DOC-Temperatur ist höher als die Zersetzungsstarttemperatur von dem Zeitpunkt t13 zu dem Zeitpunkt t14, und demnach wird NO2 thermisch in das NO zersetzt. Demnach ist das aktuelle NO-Verhältnis größer als das Basis-NO-Verhältnis. Da die Hochtemperaturausnahmebedingung zwischen dem Zeitpunkt t13 und dem Zeitpunkt t14 erfüllt ist, wird das Basis-NO-Verhältnis korrigiert, um zuzunehmen gemäß dem Vergleichsergebnis wie Schritt 45, wie durch einen nach oben gerichteten Pfeil in 13 angezeigt. Ähnlich wird bis zu dem Zeitpunkt t13 das Basis-NO-Verhältnis nach dem Zeitpunkt t14 gemäß der Abweichung zwischen der aktuellen DOC-Temperatur und der Basis-DOC-Temperatur basierend auf dem Vergleichsergebnis bei Schritt 44 korrigiert, wie durch einen nach unten gerichteten Pfeil in 13 angezeigt ist.The current DOC temperature is higher than the decomposition start temperature from the time t13 to the time t14, and therefore NO 2 is thermally decomposed in the NO. Thus, the current NO ratio is greater than the base NO ratio. Since the high-temperature exception condition is satisfied between the timing t13 and the timing t14, the basic NO ratio is corrected to increase according to the comparison result as step 45 as indicated by an upward arrow in 13 displayed. Similarly, until time t13, the basic NO ratio becomes after time t14 according to the deviation between the current DOC temperature and the basic DOC temperature based on the comparison result at step 44 corrected as indicated by a downward arrow in 13 is displayed.
Gemäß der Wirkstoffzufuhrvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird eine Zufuhrleistung zu den Elektroden 21 gemäß dem Reduktionskatalysatorzustand und dem Abgaszustand angepasst. Das heißt, das aktuelle NO-Verhältnis wird abgeschätzt und die Abgasströmungsrate (Strömungsrate des Abgases) wird erlangt (bestimmt) als die physikalische Menge, welche den Abgaszustand repräsentiert. Weiterhin wird die NOx-Katalysatortemperatur (Temperatur) erlangt (bestimmt) als die physikalische Menge, welche den Reduktionskatalysatorzustand repräsentiert. Dann wird die Zufuhrleistung zu den Elektroden 21 gesteuert, um abzunehmen, wenn die NOx-Katalysatortemperatur zunimmt, das aktuelle NO-Verhältnis abnimmt oder die Abgasströmungsrate abnimmt. Die technische Signifikanz einer solchen Zufuhrleistungssteuerung wird untenstehend beschrieben werden.According to the drug delivery device of the present embodiment, a supply power becomes the electrodes 21 adjusted according to the reduction catalyst state and the exhaust state. That is, the actual NO ratio is estimated, and the exhaust gas flow rate (flow rate of the exhaust gas) is obtained (determined) as the physical amount representing the exhaust gas state. Further, the NOx catalyst temperature (temperature) is obtained (determined) as the physical amount representing the reduction catalyst state. Then, the supply power becomes the electrodes 21 to decrease as the NOx catalyst temperature increases, the current NO ratio decreases, or the exhaust gas flow rate decreases. The technical significance of such feed rate control will be described below.
Das NOx-Reinigungsverhältnis bei der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 verbessert sich, wenn das Reduktionsmittel durch den Entladereaktor reformiert wird. Wie jedoch in 8 gezeigt ist, kann, wenn die NOx-Katalysatortemperatur zunimmt, um die unnötige Temperatur T2 zu erreichen, das NOx-Reinigungsverhältnis auch ohne Reformieren des Reduktionsmittels auf ein nahezu gleiches Niveau zunehmen wie in dem Fall, in dem das Reduktionsmittel reformiert wird. In Hinsicht darauf wird die Zufuhrleistung gesteuert, um abzunehmen, wenn die NOx-Katalysatortemperatur zunimmt, und die Zufuhrleistung wird auf Null gesteuert, wenn die NOx-Katalysatortemperatur gleich oder höher als die unnötige Temperatur ist (es sei Bezug genommen auf 8). Als ein Ergebnis kann die Zufuhrleistung gemäß dem reformierten Verhältnis wie benötigt angepasst werden, eine verschwenderische Leistungszufuhr kann unterdrückt werden, wenn das Reformierverhältnis wie benötigt niedrig ist, wodurch der elektrische Verbrauch verringert wird.The NOx purification ratio in the NOx purification device 15 improves when the reducing agent is reformed by the discharge reactor. However, as in 8th As shown, as the NOx catalyst temperature increases to reach the unnecessary temperature T2, the NOx purification ratio may increase to almost the same level without reforming the reducing agent as in the case where the reducing agent is reformed. Regarding that, the Supply power is controlled to decrease as the NOx catalyst temperature increases, and the supply power is controlled to zero when the NOx catalyst temperature is equal to or higher than the unnecessary temperature (refer to FIG 8th ). As a result, the supply power can be adjusted according to the reformed ratio as needed, a wasteful power supply can be suppressed when the reforming ratio is low as required, thereby reducing the electric consumption.
Wie in 9 gezeigt ist, nimmt das NOx-Reinigungsverhältnis zu, wenn das aktuelle NO-Verhältnis abnimmt. In Hinsicht darauf wird die Leistungszufuhr gesteuert, um abzunehmen, wenn das aktuelle NO-Verhältnis abnimmt (es sei Bezug genommen auf 10). Demzufolge kann, da die Leistungszufuhr gemäß dem Reformierverhältnis wie benötigt angepasst werden kann, der verschwenderische elektrische Verbrauch unterdrückt werden, wenn das Reformierverhältnis wie benötigt niedrig ist.As in 9 is shown, the NOx purification ratio increases as the current NO ratio decreases. In view of this, the power supply is controlled to decrease as the current NO ratio decreases (refer to FIG 10 ). Accordingly, since the power supply can be adjusted according to the reforming ratio as needed, the wasteful electric consumption can be suppressed when the reforming ratio is low as required.
Wie obenstehend beschrieben ist, kann die Durchtrittsrate von NOx, welches in Abgas enthalten ist, ohne gereinigt zu werden zunehmen, wenn die Abgasströmungsrate zunimmt. In anderen Worten gesagt kann das NOx-Reinigungsverhältnis ausreichend erlangt werden auch mit dem niedrigen Reformierverhältnis, wenn die Abgasströmungsrate niedrig ist. Demzufolge wird die Leistungszufuhr gesteuert, um abzunehmen, wenn die Abgasströmungsrate abnimmt. Demnach kann die Leistungszufuhr gemäß dem Reformierverhältnis wie benötigt angepasst werden, und demnach kann der verschwenderische elektrische Verbrauch unterdrückt werden, wenn das Reformierverhältnis wie benötigt niedrig ist.As described above, the passage rate of NOx contained in exhaust gas may increase without being purified as the exhaust gas flow rate increases. In other words, the NOx purifying ratio can be sufficiently obtained even with the low reforming ratio when the exhaust gas flow rate is low. As a result, the power supply is controlled to decrease as the exhaust gas flow rate decreases. Thus, the power supply according to the reforming ratio can be adjusted as needed, and thus the wasteful electric consumption can be suppressed if the reforming ratio is low as required.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Abgastemperatur höher ist als die Zersetzungsstarttemperatur, das aktuelle NO-Verhältnis abgeschätzt durch ein Korrigieren des Basis-NO-Verhältnisses, um zuzunehmen. Demnach kann unterdrückt werden, dass die Abschätzung des aktuellen NO-Verhältnisses sich verschlechtert, auch wenn das NO2 thermisch in das NO zersetzt wird. Demzufolge kann die Leistungszufuhr gemäß dem aktuellen NO-Verhältnis genau angepasst werden.According to the present embodiment, when the exhaust gas temperature is higher than the decomposition start temperature, the actual NO ratio is estimated by correcting the basic NO ratio to increase. Thus, it can be suppressed that the estimation of the current NO ratio deteriorates even if the NO 2 is thermally decomposed into the NO. As a result, the power supply can be accurately adjusted according to the current NO ratio.
Weiterhin wird das Basis-NO-Verhältnis basierend auf dem Maschinenbetriebszustand bei Schritt 41 der 11 berechnet, und die Basis-DOC-Temperatur wird basierend auf dem Maschinenbetriebszustand bei Schritt 42 eingestellt. Weiterhin wird das Basis-NO-Verhältnis basierend auf den Vergleichsergebnissen der aktuellen DOC-Temperatur und der Basis-DOC-Temperatur bei Schritt 46 korrigiert, und dann wird das aktuelle NO-Verhältnis abgeschätzt. Das heißt, das aktuelle NO-Verhältnis kann, da das aktuelle NO-Verhältnis unter Berücksichtigung der Oxidation von NO in NO2 durch den Regenerier-DOC 14a abgeschätzt wird, genau abgeschätzt werden. Demzufolge kann die Leistungszufuhr genau angepasst werden gemäß dem genauen abgeschätzten Wert des aktuellen NO-Verhältnisses.Further, the basic NO ratio becomes based on the engine operating state at step 41 of the 11 calculated, and the base DOC temperature is based on the engine operating state in step 42 set. Further, the base NO ratio is determined based on the comparison results of the current DOC temperature and the base DOC temperature at step 46 corrected, and then the current NO ratio is estimated. That is, the actual NO ratio can, since the current NO ratio taking into account the oxidation of NO in NO 2 by the Regenerier-DOC 14a is estimated to be accurately estimated. As a result, the power supply can be accurately adjusted according to the accurate estimated value of the current NO ratio.
Weiterhin wird eine Zufuhrmenge von Kraftstoff (Reduktionsmittel) gesteuert, um der benötigten Reduktionsmittelmenge gemäß dem Maschinenbetriebszustand bei den Schritten 31, 32 und 33 der 6 zu entsprechen. Weiterhin wird die Zufuhrleistung gesteuert, um zuzunehmen, wenn eine Menge des Reduktionsmittels, welche durch den Kraftstoffinjektor 33 eingespritzt wird, zunimmt. Demnach kann unterdrückt werden, dass sich das Reformierverhältnis verschlechtert, auch wenn die Zufuhrmenge des Reduktionsmittels gemäß einer Zunahme in der benötigten Reduktionsmittelmenge zunimmt. In anderen Worten gesagt wird die Zufuhrleistung verringert, wenn die Zufuhrmenge des Reduktionsmittels gemäß einer Abnahme in der benötigten Reduktionsmittelmenge abnimmt, als ein Ergebnis kann eine verschwenderische Leistungszufuhr unterdrückt werden.Further, a supply amount of fuel (reducing agent) is controlled to the required amount of reducing agent according to the engine operating state in the steps 31 . 32 and 33 of the 6 correspond to. Further, the supply power is controlled to increase when an amount of the reducing agent passing through the fuel injector 33 injected, increases. Thus, it can be suppressed that the reforming ratio deteriorates even if the supply amount of the reducing agent increases in accordance with an increase in the required amount of reducing agent. In other words, when the supply amount of the reducing agent decreases in accordance with a decrease in the required amount of reducing agent, the supply efficiency is reduced, as a result, a wasteful power supply can be suppressed.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform Ozon mit aktivem Sauerstoff erzeugt, wenn die Kraftstoffzufuhr gestoppt ist, und das reformierte Reduktionsmittel wird erzeugt, wenn Kraftstoff zugeführt wird und der Kraftstoff mit aktivem Sauerstoff oxidiert (reformiert) wird. Demzufolge kann der Entladereaktor 20 sowohl das Reduktionsmittel reformieren als auch das Ozon erzeugen.Further, according to the present embodiment, ozone is generated with active oxygen when the fuel supply is stopped, and the reformed reducing agent is generated when fuel is supplied and the fuel is oxidized (reformed) with active oxygen. As a result, the discharge reactor 20 both reforming the reductant and producing the ozone.
Der Reduktionskatalysator in der vorliegenden Ausführungsform hat eine Adsorptivität, um NOx zu adsorbieren. Demnach wird, wenn Ozon, welches in dem Entladereaktor 20 erzeugt wird, in die Abgaspassage 10ex zugefürht wird, NO, welches in Abgas enthalten ist, in NO2 oxidiert, welches leicht durch den Reduktionskatalysator adsorbiert wird. Demnach kann das Ozon, welches in dem Entladereaktor 20 erzeugt wird, zum Verbessern der Adsorptivität des Reduktionskatalysators verwendet werden, um NOx zu adsorbieren.The reduction catalyst in the present embodiment has adsorptivity to adsorb NOx. Thus, when ozone is present in the discharge reactor 20 is generated in the exhaust passage 10ex NO, which is contained in exhaust gas, is oxidized into NO 2 , which is easily adsorbed by the reduction catalyst. Thus, the ozone which is in the discharge reactor 20 is used to improve the adsorptivity of the reduction catalyst to adsorb NOx.
Weiterhin wird in der vorliegenden Ausführungsform Ozon erzeugt, wenn eine Temperatur des Reduktionskatalysators niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, und das reformierte Reduktionsmittel wird erzeugt, wenn eine Temperatur des Reduktionskatalysators gleich oder höher als die Aktivierungstemperatur ist. Demnach wird unterbunden, dass das reformierte Reduktionsmittel in die Abgaspassage 10ex zugeführt wird, wenn eine Temperatur des Reduktionskatalysators bei einer niedrigen Temperatur ist, bei welcher der Reduktionskatalysator NOx nicht reduzieren kann. Weiterhin wird unter der niedrigen Temperatur des Reduktionskatalysators Ozon in die Abgaspassage 10ex zugeführt, um NO in NO2 zu oxidieren, welches leicht durch den Reduktionskatalysator adsorbiert wird. Demnach kann unterdrückt werden, dass NOx aus der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 ausströmt, ohne bei einer niedrigen Temperatur gereinigt zu sein.Further, in the present embodiment, ozone is generated when a temperature of the reduction catalyst is lower than the activation temperature, and the reformed reducing agent is generated when a temperature of the reduction catalyst is equal to or higher than the activation temperature. Accordingly, it is prevented that the reformed reducing agent in the exhaust passage 10ex is supplied when a temperature of the reduction catalyst is at a low temperature at which the reduction catalyst can not reduce NOx. Further, under the low temperature of the reduction catalyst, ozone becomes in the exhaust gas passage 10ex fed to NO in NO 2 , which is easily adsorbed by the reduction catalyst. Thus, it can be suppressed that NOx from the NOx purification device 15 flows out without being cleaned at a low temperature.
Allgemein kann Ozon leicht zersetzt werden, wenn eine Temperatur von Ozon zunimmt. In der vorliegenden Ausführungsform jedoch wird Ozon in die Abgaspassage 10ex nur bei der niedrigen Temperatur wie obenstehend beschrieben zugeführt und nicht bei einer hohen Temperatur zugeführt, die höher als die niedrige Temperatur ist. Demnach ist es möglich, zu unterdrücken, dass Ozon, welches in die Abgaspassage 10ex zugeführt wird, thermisch durch Wärme des Abgases in der Abgaspassage 10ex zersetzt wird.Generally, ozone can be easily decomposed when a temperature of ozone increases. However, in the present embodiment, ozone becomes the exhaust gas passage 10ex supplied only at the low temperature as described above and not supplied at a high temperature which is higher than the low temperature. Thus, it is possible to suppress the ozone entering the exhaust passage 10ex is supplied thermally by heat of the exhaust gas in the exhaust passage 10ex is decomposed.
Wenn flüssiger Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffinjektor 33 eingespritzt wird, an den Elektroden 21 anhaftet, kann es schwierig sein, den reformierten Kraftstoff in die Abgaspassage 10ex zu einem erwünschten Zeitpunkt zuzuführen. Beispielsweise kann eine Verzögerung zur Zufuhr des reformierten Reduktionsmittels auftreten oder das reformierte Reduktionsmittel kann unerwartet in die Abgaspassage 10ex bei einer niedrigen Temperatur von Abgas zugeführt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform jedoch erwärmt der elektrische Heizer 34 flüssigen Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffinjektor 33 eingespritzt wird. Demnach kann eine Verdampfung von flüssigem Kraftstoff gefördert werden und eine Anhaftung von flüssigem Kraftstoff an den Elektroden 21 kann unterdrückt werden, wodurch Nachteile, welche obenstehend beschrieben sind, vermeidbar sein können.If liquid fuel coming from the fuel injector 33 is injected at the electrodes 21 attached, it can be difficult to reform the fuel into the exhaust passage 10ex at a desired time. For example, a delay to supply the reformed reductant may occur, or the reformed reductant may unexpectedly enter the exhaust passage 10ex be supplied at a low temperature of exhaust gas. However, according to the present embodiment, the electric heater heats 34 liquid fuel, which from the fuel injector 33 is injected. Thus, vaporization of liquid fuel and adhesion of liquid fuel to the electrodes can be promoted 21 can be suppressed, whereby disadvantages, which are described above, can be avoided.
In der vorliegenden Ausführungsform kann, da flüssiger Kraftstoff durch den elektrischen Heizer 34 erwärmt wird, ein Siedepunkt des flüssigen Kraftstoffs durch das Cracking erniedrigt werden wie obenstehend beschrieben ist. Demnach kann unterdrückt werden, dass Kraftstoff, welcher durch den elektrischen Heizer 34 verdampft wird, in flüssige Form zurückkehrt, und demnach kann unterdrückt werden, dass flüssiger Kraftstoff an den Elektroden 21 anhaftet.In the present embodiment, since liquid fuel through the electric heater 34 is heated, a boiling point of the liquid fuel by the cracking be lowered as described above. Accordingly, it can be suppressed that fuel, which by the electric heater 34 is evaporated, returns to liquid form, and thus can be suppressed that liquid fuel at the electrodes 21 adheres.
(Andere Ausführungsformen)Other Embodiments
In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie sie in 6 gezeigt ist, wird die Zufuhrleistung zu den Elektroden 21 gemäß sowohl dem Reduktionskatalysatorzustand als auch dem Abgaszustand angepasst. Die Zufuhrleistung kann jedoch gemäß einem des Reduktionskatalysatorzustands oder des Abgaszustandes angepasst werden. In anderen Worten gesagt kann die Zufuhrleistung angepasst werden basierend auf einem oder zwei Parametern unter drei Parametern der NOx-Katalysatortemperatur, des NOx-Verhältnisses und der Abgasströmungsrate anstelle von allen drei Parameter, wie sie in der Ausführungsform der 6 verwendet werden.In the embodiment described above, as in 6 is shown, the supply power to the electrodes 21 adjusted according to both the reduction catalyst state and the exhaust state. However, the supply performance may be adjusted according to either the reduction catalyst state or the exhaust state. In other words, the supply power may be adjusted based on one or two parameters among three parameters of the NOx catalyst temperature, the NOx ratio, and the exhaust gas flow rate instead of all three parameters as used in the embodiment of FIGS 6 be used.
In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, wird der Kraftstoffinjektor 33 als der Vernebler verwendet, welcher Kohlenwasserstoff in flüssiger Form vernebelt und den vernebelten Kohlenwasserstoff in den Heizer zuführt. Eine vibrierende Vorrichtung jedoch, welche Kraftstoff in flüssiger Form durch ein Vibrieren des Kraftstoffs vernebelt, kann als der Vernebler verwendet werden. Die vibrierende Vorrichtung beziehungsweise Vibriervorrichtung kann eine vibrierende Platte haben, welche bei einer hohen Frequenz vibriert, und Kraftstoff wird auf der vibrierenden Platte vibriert.In the embodiment described above, as in 1 is shown, the fuel injector 33 is used as the nebulizer which nebulizes hydrocarbon in liquid form and supplies the aerosolized hydrocarbon to the heater. However, a vibrating device which nebulizes fuel in liquid form by vibrating the fuel may be used as the nebulizer. The vibrating device may have a vibrating plate that vibrates at a high frequency, and fuel is vibrated on the vibrating plate.
In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, wird die Luftpumpe 31 als der Sauerstoffzuführer verwendet, welcher Sauerstoffgas in den Entladereaktor 20 zuführt, und die Luftpumpe 31 führt atmosphärische Luft als das Sauerstoffgas zu. Alternativ kann ein Teil der Ansaugluft der internen Verbrennungsmaschine 10 in den Entladereaktor 20 als das Sauerstoffgas zugeführt werden. In diesem Fall kann Ansaugluft von der Ansaugpassage 10in, welche stromabwärts des Kompressors 11c positioniert ist, an einer Position stromaufwärts des Kühlers 12 oder an einer Position stromabwärts des Kühlers 12 abgezweigt werden.In the embodiment described above, as in 1 shown is the air pump 31 used as the oxygen supply, which oxygen gas in the discharge reactor 20 feeds, and the air pump 31 introduces atmospheric air as the oxygen gas. Alternatively, a part of the intake air of the internal combustion engine 10 in the unloading reactor 20 as the oxygen gas are supplied. In this case, intake air from the intake passage 10in which is downstream of the compressor 11c is positioned at a position upstream of the radiator 12 or at a position downstream of the radiator 12 be diverted.
Weiterhin kann die Wirkstoffzufuhrvorrichtung einen Hochdruckmodus, in welchem Ansaugluft bei einem hohen Druck vor dem Gekühltwerden durch den Kühler 12 von der Ansaugpassage 10in in der Position stromaufwärts des Kühlers 12 abgezweigt wird, und einen Niederdruckmodus aufweisen, in welchem Ansaugluft bei einem niedrigen Druck nach dem Gekühltwerden durch den Kühler 12 von der Ansaugpassage 10in an der Position stromabwärts des Kühlers 12 abgezweigt wird, und sie kann einen Betriebsmodus zwischen dem Hochdruckmodus und dem Niederdruckmodus umschalten. In diesem Fall, kann, wenn Ozon erzeugt wird, der Niederdruckmodus ausgeführt werden, um das erzeugte Ozon durch Wärme der Ansaugluft nicht zu zerstören. Indes kann, wenn das reformierte Reduktionsmittel erzeugt wird, der Hochdruckmodus ausgeführt werden, um zu unterdrücken, dass Kraftstoff, welcher durch den elektrischen Heizer 34 erwärmt wurde, mit Ansaugluft innerhalb der Mischkammer 30a gekühlt wird.Further, the drug delivery device may be a high pressure mode in which intake air at a high pressure before being cooled by the radiator 12 from the intake passage 10in in the position upstream of the radiator 12 is branched off, and have a low pressure mode, in which intake air at a low pressure after being cooled by the radiator 12 from the intake passage 10in at the position downstream of the radiator 12 is diverted, and can switch an operation mode between the high pressure mode and the low pressure mode. In this case, when ozone is generated, the low pressure mode may be performed so as not to destroy the generated ozone by heat of the intake air. Meanwhile, when the reformed reducing agent is generated, the high pressure mode may be performed to suppress the fuel passing through the electric heater 34 was heated, with intake air inside the mixing chamber 30a is cooled.
Wenn die Wirkstoffzufuhrvorrichtung in einem vollständigen Stoppzustand ist, in welchem die Erzeugung sowohl des Ozons als auch des reformierten Reduktionsmittels gestoppt ist, kann die elektrische Entladung an dem Entladereaktor 20 gestoppt werden, um einen verschwenderischen elektrischen Verbrauch zu verringern. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung kann in dem vollständigen Stoppzustand sein, wenn beispielsweise die NOx-Katalysatortemperatur niedriger als die Aktivierungstemperatur ist, und die adsorbierte NOx-Menge die Sättigungsmenge erreicht, oder wenn die NOx-Katalysatortemperatur hoch wird über eine maximale Temperatur hinaus, bei welcher der Reduktionskatalysator NOx reduzieren kann. Weiterhin kann der Betrieb der Luftpumpe 31 in dem vollständigen Stoppzustand gestoppt werden, um eine verschwenderische Leistungsaufnahme zu verringern.When the drug delivery device is in a complete stop state in which the generation of both the ozone and the reformed reductant is stopped, the electrical discharge at the discharge reactor can 20 be stopped to reduce wasteful electrical consumption. The The drug delivery device may be in the full stop state when, for example, the NOx catalyst temperature is lower than the activation temperature, and the adsorbed NOx amount reaches the saturation amount, or when the NOx catalyst temperature becomes high beyond a maximum temperature at which the reduction catalyst reduces NOx can. Furthermore, the operation of the air pump 31 stopped in the full stop state to reduce wasteful power consumption.
In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, wird der Reduktionskatalysator, welcher NOx physikalisch adsorbiert (d. h. Physisorption), in der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 verwendet, es kann jedoch ein Reduktionsmittel, welches NOx chemisch adsorbiert (d. h. Chemisorption) verwendet werden.In the embodiment described above, as in 1 13, the reduction catalyst which physically adsorbs NOx (ie physisorption) is shown in the NOx purifying apparatus 15 however, a reducing agent which chemisorbs NOx (ie, chemisorption) may be used.
Die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 kann NOx adsorbieren wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der internen Verbrennungsmaschine 10 magerer ist als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (d. h. wenn die Maschine 10 in einer mageren Verbrennung ist) und kann NOx reduzieren, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der internen Verbrennungsmaschine 10 nicht magerer ist als das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis (d. h. wenn die Maschine 10 in einer nichtmageren Verbrennung ist). In diesem Fall wird Ozon bei der mageren Verbrennung erzeugt und das reformierte Reduktionsmittel wird bei der nichtmageren Verbrennung erzeugt. Eines von Beispielen eines Katalysators, welcher NOx bei der mageren Verbrennung adsorbiert, kann ein Chemisorptions-Reduktionskatalysator sein, welcher aus Platin und Barium, welches durch einen Träger getragen wird, gefertigt ist.The NOx purification device 15 can adsorb NOx when an air-fuel ratio in the internal combustion engine 10 leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (ie when the engine 10 in a lean burn) and can reduce NOx when the air-fuel ratio in the internal combustion engine 10 not leaner than the stoichiometric air-fuel ratio (ie when the engine 10 in a non-lean burn). In this case, ozone is generated in the lean combustion and the reformed reducing agent is generated in the non-lean combustion. One of examples of a catalyst that adsorbs NOx in the lean combustion may be a chemisorption reduction catalyst made of platinum and barium carried by a carrier.
Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung kann auf ein Verbrennungssystem angewandt werden, welches die NOx-Reinigungsvorrichtung 15 ohne Adsorptionsfunktion hat (d. h. Physisorptions- und Chemisorptionsfunktionen). In diesem Fall kann Ozon, welches innerhalb des Entladereaktors 20 erzeugt wird, zum Regenerieren des DPF 14 verwendet werden. Genauer wird NO, welches in dem Abgas enthalten ist, in NO2 oxidiert durch ein Zuführen von Ozon in die Abgaspassage 10ex stromaufwärts des DPF 14 und das oxidierte NO2 wird in den DPF 14 eingeführt. Demzufolge werden Kohlenstoffkomponenten beziehungsweise Kohlenstoffbestandteile von Partikeln, welche innerhalb des DPF 14 gesammelt und angesammelt werden, mit NO2 oxidiert und demnach werden die Partikel innerhalb des DPF 14 gereinigt und demnach wird der DPF 14 regeneriert.The drug delivery device may be applied to a combustion system including the NOx purification device 15 without adsorption function (ie physisorption and chemisorption functions). In this case, ozone, which is inside the discharge reactor 20 is generated to regenerate the DPF 14 be used. More specifically, NO contained in the exhaust gas is oxidized into NO 2 by supplying ozone into the exhaust gas passage 10ex upstream of the DPF 14 and the oxidized NO 2 is added to the DPF 14 introduced. As a result, carbon components or carbon components of particles which are within the DPF 14 are collected and accumulated, oxidized with NO 2 and thus the particles become within the DPF 14 cleaned and therefore the DPF 14 regenerated.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die NOx-Katalysatortemperatur, welche bei Schritt 12 in der 4 verwendet wird, basierend auf der Abgastemperatur abgeschätzt, welche durch den Abgastemperatursensor 96 erfasst wird. Ein Temperatursensor jedoch kann an der NOx-Reinigungsvorrichtung 15 angebracht sein und der Temperatursensor kann die NOx-Katalysatortemperatur direkt erfassen. Oder es kann die NOx-Katalysatortemperatur basierend auf einer Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle und einer Maschinenlast der internen Verbrennungsmaschine 10 abgeschätzt werden.In the embodiment described above, the NOx catalyst temperature which is determined at step 12 in the 4 is estimated based on the exhaust gas temperature determined by the exhaust gas temperature sensor 96 is detected. However, a temperature sensor may be attached to the NOx purifier 15 be attached and the temperature sensor can detect the NOx catalyst temperature directly. Or it may be the NOx catalyst temperature based on a rotational speed of the output shaft and an engine load of the internal combustion engine 10 be estimated.
In der oben beschriebenen Ausführungsform, wie sie in 1 gezeigt ist, hat der Entladereaktor 20 die Elektroden 21, von welchen jede eine Plattenform hat und einander parallel zugewandt sind. Der Entladereaktor 20 jedoch kann eine nadelförmige Elektrode (Pinelektrode beziehungsweise Stiftelektrode) haben, welche in einer nadelförmigen Art und Weise hervorsteht, und eine ringförmige Elektrode, welche ringförmig die nadelförmige Elektrode umgibt.In the embodiment described above, as in 1 shown has the unloading reactor 20 the electrodes 21 each of which has a plate shape and face each other in parallel. The unloading reactor 20 however, it may have an acicular electrode (pin electrode) protruding in a needle-like manner and an annular electrode annularly surrounding the needle-shaped electrode.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen, wie sie in 1 gezeigt ist, wird die Wirkstoffzufuhrvorrichtung auf das Verbrennungssystem angewandt, welches in einem Fahrzeug installiert ist. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung kann jedoch auf ein stationäres Verbrennungssystem angewandt werden. Weiterhin wird in den Ausführungsformen, wie sie in 1 gezeigt sind, die Wirkstoffzufuhrvorrichtung auf eine Kompressions-Selbstzünde-Dieselmaschine angewandt und Diesel für die Verbrennung wird als das Reduktionsmittel verwendet. Die Wirkstoffzufuhrvorrichtung jedoch kann auf eine Selbstzünde-Benzinmaschine angewandt werden und Benzin für die Verbrennung kann ebenso für das Reduktionsmittel verwendet werden.In the embodiments described above, as in 1 is shown, the drug delivery device is applied to the combustion system which is installed in a vehicle. However, the drug delivery device can be applied to a stationary combustion system. Furthermore, in the embodiments as they are in 1 1, the drug delivery device is applied to a compression self-ignition diesel engine and diesel for combustion is used as the reducing agent. However, the drug delivery device may be applied to a self-ignition gasoline engine, and gasoline for combustion may also be used for the reducing agent.
Mittel beziehungsweise Einrichtungen und Funktionen, welche durch die ECU vorgesehen sind, können beispielsweise durch nur Software, nur Hardware oder eine Kombination davon. vorgesehen sein Die ECU kann beispielsweise durch eine analoge Schaltung gebildet sein.Means and functions provided by the ECU may be, for example, software only, hardware only, or a combination thereof. The ECU can be formed, for example, by an analog circuit.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2009-162173 A [0002] JP 2009-162173 A [0002]
