DE112014004331T5 - Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

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Abstract

Die Erzeugungseffizienz von Ammoniak ist erhöht, während die Notwendigkeit für einen Nutzer vermieden wird, Wasser selbst zuzuführen, um das Ammoniak zu erzeugen. Eine Abgasreinigungsvorrichtung umfasst einen Katalysator (3), welcher ein Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (1) unter Verwendung von Ammoniak reinigt; und eine Ammoniak-Zuführvorrichtung (4), welche das Ammoniak hin zu dem Katalysator (3) führt; wobei die Ammoniak-Zuführvorrichtung (4) eine Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung (43), welche das Ammoniak aus Stickstoff und Wasser erzeugt; eine Stickstoff-Zuführvorrichtung (44), welche den Stickstoff aus Luft abscheidet und den Stickstoff hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung (43) führt; und eine Wasser-Zuführvorrichtung (45), welche das Wasser aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine (1) abscheidet und das Wasser hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung (43) führt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine.
  • Hintergrund
  • Ein NOx-Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion (nachfolgend ebenso einfach als ein „NOx-Katalysator” bezeichnet) ist bekannt, wobei NOx, das in dem von einer Verbrennungskraftmaschine abgeführten Abgas enthalten ist, unter Verwendung von Ammoniak als ein Reduktionsmittel gereinigt bzw. reduziert wird. Wenn NOx beispielsweise durch Zuführen eines im Vorhinein in einem Tank gespeicherten Ammoniaks zu dem NOx-Katalysator gereinigt bzw. reduziert wird, ist es notwendig, dass ein Nutzer Ammoniak in dem Tank ergänzt bzw. nachfüllt.
  • Diesbezüglich ist eine Technologie bekannt, bei welcher Ammoniak aus Wasser und Stickstoff, der in der Luft enthalten ist, erzeugt wird (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Wenn diese Technologie verwendet wird, ist es nicht notwendig, dass der Nutzer Ammoniak ergänzt, es ist jedoch notwendig, Wasser zu ergänzen, um Ammoniak zu erzeugen.
  • Zitierungsliste
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP 2013-108480 A ;
    • PTL 2: JP 2009-084615 A ;
    • PTL 3: JP 2012-026036 A ;
    • PTL 4: JP 2008-075646 A ;
    • PTL 5: JP 2009-079540 A .
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte unter Berücksichtigung der vorstehenden Probleme, und Aufgabe davon ist es, die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, wenn NOx unter Verwendung von Ammoniak gereinigt bzw. reduziert wird.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, aufweisend:
    einen Katalysator, welcher bei einem Abgas-Durchlass der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist und ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung von Ammoniak reinigt; und
    eine Ammoniak-Zuführvorrichtung, welche das Ammoniak hin zu dem Katalysator führt, wobei die Ammoniak-Zuführvorrichtung aufweist:
    eine Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung, welche das Ammoniak aus Stickstoff und Wasser erzeugt;
    eine Stickstoff-Zuführvorrichtung, welche den Stickstoff aus der Luft abscheidet und den Stickstoff hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führt; und
    eine Wasser-Zuführvorrichtung, welche das Wasser aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abscheidet und das Wasser hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führt.
  • Es ist geeignet, dass der Katalysator das Abgas unter Verwendung von Ammoniak reinigt. Der Katalysator ist beispielsweise ein NOx-Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion. Die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugt Ammoniak unter Verwendung von Stickstoff, welcher aus der Luft abgeschieden wird, und Wasser, welches aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abgeschieden wird, als Rohmaterialien. Das Abgas wird durch Zuführen des Ammoniaks hin zu dem Katalysator gereinigt. Die Luft und das Abgas der Verbrennungskraftmaschine können ohne Zuführen derselben durch einen Benutzer erhalten werden. Dadurch ist es möglich, die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abscheiden und die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser in einem Wasserdampf-Zustand hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führen; und die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung kann das Ammoniak elektrolytisch synthetisieren.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung ist es möglich, Ammoniak unter Verwendung des aus der Luft abgeschiedenen Stickstoffs und des aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abgeschiedenen Wassers elektrolytisch zu synthetisieren. Wenn das Wasser in dem Zustand als Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung geführt wird, ist es daher möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak im Vergleich dazu, wenn flüssiges Wasser zugeführt wird, zu erhöhen.
  • Die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung kann umfassen:
    eine Salzschmelzen-Speichereinheit, welche ein geschmolzenes Salz speichert bzw. aufnimmt; und
    ein Paar von Elektroden, welche in der Salzschmelzen-Speichereinheit vorgesehen sind, wobei:
    die Stickstoff-Zuführvorrichtung den Stickstoff hin zu der Salzschmelzen-Speichereinheit führen kann;
    die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser hin zu der Salzschmelzen-Speichereinheit führen kann; und
    die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak durch Aufbringen eines elektrischen Stroms bei den Elektroden elektrolytisch synthetisieren kann.
  • Gemäß der vorstehend beschriebenen Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung ist es möglich, Ammoniak unter Verwendung des aus der Luft abgeschiedenen Stickstoffs und des aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abgeschiedenen Wassers elektrolytisch zu synthetisieren.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann umfassen:
    eine Kondensationseinheit, welche das in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Wasser kondensiert; und
    eine Verdampfungseinheit, welche das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser in Wasserdampf umwandelt.
  • Das heißt, der in dem Abgas enthaltene Wasserdampf wird kondensiert, um das Wasser zu verflüssigen, und das verflüssigte Wasser wird erneut verdampft (evaporiert), um den Wasserdampf (Dampf) vorzusehen. Der wie vorstehend beschrieben erhaltene Wasserdampf wird hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung geführt. Bei diesem Vorgang ist es daher möglich, wenn das in dem Abgas enthaltene Wasser einst bzw. zunächst kondensiert und dann verdampft wird, irgendeine Verunreinigung, welche in dem Abgas enthalten war, zu entfernen. Ferner kann das Wasser in dem Wasserdampf-Zustand bzw. in dem Zustand als Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung geführt werden, und somit ist es möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu erhöhen. Die Kondensationseinheit kann das Wasser beispielsweise durch Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine und dem Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine kondensieren. Ferner kann die Wasser-Zuführvorrichtung den Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führen, wenn die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung nicht niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, die der Temperatur entspricht, bei welcher das Aufwärmen abgeschlossen ist.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann eine Wasser-Speichereinheit umfassen, welche das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser und/oder das durch Rekondensieren (erneutes Kondensieren) des durch die Verdampfungseinheit aus dem Wasser umgewandelten Wasserdampfs erhaltene Wasser speichern.
  • In diesem Zusammenhang kann das Wasser im flüssigen Zustand im Vergleich zum gasförmigen Zustand in einem kleineren Volumen gespeichert werden und somit ist es möglich, die Vorrichtung kleiner zu gestalten. Ferner dauert es im Allgemeinen eine bestimmte Zeit, um das Wasser zu kondensieren. Aus diesem Grund wird befürchtet, dass der Wasserdampf nicht hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung geführt werden kann, bis das Wasser durch die Kondensationseinheit kondensiert wird. Im Gegensatz dazu, wenn das Wasser im flüssigen Zustand gespeichert wird, ist es daher nicht notwendig abzuwarten, bis das Wasser kondensiert wird. Ferner ist es möglich, den Mangel bzw. Fehlbetrag des hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu führenden Wassers zu unterdrücken. Zusätzlich ist es möglich, die Zuführung von Wasser ausgehend von der Verdampfungseinheit hin zu der Ammoniak-Erzeugungseinheit und die Kondensation des Wassers durch die Kondensationseinheit individuell zu steuern. Daher ist es möglich, die Steuerbarkeit (Steuerfähigkeit) zu verbessern. Ferner ist die Korrosivität des flüssigen Wassers niedriger als diese des Wasserdampfs. Wenn daher das kondensierte Wasser ohne Speichern des Wasserdampfs gespeichert wird, ist es daher möglich, irgendeine Korrosion der Wasser-Speichereinheit zu unterdrücken.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensieren, auch wenn das Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung nicht erzeugt wird, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser kann in der Wasser-Speichereinheit gespeichert werden.
  • Auf diese Art und Weise kann das Wasser im Vorhinein, vor dem Erzeugen von Ammoniak, im flüssigen Zustand gespeichert werden. Entsprechend ist es möglich, den Fehlbetrag von Wasser zu unterdrücken, wenn Ammoniak erzeugt wird. Das heißt, es ist möglich, irgendeine nicht erfolgreiche Erzeugung von Ammoniak zu unterdrücken, welche andererseits durch die Verzögerung der Kondensation von Wasser hervorgerufen würde.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensieren, auch nachdem die Verbrennungskraftmaschine stoppt, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser kann in der Wasser-Speichereinheit gespeichert werden, falls ein in der Wasser-Speichereinheit gespeicherter Wasserbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist.
  • Das Abgas, welchem ermöglicht ist, ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine einzutreten, liegt in dem Abgas-Durchlass auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine vor. Daher kann das Wasser aus dem Abgas kondensiert werden. Das Abgas der Verbrennungskraftmaschine kann auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine beispielweise unter Verwendung einer Pumpe hin zu der Wasser-Zuführvorrichtung geführt werden. Ferner strömt das Abgas in einigen Fällen beispielsweise aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen der Kondensationseinheit und dem Abgas-Durchlass. Wenn Wasser in der Wasser-Speichereinheit gespeichert ist, ist es daher nicht notwendig abzuwarten, bis das Wasser nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine beim nächsten Mal kondensiert wird. Daher ist es möglich, das Wasser umgehend hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu führen. Entsprechend ist es möglich, Ammoniak nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine umgehend zu erzeugen. Auf diese Art und Weise wird das flüssige Wasser durchgehend gespeichert, bis der Speicherbetrag des Wassers den vorbestimmten Wasserbetrag erreicht. Daher ist es möglich, den Fehlbetrag von flüssigem Wasser zu unterdrücken, wenn Ammoniak nächstes Mal erzeugt wird.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner aufweisen:
    eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei:
    die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindern kann, falls ein in der Wasser-Speichereinheit gespeicherter Wasserbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist; und
    die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensieren kann, falls der in der Wasser-Speichereinheit gespeicherte Wasserbetrag kleiner als der vorbestimmte Wasserbetrag ist, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser kann in der Wasser-Speichereinheit gespeichert werden.
  • Wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert ist, ist es dadurch möglich, die erforderliche elektrische Leistung durch die Verbrennungskraftmaschine zu erzeugen, falls die elektrische Leistung benötigt wird, um das Wasser zu speichern. Ferner kann, wenn die Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, das Abgas, welches einen großen Betrag von Wasserdampf enthält, kontinuierlich hin zu der Wasser-Zuführvorrichtung geführt werden. Daher ist es möglich, die Kondensation von Wasser zu erleichtern. Ferner, wenn das Wasser im Vorhinein in der Wasser-Speichereinheit gespeichert wird, ist es dadurch möglich, das Wasser auch in einem solchen Fall, bei welchem es schwierig ist, das Wasser mittels der Wasser-Kondensationseinheit zu kondensieren, von der Wasser-Speichereinheit hin zu der Verdampfungseinheit zu führen. Die Steuerungseinheit kann den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine zulassen, falls der in der Wasser-Speichereinheit gespeicherte Wasserbetrag den vorbestimmten Wasserbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen bzw. Bedingungen für den automatischen Stopp geschaffen sind. Wenn das flüssige Wasser kontinuierlich gespeichert wird, bis der gespeicherte Wasserbetrag den vorbestimmten Wasserbetrag erreicht, ist es auf diese Art und Weise dadurch möglich, den Fehlbetrag von flüssigem Wasser zu unterdrücken, wenn Ammoniak beim nächsten Mal erzeugt wird.
  • Der vorbestimmte Wasserbetrag kann einem Wasserbetrag entsprechen, welcher es ermöglicht, Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen, so dass kein Fehlbetrag von Ammoniak vorliegt, wenn Ammoniak hin zu dem Katalysator geführt wird, auch wenn das Wasser durch die Kondensationseinheit nicht kondensiert wird. Alternativ kann der vorbestimmte Wasserbetrag einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak zu erzeugen, wenn die Verbrennungskraftmaschine beim nächsten Mal in Betrieb genommen wird. Ferner kann der vorbestimmte Wasserbetrag alternativ einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak während der Phase ausgehend von der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine hin zu der Kondensation von Wasser durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen. Als weitere Alternative kann der vorbestimmte Wasserbetrag einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen, bis die Kondensation von Wasser durch die Kondensationseinheit abgeschlossen ist.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner aufweisen:
    eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei
    die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindern kann, falls das Wasser durch die Kondensationseinheit kondensiert wird.
  • Das heißt, die Kondensation von Wasser kann im Vergleich zu dem automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine bevorzugt durchgeführt werden. Entsprechend kann das Wasser kontinuierlich kondensiert werden und somit ist es möglich, den Fehlbetrag von flüssigem Wasser, welches erforderlich ist, um den Wasserdampf zu erzeugen, zu unterdrücken. Ferner ist es möglich, Ammoniak kontinuierlich zu erzeugen. Es ist ebenso zulässig, dass die Verbrennungskraftmaschine dem automatischen Stopp unterzogen wird, falls das kondensierte Wasser den vorbestimmten Wasserbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind.
  • Die Ammoniak-Zuführvorrichtung kann eine Ammoniak-Speichereinheit umfassen, welche das durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugte Ammoniak speichert.
  • Wenn das durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugte Ammoniak im Vorhinein gespeichert wird, ist es dadurch möglich, das im Vorhinein gespeicherte Ammoniak auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen, hin zu dem Katalysator zu führen. Entsprechend ist es möglich, den Fehlbetrag des Reduktionsmittels hinsichtlich des Katalysators zu unterdrücken.
  • Die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung kann das Ammoniak erzeugen und das erzeugte Ammoniak kann in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert werden, auch nachdem die Verbrennungskraftmaschine stoppt, falls ein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherter Ammoniakbetrag kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist.
  • In diesem Zusammenhang ist es daher möglich, wenn das Ammoniak im Vorhinein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert wird, das Ammoniak auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen, von der Ammoniak-Speichereinheit hin zu dem Katalysator zu führen. Beispielsweise ist die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine niedrig und somit ist die Erzeugungseffizienz von Ammoniak in einigen Fällen gering. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung unmittelbar nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine hoch und somit ist die Erzeugungseffizienz von Ammoniak hoch. Daher kann, falls Ammoniak nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine erzeugt wird und das Ammoniak im Vorhinein gespeichert wird, das im Vorhinein gespeicherte Ammoniak dann hin zu dem Katalysator geführt werden, auch wenn die Erzeugungseffizienz von Ammoniak auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine beim nächsten Mal hin niedrig ist. Wenn die Erzeugung von Ammoniak auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine fortgesetzt wird, bis der Speicherbetrag von Ammoniak den vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht, ist es auf diese Art und Weise daher möglich, den Fehlbetrag von Ammoniak zu unterdrücken, wenn die Verbrennungskraftmaschine beim nächsten Mal in Betrieb genommen wird.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner aufweisen:
    eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei:
    die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindern kann, falls ein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherter Ammoniakbetrag kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist; und
    die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak erzeugen kann und das erzeugte Ammoniak in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert werden kann, falls der in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherte Ammoniakbetrag kleiner als der vorbestimmte Ammoniakbetrag ist.
  • Wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert ist, ist es dadurch möglich, die erforderliche elektrische Leistung mittels der Verbrennungskraftmaschine zu erzeugen, falls die elektrische Leistung erforderlich ist, um Ammoniak zu erzeugen. Ferner, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert ist, ist es dadurch beispielsweise möglich, die Temperatur der Ammoniak-Zuführvorrichtung unter Verwendung der Wärme des Abgases der Verbrennungskraftmaschine aufrechtzuerhalten. Wenn Ammoniak im Vorhinein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert wird, ist es dadurch möglich, Ammoniak auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu erzeugen, von der Ammoniak-Speichereinheit hin zu dem Katalysator zu führen. Die Steuerungseinheit kann den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine zulassen, falls der in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherte Ammoniakbetrag den vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind. Wenn die Erzeugung von Ammoniak fortgesetzt wird, bis der Speicherbetrag von Ammoniak den vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht, ist es auf diese Art und Weise daher möglich, den Fehlbetrag von Ammoniak zu unterdrücken, welches hin zu dem Katalysator zu führen ist.
  • Der vorbestimmte Ammoniakbetrag kann einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher ermöglicht, das Abgas mittels des Katalysators zu reinigen, wenn es schwierig ist, Ammoniak zu erzeugen. Es ist beispielsweise ebenso zulässig, dass der vorbestimmte Ammoniakbetrag einem Ammoniakbetrag entspricht, welcher hin zu dem Katalysator zu führen ist, bis das Aufwärmen der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung abgeschlossen ist.
  • Die Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine kann ferner aufweisen:
    eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei:
    die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindern kann, falls das Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugt wird.
  • Das heißt, die Erzeugung von Ammoniak kann im Vergleich zu dem automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine bevorzugt durchgeführt werden. Entsprechend ist es möglich, Ammoniak kontinuierlich zu erzeugen, und somit ist es möglich, den Fehlbetrag des hin zu dem Katalysator zu führenden Ammoniaks zu unterdrücken. Die Verbrennungskraftmaschine kann dem automatischen Stopp unterzogen werden, falls der Erzeugungsbetrag von Ammoniak den vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann einen Abgas-Einlassdurchlass umfassen, welcher einem Durchlass zum Einführen des Abgases ausgehend von einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses entspricht, der auf einer stromabwärtigen Seite ausgehend von dem Katalysator angeordnet ist; und die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser aus dem über den Abgas-Einlassdurchlass eingeführten Abgas abscheiden.
  • In diesem Zusammenhang wird die in dem Abgas enthaltene Verunreinigung durch den Katalysator entfernt, wenn das Abgas den Katalysator durchläuft. Daher ist es möglich, das Einströmen der Verunreinigung in die Wasser-Zuführvorrichtung zu unterdrücken bzw. zu verhindern. Entsprechend ist es möglich, das Ganze zu regeln, während die Verunreinigung hin zu einem kleinen Ausmaß mit Bezug auf die Wasser-Zuführvorrichtung entfernt wird. Ferner ist es möglich, die Abnahme der Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu unterdrücken, welche andererseits durch das Mischen der Verunreinigung in die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung hervorgerufen würde.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung kann das Wasser aus dem über den Abgas-Einlassdurchlass eingeführten Abgas abscheiden, wenn NOx durch den Katalysator reduziert wird.
  • Der Katalysator reinigt bzw. reduziert NOx unter Verwendung von Ammoniak. Entsprechend ist es möglich, die Einströmung von NOx in die Wasser-Zuführvorrichtung zu unterdrücken. In diesem Zusammenhang ist es schwierig, das Gesamte NOx während des Vorgangs zu entfernen, bei welchem der Wasserdampf kondensiert wird und/oder das Wasser erneut verdampft wird. Aus diesem Grund kann NOx, welches in die Wasser-Zuführvorrichtung strömt, ebenso in die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung strömen. Es wird befürchtet, dass NOx die Erzeugungseffizienz von Ammoniak in der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung senken kann. Im Gegensatz dazu ist es möglich, die Einströmung von NOx in die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung zu unterdrücken, wenn das Abgas verwendet wird, hinsichtlich welchem NOx gereinigt bzw. reduziert wurde. Entsprechend ist es möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu erhöhen. Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn Ammoniak hin zu dem Katalysator geführt wird”. Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn ein zum Reinigen bzw. Reduzieren von NOx ausreichender Ammoniakbetrag durch den Katalysator adsorbiert ist”. Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn die Reinigungsrate von NOx mit Bezug auf den Katalysator in einem zulässigen Bereich liegt”.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, NOx unter Verwendung von Ammoniak zu reinigen bzw. zu reduzieren, während die Benutzerfreundlichkeit verbessert ist.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 zeigt eine schematische Anordnung, welche eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführungsform darstellt.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak nach dem Abschluss des Aufwärmens einer Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung darstellt.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren von Wasser vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung darstellt.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren von Wasser darstellt, wenn Ammoniak hin zu einem NOx-Katalysator geführt wird.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine darstellt.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert ist.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Beurteilen darstellt, ob der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine ausgeführt wird.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert wird.
  • 9 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren von Wasser darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert wird.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren von Wasser darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert wird.
  • 11 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zum Kondensieren von Wasser auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine darstellt.
  • 12 zeigt eine schematische Anordnung einer Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wenn kein Ammoniaktank vorgesehen ist.
  • 13 zeigt eine schematische Anordnung einer Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, wenn kein Wassertank vorgesehen ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Arten und Weisen zum Ausführen der vorliegenden Erfindung sind nachstehend basierend auf Ausführungsformen mit Bezug auf die Abbildungen im Detail beispielhaft erläutert. Jedoch sind beispielsweise die Dimension oder die Größe, das Material, die Gestaltung und die relative Anordnung von allen Bauelementen oder Komponenten, wie bei den Ausführungsformen beschrieben, nicht dahingehend gedacht, dass diese den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung lediglich darauf beschränken, solange dies nicht spezifisch angegeben ist. Ferner können die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ebenso so weit wie möglich kombiniert ausgeführt sein.
  • Beispiel 1
  • 1 zeigt eine schematische Anordnung, welche eine Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Verbrennungskraftmaschine 1 ist eine Dieselmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs. Die Verbrennungskraftmaschine 1 kann jedoch ein Ottomotor sein. Ein Abgas-Durchlass 2 ist mit der Verbrennungskraftmaschine 1 verbunden. Ein NOx-Katalysator 3 für eine selektive katalytische Reduktion (nachfolgend als „NOx-Katalysator 3” bezeichnet), welcher das in dem Abgas enthaltene NOx unter Verwendung von Ammoniak als ein Reduktionsmittel selektiv reduziert, ist bei dem Abgas-Durchlass 2 vorgesehen. Der NOx-Katalysator für die selektive katalytische Reduktion ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen. Es ist jedoch ebenso zulässig, irgendeinen anderen Katalysator vorzusehen, unter der Voraussetzung, dass der Katalysator das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 unter Verwendung von Ammoniak reinigt. Bei dieser Ausführungsform entspricht der NOx-Katalysator 3 dem Katalysator der vorliegenden Erfindung.
  • Eine Ammoniak-Zuführvorrichtung 4 ist bei dem Abgas-Durchlass 2 vorgesehen. Die Ammoniak-Zuführvorrichtung 4 führt Ammoniak durch Zuführen von Ammoniak hin zu einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2, welcher stromaufwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist, hin zu dem NOx-Katalysator 3. Die Ammoniak-Zuführvorrichtung 4 ist derart aufgebaut, dass diese ein Einspritzventil 41 zum Einspritzen von Ammoniak in das Abgas, einen Ammoniaktank 42 zum Speichern bzw. Aufnehmen von Ammoniak, eine Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zum Erzeugen von Ammoniak, eine Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 zum Zuführen von Stickstoff hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 und eine Wasser-Zuführvorrichtung 45 zum Zuführen von Wasserdampf (Dampf) hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 umfasst. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Ammoniaktank 42 der Ammoniak-Speichereinheit der vorliegenden Erfindung.
  • Die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 entspricht der Vorrichtung zum Abscheiden bzw. Trennen des Stickstoffs aus der Luft. Die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 ist beispielsweise mit einem Kompressor zum Komprimieren bzw. Verdichten der Luft und einem Stickstoff-Anreicherungsfilm vorgesehen. Ein Luft-Durchlass 44A, welcher dem Durchlass zum Ansaugen bzw. Einführen der Luft entspricht, weist ein Ende auf, welches mit der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 verbunden ist. Das andere Ende des Luft-Durchlasses 44A steht mit der atmosphärischen Luft in Verbindung. Ein Stickstoff-Durchlass 44B, welcher als der Durchlass zum Zuführen des durch die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 abgeschiedenen Stickstoffs hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 vorgesehen ist, weist ein Ende auf, das mit der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 verbunden ist. Das andere Ende des Stickstoff-Durchlasses 44B ist mit der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 verbunden. Die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 kann den Stickstoff mittels irgendeiner anderen bekannten Vorrichtung aus der Luft abtrennen bzw. abscheiden. Ferner kann die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 das nach der Abscheidung von Stickstoff erhaltene verbleibende Gas hin zu der atmosphärischen Luft freigeben.
  • Die Wasser-Zuführvorrichtung 45 ist mit einem Kondensator 45A zum Kondensieren des in dem Abgas enthaltenen Wassers, einem Wassertank 45B zum Speichern bzw. Aufnehmen des kondensierten flüssigen Wassers und einem Verdampfer (Evaporator) 45C zum erneuten Verdampfen des kondensierten Wassers, um den Wasserdampf vorzusehen, vorgesehen. Ein Abgas-Einlassdurchlass 45D, welcher dem Durchlass zum Einführen des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 entspricht, weist ein Ende auf, welches mit dem Kondensator 45A verbunden ist. Das andere Ende des Abgas-Einlassdurchlasses 45D ist mit einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 verbunden, welcher stromabwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist. Ferner weist ein erster Durchlass 45E für kondensiertes Wasser, welche dem Durchlass zum Abführen des kondensierten Wassers hin zu dem Wassertank 45B entspricht, ein Ende auf, welches mit einem Bodenabschnitt des Kondensators 45A verbunden ist. Das andere Ende des ersten Durchlasses 45E für kondensiertes Wasser ist mit dem Wassertank 45B verbunden.
  • Ein zweiter Durchlass 45F für kondensiertes Wasser, welcher dem Durchlass zum Aufnehmen des flüssigen Wassers aus dem Wassertank 45B entspricht, weist ein Ende auf, welches mit dem Verdampfer 45C verbunden ist. Das andere Ende des zweiten Durchlasses 45F für kondensiertes Wasser ist mit dem Wassertank 45B verbunden. Ein Wasserdampf-Durchlass 45G, welcher dem Durchlass zum Zuführen des Wasserdampfs hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 entspricht, weist ein Ende auf, welches mit dem Verdampfer 45C verbunden ist. Das andere Ende des Wasserdampf-Durchlasses 45G ist mit der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 verbunden. Der Verdampfer 45C erwärmt das flüssige Wasser beispielsweise unter Verwendung einer Heizvorrichtung, um den Wasserdampf zu erzeugen. Der Verdampfer 45C kann den Wasserdampf durch Absenken des Drucks des flüssigen Wassers erzeugen.
  • Ferner ist der Kondensator 45A beispielsweise mit einem Wärmetauscher vorgesehen, welcher den Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und einem Heizmedium mit einer niedrigeren Temperatur als die Temperatur des Abgases durchführt, und der Kondensator 45A kondensiert das in dem Abgas enthaltene Wasser durch Absenken der Temperatur des Abgases mittels des Wärmetauschers. Diese umfassen als das Heizmedium in nutzbarer Art und Weise beispielsweise das Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine 1, das Schmieröl der Verbrennungskraftmaschine 1 und die Luft. Die Temperatur des Kühlwassers der Verbrennungskraftmaschine 1 wird beispielsweise zwischen 80°C und 90°C aufrechterhalten. Wenn das Wasser unter Verwendung des Kühlwassers kondensiert wird, wird die Temperatur des kondensierten Wassers zu einer Temperatur nahe 80°C bis 90°C. Daher ist es einfach, das Wasser unter Verwendung des Verdampfers 45C zu verdampfen. Entsprechend ist es möglich, die für die Verdampfung des Wassers erforderliche Energie zu reduzieren. Ferner ist es ebenso möglich, das Wasser durch Komprimieren des Abgases zu kondensieren.
  • Bei dieser Ausführungsform entspricht der Kondensator 45A der Kondensationseinheit der vorliegenden Erfindung. Ferner entspricht der Verdampfer 45C bei dieser Ausführungsform der Verdampfungseinheit der vorliegenden Erfindung.
  • Der Wassertank 45B entspricht dem Tank zum Speichern des Wassers im flüssigen Zustand im Vorhinein. Der Wassertank 45B ist mit einem Wasserbetragsensor 45H zum Messen des gespeicherten Wasserbetrags vorgesehen. Es ist ebenso möglich, den Betrag des in dem Wassertank 45B gespeicherten Wassers abzuschätzen. Der Wassertank 45B kann das Wasser speichern, welches rekondensiert (erneut kondensiert) wird, nachdem dieses durch den Verdampfer 45C verdampft (evaporiert) wird. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Wassertank 45B der Wasser-Speichereinheit der vorliegenden Erfindung.
  • Die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 ist mit einem Behälter 43A zum Speichern bzw. Aufnehmen einer Salzschmelze, einer Anode 43B, einer Kathode 43C und einer Leistungsquelle 43D vorgesehen. Die Anode 43B ist in der Nähe des anderen Endes des Wasserdampf-Durchlasses 45B vorgesehen. Ferner ist die Kathode 43C in der Nähe des anderen Endes des Stickstoff-Durchlasses 44B vorgesehen. Jede Salzschmelze ist verwendbar, unter der Voraussetzung, dass N3– stabil vorliegen kann, für welche es beispielsweise möglich ist, ein Alkalimetallhalogenid und/oder ein Erdalkalimetallhalogenid beispielhaft darzustellen. Bei dieser Ausführungsform entspricht der Behälter 43A der Salzschmelzen-Speichereinheit der vorliegenden Erfindung. Ferner entsprechen bei dieser Ausführungsform die Anode 43B und die Kathode 43C dem Paar von Elektroden der vorliegenden Erfindung.
  • Das Alkalimetallhalogenid ist beispielsweise durch LiF, NaF, KF, RbF, CsF, LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl, LiBr, NaBr, KBr, RbBr, CsBr, LiI, NaI, KI, RbI und CsI beispielhaft dargestellt. Das Erdalkalimetallhalogenid ist beispielsweise durch MgF2, CaF2, SrF2, BaF2, MgCl2, CaCl2, SrCl2, BaCl2, MgBr2, CaBr2, SrBr2, BaBr2, MgI2, CaI2, SrI2 und BaI2 beispielhaft dargestellt. Die vorstehend beschriebenen Verbindungen können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden. Die Kombination und das Mischungsverhältnis der Verbindungen sind nicht beschränkt, welche beispielsweise in Abhängigkeit der gewünschten Betriebstemperatur der Salzschmelze geeignet eingestellt sein können.
  • Die Temperatur der Salzschmelze ist nicht beschränkt. Ammoniak wird jedoch in einem Bereich hoher Temperatur auf einfache Art und Weise in das Stickstoffgas und das Wasserstoffgas zersetzt. Daher ist die Temperatur der Salzschmelze mit Blick auf die Unterdrückung der Zersetzung von Ammoniak vorzugsweise 200 bis 450°C und insbesondere bevorzugt 250 bis 400°C. Die Salzschmelze kann beispielsweise unter Verwendung einer Heizvorrichtung erwärmt werden. Alternativ kann die Salzschmelze unter Verwendung der Wärme des Abgases erwärmt werden. Es ist beispielsweise ebenso geeignet, einen Wärmetauscher zum Durchführen des Wärmeaustauschs zwischen dem Abgas und der Salzschmelze vorzusehen.
  • Als die Anode 43B wird eine Elektrode verwendet, welche O2– oxidiert, das durch die Reaktion von Wasserdampf erzeugt wird, um das Sauerstoffgas herzustellen. Als die Anode 43B kann ein Elektrodenmaterial verwendet werden, welches herkömmlich als eine unlösliche Anode oder eine sauerstoffproduzierende Anode verfügbar ist. Die Anodenreaktion stellt sich wie folgt dar.
  • [Gleichung 1]
    • 2O2– → O2 + 4e –
  • Die vorstehend beschriebene Anodenreaktion entspricht der Hauptreaktion. Abgesehen davon wird erachtet, dass die Reaktion, bei welcher OH–, das durch die Gleichgewichtsreaktion von H2O in der Salzschmelze erzeugt wird, oxidiert wird, um das Sauerstoffgas zu erzeugen, und die Reaktion, bei welcher das Sauerstoffgas aus dem in der Salzschmelze verbleibende H2O erzeugt wird, ungeachtet eines sehr kleinen Betrags, ebenso hervorgerufen werden. Aus diesem Grund weist ein Sauerstoff-Durchlass 43E, welcher dem Durchlass zum Freigeben des Sauerstoffgases hin zu der Außenseite entspricht, ein Ende auf, welches mit dem Behälter 43A verbunden ist. Das andere Ende des Sauerstoff-Durchlasses 43E steht mit der Atmosphärenluft in Verbindung.
  • Andererseits wird als die Kathode 43C eine Kathode verwendet, die das Stickstoffgas reduziert, um N3– hin zu der Salzschmelze zu führen. Betreffend das Material der Kathode 43C ist es geeignet, ein Metall oder eine Legierung zu verwenden, welche in der Lage ist, das Stickstoffgas zu reduzieren. Die Kathodenreaktion stellt sich wie folgt dar.
  • [Gleichung 2]
    • N2 + 6e– → 2N3–
  • Anschließend tritt in der Salzschmelze die folgende Reaktion auf.
  • [Gleichung 3]
    • 2N3– + 3H2O → NH3 + 3O2–
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen Reaktionen tritt die nachfolgende Reaktion auf und Ammoniak wird durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 elektrolytisch synthetisiert.
  • [Gleichung 4]
    • N2 + 3H2O → 2NH3 + 3/2O2
  • Ein erster Ammoniak-Durchlass 42A, welcher dem Durchlass zum Abführen des erzeugten Ammoniaks hin zu dem Ammoniaktank 42 entspricht, weist ein Ende auf, welches mit dem Behälter 43A verbunden ist. Das andere Ende des ersten Ammoniak-Durchlasses 42A ist mit dem Ammoniaktank 42 verbunden.
  • Ein zweiter Ammoniak-Durchlass 42B, welcher dem Durchlass zum Zuführen von Ammoniak hin zu dem Einspritzventil 41 entspricht, weist ein Ende auf, das mit dem Ammoniaktank 42 verbunden ist. Das andere Ende des zweiten Ammoniak-Durchlasses 42B ist mit dem Einspritzventil 41 verbunden. Ein Ammoniakbetragsensor 42C, welcher den Betrag des gespeicherten Ammoniaks erfasst, ist für den Ammoniaktank 42 vorgesehen. Das Einspritzventil 41 ist bei einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 vorgesehen, welcher stromaufwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist. Ammoniak, welches von dem Einspritzventil 41 eingespritzt wird, wird in dem NOx-Katalysator 3 als das Reduktionsmittel verwendet.
  • Es kann eine Pumpe vorgesehen sein, so dass das Fluid durch die jeweiligen Durchlässe des Abgas-Einlassdurchlasses 45D, des ersten Durchlasses 45E für kondensiertes Wasser, des zweiten Durchlasses 45F für kondensiertes Wasser, des Wasserdampf-Durchlasses 45G, des ersten Ammoniak-Durchlasses 42A und des zweiten Ammoniak-Durchlasses 42B strömt. Die Durchlässe können mit Ventilen zum Öffnen/Schließen der Durchlässe vorgesehen sein.
  • Der Abgas-Einlassdurchlass 45D kann beispielsweise mit einer Pumpe zum Abführen des Gases ausgehend von dem Abgas-Durchlass 2 in Richtung hin zu dem Kondensator 45A vorgesehen sein. Wenn die Pumpe verwendet wird, ist es dadurch möglich, das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 hin zu dem Kondensator 45A zu führen, wenn der Druck des Abgases relativ gering ist oder auch wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist. Die Temperatur des Kondensators 45A ist jedoch niedriger eingestellt als die Temperatur des Abgases, um das in dem Abgas enthaltene Wasser zu kondensieren. Daher, wenn die Temperaturdifferenz verwendet wird, ist es möglich, das Abgas in den Kondensator 45A einzuführen oder dort aufzunehmen, auch wenn die Pumpe nicht vorgesehen ist.
  • Der Abgas-Einlassdurchlass 45D kann mit einem Ventil zum Öffnen/Schließen des Abgas-Einlassdurchlasses 45D vorgesehen sein. Wenn es beispielsweise nicht notwendig ist, Wasser zu kondensieren, ist das Ventil geschlossen, um die Strömung des Gases abzusperren. Entsprechend ist es möglich, das Speichern eines nicht notwendigen Wasserbetrags in dem Wassertank 45B zu unterdrücken.
  • Die Zuführung des Wassers ausgehend von dem Kondensator 45A hin zu dem Wassertank 45B kann unter Verwendung einer Pumpe durchgeführt werden. Es ist jedoch ebenso zulässig, die Schwerkraft zu verwenden. Wenn der Kondensator 45A im Vergleich zu dem Wassertank 45B beispielsweise im Vorhinein bei einer höheren Position vorgesehen wird, fließt das Wasser, welches durch den Kondensator 45A kondensiert wird und welches danach gemäß der Einwirkung der Schwerkraft nach unten strömt, hin zu dem Wassertank 45B. Ferner ist es ebenso möglich, das Wasser ausgehend von dem Kondensator 45A hin zu dem Wassertank 45B zu führen, wenn bei einem Bodenabschnitt des Kondensators 45A oder dem ersten Durchlass 45E für kondensiertes Wasser im Vorhinein eine Pumpe vorgesehen wird. Es ist ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung des Wassers durch den ersten Durchlass 45E für kondensiertes Wasser absperrt.
  • Gleichermaßen kann die Zuführung des Wassers ausgehend von dem Wassertank 45B hin zu dem Verdampfer 45C unter Verwendung einer Pumpe durchgeführt werden. Alternativ ist es ebenso zulässig, die Schwerkraft zu verwenden. Ferner ist es ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung des Wassers durch den zweiten Durchlass 45F für kondensiertes Wasser absperrt. Ferner ist es ebenso geeignet, für den Wasserdampf-Durchlass 45G eine Pumpe vorzusehen, welche den Wasserdampf ausgehend von dem Verdampfer 45C in Richtung hin zu dem Behälter 43A abführt. Wenn jedoch das Volumen gemäß der Verdampfung des Wassers in dem Verdampfer 45C erhöht ist, strömt der Wasserdampf ausgehend von dem Verdampfer 45C hin zu dem Behälter 43A, auch wenn die Pumpe nicht vorgesehen ist. Ferner ist es ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung des Wasserdampfs durch den Wasserdampf-Durchlass 45G absperrt.
  • Ferner kann für den Behälter 43A oder den ersten Ammoniak-Durchlass 42A eine Pumpe vorgesehen sein, welche das Ammoniak ausgehend von dem Behälter 43A in Richtung hin zu dem Ammoniaktank 42 abführt. Der Druck in dem Behälter 43A wird jedoch gemäß der Zufürung von Stickstoff und von Wasserdampf erhöht. Daher ist es ebenso möglich, Ammoniak zu ermöglichen, unter Verwendung des Drucks zu strömen. Ferner ist es ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung von Ammoniak durch den ersten Ammoniak-Durchlass 42A absperrt. Eine Pumpe, welche Ammoniak ausgehend von dem Ammoniaktank 42 in Richtung hin zu dem Einspritzventil 41 abführt, kann für den Ammoniaktank 42 oder den zweiten Ammoniak-Durchlass 42B vorgesehen sein. Auch in diesem Fall ist es geeignet, Ammoniak zu ermöglichen, unter Verwendung der Zunahme des Drucks in dem Ammoniaktank 42 zu strömen. Ferner ist es ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung von Ammoniak durch den zweiten Ammoniak-Durchlass 42B absperrt bzw. unterbricht.
  • Es ist ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung der Luft durch den Luft-Durchlass 44A absperrt. Ferner ist es ebenso geeignet, ein Ventil vorzusehen, welches die Strömung des Stickstoffs durch den Stickstoff-Durchlass 44B absperrt.
  • Ein NOx-Sensor 7, welcher das in dem Abgas enthaltene NOx erfasst, welchem ermöglich ist, in den NOx-Katalysator 3 zu strömen, ist bei einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 vorgesehen, der stromaufwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist. Es ist ebenso möglich zu sagen, dass der NOx-Sensor 7 NOx erfasst, welches von der Verbrennungskraftmaschine 1 abgeführt wird.
  • Eine ECU 10, welche der elektronischen Steuerungseinheit entspricht, ist in Kombination mit der Verbrennungskraftmaschine 1 vorgesehen. Die ECU 10 steuert beispielsweise den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 und der Abgasreinigungsvorrichtung. Der Wasserbetragssensor 45H, der Ammoniakbetragsensor 42C und der NOx-Sensor 7, wie vorstehend beschrieben, so wie ein Kurbelpositionssensor 11 und ein Gaspedal-Öffnungsgradsensor 12 sind mit der ECU 10 elektrisch verbunden und die Ausgangswerte der jeweiligen Sensoren werden hin zu der ECU 10 übertragen.
  • Daher kann die ECU 10 den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 einschließlich beispielsweise der Drehzahl der Maschine basierend auf der durch den Kurbelpositionssensor 11 durchgeführten Erfassung und die Maschinenlast basierend auf der durch den Gaspedal-Öffnungsgradsensor 12 durchgeführten Erfassung erfassen. Bei dieser Ausführungsform kann das in dem Abgas enthaltene NOx, welches in den NOx-Katalysator 3 strömt, durch den NOx-Sensor 7 erfasst werden. NOx, welches in dem von der Verbrennungskraftmaschine 1 abgeführten Abgas enthalten ist (das heißt, dem Abgas vor der Reinigung durch den NOx-Katalysator 3, das heißt, dem Abgas, welchem ermöglicht ist, in den NOx-Katalysator 3 zu strömen), ist jedoch hinsichtlich des Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine maßgeblich. Daher ist es ebenso möglich, die Schätzung basierend auf dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 durchzuführen.
  • Ferner steuert die ECU 10 die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43, die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 und die Wasser-Zuführvorrichtung 45. Das Einspritzventil 41 und die Leistungsquelle 43D sind mit der ECU 10 elektrisch verbunden und die ECU 10 betätigt diese Vorrichtungen. Wenn die Pumpen oder die Ventile vorgesehen sind, wie vorstehend beschrieben ist, werden die Pumpen und Ventile durch die ECU 10 gesteuert.
  • Anschließend führt die ECU 10 die Anweisung bei dem Einspritzventil 41 gemäß der erfassten oder abgeschätzten NOx-Konzentration in dem Abgas durch (was ebenso dem NOx-Betrag entsprechen kann) und Ammoniak, welches einem erforderlichen Betrag entspricht, um NOx zu reduzieren, wird in das Abgas eingeführt.
  • Ferner ermöglicht die ECU 10 der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 4, Ammoniak zu erzeugen. Zunächst wird das durch den Abgas-Durchlass 2 strömende Abgas über den Abgas-Einlassdurchlass 45D in den Kondensator 45A aufgenommen. In dem Kondensator 45A wird das in dem Abgas enthaltene Wasser zu Flüssigkeit kondensiert. Das Wasser, welches in Flüssigkeit kondensiert wurde, strömt über den ersten Durchlass 45E für kondensiertes Wasser und das Wasser wird zunächst in dem Wassertank 45B gespeichert. Das in dem Wassertank 45B enthaltene flüssige Wasser wird über den zweiten Durchlass 45F für kondensiertes Wasser in den Verdampfer 45C aufgenommen. In dem Verdampfer 45C wird das flüssige Wasser erneut verdampft. Anschließend durchläuft der Wasserdampf den Wasserdampf-Durchlass 45G und der Wasserdampf strömt in den Abschnitt in der Nähe der Anode 43B in dem Behälter 43.
  • Ferner wird die Luft über den Luft-Durchlass 44A in die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 aufgenommen. In der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 durchläuft der Sauerstoff, wenn der Luft ermöglicht wird, die Hohlfaser basierend auf der Verwendung des Stickstoff-Anreicherungsfilms zu durchlaufen, anschließend den Stickstoff-Anreicherungsfilm und der Sauerstoff wird hin zu der Außenseite freigegeben. Dadurch wird die Konzentration von Stickstoff in der Hohlfaser erhöht und somit ist es möglich, ein stickstoffangereichertes Gas zu erhalten. Der Stickstoff strömt über den Stickstoff-Durchlass 44B und der Stickstoff strömt in den Abschnitt in der Nähe der Kathode 43C in dem Behälter.
  • Wenn die ECU 10 die Leistungsquelle 43D betätigt, um zwischen der Anode 43B und der Kathode 43C die Spannung aufzubringen, wird Ammoniak elektrolytisch synthetisiert. Ammoniak, welches wie vorstehend beschrieben erzeugt wird, strömt über den ersten Ammoniak-Durchlass 42A und Ammoniak wird zunächst in dem Ammoniaktank 42 gespeichert. Ammoniak, welches in dem Ammoniaktank 42 enthalten ist, strömt über den zweiten Ammoniak-Durchlass 42B, um das Einspritzventil 41 zu erreichen. Wenn die ECU 41 das Einspritzventil 41 öffnet, wird Ammoniak in den Abgas-Durchlass 2 geführt. Ammoniak strömt zusammen mit dem Abgas in den NOx-Katalysator 3 und Ammoniak wird durch den NOx-Katalysator 3 adsorbiert. Wenn NOx in den NOx-Katalysator 3 strömt, wird das NOx durch das durch den NOx-Katalysator 3 adsorbierte Ammoniak reduziert.
  • Wie vorstehend erläutert ist, wird in der Ammoniak-Zuführvorrichtung 4 gemäß dieser Ausführungsform das Wasser, welches zum Erzeugen von Ammoniak verwendet werden soll, aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 erhalten. Daher ist es nicht notwendig, dass der Nutzer Wasser zuführt. Ferner wird der für die Erzeugung von Ammoniak zu verwendende Stickstoff aus der Luft erhalten. Daher ist es nicht notwendig, dass der Nutzer Stickstoff zuführt. Daher ist die Benutzerfreundlichkeit verbessert. Ferner ist es möglich, die in dem Abgas enthaltene Verunreinigung während des Vorgangs zu entfernen, bei welchem das in dem Abgas enthaltene Wasser durch den Kondensator 45A kondensiert wird und das Wasser anschließend durch den Verdampfer 45C verdampft wird. Entsprechend ist es möglich, das Einströmen der Verunreinigung in die Salzschmelze zu unterdrücken. Daher ist es möglich, die Abnahme der Ammoniak-Erzeugungseffizienz zu unterdrücken. Bei dieser Ausführungsform wird das Wasser von der Wasser-Zuführvorrichtung 45 im Wasserdampf-Zustand bzw. als Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. Es ist jedoch ebenso möglich, Ammoniak durch Zuführen des flüssigen Wassers zu erzeugen. Im Falle der elektrolytischen Synthese wird jedoch der Reaktant (reagierender Stoff) mit der Elektrode in Kontakt gebracht. Auf den Kontakt hin wird jedoch mit dem Gas im Vergleich zu der Flüssigkeit die bessere Effizienz erhalten. Daher ist es möglich, wenn der Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak im Vergleich dazu, wenn das flüssige Wasser zugeführt wird, weiter zu erhöhen.
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Abgas-Einlassdurchlass 45D mit dem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 verbunden, welcher stromabwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist. Der Abgas-Einlassdurchlass 45D kann jedoch anstelle dieser Anordnung mit einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 verbunden sein, welcher stromaufwärts des NOx-Katalysators 3 angeordnet ist.
  • Bei dieser Ausführungsform kondensiert die Wasser-Zuführvorrichtung 45 das in dem Abgas enthaltene Wasser und das flüssige Wasser wird ferner verdampft, um den Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu führen. Unter der Bedingung, dass der Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt werden kann, ist es jedoch ebenso geeignet, dass der Wasserdampf mittels irgendeines anderen Verfahrens aus dem Abgas abgeschieden wird, um den Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu führen. Beispielsweise ist es ebenso geeignet, einen Film zu verwenden, welcher es ermöglicht, den Wasserdampf direkt aus dem Abgas abzuscheiden. In diesem Fall ist es nicht notwendig, das Wasser zu kondensieren.
  • Beispiel 2
  • Bei dieser Ausführungsform wird der Wasserdampf nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 ist das Aufwärmen abgeschlossen, wenn die Temperatur der Salzschmelze beispielsweise 200°C bis 250°C beträgt, unter der Voraussetzung, dass der Abschluss vom Typ der Salzschmelze abhängt. Beispielsweise wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 in Betrieb genommen wird, ist die Temperatur der Salzschmelze niedrig und es ist eine gewisse Zeitphase erforderlich, um die Temperatur der Salzschmelze zu erhöhen. Daher wird Ammoniak kaum erzeugt, auch wenn der Stickstoff und der Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt werden.
  • Mit Blick auf das Vorstehende wird bei dieser Ausführungsform die Erzeugung von Ammoniak nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 gestartet. Daher wird der Wasserdampf nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 ausgehend von der Wasser-Zuführvorrichtung 45 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. Wenn Ammoniak im Vorhinein in dem Ammoniaktank 43 gespeichert wird, kann das in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniak auch vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt werden. Entsprechend ist es möglich, die Phase zu verkürzen, in welcher NOx nicht gereinigt bzw. reduziert wird.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 darstellt. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht.
  • Bei Schritt S101 wird beurteilt, ob das Aufwärmen der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 abgeschlossen ist. Beispielsweise wird beurteilt, ob die Temperatur der Salzschmelze die vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 200°C bis 250°C) erreicht. In diesem Fall ist es ebenso zulässig, einen Temperatursensor zum Messen der Temperatur der Salzschmelze vorzusehen. Alternativ ist es ebenso zulässig, die Temperatur der Salzschmelze basierend auf der Aufwärmzeit der Salzschmelze abzuschätzen. Ferner ist es alternativ ebenso zulässig zu beurteilen, dass das Aufwärmen der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 abgeschlossen ist, falls die Aufwärmzeit der Salzschmelze eine vorbestimmte Zeit erreicht. Falls bei Schritt S101 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S102 voran. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S103 voran.
  • Bei Schritt S102 wird der Wasserdampf ausgehend von der Wasser-Zuführvorrichtung 45 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. In Synchronisation damit wird der Stickstoff ausgehend von der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. Ferner betätigt die ECU 10 die Leistungsquelle, um die Spannung auf die Anode 43B und die Kathode 43C aufzubringen. Entsprechend wird Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 erzeugt. Bei Schritt S102 ist es ebenso zulässig, dass der Wasserdampf nicht hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird, falls es nicht notwendig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen. Beispielsweise wenn ein ausreichender Betrag von Ammoniak in dem Ammoniaktank 42 gespeichert ist, ist es nicht notwendig, Ammoniak zu erzeugen. Daher ist es ebenso zulässig, dass der Wasserdampf nicht hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird. Der Wasserdampf kann nach dem Abwarten für die Schaffung der weiteren Bedingungen zum Erzeugen von Ammoniak hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt werden.
  • Andererseits wird bei Schritt S103 der Wasserdampf nicht ausgehend von der Wasser-Zuführvorrichtung 45 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt. In diesem Fall ist es ebenso zulässig, die Strömung des Wassers in der Wasser-Zuführvorrichtung 45 zu stoppen. Ferner ist es ebenso zulässig, die Verdampfung des Wassers in dem Verdampfer 45C zu stoppen. Es ist ebenso zulässig, dass der Stickstoff in Synchronisation mit keiner Zuführung von Wasserdampf nicht ausgehend von der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird. Ferner ist es ebenso zulässig, dass bei der Anode 43B und der Kathode 43C keine Spannung aufgebracht wird.
  • Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Verdampfung des Wassers in der Wasser-Zuführvorrichtung 45 vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu unterdrücken. Daher ist es möglich, die zum Verdampfen des Wassers erforderliche Energie zu reduzieren, und somit ist es möglich, beispielsweise die Kraftstoffeffizienz (Kraftstoffverbrauch) zu verbessern. Ferner ist es möglich, die Abnahme des Wassers in dem Wassertank 45B zu unterdrücken. Daher kann das Wasser nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 durch den Verdampfer 45C unmittelbar verdampft werden und es ist möglich, den Wasserdampf hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu führen.
  • Beispiel 3
  • Bei dieser Ausführungsform wird auch vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 das Wasser durch den Kondensator 45A kondensiert und das kondensierte Wasser wird in dem Wassertank 45B gespeichert. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Wie in 1 gezeigt, ist es möglich, das flüssige Wasser zu speichern, auch wenn durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 keinerlei Ammoniak erzeugt wird, wenn ein Wassertank 45B vorgesehen ist. Daher ist es möglich, das kondensierte Wasser auch vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 im Vorhinein zu speichern.
  • In diesem Zusammenhang dauert es eine gewisse Zeit, um das Wasser in dem Kondensator 45A zu kondensieren. Daher ist es notwendig, für die Erzeugung des Wasserdampfs zu warten, bis das Wasser kondensiert wird, auch wenn die Kondensation des Wassers durch den Kondensator 45A unmittelbar nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 gestartet wird. Das heißt, auch wenn das Aufwärmen der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 abgeschlossen ist, ist es nicht möglich, Ammoniak unmittelbar zu erzeugen. Daher wird befürchtet, dass ein Mangel bzw. Fehlbetrag von Ammoniak vorliegen kann, welches hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt werden soll.
  • Wenn im Gegensatz dazu das Wasser vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 im Vorhinein kondensiert wird, ist es möglich, das flüssige Wasser umgehend hin zu dem Verdampfer 45C zu führen. Das heißt, es ist möglich, den Wasserdampf unter Verwendung des im Vorhinein kondensierten Wassers zu erzeugen, ohne die Kondensation des Wassers in dem Kondensator 45A abzuwarten. Aus diesem Grund ist es möglich, die Erzeugung von Ammoniak umgehend zu starten.
  • Wenn das Wasser im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, ist es möglich, die Verdampfung des Wassers durch den Verdampfer 45C bzw. die Kondensation des Wassers durch den Kondensator 45A unabhängig auszuführen. Daher ist die Steuerbarkeit verbessert. Ferner, wenn das Wasser im flüssigen Zustand und nicht im gasförmigen Zustand speichert wird, ist es dadurch ausreichend, ein kleines erforderliches Volumen zu verwenden, um das Wasser zu speichern. Entsprechend ist es möglich, die Vorrichtung kleiner zu gestalten. Ferner ist die Korrosivität des flüssigen Wassers geringer als diese des Wasserdampfs. Daher ist es möglich, die Haltbarkeit des Wassertanks 45B zu verlängern bzw. zu verbessern.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren des Wassers vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 darstellt. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht.
  • Bei Schritt S201 wird beurteilt, ob die Zeit vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 vorliegt. Bei diesem Schritt wird in gleicher Art und Weise wie bei Schritt S101 beurteilt, ob der Zustand vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 40 gegeben ist. Beispielsweise wird beurteilt, ob die Temperatur der Salzschmelze niedriger als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 200°C bis zu 250°C) ist. Falls bei Schritt S201 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S202 voran. Falls bei Schritt S201 andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, ist diese Routine abgeschlossen.
  • Bei Schritt S202 wird der in dem Wassertank 45B gespeicherte Wasserbetrag gemessen. Die Messung wird durch den Wasserbetragsensor 45H durchgeführt.
  • Bei Schritt S203 wird beurteilt, ob der bei Schritt S202 gemessene gespeicherte Wasserbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob ein Betrag von flüssigem Wasser in dem Wassertank 45B gespeichert ist, welcher zum Erzeugen von Ammoniak ausreichend ist. Der vorbestimmte Wasserbetrag entspricht einem solchen Betrag von flüssigem Wasser, dass die Erzeugung von Ammoniak nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unmittelbar durchgeführt werden kann. Der vorbestimmte Wasserbetrag wird im Vorhinein beispielsweise durch ein Experiment oder eine Simulation ermittelt.
  • Falls bei Schritt S203 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S204 voran. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S205 voran.
  • Bei Schritt S204 wird das Wasser durch den Kondensator 45B kondensiert. Um das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren, ist dem Abgas beispielsweise ermöglicht, durch den Abgas-Einlassdurchlass 45D zu strömen. Ferner ist dem Heizmedium, welches den Wärmeaustausch mit dem Abgas durchführt, ermöglicht, durch den Kondensator 45A zu strömen. Die Kondensation von Wasser wird abgeschlossen, wenn der in dem Wassertank 45B gespeicherte Wasserbetrag nicht kleiner als der vorbestimmte Wasserbetrag ist. Bei diesem Vorgang kann bei Schritt S204 die Kondensation des Wassers unmittelbar gestartet werden. Das Wasser kann jedoch nach dem Abwarten bis die weiteren Bedingungen zum Kondensieren von Wasser geschaffen sind kondensiert werden. Falls in dem Ammoniaktank 42 ein ausreichender Betrag von Ammoniak gespeichert ist und es nicht notwendig ist, Ammoniak unmittelbar zu erzeugen, ist es dann ebenso zulässig, dass das Wasser nicht kondensiert wird. Das Wasser, welches bei diesem Schritt kondensiert wird, wird im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert.
  • Andererseits wird bei Schritt S215 Wasser nicht durch den Kondensator 45A kondensiert. Beispielsweise ist dem Abgas nicht ermöglicht, durch den Abgas-Einlassdurchlass 45D zu strömen. Ferner ist dem Heizmedium, welches den Wärmeaustausch mit dem Abgas durchführt, nicht ermöglicht, durch den Kondensator 45A zu strömen. Bei Schritt S205 ist angenommen, dass das Wasser nicht kondensiert wird, da in dem Wassertank 45B der ausreichende Wasserbetrag gespeichert ist. Stattdessen ist es jedoch ebenso zulässig, dass das Wasser kondensiert wird, bis die Kapazität oder das Volumen des Wassertanks 45B erreicht wird.
  • Bei diesem Vorgang wird Ammoniak in einigen Fällen beispielsweise vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt. Bei dieser Situation wird das in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniak verbraucht. Daher ist es manchmal notwendig, unmittelbar einen großen Betrag von Ammoniak zu erzeugen, um Ammoniak bei dem Ammoniaktank 42 nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu ergänzen. Auch in einer solchen Situation, wenn das flüssige Wasser im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, ist es möglich, den Fehlbetrag des Wassers auf die Erzeugung von Ammoniak hin zu unterdrücken. Außerdem ist es möglich, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 umgehend zu erzeugen.
  • Beispiel 4
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Wasser aus dem über den Abgas-Einlassdurchlass 45D eingeführten Abgas kondensiert, wenn die Reinigung bzw. Reduktion von NOx durch den NOx-Katalysator 3 durchgeführt wird. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Der Abgas-Einlassdurchlass 45D ist mit dem stromabwärts des NOx-Katalysators 3 angeordneten Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 verbunden. Daher ist es möglich, die Einströmung von NOx in die Wasser-Zuführvorrichtung 45 durch Einführen des Abgases zu unterdrücken, wenn die Reinigung bzw. Reduktion von NOx durch den NOx-Katalysator 3 durchgeführt wird. In diesem Zusammenhang ist es schwierig, NOx während des Vorgangs, bei welchem der Wasserdampf kondensiert wird und/oder der Wasserdampf erneut verdampft wird, vollständig zu entfernen. Aus diesem Grund kann NOx, welches in die Wasser-Zuführvorrichtung 45 strömt, ebenso in die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 strömen. Es wird befürchtet, dass NOx die Erzeugungseffizienz von Ammoniak in der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 senken kann. Wenn im Gegensatz dazu das Abgas nach der Reinigung bzw. Reduktion von NOx verwendet wird, ist es möglich, die Einströmung von NOx in die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu unterdrücken bzw. zu verhindern. Entsprechend ist es möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu erhöhen.
  • Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird”. Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn ein zum Reinigen bzw. Reduzieren von NOx ausreichender Betrag von Ammoniak durch den NOx-Katalysator 3 adsorbiert wird”. Es ist ebenso zulässig zu berücksichtigen, dass der Ausdruck „wenn NOx gereinigt bzw. reduziert wird” äquivalent ist zu dem Ausdruck „wenn die Reinigungsrate von NOx mit Bezug auf den NOx-Katalysator 3 in einem zulässigen Bereich liegt”.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren von Wasser zeigt, wenn Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und es ist auf jegliche Erläuterung davon verzichtet.
  • Bei Schritt S301 wird beurteilt, ob Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob die Reinigung bzw. Reduktion von NOx durch den NOx-Katalysator 3 durchgeführt wird. Beispielsweise wird beurteilt, dass Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, wenn Ammoniak von dem Einspritzventil 41 eingespritzt wird. Alternativ wird beurteilt, dass Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, wenn Ammoniak, welches von dem Einspritzventil 41 eingespritzt wird, den NOx-Katalysator 3 erreicht. Es ist ebenso zulässig zu beurteilen, ob die Reinigungsrate von NOx des NOx-Katalysators 3 nicht kleiner als ein Schwellenwert ist, welcher dem unteren Grenzwert des zulässigen Bereichs entspricht, anstelle der Beurteilung, ob Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird. Alternativ ist es anstelle der Beurteilung, ob Ammoniak hin zu den NOx-Katalysator 3 geführt wird, ebenso zulässig zu beurteilen, ob Ammoniak, welches durch den NOx-Katalysator 3 adsorbiert wird, nicht kleiner als ein vorbestimmter Betrag ist. Der vorbestimmte Betrag entspricht dem Betrag der Adsorption von Ammoniak, bei welchem die NOx-Reinigungsrate dem unteren Grenzwert des zulässigen Bereichs entspricht. Ferner ist es bei diesem Schritt anstelle der Beurteilung, ob Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, alternativ ebenso zulässig zu beurteilen, ob der NOx-Katalysator 3 aktiviert ist. Falls der NOx-Katalysator 3 aktiviert ist, ermöglicht die ECU 10 dem Einspritzventil 41, Ammoniak einzuspritzen. Daher ist bestätigt, dass Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird.
  • Falls bei Schritt S301 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S204 voran. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine hin zu Schritt S205. Bei diesem Vorgang ist es bei Schritt S204 ebenso zulässig, dass die Kondensation des Wassers unmittelbar gestartet wird. Es ist jedoch ebenso zulässig, das Wasser nach dem Abwarten, dass die weiteren Bedingungen zum Kondensieren des Wassers geschaffen sind, zu kondensieren. Falls in dem Ammoniaktank 42 ein ausreichender Ammoniakbetrag gespeichert ist und es nicht notwendig ist, Ammoniak unmittelbar zu erzeugen, ist es außerdem ebenso zulässig, dass das Wasser nicht kondensiert wird.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wird NOx durch den NOx-Katalysator 3 gereinigt bzw. reduziert, wenn Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird. Daher ist die NOx-Konzentration in dem Abgas bei dem stromabwärts des Katalysators 3 angeordneten Positionen gering. Daher kann unterdrückt bzw. verhindert werden, dass das durch den Kondensator 45A kondensierte Wasser mit NOx vermischt wird.
  • Bei dieser Ausführungsform ist es ebenso möglich, beispielsweise einen Oxidationskatalysator, einen Drei-Wege-Katalysator, einen Partikelfilter oder einen Ammoniak-Schlupfkatalysator vorzusehen, welche sich von dem NOx-Katalysator 3 unterscheiden, oder zusätzlich zu diesem. Der Partikelfilter sammelt die in dem Abgas enthaltenen Partikel (PM). Ferner ist der Ammoniak-Schlupfkatalysator bei einem stromabwärts des NOx-Katalysators 3 angeordneten Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 vorgesehen und der Ammoniak-Schlupfkatalysator oxidiert Ammoniak, welchem ermöglicht ist, von dem NOx-Katalysator 3 auszuströmen. Wenn der Abgas-Einlassdurchlass 45D mit einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses 2 verbunden ist, welcher auf der stromabwärtigen Seite ausgehend von dem Katalysator und/oder dem Filter, wie vorstehend beschrieben, angeordnet ist, ist es dadurch möglich zu unterdrücken, dass irgendeine weitere Substanz (HC, CO, PM oder Ammoniak) in das durch den Kondensator 45A kondensierte Wasser gemischt wird.
  • Beispiel 5
  • Bei dieser Ausführungsform wird Ammoniak auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 erzeugt, bis der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • In diesem Fall, wenn Ammoniak im Vorhinein in dem Ammoniaktank 42 gespeichert wird, ist es dadurch möglich, Ammoniak auch in einem Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, ausgehend von dem Ammoniaktank 42 hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen. Beispielsweise ist die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 niedrig und somit ist die Erzeugungseffizienz von Ammoniak in einigen Fällen gering. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unmittelbar nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 hoch und somit ist die Erzeugungseffizienz von Ammoniak hoch. Wenn daher Ammoniak nach dem Stopp der Verbrennungskrafmaschine 1 erzeugt wird und erzeugtes Ammoniak im Vorhinein gespeichert wird, ist es dann möglich, gespeichertes Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen, auch wenn die Erzeugungseffizienz von Ammoniak auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin gering ist. Das heißt, es ist möglich, das in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniak auch vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 hin zu den NOx-Katalysator 3 zu führen. Wie vorstehend beschrieben ist, wenn die Erzeugung von Ammoniak auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 fortgesetzt wird, bis der Speicherbetrag von Ammoniak den vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht, ist es dadurch möglich, den Fehlbetrag von Ammoniak auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin zu unterdrücken.
  • Der vorbestimmte Ammoniakbetrag kann einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher es ermöglicht, das Abgas durch den NOx-Katalysator 3 in einem Zustand zu reinigen, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen. Der vorbestimmte Ammoniakbetrag kann beispielsweise einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um NOx zu reinigen bzw. zu reduzieren, welchem ermöglicht ist, in den NOx-Katalysator 3 zu strömen, bis das Aufwärmen der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine abgeschlossen ist. Alternativ kann der vorbestimmte Ammoniakbetrag einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher größer als der vorstehend beschriebene ist.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zum Erzeugen von Ammoniak auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 darstellt. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht.
  • Bei Schritt S401 wird beurteilt, ob die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist. Beispielsweise wird beurteilt, dass die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist, falls ein Fahrer einen Schlüssel- bzw. Zündschalter hin zu der IG-AUS-Position dreht oder falls vorbestimmte Automatik-Stopp-Bedingungen für eine Verbrennungskraftmaschine 1 geschaffen sind, die ungeachtet der Absicht des Fahrers automatisch gestoppt werden soll, wenn die vorbestimmten Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind. Alternativ ist es anstelle der Beurteilung dahingehend, ob die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist, ebenso zulässig zu beurteilen, ob die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 1 null ist. Falls bei Schritt S401 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S402. Falls im Gegensatz dazu eine negative Beurteilung erfolgt, ist diese Routine beendet.
  • Bei Schritt S402 wird der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Speicherbetrag von Ammoniak gemessen. Die Messung wird durch den Ammoniakbetragsensor 42C durchgeführt.
  • Bei Schritt S403 wird beurteilt, ob der bei Schritt S402 gemessene Speicherbetrag von Ammoniak kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist. Bei diesem Schritt wird beurteilt, ob der in dem Ammoniaktank 42 gespeicherte Ammoniakbetrag kleiner als ein Ammoniakbetrag ist, welcher ausreichend ist, um NOx mittels des NOx-Katalysators 3 zu reinigen bzw. zu reduzieren. Der vorbestimmte Ammoniakbetrag wird im Vorhinein beispielsweise durch ein Experiment oder eine Simulation ermittelt. Falls bei Schritt S403 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S404. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S405.
  • Bei Schritt S404 wird Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 erzeugt. Das heißt, der Stickstoff und der Wasserdampf werden hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt, auch nachdem die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist, und daher wird Ammoniak elektrolytisch synthetisiert. Erzeugtes Ammoniak wird in dem Ammoniaktank 42 gespeichert. Die Erzeugung von Ammoniak ist abgeschlossen, wenn der in dem Ammoniaktank 42 gespeicherte Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist. Bei diesem Vorgang ist es bei Schritt S404 ebenso zulässig, dass die Erzeugung von Ammoniak unmittelbar gestartet wird. Ammoniak kann jedoch nach dem Abwarten, dass die weiteren Bedingungen zum Erzeugen von Ammoniak geschaffen sind, erzeugt werden. Falls die Verbrennungskraftmaschine 1 vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 gestoppt wird, ist es ebenso zulässig, dass Ammoniak nicht erzeugt wird. Falls die Verbrennungskraftmaschine 1 vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 gestoppt wird, ist es ebenso zulässig, dass die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 erhöht wird, und die Erzeugung von Ammoniak wird nach dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 gestartet. Auch wenn die Erzeugung von Ammoniak nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 durchgeführt wird, ist es außerdem zulässig, falls ein solcher Zustand gegeben ist, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak zu erzeugen, dass die Erzeugung von Ammoniak gestoppt wird, bevor der in dem Ammoniaktank 42 gespeicherte Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist. Falls beispielsweise die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 abgesenkt wird und es schwierig ist, Ammoniak zu erzeugen, ist es dann ebenso zulässig, dass die Erzeugung von Ammoniak gestoppt wird. Falls befürchtet wird, dass der verbleibende Batterie-Ladebetrag in einem solchen Ausmaß verringert werden kann, dass es schwierig sein wird, die Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal in Betrieb zu nehmen, ist es ebenso zulässig, dass Ammoniak nicht erzeugt wird.
  • Andererseits wird bei Schritt S405 Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 nicht erzeugt. Bei diesem Schritt werden die Abscheidung des Stickstoffs und die Zuführung des Stickstoffs, welche durch die Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 durchzuführen sind, die Erzeugung des Wasserdampfs und die Zuführung des Wasserdampfs, welche durch die Wasser-Zuführvorrichtung 45 durchzuführen sind, und die elektrolytische Synthese von Ammoniak, welche durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 durchzuführen ist, in Übereinstimmung mit dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt. Bei Schritt S405 ist angenommen, dass Ammoniak nicht erzeugt wird, da in dem Ammoniaktank 42 ein ausreichender Ammoniakbetrag gespeichert ist. Stattdessen ist es jedoch ebenso zulässig, dass Ammoniak bis zu dem Erreichen der Kapazität oder des Volumens des Ammoniaktanks 42 erzeugt wird.
  • Auf diese Art und Weise ist es auch in einem solchen Zustand, bei welchem Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 nicht erzeugt werden kann, möglich, nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 im Vorhinein einen ausreichenden Betrag von Ammoniak in dem Ammoniaktank 42 zu speichern. Daher ist es möglich, den Fehlbetrag von Ammoniak zu unterdrücken. Das heißt, es ist möglich, Ammoniak vor dem Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin, oder auch vor dem Abschluss der Erzeugung des Wasserdampfs durch die Wasser-Zuführvorrichtung 45 hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen.
  • Beispiel 6
  • Bei dieser Ausführungsform wird, wenn eine Verbrennungskraftmaschine 1 vorgesehen ist, welche in der Lage ist, den automatischen Stopp durchzuführen, Ammoniak erzeugt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, bis der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist. Falls vorbestimmte Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, stoppt die ECU 10 die Verbrennungskraftmaschine 1 ungeachtet der Absicht eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet. Bei dieser Ausführungsform und den nachfolgenden Ausführungsformen entspricht die ECU 10, welche die Verbrennungskraftmaschine 1 automatisch stoppt, der Steuerungseinheit der vorliegenden Erfindung.
  • In diesem Fall wird befürchtet, dass Ammoniak auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin einen Fehlbetrag aufweisen kann, falls die Verbrennungskraftmaschine 1 in einem Zustand gestoppt wird, bei welchem der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniakbetrag klein ist. Beispielsweise ist die Temperatur der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 niedrig und somit ist die Erzeugungseffizienz von Ammoniak gering. In diesem Fall ist ebenso erdacht, dass Ammoniak nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 erzeugt wird, wie bei der fünften Ausführungsform. Falls jedoch die elektrische Leistung verbraucht wird, um Ammoniak zu erzeugen, wird befürchtet, dass der verbleibende Batterie-Ladebetrag einen Fehlbetrag aufweisen kann.
  • Falls im Gegensatz dazu der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert ist, bis der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag wird bzw. ist, ist es dadurch möglich, die erforderliche elektrische Leistung mittels der Verbrennungskraftmaschine 1 zu erzeugen. Ferner, wenn die Wärme des Abgases verwendet wird, um die Temperatur der Salzschmelze aufrechtzuerhalten, ist es möglich, die Temperatur der Salzschmelze durch Verhindern des automatischen Stopps der Verbrennungskraftmaschine 1 auf einer geeigneten Temperatur zu halten. Ferner, wenn beispielsweise das Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine 1 verwendet wird, um das Wasser in dem Kondensator 45A zu kondensieren, ist es möglich, die Kondensation des Wassers durch Verhindern des automatischen Stopps der Verbrennungskraftmaschine 1 zu erleichtern. Daher ist es möglich, Ammoniak umgehend zu erzeugen.
  • Ammoniak wird im Vorhinein in dem Ammoniaktank 42 gespeichert, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Entsprechend ist es auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, möglich, Ammoniak ausgehend von dem Ammoniaktank 42 hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen. Die ECU 10 kann die Verbrennungskraftmaschine 1 stoppen, falls der in dem Ammoniaktank 42 gespeicherte Ammoniakbetrag einen vorbestimmten Ammoniakbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind.
  • Der vorbestimmte Ammoniakbetrag kann einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher es ermöglicht, das Abgas mittels des NOx-Katalysators 2 in einem Zustand zu reinigen, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen. Der vorbestimmte Ammoniakbetrag kann beispielsweise einem Ammoniakbetrag entsprechen, welcher bis zum Abschluss des Aufwärmens der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen ist.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Erzeugen von Ammoniak darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert ist. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Falls bei dieser Routine bei Schritt S403 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S501 voran, um den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verhindern. Danach schreitet die Routine zu Schritt S404 voran und Ammoniak wird erzeugt. Die Reihenfolge von Schritt S501 und Schritt S404 kann verändert sein. Der vorbestimmte Ammoniakbetrag bei Schritt S403 kann den gleichen Wert besitzen wie dieser bei der fünften Ausführungsform. Es ist jedoch ebenso möglich, einen unterschiedlichen Wert vorzusehen. Der vorbestimmte Ammoniakbetrag wird im Vorhinein beispielsweise durch ein Experiment oder eine Simulation ermittelt. Bei diesem Vorgang ist es bei Schritt S404 ebenso zulässig, dass die Erzeugung von Ammoniak unmittelbar gestartet wird. Es ist jedoch ebenso zulässig, dass Ammoniak nach dem Abwarten, dass die weiteren Bedingungen zum Erzeugen von Ammoniak geschaffen sind, erzeugt wird. Bei Schritt S405 ist angenommen, dass Ammoniak nicht erzeugt wird, da in dem Ammoniaktank 42 ein ausreichender Ammoniakbetrag gespeichert ist. Stattdessen ist es jedoch ebenso zulässig, dass Ammoniak erzeugt wird, bis die Kapazität oder das Volumen des Ammoniaktanks 44 erreicht ist.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Beurteilen darstellt, ob der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt wird. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht.
  • Bei Schritt S502 wird beurteilt, ob die Automatik-Stopp-Bedingung geschaffen ist. Falls der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest bei Schritt S501 des in 6 gezeigten Ablaufs verhindert ist, wird beurteilt, dass die Automatik-Stopp-Bedingung nicht geschaffen ist. Das heißt, die Tatsache, dass der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht verhindert ist, entspricht einer der Automatik-Stopp-Bedingungen der Verbrennungskraftmaschine 1. Auch wenn bei Schritt S403 eine negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind, bei Schritt S502 eine negative Beurteilung. Falls beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als null ist, wird beurteilt, dass die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind. Wenn andererseits bei Schritt S403 des in 6 gezeigten Ablaufs die negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, bei Schritt S502 eine zustimmende Beurteilung. Eine der weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen kann beispielsweise durch die Tatsache beispielhaft dargestellt sein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt.
  • Falls bei Schritt S502 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine anschließend zu Schritt S503 voran und der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 wird ausgeführt. Falls andererseits bei Schritt S502 eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine anschließend zu Schritt S504 voran und der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 wird nicht ausgeführt.
  • Auf diese Art und Weise wird die Erzeugung von Ammoniak fortgesetzt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, bis der in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniakbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag wird bzw. ist. Daher ist auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 hin ein ausreichender Ammoniakbetrag in dem Ammoniaktank 42 gespeichert. Daher ist es auch im Falle einer solchen Situation, bei welcher es nicht möglich ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, möglich, NOx unter Verwendung von Ammoniak zu reinigen bzw. zu reduzieren, welches im Vorhinein in dem Ammoniaktank 42 gespeichert wurde, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird.
  • Beispiel 7
  • Bei dieser Ausführungsform wird die Erzeugung von Ammoniak fortgesetzt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, wenn Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 erzeugt wird. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ungeachtet des in dem Ammoniak 42 gespeicherten Ammoniakbetrags verhindert, wenn Ammoniak erzeugt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es ebenso zulässig, dass der Ammoniaktank 42 nicht vorgesehen ist. In diesem Fall ist es ebenso zulässig, dass Ammoniak bei dem NOx-Katalysator 3 adsorbiert wird, so dass die Reinigung bzw. Reduzierung von NOx unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal durchgeführt werden kann. Falls die Erzeugung von Ammoniak abgeschlossen ist und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, wird anschließend der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt.
  • Wenn der Ammoniaktank 42 vorgesehen ist, ist es anschließend möglich, falls Ammoniak im Vorhinein darin gespeichert wird, das in dem Ammoniaktank 42 enthaltene Ammoniak unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen. Ferner, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, ist es dadurch möglich, die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unter Verwendung des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 aufzuwärmen. Daher ist es möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu erhöhen bzw. zu verbessern. Ferner, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 betrieben wird, ist es dadurch möglich, die für die Erzeugung von Ammoniak erforderliche elektrische Leistung sicherzustellen. Ferner ist es ebenso möglich, beispielsweise das Kühlwasser der Verbrennungskraftmaschine 1 hin zu dem Kondensator 45A zu zirkulieren.
  • 8 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zum Erzeugen von Ammoniak darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei Schritt S601 wird beurteilt, ob Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 erzeugt wird. Falls der Schritt zum Erzeugen von Ammoniak gestartet wird, obwohl Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 tatsächlich nicht erzeugt wird, ist es ebenso zulässig zu beurteilen, dass Ammoniak erzeugt wird. Falls beispielsweise der Wasserdampf ausgehend von der Wasser-Zuführvorrichtung 45 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird, der Stickstoff ausgehend von der Stickstoff-Zuführvorrichtung 44 hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt wird und die Spannung auf die Anode 43B und die Kathode 43C aufgebracht wird, ist es anschließend möglich zu beurteilen, dass der Schritt zum Erzeugen von Ammoniak gestartet ist. Falls bei Schritt S601 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S501, um den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verhindern. Falls bei Schritt S601 andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, ist diese Routine abgeschlossen.
  • Ferner beurteilt die ECU 10 basierend auf dem in 7 gezeigten Ablauf, ob der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt wird. Falls der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest bei Schritt S501 des in 8 gezeigten Ablaufs verhindert ist, wird beurteilt, dass die Automatik-Stopp-Bedingung nicht geschaffen ist. Das heißt, die Tatsache, dass der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht verhindert ist, stellt eine der Automatik-Stopp-Bedingungen der Verbrennungskraftmaschine 1 dar. Auch wenn bei Schritt S601 eine negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind, bei Schritt S502 eine negative Beurteilung. Wenn andererseits bei Schritt S601 des in 8 gezeigten Ablaufs eine negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, bei Schritt S502 eine zustimmende Beurteilung. Die Tatsache, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, kann beispielsweise als eine der Automatik-Stopp-Bedingungen beispielhaft dargestellt sein.
  • Auf diese Art und Weise ist es möglich, im Vorhinein einen ausreichenden Betrag von Ammoniak in dem Ammoniaktank 42 zu speichern, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Daher ist es möglich, gespeichertes Ammoniak auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führen. Ferner, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, ist es dadurch möglich, die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 unter Verwendung des Abgases der Verbrennungskraftmaschine 1 aufzuwärmen. Daher ist es möglich, die Erzeugungseffizienz von Ammoniak zu erhöhen bzw. zu verbessern. Ferner, wenn der Ammoniaktank 42 nicht vorgesehen ist, falls Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, während Ammoniak durch Verhindern des automatischen Stopps der Verbrennungskraftmaschine 1 erzeugt wird, ist es dann möglich, Ammoniak durch den NOx-Katalysator 3 im Vorhinein zu adsorbieren.
  • Beispiel 8
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Wasser kondensiert, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird, bis der in dem Wassertank 45B enthaltene Wasserbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist, wenn eine Verbrennungskraftmaschine 1 vorgesehen ist, die in der Lage ist, den automatischen Stopp durchzuführen. Falls die vorbestimmten Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, stoppt die ECU 10 die Verbrennungskraftmaschine 1 ungeachtet der Absicht eines Fahrers eines Fahrzeugs. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei diesem Vorgang ist es möglich, falls die elektrische Leistung erforderlich ist, um das Wasser zu speichern, die erforderliche elektrische Leistung durch Verhindern des automatischen Stopps der Verbrennungskraftmaschine 1 durch die Verbrennungskraftmaschine 1 zu erzeugen. Falls die Verbrennungskraftmaschine 1 betrieben wird, kann das Abgas, welches einen großen Betrag von Wasserdampf enthält, kontinuierlich hin zu dem Kondensator 45A geführt werden. Daher ist es möglich, die Kondensation von Wasser zu erleichtern. Wenn das Wasser im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, ist es dadurch möglich, das Wasser auch in einem solchen Zustand, bei welchem es schwierig ist, das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren, ausgehend von dem Wassertank 45B hin zu dem Verdampfer 45C zu führen. Die ECU 10 kann den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zulassen, falls der in dem Wassertank 45B gespeicherte Wasserbetrag einen vorbestimmten Wasserbetrag erreicht und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind. Auf diese Art und Weise wird das flüssige Wasser kontinuierlich gespeichert, bis der Speicherbetrag von Wasser den vorbestimmten Wasserbetrag erreicht, und daher ist es möglich, den Fehlbetrag des flüssigen Wassers auf die Erzeugung von Ammoniak beim nächsten Mal hin zu unterdrücken.
  • Der vorbestimmte Betrag von Wasser kann einem Wasserbetrag entsprechen, welcher es ermöglicht, Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, so dass Ammoniak keinen Fehlbetrag aufweist, wenn Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, auch wenn das Wasser durch den Kondensator 45A nicht kondensiert wird. Alternativ kann der vorbestimmte Wasserbetrag einem Wasserbetrag entsprechen, der erforderlich ist, um Ammoniak zu erzeugen, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal in Betrieb genommen wird. Ferner kann der vorbestimmte Wasserbetrag alternativ einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 während der Phase ausgehend von der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 hin zu der Kondensation des Wassers zu erzeugen. Ferner kann der vorbestimmte Wasserbetrag alternativ einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak mittels der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, bis die Kondensation des Wassers durch den Kondensator 45A abgeschlossen ist.
  • 9 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zum Kondensieren des Wassers darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert ist. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei dieser Routine schreitet die Routine zu Schritt S501 voran, um den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verhindern, falls bei Schritt S203 eine zustimmende Beurteilung erfolgt. Danach schreitet die Routine zu Schritt S204 und das Wasser wird kondensiert. Die Reihenfolge von Schritt S501 und Schritt S204 können verändert sein. Der vorbestimmte Wasserbetrag bei Schritt S203 kann den gleichen Wert aufweisen wie dieser bei der dritten Ausführungsform. Es ist jedoch ebenso möglich, einen unterschiedlichen Wert vorzusehen. Der vorbestimmte Wasserbetrag wird im Vorhinein beispielsweise durch ein Experiment oder eine Simulation ermittelt. Bei Schritt S204 ist es ebenso zulässig, dass die Kondensation des Wassers unmittelbar gestartet wird. Es ist jedoch ebenso zulässig, dass das Wasser kondensiert wird, wenn die weiteren Bedingungen zum Kondensieren des Wassers ebenso geschaffen sind. Bei Schritt S205 ist angenommen, dass das Wasser nicht kondensiert wird, da in dem Wassertank 45B ein ausreichender Betrag von Wasser gespeichert ist. Anstelle davon ist es jedoch ebenso zulässig, dass das Wasser kondensiert wird, bis die Kapazität oder das Volumen des Wassertanks 45B erreicht wird.
  • Ferner beurteilt die ECU 10 basierend auf dem in 7 gezeigten Ablauf, ob der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt wird. Falls der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest bei Schritt S501 des in 9 gezeigten Ablaufs verhindert wird, wird beurteilt, dass die Automatik-Stopp-Bedingung nicht geschaffen ist. Das heißt, die Tatsache, dass der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht verhindert ist, entspricht einer der Automatik-Stopp-Bedingungen der Verbrennungskraftmaschine 1. Auch wenn bei Schritt S203 eine negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann bei Schritt S502 eine negative Beurteilung, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind. Falls beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als null ist, wird beurteilt, dass die Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind. Andererseits erfolgt, wenn bei Schritt S203 des in 9 gezeigten Ablaufs eine negative Beurteilung erfolgt, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, dann bei Schritt S502 eine zustimmende Beurteilung. Beispielsweise kann die Tatsache, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null ist, als eine der Automatik-Stopp-Bedingungen beispielhaft dargestellt sein.
  • Auf diese Art und Weise ist es dann möglich, falls das Wasser im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert ist, das Wasser unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu führen. Ferner ist es möglich, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 in Betrieb ist, einen größeren Betrag des Abgases hin zu dem Kondensator 45A zu führen. Daher ist es möglich, den Betrag des in dem Wassertank 45B enthaltenen Wassers umgehend zu erhöhen. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Ammoniak unter Verwendung des im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeicherten Wassers auch in einem solchen Zustand zu erzeugen, bei welchem es nicht möglich ist, das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren, oder in einem solchen Zustand, bei welchem sich die Kondensation des Wassers verzögert.
  • Beispiel 9
  • Bei dieser Ausführungsform wird, wenn das Wasser durch den Kondensator 45A kondensiert wird, die Kondensation des Wassers fortgesetzt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei dieser Ausführungsform wird der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine ungeachtet des in dem Wassertank 45B gespeicherten Wasserbetrags verhindert, wenn das Wasser kondensiert wird. Bei dieser Ausführungsform ist es ebenso zulässig, dass der Wassertank 45B nicht vorgesehen ist. In diesem Fall ist es beispielsweise ebenso zulässig, dass Ammoniak, welches unter Verwendung des zu dieser Zeit kondensierten Wassers erzeugt wird, in dem Ammoniaktank 42 gespeichert wird. Falls die Kondensation des Wassers abgeschlossen ist und die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, wird anschließend der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt.
  • Wenn der Wassertank 45B vorgesehen ist, ist es dann möglich, falls das Wasser darin gespeichert wird, das Wasser unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin zu dem Verdampfer 45C zu führen. Ferner wird der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert und daher ist es möglich, das Wasser unter Verwendung des Kühlwassers der Verbrennungskraftmaschine 1 zu kondensieren. Daher ist es möglich, die Effizienz zum Kondensieren des Wassers zu erhöhen bzw. zu verbessern. Ferner wird die Verbrennungskraftmaschine 1 im Vorhinein betrieben, falls die elektrische Leistung erforderlich ist, um das Wasser zu kondensieren. Daher ist es möglich, die zum Kondensieren des Wassers erforderliche elektrische Leistung sicherzustellen.
  • 10 zeigt ein Flussdiagramm, welches eine Abfolge zum Kondensieren des Wassers darstellt, während der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Diese Routine wird durch die ECU 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei Schritt S801 wird beurteilt, ob das Wasser durch den Kondensator 45A kondensiert wird. Falls der Schritt zum Kondensieren des Wassers gestartet wird, obwohl das Wasser durch den Kondensator 45A tatsächlich nicht kondensiert wird, ist es ebenso zulässig zu beurteilen, dass das Wasser kondensiert wird. Falls dem Abgas beispielsweise ermöglicht ist, durch den Abgas-Einlassdurchlass 45D zu strömen, und dem Heizmedium, welches verwendet wird, um den Wärmeaustausch mit dem Abgas durchzuführen, ermöglicht ist, durch den Kondensator 45A zu strömen, ist es dann möglich zu beurteilen, dass der Schritt zum Kondensieren des Wassers gestartet ist. Falls bei Schritt S801 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S501 voran, um den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zu verhindern. Falls bei Schritt S801 andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, ist diese Routine abgeschlossen.
  • Ferner beurteilt die ECU 10 basierend auf dem in 7 gezeigten Ablauf, ob der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ausgeführt wird. Falls der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 zumindest bei Schritt S501 des in 10 gezeigten Ablaufs verhindert wird, wird beurteilt, dass die Automatik-Stopp-Bedingung nicht geschaffen ist. Das heißt, die Tatsache, dass der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht verhindert wird, entspricht einer der Automatik-Stopp-Bedingungen der Verbrennungskraftmaschine 1. Auch wenn bei Schritt S801 eine negative Beurteilung erfolgt, erfolgt dann bei Schritt S502 eine negative Beurteilung, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen nicht geschaffen sind. Andererseits erfolgt dann, wenn bei Schritt S801 des in 10 gezeigten Ablaufs eine negative Beurteilung erfolgt, falls die weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen geschaffen sind, bei Schritt S502 eine zustimmende Beurteilung. Eine der weiteren Automatik-Stopp-Bedingungen kann beispielsweise durch die Tatsache beispielhaft dargestellt sein, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit null beträgt.
  • Auf diese Art und Weise ist es möglich, in dem Wassertank 45B im Vorhinein einen ausreichenden Betrag des flüssigen Wassers zu speichern, wenn der automatische Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 verhindert wird. Daher ist es auch in einem solchen Zustand, bei welchem es nicht möglich ist, das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren, möglich, Ammoniak unter Verwendung des im Vorhinein gespeicherten Wassers zu erzeugen. Ferner ist es möglich, das Wasser unter Verwendung des Kühlwassers der Verbrennungskraftmaschine 1 durch Verhindern des automatischen Stopps der Verbrennungskraftmaschine 1 zu kondensieren. Daher ist es möglich, die Effizienz zum Kondensieren des Wassers zu erhöhen bzw. zu verbessern. Ferner ist es möglich, einen größeren Betrag des Abgases hin zu dem Kondensator 45A zu führen, falls die Verbrennungskraftmaschine 1 in Betrieb ist. Daher ist es möglich, den Betrag des in dem Wassertank 45B enthaltenen Wassers umgehend zu erhöhen.
  • Beispiel 10
  • Bei dieser Ausführungsform wird das Wasser auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 kondensiert, bis der Betrag des in dem Wassertank 45B enthaltenen Wassers nicht kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind gleich diesen der ersten Ausführungsform und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Wenn das Wasser nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, ist es bei diesem Vorgang dadurch möglich, das Wasser ausgehend von dem Wassertank 45B auch in einem solchen Fall hin zu dem Verdampfer 45C zu führen, bei welchem es schwierig ist, das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren. Es dauert beispielsweise eine gewisse Zeit, um das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren. Das heißt, auch wenn die Kondensation des Wassers unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 gestartet wird, ist es unmöglich, das Wasser unmittelbar zu kondensieren. Daher wird befürchtet, dass das flüssige Wasser einen Fehlbetrag aufweisen kann. Daher ist es schwierig, Ammoniak zu erzeugen, bis das Wasser kondensiert wird. Es wird befürchtet, dass das hin zu dem NOx-Katalysator 3 zu führende Ammoniak einen Fehlbetrag aufweisen kann. Wenn das Wasser andererseits im Vorhinein in dem Wassertank 45B gespeichert wird, ist es dadurch nicht notwendig, abzuwarten, bis das Wasser nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal kondensiert wird. Daher kann das Wasser umgehend hin zu dem Verdampfer 45C geführt werden, um den Wasserdampf zu erzeugen, und der Wasserdampf kann hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 geführt werden. Entsprechend ist es möglich, Ammoniak nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 umgehend zu erzeugen. Auf diese Art und Weise, wenn das flüssige Wasser kontinuierlich gespeichert wird, bis der Speicherbetrag von Wasser in dem Wassertank 45B einen vorbestimmten Wasserbetrag erreicht. Daher ist es möglich, den Fehlbetrag des Wassers zu unterdrücken, wenn Ammoniak beim nächsten Mal erzeugt wird.
  • Der vorbestimmte Wasserbetrag kann einem Wasserbetrag entsprechen, welcher es ermöglicht, Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, so dass Ammoniak keinen Fehlbetrag aufweist, wenn Ammoniak hin zu dem NOx-Katalysator 3 geführt wird, auch wenn das Wasser nicht durch den Kondensator 45A kondensiert wird. Alternativ kann der vorbestimmte Wasserbetrag einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak zu erzeugen, wenn die Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal in Betrieb genommen wird. Ferner kann der vorbestimmte Wasserbetrag alternativ einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 während der Phase ausgehend von der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 hin zu der Kondensation des Wassers zu erzeugen. Ferner kann der vorbestimmte Wasserbetrag alternativ einem Wasserbetrag entsprechen, welcher erforderlich ist, um Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 zu erzeugen, bis die Kondensation des Wassers durch den Kondensator 45A abgeschlossen ist.
  • Auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 ist es möglich, das Wasser aus dem Abgas zu kondensieren, da das Abgas, welchem ermöglicht ist, ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine 1 einzutreten, in dem Abgas-Durchlass 2 vorliegt. Falls beispielsweise für den Abgas-Einlassdurchlass 45D eine Pumpe vorgesehen ist, ist es möglich, das Abgas der Verbrennungskraftmaschine 1 durch Betreiben der Pumpe auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 hin zu dem Kondensator 45A zu führen. Ferner ist es ebenso möglich, dem Abgas zu ermöglichen, beispielsweise unter Verwendung der Temperaturdifferenz zwischen dem Kondensator 45A und dem Abgas-Durchlass 2 zu strömen.
  • 11 zeigt ein Flussdiagramm, welches einen Ablauf zum Kondensieren des Wassers auch nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 darstellt. Diese Routine wird durch die Edition 10 jedes Mal ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit verstreicht. Die Schritte, bei welchen die gleichen Vorgänge wie diese des vorstehend beschriebenen Ablaufs durchgeführt werden, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Bei dieser Routine wird bei Schritt S401 beurteilt, ob die Verbrennungskraftmaschine 1 gestoppt ist. Falls bei Schritt S401 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S202 voran. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, ist diese Routine abgeschlossen.
  • Bei Schritt S202 wird der Speicherbetrag von Wasser in dem Wassertank 45B gemessen. Bei Schritt S203 wird beurteilt, ob der bei Schritt 5202 gemessene Speicherbetrag von Wasser kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist. Der vorbestimmte Wasserbetrag wird beispielsweise durch ein Experiment oder eine Simulation im Vorhinein ermittelt. Falls bei Schritt S203 eine zustimmende Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S204 voran. Falls andererseits eine negative Beurteilung erfolgt, schreitet die Routine zu Schritt S205 voran.
  • Bei Schritt S204 wird das Wasser durch den Kondensators 45A kondensiert. Um das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren, ist dem Abgas beispielsweise ermöglicht, durch den Abgas-Einlassdurchlass 45D zu strömen. Ferner ist dem Heizmedium, welches den Wärmeaustausch mit dem Abgas durchführt, ermöglicht, durch den Kondensator 45A zu strömen. Die Kondensation des Wassers ist abgeschlossen, wenn der in dem Wassertank 45B gespeicherte Wasserbetrag nicht kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist. Bei diesem Vorgang ist es bei Schritt S204 ebenso zulässig, dass die Kondensation des Wassers unmittelbar gestartet wird. Es ist jedoch ebenso zulässig, dass das Wasser nach dem Abwarten, dass die weiteren Bedingungen zum Kondensieren des Wassers geschaffen sind, kondensiert wird. Falls befürchtet wird, dass der verbleibende Batterie-Ladebetrag in einem solchen Ausmaß abnehmen kann, dass es schwierig sein wird, die Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal in Betrieb zu nehmen, ist es ebenso zulässig, dass das Wasser nicht kondensiert wird. Ferner ist es ebenso zulässig, dass das Wasser nicht kondensiert wird, falls in dem Ammoniaktank 42 ein ausreichender Betrag von Ammoniak gespeichert ist und es nicht notwendig ist, Ammoniak unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal zu erzeugen.
  • Andererseits wird bei Schritt S205 das Wasser durch den Kondensator 45A nicht kondensiert. Beispielsweise ist dem Abgas nicht ermöglicht, durch den Abgas-Einlassdurchlass 45D zu strömen. Ferner ist dem Heizmedium, welches den Wärmeaustausch mit dem Abgas durchführt, nicht ermöglicht, durch den Kondensator 45A zu strömen. Bei Schritt S205 ist angenommen, dass das Wasser nicht kondensiert wird, da der ausreichende Betrag von Wasser in dem Wassertank 45B gespeichert ist. Anstelle davon ist es jedoch ebenso zulässig, dass das Wasser kondensiert wird, bis die Kapazität oder das Volumen des Wassertank 45B erreicht wird.
  • Auf diese Art und Weise ist es möglich, nach dem Stopp der Verbrennungskraftmaschine 1 einen ausreichenden Betrag von Wasser im Vorhinein in dem Wassertank 45B zu speichern, auch in einem solchen Fall, bei welchem es nicht möglich ist, das Wasser durch den Kondensator 45A zu kondensieren. Dadurch ist es möglich, den Fehlbetrag des Wassers zu unterdrücken, wenn Ammoniak erzeugt wird. Daher ist es möglich, Ammoniak auf die Inbetriebnahme der Verbrennungskraftmaschine 1 beim nächsten Mal hin umgehend zu erzeugen.
  • Beispiel 11
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Ammoniaktank 42 nicht vorgesehen. 12 zeigt eine schematische Anordnung einer Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine 1, wenn kein Ammoniaktank 42 vorgesehen ist. Mit Bezug auf 12 sind der Ammoniaktank 42, der Ammoniakbetragsensor 42C und der zweite Ammoniak-Durchlass 42B, wie in 1 gezeigt, nicht vorgesehen. Ein Ende des ersten Ammoniak-Durchlasses 42A ist mit dem Behälter 43A verbunden. Ferner ist das andere Ende des ersten Ammoniak-Durchlasses 42A mit dem Einspritzventil 41 verbunden. Die weiteren Vorrichtungen oder dergleichen sind durch die gleichen Bezugszeichen wie diese von 1 bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Wenn auf den Ammoniaktank 42 verzichtet ist, wie in 12 gezeigt ist, wird Ammoniak dadurch durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung 43 jedes Mal erzeugt, wenn Ammoniak von dem Einspritzventil 41 zugeführt wird. Entsprechend ist es möglich, die Anzahl an Bauteilen zu reduzieren.
  • Beispiel 12
  • Bei dieser Ausführungsform ist der Wassertank 45B nicht vorgesehen. 13 zeigt eine schematische Anordnung einer Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine 1, wenn kein Wassertank 45B vorgesehen ist. Mit Bezug auf 13 sind der Wassertank 45B, der zweite Durchlass 45F für kondensiertes Wasser und der Wasserbetragsensor 45H, wie in 1 gezeigt, nicht vorgesehen. Ferner sind der Kondensator 45A und der Verdampfer 45C über den ersten Durchlass 45E für kondensiertes Wasser miteinander verbunden. Die weiteren Vorrichtungen und dergleichen sind durch die gleichen Bezugszeichen wie diese in 1 bezeichnet und auf jegliche Erläuterung davon ist verzichtet.
  • Wenn auf den Wassertank 45B verzichtet ist, wie in 13 gezeigt, wird dann das Wasser dabei durch den Kondensator 45A kondensiert und das Wasser wird jedes Mal durch den Verdampfer 45C verdampft, wenn Ammoniak erzeugt wird. Entsprechend ist es möglich, die Anzahl an Bauteilen zu reduzieren. Es ist außerdem zulässig, dass sowohl der Wassertank 45B als auch der Ammoniaktank 42 nicht vorgesehen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1: Verbrennungskraftmaschine, 2: Abgas-Durchlass, 3: NOx-Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion, 4: Ammoniak-Zuführvorrichtung, 7: NOx-Sensor, 10: ECU, 11: Kurbelpositionssensor, 12: Gaspedal-Öffnungsgradsensor, 41: Einspritzventil, 42: Ammoniaktank, 42A: erster Ammoniak-Durchlass, 42B: zweiter Ammoniak-Durchlass, 42C: Ammoniakbetragsensor, 43: Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung, 43A: Behälter, 43B: Anode, 43C: Kathode, 43D: Leistungsquelle, 43E: Sauerstoff-Durchlass, 44: Stickstoff-Zuführvorrichtung, 44A: Luft-Durchlass, 44B: Stickstoff-Durchlass, 45: Wasser-Zuführvorrichtung, 45A: Kondensator, 45B: Wassertank, 45C: Verdampfer, 45D: Abgas-Einlassdurchlass, 45E: erster Durchlass für kondensiertes Wasser, 45F: zweiter Durchlass für kondensiertes Wasser, 45G: Wasserdampf-Durchlass, 45H: Wasserbetragsensor.

Claims (15)

  1. Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, aufweisend: einen Katalysator, welcher bei einem Abgas-Durchlass der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist und ein Abgas der Verbrennungskraftmaschine unter Verwendung von Ammoniak reinigt; und eine Ammoniak-Zuführvorrichtung, welche das Ammoniak hin zu dem Katalysator führt, wobei die Ammoniak-Zuführvorrichtung aufweist: eine Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung, welche das Ammoniak aus Stickstoff und Wasser erzeugt; eine Stickstoff-Zuführvorrichtung, welche den Stickstoff aus der Luft abscheidet und den Stickstoff hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führt; und eine Wasser-Zuführvorrichtung, welche das Wasser aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abscheidet und das Wasser hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führt.
  2. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser aus dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine abscheidet und die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser in einem Wasserdampf-Zustand hin zu der Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung führt; und die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak elektrolytisch synthetisiert.
  3. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung aufweist: eine Salzschmelzen-Speichereinheit, welche eine Salzschmelze speichert; und ein Paar von Elektroden, welche in der Salzschmelzen-Speichereinheit vorgesehen sind, wobei: die Stickstoff-Zuführvorrichtung den Stickstoff hin zu der Salzschmelzen-Speichereinheit führt; die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser hin zu der Salzschmelzen-Speichereinheit führt; und die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak durch Aufbringen eines elektrischen Stroms bei den Elektroden elektrolytisch synthetisiert.
  4. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wasser-Zuführvorrichtung umfasst: eine Kondensationseinheit, welche das in dem Abgas der Verbrennungskraftmaschine enthaltene Wasser kondensiert; und eine Verdampfungseinheit, welche das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser in Wasserdampf umwandelt.
  5. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, wobei die Wasser-Zuführvorrichtung eine Wasser-Speichereinheit umfasst, welche das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser und/oder das durch erneutes Kondensieren des durch die Verdampfungseinheit aus Wasser umgewandelten Wasserdampfs erhaltene Wasser speichert.
  6. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5, wobei die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensiert, auch wenn das Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung nicht erzeugt wird, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser in der Wasser-Speichereinheit gespeichert wird.
  7. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensiert, auch nachdem die Verbrennungskraftmaschine stoppt, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser in der Wasser-Speichereinheit gespeichert wird, falls ein Betrag von gespeichertem Wasser in der Wasser-Speichereinheit kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist.
  8. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, ferner aufweisend: eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei: die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert, falls ein in der Wasser-Speichereinheit gespeicherter Wasserbetrag kleiner als ein vorbestimmter Wasserbetrag ist; und die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser mittels der Kondensationseinheit kondensiert, falls der in der Wasser-Speichereinheit gespeicherte Wasserbetrag kleiner als der vorbestimmte Wasserbetrag ist, und das durch die Kondensationseinheit kondensierte Wasser in der Wasser-Speichereinheit gespeichert wird.
  9. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, ferner aufweisend: eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei: die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert, falls das Wasser durch die Kondensationseinheit kondensiert wird.
  10. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Ammoniak-Zuführvorrichtung eine Ammoniak-Speichereinheit umfasst, welche das durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugte Ammoniak speichert.
  11. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10, wobei die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak erzeugt und das erzeugte Ammoniak in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert wird, auch nachdem die Verbrennungskraftmaschine stoppt, falls ein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherter Ammoniakbetrag kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist.
  12. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 10, ferner aufweisend: eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei: die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert, falls ein in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherter Ammoniakbetrag kleiner als ein vorbestimmter Ammoniakbetrag ist; und die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung das Ammoniak erzeugt und das erzeugte Ammoniak in der Ammoniak-Speichereinheit gespeichert wird, falls der in der Ammoniak-Speichereinheit gespeicherte Ammoniakbetrag kleiner als der vorbestimmte Ammoniakbetrag ist.
  13. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend: eine Steuerungseinheit, welche einen automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine hervorruft, wobei: die Steuerungseinheit den automatischen Stopp der Verbrennungskraftmaschine verhindert, falls das Ammoniak durch die Ammoniak-Erzeugungsvorrichtung erzeugt wird.
  14. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei: die Wasser-Zuführvorrichtung einen Abgas-Einlassdurchlass umfasst, welcher einem Durchlass zum Einführen des Abgases ausgehend von einem Abschnitt des Abgas-Durchlasses entspricht, der auf einer stromabwärtigen Seite ausgehend von dem Katalysator angeordnet ist; und die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser aus dem über den Abgas-Einlassdurchlass eingeführten Abgas abscheidet.
  15. Abgasreinigungsvorrichtung für die Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 14, wobei die Wasser-Zuführvorrichtung das Wasser aus dem über den Abgas-Einlassdurchlass eingeführten Abgas abscheidet, wenn NOx durch den Katalysator reduziert wird.
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