DE102016116588A1

DE102016116588A1 - Steuersystem für eine Ozonzufuhrvorrichtung

Info

Publication number: DE102016116588A1
Application number: DE102016116588.3A
Authority: DE
Inventors: Hayato Okuda; Shigeto Yahata; Yusuke MAJIMA
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2017-03-30
Also published as: JP2017066931A; JP6413998B2

Abstract

Ein Steuersystem wird auf eine Ozonzufuhrvorrichtung (30) angewendet, die einen Ozonerzeuger (32), der ein Ozon erzeugt, und einen Ozondurchgang (31) umfasst, der mit einem Abgasdurchgang (16) eines Internverbrennungsmotors (10) verbunden ist, und das durch den Ozonerzeuger erzeugte Ozon in den Abgasdurchgang zuführt. Das Steuersystem umfasst einen Ausstoßschätzteil (204, 208), der eine Ozonausstoßmenge (X) schätzt, die eine Menge des Ozons ist, das von dem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, wenn der Internverbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, einen Ausstoßintegrationsteil (105), der einen integrierten Wert der Ozonausstoßmengen berechnet, die durch den Ausstoßschätzteil in einer durchgehenden Zeitspanne des Leerlaufs berechnet wird, und einen Zufuhrstoppteil (109), der eine Zufuhr des Ozons von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang basierend auf dem integrierten Wert stoppt, der durch den Ausstoßintegrationsteil berechnet wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuersystem einer Ozonzufuhrvorrichtung. Herkömmlicherweise ist gut bekannt, dass eine Ozonsteuervorrichtung bereitgestellt wird, um Ozon in einen Zuluftdurchgang oder einen Abgasdurchgang in einem Motor wie einem Internverbrennungsmotor zuzuführen. In einer Ausgestaltung, bei der das Ozon in den Zuluftdurchgang zugeführt wird, ist zu erwarten, dass die Verbrennung in dem Internverbrennungsmotor verbessert wird. In einer Ausgestaltung, in der das Ozon in den Abgasdurchgang zugeführt wird, wird wenn eine NOx-Absorptionsvorrichtung in dem Abgasdurchgang angeordnet ist, NO durch das Ozon zu NO₂ oxidiert, eine Absorptionsreaktion in der NOx-Absorptionsvorrichtung wird aktiv und eine Rate einer Herausreinigung des NOx in der NOx-Absorptionsvorrichtung wird verbessert.
Nach JP 2011-69238 A sind ein Ozonerzeuger, der Ozons zu einem Abgasdurchgang eines Internverbrennungsmotors zuführt, und ein G-Sensor, der eine Kollision zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug erfasst, in dem eigenen Fahrzeug montiert. Wenn die Kollision durch den G-Sensor erfasst wird, wird eine Zufuhr des Ozons von der Ozonzufuhrvorrichtung zu dem Abgasdurchgang gestoppt. Somit wird, wenn eine Kollision auftritt, ein Leck des Ozons verhindert.
Wenn die Kollision allerdings nicht auftritt, kann das Ozon unbeabsichtigter Weise von dem Abgasdurchgang ausgestoßen werden. Insbesondere das Ozon, das durch eine Oxidation des NOx nicht vollständig verschwindet und in dem Abgasdurchgang verbleibt, kann von einem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchganges ausgestoßen werden oder von einer Verbindung einer Rohrleitung lecken, welche den Abgasdurchgang oder den Zuluftdurchgang bildet. Wenn das eigene Fahrzeug in einem abgeschlossenen Raum wie einer Garage gestoppt wird und wenn ein Motor des eigenen Fahrzeugs sich in einem Leerlaufzustand befindet, sammelt sich das unbeabsichtigter Weise von dem eigenen Fahrzeug ausgestoßene Ozon in dem abgeschlossenen Raum an. In diesem Fall steigt eine Konzentration des Ozons in dem abgeschlossenen Raum mit der Zeit und es ist möglich, dass das Ozon einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ein Steuersystem einer Ozonzufuhrvorrichtung, die Ozon in einen Zuluftdurchgang oder einen Abgasdurchgang in einem Internverbrennungsmotor zuführt, bereit zu stellen, das verhindern kann, dass das Ozon einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird, wenn sich der Internverbrennungsmotor in einem Leerlaufzustand befindet.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Steuersystem an einer Ozonzufuhrvorrichtung angewendet, die einen Ozonerzeuger, der ein Ozon erzeugt, und einen Ozondurchgang umfasst, der mit einem Abgasdurchgang eines Internverbrennungsmotor verbunden ist und das durch den Ozonerzeuger erzeugte Ozon in den Abgasdurchgang zuführt. Das Steuersystem umfasst einen Ausstoßschätzbereich der eine Ozonausstoßmenge schätzt, die eine Menge an Ozon ist, die von einem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, wenn der Internverbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, einen Ausstoßintegrationsbereich, der einen integrierten Wert der Ozonausstoßmenge berechnet, die durch den Ausstoßschätzbereich in einer fortlaufenden Zeitspanne des Leerlaufzustands geschätzt wird, und einen Zufuhrstoppbereich, der eine Zufuhr des Ozons von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang basierend auf dem integrierten Wert stoppt, der durch den Ausstoßintegrationsbereich berechnet wird.
Nach dem ersten Aspekt wird, wenn sich der Internverbrennungsmotor in dem Leerlaufzustand befindet, die Zufuhr von Ozon in den Abgasdurchgang ordnungsgemäß gestoppt. Daher wird, wenn ein Fahrzeug, das mit dem Internverbrennungsmotor versehen ist, sich in einem geschlossenen Raum wie einer Garage befindet und wenn das Ozon von dem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, verhindert, dass das Ozon sich in dem geschlossenen Raum ansammelt, sodass es aus einem zulässigen Bereich gerät. Somit kann verhindert werden, dass das Ozon in dem geschlossenen Raum einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird.
Mit einer Abnahme der Abgastemperatur ist das Ozon schwieriger zu zersetzen. Daher ist es sehr gut möglich, dass das Ozon aufgrund eines Zustandes von dem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, bei dem die Abgastemperatur, während sich der Internverbrennungsmotor in dem Leerlaufzustand befindet, geringer ist, als die Abgastemperatur, wenn der Internverbrennungsmotor mit einer Last betrieben wird. Somit kann, wenn sich der Internverbrennungsmotor in dem Leerlaufzustand befindet, durch Stoppen der Zufuhr des Ozons basierend auf dem integrierten Wert der Ozonausstoßmenge effektiv verhindert werden, dass das Ozon einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Steuersystem an einer Ozonzufuhrvorrichtung angewendet, die einen Ozonerzeuger, der ein Ozon erzeugt, und einen Ozondurchgang umfasst, der mit einem Internverbrennungsdurchgang verbunden ist, der sich von einem Einlassende und einem Auslassende eines Internverbrennungsmotors erstreckt und das durch den Ozonerzeuger erzeugte Ozon in den Internverbrennungsdurchgang zuführt. Das Steuersystem umfasst einen Ozonleckschätzbereich der eine Ozonleckmenge schätzt, die eine Menge an Ozon ist, die von einem Verbindungsteil von einer Mehrzahl von durchgangsbildenden Teilen, die einen stromabwärtigen Durchgangsbereich bilden, leckt, wenn der Internverbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, wobei der stromabwärtige Durchgangsbereich sich in Positionen des Internverbrennungsdurchgangs und des Ozondurchgangs stromab des Ozonerzeugers befindet, ein Leckintegrationsbereich einen integrierten Wert der Ozonleckmenge berechnet, die durch den Leckschätzbereich in einer durchgehenden Zeitspanne des Leerlaufzustandes geschätzt wird, und ein Zufuhrstoppbereich, der einen Zufuhr von Ozon von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang basierend auf dem integrierten Wert stoppt, der durch den Ausstoßintegrationsbereich berechnet wird.
Nach dem zweiten Aspekt wird die Zufuhr von Ozon in den Abgasdurchgang ordnungsgemäß gestoppt, wenn der Internverbrennungsmotor sich im Leerlaufzustand befindet. Daher wird, wenn sich ein Fahrzeug, das mit dem Internverbrennungsmotor versehen ist, in einem geschlossenen Raum wie einer Garage befindet und wenn das Ozon von dem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, verhindert, dass das Ozon sich in dem geschlossenen Raum ansammelt, sodass es aus einem zulässigen Bereich gerät. Somit kann verhindert werden, dass das Ozon in dem geschlossenen Raum einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird.
Die zuvor beschriebenen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die mit Bezugnahme auf die begleitenden Figuren vorgenommen wird. Zu den Figuren:
1 ist ein Diagramm, das ein Verbrennungssystem nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ist ein Schlussdiagramm, das einen Ozonsteuerbetrieb nach der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ist ein Schlussdiagramm, das einen Ausstoßschätzbetrieb nach der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ist ein Schlussdiagramm, das einen Leckschätzbetrieb nach der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Temperaturkarte nach der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Katalysatorkarte nach der ersten Ausführungsform darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Durchgangskarte nach der ersten Ausführungsform darstellt;
8 ist ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen einem integrierten Ausstoßwert, einem integrierten Leckwert und einer Leerlaufzeitspanne nach der ersten Ausführungsform darstellt;
9 ist ein Diagramm, das das Verbrennungssystem nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
10 ist ein Diagramm, das das Verbrennungssystem nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Temperaturkarte nach der dritten Ausführungsform darstellt; und
12 ist ein Diagramm, das das Verbrennungssystem nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil, der einem Gegenstand entspricht, der in einer vorangegangenen Ausführungsform beschrieben wird, mit dem gleichen Referenzzeichen versehen sein und eine sich wiederholende Beschreibung für das Teil kann weggelassen worden sein. Wenn nur ein Teil einer Ausgestaltung in einer Ausführungsform beschrieben wird, kann eine andere vorangegangene Ausführungsform auf die anderen Teile der Ausgestaltung angewendet werden. Die Teile können kombiniert werden, sogar wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, sogar wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können solange die Kombination unterschiedlich ist.
Nachfolgend, werden mit Bezug auf Figuren, Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Die im Wesentlichen gleichen Teile oder Komponenten, wie die in den Ausführungsformen, sind mit den gleichen Referenzzeichen bezeichnet und die gleichen Beschreibungen können weggelassen worden sein. Wenn nur ein Teil einer Ausgestaltung in einer jeweiligen Ausführungsform beschrieben ist, können die anderen Teile der Ausgestaltung gleich ausgestaltet werden, wie bei einer vorangegangenen Ausführungsform. Ferner muss verstanden werden, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Außerdem sind während die verschiedenen Kombinationen und Ausgestaltungen die bevorzugt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder eines einzelnen Elements umfassen diese auch im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung.
(Erste Ausführungsform)
Ein in 1 dargestelltes Verbrennungssystem umfasst einen Motor 10, einen Turbolader 11, einen NOx-herausreinigenden Katalysator 12 und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 13. Das Verbrennungssystem ist in einem Fahrzeug montiert, und das Fahrzeug bewegt sich unter Nutzung einer Leistungsabgabe des Motors 10 als einer Antriebsquelle fort. Der Motor 10 ist ein Dieselmotor eines Kompressionsselbstzündungstyps und verwendet ein Leichtöl, das ein Kohlenwasserstoff ist, als einen Treibstoff in einer Verbrennung. Der Motor 10 ist mit einem Einlassdurchgang 15 verbunden, der dem Motor 10 eine Luft zuführt und er ist mit dem Abgasdurchgang 16 verbunden, der ein Abgas aus dem Motor 10 ausstößt. Der Motor 10 entspricht einem Internverbrennungsmotor.
Der Turbolader 11 umfasst eine Abgasturbine 11a, eine Rotationswelle 11b und einen Kompressor 11c. Die Abgasturbine 11a ist in dem Abgasdurchgang 16 des Motors 10 angeordnet und rotiert durch eine kinetische Energie des Abgases. Die Rotationswelle 11b ist mit jedem der Impeller der Abgasturbine 11a und des Kompressors 11c verbunden und überträgt eine Rotationskraft der Abgasturbine 11a auf den Kompressor 11c. Der Kompressor 11c ist in dem Einlassdurchgang 15 angeordnet und komprimiert ein einzulassendes Gas und lädt den Motor 10 mit dem einzulassenden Gas auf.
Ein Zwischenkühler 21, der ein Kühler ist, der das einzulassende Gas, das durch den Kompressor 11c komprimiert wurde, kühlt, ist in dem Einlassdurchgang 15 stromab des Kompressors 11c angeordnet. Der Einlassdurchgang 15 ist mit einem Einlassende des Motors 10 durch einen Einlass 22, verbunden. Die anzulassende Luft, die durch den Kühler gekühlt wurde wird durch ein Drosselventil 23 angepasst und in mehrere in dem Motor 10 umfasste Brennräume verteilt. Ein Luftreiniger 24, der die Luft reinigt, die in dem Motor 10 gesaugt wird, ist an einem stromaufwärtigsten Ende des Einlassdurchgangs 15 angeordnet.
Der Abgasdurchgang 16 ist durch einen Abgaskrümmer 25 mit dem Ausstoßende des Motors 10 verbunden. Der NOx-herausreinigende Katalysator 12 ist in dem Abgasdurchgang 16 stromab der Abgasturbine 11a angeordnet. Der DPF 13, der in dem Abgasdurchgang 16 stromab des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 angeordnet ist, ist eine Partikelsammelvorrichtung, die Partikel sammelt die in dem Abgas umfasst sind. Das durch den Abgasdurchgang 16 strömende Abgas wird von einem Abgasauslass 16a ausgestoßen nachdem es durch sowohl den NOx-herausreinigenden Katalysator als auch dem DPF 13 geströmt ist. In dem Verbrennungssystem bilden der NOx-herausreinigende-Katalysator und der DPF 13 eine Abgasreinigungsvorrichtung. In dem Abgasdurchgang 16 umfasst der Abgasauslass 16a ein Endrohr.
Der NOx-herausreinigende Katalysator 12 umfasst einen Absorbenskatalysator der ein Stickstoffoxid (NOx) aus dem Abgas absorbiert oder einen Reduktionskatalysator der das NOx zu N₂ reduziert. Der Absorbenskatalysator hat eine Absorptionskraft das NOx absorbiert. In dem Absorbenskatalysator ist die sich auf ein Stickstoffdioxid (NO₂) beziehende Absorptionskraft größer als die sich auf ein Stickstoffmonoxid (NO) beziehende Absorptionskraft.
Das Verbrennungssystem umfasst eine Ozonzufuhrvorrichtung 30, die ein Ozon (O₃) in einer Position des Abgasdurchganges 16 stromauf des NOx-herausreinigenden-Katalysators 12 zuführt. Wenn das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird, wird das Stickstoffmonoxid durch das Ozon zu dem Stickstoffdioxid oxidiert und ein Anteil des Stickstoffdioxids in dem Abgas steigt. Folglich wird eine Effizienz eines Absorbierens des NOx in dem NOx-herausreinigenden Katalysators 12 verbessert. Die Ozonzufuhrvorrichtung 30 kann zwischen einem Zufuhrzustand in dem die Ozonzufuhrvorrichtung 30 das Ozon in den Abgasdurchgang 16 zuführt und in einen Stoppzustand umschalten indem die Ozonzufuhrvorrichtung 30 das Ozon nicht zuführt.
Die Ozonzufuhrvorrichtung 30 umfasst einen Ozondurchgang 31, der mit dem Abgasdurchgang 16 verbunden ist, und einen Ozonerzeuger 32, der Ozon erzeugt, eine Luftpumpe 33, die durch den Ozondurchgang 31 dem Ozonerzeuger die Luft zuführt, ein Abgasabsperrventil 34, das einen Rückstrom des Abgases in den Ozondurchgang 31 unterbricht, einen Durchgangsdrucksensor 35, der einen Druck eines Inneren des Ozondurchgangs 31 als einen Durchgangsdruck erfasst und einen Stromvolumensensor 36, der eine strömende Menge der Luft erfasst, die von der Luftpumpe 33 dem Ozondurchgang 31 als eine Durchgangsstrommenge zugeführt wird. Der Einlassdurchgang 15 und der Abgasdurchgang 16 entsprechen einem Internverbrennungsdurchgang, der sich von dem Internverbrennungsmotor erstreckt. Der Ozondurchgang 31 ist mit dem Internverbrennungsdurchgang verbunden.
Die Luftpumpe 33 ist an einem stromaufwärtigsten Ende des Ozondurchgangs 31 angeordnet. Der Ozonerzeuger 32 ist an einer Position des Ozondurchgangs 31 zwischen der Luftpumpe 33 und dem Abgasdurchgang 16 angeordnet. Der Ozondurchgang 31 umfasst mehrere Rohrleitungen die miteinander verbunden sind. Der Ozondurchgang 31 umfasst einen Ozonstromaufbereich 31a, der an einer Position stromauf des Ozonerzeugers 32 angeordnet ist, und einen Ozonstromabbereich 31b, der an einer Position stromab des Ozonerzeugers 32 angeordnet ist. Der Ozonstromaufbereich 31a ist mit dem Ozonerzeuger 32 und der Luftpumpe 33 verbunden, und der Ozonstromabbereich 31b ist mit dem Ozonerzeuger 32 und dem Abgasdurchgang 16 verbunden.
Die Luftpumpe 33, die eine Luftpumpe eines Zentrifugaltyps ist, umfasst ein Gehäuse, das einen Impeller aufnimmt, der durch einen Elektromotor angetrieben wird. Die Luftpumpe 33 umfasst ferner einen Einlass 33a, durch den die Luft angesaugt wird. Der Einlass 33a ist an dem Gehäuse der Luftpumpe 33 geöffnet. Die Luftpumpe 33 entspricht einem Blasbereich der einen Zustand zu einem Blaszustand ändert. Der Einlass 33a der Luftpumpe 33 ist in dem stromaufwärtigsten Ende des Ozondurchgangs 31 umfasst.
Der Ozonerzeuger 32 umfasst ein Gehäuse, das einen Strömungsdurchgang definiert, und der Strömungsdurchgang nimmt mehrere Elektroden auf. Die Elektroden sind so angeordnet, dass sie eine Plattenform bilden, bei der die Elektroden in zwei Gruppen geteilt sind und die jeweiligen Gruppen sich in einer Parallelrichtung gegenüberstehen. Die Elektroden umfassen erste Elektroden, an denen eine hohe Spannung angelegt ist, und zweite Elektroden, die mit einer Massenspannung verbunden sind, und die jeweiligen ersten Elektroden und die jeweiligen zweiten Elektroden sind abwechselnd angeordnet. Die durch die Luftpumpe 33 geblasene Luft strömt in das Gehäuse des Ozonerzeugers 32. Die Luft strömt in den Strömungsdurchgang in dem Gehäuse und strömt durch einen Elektrodendurchgang der ein Durchgang zwischen den Elektroden ist.
Wenn die Elektroden des Ozonerzeugers 32 mit Energie versorgt werden, kollidiert eine Elektrodenentladung von den Elektroden mit einem in der Luft des Elektrodendurchgangs umfassten Sauerstoffmolekül. Demnach wird das Ozon aus dem Sauerstoffmolekül erzeugt. Das heißt, der Ozonerzeuger 32 wandelt durch Nutzen einer Entladung des Ozonerzeugers das Sauerstoffmolekül zu einem Plasmazustand. Demnach umfasst, wenn der Ozonerzeuger 32 mit Energie versorgt wird, die aus dem Ozonerzeuger 32 zu dem Abgasdurchgang 16 strömende Luft das Ozon. Der Ozonerzeuger 32 kann als ein ozonerzeugender Bereich oder ein Ozonisator bezeichnet werden.
Das Abgasabsperrventil 34 das ein An-Aus-Ventil eines elektromagnetisch betriebenen Typs ist, ist an einer Position des Ozondurchgangs 31 zwischen dem Ozonerzeuger 32 und dem Abgasdurchgang 16 angeordnet. In diesem Fall ist das Abgasabsperrventil 34 an einer Zwischenposition des Ozonstromabbereichs 31b angeordnet. Das Abgasabsperrventil 34 kann sich zu einem Offenzustand ändern bei dem es dem Abgas gestattet wird durch das Abgasabsperrventil 34 zu strömen und zu einem Geschlossenzustand bei dem das Abgas unterbrochen oder abgesperrt wird. Der Geschlossenzustand des Abgasabsperrventils 34 ist also auch ein Absperrzustand. Wenn das Abgasabsperrventil 34 sich in dem Offenzustand befindet, wird eine strömende Menge, die eine Menge des Abgases ist, das durch den Ozondurchgang 31 strömt, entsprechend eines Öffnungsgrades des Abgasabsperrventils 34 angepasst. Wenn das Abgasabsperrventil 34 sich in einem voll offenen Zustand befindet, in dem das Abgasabschaltventil 34 vollständig geöffnet ist, wird die strömende Menge des Ozondurchgangs 31 maximal. Das Abgasabsperrventil 34 entspricht einem Absperrbereich für ein strömendes Gas.
Der Durchgangsdrucksensor 35 ist an einer Position des Ozonstromabbereichs 31b des Ozondurchgangs 31 zwischen dem Ozonerzeuger 32 und dem Abgasabsperrventil 34 angeordnet. Genauer gesagt ist der Drucksensor 35 an einer Position des Ozonstromabbereichs 31b näher an dem Abgasabsperrventil 34 als dem Ozonerzeuger 32 angeordnet. In diesem Fall kann der Durchgangsdrucksensor 35 schnell eine Druckveränderung erfassen, die entsprechend eines Öffnens und Schließens des Abgasabsperrventils 34 erzeugt wird. Der Durchgangsdrucksensor 35 entspricht einem Druckerfassungsbereich.
Der Strömungsvolumensensor 36 ist an einer Position des Ozonstromaufbereichs 31a zwischen der Luftpumpe 33 und dem Ozonerzeuger 32 angeordnet und erfasst eine Ausstoßmenge die eine Menge der Luft ist, die von der Luftpumpe 33 ausgestoßen wird. Genauer gesagt ist der Strömungsvolumensensor 36 an einer Position des Ozonstromaufbereichs 31a näher an der Luftpumpe 33 als an dem Ozonerzeuger 32 angeordnet. In diesem Fall kann der Strömungsvolumensensor 36 schnell eine Strömungsvolumenveränderung der Luft erfassen, die entsprechend eines Betriebs oder eines Stoppens der Luftpumpe 33 erzeugt wird. Der Strömungsvolumensensor 36 entspricht einem Strömungsvolumenerfassungsbereich.
Das Verbrennungssystem umfasst eine elektrische Steuereinheit 40, die eine ECU ist. Die elektrische Steuereinheit 40 umfasst einen Mikrocomputer 41. Der Mikrocomputer 41 umfasst einen Speicherbereich 41a, der ein Programm und verschiedene Karten speichert. Der Mikrocomputer 41 umfasst ferner einen Speicher, in dem verschiedene Bitschalter festgelegt sind, und eine zentrale Datenverarbeitungseinheit, die entsprechend des in dem Speicherbereich 41a gespeicherten Programms einen Berechnungsbetrieb durchführt. Die elektrische Steuereinheit 40 steuert einen Betrieb des Motors 10 basierend auf verschiedenen Erfassungswerten einschließlich einer Motordrehzahl pro Zeiteinheit und einer Motorlast. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform entspricht die elektrische Steuereinheit 40 einem Steuersystem der Ozonzufuhrvorrichtung 30.
Die elektrische Steuereinheit 40 umfasst einen Motorrotationssensor 42, einen Zuluftdrucksensor 43, ein Luftströmungsmessgerät 44, einen Gaspedalbestätigungssensor 45 und einen Drosselöffnungssensor 46. Der Motorrotationssensor 42, der an einer Position in der Nähe einer Ausgangswelle 10a des Motors 10 angeordnet ist, erfasst die Motordrehzahl. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann die Motorlast durch einen Einlassdruck einer Einlassmenge oder eine Gaspedalbetätigungsposition angegeben werden. Der Einlassdrucksensor 43, der in einer Position des Einlassdurchgangs 15 stromab des Kompressors 11c angeordnet ist, erfasst den Einlassdruck, der ein Druck eines Gases in dem Einlassdurchgang 15 ist. Das Luftströmungsmessgerät 44, das an einer Position des Einlassdurchgangs 15 stromauf des Kompressors 11c angeordnet ist, erfasst die Einlassmenge, die eine Menge des Gases in dem Einlassdurchgang 15 ist. Der Gaspedalbetätigungssensor 45 der an einem Gaspedal montiert ist, erfasst die Gaspedalbetätigungsposition. Der Drosselöffnungssensor 46, der an dem Drosselventil 23 montiert ist, erfasst einen Öffnungsgrad des Drosselventils 23.
Die elektrische Steuereinheit 40 ist mit einem Abgastemperatursensor 41, einem Abgasdrucksensor 52, einem Katalysatortemperatursensor 53, dem Durchgangstemperatursensor 35 und dem Strömungsvolumensensor 36 verbunden. Die elektrische Steuereinheit 40 erhält Erfassungswerte eines Betriebszustandes des Motors 10 einschließlich der Motordrehzahl und der Motorlast und sie erhält Erfassungswerte, die physikalische Werte sind, die von den zuvor genannten Sensoren erfasst werden, die der Abgastemperatursensor 51, der Abgasdrucksensor 52, der Katalysatortemperatursensor 53, der Durchgangsdrucksensor 35, und der Strömungsvolumensensor 36 sind. Die elektrische Steuereinheit 40 steuert einen Betrieb der Ozonzufuhrvorrichtung 30 basierend auf den zuvor genannten Erfassungswerten.
Der Abgastemperatursensor 51, der an dem Abgasdurchgang 16 montiert ist, erfasst eine Abgastemperatur, die eine Temperatur des Abgases ist. Der Abgasdrucksensor 52, der an dem Abgasdurchgang 16 montiert ist, erfasst einen Abgasdruck, der ein Druck des Abgases ist. Beide, der Abgastemperatursensor 51 und der Abgasdrucksensor 52, sind an Positionen des Abgasdurchgangs 16 zwischen dem NOx-herausreinigenden Katalysator 12 und der Abgasturbine 11a angeordnet.
Der Katalysatortemperatursensor 53, der an einer Position des Abgasdurchgangs 16 zwischen dem NOx-herausreinigenden Katalysator 12 und dem DPF 13 angeordnet ist, erfasst eine Temperatur des Abgases das durch den NOx-herausreinigenden Katalysator 12 strömt, sodass eine innere Temperatur des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 erfasst wird. Als Alternative kann der Katalysatortemperatursensor 53 an dem NOx-herausreinigenden Katalysator 12 montiert sein.
Die elektrische Steuereinheit 40 ist mit dem Ozonerzeuger 32, der Ozonzufuhrvorrichtung 30, der Luftpumpe 33, und dem Abgasabsperrventil 34 verbunden, die als Aktuatoren verwendet werden. Die elektrische Steuereinheit 40 führt durch Ausgeben von Instruktionssignalen an die Aktuatoren eine Betriebssteuerung der Aktuatoren aus. Zum Beispiel passt die elektrische Steuereinheit 40, durch Steuern einer Spannung, die an die Elektroden des Ozonerzeugers 32 angelegt wird, eine Erzeugungsmenge des Ozons an, das durch den Ozonerzeuger 32 erzeugt wird. Die elektrische Steuereinheit 40 passt durch Steuern einer Menge an Leistung, die der Luftpumpe 33 zugeführt wird, durch Ausführen einer Betriebszeitsteuerung eine Glasmenge der Luftpumpe 33 an.
Der Mikrocomputer 41 der elektrischen Steuereinheit 40 umfasst ferner einen Ozonsteuerbereich 41b der die Ozonzufuhrvorrichtung 30 zu dem Zufuhrzustand oder dem Stoppzustand umschaltet. Der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt ob der Motor 10 sich in Betrieb befindet. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der Motor 10 sich nicht in Betrieb befindet, beendet der Ozonsteuerbereich 41b den Betrieb des Ozonerzeugers 32 und der Luftpumpe 33 und hält das Abgasabsperrventil 34 in dem geschlossenen Zustand. Somit wird begrenzt dass das Abgas durch den Abgasdurchgang 16 zurück in den Ozondurchgang 31 strömt und das Abgas wird von dem stromaufwärtigsten Ende des Ozondurchgangs 31 ausgestoßen.
Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der Motor 10 sich in dem Betriebszustand befindet, in dem der Motor 10 betrieben wird, legt der Ozonsteuerbereich 41b eine Ozonzufuhrmenge fest, die eine Menge an Ozon ist, die den Abgasdurchgang 16 entsprechend des Betriebszustandes des Motors 10 zugeführt wird. Insbesondere ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob eine Ozonzufuhr gemäß Erfassungssignale durchgeführt wird, welche die Erfassungswerte des Abgastemperatursensors 51 und des Abgasdrucksensors 52 sind. In diesem Fall berechnet der Ozonsteuerbereich 41b eine Menge des Ozons die dem Abgasdurchgang zugeführt werden muss, als eine Ozonanforderungsmenge und ermittelt ob die Ozonanforderungsmenge größer ist als ein vorbestimmter Wert. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass die Ozonanforderungsmenge größer ist als ein vorbestimmter Wert, führt der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonzufuhr durch, um das Ozon in den Abgasdurchgang 16 zuzuführen. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonzufuhr durchführt, hält der Ozonsteuerbereich 41b den Ozonerzeuger 32 und die Luftpumpe 33 in einem Betriebszustand und erhält das Abgasabsperrventil 34 in dem offenen Zustand. Somit führt der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonzufuhr aus bei der Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird.
Wenn die Ozonzufuhrvorrichtung 30 sich in dem Zufuhrzustand befindet, wird eine Herausreinigung des NOx durch das Ozon, das in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird, verbessert. Insbesondere steigt da das NO durch das Ozon zu dem NO2 oxidiert wird, eine NOx-Menge, die eine Menge des NOx ist die in dem Absorptionskatalysator des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 absorbiert wird, schnell. In diesem Fall verschwindet das in den Abgasdurchgang 16 zugeführte Ozon, wenn es bei der Herausreinigung des NOx benutzt wird, wobei es durch Hitze zersetzt wird oder zum Oxidieren von PM in dem DPF 13 benutzt wird. Wenn sich der Motor allerdings in einem Leerlaufzustand befindet, ist die Abgastemperatur relativ gering. Daher ist eine Temperatur oder die Innentemperatur des NOx-herausreinigenden Katalysators relativ gering und das Ozon verschwindet in dem NOx-herausreinigenden Katalysator 12 kaum. In diesem Fall ist es möglich, dass das Ozon durch den NOx-herausreinigenden Katalysator 12 und dem DPF 13 strömt und aus dem Abgasauslass 16a ausgestoßen wird. Wenn der Motor 10 mit einer Last betrieben wird, wenn das Fahrzeug beginnt sich fortzubewegen werden die Abgastemperatur und die Temperatur oder die Innentemperatur des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 gesteigert.
Der Abgasdurchgang 16 oder der Ozondurchgang 31 umfassen mehrere Teile, die durchgangsbildenden Teile sind einschließlich einer Rohrleitung und eines Verbindungsteils und diese sind zu einem Teil kombiniert. In diesem Fall ist es möglich, dass das Gas an Verbindungsteilen von den durchgangsbildenden Teilen aufgrund einer Form der Rohrleitung einer Form des Verbindungsteils und einer Gesamtanzahl des Verbindungsteils bzw. der Verbindungsteile leckt, wenn eine Druck eines Inneren des Abgasdurchgangs 16 oder der Druck des Inneren des Ozondurchgangs 31 steigt. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird der Druck des Inneren des Abgasdurchgangs 16 als ein Innendruck des Abgasdurchgangs 16 bezeichnet und der Druck des Inneren des Ozondurchgangs 31 wird als ein Innendruck des Ozondurchgangs 31 bezeichnet. Ein Teil des Abgasdurchgangs 16 stromab des Ozonerzeugers 32 und ein Teil des Ozondurchgangs 31 stromab des Ozonerzeugers 32 entsprechen einem Stromabdurchgangsbereich 55. Ein Gasleck der Verbindungsteile von den durchgangsbildenden Teilen in dem Stromabdurchgangsbereich 55 entspricht einem Ozonleck. Wie in 1 dargestellt, ist der Stromabdurchgangsbereich 55 durch eine Fläche gepunkteter Schraffierung angegeben.
Der Abgasdurchgang 16 umfasst einen Abgasstromaufbereich 16b, der ein Teil des Abgasdurchgangs 16 stromauf einer Verbindungsposition des Ozondurchgangs 31 und einem Abgasstromabbereich 16c ist, das heißt, ein Teil des Abgasdurchgangs 16 stromab des Abgasstromaufbereichs 16b. Die Verbindungsposition des Ozondurchgangs 31 ist mit dem Abgasdurchgang 16 verbunden. Der Abgasstromabbereich 16c umfasst ein stromabwärtigstes Ende, an dem der Abgasauslass 16a angeordnet ist. Der Stromabdurchgangsbereich 55 umfasst den Ozonstromabbereich 31b und den Abgasstromabbereich 16c. Die durchgangsbildenden Teile entsprechen einem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55. Wenn Ozon von Verbindungsteilen von den durchgangsbildenden Teilen leckt, leckt das Ozon auch von dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55.
Die Ozonzufuhr von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 kann ausgeführt werden, wenn das Fahrzeug sich in einem Fortbewegungszustand befindet oder wenn das Fahrzeug sich in einem Stoppzustand befindet. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug sich in dem Stoppzustand befindet, wobei das Fahrzeug in einem geschlossenen Raum, wie einer Garage gestoppt ist, und wenn das Ozon unbeabsichtigter Weise von dem Abgasdurchgang 16 oder dem Ozondurchgang 31 freigesetzt wird, wird das Ozon das frei gesetzt wird in dem geschlossenen Raum gespeichert. In diesem Fall ist es, wenn ein Fenster oder eine Tür des Fahrzeugs geöffnet ist oder ein Mensch, einschließlich des Fahrers des Fahrzeugs, sich von einem Inneren des Fahrzeugs in dem geschlossen Raum bewegt, möglich, dass das Ozon den Menschen aufgrund einer Steigerung einer Konzentration des Ozons in dem geschlossenen Raum mit der Zeit beeinflusst und für ihn schädlich wird. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird die Konzentration des Ozons als eine Ozonkonzentration bezeichnet. Andere Räume wie ein Parkplatz bei dem ein Raum des Parkplatzes durch Wände umgeben ist können als der geschlossene Raum einschließlich der Garage angesehen werden.
Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird, wenn das Ozon unbeabsichtigter Weise von dem Abgasdurchgang 16 und dem Ozondurchgang 31 ausgestoßen wird, die Ozonzufuhr, von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 gestoppt, bevor die Ozonkonzentration in einem Raum um das Fahrzeug aus einem zulässigen Bereich gerät. Der Ozonsteuerbereich 41b führt einen Ozonsteuerbetrieb durch, bei dem der Ozonsteuerbereich 41b eine Ausstoßmenge schätzt, die eine Menge an Ozon ist, die unbeabsichtigter Weise ausgestoßen wird, und dann die Ozonzufuhrvorrichtung 30 basierend auf einem Schätzergebnis, welches die Ausstoßmenge umfasst, die Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Stoppzustand umschaltet. In diesem Fall umfasst das Steuersystem der Ozonzufuhrvorrichtung 30 den Ozonsteuerbereich 41b.
Mit Bezug auf 2 wird der Ozonsteuerbetrieb beschrieben. Wenn eine Ausführungsbedingung erfüllt ist führt der Ozonsteuerbereich 41b den Ozonsteuerbetrieb aus. In diesem Fall, wenn das Fahrzeug gestoppt ist wird ermittelt, dass die Ausführungsbedingung erfüllt wurde. Andernfalls wird, wenn ein Getriebe in eine Parkposition oder eine Neutralposition umgeschaltet wird, ermittelt, dass die Ausführungsbedingung erfüllt wurde. Andernfalls wird, wenn eine Seitenbremse gedrückt wird, ermittelt, dass die Ausführungsbedingung erfüllt wurde.
Wie in 2 dargestellt, ermittelt bei 101 der Ozonsteuerbereich 41b ob die Ozonzufuhrvorrichtung 30 sich in dem Zufuhrzustand befindet. In anderen Worten ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass die Ozonzufuhrvorrichtung sich in dem Zufuhrzustand befindet, geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 102 über. Bei 102 ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist geht der Ozonsteuerbereich 31b zu 103 über. Bei 103 ermittelt der Ozonsteuerbereich 31b ob der Motor 10 sich in dem Betriebszustand befindet. In 102 und 103 ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob der Motor 10 sich in dem Leerlaufzustand befindet. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der Motor 10 sich in dem Betriebszustand befindet, geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 104 über. In anderen Worten geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 104 über, wenn das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird und wenn der Motor 10 sich in dem Leerlaufzustand befindet. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b bei 101 ermittelt, dass die Ozonzufuhrvorrichtung sich nicht in dem Zufuhrzustand befindet oder bei 102, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht Null ist oder bei 103, dass der Motor 10 sich nicht in dem Betriebszustand befindet, beendet der Ozonsteuerbereich 41b den gegenwärtigen Betrieb. Bei 104 führt der Ozonsteuerbereich 41b einen Ausstoßschätzbetrieb durch, bei dem eine Ozonausstoßmenge geschätzt wird, die eine Menge des Ozons ist, das aus dem Abgasauslass 16a des Abgasdurchgangs 16 ausgestoßen wird. Der Abgasauslass 16a des Abgasdurchgangs 16 entspricht einem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs 16. Mit Bezug auf 3 wird der Ausstoßschätzbetrieb beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, erhält der Ozonstrahlbereich 41b bei 201 die Ozonzufuhrmenge, die von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird. In diesem Fall rechnet der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonzufuhrmenge basierend auf einer in dem Ozonerzeuger 32 angelegten Spannung, oder der Strömungsmenge, die durch den Strömungsvolumensensor 36 erfasst wird, oder beidem, der in dem Ozonerzeuger 32 angelegten Spannung und der Strömungsmenge, die durch den Strömungsvolumensensor 36 erfasst wird. Ein Betrieb in 201 entspricht einem Zufuhrakquirierungsbereich.
Bei 202 wählt der Ozonsteuerbereich 41b eine Temperaturkarte entsprechend der bei 201 berechneten Ozonzufuhrmenge. Wie in 5 dargestellt, umfasst die Temperaturkarte Zusammenhangsdaten, die einen Zusammenhang zwischen einer Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X angeben. Der Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X unterscheidet sich je nach der Ozonzufuhrmenge S. Mehrere Temperaturkarten entsprechen einer Mehrzahl an Ozonzufuhrmengen S, die optional gewählt werden. Die Temperaturkarten sind basierend auf Eigenschaften des Motors 10 des Abgasdurchgangs 16, des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 und des DPF 13 oder basierend auf einem Testergebnis aufgestellt. Die Temperaturkarten sind in dem Speicherbereich 41a gespeichert. Die Temperaturkarten, die in dem Speicherbereich 41a gespeichert sind, umfassen zum Beispiel Temperaturkarten, bei denen die Ozonzufuhrmengen S100, 300, 400 und 1000 sind. In den Temperaturkarten sind Wahlbereiche der Ozonzufuhrmengen S festgelegt. Wenn die Ozonzufuhrmenge, die berechnet wird, 350 beträgt, wird die Temperaturkarte gewählt, bei der die Ozonzufuhrmenge S300 beträgt. Eine Einheit der Ozonausstoßmenge X und eine Einheit der Ozonzufuhrmenge S sind g/s oder ppm.
Bei 203 erhält der Ozonsteuerbereich 41b die Innentemperatur des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 basierend auf einem Erfassungssignal, das der Erfassungswert des Katalysatortemperatursensors 53 ist, als die Katalysatortemperatur T. Ein Betrieb in 203 entspricht einem Temperaturakquirierungsbereich. Bei 204 schätzt der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonausstoßmenge X entsprechend der Katalysatortemperatur T durch Verwenden der Temperaturkarte, die bei 202 gewählt wurde. Wenn zum Beispiel der Ozonsteuerbereich 41b die Temperaturkarte wählt, die in 5 dargestellt ist, schätzt der Ozonsteuerbereich 41b, dass die Ozonausstoßmenge X Xa beträgt wenn die Katalysatortemperatur T Ta beträgt. Ein Betrieb in 204 entspricht einem Ausstoßschätzbereich.
Bei 205 erhält der Ozonsteuerbereich 41b einen Verschlechterungszustand des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 als einen Katalysatorverschlechterungszustand. Eine Herausreinigungsfähigkeit des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 verschlechtert sich mit der Zeit. Der Ozonsteuerbereich 41b erhält den Katalysatorverschlechterungszustand durch Verwenden einer Karte, die einen Zusammenhang zwischen einer zurückgelegten Distanz des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der gegenwärtigen Verwendung des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 und dem Katalysatorverschlechterungszustand angibt, oder einer Karte, die einen Zusammenhang zwischen einer Nutzungszeitspanne des NOx-herausreinigenden Katalysators 12, der gegenwärtig verwendet wird, und dem Katalysatorverschlechterungszustand angibt. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b den Katalysatorverschlechterungszustand erhält, erhält der Ozonsteuerbereich 41b die Herausreinigungsfähigkeit des NOx-herausreinigenden Katalysators 12. Ein Betrieb in 205 entspricht dem Fähigkeitsakquirierungsbereich.
Bei 206 ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob eine Korrektur der bei 204 geschätzten Ozonausstoßmenge X erforderlich ist. In diesem Fall ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b ob der NOx-herausreinigende Katalysator 12 verschlechtert ist. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der Katalysatorverschlechterungszustand außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b, dass die Korrektur erforderlich ist und geht zu 207 über. Wenn zum Beispiel die zurückgelegte Distanz des Fahrzeugs zum Zeitpunkt der gegenwärtigen Nutzung des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 50.000 km überschreitet, geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 207 über. Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass die Korrektur erforderlich ist, beendet der Ozonsteuerbereich 41b den gegenwärtigen Betrieb und kehrt zu 105 zurück.
Bei 207 wählt der Ozonsteuerbereich 41b eine Katalysatorkarte entsprechend der Ozonzufuhrmenge S und des Katalysatorverschlechterungszustands. Wie in 6 dargestellt, umfasst die Katalysatorkarte Zusammenhangsdaten die einen Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X angeben. Der Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X unterscheidet sich je nach der Ozonausstoßmenge S und dem Katalysatorverschlechterungszustand. Eine Mehrzahl an Katalysatorkarten entsprechen einer Mehrzahl an Ozonzufuhrmengen S und einer Mehrzahl an Katalysatorverschlechterungszuständen. Ähnlich wie die Temperaturkarten sind die Katalysatorkarten in dem Speicherbereich 41a gespeichert. Ein Betrieb 207 entspricht einem Kartenakquirierungsbereich.
Wie in 6 dargestellt, sind drei Katalysatorverschlechterungszustände festgelegt, die einen ersten Verschlechterungszustand W1, einen zweiten Verschlechterungszustand W2 und einen dritten Verschlechterungszustand W3 umfassen. Bezüglich der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X entspricht der erste Verschlechterungszustand W1 dem Minimum und der zweite Verschlechterungszustand W3 dem Maximum. Der erste Verschlechterungszustand W1 korreliert mit der zurückgelegten Distanz von 0 km, der zweite Verschlechterungszustand W2 korreliert mit der zurückgelegten Distanz von 50.000 km und der dritte Verschlechterungszustand W3 korreliert mit der zurückgelegten Distanz von 100.000 km.
Bei 208 korreliert der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonausstoßmenge X entsprechend der Katalysatortemperatur T und des Katalysatorverschlechterungszustands durch Verwenden der Katalysatorkarte die bei 207 gewählt wird. Bei der Korrektur steigt die Ozonausstoßmenge X entsprechend einer Zunahme der zurückgelegten Distanz. Ein Betrieb in 208 entspricht dem Ausstoßschätzbereich.
Nachdem der Ozonsteuerbereich 41b 208 ausführt, kehrt der Ozonsteuerbereich 41b zu 105 zurück. Bei 105 berechnet der Ozonsteuerbereich 41b einen integrierten Ausstoßwert Xgesamt. In diesem Fall berechnet der Ozonsteuerbereich 41b den integrierten Ausstoßwert Xgesamt durch Integrieren der Ozonausstoßmenge X die in einer Leerlaufzeitspanne geschätzt wird, in der der Motor 10 sich kontinuierlich in dem Leerlaufzustand läuft. Die Leerlaufzeitspanne entspricht einer durchgehenden Zeitspanne. Ein Betrieb in 105 entspricht einem Ausstoßintegrationsbereich.
Bei 106 führt der Ozonsteuerbereich 41b einen Leckschätzbetrieb durch, der eine Leckmenge schätzt, die eine Menge an Ozon ist, das aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt. Mit Bezug auf 3 wird der Leckschätzbetrieb beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, wird der Ozonsteuerbereich 41b bei 301 eine Durchgangskarte entsprechend der bei 201 erhaltenen Ozonzufuhrmenge. Wie in 7 dargestellt, umfasst die Durchgangskarte Zusammenhangsdaten, die einen Zusammenhang zwischen einem Innendruck P des Stromabdurchgangsbereichs 55 und einer Ozonleckmenge Y angeben, welche die Menge an Ozon ist die aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangbereichs 55 leckt. Der Zusammenhang zwischen dem Innendruck P und der Ozonleckmenge Y ist je nach Ozonzufuhrmenge S verschieden. Eine Mehrzahl an Durchgangskarten entspricht einer Mehrzahl an Ozonzufuhrmengen S, die optional gewählt werden, ähnlich wie bei der Ozonausstoßmenge X. Ähnlich wie bei der Temperaturkarte werden die Durchgangskarten basierend auf Eigenschaften des Motors 10 des Abgasdurchgangs 16 des NOx-herausreinigenden Katalysators 12 und des DPF 13 oder basierend auf einem Testergebnis aufgestellt. Die Durchgangskarten sind in dem Speicherbereich 41a gespeichert. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform können die Durchgangskarten basierend auf einer Eigenschaft der durchgangsbildenden Teile aufgestellt werden.
Bei 302 erhält der Ozonsteuerbereich 41b den Innendruck P des Stromabdurchgangsbereichs 55, basierend auf den Erfassungssignalen, die Erfassungswerte des Durchgangdrucksensors 35 und des Abgasdrucksensors 52 sind. In den Stromabdurchgangsbereich 55 sind ein Innendruck des Abgasstromabbereichs 16c und ein Innendruck des Ozonstromabbereichs 31b im Wesentlichen gleich zueinander. Wenn der Erfassungswert des Durchgangsdrucksensors 35 von dem Erfassungswert des Abgasdrucksensors 52 verschieden ist, wählt der Ozonsteuerbereich 41b den größeren von dem Erfassungswert des Durchgangsdrucksensors 35 und dem Erfassungswert des Abgasdrucksensors 52 als den Innendruck P. Ein Betrieb in 302 entspricht einem Druckakquirierungsbereich.
Bei 303 schätzt der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonleckmenge Y entsprechend des Innendrucks P durch Verwenden der bei 301 gewählten Durchgangskarte. Wenn zum Beispiel der Ozonsteuerbereich 41b die in 7 dargestellte Durchgangskarte wählt, schätzt der Ozonsteuerbereich 41b, dass die Ozonleckmenge Y Ya ist, wenn der Innendruck P Pa ist. Ein Betrieb in 303 entspricht einem Leckschätzbereich.
Nachdem der Ozonsteuerbereich 41b 303 ausführt, kehrt der Ozonsteuerbereich 41b zu 107 zurück. Bei 107 berechnet der Ozonsteuerbereich 41b einen integrierten Leckwert Ygesamt. In diesem Fall berechnet der Ozonsteuerbereich 41b den integrierten Leckwert Ygesamt durch Integrieren der Ozonleckmenge Y, die in der Leerlaufzeitspanne geschätzt wird. Ein Betrieb in 107 entspricht einem Leckintegrationsbereich.
Bei 108 ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b, ob der integrierte Ausstoßwert Xgesamt größer ist als ein Ausstoßgrenzwert A1, der vorbestimmt ist. Wenn das Fahrzeug in dem geschlossenen Raum gestoppt ist, kann die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum, basierend auf einer Größe des geschlossenen Raums und dem integrierten Ausstoßwert Xgesamt geschätzt werden. Ein oberer Grenzwert eines zulässigen Bereichs der Ozonkonzentration, in dem die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum, einen Menschen nicht beeinflusst oder für diesen schädlich ist, wird als der Ausstoßgrenzwert A1 ausgedrückt. Wie in 8 dargestellt, steigt, wenn die Ozonausstoßmenge des Abgasauslasses 16a konstant ist, der integrierte Ausstoßwert Xgesamt mit einer Rate die konstant ist, und der integrierte Ausstoßwert Xgesamt erreicht den Ausstoßgrenzwert A1 zum Zeitpunkt TM1.
Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der integrierte Ausstoßwert Xgesamt größer ist als der Ausstoßgrenzwert A1, geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 109 über. Bei 109 schaltet der Ozonsteuerbereich 41b in die Ozonzufuhrvorrichtung 30 zu dem Stoppzustand um. In diesem Fall wird verhindert, dass die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum steigt. Ferner führt der Ozonsteuerbereich 41b einen Anzeigeablauf durch, bei dem eine Zunahme der Ozonkonzentration des geschlossenen Raumes oder eine Empfehlung zum Stoppen des Motors 10 auf einer Anzeigevorrichtung, was ein Armaturenbrett einschließt, angezeigt wird. Ein Betrieb in 109 entspricht einem Zufuhrstoppbereich.
Wenn der Ozonsteuerbereich 41b ermittelt, dass der integrierte Ausstoßwert Xgesamt geringer ist als oder gleich ist wie der Ausstoßgrenzwert A1, geht der Ozonsteuerbereich 41b zu 110 über. Bei 110 ermittelt der Ozonsteuerbereich 41b, ob der integrierte Leckwert Ygesamt größer ist als ein Leckgrenzwert A2 der vorbestimmt ist. Ähnlich wie bei dem integrierten Ausstoßwert Ygesamt, wird ein oberer Grenzwert eines zulässigen Bereichs der Ozonkonzentration, bei der die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum einen Menschen nicht beeinflusst oder für diesen schädlich ist, als der Leckgrenzwert A2 ausgedrückt. Wie in 8 dargestellt, steigt, wenn die Ozonleckmenge des Ozons, das aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt, konstant ist, der integrierte Leckwert Ygesamt mit einer Rate, die konstant ist und der integrierte Leckwert Ygesamt erreicht in den Leckgrenzwert A2 zu dem Zeitpunkt TM2.
Wenn das Gas aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt, weist das Gas, das nicht durch den NOx herausreinigenden Katalysator 12 und den DPF 13 strömt, eine Ozonkonzentration auf, die größer ist als die des Abgases, das von dem Abgasauslass 16a ausgestoßen wird. Ferner weist das Gas die Ozonkonzentration auf, die sehr hoch ist, da das Gas, das aus dem Außenumfangsbereich des Ozonstromabbereichs 31b leckt, nicht mit dem Abgas vermischt ist. Somit ist es, wenn das Gas aus dem Stromabdurchgangsbereich 55 leckt, möglich, dass das Gas mit der sehr hohen Ozonkonzentration einen Menschen beeinträchtigt. Daher wird der Leckgrenzwert A2 so festgelegt, dass er geringer ist als der Ausstoßgrenzwert A1, so dass die Möglichkeit verringert wird, dass das Gas mit einer sehr hohen Ozonkonzentration einen Menschen beeinflusst.
Nach der ersten Ausführungsform wird, wenn der integrierte Ausstoßwert Xgesamt größer ist als der Ausstoßgrenzwert A1, die Ozonzufuhrvorrichtung 30 zu dem Stoppzustand umgeschaltet. Daher kann, wenn das Ozon von dem Abgasauslass 16a des Abgasdurchganges 16 in einem Fall, in dem das Fahrzeug sich in einem geschlossenem Raum befindet, ausgestoßen wird, verhindert werden, dass die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum auf einen Wert steigt, der einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird. Wenn das Fahrzeug in einem offenen Raum, wie in einem Außenparkplatz, gestoppt ist, kann die Ozonkonzentration eines das Fahrzeug umgebenden Bereichs steigen, wenn das Ozon von dem Abgasauslass 16a hindurchgehend für eine lange Zeitspanne ausgestoßen wird. In diesem Fall kann, wenn die Ozonzufuhrvorrichtung 30 ordnungsgemäß gestoppt wird, eine Zunahme der Ozonkonzentration vermieden werden.
Das Ozon wird leichter von dem Abgasauslass 16a ausgestoßen, wenn der Motor 10 sich in dem Leerlaufzustand befindet, als wenn das Ozon in einem Fall ausgestoßen wird, in dem der Motor 10 mit einer Last betrieben wird. Daher kann durch Umschalten der Ozonzufuhrvorrichtung 30 zu dem Stoppzustand, wenn der Motor 10 sich in dem Leerlaufzustand befindet, effektiv verhindert werden, dass das Ozon in dem geschlossenen Raum oder einem das Fahrzeug umgebenden Bereich einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird.
Nach der ersten Ausführungsform variieren, wenn der Motor 10 sich in einem Fall unmittelbar nachdem der Motor 10 gestartet wurde, in dem Leerlaufzustand befindet, oder in einem Fall, in dem das Fahrzeug sich über eine lange Strecke fortbewegt, die Menge des NOx und eine Menge eines CO, die in dem Abgas enthalten sind, und die Ozonzufuhrmenge, die von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 zugeführt wird, verändert sich entsprechend der Menge des NOx und der Menge des CO. In diesem Fall, nach der ersten Ausführungsform, wird, wenn die Ozonausstoßmenge des Ozons, das von dem Abgasauslas 16a ausgestoßen wird, basierend auf der Ozonzufuhrmenge geschätzt wird, ein Zersetzungsgrad des erzeugten Ozons entsprechend dem NOx und dem CO₂ in dem Abgas berücksichtigt, und daraufhin wird die Ozonzufuhrmenge geschätzt. Daher, da die Ozonausstoßmenge basierend auf der Ozonzufuhrmenge geschätzt wird, kann eine Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge, was eine Genauigkeit einer Schätzung der Ozonausstoßmenge ist, verbessert werden.
Nach der ersten Ausführungsform kann die Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge verbessert werden, da die Ozonausstoßmenge basierend auf beiden, der Ozonzufuhrmenge und der Katalysatortemperatur, geschätzt wird. In diesem Fall nimmt eine Zersetzungsrate des Ozons in dem NOx herausreinigenden Katalysator 12, entsprechend einer Abnahme der Katalysatortemperatur ab. Da die Temperaturkarte verwendet wird, wenn die Ozonausstoßmenge geschätzt wird, kann die Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge weiter verbessert werden. Ferner ist es, da eine Mehrzahl an Temperaturkarten verwendet werden, um entsprechend der Ozonzufuhrmenge ausgewählt zu werden, schwierig, nicht leicht möglich, dass ein Unterschied zwischen einer tatsächlichen Ozonzufuhrmenge und der Ozonzufuhrmenge, die durch Verwenden der Temperaturkarten angenommen wird, auftritt. Daher kann verhindert werden, dass die Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge aufgrund des Unterschiedes verschlechtert wird.
Nach der ersten Ausführungsform, kann verhindert werden dass die Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge aufgrund des Katalysatorverschlechterungszustands verschlechtert wird, da die Ozonausstoßmenge, die basierend auf der Ozonzufuhrmenge und der Katalysatortemperatur geschätzt wird, entsprechend des Katalysatorverschlechterungszustands korrigiert wird.
Nach der ersten Ausführungsform wird die Ozonzufuhrvorrichtung zu dem Stoppzustand umgeschaltet, wenn der integrierte Leckwert Ygesamt größer ist als der Leckgrenzwert A2. Daher kann verhindert werden, dass die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum auf einen Wert steigt, der einen Menschen beeinträchtigt und für ihn schädlich wird, wenn das Ozon in einem Fall, in dem das Fahrzeug sich in dem geschlossenen Raum befindet, aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt.
Wenn sich die Ozonzufuhrvorrichtung 30 in dem Zufuhrzustand befindet, steigt die Ozonleckmenge des Ozons, das aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt, entsprechend einer Zunahme des Innendrucks des Stromabdurchgangsbereichs 55. Daher wird, wenn der Innendruck des Stromabdurchgangsbereichs 55 aufgrund einer Fehlfunktion, die in dem Motor 10 auftritt, übermäßig gesteigert wird, die Ozonleckmenge pro Einheit an Zeit gesteigert, und eine Zeitspanne, in der der integrierte Leckwert Ygesamt den Leckgrenzwert A2 erreicht, wird kürzer. Nach der ersten Ausführungsform wird die Ozonleckmenge des Ozons, das aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 leckt, basierend auf dem Innendruck des Stromabdurchgangsbereichs 55 geschätzt. Daher kann, wenn der Motor 10 sich für eine relativ kurze Zeitspanne in dem Leerlaufzustand befindet, die Ozonzufuhrvorrichtung 30 ordnungsgemäß entsprechend eines Grades des Ozonlecks aus dem Stromabdurchgangsbereich 55 gestoppt werden.
Nach der ersten Ausführungsform kann eine Schätzgenauigkeit der Ozonleckmenge, die eine Genauigkeit einer Schätzung der Ozonleckmenge ist, verbessert werden, da die Durchgangskarte verwendet wird, wenn die Ozonleckmenge geschätzt wird. Ferner ist es nicht leicht möglich, dass ein Unterschied zwischen der tatsächlichen Ozonzufuhrmenge und der Ozonzufuhrmenge, die durch Verwenden der Durchgangskarten angenommen wird, auftritt, da eine Mehrzahl an Durchgangskarten verwendet wird, um entsprechend der Ozonzufuhrmenge gewählt zu werden. Daher kann verhindert werden, dass die Schätzgenauigkeit der Ozonleckmenge aufgrund des Unterschiedes verschlechtert wird.
(Zweite Ausführungsform)
Nach der ersten Ausführungsform wird die Ozonzufuhrmenge basierend auf der angelegten Spannung in dem Ozonerzeuger 32 oder in der durch den Strömungsvolumensensor erfassten Strömungsmenge oder beiden, der angelegten Spannungen in dem Ozonerzeuger 32 und der durch den Strömungsvolumensensor erfassten Strömungsmenge, berechnet. Nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Ozonzufuhrmenge basierend auf einem Erfassungswert eines Ozonsensors, der eine Ozonmenge erfasst, die eine Menge des Ozons ist, erhalten. Wie in 9 dargestellt, ist der Ozonsensor 61, der ein Ozonerfassungsbereich ist, in dem Ozondurchgang 31 angeordnet. Der Ozonsensor 61, der an einer Position des Ozondurchgangs stromab des Abgasabsperrventils 34 angeordnet ist, ist elektrisch mit der elektrischen Steuereinheit 40 verbunden. Die elektrische Steuereinheit 40 erhält die Ozonzufuhrmenge des Ozons, das von dem Ozondurchgang 31 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt wird, basierend auf einem Erfassungssignal, das ein Erfassungswert des Ozonsensors 61 ist. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist das Erfassungssignal des Ozonsensors 61 auch ein Erfassungsergebnis des Ozonsensors 61. In diesem Fall wird eine Akquirierungsgenauigkeit der Ozonzufuhrmenge, die eine Genauigkeit einer Akquirierung der Ozonzufuhrmenge ist, verbessert. Der Ozonsensor 61 ist an einer Position des Ozondurchgangs 31 näher an dem Abgasdurchgang 16 als dem Abgasabsperrventil 34 angeordnet.
Nach der zweiten Ausführungsform kann ein Zustand der Ozonzufuhr von dem Ozondurchgang 31 in den Abgasdurchgang 16 in einem Fall, in dem die Ozonzufuhrvorrichtung sich in dem Zufuhrzustand befindet, überwacht werden, da der Ozonsensor 61 in dem Ozondurchgang 31 angeordnet ist. In diesem Fall kann der Ozonsteuerbereich 41b eine Fehlfunktion der Ozonzufuhrvorrichtung 30 einschließlich eines Falles, in dem das Ozon in dem Ozonerzeuger 32 unzureichend erzeugt wird, und eines Falles, bei dem eine Schließfehlfunktion des Abgasabsperrventils 34 auftritt, bei der das Abgasabsperrventil 34 nicht in den Offenzustand umschaltet, erfassen. Daher ist es unnötig, einen exklusiven Sensor bereit zu stellen, der die Akquirierungsgenauigkeit der Ozonzufuhrmenge verbessert.
Der Ozonsensor 61 kann an einer Position des Ozondurchgangs 31 zwischen dem Ozonerzeuger und dem Abgasabsperrventil 34 angeordnet sein. Andernfalls kann der Ozonsensor 61 an einer Position des Abgasstromabbereichs 16c stromauf des NOx herausreinigenden Katalysators 12 angeordnet sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Ozonsensor 61 in dem Ozondurchgang 31 angeordnet ist, da das PM in dem Abgas in dem Ozonsensor absorbiert werden kann, wenn der Ozonsensor 61 in dem Abgasstromabbereich 16c angeordnet ist.
(Dritte Ausführungsform)
Nach der ersten Ausführungsform werden die Ozonausstoßmenge und die Ozonleckmenge basierend auf der Ozonzufuhrmenge geschätzt. Nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden die Ozonausstoßmenge und die Ozonleckmenge basierend auf einer NOx-Menge und einer CO-Menge, welches die Menge des NOx in dem Abgas und die Menge des CO in dem Abgas sind, geschätzt. Wie in 10 dargestellt, sind ein NOx-Sensor, der die Menge des NOx in dem Abgas erfasst, und ein CO-Sensor 63, der die Menge des CO in dem Abgas erfasst, an Positionen in dem Abgasstromaufbereich 16b angeordnet. In diesem Fall erfassen der NOx-Sensor 62 und der CO-Sensor 63 die NOx-Menge und die CO-Menge in dem Abgas bevor das Ozon dem Abgas zugesetzt wird.
Wie in 11 dargestellt, wählt der Ozonsteuerbereich 41b die Temperaturkarte basierend auf der NOx-Menge, die durch den NOx-Sensor 62 erfasst wird, und der CO-Menge, die durch den CO-Sensor 63 erfasst wird. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform umfasst die Temperaturkarte Zusammenhangsdaten, die einen Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X angeben. Ferner unterscheidet sich der Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X je nach der NOx-Menge und der CO-Menge. 11 stellt die Temperaturkarten dar, die angeben, dass der CO-Anteil 0 ppm, 300 ppm und 1000 ppm beträgt, wenn der NOx-Anteil 100 ppm beträgt. Eine Mehrzahl an Temperaturkarten entspricht einer Mehrzahl an NOx-Anteilen, die optimal gewählt werden. Der Ozonsteuerbereich 41b verwendet die Temperaturkarten selektiv entsprechend eines NOx-Erfassungswerts, der die NOx-Menge ist, die durch den NOx-Sensor 62 erfasst wird.
Nach der dritten Ausführungsform wird die Ozonausstoßmenge des Ozons, das von dem Abgasauslass 16a ausgestoßen wird, basierend auf dem NOx-Anteil und dem CO-Anteil geschätzt. Daher kann die Schätzgenauigkeit der Ozonausstoßmenge ordnungsgemäß aufrechterhalten werden, wenn die Ozonzufuhrmenge von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 kein passender Wert in Bezug auf die NOx-Menge und die CO-Menge ist. In diesem Fall verändert sich die Zersetzungsrate des Ozons entsprechend des NOx-Anteils und des CO-Anteils in dem Abgas.
(Vierte Ausführungsform)
Nach der ersten Ausführungsform wird das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Abgasdurchgang 16 zugeführt. Nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Einlassdurchgang 15 zugeführt. Wie in 12 dargestellt, ist der Ozondurchgang 31 mit dem Einlassdurchgang 15 verbunden. In diesem Fall kann eine Verbrennungsfähigkeit des Motors 10 durch das von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in den Einlassdurchgang 15 zugeführte Ozon verbessert werden.
Der Einlassdurchgang 15 umfasst einen Einlassstromaubereich 15a, der einen Teil des Einlassdurchgangs 15 stromauf einer Verbindungsposition des Ozondurchgangs 31 ist und einen Einlassstromabbereich 15b, der ein Teil des Einlassdurchgangs 15 stromab des Einlassstromaufbereichs 15a ist. Die Verbindungsposition des Ozondurchgangs 31 ist mit dem Einlassdurchgang 15 verbunden. Entsprechend der gegenwärtigen Ausführungsform umfasst der Stromabdurchgangsbereich 55 den Einlassstromabbereich 15b, den Ozonstromabbereich 31b und den Abgasdurchgang 16. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist es möglich, dass das Ozon von dem Abgasauslass 16a ausgestoßen wird, da das Ozon durch den Motor 10 in den Abgasdurchgang 16 strömen kann, wenn das Ozon in den Einlassdurchgang 15 zugeführt wird.
Da die dem Motor 10 zugeführte Luft durch den Einlassdurchgang 15 strömt, ist es wahrscheinlich, dass ein Innendruck des Einlassdurchgangs 15 höher ist als der Innendruck des Abgasdurchgangs 16. Da der Ozondurchgang 31 mit dem Einlassdurchgang 15 verbunden ist, ist es auch wahrscheinlich, dass der Innendruck des Ozondurchgangs 31 entsprechend des Innendrucks des Einlassdurchgangs 15 oder eines Innendrucks des Einlassstromaufbaubereichs 15a größer ist als der Innendruck des Abgasdurchgangs 16. Dementsprechend ist es sehr wahrscheinlich, dass, wenn das Gas aus dem Einlassstromabbereich 15b oder dem Ozondurchgang 31 leckt, das Gas direkt zu einem Menschen strömt. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird einfach verhindert, dass das aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 geleckte Ozon einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird, da der Leckgrenzwert A2 so festgelegt wird, dass er geringer ist als der Ausstoßgrenzwert A1.
(Andere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die zuvor erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Ausführungsformen und Kombinationen innerhalb des Geistes und Umfangs der vorliegenden Offenbarung angewendet werden.
Nach einem ersten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann die Ozonzufuhrvorrichtung zu dem Stoppzustand umgestaltet werden, wenn ein integrierter Emissionswert, der die Summe des integrierten Ausstoßwerts Xgesamt und des intergierten Leckwerts Ygesamt ist, größer ist als ein Emissionsgrenzwert, der vorbestimmt ist. In diesem Fall, wenn sowohl ein Ozonausstoß aus dem Abgasauslass 16a als auch das Ozonleck aus dem Außenumfangsbereich des Stromabdurchgangsbereichs 55 auftreten, kann mit Sicherheit verhindert werden, dass die Ozonkonzentration in dem geschlossenen Raum auf einen Wert steigt, der einen Menschen beeinflusst und für ihn schädlich wird. Nach einem zweiten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Katalysatortemperatursensor 53 weggelassen werden. In diesem Fall kann der Ozonsteuerbereich 41 die Katalysatortemperatur basierend auf dem Betriebszustand des Motors 10 und der Abgastemperatur erhalten und die Ozonausstoßmenge aus dem Abgasauslass 16a basierend auf der Katalysatortemperatur schätzen. Andernfalls kann der Ozonsteuerbereich 41b die Katalysatortemperatur basierend auf Erfassungsergebnissen, die Erfassungswerte des Motordrehzahlsensors 42 und des Abgastemperatursensors 51 sind, schätzen.
Nach einem dritten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung können die Ozonausstoßmenge oder die Ozonleckmenge basierend auf der Leerlaufzeitspanne geschätzt werden. Eine Mehrzahl an Leerlaufkarten, von denen jede einen Zusammenhang zwischen der Ozonausstoßmenge und der Leerlaufzeitspanne angibt, oder einen Zusammenhang zwischen der Ozonleckmenge und der Leerlaufzeitspanne angibt, sind in dem Speicherbereich 41a gespeichert. Die Leerlaufkarten sind entsprechend einer gegenwärtigen Jahreszeit und einer Temperatur außerhalb des Fahrzeuges aufgestellt. Der Ozonsteuerbereich 41d verwendet selektiv die Leerlaufkarten und schätzt die Ozonausstoßmenge oder die Ozonleckmenge.
Nach einem vierten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann die Temperaturkarte Zusammenhangsdaten mit drei Achsen umfassen. In der Temperaturkarte gibt eine AX-Achse die Katalysatortemperatur T an, eine AY-Achse gibt die Ozonausstoßmenge X an und eine AZ-Achse gibt die Ozonzufuhrmenge S an. In diesem Fall ist die Temperaturkarte eine Karte, die einen Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur T und der Ozonausstoßmenge X in Bezug auf die Ozonzufuhrmenge S angibt, die vorbestimmt ist. Eine Mehrzahl an Temperaturkarten, bei denen die Ozonzufuhrmenge S zeitweise wechselt, ist in dem Speicherbereich 41a gespeichert.
Nach einem fünften Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Ozonsteuerbereich den Katalysatorverschlechterungszustand nicht als einen Korrekturparameter verwenden, wenn die Ozonausstoßmenge, die geschätzt wird, korrigiert wird. Der Korrekturparameter kann die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs oder eine Feuchtigkeit außerhalb des Fahrzeugs sein. In anderen Worten kann die Korrektur der Ozonausstoßmenge durch Verwenden eines Parameters durchgeführt werden, der sich entsprechend einer Fähigkeit des NOx herausreinigenden Katalysators 12 verändert.
Nach einem sechsten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung, kann der Ozonsteuerbereich 41b die Ozonausstoßmenge durch Verwenden sowohl der Temperaturkarte als auch der Katalysatorkarte schätzen. In diesem Fall kann der Ozonsteuerbereich 41b ein Schätzergebnis für den Fall erhalten, dass die Katalysatorkarte für die Korrektur der Ozonausstoßmenge verwendet wird.
Nach einem siebten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann eine Berechnungsformel verwendet werden, um die Ozonaustoßmenge oder die Ozonleckmenge zu schätzen.
Nach einem achten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann der Innendruck des Stromabdurchgangsbereichs 55 basierend auf dem Betriebszustand des Motors 10 und einem Betriebszustand der Ozonzufuhrvorrichtung 30 erhalten werden.
Nach einem neunten Modfikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist in dem Stoppzustand der Ozonzufuhrvorrichtung 30 der Ozonerzeuger 32 gestoppt, ohne einen Zustand der Luftpumpe 33 und einen Zustand des Abgasabsperrventils 34 zu berücksichtigen, oder das Abgasabsperrventil 34 befindet sich in dem geschlossenem Zustand ohne einen Zustand des Ozonerzeugers 32 und einen Zustand der Luftpumpe 33 zu berücksichtigen.
Nach einem zehnten Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Ozon von der Ozonzufuhrvorrichtung 30 in beide, den Einlassdurchgang 15 und den Abgasdurchgang 16, zugeführt werden. In diesem Fall kann die Ozonzufuhrvorrichtung 30 zwei Teile umfassen, einen ersten Teil, der mit dem Einlassdurchgang 15 verbunden ist, und einen zweiten Teil, der mit dem Abgasdurchgang 16 verbunden ist.
Nach einem elften Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Verbrennungssystem die Ozonzufuhrvorrichtung 30 und einen Benzinmotor umfassen.
Nach einem zwölften Modifikationsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Verbrennungssystem, das die Ozonzufuhrvorrichtung 30 umfasst, anstelle eines in einem Fahrzeug befindlichen Typs ein stationärer Typ sein.
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die Ausführungsformen derselben beschrieben würde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Außerdem sind, während die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen bevorzugt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, einschließlich mehrerer, weniger oder eines einzelnen Elements, auch innerhalb des Geistes und Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-69238 A [0002]

Claims

Steuersystem für eine Ozonzufuhrvorrichtung (30) umfassend: einen Ozonerzeuger (32), der Ozon erzeugt, und einen Ozondurchgang (31), der mit einem Abgasdurchgang (16) eines Internverbrennungsmotors (10) verbunden ist, und das durch den Ozonerzeuger erzeugte Ozon in den Abgasdurchgang zuführt, wobei das Steuersystem umfasst: einen Austoßschätzteil (204, 208), der eine Ozonausstoßmenge (X) schätzt, die eine Menge des Ozons ist, das von einem stromabwärtigsten Ende des Abgasdurchgangs ausgestoßen wird, wenn der Interverbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet; einen Ausstoßintegrationsteil (105), der einen integrierten Wert der Ozonausstoßmenge berechnet, die durch den Ausstoßschätzteil in einer durchgehenden Zeitspanne des Leerlaufzustandes geschätzt wird; und einen Zufuhrstoppteil (109), der eine Zufuhr des Ozons von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang basierend auf dem integrierten Wert stoppt, der durch den Ausstoßintegrationsteil berechnet wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Zufuhrakquirierungsteil (201), der eine Ozonzufuhrmenge (S) erhält, die eine Menge des Ozons ist, das von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang zugeführt wird, wobei der Ausstoßschätzbereich die Ozonausstoßmengen basierend auf der Ozonzufuhrmenge schätzt, die durch den Zufuhrakquirierungsteil erhalten wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend: einen Temperaturakquirierungsteil (203), der eine Katalysatortemperatur erhält, die eine Temperatur eines herausreinigenden Katalysators (12) ist, der ein NOx eines Abgases, in dem Abgasdurchgang stromab des Ozondurchgangs herausreinigt, wobei der Ausstoßschätzbereich die Ozonausstoßmenge basierend auf der Ozonzufuhrmenge und der Katalysatortemperatur schätzt, die durch den Temperaturakquirierungsteil erhalten wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen Speicherbereich (41a), der eine Mehrzahl an Temperaturkarten speichert, von denen jede einen Zusammenhang zwischen der Ozonausstoßmenge und der Katalysatortemperatur für jede Ozonzufuhrmenge angibt, wobei der Ausstoßschätzteil die Ozonausstoßmenge durch Verwenden einer Karte von den Temperaturkarten schätzt, die der Ozonzufuhrmenge entspricht, die durch den Zufuhrakquirierungsteil erhalten wurde.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend: einen Fähigkeitsakquirierungsteil (205), der eine Fähigkeit des herausreinigenden Katalysators erhält, wobei der Ausstoßschätzteil die Ozonausstoßmenge basierend auf der Ozonzufuhrmenge, der Katalysatortemperatur und der Fähigkeit des herausreinigenden Katalysators schätzt, die durch den Fähigkeitsakquirierungsteil erhalten wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach einem Ansprüche 2 bis 5, wobei der Ozondurchgang mit einem Ozonerfassungsbereich (61) verbunden ist, der eine Ozonmenge erfasst, die eine Menge des Ozons ist, das in den Abgasdurchgang zugeführt wird, und der Zufuhrakquirierungsteil die Ozonzufuhrmenge basierend auf einem Erfassungsergebnis des Ozonerfassungsbereichs erhält.
Steuersystem für eine Ozonzufuhrvorrichtung (30) umfassend: einen Ozonerzeuger (32), der ein Ozon erzeugt, und einen Ozondurchgang (31), der mit einem Interverbrennungsmotor (15, 16) verbunden ist, der sich von einem Einlassende und einem Abgasende des Interverbrennungsmotors (10) erstreckt, wobei der Ozondurchgang das durch den Ozonerzeuger erzeugte Ozon in die Interverbrennungspassage zuführt, wobei das Steuersystem umfasst: einen Leckschätzteil (303), der eine Ozonleckmenge (Y) schätzt, die eine Menge des Ozons ist, das aus einem Verbindungsteil von einer Mehrzahl von durchgangsbildenden Teilen, die einen Stromabdurchgangsbereich (55) bilden, leckt, wenn der Interverbrennungsmotor sich in einem Leerlaufzustand befindet, wobei der Stromabdurchgangsbereich an Positionen des Internverbrennungsdurchgangs und des Ozondurchgangs stromab des Ozonerzeugers angeordnet ist; einen Leckintegrationsteil (107), der einen integrierten Wert der Ozonleckmenge berechnet, die durch den Leckschätzteil in einer durchgehenden Zeitspanne des Leerlaufzustands geschätzt wird; und einen Zufuhrstoppteil (109), der eine Zufuhr des Ozons von dem Ozondurchgang in den Abgasdurchgang basierend auf dem integrierten Wert stoppt, der durch den Ausstoßintegrationsteil berechnet wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend: einen Druckakquirierungsteil (302), der einen Innendruck des Stromabdurchgangsbereichs erhält, wobei der Leckschätzteil die Ozonleckmenge basierend auf dem Innendruck schätzt, der durch den Druckakquirierungsteil erhalten wird.
Steuersystem für die Ozonzufuhrvorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: einen Speicherbereich (41a), der eine Mehrzahl an Durchgangskarten speichert, von denen jeder einen Zusammenhang zwischen der Ozonleckmenge und einer Spezifizierung der durchgangsbildenden Teile angibt, wobei der Leckschätzteil die Ozonleckmenge durch Verwenden einer Karte von den Durchgangskarten entsprechend des Innendrucks schätzt, der durch den Druckakquirierungsteil erhalten wird.