DE102016113082A1 - Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Verbrennungskraftmaschine (100), in der eine chemische Wärmespeichervorrichtung (70) mit einem ersten Erhitzer (72), der eine erste Komponente (723) aufweist, die Wärme erzeugt, wenn sie ein Reaktionsmedium, das über ein Verbindungsrohr (73) aus einem Speicherteil (71) geliefert wird, chemisch adsorbiert, und die das Reaktionsmedium desorbiert, wenn sie in einem Zustand, wo sie das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert, durch Abgaswärme erhitzt wird, und einen zweiten Erhitzer (75), der eine zweite Komponente (753) aufweist, die Wärme erzeugt, wenn sie ein Reaktionsmedium, das über ein zweites Verbindungsrohr (76) aus einem Speicherteil (71) geliefert wird, chemisch adsorbiert, und die das Reaktionsmedium desorbiert, wenn sie in einem Zustand, wo sie das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert, durch die Abgaswärme erhitzt wird, und wobei die Steuervorrichtung (200) die Öffnungsgrade des ersten Ventils (74) und des zweiten Ventils (77) so steuert, dass das Reaktionsmedium, das zum zweiten Erhitzer (75) geliefert wird, präferenziell am Speicherteil (71) zurückgewonnen wird.

Description

  • Gebiet der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • JP 2014-95294 A offenbart eine Verbrennungskraftmaschine, die mit einer chemischen Wärmespeichervorrichtung ausgestattet ist, die zwei Tanks, in denen ein Reaktionsmedium gespeichert ist, und zwei Erhitzer beinhaltet, die ein erwärmtes bzw. erhitztes Objekt mit Reaktionswärme aus einer chemischen Reaktion zwischen dem Reaktionsmedium und einem chemischen Wärmespeichermedium erhitzen.
  • Kurzfassung
  • Jedoch wurden bei dieser herkömmlichen chemischen Wärmespeichervorrichtung, um die Reaktionstemperatur des zweiten Erhitzers über die Reaktionstemperatur des ersten Erhitzers hinaus zu erhöhen, der erste Erhitzer und der zweite Erhitzer jeweils mit unterschiedlichen Arten von Reaktionsmedien beliefert. Aus diesem Grund war zur Speicherung der jeweiligen Reaktionsmedien jeweils ein eigener Tank nötig. Es bestand das Problem, dass die chemische Wärmespeichervorrichtung groß wurde. Ferner wurde bei dieser herkömmlichen chemischen Wärmespeichervorrichtung die Abgastemperatur, die benötigt wurde, wenn das Reaktionsmedium aus dem zweiten Erhitzer zurückgewonnen wurde, höher als die Reaktionstemperatur, die benötigt wurde, wenn das Reaktionsmedium aus dem ersten Erhitzer zurückgewonnen wurde. Aus diesem Grund bestand das Problem, dass es sich das Reaktionsmedium nur schwer aus dem zweiten Erhitzer zurückgewinnen ließ.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf dieses Problem gemacht und hat als erstes Ziel die Schaffung einer chemischen Wärmespeichervorrichtung, die mit mindestens zwei Erhitzern auf einer in Strömungsrichtung oberen Seite und einer in Strömungsrichtung unteren Seite der Abgasleitung ausgestattet ist, bei der die Vergrößerung der chemischen Wärmespeichervorrichtung unterdrückt ist, während die Rückgewinnung des Reaktionsmediums aus dem Erhitzer auf der in Strömungsrichtung unteren Seite, wo die Rückgewinnung des Reaktionsmediums schwierig ist, weil die Abgastemperatur relativ niedrig wird, erleichtert ist.
  • Um dieses Problem zu lösen, besteht die Verbrennungskraftmaschine gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung aus einem Maschinenkörper, einem ersten erhitzten Objekt, das an einer Abgasleitung des Maschinenkörpers angeordnet ist, einem zweiten erhitzen Objekt, das an der Abgasleitung auf einer Seite stromabwärts vom ersten erhitzten Objekt angeordnet ist, einer chemischen Wärmespeichervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie das erste erhitzte Objekt und das zweite erhitzte Objekt erhitzt, und einer Steuervorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie die chemische Wärmespeichervorrichtung steuert. Die chemische Wärmespeichervorrichtung beinhaltet ein Speicherteil, das so gestaltet ist, dass es ein Reaktionsmedium speichert, einen ersten Erhitzer, der eine erste Komponente aufweist, die Wärme erzeugt, wenn ein Reaktionsmedium, das von dem Speicherteil durch ein erstes Verbindungsrohr geliefert wird, chemisch adsorbiert wird, und die bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn sie in einem Zustand, wo das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch die Abgaswärme erhitzt wird, und der in der Abgasleitung auf einer Seite stromaufwärts vom ersten erhitzten Objekt angeordnet ist, einen zweiten Erhitzer, der eine zweite Komponente aufweist, die Wärme erzeugt, wenn ein Reaktionsmedium, das vom Speicherteil durch ein zweites Verbindungsrohr geliefert wird, chemisch adsorbiert wird, und die bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn sie in einem Zustand, wo das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch die Abgaswärme erhitzt wird, und der in der Abgasleitung zwischen dem ersten erhitzten Objekt und dem zweiten erhitzen Objekt angeordnet ist, ein erstes Ventil, das am ersten Verbindungsrohr angeordnet ist, und ein zweites Ventil, das am zweiten Verbindungsrohr angeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist so gestaltet, dass sie Öffnungsgrade des ersten Ventils und des zweiten Ventils so steuert, dass dann, wenn das Reaktionsmedium sowohl an der ersten Komponente als auch an der zweiten Komponente chemisch adsorbiert ist, das Reaktionsmedium, das an der zweiten Komponente chemisch adsorbiert ist, präferenziell am Speicherteil zurückgewonnen wird.
  • Wenn das Reaktionsmedium sowohl zum ersten Erhitzer als auch zum zweiten Erhitzer geliefert wird, das heißt, wenn das Reaktionsmedium sowohl an der ersten Komponente als auch an der zweiten Komponente chemisch adsorbiert wird, wird der Druck des Speicherteils relativ niedrig im Vergleich zu dem Zustand nach der Rückgewinnung des Reaktionsmediums von irgendeinem vom ersten Erhitzer und vom zweiten Erhitzer am Speicherteil. Aus diesem Grund kann dadurch, dass das Reaktionsmedium, das zum zweiten Erhitzer geliefert wird, präferenziell am Speicherteil zurückgewonnen wird, wenn das Reaktionsmedium sowohl zum ersten Erhitzer als auch zum zweiten Erhitzer geliefert wird, wie in diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Rückgewinnungstemperatur des zweiten Erhitzers niedriger gemacht werden als die Rückgewinnungstemperatur des ersten Erhitzers. Somit ist es möglich, das Reaktionsmedium aus dem zweiten Erhitzer, der auf der in Strömungsrichtung unteren Seite des Abgasrohrs angeordnet ist, wo die Abgastemperatur im Vergleich zur in Strömungsrichtung oberen Seite des Abgasrohrs niedriger wird, problemlos zu gewinnen. Ferner reicht ein einziges Speicherteil aus, das ein Reaktionsmedium speichert, daher kann verhindert werden, dass die chemische Wärmespeichervorrichtung größer wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Steuereinheit, welche die Verbrennungskraftmaschine steuert.
  • 2 ist eine Querschnittsdarstellung entlang einer Achsenrichtung eines ersten Reaktors.
  • 3 ist eine Querschnittsdarstellung entlang einer diametralen Richtung eines ersten Reaktors.
  • 4 ist eine Ansicht, die eine Beziehung zeigt zwischen einem Tankdruck vor der Zufuhr von Ammoniakgas zu einer Reaktionskammer und einer Gesamtwärmemenge, die aus dieser Reaktionskammer erhalten wird.
  • 5 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Steuerung einer chemischen Wärmespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine erste Aufwärmverarbeitung.
  • 7 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine zweite Aufwärmverarbeitung.
  • 8 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine dritte Aufwärmverarbeitung.
  • 9 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine vierte Aufwärmverarbeitung.
  • 10 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung.
  • 11 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine erste Rückgewinnungsverarbeitung.
  • 12 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine zweite Rückgewinnungsverarbeitung.
  • 13 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine dritte Rückgewinnungsverarbeitung.
  • 14 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine vierte Rückgewinnungsverarbeitung.
  • 15 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Steuerung zum Setzen eines Aufwärmungsprioritäts-Flag eines zweiten katalytischen Wandlers.
  • 16 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Steuerung zum Setzen eines Rückgewinnungsprioritäts-Flag eines zweiten Reaktors.
  • 17 ist ein Zeitschema, das die Steuerungsbetätigung der chemischen Wärmespeichervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert. Man beachte, dass in der folgenden Beschreibung ähnlichen Bauteilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.
  • 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Verbrennungskraftmaschine 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einer elektronischen Steuereinheit 200 zur Steuerung der Verbrennungskraftmaschine 100.
  • Die Verbrennungskraftmaschine 100 ist mit einem Maschinenkörper 1 versehen, der in seinem Inneren durch Kompressions-Selbstzündung Kraftstoff verbrennt, um beispielsweise Leistung zum Antreiben des Fahrzeugs usw. zu erzeugen. Der Maschinenkörper 1 beinhaltet eine Brennkammer 2, die an jedem Zylinder ausgebildet ist, einen elektronisch gesteuerten Kraftstoffinjektor 3 zum Einspritzen von Kraftstoff in die einzelnen Brennkammern 2, einen Ansaugkrümmer 4 zum Einführen von Ansaugluft in die Brennkammern 2 und einen Abgaskrümmer 5 zum Abführen von Abgas aus dem Inneren der Brennkammern 2.
  • Jeder Kraftstoffinjektor 3 ist über ein Kraftstoffzuleitungsrohr 15 mit einem Speichereinspritzsystem bzw. einer Common Rail 16 verbunden. Die Common Rail 16 ist über eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffpumpe 17 mit variabler Abgabemenge mit einem Kraftstofftank 18 verbunden. Der Kraftstoff, der im Kraftstofftank 18 gespeichert ist, wird von der Kraftstoffpumpe 17 in das Innere der Common Rail 16 geliefert. Der Kraftstoff, der in das Innere der Common Rail 16 geliefert wird, wird durch die einzelnen Kraftstoffzulieferrohre 15 zu einem Kraftstoffinjektor 3 geliefert.
  • Der Ansaugkrümmer 4 ist über einen Ansaugkanal 6 mit einem Auslass eines Verdichters 7a eines Abgasladers 7 verbunden. Ein Einlass des Verdichters 7a ist über einen Luftmengenmesser 8 mit einem Luftreiniger 9 verbunden. Innerhalb des Ansaugkanals 6 ist eine elektrisch gesteuerte Drosselklappe 10, die von einem Schrittmotor angetrieben wird, angeordnet. Um den Ansaugkanal 6 herum ist eine Kühlvorrichtung 11 zum Kühlen der Ansaugluft, die durch das Innere des Ansaugkanals 6 strömt, angeordnet.
  • Der Abgaskrümmer 5 ist mit einem Einlass einer Abgasturbine 7b des Abgasladers 7 verbunden. Der Auslass der Abgasturbine 7b ist mit einem Abgasrohr 21 verbunden, wo eine Abgasnachbehandlungsvorrichtung 20 vorgesehen ist. Der Abgaskrümmer 5 und der Ansaugkrümmer 4 sind über eine Abgasrückführleitung 12 (nachstehend als „AGR”-Leitung bezeichnet) für AGR miteinander verbunden. Innerhalb der AGR-Leitung 12 ist ein elektronisch gesteuertes AGR-Steuerventil 13 angeordnet. Um die AGR-Leitung 12 herum ist eine AGR-Kühleinrichtung 14 zum Kühlen des AGR-Gases, das durch das Innere der AGR-Leitung 12 strömt, angeordnet.
  • Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung zum Entfernen schädlicher Substanzen in dem Abgas, das aus dem Maschinenkörper 1 abgeführt wird, und zum anschließenden Abgeben des Abgases in die Außenluft. Die Abgasnachbehandlungsvorrichtung 20 ist mit einem ersten katalytischen Wandler 30, einer Teilchenfalle 40, einem zweiten katalytischen Wandler 50, einer Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsvorrichtung 60 und einer chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 ausgestattet.
  • Der erste katalytische Wandler 30 besteht aus einem Träger 31, der einen Abgasreinigungskatalysator trägt, welcher aus einem Oxidationskatalysator (einem Zweiwegekatalysator) besteht, und ist am Abgasrohr 21 vorgesehen. Der erste katalytische Wandler 30 ist mit einem ersten Katalysatorbett-Temperatursensor 211 zum Erfassen der Temperatur des Trägers 31, die der Temperatur des Oxidationskatalysators entspricht (nachstehend als die „erste Katalysatorbetttemperatur” bezeichnet), ausgestattet. Der Oxidationskatalysator oxidiert die schädlichen Substanzen im Abgas, das heißt Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxid (CO), und macht aus ihnen unschädliche Substanzen (Wasser und Kohlendioxid).
  • Die Teilchenfalle 40 ist im Abgasrohr auf der Seite stromabwärts vom ersten katalytischen Wandler 30 vorgesehen. Die Teilchenfalle 40 weist einen eingebauten Wandströmungs-Teilchenfilter 41 auf und führt Abgas, das in ihr Inneres eingeführt wird, durch den Teilchenfilter 41, um Feststoffteilchen im Abgas herauszufangen.
  • Der zweite katalytische Wandler 50 besteht aus einem Träger 51, der einen Abgasreinigungskatalysator trägt, der aus einem NOx-selektiven Reduktionskatalysator (SRC) besteht, und ist am Abgasrohr auf der Seite stromabwärts von der Teilchenfalle 40 vorgesehen. Der NOx-selektive Reduktionskatalysator reduziert die schädlichen Substanzen im Abgas, das heißt das NOx, auf selektive Weise und macht sie aufgrund der Zufuhr eines Reduktionsmittels zu unschädlichen Substanzen (Wasser und Stickstoff). Der NOx-selektive Reduktionskatalysator gemäß der vorliegenden Ausführungsform reduziert das im Abgas enthaltene NOx unter Verwendung des Ammoniaks, der durch eine Hydrolyse der wässrigen Harnstofflösung produziert wird, als Reduktionsmittel. Der zweite katalytische Wandler 50 ist mit einem zweiten Katalysatorbett-Temperatursensor 212 zum Erfassen der Temperatur des Trägers 51, die der Temperatur des NOx-selektiven Reduktionskatalysators entspricht (nachstehend als die „zweite Katalysatorbetttemperatur” bezeichnet), ausgestattet.
  • Die Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsvorrichtung 60 ist mit einem Harnstoffwasserlösungstank 61, einem Harnstoffwasserlösungsinjektor 62, einem Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsrohr 63 und einer elektrischen Pumpe 64 versehen.
  • Der Harnstoffwasserlösungstank 61 speichert die wässrige Harnstofflösung.
  • Der Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 ist im Abgasrohr 21 auf der Seite stromabwärts vom zweiten Reaktor der später erläuterten chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 und auf der in Strömungsrichtung oberen Seite des zweiten katalytischen Wandlers 50 vorgesehen und spritzt wässrige Harnstofflösung in das Innere des Abgasrohrs 21. Der Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 ist beispielsweise ein Nadelventil und wird von einer elektronischen Steuereinheit 200 angesteuert. Durch Steuern des Öffnungszeitraums des Harnstoffwasserlösungsinjektors 62 wird die Durchflussrate der wässrigen Harnstofflösung, die vom Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 eingespritzt wird, geregelt. Die wässrige Harnstofflösung, die in das Innere des Abgasrohrs 21 eingespritzt wird, wird hydrolysiert durch Aufnehmen der Wärme des Abgases und Erwärmen, bis eine vorgegebene Hydrolysetemperatur (zum Beispiel 180°C) erreicht worden ist.
  • Das Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsrohr 63 ist eine Leitung zum Liefern der wässrigen Harnstofflösung, die im Harnstoffwasserlösungstank 61 gespeichert ist, zum Harnstoffwasserlösungsinjektor 62. Das Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsrohr 63 ist an einem Ende mit dem Harnstoffwasserlösungstank 61 verbunden und ist am anderen Ende mit dem Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 verbunden.
  • Die elektrische Pumpe 64 ist am Harnstoffwasserlösungs-Zuleitungsrohr 63 vorgesehen und wird von der elektronischen Steuereinheit 200 antriebsgesteuert. Durch Antreiben der elektrischen Pumpe 64 wird die wässrige Harnstofflösung, die im Harnstoffwasserlösungstank 61 gespeichert ist, zum Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 gepumpt.
  • Damit die Abgasreinigungskatalysatoren, die von den Trägern 31, 51 des ersten katalytischen Wandlers 30 und des zweiten katalytischen Wandlers 50 getragen werden, ihre gewünschte Abgasreinigungsleistung bringen können, ist es nötig, die Abgasreinigungskatalysatoren auf eine vorgegebene Aktivierungstemperatur (zum Beispiel 200°C) anzuheben, um die Abgasreinigungskatalysatoren zu aktivieren. Um die Verschlechterung der Abgasemissionen zu unterdrücken, ist es daher wirksam, die Abgasreinigungskatalysatoren rasch zu aktivieren.
  • Damit das NOx vom NOx-selektiven Reduktionskatalysator, der vom Träger 51 des zweiten katalytischen Wandlers 50 getragen wird, selektiv reduziert wird, ist es ferner nötig, die wässrige Harnstofflösung, die vom Harnstoffwasserlösungsinjektor 62 eingespritzt wird, zu hydrolysieren, um sie in Ammoniak umzuwandeln, aber um eine wässrige Harnstofflösung zu hydrolysieren, ist es nötig, die wässrige Harnstofflösung auf eine vorgegebene Hydrolysetemperatur oder mehr zu erwärmen.
  • Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform als Vorrichtung zum bedarfsgemäßen Erwärmen des ersten katalytischen Wandlers 30 und des zweiten katalytischen Wandlers 50 und zum Fördern der Hydrolyse der wässrigen Harnstofflösung die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 vorgesehen.
  • Die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Tank 71, einem ersten Reaktor 72, einem ersten Verbindungsrohr 73, einem ersten Ventil 74, einem zweiten Reaktor 75, einem zweiten Verbindungsrohr 76 und einem zweiten Ventil 77 versehen. Die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 nutzt die Reaktionswärme, die mit einer reversiblen thermodynamischen Reaktion zwischen dem im Tank 71 gespeicherten Reaktionsmedium und dem chemischen Wärmespeichermedium, das im Inneren des ersten Reaktors 72 und des zweiten Reaktors 75 vorgesehen ist, einhergeht, um die zu erhitzenden Objekte, das heißt den ersten katalytischen Wandler und den zweiten katalytischen Wandler, aufzuwärmen. Nachstehend werden Bauteile der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 erläutert.
  • Im Tank 71 wird ein Reaktionsmedium gespeichert, das aus Ammoniakgas besteht. Der Tank 71 weist ein physikalisches Adsorptionsmaterial auf, um Ammoniakgas physikalisch in seinem Inneren zu adsorbieren, und speichert Ammoniakgas in einem Zustand, wo es an dem physikalisch adsorbierenden Material adsorbiert ist. Als physikalisches Adsorptionsmaterial kann beispielsweise Aktivkohle, Zeolith usw. verwendet werden. Um einschätzen zu können, wie groß die Menge an innerhalb des Tanks 71 gespeichertem Ammoniakgas ist, ist am Tank 71 ferner ein Tankdrucksensor 213 zur Erfassung des Druckes innerhalb des Tanks 71 nachstehend als „Tankdruck” bezeichnet) angebracht.
  • Der erste Reaktor 72 ist mit einem Gehäuse 721, einem Wärmeleiter 722 und einem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 ausgestattet und ist am Abgasrohr 21 auf der Seite stromaufwärts vom ersten katalytischen Wandler 30 vorgesehen. Am Abgasrohr 21 ist auf der Seite stromaufwärts vom ersten Reaktor 72 ein in Strömungsrichtung oberer Abgastemperatursensor 214 vorgesehen, um die Temperatur des Abgases zu erfassen, das in den ersten Reaktor 72 strömt und das durch das Innere des Wärmeleiters 722 strömt (nachstehend als „Abgastemperatur auf der in Strömungsrichtung oberen Seite” bezeichnet).
  • Der erste Reaktor 72 wird unter Bezugnahme auf die in 2 gezeigte Querschnittsdarstellung entlang der axialen Richtung des ersten Reaktors 72 (Abgasströmungsrichtung) und die in 3 gezeigt Querschnittsdarstellung entlang der diametralen Richtung des ersten Reaktors 72 näher erläutert.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist das Gehäuse 721 mit Halteteilen 721a, welche die Außenumfänge der beiden Enden des Wärmeleiters 722 halten, und mit einem eine erste Reaktionskammer bildenden Teil 721b versehen, das von den Halteteilen 721a aus in der diametralen Richtung auswärts vorgesehen ist, so dass zwischen dem Gehäuse 721 und dem Wärmeleiter 722 ein kreisringförmiger Raum als erste Reaktionskammer 724 ausgebildet wird.
  • Der Wärmeleiter 722 weist in der diametralen Richtung einen wabenförmigen Querschnitt auf und ist aus einem metallischen Werkstoff gebildet, der eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit aufweist. An der Außenumfangsfläche des Wärmeleiters 722 ist, angeordnet im Inneren der Reaktionskammer 724, ein erstes chemisches Wärmespeichermedium 723 so vorgesehen, dass es die Außenumfangsfläche bedeckt, und tauscht über den Wärmeleiter 722 Wärme aus zwischen Abgas, das durch das Innere des Wärmeleiters 722 strömt, und dem chemischen Wärmespeichermedium 723, das an der Außenumfangsfläche des Wärmeleiters 722 vorgesehen ist.
  • Das erste chemische Wärmespeichermedium 723 besteht aus einem Material, das Wärme erzeugt (Wärme freisetzt), wenn das aus dem Ammoniakgas bestehende Reaktionsmedium chemisch adsorbiert wird (zum Beispiel durch Komplexbildung gebunden wird), und das Wärme absorbiert (Wärme speichert), wenn das chemisch adsorbierte Ammoniakgas desorbiert wird. Als ein solches chemisches Wärmespeichermedium können ein zweiwertiges Chlorid, ein zweiwertiges Bromid, ein zweiwertiges Iodid usw. genannt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein zweiwertiges Chlorid, das aus Magnesiumchlorid (MgCl2) besteht, als erstes chemisches Wärmespeichermedium 723 verwendet.
  • Es wird erneut auf 1 Bezug genommen, wo das erste Verbindungsrohr 73 eine Leitung ist, die an einem Ende mit dem Tank 71 verbunden ist und die am anderen Ende mit dem die Reaktionskammer bildenden Teil 721b des Gehäuses 721 verbunden ist. Ammoniakgas wird durch das erste Verbindungsrohr 73 zwischen dem Tank 71 und der ersten Reaktionskammer 724 übertragen.
  • Das erste Ventil 74 ist am ersten Verbindungsrohr 73 vorgesehen. Wenn das erste Ventil 74 geöffnet ist, kann Ammoniakgas zwischen dem Tank 71 und der ersten Reaktionskammer 724 übertragen werden. Die Betätigung des ersten Ventils 74 wird von der elektronischen Steuereinheit 200 gesteuert.
  • Der erste Drucksensor 215 ist am ersten Verbindungsrohr 73 zwischen dem ersten Ventil 74 und dem ersten Reaktor 72 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der vom ersten Drucksensor 215 erfasste Wert als Innendruck der ersten Reaktionskammer 724 des ersten Reaktors 72 verwendet (nachstehend als „erster Erhitzerdruck” bezeichnet).
  • Der zweite Reaktor 75 ist auf die gleiche Weise gestaltet wie der erste Reaktor 72 und ist mit einem Gehäuse 751, einem Wärmeleiter 752 und einem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 versehen. Er ist im Abgasrohr 21 zwischen der Teilchenfalle 40 und dem zweiten katalytischen Wandler 50 vorgesehen. Zwischen dem Gehäuse 751 und dem Wärmeleiter 752 ist eine zweite Reaktionskammer 754 ausgebildet, die aus einem kreisringförmigen Raum besteht. Das Volumen der zweiten Reaktionskammer 754 ist dem Volumen der ersten Reaktionskammer 724 gleich. Am Abgasrohr 21 ist auch auf der Seite stromaufwärts vom zweiten Reaktor 75 ein in Strömungsrichtung oberer Abgastemperatursensor 216 vorgesehen, um die Temperatur des Abgases zu erfassen, das in den zweiten Reaktor 75 und durch das Innere des Wärmeleiters strömt (nachstehend als „in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur” bezeichnet). In der vorliegenden Ausführungsform wird das zweiwertige Chlorid Magnesiumchlorid (MgCl2) als zweites chemisches Wärmespeichermedium 753 verwendet.
  • Das zweite Verbindungsrohr 76 ist eine Leitung, die an einem Ende mit dem Tank 71 verbunden ist und die am anderen Ende mit dem die Reaktionskammer bildenden Teil des Gehäuses 751 verbunden ist. Ammoniakgas wird durch das zweite Verbindungsrohr 76 zwischen dem Tank 71 und der zweiten Reaktionskammer 754 übertragen. Der Strömungswiderstand des zweiten Verbindungsrohrs 76 ist dem Strömungswiderstand des ersten Verbindungsrohrs 73 gleich.
  • Das zweite Ventil 77 ist am zweiten Verbindungsrohr 76 vorgesehen. Wenn das zweite Ventil 77 geöffnet ist, kann Ammoniakgas zwischen dem Tank 71 und der zweiten Reaktionskammer 754 übertragen werden. Die Betätigung des zweiten Ventils 77 wird von der elektronischen Steuereinheit 200 gesteuert.
  • Der zweite Drucksensor 217 ist am zweiten Verbindungsrohr 76 zwischen dem zweiten Ventil 77 und dem zweiten Reaktor 75 vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform wird der vom zweiten Drucksensor 217 erfasste Wert als Innendruck der zweiten Reaktionskammer 754 des zweiten Reaktors 75 verwendet (nachstehend als „zweiter Erhitzerdruck” bezeichnet).
  • Auf diese Weise ist die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, dass sie in der Lage ist, das Ammoniakgas, das in einem einzigen Tank 71 gespeichert ist, zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • Man beachte, dass die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wie oben erläutert so gestaltet ist, dass sie das Abgas erhitzt und den ersten katalytischen Wandler 30 und den zweiten katalytischen Wandler 50 indirekt erwärmt, die Erfindung aber nicht auf eine solche Gestaltung beschränkt ist. Zum Beispiel kann sie auch so gestaltet sein, dass eine Reaktionskammer am Außenumfang des katalytischen Wandlers vorgesehen ist und ein chemisches Wärmespeichermedium an der Außenumfangsfläche des katalytischen Wandlers vorgesehen ist, um den Abgasreinigungskatalysator direkt zu erhitzen und dadurch eine Aufwärmung des katalytischen Wandlers zu ermöglichen. Ferner kann sie auch so gestaltet sein, dass ein Reaktor und ein katalytischer Wandler, der den Abgasreinigungskatalysator auf der Innenfläche eines wabenförmigen Wärmeleiters trägt, kombiniert werden, um den Abgasreinigungskatalysator direkt zu erhitzen und dadurch den katalytischen Wandler aufzuwärmen.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 besteht aus einem digitalen Rechner, der mit Komponenten versehen ist, die über einen bidirektionalen Bus 201 untereinander verbunden sind, beispielsweise mit einem ROM (Nur-Lese-Speicher) 202, einem RAM (einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 203, einer CPU (einem Mikroprozessor) 204, einem Eingabeport 205 und einem Ausgabeport 206.
  • Am Eingabeport 205 werden die Ausgangssignale des oben genannten Luftmengenmessers 8 usw. über entsprechende A/D-Wandler 207 eingegeben. Ferner wird am Eingabeport 205 eine Ausgangsspannung eines Lastsensors 218, der eine Ausgangsspannung erzeugt, die proportional ist zu dem Weg, über den ein Gaspedal 220 niedergedrückt wird (nachstehend als „Verstellweg des Gaspedals” bezeichnet), über einen entsprechenden A/D-Wandler 207 eingegeben. Ferner wird am Eingabeport 205 als Signal zur Berechnung der Motordrehzahl das Ausgangssignal eines Kurbelwinkelsensors 219 eingegeben, der jedes Mal, wenn sich eine Kurbelwelle des Motorgehäuses 1 beispielsweise über 15° dreht, einen Ausgangsimpuls erzeugt.
  • Am Ausgabeport 206 sind die Kraftstoffinjektoren 3 und der Harnstoffwasserlösungsinjektor 62, das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 und andere gesteuerte Teile über entsprechende Antriebsschaltungen 208 elektrisch verbunden.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 verwendet die Ausgangssignale der verschiedenen unterschiedlichen Sensoren, die in den Eingabeport 205 eingegeben werden, als Basis für die Ausgabe von Steuersignalen zum Steuern der unterschiedlichen Steuerteile aus dem Ausgabeport 206 und zum Steuern der Verbrennungskraftmaschine 100.
  • Wenn ein Reaktionsmedium verwendet wird, das aus Ammoniakgas besteht, und wenn ein erstes chemisches Wärmespeichermedium 723 und ein zweites chemisches Wärmespeichermedium 753, die aus Magnesiumchlorid bestehen, verwendet werden, findet hierbei in den Reaktionskammern 724, 725 die umkehrbare thermodynamische Reaktion statt, die in der folgenden Reaktionsformel (1) gezeigt ist: MgCl2(NH3)2 + 4NH3 ⇔ Mg(NH3)6Cl2 + q[kJ] (1) Genauer finden dann, wenn die Temperaturen des Abgases, das in die Reaktoren 72, 75 strömt, niedriger sind als die weiter unten erläuterte Rückgewinnungstemperatur, in einem Fall, wo Ammoniakgas aus dem Tank 71 in das Innere der Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, Reaktionen statt, wo Ammoniakgas an den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 in den Reaktionskammern 724, 754 chemisch adsorbiert wird, das heißt, es finden exotherme Reaktionen statt, bei denen die Reaktion in der Reaktionsformel (1) nach rechts fortschreitet (Wärmeabstrahlungsbetrieb).
  • Dabei variiert die Gesamtwärmemenge, die aus der exothermen Reaktion erhalten wird, bis die umkehrbare thermodynamische Reaktion der Reaktionsformel (1) in den Reaktionskammern 724, 754 ein chemisches Gleichgewicht erreicht, abhängig vom Tankdruck vor der Zufuhr von Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754. Genauer sind die Drücke in den Reaktionskammern 724, 754 während der Zufuhr von Ammoniakgas umso höher, je höher der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die Reaktionskammern 724, 754 war, und je größer die Ammoniakgasmengen sind, die in der exothermen Reaktion in den Reaktionskammern 724, 754 verbraucht werden (je größer die Mengen an Ammoniakgas sind, die an den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 chemisch adsorbiert werden), desto größer ist die Gesamtwärmemenge, die aus der umkehrbaren thermodynamischen Reaktion der Reaktionsformel (1) erhalten wird.
  • Daher sind die Temperaturen der chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 umso höher, wenn die umkehrbare thermodynamische Reaktion der Reaktionsformel (1) in den Reaktionskammern 724, 754 ein chemisches Gleichgewicht erreicht, je höher der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die Reaktionskammern 724, 754 war. Man beachte, dass in der folgenden Beschreibung die Temperaturen der chemischen Wärmespeichermedien 723, 753, wenn die umkehrbare thermodynamische Reaktion der Reaktionsformel (1) in den Reaktionskammern 724, 754 ein chemisches Gleichgewicht erreicht, gegebenenfalls auch als „Reaktionstemperaturen der Reaktoren 72, 75” bezeichnet werden.
  • Der Tankdruck sinkt aufgrund der Zufuhr von Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754. Daher wird ausgehend von dem Zustand, wo kein Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, beispielsweise nur das erste Ventil 74 geöffnet, um Ammoniakgas in die erste Reaktionskammer 724 zu liefern, und dann, wenn ein chemisches Gleichgewicht erreicht worden ist, wird das erste Ventil 74 geschlossen und das zweite Ventil 77 wird geöffnet, um Ammoniakgas aus dem Tank 71 in die zweite Reaktionskammer 754 zu liefern.
  • In diesem Fall ist der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die erste Reaktionskammer 724 höher als der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die zweite Reaktionskammer 754, und daher wird die Temperatur des ersten chemischen Wärmespeichermediums 723 höher als die Temperatur des zweiten chemischen Wärmespeichermediums 753. Das heißt, die Reaktionstemperatur des ersten Reaktors 72 wird höher als die Reaktionstemperatur des zweiten Reaktors 75.
  • Oder es wird ausgehend von dem Zustand, wo kein Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, nur das zweite Ventil 77 geöffnet, um Ammoniakgas in die zweite Reaktionskammer 754 zu liefern, und dann, wenn ein chemisches Gleichgewicht erreicht worden ist, wird das zweite Ventil 77 geschlossen und das erste Ventil 74 wird geöffnet, um Ammoniakgas aus dem Tank 71 in die erste Reaktionskammer 724 zu liefern.
  • In diesem Fall ist der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die zweite Reaktionskammer 754 höher als der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die erste Reaktionskammer 724, und daher wird die Temperatur des zweiten chemischen Wärmespeichermediums 753 höher als die Temperatur des ersten chemischen Wärmespeichermediums 723. Das heißt, die Reaktionstemperatur des zweiten Reaktors 75 wird höher als die Reaktionstemperatur des ersten Reaktors 72.
  • 4 ist eine Ansicht, welche die Beziehung zwischen dem Tankdruck vor der Zufuhr von Ammoniakgas zu einer Reaktionskammer und der Gesamtwärmemenge, die aus der Reaktionskammer erhalten wird, zeigt.
  • 4 zeigt nur als Beispiel anhand einer durchbrochenen Linie die Beziehung zwischen der Gesamtwärmemenge Q1, die an der ersten Reaktionskammer 724 erhalten wird, und der Gesamtwärmemenge Q2, die an der zweiten Reaktionskammer 754 erhalten wird, wenn ausgehend von dem Zustand, wo kein Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, nur das erste Ventil 74 geöffnet wird, um Ammoniakgas in die erste Reaktionskammer 724 zu liefern, und dann das erste Ventil 74 geschlossen wird und das zweite Ventil 77 geöffnet wird, um Ammoniakgas aus dem Tank 71 in die zweite Reaktionskammer 754 zu liefern.
  • Wie aus 4 ersichtlich ist, wird, wenn der Tankdruck vor der Zufuhr von Ammoniakgas in die Reaktionskammer kleiner wird, die Gesamtwärmemenge, die in einer Reaktionskammer erhalten wird, ebenfalls kleiner.
  • Aus diesem Grund wird in dem Fall, wo ausgehend von dem Zustand, wo kein Ammoniakgas zu den Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, nur das erste Ventil 74 geöffnet wird, um Ammoniakgas aus dem Tank 71 in die erste Reaktionskammer 724 zu liefern, und dann das erste Ventil 74 geschlossen wird und das zweite Ventil 77 geöffnet wird, um Ammoniakgas aus dem Tank 71 zur zweiten Reaktionskammer 754 zu liefern, die Gesamtwärmemenge Q1, die an der ersten Reaktionskammer 724 erhalten wird, größer als die Gesamtwärmemenge Q2, die an der zweiten Reaktionskammer 754 erhalten wird, wie in 4 von der durchbrochenen Linie gezeigt ist.
  • Man beachte, dass dann, wenn ausgehend von dem Zustand, wo kein Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 gleichzeitig geöffnet werden und Ammoniakgas zu den Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, die Gesamtwärmemengen Q3, die an den Reaktionskammern 724, 754 erhalten werden, gleich werden, wie von der Punkt-Strich-Linie in 4 gezeigt ist. In diesem Fall werden die Gesamtwärmemengen Q3, die an den Reaktionskammern 724, 754 erhalten werden, kleiner als die Gesamtwärmemenge Q1 und größer als die Gesamtwärmemenge Q2.
  • Um dagegen das zu den Reaktionskammern 724, 754 gelieferte und an den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 chemisch adsorbierte Ammoniakgas aus dem Inneren der Reaktionskammern 724, 754 am Tank 71 zurückzugewinnen, muss zusätzlich zu den Wärmemengen, die nötig sind, um zu bewirken, dass das Ammoniakgas an den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 desorbiert wird, eine endotherme Reaktion bewirkt werden, wo die umkehrbare thermodynamische Reaktion der Reaktionsformel (1) nach links fortschreitet (Wärmespeicherungsbetrieb). Aus diesem Grund müssen die Temperaturen des Abgases, das in die Reaktoren 72, 75 strömt, zumindest Temperaturen erreichen, welche die Wärmemengen ermöglichen, die nötig sind, um eine Desorption von Ammoniakgas an den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 zu bewirken (nachstehend als „Rückgewinnungstemperatur” bezeichnet).
  • Ferner ändert sich diese Rückgewinnungstemperatur abhängig vom Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus den Reaktionskammern 724, 754. Genauer werden die Drücke an den Reaktionskammern 724, 754 während der Rückgewinnung von Ammoniakgas auch niedriger, je niedriger der Tankdruck vor der Zufuhr des Ammoniakgases in die Reaktionskammern 724, 754 ist, und das Ammoniakgas wird problemlos aus den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 in den Reaktionskammern 724, 754 desorbiert, so dass die Wärmemengen, die nötig sind, um eine Desorption von Ammoniakgas aus den chemischen Wärmespeichermedien 723, 753 zu bewirken, ebenfalls verringert werden. Daher sinkt die Rückgewinnungstemperatur umso mehr, je niedriger der Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus den Reaktionskammern 724, 754 ist.
  • Der Tankdruck steigt aufgrund der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus den Reaktionskammern 724, 754. Daher wird ausgehend von dem Zustand, wo Ammoniakgas zu den Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, nur das erste Ventil 74 geöffnet, um Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724 am Tank 71 zurückzugewinnen, dann wird das erste Ventil 74 geschlossen und das zweite Ventil 77 wird geöffnet, um das Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754 am Tank 71 zurückzugewinnen.
  • In diesem Fall ist der Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724 niedriger als der Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754. Daher ist es möglich, die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724 zurückzugewinnen, niedriger zu machen als die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754 zurückzugewinnen.
  • Oder es wird ausgehend von dem Zustand, wo Ammoniakgas in die Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, nur das zweite Ventil 77 geöffnet, um Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754 am Tank 71 zurückzugewinnen, und dann wird das zweite Ventil 77 geschlossen und das erste Ventil 74 wird geöffnet, um Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724 am Tank 71 zurückzugewinnen.
  • In diesem Fall ist der Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754 niedriger als der Tankdruck vor der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724. Somit kann die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus der zweiten Reaktionskammer 754 zurückzugewinnen, niedriger gemacht werden als die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus der ersten Reaktionskammer 724 zurückzugewinnen.
  • Wenn Ammoniakgas zu den Reaktoren 72, 75 geliefert wird, wird in der folgenden Beschreibung die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus einem der Reaktoren zurückzugewinnen, gegebenenfalls als „niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur” bezeichnet. Ferner wird die Rückgewinnungstemperatur, die nötig ist, um Ammoniakgas aus dem anderen Reaktor zurückzugewinnen, nachdem Ammoniakgas aus dem einen Reaktor zurückgewonnen worden ist, als „hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur” bezeichnet. Man beachte, dass dann, wenn Ammoniakgas zu den Reaktionskammern 724, 754 geliefert wird, das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 gleichzeitig geöffnet werden und dass die Rückgewinnungstemperaturen, die nötig sind, um Ammoniakgas aus den Reaktionskammern 724, 754 zurückzugewinnen, gleich werden. Ferner wird die Rückgewinnungstemperatur zu dieser Zeit eine Temperatur zwischen der niedertemperaturseitigen Rückgewinnungstemperatur und der hochtemperaturseitigen Rückgewinnungstemperatur (nachstehend als „mittlere Rückgewinnungstemperatur” bezeichnet.
  • Auf diese Weise ist die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, dass sie in der Lage ist, Ammoniakgas, das in einem einzigen Tank 71 gespeichert ist, zu den verschiedenen Reaktoren 72, 75 zu liefern, so dass es möglich ist, die Reaktionstemperaturen der Reaktoren 72, 75 variabel zu machen. Das heißt, gemäß der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann durch Ändern der Reihenfolge beim Liefern von Ammoniakgas aus dem Tank 71 zu den Reaktoren 72, 75 die Reaktionstemperatur des ersten Reaktors 72 höher gemacht werden als die Reaktionstemperatur des zweiten Reaktors 75, oder die Reaktionstemperatur des zweiten Reaktors 75 kann höher gemacht werden als die Reaktionstemperatur des ersten Reaktors 72.
  • Ferner ist die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so gestaltet, dass sie in der Lage ist, das Ammoniakgas, das zu den Reaktoren 72, 75 geliefert wird, an einem einzigen Tank 71 zurückzugewinnen, so dass es möglich ist, die Reaktionstemperaturen an den Reaktoren 72, 75 variabel zu machen. Das heißt, gemäß der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Reihenfolge beim Zurückgewinnen von Ammoniakgas aus den Reaktoren 72, 71 am Tank 71 zu ändern und dadurch die Rückgewinnungstemperatur des ersten Reaktors 72 gegenüber der Rückgewinnungstemperatur des zweiten Reaktors 75 zu senken oder die Rückgewinnungstemperatur des zweiten Reaktors 75 gegenüber der Rückgewinnungstemperatur des ersten Reaktors 72 zu senken.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Reaktor 72 hier auf der in Strömungsrichtung oberen Seite des Abgasrohrs 21 vorgesehen, und der zweite Reaktor 75 ist auf der in Strömungsrichtung unteren Seite des Abgasrohrs 21 vorgesehen. Aus diesem Grund ist die Temperatur des Abgases, das in den zweiten Reaktor 75 strömt, grundsätzlich niedriger als die Temperatur des Abgases, das in den ersten Reaktor 72 strömt. Daher ist das Ammoniakgas, das zum zweiten Reaktor 75 geliefert wird, grundsätzlich schwieriger zurückzugewinnen als das Ammoniakgas, das zum ersten Reaktor 72 geliefert wird.
  • Wenn Ammoniakgas zu den Reaktoren 72, 75 geliefert wurde, wurde in der vorliegenden Ausführungsform daher die Prioritätenreihenfolge bei der Rückgewinnung von Ammoniakgas aus den Reaktoren 72, 75 zum Tank 71 gemäß dem Betriebszustand des Motorkörpers bestimmt, und grundsätzlich wurde Ammoniakgas, das zum zweiten Reaktor 75 geliefert wurde, auf Prioritätsbasis zurückgewonnen. Deswegen ist es möglich, die Rückgewinnungstemperatur des zweiten Reaktors 75 niedriger zu machen als die Rückgewinnungstemperatur des ersten Reaktors 72, und daher wird es möglich, Ammoniakgas auch aus dem zweiten Reaktor 75 problemlos zurückzugewinnen, aus dem die Rückgewinnung von Ammoniakgas schwieriger ist als aus dem ersten Reaktor 72.
  • Nachstehend wird die Steuerung der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die von der elektronischen Steuereinheit 200 durchgeführt wird, beschrieben.
  • 5 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Steuerung der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die elektronische Steuereinheit 200 führt die vorliegende Routine während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 100 durch.
  • In Schritt S1 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass Ammoniakgas aus dem Tank 71 zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden kann, das heißt, ob das Ammoniakgas für die Belieferung des ersten Reaktors 72 und des zweiten Reaktors 75 im Tank 71 gespeichert ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck höher ist als der voreingestellte untere Grenzdruck P1. Der untere Grenzdruck P1 ist beispielsweise der Tankdruck, bei dem entschieden werden kann, dass im Wesentlichen das maximale Maß an Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 geliefert worden ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Druckwert, der 5% des Tankdrucks bei einer Bezugstemperatur (beispielsweise bei Normaltemperatur) entspricht, wenn die im Tank 71 gespeicherte Menge an Ammoniakgas die volle Speichermenge wird (nachstehend als „maximaler Tankdruck” bezeichnet), als unterer Grenzdruck P1 genommen.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass Ammoniakgas aus dem Tank 71 zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden kann, wenn der Tankdruck höher ist als der untere Grenzdruck P1, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S2 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass kein Ammoniakgas aus dem Tank 71 zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden kann, wenn der Tankdruck der untere Grenzdruck P1 oder weniger ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S10 weiter.
  • In Schritt S2 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht, das heißt, ob Bedarf an einer Aktivierung des Oxidationskatalysators besteht. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die erste Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als der voreingestellte erste Schwellenwert. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Temperatur, die eine ausreichende Aktivierung des Oxidationskatalysators ermöglicht, als erster Schwellenwert genommen. Daher ist der erste Schwellenwert ein Wert, der zumindest so hoch ist wie die Aktivierungstemperatur des Oxidationskatalysators. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht, wenn die erste Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als der erste Schwellenwert, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S3 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht, wenn die erste Katalysatorbetttemperatur der erste Schwellenwert oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S6 weiter.
  • In Schritt S3 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, das heißt, ob Bedarf an einer Aktivierung des NOx-selektiven Reduktionskatalysators besteht. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die zweite Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als der voreingestellte zweite Schwellenwert. In der vorliegenden Ausführungsform kann der NOx-selektive Reduktionskatalysator ausreichend aktiv gemacht werden. Ferner wird die Temperatur, die eine ausreichende Hydrolysierung der wässrigen Harnstofflösung ermöglicht, als zweiter Schwellenwert genommen. Daher ist der zweite Schwellenwert der Wert der Temperatur, die von der Aktivierungstemperatur des NOx-selektiven Reduktionskatalysators und der Hydrolysetemperatur der wässrigen Harnstofflösung die höhere ist, oder noch höher. In der vorliegenden Ausführungsform wird als zweiter Schwellenwert ein Wert genommen, der kleiner ist als der erste Schwellenwert, aber die Größenbeziehung zwischen dem zweiten Schwellenwert und dem ersten Schwellenwert ist nicht besonders beschränkt. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als der zweite Schwellenwert, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S4 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur der zweite Schwellenwert oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S5 weiter.
  • In Schritt S4 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine erste Aufwärmverarbeitung durch. Die erste Aufwärmverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn Bedarf an einer Aufwärmung sowohl des ersten katalytischen Wandlers 30 als auch des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht. Einzelheiten zur ersten Aufwärmverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • In Schritt S5 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine zweite Aufwärmverarbeitung durch. Die zweite Aufwärmverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn nur Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht. Einzelheiten zur zweiten Aufwärmverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • In Schritt S6 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, wenn kein Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200 auf die gleiche Weise wie bei der in Schritt S3 durchgeführten Verarbeitung, ob die zweite Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als ein voreingestellter zweiter Schwellenwert. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur niedriger ist als der zweite Schwellenwert, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S7 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur der zweite Schwellenwert oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S8 weiter.
  • In Schritt S7 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine dritte Aufwärmverarbeitung durch. Die dritte Aufwärmverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn nur Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht. Einzelheiten zur dritten Aufwärmverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
  • In Schritt S8 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine vierte Aufwärmverarbeitung durch. Die vierte Aufwärmverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn weder für den ersten katalytischen Wandler 30 noch für den zweiten katalytischen Wandler 50 Bedarf an einer Aufwärmung besteht. Einzelheiten zur vierten Aufwärmverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • In Schritt S9 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77 als Ergebnis der unterschiedlichen Aufwärmverarbeitungen geschlossen worden sind. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S10 weiter, um eine bedarfsgemäße Rückgewinnung des zu den Reaktoren 72, 75 gelieferten Ammoniakgases zu ermöglichen, wenn sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77 geschlossen worden sind, das heißt, wenn der erste katalytische Wandler 30 und der zweite katalytische Wandler 50 nicht aufgewärmt werden. In Schritt S9 beendet die elektronische Steuereinheit 200 die aktuelle Verarbeitung, wenn mindestens eines vom ersten Ventil 74 und vom zweiten Ventil 77 als Ergebnis der Durchführung der unterschiedlichen Aufwärmverarbeitungen geöffnet worden ist.
  • In Schritt S10 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung durch. Die Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Rückgewinnung von zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgas am Tank 71. Einzelheiten der Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
  • 6 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine erste Aufwärmverarbeitung.
  • In Schritt S11 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „1” gesetzt worden ist. Das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 ist ein Flag, das auf „1” gesetzt wird, wenn Bedarf an einer Aufwärmung sowohl des ersten katalytischen Wandlers 30 als auch des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht und wenn einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 Priorität eingeräumt wird. Sein Anfangswert ist auf „0” eingestellt. Das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 wird durch eine Steuerung zum Setzen des Aufwärmungsprioritäts-Flag gesetzt, die getrennt von der vorliegenden Routine durchgeführt wird. Diese Steuerung zum Setzen des Aufwärmungsprioritäts-Flag wird weiter unten unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 geht weiter zur Verarbeitung von Schritt S12, um den zweiten katalytischen Wandler 50 präferenziell aufzuwärmen, wenn das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „1” gesetzt ist. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S17 weiter, wenn das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „0” gesetzt worden ist.
  • In Schritt S12 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden soll. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur der zweite Schwellenwert oder weniger ist.
  • Ob die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, wird deswegen entschieden, weil keine Erhitzung möglich ist, auch wenn mehr Ammoniakgas zugeführt wird, da die absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat. Man beachte, dass die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge proportional ist zu der Ammoniakgasmenge, die aus dem Tank 71 zum zweiten Reaktor 75 geliefert wird. Wenn der Umfang des Absinkens des Tankdrucks, wenn Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 geliefert wird, und der Umfang der Erhöhung des Tankdrucks, wenn Ammoniakgas aus dem zweiten Reaktor 75 zurückgewonnen wird, als Basis für die Berechnung der am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierten Ammoniakgasmenge verwendet werden, ist es daher beispielsweise möglich zu entscheiden, dass die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, wenn die absorbierte Ammoniakgasmenge eine vorgegebene Menge oder mehr ist. Ferner wird deswegen entschieden, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur der zweite Schwellenwert oder weniger ist, weil dann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur höher ist als der zweite Schwellenwert, die Abgaswärme verwendet werden kann, um den zweiten katalytischen Wandler aufzuwärmen, und keine Notwendigkeit für eine Lieferung von Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 besteht, um eine exotherme Reaktion am zweiten Reaktor 75 zu bewirken.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S13 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S14 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S13 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas präferenziell zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S14 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert werden soll, wenn es nicht möglich ist, Ammoniakgas präferenziell zum zweiten Reaktor 75 zu liefern. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur der erste Schwellenwert oder weniger ist.
  • Ob die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, kann auf ähnliche Weise entschieden werden wie oben beschrieben im Hinblick darauf, ob die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat. Ferner wird deswegen entschieden, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur der erste Schwellenwert ist oder weniger, weil dann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur höher ist als der zweite Schwellenwert, die Abgaswärme verwendet werden kann, um den ersten katalytischen Wandler 30 aufzuwärmen, und keine Notwendigkeit für eine Lieferung von Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 besteht, um eine exotherme Reaktion am ersten Reaktor 72 zu bewirken.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S15 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S16 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S15 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S16 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas weder zum ersten Reaktor 72 noch zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S17 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert werden soll. Genauer führt die elektronische Steuereinheit 200 eine Verarbeitung durch, die der von Schritt S14 ähnelt. Das heißt, sie entscheidet, ob die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur der zweite Schwellenwert oder weniger ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S18 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S19 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S18 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S19 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden soll, wenn kein Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert wird. Genauer führt die elektronische Steuereinheit 200 eine Verarbeitung durch, die der von Schritt S12 ähnelt. Das heißt, sie entscheidet, ob die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur der zweite Schwellenwert oder weniger ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S20 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S21 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S20 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S21 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas weder zum ersten Reaktor 72 noch zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wenn Bedarf an einer Aufwärmung sowohl des ersten katalytischen Wandlers 30 als auch des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht, der erste katalytische Wandler 30 in den Schritten S17, S18 zuerst aufgewärmt wird, falls das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers in Schritt S11 auf „0” gesetzt ist.
  • Wenn das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 in Schritt S11 auf „0” gesetzt ist, ist es andererseits beispielsweise möglich, in Schritt S17 zu entscheiden, ob Ammoniakgas sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden soll, und gemäß den Ergebnissen der Entscheidung gleichzeitig das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 zu öffnen, um in der Lage zu sein, den ersten katalytischen Wandler 30 und den zweiten katalytischen Wandler 50 gleichzeitig aufzuwärmen. Ferner ist es möglich, nur das erste Ventil 74 zu öffnen und dann das zweite Ventil 77 zu öffnen, während die Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 noch im Gange ist, und ab dann den ersten katalytischen Wandler 30 und den zweiten katalytischen Wandler 50 gleichzeitig aufzuwärmen.
  • 7 ist ein Ablaufschema in Bezug auf den Inhalt der zweiten Aufwärmverarbeitung.
  • In Schritt S31 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert werden soll. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur der erste Schwellenwert oder weniger ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S32 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S33 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S32 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 zu liefern.
  • In Schritt S33 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77, da kein Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert wird und kein Bedarf an einer Aufwärmung des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht.
  • 8 ist ein Ablaufschema in Bezug auf den Inhalt der dritten Aufwärmverarbeitung.
  • In Schritt S41 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 geliefert werden soll. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge die Obergrenze erreicht hat, und entscheidet, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur der zweite Schwellenwert oder weniger ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S42 weiter, wenn entschieden wird, Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S43 weiter, wenn entschieden wird, kein Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S42 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77, um Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 zu liefern.
  • In Schritt S43 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77, da kein Ammoniakgas zum zweiten Reaktor 75 geliefert wird und kein Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht.
  • 9 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine vierte Aufwärmverarbeitung.
  • In Schritt S51 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77, da weder für den ersten katalytischen Wandler 30 noch für den zweiten katalytischen Wandler 50 Bedarf an einer Aufwärmung besteht.
  • 10 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung.
  • In Schritt S61 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 und/oder zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck ein voreingestellter oberer Grenzdruck P2 oder mehr ist. Der obere Grenzdruck P2 ist ein Tankdruck, der eine Entscheidung ermöglicht, dass die Menge an Ammoniakgas im Tank 71 im Wesentlichen die volle Speichermenge ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Druckwert, der 95% des maximalen Tankdrucks entspricht, als oberer Grenzdruck P2 genommen.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der obere Grenzdruck P2 oder mehr ist und beendet dann die Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der untere Grenzdruck P2, und geht dann zur Verarbeitung von S62 weiter.
  • In Schritt S62 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den ersten Reaktor 72 besteht, das heißt, ob die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, dass die im ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als ein vorgegebener erster Schwellenwert nahe 0. Ob die im ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als der erste Schwellenwert, kann beispielsweise, wie oben erläutert, jederzeit dadurch entschieden werden, dass der Umfang des Absinkens des Tankdrucks, wenn Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 geliefert wird, und der Umfang des Anstiegs des Tankdrucks, wenn Ammoniakgas aus dem ersten Reaktor 72 gewonnen wird, als Basis für die Berechnung der absorbierten Ammoniakgasmenge des ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 verwendet werden. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den ersten Reaktor besteht, wenn die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als der erste Schwellenwert, und geht dann zur Verarbeitung von S63 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniak für den ersten Reaktor 72 besteht, wenn die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge der erste Schwellenwert oder weniger ist, und geht dann zur Verarbeitung von S66 weiter. Man beachte, dass dann, wenn auf diese Weise entschieden wird, ob die Rückgewinnung des Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, entschieden wird, ob die absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als ein erster Schwellenwert nahe 0, da es manchmal schwierig ist, das zugeführte Ammoniakgas vollständig zurückzugewinnen.
  • In Schritt S63 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den zweiten Reaktor 75 besteht, das heißt, ob die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, dass Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den zweiten Reaktor besteht, wenn die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert, der näher an 0 liegt, und geht dann zur Verarbeitung von S64 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den zweiten Reaktor 75 besteht, wenn die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge der zweite Schwellenwert oder weniger ist, und geht dann zur Verarbeitung von S65 weiter. Man beachte, dass die Summe des ersten Schwellenwerts und des zweiten Schwellenwerts so eingestellt wird, dass sie eine Menge an Ammoniakgas wird, die 5% des maximalen Tankdrucks entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform werden der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert zu gleichen Werten gemacht, aber sie können je nach Bedarf auch unterschiedliche Werte sein.
  • In Schritt S64 führt die elektronische Steuereinheit 200 die erste Rückgewinnungsverarbeitung durch. Die erste Rückgewinnungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht. Einzelheiten zur ersten Rückgewinnungsverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 11 erläutert.
  • In Schritt S65 führt die elektronische Steuereinheit 200 die zweite Rückgewinnungsverarbeitung durch. Die zweite Rückgewinnungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas nur für den ersten Reaktor 72 besteht. Einzelheiten zur zweiten Rückgewinnungsverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 12 erläutert.
  • In Schritt S66 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, dass Bedarf an einer Rückgewinnung des Ammoniakgases für den zweiten Reaktor 75 besteht, wenn kein Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den ersten Reaktor 72 besteht. Genauer führt die elektronische Steuereinheit 200 eine Verarbeitung durch, die Schritt S63 ähnlich ist, entscheidet, dass Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den zweiten Reaktor 75 besteht, wenn die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge größer ist als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert, der nahe an 0 liegt, und geht dann zur Verarbeitung von S64 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass kein Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für den zweiten Reaktor 75 besteht, wenn die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge der zweite Schwellenwert oder weniger ist, und geht dann zur Verarbeitung von S68 weiter.
  • In Schritt S67 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine dritte Rückgewinnungsverarbeitung durch. Die dritte Rückgewinnungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas nur für den zweiten Reaktor 75 besteht. Einzelheiten zur dritten Rückgewinnungsverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 1 erläutert.
  • In Schritt S68 führt die elektronische Steuereinheit 200 eine vierte Rückgewinnungsverarbeitung durch. Die vierte Rückgewinnungsverarbeitung ist eine Verarbeitung zur Bestimmung, wie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 betätigt werden sollen, wenn weder für den ersten Reaktor 72 noch für den zweiten Reaktor 75 Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas besteht. Einzelheiten zur vierten Rückgewinnungsverarbeitung werden weiter unten unter Bezugnahme auf 14 erläutert.
  • 11 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine erste Rückgewinnungsverarbeitung.
  • In Schritt S71 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „1” gesetzt worden ist. Das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 ist ein Flag, das auf „1” gesetzt wird, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht, und wenn einer Rückgewinnung von zum zweiten Reaktor 75 geliefertem Ammoniakgas Priorität verliehen wird. Sein Anfangswert ist auf „0” eingestellt. Das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 wird durch eine Steuerung zum Setzen des Rückgewinnungsprioritäts-Flag gesetzt, die getrennt von der vorliegenden Routine durchgeführt wird. Diese Steuerung zum Setzen des Rückgewinnungsprioritäts-Flags wird weiter unten unter Bezugnahme auf 16 erläutert.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S72 weiter, wenn das Rückgewinnungs-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „1” gesetzt ist. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S76 weiter, wenn das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „0” gesetzt ist.
  • In Schritt S72 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass zum zweiten Reaktor 75 geliefertes Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr geworden ist. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht, ein Zustand eintritt, wo Ammoniak zu beiden Reaktoren geliefert wird und der Tankdruck niedrig wird, und daher dann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr wird, eine Reaktion (eine endotherme Reaktion) stattfindet, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von S73 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S75 weiter.
  • In Schritt S73 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77. Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird, das Ammoniakgas innerhalb der zweiten Reaktionskammer 754 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der zweite Erhitzerdruck grundsätzlich übereinstimmen.
  • In Schritt S74 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der zweite Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S72 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, fährt die elektronische Steuereinheit 200 daher damit fort, Ammoniakgas in dem Zustand zurückgewinnen, wo das zweite Ventil 77 geöffnet ist, während das erste Ventil 74 geschlossen bleibt. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S75 weiter.
  • In Schritt S75 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77.
  • In Schritt S76 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass das sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas gleichzeitig am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur und die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur jeweils die mittlere Rückgewinnungstemperatur oder mehr sind. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn der Zustand eingetreten ist, dass Ammoniakgas zu beiden Reaktoren geliefert wird und der Tankdruck niedrig wird, und falls die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur und die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die mittlere Rückgewinnungstemperatur oder mehr werden, Reaktionen stattfinden, wo Ammoniakgas aus den chemisch-thermischen Speichermedien 723, 753 in den Reaktionskammern 724, 754 desorbiert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass das sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas gleichzeitig am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur und die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur jeweils die mittlere Rückgewinnungstemperatur oder mehr sind, und geht dann zur Verarbeitung von S77 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand keiner ist, wo das sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas gleichzeitig am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn mindestens eine von der in Strömungsrichtung oberen Abgastemperatur und der in Strömungsrichtung unteren Abgastemperatur niedriger ist als die mittlere Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S79 weiter.
  • In Schritt S77 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77. Deswegen finden Reaktionen statt, wo Ammoniakgas aus den chemisch-thermischen Speichermedien 723, 753 in den Reaktionskammern 724, 754 desorbiert wird, das Ammoniakgas in den Reaktionskammern 724, 754 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der erste Erhitzerdruck und der zweite Erhitzerdruck im Wesentlichen gleich werden.
  • In Schritt S78 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr und der zweite Erhitzerdruck oder mehr ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der erste Erhitzerdruck oder niedriger ist als der zweite Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S76 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas gleichzeitig am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, fährt die elektronische Steuereinheit 200 daher damit fort, Ammoniakgas in dem Zustand zurückgewinnen, wo sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77 geöffnet sind. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des sowohl zum ersten Reaktor 72 als auch zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr ist und der zweite Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S75 weiter.
  • In Schritt S79 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas im Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr geworden ist. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht, der Zustand eintritt, wo Ammoniak zu beiden Reaktoren geliefert wird und der Tankdruck niedrig wird, und daher dann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur eine niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr wird, eine Reaktion stattfindet, wo Ammoniakgas aus dem chemischen Wärmespeichermedium in der ersten Reaktionskammer 724 desorbiert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Situation eingetreten ist, wo das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und dann geht die Routine zur Verarbeitung von S80 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Situation keine ist, wo das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur niedriger ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S82 weiter.
  • In Schritt S80 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77. Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 in der ersten Reaktionskammer 724 desorbiert wird, das Ammoniakgas innerhalb der ersten Reaktionskammer 724 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der erste Erhitzerdruck grundsätzlich übereinstimmen.
  • In Schritt S81 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der erste Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S79 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas im Tank 71 zurückgewonnen werden kann, setzt die elektronische Steuereinheit 200 die Rückgewinnung des Ammoniakgases in dem Zustand fort, dass das erste Ventil 74 geöffnet ist, während das zweite Ventil 77 geschlossen bleibt. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S75 weiter.
  • In Schritt S82 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas nicht am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200 auf die gleiche Weise wie bei der Verarbeitung von Schritt S72, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass zum zweiten Reaktor 75 geliefertes Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von S83 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand keiner ist, wo das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S75 weiter.
  • In Schritt S83 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77. Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird, das Ammoniakgas innerhalb der zweiten Reaktionskammer 754 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der zweite Erhitzerdruck grundsätzlich übereinstimmen.
  • In Schritt S84 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der zweite Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S82 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, fährt die elektronische Steuereinheit 200 daher damit fort, das Ammoniakgas in dem Zustand zurückgewinnen, dass das zweite Ventil 77 geöffnet ist, während das erste Ventil 74 geschlossen bleibt. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S75 weiter.
  • 12 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine zweite Rückgewinnungsverarbeitung.
  • In Schritt S91 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur die hochtemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr ist. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas nur für den ersten Reaktor 72 besteht, der Zustand eintritt, dass der Tankdruck höher wird als in dem Fall, wo Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht, und dass daher, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur nicht mindestens eine hochtemperaturseitige Abgastemperatur wird, die höher ist als die niedertemperaturseitige Abgastemperatur, keine Reaktion stattfindet, wo Ammoniakgas aus dem chemischen Wärmespeichermedium in der ersten Reaktionskammer 724 desorbiert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur die hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von S92 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand keiner ist, wo das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur niedriger ist als die hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S94 weiter.
  • In Schritt S92 öffnet die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77. Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 in der ersten Reaktionskammer 724 desorbiert wird, das Ammoniakgas innerhalb der ersten Reaktionskammer 724 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der erste Erhitzerdruck grundsätzlich übereinstimmen.
  • In Schritt S93 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der erste Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S91 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas im Tank 71 zurückgewonnen werden kann, fährt die elektronische Steuereinheit 200 damit fort, Ammoniakgas in dem Zustand zurückzugewinnen, wo das erste Ventil 74 geöffnet ist, während das zweite Ventil 77 geschlossen bleibt. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der erste Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S94 weiter.
  • In Schritt S94 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77.
  • 13 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine dritte Rückgewinnungsverarbeitung.
  • In Schritt S101 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass zum zweiten Reaktor 75 geliefertes Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die hochtemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr ist. Der Grund dafür ist der, dass dann, wenn Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas nur für den zweiten Reaktor 75 besteht, der Tankdruck höher wird als in dem Fall, wo Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas für sowohl den ersten Reaktor 72 als auch den zweiten Reaktor 75 besteht, und dass daher, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur nicht die hochtemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr wird, keine Reaktion stattfindet, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von S102 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand keiner ist, wo das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S104 weiter.
  • In Schritt S102 schließt die elektronische Steuereinheit 200 das erste Ventil 74 und öffnet das zweite Ventil 77. Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird, das Ammoniakgas innerhalb der zweiten Reaktionskammer 754 zum Tank 71 wandert und der Tankdruck allmählich ansteigt, bis der Tankdruck und der zweite Erhitzerdruck grundsätzlich übereinstimmen.
  • In Schritt S103 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases noch nicht abgeschlossen ist, wenn der Tankdruck niedriger ist als der zweite Erhitzerdruck, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S101 zurück. Wenn der Zustand eingetreten ist, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, fährt die elektronische Steuereinheit 200 daher damit fort, Ammoniakgas in dem Zustand zurückgewinnen, dass das zweite Ventil 77 geöffnet ist, während das erste Ventil 74 geschlossen bleibt. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, wenn der Tankdruck der zweite Erhitzerdruck oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von Schritt S104 weiter.
  • In Schritt S104 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77.
  • 14 ist ein Ablaufschema in Bezug auf eine vierte Rückgewinnungsverarbeitung.
  • In Schritt S111 schließt die elektronische Steuereinheit 200 sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77, da weder für den ersten Reaktor 72 noch für den zweiten Reaktor 75 Bedarf an einer Rückgewinnung von Ammoniakgas besteht.
  • 15 ist ein Ablaufschema in Berg auf die Steuerung zum Setzen eines Aufwärmungsprioritäts-Flag eines zweiten katalytischen Wandlers 50. Die elektronische Steuereinheit 200 führt diese Routine während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wiederholt durch.
  • In Schritt S121 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die zweite Katalysatorbetttemperatur wenigstens einmal nach dem Maschinenstart der zweite Schwellenwert oder mehr geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S122 weiter, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur nach dem Maschinenstart nicht wenigstens einmal der zweite Schwellenwert oder mehr geworden ist. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S123 weiter, wenn die zweite Katalysatorbetttemperatur wenigstens einmal nach dem Maschinenstart der zweite Schwellenwert oder mehr geworden ist.
  • In Schritt S122 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „1”, um die zweite Katalysatorbetttemperatur nach dem Maschinenstart schneller auf die Hydrolysetemperatur oder mehr zu bringen.
  • In Schritt S123 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die Hydrolysetemperatur oder weniger geworden ist. Diese Entscheidung wird aus dem folgenden Grund getroffen. Wenn die Routine zu Schritt S123 weitergeht, wird die zweite Katalysatorbetttemperatur nach dem Maschinenstart nämlich der zweite Schwellenwert oder mehr, und daher wird eine Hydrolyse der wässrigen Harnstofflösung im zweiten katalytischen Wandler 50 grundsätzlich möglich. Wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur schließlich jedoch auf die Hydrolysetemperatur sinkt, besteht die Möglichkeit, dass die zweite Katalysatorbetttemperatur ebenfalls allmählich sinkt und dass die wässrige Harnstofflösung nicht mehr ausreichend hydrolysiert werden kann. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S124 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die Hydrolysetemperatur oder weniger ist, und geht zur Verarbeitung von Schritt S125 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur höher ist als die Hydrolysetemperatur.
  • In Schritt S124 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „1”.
  • In Schritt S125 setzt die elektronische Steuereinheit 200 das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „0” zurück.
  • 16 ist ein Ablaufschema in Bezug auf die Steuerung zum Setzen eines Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75. Die elektronische Steuereinheit 200 führt diese Routine während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wiederholt durch.
  • In Schritt S131 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob der Zustand eingetreten ist, dass zum zweiten Reaktor 75 geliefertes Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann. Genauer entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Abgastemperatur oder mehr ist. Die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand eingetreten ist, dass zum zweiten Reaktor 75 geliefertes Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr ist, und geht dann zur Verarbeitung von S132 weiter. Oder die elektronische Steuereinheit 200 entscheidet, dass der Zustand keiner ist, wo das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas am Tank 71 zurückgewonnen werden kann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und geht dann zur Verarbeitung von S135 weiter.
  • In Schritt S132 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist. Die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S133 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist, und setzt dann das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „0”. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zur Verarbeitung von Schritt S134 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist, und setzt dann das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „1”.
  • Das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 wird aus dem folgenden Grund auf „0” gesetzt, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur auf diese Weise über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist. Die Zeit, in der die Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist, ist nämlich im Wesentlichen die Zeit, in der die Temperatur des Abgases, das aus dem Maschinenkörper 1 abgegeben wird, ständig gesunken ist. Auch für danach wird vorausgesagt, dass die Temperatur des Abgases, das aus dem Maschinenkörper 1 abgegeben wird, sinkt. Wenn die Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig niedriger geworden ist, ist es aus diesem Grund wahrscheinlich, dass dann, wenn versucht wird, das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas auf präferenzieller Basis zurückzugewinnen, die Abgastemperatur zu der Zeit, wenn die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen wird, zu stark sinkt. Infolgedessen wird auch dann, wenn versucht wird, das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas zurückzugewinnen, die Abgastemperatur wahrscheinlich zu niedrig werden, und das zum ersten Reaktor 72 gelieferte Ammoniakgas wird wahrscheinlich nicht zurückgewonnen werden können.
  • In Schritt S135 entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig höher geworden ist. Der Grund dafür ist, dass dann, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig höher geworden ist, eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, dass die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur hinaus ansteigt. Daher geht die elektronische Steuereinheit 200 zu Schritt S136 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig höher geworden ist, und setzt dann das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „1”. Oder die elektronische Steuereinheit 200 geht zu Schritt S137 weiter, wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur über eine bestimmte Zeit ständig höher geworden ist, und setzt dann das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „0” zurück.
  • 17 ist ein Zeitschema, das die Steuerungsbetätigung der chemischen Wärmespeichervorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
  • Wenn der Maschinenkörper zur Zeit t1 gestartet wird, entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Ammoniakgas für eine Lieferung zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 im Tank 71 gespeichert ist, indem sie entscheidet, ob der Tankdruck der untere Grenzdruck P1 oder mehr ist (5; S1). Zur Zeit t1 ist der Tankdruck der untere Grenzdruck P1 oder mehr, und daher entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 und des zweiten katalytischen Wandlers 50 besteht (5; S2, S3, S6). Zur Zeit t1 ist die erste Katalysatorbetttemperatur der erste Schwellenwert oder weniger, während ferner die zweite Katalysatorbetttemperatur ebenfalls der zweite Schwellenwert oder weniger ist, so dass die elektronische Steuereinheit 200 eine erste Aufwärmverarbeitung durchführt (5; S4).
  • Zum Zeitpunkt t1 ist die zweite Katalysatorbetttemperatur nach dem Maschinenstart nicht wenigstens einmal der zweite Schwellenwert oder mehr geworden, so dass das Aufwärmungsprioritäts-Flag des zweiten katalytischen Wandlers 50 auf „1” gesetzt wird. Aus diesem Grund entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob es möglich ist, eine exotherme Reaktion am zweiten Reaktor 75 zu bewirken, um Ammoniakgas präferenziell zum zweiten Reaktor 75 zu liefern (6; S12). Zur Zeit t1 wird das Ammoniakgas des Tanks 71 nicht zu den Reaktoren 72, 75 geliefert, und die am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 absorbierte Ammoniakgasmenge erreicht die Obergrenze nicht, und daher entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, dass eine exotherme Reaktion am zweiten Reaktor 75 stattfinden kann, und öffnet nur das zweite Ventil 77 (6; S12).
  • Deswegen wird Ammoniakgas vom Tank 71 in das Innere der zweiten Reaktionskammer 754 des zweiten Reaktors 75 geliefert, und daher sinkt zur Zeit t1 und danach der Tankdruck, während der zweite Erhitzerdruck steigt. Ferner findet eine exotherme Reaktion statt, wo Ammoniakgas chemisch am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 am zweiten Reaktor 75 adsorbiert wird, und daher bewirkt der zweite Reaktionskammer 75 zur Zeit t1 und danach eine Erwärmung des Abgases, die Temperatur des Abgases, das aus dem zweiten Reaktor 75 strömt, das heißt die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur steigt und die zweite Katalysatorbetttemperatur steigt.
  • Dadurch, dass der erste Reaktor 72 eine Erwärmung des Abgases bewirkt, wird dann, wenn zur Zeit t2 die zweite Katalysatorbetttemperatur höher wird als der zweite Schwellenwert, entschieden, dass auch kein Bedarf an einer Aufwärmung für den zweiten katalytischen Wandler 50 besteht, aber zur Zeit t2 ist die erste Katalysatorbetttemperatur der erste Schwellenwert oder weniger, und es besteht Bedarf an einer Aufwärmung für den ersten katalytischen Wandler 30, und daher führt die elektronische Steuereinheit 200 eine zweite Aufwärmverarbeitung durch (5; S5).
  • Wenn die zweite Aufwärmverarbeitung durchgeführt wird, entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, ob es möglich ist, eine exotherme Reaktion am ersten Reaktor 72 zu bewirken (7; S31). Zum Zeitpunkt t2 wird das Ammoniakgas des Tanks 71 nicht zum ersten Reaktor 72 geliefert, und die am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 absorbierte Ammoniakgasmenge erreicht die Obergrenze nicht, und daher entscheidet die elektronische Steuereinheit 200, dass es möglich ist, eine exotherme Reaktion am zweiten Reaktor 72 zu bewirken, und öffnet nur das erste Ventil 74 und schließt das zweite Ventil 77 (7; S32).
  • Deswegen wird Ammoniakgas vom Tank 71 in das Innere der ersten Reaktionskammer 724 des ersten Reaktors 72 geliefert, und daher sinkt zur Zeit t2 und danach der Tankdruck, während der erste Erhitzerdruck steigt. Man beachte, dass dadurch, dass das zweite Ventil 77 geschlossen wird, kein Ammoniakgas mehr in das Innere der zweiten Reaktionskammer 754 des zweiten Reaktors 75 geliefert wird, sondern dass nicht-umgesetztes Ammoniakgas zum Teil im Inneren der zweiten Reaktionskammer 754 zurückbleibt und der zweite Erhitzerdruck daher entsprechend dem Anstieg der Abgastemperatur zur Zeit t2 und danach ebenfalls ansteigt.
  • Dadurch, dass Ammoniakgas aus dem Tank 71 in das Innere der ersten Reaktionskammer 724 des ersten Reaktors 72 geliefert wird, findet eine exotherme Reaktion statt, wo das Ammoniakgas chemisch am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 am ersten Reaktor 72 absorbiert wird, so dass zur Zeit t2 und danach der erste Reaktor 72 verwendet wird, um das Abgas zu erhitzen, die Temperatur des Abgases, das aus dem ersten Reaktor 72 strömt (das heißt die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur) steigt und die erste Katalysatorbetttemperatur steigt.
  • Dadurch, dass der erste Reaktor 72 eine Erhitzung des Abgases bewirkt, wird dann, falls zur Zeit t3 die erste Katalysatorbetttemperatur höher wird als der erste Schwellenwert, entschieden, dass auch kein Bedarf an einer Aufwärmung des ersten katalytischen Wandlers 30 besteht. Ferner ist zum Zeitpunkt t3 der Tankdruck höher als der untere Grenzdruck P1, und daher wird eine vierte Aufwärmverarbeitung durchgeführt (6; S8). Infolgedessen wird das erste Ventil 74 ebenfalls geschlossen (9; S51). Zur Zeit t3 und danach ist der Zustand einer, wo sowohl das erste Ventil 74 als auch das zweite Ventil 77 geschlossen sind und eine Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung durchgeführt wird (5; S10).
  • Bei der Ammoniakgasrückgewinnungsverarbeitung ist in dem Intervall von der Zeit t3 bis zur Zeit t4 der Tankdruck niedriger als der obere Grenzdruck P2, und ferner wird Ammoniakgas zum ersten Reaktor 72 und zum zweiten Reaktor 75 geliefert, und daher wird entschieden, dass Bedarf an einer Rückgewinnung für die beiden Reaktoren 72, 75 besteht, und die erste Rückgewinnungsverarbeitung wird durchgeführt (10; S61 bis S64).
  • Ferner ist in dem Intervall von der Zeit t3 bis zur Zeit t4 die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, aber die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur steigt weiter, und daher wird das Rückgewinnungsprioritäts-Flag des zweiten Reaktors 75 auf „1” gesetzt. Aus diesem Grund wird bei der ersten Rückgewinnungsverarbeitung entschieden, ob das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas zurückgewonnen werden kann (11; S71, S72). Infolgedessen ist von der Zeit t3 bis zur Zeit t4 die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur niedriger als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und daher bleiben das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 jeweils geschlossen (11; S75).
  • Wenn die in Strömungsrichtung untere Abgastemperatur zur Zeit t4 die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr wird, wird ferner nur das zweite Ventil 77 geöffnet (11; S73). Deswegen findet eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 in der zweiten Reaktionskammer 754 desorbiert wird, und das Ammoniakgas innerhalb der zweiten Reaktionskammer 754 wandert zum Tank 71, so dass zur Zeit t4 und danach der Tankdruck steigt und andererseits der zweite Erhitzerdruck sinkt.
  • Wenn der Tankdruck zur Zeit t5 der zweite Erhitzerdruck oder mehr wird (wenn der Tankdruck und der zweite Erhitzerdruck gleich werden), entscheidet die elektronische Steuereinheit 200 ferner, dass die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, und schließt das zweite Ventil 77 (11; S75). Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform im Zeitraum von der Zeit t4 bis zur Zeit t5, das heißt in dem Zeitraum, in dem das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgas präferenziell zurückgewonnen wird, die elektronische Steuereinheit 200 nur das zweite Ventil 77 öffnet und das erste Ventil 74 schließt, so dass der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 größer wird als der Öffnungsgrad des ersten Ventils 74, aber das erste Ventil 74 in diesem Zeitraum auch in einem solchen Bereich geöffnet werden kann, dass der Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 nicht größer wird als der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77.
  • Zur Zeit t5 und danach wurde die Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen, und daher besteht kein Bedarf an einer Rückgewinnung mehr für den zweiten Reaktor 75, und daher wird eine zweite Rückgewinnungsverarbeitung durchgeführt. Infolgedessen ist bis zur Zeit t6 die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur niedriger als die hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, und daher bleiben das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 jeweils geschlossen (12; S94).
  • Wenn die in Strömungsrichtung obere Abgastemperatur zur Zeit t6 die hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur oder mehr wird, wird ferner das erste Ventil 74 geöffnet. Deswegen findet innerhalb der ersten Reaktionskammer 724 eine Reaktion statt, wo Ammoniakgas aus dem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 desorbiert wird, und das Ammoniakgas in der ersten Reaktionskammer 724 wandert zum Tank 71, so dass zur Zeit t6 und danach der Tankdruck steigt und andererseits der erste Erhitzerdruck sinkt.
  • Wenn der Tankdruck zur Zeit t7 der erste Erhitzerdruck oder mehr wird (wenn der Tankdruck und der erste Erhitzerdruck gleich werden), entscheidet die elektronische Steuereinheit 200 ferner, dass die Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases abgeschlossen worden ist, und schließt das erste Ventil 74 (12; S94). Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform im Zeitraum von der Zeit t6 bis zur Zeit t7, das heißt in dem Zeitraum nach der präferenziellen Rückgewinnung des zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Ammoniakgases, bei der Rückgewinnung des zum ersten Reaktor 72 gelieferten Ammoniakgases nur das erste Ventil 74 geöffnet wird und das zweite Ventil 77 geschlossen wird, so dass der Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 größer wird als der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77, aber dass das zweite Ventil 74 in diesem Zeitraum auch in dem Bereich geöffnet werden kann, wo der Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 größer wird als der Öffnungsgrad des ersten Ventils 74.
  • Die oben erläuterte Verbrennungskraftmaschine 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ausgestattet mit einem Maschinenkörper 1, einem ersten katalytischen Wandler 30 (einem ersten erhitzten Objekt), der am Abgasrohr 21 (an der Abgasleitung) des Maschinenkörpers 1 angeordnet ist, einem zweiten katalytischen Wandler 50 (einem zweiten erhitzen Objekt), der am Abgasrohr 21 auf der Seite stromabwärts vom ersten katalytischen Wandler 30 angeordnet ist, einer chemischen Wärmespeichervorrichtung 70, die so gestaltet ist, dass sie den ersten katalytischen Wandler 30 und den zweiten katalytischen Wandler 50 erhitzt, und einer elektronischen Steuereinheit 200 (Steuervorrichtung), die so gestaltet ist, dass sie die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 steuert.
  • Ferner ist die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 ausgestattet mit einem Tank 71 (einem Speicherteil), der so gestaltet ist, dass er ein aus Ammoniakgas bestehendes Reaktionsmedium speichert, einem ersten Reaktor 72 (einem ersten Erhitzer), der ein erstes chemisch-thermisches Speichermedium 723 (eine erste Komponente) aufweist, das Wärme erzeugt, wenn es ein Reaktionsmedium, das durch ein erstes Verbindungsrohr 73 aus dem Tank 71 geliefert wird, chemisch adsorbiert, und das bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn es in dem Zustand, wo das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch Abgaswärme erhitzt wird, und der in einem Abgasrohr 21 auf der Seite stromaufwärts vom ersten katalytischen Wandler 30 angeordnet ist, und mit einem zweiten Reaktor 75 (einem zweiten Erhitzer), der ein zweites chemisch-thermisches Speichermedium 753 (eine zweite Komponente) aufweist, das Wärme erzeugt, wenn es ein Reaktionsmedium, das durch ein zweites Verbindungsrohr 76 aus dem Tank 71 geliefert wird, chemisch adsorbiert, und das bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn es in dem Zustand, in dem das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch Abgaswärme erhitzt wird, und der in dem Abgasrohr 21 zwischen dem ersten katalytischen Wandler 30 und dem zweiten katalytischen Wandler 50 angeordnet ist, mit einem ersten Ventil 74, das an einem ersten Verbindungsrohr 73 angeordnet ist, und einem zweiten Ventil 77, das an einem zweiten Verbindungsrohr 76 angeordnet ist.
  • Ferner ist die elektronische Steuereinheit 200 so gestaltet, dass sie das erste Ventil 74 und das zweite Ventil 77 so steuert, dass das Reaktionsmedium, das am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 chemisch adsorbiert ist, präferenziell am Tank 71 zurückgewonnen wird, wenn das Reaktionsmedium sowohl am ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 als auch am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 chemisch adsorbiert ist.
  • Genauer ist die elektronische Steuereinheit 200 so gestaltet, dass sie den Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 über den Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 hinaus vergrößert und das aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 desorbierte Reaktionsmedium am Tank 71 zurückgewinnt, wenn die Temperatur des Abgases, das in den zweiten Reaktor 75 strömt, eine niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur (eine erste Rückgewinnungstemperatur) oder mehr wird, wenn das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Reaktionsmedium, das am zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 chemisch adsorbiert ist, präferenziell im Tank 71 gespeichert wird, und den Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 über den Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 hinaus vergrößert und das Reaktionsmedium, das aus dem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 desorbiert wird, am Tank 71 zurückgewinnt, wenn die Temperatur des Abgases, das in den ersten Reaktor 72 strömt, eine hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur (eine zweite Rückgewinnungstemperatur) oder mehr wird, nachdem die Rückgewinnung abgeschlossen worden ist.
  • Anders ausgedrückt ist die elektronische Steuereinheit 200 so gestaltet, dass sie ausgestattet ist mit einem ersten Rückgewinnungssteuerteil, der so gestaltet ist, dass er den Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 über den Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 hinaus vergrößert und das aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 (dem zweiten Komponente) desorbierte Reaktionsmedium am Tank 71 (am Speicherteil) zurückgewinnt, wenn die Temperatur des Abgases, das in den zweiten Reaktor 75 strömt, die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur (die erste Rückgewinnungstemperatur) oder mehr wird, einem Rückgewinnungsentscheidungsteil, der so gestaltet ist, dass er entscheidet, ob die Rückgewinnung des aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 desorbierten Reaktionsmediums abgeschlossen worden ist, und einem zweiten Rückgewinnungssteuerteil, der so gestaltet ist, dass er den Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 über den Öffnungsgrad des zweiten Ventils 77 hinaus vergrößert und das Reaktionsmedium, das aus dem ersten chemischen Wärmespeichermedium 723 desorbiert wird, am Tank 71 zurückgewinnt, wenn die Temperatur des Abgases, das in den ersten Reaktor 72 (den ersten Erhitzer) strömt, mindestens eine hochtemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur (eine zweite Rückgewinnungstemperatur) wird, die höher ist als die niedertemperaturseitige Rückgewinnungstemperatur, wenn entschieden wird, dass die Rückgewinnung des aus dem zweiten chemischen Wärmespeichermedium 753 desorbierten Reaktionsmediums abgeschlossen worden ist.
  • Auf diese Weise ist in der vorliegenden Ausführungsform die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 so gestaltet, dass sie eine Lieferung des im Tank 71 gespeicherten Ammoniakgases in den ersten Reaktor 72 und den zweiten Reaktor 75 ermöglicht. Aus diesem Grund wird der Tankdruck relativ niedrig, wenn das Reaktionsmedium zu sowohl dem ersten Reaktor 72 als auch dem zweiten Reaktor 75 geliefert wird. Daher ist es möglich, den Öffnungsgrad des ersten Ventils 74 und des zweiten Ventils 77 so zu steuern, dass das zum zweiten Reaktor 75 gelieferte Reaktionsmedium präferenziell am Tank 71 zurückgewonnen wird, und dadurch die Rückgewinnungstemperatur des zweiten Reaktors 75 niedriger zu machen als die Rückgewinnungstemperatur des ersten Reaktors 72.
  • Im Vergleich zur in Strömungsrichtung oberen Seite des Abgasrohrs ist es daher möglich, das Reaktionsmedium aus dem zweiten Reaktor 75, der auf der in Strömungsrichtung unteren Seite des Abgasrohrs angeordnet ist, wo die Abgastemperatur niedriger wird, problemlos zurückzugewinnen. Ferner reicht ein einziger Tank 71 aus, der das Reaktionsmedium speichert, daher kann verhindert werden, dass die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 groß wird.
  • Vorstehend wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert, aber die obigen Ausführungsformen zeigen nur einen Teil der Anwendungsbeispiele für die vorliegende Erfindung. Der technische Bereich der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die konkreten Ausgestaltungen der obigen Ausführungsformen beschränkt.
  • Zum Beispiel war in der obigen Ausführungsform der Maschinenkörper 1 so gestaltet, dass er eine Verbrennung des Kraftstoffs durch Kompressions-Selbstzündung bewirkte, aber er kann auch so gestaltet sein, dass er ihn durch Fremdzündung brennen lässt.
  • Ferner wurden in den obigen Ausführungsformen als ein Beispiel für die Kombination aus Reaktionsmedium und chemisch-thermischem Speichermedium Ammoniakgas und Magnesiumchlorid dargestellt, aber die Erfindung ist nicht auf diese Kombination beschränkt.
  • Ferner war in den obigen Ausführungsformen die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 so gestaltet, dass sie im Tank 71 gespeichertes Ammoniakgas zu den beiden Reaktoren, nämlich dem ersten Reaktor 72 und dem zweiten Reaktor 75, lieferte, aber die chemische Wärmespeichervorrichtung 70 kann auch so gestaltet sein, dass sie es zu drei oder mehr Reaktoren liefert.
  • Ferner wurden in den obigen Ausführungsformen Reaktoren verwendet, um den katalytischen Wandler aufzuwärmen, aber das, für dessen Aufwärmung (oder Erhitzung) die Reaktoren verwendet werden, ist nicht auf den katalytischen Wandler beschränkt. Zum Beispiel können sie auch die Teilchenfalle 40 oder verschiedene andere Teile abdecken, die im Abgasrohr 21 angeordnet sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Maschinenkörper
    21
    Abgasrohr (Abgasleitung)
    30
    erster katalytischer Wandler (erstes erhitztes Objekt)
    50
    zweiter katalytischer Wandler (zweites erhitztes Objekt)
    70
    chemische Wärmespeichervorrichtung
    71
    Tank (Speicherteil)
    72
    erster Reaktor (erster Erhitzer)
    723
    erstes chemisch-thermisches Speichermedium (erste Komponente)
    73
    erstes Verbindungsrohr
    74
    erstes Ventil
    75
    zweiter Reaktor (zweiter Erhitzer)
    753
    zweites chemisch-thermisches Speichermedium (zweite Komponente)
    76
    zweites Verbindungsrohr
    77
    zweites Ventil
    100
    Verbrennungskraftmaschine
    200
    elektronische Steuereinheit (Steuervorrichtung)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014-95294 A [0002]

Claims (3)

  1. Verbrennungskraftmaschine (100), aufweisend: einen Maschinenkörper (1); ein erstes erhitztes Objekt (30), das an einer Abgasleitung (21) des Maschinenkörpers (1) angeordnet ist; ein zweites erhitztes Objekt (50), das an der Abgasleitung (21) auf einer Seite stromabwärts vom ersten erhitzten Objekt (30) angeordnet ist; eine chemische Wärmespeichervorrichtung (70), die so gestaltet ist, dass sie das erste erhitzte Objekt (30) und das zweite erhitzte Objekt (50) erhitzt; und eine Steuervorrichtung (200), die so gestaltet ist, dass sie die chemische Wärmespeichervorrichtung (70) steuert, wobei die chemische Wärmespeichervorrichtung (70) aufweist: ein Speicherteil (71), das so gestaltet ist, dass es ein Reaktionsmedium speichert; einen ersten Erhitzer (72), der eine erste Komponente (723) aufweist, die Wärme erzeugt, wenn ein vom Speicherteil (71) über ein erstes Verbindungsrohr (73) geliefertes Reaktionsmedium chemisch adsorbiert wird, und die bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn sie in einem Zustand, wo das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch die Abgaswärme erhitzt wird, und der in der Abgasleitung (21) auf einer Seite stromaufwärts vom ersten erhitzten Objekt (30) angeordnet ist; einen zweiten Erhitzer (75), der eine zweite Komponente (753) aufweist, die Wärme erzeugt, wenn ein vom Speicherteil (71) über ein zweites Verbindungsrohr (76) geliefertes Reaktionsmedium chemisch adsorbiert wird, und die bewirkt, dass das Reaktionsmedium desorbiert wird, wenn sie in einem Zustand, wo das Reaktionsmedium chemisch adsorbiert ist, durch die Abgaswärme erhitzt wird, und der in der Abgasleitung (21) zwischen dem ersten erhitzten Objekt (30) und dem zweiten erhitzen Objekt (50) angeordnet ist; ein erstes Ventil (74), das am ersten Verbindungsrohr (73) angeordnet ist; und ein zweites Ventil (77), das am zweiten Verbindungsrohr (76) angeordnet ist, und wobei die Steuervorrichtung (200) so gestaltet ist, dass sie Öffnungsgrade des ersten Ventils (74) und des zweiten Ventils (77) speichert, so dass dann, wenn das Reaktionsmedium sowohl an der ersten Komponente (723) als auch an der zweiten Komponente (753) chemisch adsorbiert ist, das Reaktionsmedium, das an der zweiten Komponente (753) chemisch adsorbiert ist, präferenziell am Speicherteil (71) zurückgewonnen wird.
  2. Verbrennungskraftmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (200) so gestaltet ist, dass sie einen Öffnungsgrad des zweiten Ventils (77) über einen Öffnungsgrad des ersten Ventils (74) hinaus vergrößert, um ein aus der zweiten Komponente (753) desorbiertes Reaktionsmedium am Speicherteil (71) zurückzugewinnen, wenn eine Temperatur von Abgas, das in den zweiten Erhitzer (75) strömt, eine erste Rückgewinnungstemperatur oder mehr wird, wenn das zum zweiten Erhitzer (75) gelieferte Reaktionsmedium, das an der zweiten Komponente (753) chemisch adsorbiert ist, präferenziell am Speicherteil (71) zurückgewonnen wird; und so, dass sie einen Öffnungsgrad des ersten Ventils (74) über einen Öffnungsgrad des zweiten Ventils (77) hinaus vergrößert, um ein aus der ersten Komponente (723) desorbiertes Reaktionsmedium am Speicherteil (71) zurückzugewinnen, wenn eine Temperatur von Abgas, das in den ersten Erhitzer (72) strömt, mindestens eine zweite Rückgewinnungstemperatur wird, die höher ist als die erste Rückgewinnungstemperatur, nachdem die Rückgewinnung abgeschlossen worden ist.
  3. Verbrennungskraftmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (200) umfasst: einen ersten Rückgewinnungssteuerteil, der so gestaltet ist, dass er einen Öffnungsgrad des zweiten Ventils (77) über einen Öffnungsgrad des ersten Ventils (74) hinaus vergrößert, um das aus der zweiten Komponente (753) desorbierte Reaktionsmedium am Speicherteil (71) zurückzugewinnen, wenn die Temperatur des Abgases, das in den zweiten Erhitzer (75) strömt, eine erste Rückgewinnungstemperatur oder mehr wird; einen Rückgewinnungsentscheidungsteil, der so gestaltet ist, dass er entscheidet, ob die Rückgewinnung des aus der zweiten Komponente (753) desorbierten Reaktionsmediums abgeschlossen worden ist; und einen zweiten Rückgewinnungssteuerteil, der so gestaltet ist, dass er einen Öffnungsgrad des ersten Ventils (74) über einen Öffnungsgrad des zweiten Ventils (77) hinaus vergrößert, um das aus der ersten Komponente (723) desorbierte Reaktionsmedium am Speicherteil (71) zurückzugewinnen, wenn die Temperatur des Abgases, das in den ersten Erhitzer (72) strömt, mindestens eine zweite Rückgewinnungstemperatur wird, die höher ist als die erste Rückgewinnungstemperatur, wenn entschieden wird, dass die Rückgewinnung des aus der zweiten Komponente (753) desorbierten Reaktionsmedium abgeschlossen worden ist.
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