JP2016065512A - Ozone supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オゾン供給装置に関する。 The present invention relates to an ozone supply device.
従来より、内燃機関の排気通路のうちNOx触媒の上流部分に、還元剤としての炭化水素(燃料)を添加して、排気中のNOxをNOx触媒上で還元させて浄化するシステムが知られている。この種の燃料をオゾン環境下で部分酸化させて改質させると、NOx浄化率が向上する。そこで特許文献1には、排気通路に接続された送風管と、送風管へ空気を送風するエアポンプと、エアポンプにより送風される空気に含まれる酸素からオゾンを生成するオゾナイザと、を備えたオゾン供給装置が開示されている。これによれば、送風管へ噴射された燃料をオゾン環境下で改質できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a system in which hydrocarbon (fuel) as a reducing agent is added to an upstream portion of a NOx catalyst in an exhaust passage of an internal combustion engine, and NOx in the exhaust is reduced and purified on the NOx catalyst. Yes. When this type of fuel is partially oxidized and reformed in an ozone environment, the NOx purification rate is improved. Therefore,
しかしながら、オゾン供給装置の停止時に以下の問題が生じる、といった知見を本発明者らは得た。すなわち、オゾナイザによるオゾン生成を停止させてエアポンプを停止させた直後において、オゾナイザ内部や送風管にオゾンが残留する。この残留オゾンは、時間経過とともに送風管を逆流して、エアポンプの吸入口から大気へ放出されるおそれがある。特に高濃度のオゾンは人体に悪影響を及ぼすおそれがあるので、オゾンの大気放出は望ましくない。 However, the present inventors have found that the following problems occur when the ozone supply device is stopped. That is, immediately after the ozone generation by the ozonizer is stopped and the air pump is stopped, ozone remains in the ozonizer or in the air duct. This residual ozone may flow back through the air pipe over time and be released from the air pump inlet to the atmosphere. In particular, high concentrations of ozone may adversely affect the human body, so ozone release to the atmosphere is undesirable.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、オゾンの大気放出の抑制を図ったオゾン供給装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said problem, The objective is to provide the ozone supply apparatus aiming at suppression of atmospheric | air emission of ozone.
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。 The invention disclosed herein employs the following technical means to achieve the above object. Note that the reference numerals in parentheses described in the claims and in this section indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope of the invention. .
開示される第1の発明は、大気を吸入して送風するエアポンプ(30p)と、エアポンプにより送風される空気を内燃機関(10)の排気通路(10ex)へ導く送風管(23、26)と、送風管に設けられ、エアポンプにより送風される空気に含まれる酸素からオゾンを生成するオゾナイザ(30)と、オゾナイザによるオゾン生成を停止させた場合、そのオゾン生成停止時点から所定時間だけエアポンプによる送風を継続させた後に送風停止させるよう、エアポンプの作動を制御するエアポンプ制御手段(41a)と、を備えることを特徴とする。 The disclosed first invention includes an air pump (30p) that sucks and blows air and an air pipe (23, 26) that guides air blown by the air pump to an exhaust passage (10ex) of the internal combustion engine (10). When the ozone generation by the ozonizer (30) that is provided in the blower pipe and is generated by air contained in the air pumped by the air pump, and when the ozone generation by the ozonizer is stopped, the air blow by the air pump for a predetermined time from the time when the ozone generation is stopped. Air pump control means (41a) for controlling the operation of the air pump so as to stop the air blowing after continuing the operation.
この発明によれば、オゾン生成停止時点から所定時間だけエアポンプによる送風を継続させる期間が設けられる。そのため、オゾン生成停止時点においてオゾナイザ内部や送風管に残留しているオゾン(残留オゾン)は、上述した送風継続期間に排気通路へ押し出される。よって、送風継続期間に残留オゾンが掃気されるので、エアポンプ停止後に、残留オゾンがエアポンプの吸入口から大気へ放出されるおそれを抑制できる。 According to this invention, the period which continues ventilation by an air pump only for the predetermined time from the ozone production | generation stop time is provided. Therefore, the ozone (residual ozone) remaining in the ozonizer and the blower pipe at the time when the ozone generation is stopped is pushed out to the exhaust passage during the above-described blowing duration. Therefore, since residual ozone is scavenged during the ventilation period, it is possible to suppress the possibility that residual ozone is released from the air pump inlet to the atmosphere after the air pump is stopped.
開示される第2の発明は、大気を吸入して送風するエアポンプ(30p)と、エアポンプにより送風される空気を内燃機関(10)の排気通路(10ex)へ導く送風管(23、26)と、送風管のうちエアポンプの下流側部分に設けられ、エアポンプにより送風される空気に含まれる酸素からオゾンを生成するオゾナイザ(30)と、送風管のうちオゾナイザの上流側部分に設けられ、オゾナイザで生成されたオゾンが送風管を逆流することを防止するオゾン用逆止弁(30v)と、を備えることを特徴とする。 The disclosed second invention includes an air pump (30p) that sucks and blows air, and a blower pipe (23, 26) that guides air blown by the air pump to an exhaust passage (10ex) of the internal combustion engine (10). The ozonizer (30) for generating ozone from oxygen contained in the air blown by the air pump in the blower pipe, and the ozonizer in the upstream part of the ozonizer in the blower pipe, And an ozone check valve (30v) for preventing the generated ozone from flowing back through the blower pipe.
この発明によれば、送風管のうちオゾナイザの上流側部分にオゾン用逆止弁が設けられる。そのため、オゾン生成停止時点においてオゾナイザ内部に残留しているオゾン(残留オゾン)が、エアポンプ停止後に、送風管を逆流して大気へ放出されることを抑制できる。 According to this invention, the check valve for ozone is provided in the upstream side portion of the ozonizer in the blower pipe. Therefore, ozone remaining in the ozonizer at the time when ozone generation is stopped (residual ozone) can be prevented from flowing back into the air after the air pump is stopped to the atmosphere.
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。 Hereinafter, a plurality of modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, portions corresponding to the matters described in the preceding embodiment may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted. In each embodiment, when only a part of the configuration is described, the other configurations described above can be applied to other portions of the configuration.
(第1実施形態)
図1に示す燃焼システムは、以下に詳述する内燃機関10、過給機11、NOx浄化装置12、微粒子捕集装置(DPF13)、および還元剤添加装置を備える。燃焼システムは車両に搭載されたものであり、当該車両は、内燃機関10の出力を駆動源として走行する。内燃機関10は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであり、燃焼に用いる燃料には、炭化水素化合物である軽油を用いている。内燃機関10は、基本的にはリーン状態で燃焼させるように作動する。つまり、燃焼室に噴射された燃料と燃焼室に吸入される空気との比率である空燃比が、空気過剰に設定された状態で燃焼(リーン燃焼)させている。
(First embodiment)
The combustion system shown in FIG. 1 includes an
過給機11は、タービン11a、回転軸11bおよびコンプレッサ11cを備える。タービン11aは、内燃機関10の排気通路10exに配置され、排気の運動エネルギにより回転する。回転軸11bは、タービン11aおよびコンプレッサ11cの各インペラを結合することで、タービン11aの回転力をコンプレッサ11cに伝達する。コンプレッサ11cは、内燃機関10の吸気通路10inに配置され、吸気を圧縮して内燃機関10へ過給する。
The
吸気通路10inのうちコンプレッサ11cの下流側には、コンプレッサ11cで圧縮された吸気(加圧空気)を冷却する冷却器(図示せず)が配置されている。冷却器により冷却された圧縮吸気は、スロットルバルブ(図示せず)により流量調整され、内燃機関10が有する複数の燃焼室へ分配される。排気通路10exのうちタービン11aの下流側にはNOx浄化装置12が配置され、さらにその下流側にはDPF13(Diesel Particulate Filter)が配置されている。DPF13は、排気に含まれている微粒子を捕集する。
A cooler (not shown) for cooling the intake air (pressurized air) compressed by the
排気通路10exのうちNOx浄化装置12の上流側には、還元剤添加装置の供給管23が接続されている。この供給管23から排気通路10exへ、還元剤添加装置により生成された改質燃料が還元剤として添加される。改質燃料とは、還元剤として用いる炭化水素化合物(燃料)を部分的に酸化して、アルデヒド等の部分酸化炭化水素に改質したものであり、図3を用いて後に詳述する。また、還元剤添加装置は、供給管23から排気通路10exへオゾンを供給する機能を有しており、オゾン供給装置を提供する。
A
NOx浄化装置12は、ハウジング内にハニカム状の担体を収容して構成される。担体の表面にはコーティング材が設けられており、そのコーティング材には還元触媒が担持されている。NOx浄化装置12は、排気中のNOxを還元触媒上で改質燃料と反応させてN2に還元することで、排気に含まれているNOxを浄化する。なお、排気中にはNOxの他にO2(酸素)も含まれているが、改質燃料はO2存在下においてNOxと選択的に反応する。
The
還元触媒には、NOxを吸着する機能を有したものが用いられている。詳細には、還元反応が可能となる活性化温度よりも触媒温度が低い場合に、還元触媒は排気中のNOxを吸着する機能を発揮する。例えば、担体に担持された銀アルミナによる還元触媒により、NOx吸着機能を有したNOx浄化装置12が提供される。詳細には、担体表面にコーティングされたアルミナに、還元触媒としての銀を担持させた構造である。吸着されていたNOxは、触媒温度が活性化温度以上の場合には、還元触媒から脱離する。そして、脱離したNOxは改質燃料により還元されて浄化される。
A reduction catalyst having a function of adsorbing NOx is used. Specifically, when the catalyst temperature is lower than the activation temperature at which the reduction reaction is possible, the reduction catalyst exhibits a function of adsorbing NOx in the exhaust. For example, the
次に、改質燃料を生成して供給管23から排気通路10exへ添加する還元剤添加装置について説明する。還元剤添加装置は、以下に詳述する反応容器20、ヒータ21、噴射弁22、オゾナイザ30およびエアポンプ30pを備える。さらに還元剤添加装置は、以下に詳述する供給管23および送風管26を備え、さらに電子制御装置(ECU40)を備える。
Next, a reducing agent addition device that generates reformed fuel and adds it to the exhaust passage 10ex from the
オゾナイザ30は、内部に流通路32aを形成するハウジング32を備え、流通路32aには複数の電極31が配置されている。これらの電極31は、互いに平行に対向するように配置された平板形状であり、高電圧が印加される電極と接地電圧の電極とが交互に配置されている。電極31への電圧印加は、ECU40が備えるマイクロコンピュータ(マイコン41)により制御される。
The
オゾナイザ30のハウジング32には、エアポンプ30pにより送風された空気が流入する。エアポンプ30pは、遠心式のエアポンプであり、電動モータにより駆動されるインペラをケース内に収容して構成される。この電動モータはマイコン41により制御される。エアポンプ30pは、ケースに形成された吸入口30inから大気を吸入して加圧し、オゾナイザ30へ送風する。オゾナイザ30へ送風された空気は、ハウジング32内の流通路32aに流入し、電極31間の通路である電極間通路31aを流通する。
The air blown by the
オゾナイザ30は、送風管26を介して反応容器20に接続される。送風管26には、電磁駆動式の逆止弁26vが取り付けられている。逆止弁26vの開閉駆動はマイコン41により制御される。詳細には、逆止弁26vの弁体は全開位置と全閉位置とに切り替え制御される。したがって、エアポンプ30pを駆動させて逆止弁26vを開弁駆動させると、電極間通路31aを流通した空気は、送風管26、反応容器20および供給管23を順に流通して排気通路10exへ流入することとなる。つまり、供給管23および送風管26は、エアポンプ30pにより送風される空気を排気通路10exへ導く送風管を提供する。
The
反応容器20には、ヒータ21および噴射弁22が取り付けられており、反応容器20の内部には、流入口20inおよび流出口20outと連通する反応室20aが形成されている。ヒータ21は、通電により発熱する発熱部を有し、発熱部への通電はマイコン41により制御される。具体的には、発熱部への電力供給量をマイコン41がデューティ制御することにより、発熱量が制御される。発熱部は反応室20aに配置され、噴射弁22から反応室20aへ噴射された燃料を加熱する。反応室20aの温度は反応室温度センサ27により検出される。反応室温度センサ27は、検出した温度の情報(反応室温度Th)をECU40へ出力する。
A
噴射弁22は、噴孔が形成されたボデー、電気アクチュエータおよび弁体を有する。電気アクチュエータを通電オンさせると、弁体が開弁作動して噴孔から反応室20aへ燃料が噴射され、通電オフさせると弁体が閉弁作動して燃料噴射が停止される。マイコン41は、電気アクチュエータへの通電を制御することで、反応室20aへの単位時間当たりの燃料噴射量を制御する。図示しない燃料タンク内の液体燃料は、図示しない燃料ポンプにより噴射弁22へ供給される。燃料タンク内の燃料は、先述した燃焼用の燃料としても用いられており、内燃機関10の燃焼に用いる燃料と、還元剤として用いる燃料は共用される。
The
噴射弁22から反応室20aへ噴射された燃料は、発熱部に衝突し、加熱されて気化する。気化した燃料は、流入口20inから反応室20aへ流入した空気と混合される。その結果、空気中の酸素により気体燃料が部分的に酸化され、アルデヒド等の部分酸化炭化水素に改質される。このように改質された気体燃料(改質燃料)は、供給管23を通じて排気通路10exに流入する。
The fuel injected from the
さて、オゾナイザ30の電極31へ通電すると、電極31から放出された電子が、電極間通路31aの空気中に含まれる酸素分子に衝突する。すると、酸素分子からオゾンが生成される。つまり、オゾナイザ30は、放電により酸素分子をプラズマ状態にして、活性酸素としてのオゾンを生成する。したがって、オゾナイザ30への通電時には、送風管26を流通する空気にオゾンが含まれる。
When the
反応室20aでは以下に詳述する冷炎反応が生じている。この冷炎反応は、流入口20inから流入する空気中の酸素により気体燃料が部分的に酸化される反応である。このように部分的に酸化された燃料(改質燃料)の具体例として、燃料(炭化水素化合物)の一部がアルデヒド基(CHO)に酸化された状態の部分酸化物(例えばアルデヒド)が挙げられる。
In the
ここで、冷炎反応について図2および図3を用いて詳述する。 Here, the cold flame reaction will be described in detail with reference to FIGS.
図2は、燃料(ヘキサデカン)をヒータ21に噴き付けて気化させ、気化した燃料がヒータ21近傍に滞留して改質される現象を模擬したシミュレーション結果である。具体的には、気体燃料(ヘキサデカン)を430℃に暴露した場合における、暴露開始からの経過時間に対する各種物理量の変化を示す。すなわち、図中の(a)は雰囲気温度の変化を示す。(b)は、燃料(ヘキサデカン)のモル濃度の変化を示す。(c)は、酸化で消費された酸素分子、酸化で生成された水分子および二酸化炭素分子について、各々のモル濃度の変化を示す。(d)は、冷炎反応により生成された改質燃料であるアセトアルデヒドおよびプロピオンアルデヒドのモル濃度の変化を示す。燃料噴射開始時点での初期条件は、1気圧、ヘキサデカン濃度2200ppm、酸素濃度20%、二酸化炭素濃度9%、水濃度2%である。
FIG. 2 is a simulation result simulating a phenomenon in which fuel (hexadecane) is sprayed on the
図2に示されるように、燃料を噴射すると直ぐ、雰囲気温度が上昇するとともに燃料のモル濃度が減少し、かつ、改質燃料のモル濃度が増加している。この現象は、燃料が酸素に酸化されて発熱していることと、燃料から改質燃料が生成されていることを意味する。つまり、冷炎反応が生じていることを意味する。但し、このような温度上昇や各種モル濃度の変化は一時的なものであり、燃料噴射開始から4秒ほどの期間は、温度上昇やモル濃度の変化は現れない。 As shown in FIG. 2, as soon as fuel is injected, the ambient temperature increases, the molar concentration of the fuel decreases, and the molar concentration of the reformed fuel increases. This phenomenon means that the fuel is oxidized to oxygen and generates heat, and reformed fuel is generated from the fuel. That is, a cold flame reaction is occurring. However, such a temperature rise and changes in various molar concentrations are temporary, and during the period of about 4 seconds from the start of fuel injection, no temperature rise and no change in molar concentration appear.
そして、約4秒経過した時点で、雰囲気温度がさらに上昇するとともに改質燃料のモル濃度が減少し、かつ、二酸化炭素および水の生成量と、酸素の消費量が増加している。この現象は、改質燃料が酸素に酸化されて発熱していることと、改質燃料が完全燃焼して二酸化炭素および水が生成されていることを意味する。つまり、熱炎反応が生じていることを意味する。なお、冷炎反応による温度上昇量は、熱炎反応による温度上昇量よりも小さい。また、冷炎反応による酸素消費量は、熱炎反応による酸素消費量よりも少ない。 When about 4 seconds elapse, the atmospheric temperature further rises, the reformed fuel molar concentration decreases, and the amount of carbon dioxide and water produced and the amount of oxygen consumed increase. This phenomenon means that the reformed fuel is oxidized to oxygen and generates heat, and the reformed fuel is completely burned to generate carbon dioxide and water. That is, a hot flame reaction is occurring. Note that the amount of temperature increase due to the cold flame reaction is smaller than the amount of temperature increase due to the hot flame reaction. Moreover, the oxygen consumption by a cold flame reaction is less than the oxygen consumption by a hot flame reaction.
2段階で酸化反応が生じる場合には、冷炎反応が為されてから熱炎反応が開始されるまでの期間に、改質燃料が中間生成物として現れる。中間生成物には、アルデヒドやケトン等、様々な炭化水素化合物が具体例として挙げられる。図3では、アルデヒドが生成される主要な反応経路の一例を示す。 When the oxidation reaction occurs in two stages, the reformed fuel appears as an intermediate product during the period from the start of the cold flame reaction to the start of the hot flame reaction. Specific examples of the intermediate product include various hydrocarbon compounds such as aldehydes and ketones. FIG. 3 shows an example of a main reaction route through which aldehyde is generated.
先ず、図中の(1)に示すように、炭化水素(軽油)が酸素分子と反応して炭化水素ペルオキシラジカルが生成される。この炭化水素ペルオキシラジカルは、アルデヒドと炭化水素ラジカルに分解される((2)参照)。この炭化水素ラジカルと酸素分子とが反応して別の炭化水素ペルオキシラジカルが生成される((3)参照)。この炭化水素ペルオキシラジカルは、アルデヒドと炭化水素ラジカルに分解される((4)参照)。この炭化水素ラジカルと酸素分子とが反応して別の炭化水素ペルオキシラジカルが生成される((5)参照)。このように、炭素数を減らしながら繰り返し炭化水素ペルオキシラジカルが生成され、その生成の都度、アルデヒドが生成されていく。なお、熱炎反応では、燃料が完全燃焼して二酸化炭素と水が生成され、中間生成物は現れない。すなわち、冷炎反応により生成された中間生成物は、酸化されて二酸化炭素と水になる。 First, as shown in (1) in the figure, hydrocarbon (light oil) reacts with oxygen molecules to generate hydrocarbon peroxy radicals. This hydrocarbon peroxy radical is decomposed into an aldehyde and a hydrocarbon radical (see (2)). This hydrocarbon radical reacts with oxygen molecules to generate another hydrocarbon peroxy radical (see (3)). This hydrocarbon peroxy radical is decomposed into an aldehyde and a hydrocarbon radical (see (4)). This hydrocarbon radical reacts with oxygen molecules to generate another hydrocarbon peroxy radical (see (5)). In this way, hydrocarbon peroxy radicals are repeatedly generated while reducing the number of carbon atoms, and aldehydes are generated each time the carbon peroxy radical is generated. In the hot flame reaction, the fuel is completely burned to generate carbon dioxide and water, and no intermediate product appears. That is, the intermediate product produced by the cold flame reaction is oxidized to carbon dioxide and water.
図2に示すシミュレーションでは、暴露温度を430℃としていた。これに対し、さらに本発明者らは、暴露温度を異ならせてシミュレーションによる解析を実施した。その結果、暴露温度が530℃の場合には冷炎反応で留まる期間が殆ど無く、1段で酸化反応が完了する。暴露温度を330℃にすると、430℃にした場合に比べて冷炎反応の開始時期が遅くなる。暴露温度を230℃以下にすると、冷炎反応および熱炎反応のいずれもが生じなくなり、酸化反応が生じない。 In the simulation shown in FIG. 2, the exposure temperature was 430 ° C. On the other hand, the present inventors further conducted analysis by simulation with different exposure temperatures. As a result, when the exposure temperature is 530 ° C., there is almost no period of staying in the cold flame reaction, and the oxidation reaction is completed in one stage. When the exposure temperature is set to 330 ° C., the start time of the cold flame reaction is delayed as compared with the case where the exposure temperature is set to 430 ° C. When the exposure temperature is 230 ° C. or lower, neither a cold flame reaction nor a hot flame reaction occurs, and no oxidation reaction occurs.
図2に示すシミュレーションでは、噴射した燃料と供給される空気の比率である当量比を0.23としていた。これに対し、さらに本発明者らは、当量比を異ならせてシミュレーションによる解析を実施した。なお、当量比を厳密に定義すると、「実際の混合気が含む燃料の重量」を、「完全燃焼できる燃料の重量」で除算した値である。当量比を1.0にすると、冷炎反応で留まる期間が殆ど無く、1段で酸化反応が完了する。また、当量比を0.37にすると、当量比を0.23にした場合に比べて、冷炎反応の開始時期が早くなる。また、冷炎反応速度が速くなり、冷炎反応期間が短くなる。また、冷炎反応が終了した時点での雰囲気温度が高くなる。 In the simulation shown in FIG. 2, the equivalence ratio, which is the ratio between the injected fuel and the supplied air, is 0.23. On the other hand, the present inventors further performed analysis by simulation with different equivalence ratios. If the equivalence ratio is strictly defined, it is a value obtained by dividing "the weight of fuel contained in the actual air-fuel mixture" by "the weight of fuel capable of complete combustion". When the equivalence ratio is 1.0, there is almost no period of staying in the cold flame reaction, and the oxidation reaction is completed in one stage. In addition, when the equivalent ratio is 0.37, the start time of the cold flame reaction is earlier than when the equivalent ratio is 0.23. In addition, the cold flame reaction rate is increased and the cold flame reaction period is shortened. In addition, the atmospheric temperature at the time when the cold flame reaction ends is increased.
図4は、これらの解析結果をまとめて表したものである。つまり暴露温度(雰囲気温度)および当量比と、冷炎反応発生有無との関係を表しており、図4の横軸はヒータ温度(雰囲気温度)、縦軸は当量比を示す。図中のドットを付した領域は、2段酸化反応が生じる領域を表す。図示されるように、雰囲気温度が下限値よりも低い領域では、酸化反応が生じない無反応領域となる。雰囲気温度が下限値よりも高い場合であっても、当量比が1.0以上の領域であれば、1段で酸化反応が完了する1段酸化反応領域となる。 FIG. 4 summarizes these analysis results. That is, the relationship between the exposure temperature (atmosphere temperature) and the equivalence ratio and the presence / absence of the occurrence of a cold flame reaction is shown. The horizontal axis in FIG. A region with dots in the figure represents a region where a two-stage oxidation reaction occurs. As shown in the figure, in the region where the ambient temperature is lower than the lower limit value, it becomes a non-reactive region where no oxidation reaction occurs. Even if the atmospheric temperature is higher than the lower limit, if the equivalent ratio is in the region of 1.0 or more, it becomes a one-step oxidation reaction region where the oxidation reaction is completed in one step.
また、2段酸化反応領域と1段酸化反応領域との境界線は、雰囲気温度および当量比に応じて変化する。つまり、雰囲気温度が所定の温度範囲であり、かつ、当量比が所定の当量比範囲である場合に、2段酸化反応が生じる。これらの温度範囲および当量比範囲は、図4中のドットを付した領域の範囲に相当する。所定の温度範囲のうち最適温度(例えば370℃)に雰囲気温度を調整すると、上記境界線における当量比が最大値(例えば1.0)となる。したがって、冷炎反応を早期に生じさせるには、ヒータ温度を最適温度に調整し、当量比を1.0にすればよい。但し、当量比が1.0を超えると冷炎反応が生じなくなるので、1.0よりも余裕分だけ小さい値に当量比を調整することが望ましい。 Further, the boundary line between the two-stage oxidation reaction region and the first-stage oxidation reaction region varies depending on the ambient temperature and the equivalence ratio. That is, a two-stage oxidation reaction occurs when the ambient temperature is in a predetermined temperature range and the equivalent ratio is in a predetermined equivalent ratio range. These temperature range and equivalent ratio range correspond to the range of the region with dots in FIG. When the atmospheric temperature is adjusted to an optimum temperature (for example, 370 ° C.) within a predetermined temperature range, the equivalent ratio at the boundary line becomes the maximum value (for example, 1.0). Therefore, in order to cause the cold flame reaction at an early stage, the heater temperature is adjusted to the optimum temperature and the equivalence ratio is set to 1.0. However, since the cold flame reaction does not occur when the equivalent ratio exceeds 1.0, it is desirable to adjust the equivalent ratio to a value smaller than the margin by 1.0.
図2に示すシミュレーションでは、空気中のオゾン濃度をゼロにしている。これに対し、さらに本発明者らは、空気中のオゾン濃度を異ならせたシミュレーションによる解析を実施した。このシミュレーションでの初期条件は、1気圧、ヘキサデカン濃度2200ppm、雰囲気温度330℃である。その結果、オゾン濃度が大きいほど、冷炎反応の開始時期が早くなることが確認された。このようなオゾンによる現象は以下の理由により生じる。すなわち、図3中の(1)(3)(5)では、炭化水素ラジカルと酸素分子とが反応しているが、空気中にオゾンが含まれている場合にはこの反応が促進され、アルデヒドが短時間で生成されることとなる。 In the simulation shown in FIG. 2, the ozone concentration in the air is zero. On the other hand, the present inventors further performed an analysis by simulation with different ozone concentrations in the air. The initial conditions in this simulation are 1 atm, hexadecane concentration 2200 ppm, and ambient temperature 330 ° C. As a result, it was confirmed that the start time of the cold flame reaction was earlier as the ozone concentration was higher. Such a phenomenon caused by ozone occurs for the following reason. That is, in (1), (3), and (5) in FIG. 3, hydrocarbon radicals and oxygen molecules react, but when ozone is contained in the air, this reaction is promoted, and aldehyde Will be generated in a short time.
ECU40が備えるマイコン41は、プログラムを記憶する記憶装置と、記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置と、を備える。ECU40は、アクセルペダル踏込量(エンジン負荷)、機関回転速度(エンジン回転数)、吸気圧、排気圧等の各種検出値に基づき、内燃機関10の作動を制御する。
The
さらにECU40は、反応室温度センサ27、触媒温度センサ42および排気圧センサ43により検出された物理量に基づき、還元剤添加装置の作動を制御する。なお、触媒温度センサ42は、NOx浄化装置12に取り付けられ、還元触媒の雰囲気温度(触媒温度)を検出する。排気圧センサ43は、排気管に取り付けられ、排気通路10exのうち供給管23が接続される部分での排気の圧力(排気圧)を検出する。
Further, the
概略、ECU40は以下のように還元剤添加装置の作動を制御する。すなわち、排気圧に基づき、還元剤添加装置の運転と停止制御とを切り替える。また、上記装置を運転するにあたり、反応室温度Thに基づき、排気通路10exへ還元剤を供給する還元剤供給制御とオゾンを供給するオゾン供給制御とを切り替える。また、還元剤添加制御を実施するにあたり、反応室温度Thに基づき、強酸化制御、弱酸化制御および酸化停止制御を切り替える。
In general, the
具体的には、内燃機関10の作動期間中、図5に示す手順のプログラムをマイコン41が所定周期で繰り返し実行することで、還元剤添加装置の作動を制御する。先ず、図5のステップS10において、排気圧センサ43により検出された排気管内の圧力(排気圧)が、所定の閾値Pth未満であるか否かを判定する。閾値Pthは、エアポンプ30pによる最大吐出圧、または最大吐出圧よりも僅かに小さい値に設定されている。排気圧が閾値Pth未満であれば、エアポンプ吐出圧に比べて排気圧が十分に小さく、燃料またはオゾンを含んだ空気を排気通路10exへ供給可能であるとみなすことができる。
Specifically, during the operation period of the
ステップS10により排気圧が閾値Pth未満ではないと否定判定された場合、つまりエアポンプ30pによる排気通路10exへの供給ができないと判定されれば、ステップS18において還元剤添加装置の作動を停止させる全停止制御を実施する。全停止制御は、オゾンおよび還元剤のいずれについても排気通路10exへの供給を停止させる制御であり、詳細については図7を用いて後述する。
If it is determined in step S10 that the exhaust pressure is not less than the threshold value Pth, that is, if it is determined that the supply to the exhaust passage 10ex by the
一方、ステップS10により排気圧が閾値Pth未満と判定された場合、つまりエアポンプ30pによる排気通路10exへの供給が可能と判定されれば、ステップS11において、触媒温度が所定温度T1より高温であるか否かを判定する。所定温度T1より低温であると判定された場合、続くステップS12において、触媒温度が第2所定温度T2より高温であるか否かを判定する。第2所定温度より低温であると判定された場合、続くステップS13において、触媒温度が活性化温度T3より高温であるか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined in step S10 that the exhaust pressure is less than the threshold value Pth, that is, if it is determined that supply to the exhaust passage 10ex by the
所定温度T1および第2所定温度T2は、活性化温度T3より高温に設定されている。所定温度T1は、第2所定温度T2より高温に設定されている。例えば、活性化温度T3が250℃である場合、第2所定温度T2を350℃、所定温度T1を400℃に設定する。ここで、還元触媒の活性化温度T3とは、還元触媒上でNOxを還元浄化できる最低温度のことである。 The predetermined temperature T1 and the second predetermined temperature T2 are set to be higher than the activation temperature T3. The predetermined temperature T1 is set to be higher than the second predetermined temperature T2. For example, when the activation temperature T3 is 250 ° C., the second predetermined temperature T2 is set to 350 ° C., and the predetermined temperature T1 is set to 400 ° C. Here, the activation temperature T3 of the reduction catalyst is the lowest temperature at which NOx can be reduced and purified on the reduction catalyst.
ステップS11、S12、S13の判定により、触媒温度が活性化温度T3より低温と判定された場合、ステップS14にてオゾン供給制御を実施する。触媒温度が活性化温度T3より高温、かつ第2所定温度T2より低温と判定された場合、ステップS15にて強酸化制御を実施する。触媒温度が第2所定温度T2より高温、かつ所定温度T1より低温と判定された場合、ステップS16にて弱酸化制御を実施する。触媒温度が所定温度T1より高温と判定された場合、ステップS17にて酸化停止制御を実施する。 If it is determined in steps S11, S12, and S13 that the catalyst temperature is lower than the activation temperature T3, ozone supply control is performed in step S14. When it is determined that the catalyst temperature is higher than the activation temperature T3 and lower than the second predetermined temperature T2, strong oxidation control is performed in step S15. When it is determined that the catalyst temperature is higher than the second predetermined temperature T2 and lower than the predetermined temperature T1, weak oxidation control is performed in step S16. When it is determined that the catalyst temperature is higher than the predetermined temperature T1, oxidation stop control is performed in step S17.
図5のステップS14にてオゾン供給制御が実施されると、予め設定されている電力量でエアポンプ30pを作動させるとともに、予め設定されている電力量でオゾナイザ30の電極31へ通電して放電を生じさせる。また、ヒータ21への通電を停止させるとともに、噴射弁70への通電を停止させて燃料噴射を停止させる。
When the ozone supply control is performed in step S14 of FIG. 5, the
以上に説明したオゾン供給制御によれば、オゾナイザ30でオゾンが生成され、生成されたオゾンは、23供給管23および送風管26を通じて排気通路10exへ添加される。ここで、ヒータ21への通電を実施していると、オゾンは加熱されて崩壊する。また、燃料噴射を実施していると、オゾンは燃料と反応してしまう。これらの点を鑑み、オゾン生成モードではヒータ21による加熱を停止させ、かつ、燃料噴射を停止させているので、オゾンが燃料と反応することや加熱崩壊を回避できる。よって、生成したオゾンがそのまま排気通路10exへ添加されることとなる。
According to the ozone supply control described above, ozone is generated by the
図5のステップS15に係る強酸化制御では、図6に示すサブルーチン処理を実施する。先ず、図6のステップS20において、反応室温度センサ27による検出値(反応室温度Th)を取得する。続くステップS21では、取得した反応室温度Thが、予め設定しておいた目標温度Ttrgと一致するよう、ヒータ21をフィードバック制御する。目標温度Ttrgは、図4に示す2段酸化反応領域のうち、当量比が最大となる雰囲気温度(例えば370℃)に設定されている。
In the strong oxidation control according to step S15 in FIG. 5, a subroutine process shown in FIG. 6 is performed. First, in step S20 of FIG. 6, a detection value (reaction chamber temperature Th) by the reaction
続くステップS22では、NOx浄化装置12へ流入したNOxの全てを還元するにあたり、過不足なくNOx浄化装置12へ供給するための還元剤添加量を、目標燃料量Ftrgとして設定する。上記目標燃料量Ftrgとは、単位時間当たりにNOx浄化装置12へ供給する燃料の質量である。
In subsequent step S22, when all the NOx flowing into the
具体的には、以下に説明するNOx流入量および触媒温度に基づき、目標燃料量Ftrgを設定する。上記NOx流入量とは、単位時間当たりにNOx浄化装置12へ流入するNOxの質量である。例えば、内燃機関10の運転状態に基づき、NOx流入量を推定できる。そして、NOx流入量が多いほど、目標燃料量Ftrgを増大させる。また、触媒温度に応じて還元触媒上でNOxが還元される量(還元力)が異なってくるので、触媒温度による還元力の違いに応じて目標燃料量Ftrgを設定する。
Specifically, the target fuel amount Ftrg is set based on the NOx inflow amount and the catalyst temperature described below. The NOx inflow amount is the mass of NOx flowing into the
続くステップS23では、ステップS22で設定した目標燃料量Ftrgに基づき、噴射弁22の作動を制御して燃料噴射を実施する。具体的には、目標燃料量Ftrgが多いほど噴射弁22の開弁時間を長くする。或いは、今回の噴射終了から次回の噴射開始までのインターバルを短くする。
In the subsequent step S23, fuel injection is performed by controlling the operation of the
続くステップS24では、反応室温度Thに基づき、冷炎反応を生じさせるように目標当量比φtrgを算出する。具体的には、2段酸化反応領域における当量比の最大値であって、雰囲気温度に対応する当量比の最大値、またはその最大値から所定の余裕分だけ減算した値を、目標当量比φtrgとしてマップ化してマイコン41に記憶させておく。検出された反応室温度Thに対応する目標当量比φtrgを、マップを参照して算出する。上述の如く余裕分を見込んで目標当量比φtrgを設定することにより、実際の当量比が目標当量比φtrgより大きくなったとしても、上記当量比の最大値を超えるおそれを低減でき、冷炎反応にとどまらず熱炎反応にまで至るおそれを低減できる。
In the subsequent step S24, the target equivalent ratio φtrg is calculated so as to cause a cold flame reaction based on the reaction chamber temperature Th. Specifically, a maximum value of the equivalent ratio in the two-stage oxidation reaction region, which is a maximum value of the equivalent ratio corresponding to the ambient temperature, or a value obtained by subtracting a predetermined margin from the maximum value is a target equivalent ratio φtrg. As a map and stored in the
続くステップS25では、ステップS24で設定した目標当量比φtrg、およびステップS22で設定した目標燃料量Ftrgに基づき、目標空気量Atrgを算出する。具体的には、φtrg=Ftrg/Atrgとなるように目標空気量Atrgを算出する。続くステップS26では、ステップS25で算出した目標空気量Atrgに基づき、エアポンプ30pの作動を制御する。具体的には、目標空気量Atrgが大きいほど、エアポンプ30pへの通電デューティ比を増大させる。
In the subsequent step S25, the target air amount Atrg is calculated based on the target equivalent ratio φtrg set in step S24 and the target fuel amount Ftrg set in step S22. Specifically, the target air amount Atrg is calculated so that φtrg = Ftrg / Atrg. In the following step S26, the operation of the
上述のごとく目標燃料量Ftrgに応じて目標空気量Atrgを設定するとともに目標温度Ttrgを設定して、エアポンプ30pおよびヒータ21を制御することにより、反応室温度Thおよび当量比は、2段酸化反応領域に調整される。よって、冷炎反応を生じさせて先述した改質燃料が生成される。反応室温度Thが調整される温度範囲の下限は、1段酸化領域および2段酸化領域と無反応領域との境界線となる260℃である。上記温度範囲の上限は、1段酸化領域と2段酸化領域の境界線のうちの最大温度である。当量比が調整される範囲の上限は、1段酸化領域と2段酸化領域の境界線のうちの最大値であって、370℃に対応する当量比である。
As described above, the target air amount Atrg is set according to the target fuel amount Ftrg and the target temperature Ttrg is set, and the
続くステップS27では、反応容器20内での燃料の濃度に応じて、オゾナイザ30への供給電力を制御する。詳細には、目標燃料量Ftrgに基づき目標オゾン量Otrgを算出する。具体的には、気化室25aにおけるオゾン濃度の燃料濃度に対する比率が所定値(例えば0.2)となるように、目標オゾン量Otrgを算出する。例えば、所定時間(例えば0.02秒)内に冷炎反応を完了させるよう、上記比率を設定する。また、還元触媒が低温であるほど目標オゾン量Otrgを増加させるように設定する。
In the subsequent step S27, the power supplied to the
そして、目標空気量Atrgおよび目標オゾン量Otrgに基づき、オゾナイザ30への目標通電量Ptrgを算出する。具体的には、目標空気量Atrgが多いほど、電極間通路21aでの空気の滞留時間が短くなるので、目標通電量Ptrgを大きくする。また、目標オゾン量Otrgが多いほど、目標通電量Ptrgを大きくする。次に、目標通電量Ptrgに基づき、オゾナイザ30への通電量を制御する。具体的には、目標通電量Ptrgが大きいほど、オゾナイザ30への通電デューティ比を増大させる。或いは、今回の通電終了から次回の通電開始までのインターバルを短くする。
Then, based on the target air amount Atrg and the target ozone amount Otrg, a target energization amount Ptrg to the
このようなステップS27の処理を実行することにより、オゾンが生成され、そのオゾンが反応容器20内に供給されるので、冷炎反応の開始時期の早期化と冷炎反応時間の短縮化が図られる。よって、反応容器20内での燃料の滞留時間が短くなるように反応容器20を小型化しても、上記滞留時間内に冷炎反応が完了するようにできる。よって、反応容器20の小型化を図ることができる。続くステップS28では、逆止弁26vを開弁制御する。
By executing the process in step S27, ozone is generated and supplied to the
このように、図6の強酸化制御によれば、オゾナイザ30で生成されたオゾン、空気中の酸素、およびヒータ21により気化された燃料が混合され、オゾンが存在する環境下で燃料が部分酸化される。これに対し、図5のステップS16による弱酸化制御では、オゾナイザ30を停止させてオゾン生成を停止させることで、オゾンが存在しない環境下で燃料が部分酸化される。また、ステップS17による酸化停止制御では、オゾナイザ30およびヒータ21を停止させて、オゾン生成と燃料加熱を停止させることで、酸素やオゾンによる酸化が為されることなく部分酸化していない燃料が、排気通路10exへ添加される。そして、このように添加された燃料は、排気通路10exまたはNOx浄化装置12の内部で高温の排気に晒されて部分酸化する。
As described above, according to the strong oxidation control of FIG. 6, the ozone generated by the
より詳細に説明すると、弱酸化制御では、図6に示すステップS20〜S26と同様の処理を実施しつつ、ステップS27の処理を廃止している。つまり、ステップS21、S23、S26、S28によるヒータ制御、燃料噴射制御、エアポンプ制御、開弁制御、およびステップS22、S24、S25による目標燃料量Ftrg、目標当量比φtrg、目標空気量Atrgの設定を実施する。但し、ステップS27による放電制御を実施せず、オゾナイザ30への通電を停止させてオゾン生成を停止させる。
More specifically, in the weak oxidation control, the process of step S27 is abolished while performing the same process as steps S20 to S26 shown in FIG. That is, the heater control, fuel injection control, air pump control, valve opening control in steps S21, S23, S26, and S28, and the target fuel amount Ftrg, target equivalent ratio φtrg, and target air amount Atrg in steps S22, S24, and S25 are set. carry out. However, the discharge control in step S27 is not performed, and energization to the
また、酸化停止制御では、図6に示すS20、S22〜S26と同様の処理を実施しつつ、図6のステップS21、S27の処理を廃止している。つまり、ステップS23、S26、S28による燃料噴射制御、エアポンプ制御、開弁制御、およびステップS22、S24、S25による目標燃料量Ftrg、目標当量比φtrg、目標空気量Atrgの設定を実施する。但し、ステップS27による放電制御を実施せず、オゾナイザ30への通電を停止させてオゾン生成を停止させる。また、ステップS21によるヒータ制御を実施せず、ヒータ21への通電を停止させて燃料の加熱を停止させる。
Further, in the oxidation stop control, the processes in steps S21 and S27 in FIG. 6 are abolished while the processes similar to S20 and S22 to S26 shown in FIG. 6 are performed. That is, fuel injection control, air pump control, valve opening control in steps S23, S26, and S28, and setting of the target fuel amount Ftrg, target equivalent ratio φtrg, and target air amount Atrg in steps S22, S24, and S25 are performed. However, the discharge control in step S27 is not performed, and energization to the
図7は、図5のステップS18による全停止制御のサブルーチン処理を示す。なお、図6の処理は所定周期で繰返し実行されるのに対し、図7の処理は、オゾン供給制御、強酸化制御、弱酸化制御、および酸化停止制御のいずれかの制御の実施中に、ステップS10にて否定判定された場合に、1回だけ実行される。 FIG. 7 shows a subroutine process of the all stop control in step S18 of FIG. 6 is repeatedly executed at a predetermined cycle, while the process of FIG. 7 is performed during the execution of any of the ozone supply control, strong oxidation control, weak oxidation control, and oxidation stop control. If a negative determination is made in step S10, it is executed only once.
先ず、図7のステップS30において、内燃機関10が運転中であるか否かを判定する。運転中でないと否定判定された場合には、ステップS33にてヒータ21への通電を停止させる。一方、運転中であると判定されれば、続くステップS31において、反応室温度センサ27により検出された反応室温度Thを取得する。続くステップS32では、取得した反応室温度Thが、予め設定しておいた所定温度Tpと一致するよう、ヒータ21をフィードバック制御する。例えば、所定温度Tpは想定される温度の最大値に設定されている。これにより、排気圧が閾値Pth未満にまで低下してヒータ21による加熱を開始する際に、反応室温度Thを目標温度Ttrgにすることを迅速にできる。
First, in step S30 of FIG. 7, it is determined whether or not the
続くステップS34では、噴射弁22への通電を停止させて燃料噴射を停止させる。続くステップS35では、オゾナイザ30への通電を停止させてオゾン生成を停止させる。なお、弱酸化制御または酸化停止制御から全停止制御に切り替わって図7の処理を実行している場合には、ステップS35にてオゾン生成の停止が継続されることとなる。
In continuing step S34, electricity supply to the
続くステップS36では、オゾナイザ停止時間が所定時間Eth以上であるか否かを判定する。換言すれば、オゾン生成停止時点から所定時間Ethが経過したか否かを判定する。所定時間Ethが経過したと判定された場合には、続くステップS39にてエアポンプ30pへの通電を停止させて送風を停止させる。そして、続くステップS40にて、排気用逆止弁26vを閉弁制御する。なお、弱酸化制御または酸化停止制御から全停止制御に切り替わって図7の処理を実行している場合には、全停止制御の開始時点をオゾン生成停止時点とみなす。この場合には、全停止制御の開始時点から所定時間Ethが経過したか否かを判定することとなる。
In a succeeding step S36, it is determined whether or not the ozonizer stop time is equal to or longer than the predetermined time Eth. In other words, it is determined whether or not the predetermined time Eth has elapsed since the ozone generation stop point. If it is determined that the predetermined time Eth has elapsed, energization to the
一方、所定時間Ethが経過していないと否定判定された場合には、続くステップS37にて目標空気量Atrgを最大値に設定する。続くステップS38では、ステップS37で設定した目標空気量Atrgに基づきエアポンプ30pへの通電量を制御して、エアポンプ30pを最大風量で作動させる。その後、ステップS36の処理を再度実行する。これにより、オゾン生成停止時点から所定時間Ethが経過するまでの期間は、エアポンプ30pを最大風量で作動させ、所定時間Ethに達した時点でエアポンプ30pを停止させる。このように、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethだけエアポンプ30pによる送風を継続させた後に送風停止させるよう、エアポンプ30pの作動を制御している時のマイコン41は、エアポンプ制御手段41a(図1参照)を提供する。
On the other hand, if it is determined that the predetermined time Eth has not elapsed, the target air amount Atrg is set to the maximum value in the subsequent step S37. In the following step S38, the energization amount to the
図8は、排気圧Pexが閾値Pthを跨いで変動することで、ステップS16による強酸化制御とステップS18による全停止制御とが繰返し切り替わっている状態を示す一例である。つまり、(a)欄に示す如く車速が変化して(b)欄に示す如く排気圧Pexが変化すると、ステップS10による判定結果が切り替わる。この判定変化に伴い全停止制御が実施されると、オゾナイザ30への通電状態およびエアポンプ30pによる送風量は、(c)(d)欄に示す如く変化する。すなわち、排気圧Pexが閾値Pth未満の状態で強酸化制御を実施している最中に、符号taに示す時点で排気圧Pexが閾値Pth以上に変化すると、オゾナイザ30への通電がオンからオフに切り替わる。
FIG. 8 is an example showing a state in which the strong oxidation control in step S16 and the full stop control in step S18 are repeatedly switched as the exhaust pressure Pex fluctuates across the threshold value Pth. That is, when the vehicle speed changes as shown in the (a) column and the exhaust pressure Pex changes as shown in the (b) column, the determination result in step S10 is switched. When the total stop control is performed in accordance with this determination change, the energization state of the
すると、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethが経過するまでは、エアポンプ30pの作動が継続される。この送風継続期間では送風量が最大になる。図8の例では、オゾン生成停止時点taでは送風量が最大になっていないので、オゾン生成停止時点taに比べて送風継続期間の送風量は増大している。そして、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethが経過した時点tbでエアポンプ30pの作動を停止させ、送風量を速やかに低下させている。
Then, the operation of the
以上により、本実施形態によれば、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethだけ、エアポンプ30pによる送風を継続させる期間が設けられる。そのため、オゾン生成停止時点taにおいて残留しているオゾンは、送風継続期間(所定時間Eth)に排気通路10exへ押し出されて掃気される。よって、エアポンプ30p停止後に、残留オゾンがエアポンプ30pの吸入口30inから大気へ放出されるおそれを抑制できる。なお、上述した残留オゾンは、オゾナイザ30のハウジング32内部や、送風管26、エアポンプ30pのケース内部に残留しているオゾンのことである。
As described above, according to the present embodiment, there is provided a period in which air blowing by the
さらに本実施形態によれば、エアポンプ制御手段41aは、オゾン生成停止時点taからエアポンプ30pによる送風を継続させる期間(所定時間Eth)では、送風量を最大にするようにエアポンプ30pの作動を制御する。ここで、送風継続期間の送風量を少量にすると、エアポンプ30pによる送風圧力を超える程に排気圧Pexが急上昇した場合、排気が供給管23に逆流し、掃気が不十分になるリスクが懸念される。この懸念に対し本実施形態では、送風継続期間の送風量を最大にするので、掃気が不十分になるリスクを低減できる。
Further, according to the present embodiment, the air pump control means 41a controls the operation of the
さらに本実施形態によれば、排気通路10ex内の圧力(排気圧Pex)が所定圧(閾値Pth)以上であることに基づいて、オゾナイザ30によるオゾン生成を停止させる。そのため、最大送風圧力が閾値Pthを大きく超えた大型のエアポンプ30pを採用することを回避できる。よって、エアポンプ30pの小型化と、エアポンプ30pの消費電力低減を図ることができる。そして、このように高排気圧の場合にオゾン生成を停止させる場合には、図8(b)に例示する如くオゾン生成停止後に排気圧Pexがさらに上昇する可能性が高い。よって、上述した送風量を最大にすることによる効果が顕著に発揮される。なお、高排気圧の場合には、触媒温度が高く、オゾンが要求される機会が少ない。そのため、上述の如く高排気圧の場合にオゾン生成を停止させても、オゾン供給制御および強酸化制御の実施機会は殆ど減らない。
Furthermore, according to the present embodiment, the ozone generation by the
さらに本実施形態によれば、送風管26のうちオゾナイザ30の下流側部分に設けられ、供給管23および送風管26を通じてオゾナイザ30へ排気が流入することを防止する排気用逆止弁26vを備える。そのため、オゾナイザ30が排気に晒されて劣化することを抑制できる。上記劣化の具体例としては、未燃焼の燃料成分等の排気に含まれる汚物が電極31に付着して、放電状態が悪化することが挙げられる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
さらに本実施形態によれば、オゾンを生成していない弱酸化制御または酸化停止制御の実施後に全停止制御を実施する場合にも、排気用逆止弁26vを閉弁制御する前に、所定時間Ethだけ送風が継続される。そのため、反応室20a内に残留する気体燃料も、所定時間Ethに排気通路10exへ押し出されて掃気される。
Furthermore, according to this embodiment, even when the total stop control is performed after the execution of the weak oxidation control or the oxidation stop control that does not generate ozone, the
さらに本実施形態によれば、還元触媒は少なくとも銀を含む物質である。具体的には、担体にコーティングされたアルミナ上に銀触媒が担持されている。このように銀触媒を採用することで、例えば白金触媒を採用した場合に比べて図3の部分酸化反応が生じやすくなる。よって、銀触媒を採用する本実施形態によれば、白金触媒を採用した場合に比べてNOx浄化率を向上できる。特に、触媒温度Tcatが活性化している温度領域のうち、低温の領域において、NOx浄化率向上の効果が顕著に発揮されるようになる。 Furthermore, according to this embodiment, the reduction catalyst is a substance containing at least silver. Specifically, a silver catalyst is supported on alumina coated on a carrier. By employing a silver catalyst in this way, the partial oxidation reaction of FIG. 3 is more likely to occur than when a platinum catalyst is employed, for example. Therefore, according to this embodiment that employs a silver catalyst, the NOx purification rate can be improved as compared with the case where a platinum catalyst is employed. In particular, the effect of improving the NOx purification rate is remarkably exhibited in the low temperature region of the temperature region where the catalyst temperature Tcat is activated.
さらに本実施形態では、ヒータ21により所定温度以上に加熱された還元剤を、空気中に含まれる酸素により部分的に酸化させて改質する。これによれば、燃料が部分酸化することを容易に実現でき、還元剤の改質を容易に実現できる。また、ヒータ21で燃料を加熱することにより、炭素数の少ない炭化水素化合物に燃料を分解させるクラッキングが生じるようになる。そして、クラッキングにより炭素数が少なくなった炭化水素は沸点が低くなるので、気化した燃料が液体に戻ることが抑制される。
Furthermore, in this embodiment, the reducing agent heated to a predetermined temperature or higher by the
さらに本実施形態では、オゾナイザ30を備え、強酸化制御により冷炎反応を生じさせる時には、オゾナイザ30により生成されたオゾンを供給する。そのため、冷炎反応の開始時期の早期化と、冷炎反応時間の短縮化を図ることができる。よって、反応室20aでの燃料の滞留時間が短くなるように反応容器20を小型化しても、上記滞留時間内に冷炎反応が完了するようにできる。よって、反応容器20の小型化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに本実施形態では、触媒温度Tcatが活性化温度よりも低温の場合には、噴射弁22による燃料噴射を停止させつつ、オゾナイザ30により生成されたオゾンを空気通路23bへ供給させることで、排気通路10exへオゾンを添加する。これによれば、NOx浄化装置12の還元触媒が活性化していないにも拘わらず還元剤を添加することを防止できる。そして、オゾンの添加により、排気中のNOをNO2に酸化させてNOx浄化触媒に吸着させるので、NOx浄化装置12へのNOx吸着量を増大できる。
Furthermore, in the present embodiment, when the catalyst temperature Tcat is lower than the activation temperature, the fuel generated by the
(第2実施形態)
上記第1実施形態では、オゾンを供給する機能を有した還元剤添加装置が、本発明に係るオゾン供給装置を提供している。これに対し本実施形態では、図1に示す反応容器20、ヒータ21および噴射弁22を廃止した装置であって、図9に示すオゾン供給装置を提供している。このオゾン供給装置は、オゾナイザ30、エアポンプ30p、送風管26、供給管23、排気用逆止弁26vおよびECU40を備える。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the reducing agent addition device having a function of supplying ozone provides the ozone supply device according to the present invention. In contrast, in the present embodiment, the ozone supply device shown in FIG. 9 is provided, which is a device in which the
また、本実施形態による制御では、図5、図6および図7に示す処理内容を次のように変更している。すなわち、図5に示すステップS11、S12の判定を廃止するとともに、ステップS15、S16、S17による還元剤供給の制御を廃止する。なお、ステップS13にて触媒温度がT3より大きいと判定された場合には、ステップS18の全停止制御を実施する。 In the control according to the present embodiment, the processing contents shown in FIGS. 5, 6, and 7 are changed as follows. That is, the determinations in steps S11 and S12 shown in FIG. 5 are abolished, and the reducing agent supply control in steps S15, S16, and S17 is abolished. When it is determined in step S13 that the catalyst temperature is higher than T3, the full stop control in step S18 is performed.
また、図6に示すステップS20、S21、S22、S25の処理を廃止する。ステップS26のエアポンプ制御に用いる目標空気量Atrgは、排気中のNO濃度に応じて設定される。ステップS27では、排気中のNO濃度に応じてオゾナイザ30への供給電力が制御される。要するに、排気中のNO濃度が高いほど、供給するオゾンの量を増大させる。
Further, the processing of steps S20, S21, S22, and S25 shown in FIG. 6 is abolished. The target air amount Atrg used for the air pump control in step S26 is set according to the NO concentration in the exhaust. In step S27, the power supplied to the
また、図7に示すステップS30〜S34を廃止する。そして、ステップS36〜S40では第1実施形態と同様にして、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethはエアポンプ30pによる継続送風を実施し、その後に排気用逆止弁26vを閉弁制御する。したがって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様にして、残留オゾンを掃気でき、残留オゾンがエアポンプ30pの吸入口30inから大気へ放出されるおそれを抑制できる。
Also, steps S30 to S34 shown in FIG. 7 are abolished. In steps S36 to S40, as in the first embodiment, the continuous air blowing by the
(第3実施形態)
本実施形態に係る還元剤添加装置は、図10に示す加圧空気配管25および調量弁25vを備える。加圧空気配管25の上流端部は、吸気通路10inのうちタービン11aの下流側部分に接続され、加圧空気配管25の下流端部は、送風管26のうち排気用逆止弁26vの下流側かつ流入口20inの上流側に接続されている。
(Third embodiment)
The reducing agent addition apparatus according to this embodiment includes a
加圧空気配管25には、電磁駆動式の調量弁25vが取り付けられている。調量弁25vの開閉駆動はマイコン41により制御される。したがって、調量弁25vを開弁駆動させると、吸気通路10inを流通する加圧空気の一部は、加圧空気配管25、反応容器20および供給管23を順に流通して排気通路10exへ流入することとなる。このような調量弁25vの開弁時には、排気用逆止弁26vを閉弁制御して、加圧空気が送風管26を通じてオゾナイザ30およびエアポンプ30pへ流入することが防止される。
An electromagnetically driven
排気用逆止弁26vの弁体は、全開位置と全閉位置とに切り替え制御される。一方、調量弁25vの弁体については、反応容器20へ流入させる加圧空気の流量を調整するように弁体の開度位置が制御(調量制御)される。また、排気用逆止弁26vおよび調量弁25vの両方を同時に開弁させることのないよう、排気用逆止弁26vおよび調量弁25vの一方を開弁させる場合には他方を閉弁させるようにマイコン41は制御する。
The valve body of the
マイコン41は、触媒温度および排気圧に基づき、エアポンプモードと過給機モードとを切り替えるように制御する。エアポンプモードとは、送風管26を通じて、エアポンプ30pから送風される空気を反応室20aへ供給するモードである。エアポンプモードでは、オゾナイザ30により生成されたオゾンを含んだ含オゾン空気をエアポンプ30pで供給する場合と、オゾナイザ30を停止させてオゾンを含まない空気をエアポンプ30pで供給する場合がある。過給機モードとは、加圧空気配管25を通じて、タービン11aで加圧された吸気(加圧空気)の一部を反応室20aへ供給するモードである。なお、調量弁25vおよび逆止弁26vは、エアポンプモードおよび過給機モードを切り替える切替装置を提供する。
The
本実施形態による制御では、図5に示す処理内容を次のように変更している。すなわち、ステップS10にて排気圧PexがPth未満であると肯定判定された場合(S10:YES)には、エアポンプモードに切り替える。そして、ステップS11〜S17の処理を上記第1実施形態と同様に実行する。一方、ステップS10にて排気圧PexがPth未満ではないと否定判定された場合(S10:NO)において、弱酸化制御または酸化停止制御の要求があれば過給機モードを切り替えて、全停止制御を実行せずに弱酸化制御または酸化停止制御を実行する。そして、上記要求がなければ、上記第1実施形態と同様にして、図7に示す全停止制御を実行する。 In the control according to the present embodiment, the processing content shown in FIG. 5 is changed as follows. That is, when it is determined positive in step S10 that the exhaust pressure Pex is less than Pth (S10: YES), the mode is switched to the air pump mode. And the process of step S11-S17 is performed similarly to the said 1st Embodiment. On the other hand, if it is determined in step S10 that the exhaust pressure Pex is not less than Pth (S10: NO), if there is a request for weak oxidation control or oxidation stop control, the supercharger mode is switched to perform full stop control. The weak oxidation control or the oxidation stop control is executed without executing. And if there is no said request | requirement, all the stop control shown in FIG. 7 will be performed similarly to the said 1st Embodiment.
以上により、本実施形態によっても第1実施形態と同様にして、オゾン生成停止時点taから所定時間Ethはエアポンプ30pによる継続送風を実施し、その後に排気用逆止弁26vを閉弁制御する。したがって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様にして、残留オゾンを掃気でき、残留オゾンがエアポンプ30pの吸入口30inから大気へ放出されるおそれを抑制できる。
As described above, also in the present embodiment, as in the first embodiment, the continuous air blowing by the
さらに本実施形態によれば、エアポンプモードに加えて過給機モードも実行できる。よって、オゾンによるNOx浄化率向上を図ることができ、それでいて、排気圧Pexが高くても改質還元剤の添加を可能にすることを、エアポンプ30pおよびオゾナイザ30の汚染を抑制しつつ実現できる。
Furthermore, according to this embodiment, the supercharger mode can be executed in addition to the air pump mode. Therefore, it is possible to improve the NOx purification rate by ozone and to enable the addition of the reforming reducing agent even when the exhaust pressure Pex is high while suppressing contamination of the
(第4実施形態)
本実施形態に係る還元剤添加装置は、図11に示すオゾン用逆止弁30vを備えるとともに、第1実施形態に係るエアポンプ制御手段41aを廃止している。オゾン用逆止弁30vは、送風管26のうち、エアポンプ30pの下流側かつオゾナイザ30の上流側に設けられている。オゾン用逆止弁30vは、機械式の逆止弁であり、弾性部材の弾性力が弁体に付与されている。弁体の上流側圧力が下流側圧力よりも所定以上高くなると、弾性力に抗して弁体が開弁作動する。つまり、エアポンプ30pを作動させると、送風圧力で開弁する。これに対し、弁体の下流側圧力が上流側圧力よりも高くなった場合には、弁体は開弁作動せずに閉弁状態が維持される。したがって、オゾン用逆止弁30vは、オゾナイザ30で生成されたオゾンが送風管26を逆流してエアポンプ30pに流入することを防止する。
(Fourth embodiment)
The reducing agent addition apparatus according to the present embodiment includes an
本実施形態による制御では、図5および図6と同様の制御を実施するとともに、図7に示す処理内容を次のように変更している。すなわち、ステップS36、S37、S38の処理を廃止して、ステップS36によりオゾナイザ30を停止させると、続くステップS39にてエアポンプ30pを速やかに停止させる。つまり、エアポンプ制御手段41aを廃止している。
In the control according to the present embodiment, the same control as in FIGS. 5 and 6 is performed, and the processing content shown in FIG. 7 is changed as follows. That is, if the processes of steps S36, S37, and S38 are abolished and the
以上により、本実施形態によれば、オゾナイザ30の上流側にオゾン用逆止弁30vが設けられている。そのため、オゾン生成停止時点においてオゾナイザ30内部に残留しているオゾン(残留オゾン)が、エアポンプ30p停止後に、送風管26を逆流して大気へ放出されることを抑制できる。さらに本実施形態では、オゾン用逆止弁30vは、エアポンプ30pの下流側に配置されるので、残留オゾンがエアポンプ30pに流入することも抑制される。よって、残留オゾンによりエアポンプ30pが劣化することの抑制も図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、図1に示す還元剤添加装置によれば、マイコン41により提供されるエアポンプ制御手段41aを備えることで、オゾン用逆止弁30vを要することなく残留オゾンの大気放出を抑制できると言える。
In addition, according to the reducing agent addition apparatus shown in FIG. 1, it can be said that by providing the air pump control means 41a provided by the
(他の実施形態)
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as illustrated below. Not only combinations of parts that clearly show that combinations are possible in each embodiment, but also combinations of the embodiments even if they are not explicitly stated unless there is a problem with the combination. Is also possible.
上記第1実施形態に係るエアポンプ制御手段41aでは、所定時間Ethにおける送風量を最大にしているが、本発明は最大風量にすることに限定されるものではない。例えば、オゾン生成停止時点taにおける送風量に対して所定量だけ増量させるように、所定時間Ethにおける送風量を設定してもよい。この場合、オゾン生成停止時点taにおける送風量が最大風量であれば、所定時間Ethにおける送風量は増量させずに最大風量を維持させることとなる。 In the air pump control means 41a according to the first embodiment, the air flow rate at the predetermined time Eth is maximized, but the present invention is not limited to the maximum air flow rate. For example, the air blowing amount at the predetermined time Eth may be set so that the air blowing amount at the ozone generation stop time ta is increased by a predetermined amount. In this case, if the blown air volume at the ozone generation stop time ta is the maximum air volume, the maximum air volume is maintained without increasing the blown air volume during the predetermined time Eth.
上記第1実施形態に係るエアポンプ制御手段41aでは、掃気に係る所定時間Ethを、予め設定しておいた時間に設定しているが、所定時間Ethを可変設定してもよい。例えば、オゾン生成停止時点taにおける残留オゾン量を推定し、推定した残留オゾン量が多いほど、所定時間Ethを長く設定してもよい。これによれば、所定時間Ethの過不足を抑制でき、掃気に要するエアポンプ30pの消費電力低減と掃気の確実性向上との両立を図ることができる。
In the air pump control means 41a according to the first embodiment, the predetermined time Eth for scavenging is set to a preset time, but the predetermined time Eth may be variably set. For example, the residual ozone amount at the ozone generation stop time ta may be estimated, and the predetermined time Eth may be set longer as the estimated residual ozone amount increases. According to this, excess and deficiency of the predetermined time Eth can be suppressed, and both reduction in power consumption of the
上記第1実施形態では、電磁駆動式の排気用逆止弁26vが採用されているが、図11に示すオゾン用逆止弁30vと同様の機械式の逆止弁を採用してもよい。また、図11に示す機械式のオゾン用逆止弁30vを電磁駆動式の逆止弁に変更してもよい。
Although the electromagnetically driven
上記第1実施形態では、エアポンプ30pをオゾナイザ30の上流側に配置しているが、オゾナイザ30の下流側に配置してもよい。但し、オゾナイザ30の上流側に配置した方が、エアポンプ30pがオゾンに晒される度合いが低減するので、エアポンプ30pがオゾンで劣化するおそれを低減できる。
In the first embodiment, the
本発明は、図5のステップS14によるオゾン供給制御を廃止した還元剤添加装置にも適用できる。また、DPF13を温度上昇させて再生する再生制御時に、排気通路10exへオゾンを供給して温度上昇を促進させるオゾン供給装置にも、本発明は適用できる。
The present invention can also be applied to a reducing agent addition apparatus that eliminates the ozone supply control in step S14 of FIG. The present invention can also be applied to an ozone supply device that supplies ozone to the exhaust passage 10ex and promotes the temperature increase during regeneration control in which the temperature of the
図5のステップS14に係るオゾン供給制御では、予め設定されている電力量でエアポンプ30pを作動させるとともに、予め設定されている電力量でオゾナイザ30の電極31へ通電して放電を生じさせる。これに対し、排気中のNO濃度に応じてオゾナイザ30への供給電力およびエアポンプ30pによる送風量を制御してもよい。要するに、排気中のNO濃度が高いほど、オゾン供給制御にて供給するオゾンの量を増大させる。
In the ozone supply control according to step S14 in FIG. 5, the
上記第1実施形態では、オゾン供給制御、強酸化制御、弱酸化制御および酸化停止制御のいずれかの制御の実施中に、排気圧≧Pthに切り替わった場合、つまりステップS10にて否定判定に切り替わった場合に、図7の全停止制御を1回だけ実行する。これに対し、オゾン供給制御または強酸化制御の実施中に排気圧≧Pthに切り替わった場合に、全停止制御を1回実行し、弱酸化制御または酸化停止制御の実施中に排気圧≧Pthに切り替わった場合には、全停止制御を実行しないようにしてもよい。要するに、少なくともオゾンを生成している最中に排気圧≧Pthに切り替わった場合に、全停止制御を実行すればよい。 In the first embodiment, when any one of the ozone supply control, the strong oxidation control, the weak oxidation control, and the oxidation stop control is performed, the exhaust pressure is switched to Pth, that is, the negative determination is performed in step S10. In this case, the full stop control of FIG. 7 is executed only once. On the other hand, when the exhaust pressure is switched to Pth or greater during the ozone supply control or the strong oxidation control, the total stop control is executed once, and the exhaust pressure is equal to or greater than Pth during the weak oxidation control or the oxidation stop control. In the case of switching, all stop control may not be executed. In short, at least when exhaust gas pressure is switched to Pth while ozone is being generated, full stop control may be executed.
上記各実施形態では、排気圧センサ43を備え、排気通路10exの圧力である排気圧Pexを直接検出している。これに対し、排気圧センサ43を廃止して、例えば内燃機関10の運転状態やDPF13での圧力損失等に基づき、排気圧Pexを推定してもよい。上記各実施形態では、NOx浄化装置12に取り付けられた触媒温度センサ42を備え、還元触媒の雰囲気温度(触媒温度)を直接検出している。これに対し、触媒温度センサ42を廃止して、例えば内燃機関10の運転状態等に基づき、触媒温度を推定してもよい。
In each of the above embodiments, the
図10に示す上記第3実施形態では、調量弁25vと排気用逆止弁26vを別体に構成しているが、一体に構成してもよい。図10に示す実施形態では、過給機11は、排気の運動エネルギによりコンプレッサ11cを回転させているが、電動モータによりコンプレッサ11cを駆動させる過給機を採用してもよい。
In the third embodiment shown in FIG. 10, the
図10に示す吸気通路10inに、コンプレッサ11cで加圧された吸気を冷却する冷却器が備えられている場合において、加圧空気配管25を冷却器の上流側に接続して冷却前の吸気を反応容器20へ供給するように構成することが望ましい。但し、加圧空気配管25を冷却器の下流側に接続して冷却後の吸気を反応容器20へ供給するように構成してもよい。
In the case where the intake passage 10in shown in FIG. 10 is provided with a cooler that cools the intake air pressurized by the
図11に示す上記第4実施形態では、エアポンプ30pの下流側かつオゾナイザ30の上流側にオゾン用逆止弁30vを設けているが、オゾナイザ30の上流側であれば、エアポンプ30pの上流側にオゾン用逆止弁30vを設けてもよい。
In the fourth embodiment shown in FIG. 11, the
上記各実施形態では、DPF13を、排気通路10exのうちNOx浄化装置12の下流側に配置しているが、NOx浄化装置12の上流側に配置してもよい。また、上記各実施形態では、銀を含んだ触媒を還元触媒として用いているが、本発明はこのような銀触媒に限定されるものではなく、例えば銅または鉄を含んだ触媒を還元触媒として用いてもよい。また、上記各実施形態では、NOxを物理的に捕捉(つまり吸着)する還元触媒が採用されているが、NOxを化学的結合により捕捉(つまり吸蔵)する還元触媒が採用された燃焼システムに、還元剤添加装置を適用させてもよい。このように吸蔵する還元触媒の具体例として、白金やバナジウムが挙げられる。
In each of the above embodiments, the
上記第1実施形態に係る改質では、還元剤に含まれるアルデヒドの割合が所定割合(例えば10%)となるように改質している。これに対し、アルデヒドの割合がほぼ100%になるように改質してもよい。また、本発明に係る改質還元剤は、アルデヒドを含むことに限定されるものではない。例えば、アルコール、アセテート、一酸化炭素、水素を部分酸化物として用いた還元剤添加装置であってもよい。 In the modification according to the first embodiment, the modification is performed so that the ratio of the aldehyde contained in the reducing agent is a predetermined ratio (for example, 10%). On the other hand, you may modify | reform so that the ratio of an aldehyde may become about 100%. Further, the modified reducing agent according to the present invention is not limited to containing an aldehyde. For example, a reducing agent addition apparatus using alcohol, acetate, carbon monoxide, or hydrogen as a partial oxide may be used.
内燃機関10が理論空燃比よりもリーンな状態で燃焼させている時に、NOx浄化装置12がNOxを吸着し、リーン燃焼以外の時にNOxを還元させる燃焼システムに、還元剤添加装置を適用させてもよい。この場合、リーン燃焼時にはオゾンを生成し、リーン燃焼以外の時に改質燃料を生成させればよい。このようにリーン燃焼時にNOxを捕捉する触媒の具体例としては、担体に担持された白金とバリウムによる吸蔵還元触媒が挙げられる。
When the
図1に示す実施形態では、車両に搭載された燃焼システムに還元剤添加装置を適用させている。これに対し、定置式の燃焼システムに還元剤添加装置を適用させてもよい。図1に示す実施形態では、圧縮自着火式のディーゼルエンジンに還元剤添加装置を適用させており、燃焼用の燃料として用いる軽油を還元剤として用いている。これに対し、点火着火式のガソリンエンジンに還元剤添加装置を適用させて、燃焼用の燃料として用いるガソリンを還元剤として用いてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1, a reducing agent addition device is applied to a combustion system mounted on a vehicle. On the other hand, a reducing agent addition device may be applied to a stationary combustion system. In the embodiment shown in FIG. 1, a reducing agent addition device is applied to a compression self-ignition diesel engine, and light oil used as a fuel for combustion is used as a reducing agent. On the other hand, gasoline used as a fuel for combustion may be used as a reducing agent by applying a reducing agent addition device to an ignition ignition type gasoline engine.
10…内燃機関、10ex…排気通路、23…供給管(送風管)、26…送風管、30…オゾナイザ、30p…エアポンプ、30v…オゾン用逆止弁、41a…エアポンプ制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記エアポンプにより送風される空気を内燃機関(10)の排気通路(10ex)へ導く送風管(23、26)と、
前記送風管に設けられ、前記エアポンプにより送風される空気に含まれる酸素からオゾンを生成するオゾナイザ(30)と、
前記オゾナイザによるオゾン生成を停止させた場合、そのオゾン生成停止時点から所定時間だけ前記エアポンプによる送風を継続させた後に送風停止させるよう、前記エアポンプの作動を制御するエアポンプ制御手段(41a)と、
を備えることを特徴とするオゾン供給装置。 An air pump (30p) for sucking and blowing air,
Blower pipes (23, 26) for guiding the air blown by the air pump to the exhaust passage (10ex) of the internal combustion engine (10);
An ozonizer (30) that is provided in the blower pipe and generates ozone from oxygen contained in the air blown by the air pump;
An air pump control means (41a) for controlling the operation of the air pump so as to stop the air blowing after continuing the air blowing by the air pump for a predetermined time from the ozone generation stop time when the ozone generation by the ozonizer is stopped;
An ozone supply device comprising:
前記エアポンプにより送風される空気を内燃機関(10)の排気通路(10ex)へ導く送風管(23、26)と、
前記送風管のうち前記エアポンプの下流側部分に設けられ、前記エアポンプにより送風される空気に含まれる酸素からオゾンを生成するオゾナイザ(30)と、
前記送風管のうち前記オゾナイザの上流側部分に設けられ、前記オゾナイザで生成されたオゾンが前記送風管を逆流することを防止するオゾン用逆止弁(30v)と、
を備えることを特徴とするオゾン供給装置。 An air pump (30p) for sucking and blowing air,
Blower pipes (23, 26) for guiding the air blown by the air pump to the exhaust passage (10ex) of the internal combustion engine (10);
An ozonizer (30) that is provided in a downstream portion of the air pump in the blower pipe and generates ozone from oxygen contained in the air blown by the air pump;
A check valve for ozone (30v) provided in an upstream portion of the ozonizer in the air duct, and preventing ozone generated by the ozonizer from flowing back through the air duct;
An ozone supply device comprising:
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