JP4367521B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成するＯ３生成装置および内燃機関の排気浄化システムに関する。
プラズマを発生させることによって内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成するＯ３生成装置が知られている。このようなＯ３生成装置によって生成されたＯ３を排気中に供給すると、排気中のＮＯの酸化が促進され、ＮＯをＮＯ２へ変換させることが出来る。ＮＯ２はＮＯに比べて吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、単にＮＯｘ触媒と称する）に吸蔵され易い。そのため、内燃機関の排気通路にＮＯｘ触媒が設けられている場合、排気中のＮＯをＮＯ２へ変換させることでＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの吸蔵を促進させることが出来る。
また、内燃機関の排気通路に排気中の粒子状物質（Particulate Matter:以下、ＰＭと
称する）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）が設けられている場合、フィルタに捕集されたＰＭを除去するときにＯ３生成装置によって生成されたＯ３をフィルタに供給すると、フィルタに捕集されたＰＭの酸化を促進させることが出来る。
特許文献１には、排気中のＰＭを電界の作用によってハニカム構造体に吸着させる技術が開示されている。また、この特許文献1には、放電器とパルスバッテリとを含んで構成
されるＯ３生成装置によってＯ３を生成し、そのＯ３を酸化促進剤としてハニカム構造体に供給する技術が開示されている。
特許文献２には、プラズマを発生させることで得られたＯ３によって排気中のＮＯをＮＯ２に変換させると共に、ＮＯ２触媒によってＮＯ２をＮ２に還元する技術が開示されている。
特開２００６−２５７９４８号公報 特開２００４−３５３６１９号公報 特開２００１−７３７４８号公報
Ｏ３生成装置によってＯ３を生成する場合、プラズマを発生させるために電力が消費される。そのため、燃費の悪化を招く虞がある。
本発明は、燃費の悪化を抑制しつつ内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成することが可能な技術を提供することを目的とする。
本発明に係るＯ３生成装置は、プラズマを発生させることによって内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成するＯ３生成装置であって、前記内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときにＯ３を生成することを特徴とする。
内燃機関の運転状態が減速運転状態であるときは電力が消費されても燃費の悪化を招き難い。従って、本発明によれば、燃費の悪化を抑制しつつ内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成することが出来る。
本発明は、内燃機関の出力およびモータジェネレータの出力のうちいずれか一方または両方を駆動力として選択可能なハイブリッド車両に搭載された内燃機関に適用されてもよい。この場合、内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、モータジェネレータによって発電される電力を用いてプラズマを発生させてもよい。
これによれば、本発明がハイブリッド車両に搭載された内燃機関に適用された場合、燃費の悪化をさらに抑制することが出来る。
また、上記の場合、内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、バッテリの充電量が所定充電量より多い場合は、モータジェネレータによって発電される電力を用いてプラズマを発生させてもよい。
ここで、所定充電量は、バッテリの充電量が該所定充電量以下の場合は、バッテリの充電量が過剰に少ないと判断出来る閾値以上の値である。
これによれば、バッテリの充電量が所定充電量以下の場合は、モータジェネレータによって発電される電力がバッテリに供給され、バッテリの充電量を増加させる。従って、バッテリの充電量が過剰に少ない量となることを抑制することが出来る。
本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、上記のようなＯ３生成装置と、該Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３を貯留するＯ３貯留装置と、内燃機関の排気通路に設けられたＮＯｘ触媒と、を備えてもよい。この場合、内燃機関の運転状態が機関負荷が上昇する加速運転状態であるときに、Ｏ３貯留装置に貯留されたＯ３をＮＯｘ触媒よりも上流側の排気通路を流れる排気中に供給してもよい。
内燃機関の運転状態が加速運転状態であるときは、内燃機関から排出されるＮＯｘが増加する。即ち、排気中のＮＯが増加する。内燃機関の運転状態が加速運転状態であるときに、Ｏ３貯留装置に貯留されたＯ３をＮＯｘ触媒よりも上流側の排気通路を流れる排気中に供給することで、増加したＮＯのＮＯ２への変換を促進することが出来る。これにより、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘの吸蔵を促進させることが出来る。従って、上記排気浄化システムによれば、内燃機関の運転状態が加速運転状態であるときの大気中へのＮＯの放出を抑制することが出来る。
内燃機関の運転状態が加速運転状態であるときにおいて、内燃機関の機関負荷の上昇速度が高いほど排気中のＮＯの量がより多くなる。また、ＮＯｘ触媒の温度が低いほど、該ＮＯｘ触媒にＮＯが吸蔵され難くなる。
そこで、上記排気浄化システムにおいては、内燃機関の機関負荷の上昇速度が高いほど、または、ＮＯｘ触媒の温度が低いほど、排気中へのＯ３の供給量を多くしてもよい。
排気中へのＯ３の供給量が多いほど、排気中のＮＯのＮＯ２への変換を促進することが出来る。従って、上記によれば、燃機関の運転状態が加速運転状態であるときの大気中へのＮＯの放出をより抑制することが出来る。
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、上記のようなＯ３生成装置と、該Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３を貯留するＯ３貯留装置と、内燃機関の排気通路に設けられ排気中のＰＭを捕集するフィルタと、を備えてもよい。この場合、フィルタに捕集されたＰＭを除去するときにＯ３貯留装置に貯留されたＯ３をフィルタに供給してもよい。
フィルタにＯ３を供給することで、該フィルタにおけるＰＭの酸化を促進させることが出来る。従って、上記排気浄化システムによれば、フィルタからのＰＭの除去を促進させることが出来る。
内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときであってもフィルタに捕集されたＰＭの除去を行う場合がある。
そこで、上記排気浄化システムにおいては、内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときにフィルタに捕集されたＰＭを除去するときは、Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３をＯ３貯留装置に貯留させずにフィルタに供給してもよい。
これにより、内燃機関の運転状態が減速運転状態であるときにフィルタに捕集されたＰＭの除去を行う場合においても、ＰＭの除去を促進させることが出来る。
本発明によれば、燃費の悪化を抑制しつつ内燃機関の排気中に供給するためのＯ３を生成することが出来る。
以下、本発明に係るＯ３生成装置および内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
＜実施例１＞
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。
内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。この内燃機関１には、吸気通路３および排気通路２が接続されている。吸気通路３にはスロットル弁１６が設けられている。排気通路２にはＮＯｘ触媒４が設けられている。また、ＮＯｘ触媒４よりも下流側の排気通路２にはフィルタ５が設けられている。
ＮＯｘ触媒４より上流側の排気通路２には排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁６が設けられている。排気通路２におけるＮＯｘ触媒４とフィルタ５との間には排気の温度を検出する温度センサ１７が設けられている。
本実施例においては、排気通路２の近傍に、排気通路２を流れる排気中に供給するためのＯ３を生成するＯ３生成装置７が設けられている。Ｏ３生成装置７にはプラズマを発生させるプラズマ発生装置８が備えられている。該プラズマ発生装置８はバッテリ９から電圧が印加されることによってプラズマを発生させる。
Ｏ３生成装置７には第一連通路１１の一端が接続されており、第一連通路１１の他端はＮＯｘ触媒４よりも上流側の排気通路２に接続されている。第一連通路１１には第一バルブ１４が設けられている。第一バルブ１４が開弁されることで第一連通路１１が開通し、それによって排気の一部がＯ３生成装置７に導入される。そして、Ｏ３生成装置７内でプラズマ発生装置８によってプラズマを発生させることで、排気中のＯ２が励起し、その結果、Ｏ３が生成される。第一バルブ１４の開度を制御することでＯ３生成装置７に導入される排気の量を制御することが出来る。
Ｏ３生成装置７には第二連通路１２の一端が接続されており、第二連通路１２の他端はＯ３を貯留するためのＯ３タンク１０に接続されている。これにより、Ｏ３生成装置７において生成されたＯ３は第二連通路１２を介してＯ３タンク１０に導入されＯ３タンク１０に貯留される。本実施例においては、Ｏ３タンク１０が本発明に係るＯ３貯留装置に相当する。
Ｏ３タンク１０には第三連通路１３の一端が接続されており、第三連通路１３の他端は排気通路２におけるＮＯｘ触媒４よりも上流側に接続されている。第三連通路１３には第二バルブ１５が設けられている。第二バルブ１５が開弁されることで第三連通路１３が開通し、それによってＯ３タンク１０に貯留されたＯ３が排気通路２を流れる排気中に供給される。第二バルブ１５の開度を制御することで排気中に供給されるＯ３の量を制御することが出来る。
以上述べたように構成された内燃機関１には、この内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には温度センサ１７、クランクポジションセンサ１８、アクセル開度センサ１９が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。
クランクポジションセンサ１８は内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。アクセル開度センサ１９は内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１８の出力値に基づいて内燃機関１の機関回転数を算出し、アクセル開度センサ１９の出力値に基づいて内燃機関１の機関負荷を算出する。また、ＥＣＵ２０は、温度センサ１７の出力値に基づいてＮＯｘ触媒４の温度を推定する。
また、ＥＣＵ２０には、スロットル弁１６および燃料添加弁６、バッテリ９、第一バルブ１４、第二バルブ１５、内燃機関１の燃料噴射弁が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。
＜Ｏ３生成方法＞
ここで、本実施例に係る、Ｏ３生成装置７においてＯ３を生成するためのＯ３生成ルーチンについて図２に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め定められており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で実行される。
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１において、内燃機関１の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるか否かを判別する。Ｓ１０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ１０２において、ＥＣＵ２０は、バッテリ９の充電量Ｖｂが第一所定充電量Ｖｂ１より多いか否かを判別する。ここで、第一所定充電量Ｖｂ１は、Ｏ３生成装置７によるＯ３の生成が行われると、バッテリ９の充電量Ｖｂが過剰に少ない量となる虞があると判断出来る閾値である。第一所定充電量Ｖｂ１は実験等に基づいて予め定められている。Ｓ１０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ１０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ１０３において、ＥＣＵ２０は第一バルブ１４を開弁する。これにより、排気通路２を流れる排気の一部が第一連通路１１を介してＯ３生成装置７に導入される。
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０４に進み、バッテリ９からプラズマ発生装置８に電圧を印
加することによりＯ３生成装置７内でプラズマを発生させる。これにより、Ｏ３生成装置７内においてＯ３が生成される。生成されたＯ３は第二連通路１２を介してＯ３タンク１０に導入され、Ｏ３タンク１０に貯留される。その後、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
上記説明したルーチンでは、内燃機関１の運転状態が減速運転状態であるときにバッテリ９の電力を用いてＯ３が生成される。内燃機関１の運転状態が減速運転状態であるときは電力が消費されても燃費の悪化を招き難い。従って、本発明によれば、燃費の悪化を抑制しつつ内燃機関１の排気中に供給するためのＯ３を生成することが出来る。
＜ＮＯｘ吸蔵促進制御＞
排気中にＯ３が供給されると、排気中のＮＯの酸化が促進され、ＮＯからＮＯ２への変換が促進される。ＮＯ２はＮＯに比べてＮＯｘ触媒４に吸蔵され易い。そのため、ＮＯからＮＯ２への変換を促進させることで、ＮＯｘ触媒４におけるＮＯｘの吸蔵を促進させることが出来る。
ここで、本実施例に係る、ＮＯｘ触媒４におけるＮＯｘの吸蔵を促進させるためのＮＯｘ吸蔵促進制御のルーチンについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返される。
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ２０１において、内燃機関１の運転状態が機関負荷が上昇する加速運転状態であるか否かを判別する。Ｓ２０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ２０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ２０２において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆを算出する。
次に、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆに基づいて内燃機関１からのＮＯｘの排出量Ｑｎｏｘを算出する。内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆが高いほど内燃機関１からのＮＯｘの排出量Ｑｎｏｘは多い。内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆと内燃機関１からのＮＯｘの排出量Ｑｎｏｘとの関係を実験等に基づいて求めマップとしてＥＣＵ２０に予め記憶させてもよい。
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０４に進み、温度センサ１７の出力値に基づいてＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃを推定する。
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０５に進み、ＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃに基づいて、該ＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓを算出する。ＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃが低いほど該ＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓは少ない。ＮＯｘ触媒４の温度ＴｃとＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓとの関係を実験等に基づいて求めマップとしてＥＣＵ２０に予め記憶させてもよい。
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０６に進み、内燃機関１からのＮＯｘの排出量ＱｎｏｘがＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓより多いか否かを判別する。Ｓ２０６において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ２０７に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ２０７に進んだＥＣＵ２０は、後述するＳ２０８において第二バルブ１５を開弁した
ときの第二バルブ１５の目標開度Ｄｖｔを設定する。第二バルブ１５を開弁すると、Ｏ３タンク１０に貯留されたＯ３が第三連通路１３を介してＮＯｘ触媒４より上流側の排気通路２を流れる排気に供給される。このとき、第二バルブ１５の開度Ｄｖが大きいほど排気に供給されるＯ３が多くなる。
上述したように、内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆが高いほど内燃機関１からのＮＯｘの排出量Ｑｎｏｘは多い。また、ＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃが低いほど該ＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓは少ない。そこで、Ｓ２０７において、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０７において、内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆが高いほど、また、ＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃが低いほど、第二バルブ１５の目標開度Ｄｖｔを大きい値に設定する。内燃機関１の機関負荷の上昇速度ＶｑｆおよびＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃと第二バルブ１５の目標開度Ｄｖｔとの関係は実験等に基づいて定められておりＥＣＵ２０にマップとして予め記憶されている。
次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８に進み、第二バルブ１５を開弁し、第二バルブ１５の開度Ｄｖを目標開度Ｄｖｔに制御する。これにより、Ｏ３がＮＯｘ触媒４より上流側の排気通路２を流れる排気に供給される。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
内燃機関１の運転状態が加速運転状態であるときは、内燃機関１から排出されるＮＯｘが増加する。即ち、排気中のＮＯが増加する。上記説明したルーチンによれば、内燃機関１の運転状態が加速運転状態であるときに、内燃機関１からのＮＯｘの排出量ＱｎｏｘがＮＯｘ触媒４に吸蔵可能なＮＯｘ量Ｑｓより多い場合、Ｏ３タンク１０に貯留されたＯ３がＮＯｘ触媒４よりも上流側の排気通路２を流れる排気中に供給される。これにより、増加したＮＯのＮＯ２への変換を促進することが出来、その結果、ＮＯｘ触媒４におけるＮＯｘの吸蔵を促進させることが出来る。従って、本実施例によれば、内燃機関１の運転状態が加速運転状態であるときの大気中へのＮＯの放出を抑制することが出来る。
また、上記ルーチンによれば、ＮＯｘ触媒４よりも上流側の排気通路２を流れる排気中にＯ３を供給する場合、内燃機関１の機関負荷の上昇速度Ｖｑｆが高いほど、また、ＮＯｘ触媒４の温度Ｔｃが低いほど、排気中へのＯ３の供給量を多くする。排気中へのＯ３の供給量が多いほど、排気中のＮＯのＮＯ２への変換を促進することが出来る。従って、本実施例によれば、内燃機関１の運転状態が加速運転状態であるときの大気中へのＮＯの放出をより抑制することが出来る。
＜実施例２＞
図４は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、Ｏ３生成装置７に第四連通路２１の一端が接続されており、第四連通路２１の他端は排気通路２におけるＮＯｘ触媒４よりも上流側に接続されている。第四連通路２１には第三バルブ２２が設けられている。
Ｏ３生成装置７においてＯ３が生成されているときに第三バルブ２２が開弁されると、第四連通路２１が開通し、Ｏ３生成装置７において生成されたＯ３が排気通路２を流れる排気中に供給される。第三バルブ２２の開度を制御することで排気中に供給されるＯ３の量を制御することが出来る。第三バルブ２２は、ＥＣＵ２０に電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。これらの点以外の構成は実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成と同様であるため、同様の構成要素には同様の参照番号を付しその説明を省略する。
本実施例においても、実施例１と同様の方法でＯ３生成装置７においてＯ３が生成され
る。
＜フィルタ再生制御＞
ここで、本実施例に係る、フィルタ５に捕集されたＰＭを除去するためのフィルタ再生制御のルーチンについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、所定の間隔で繰り返し実行される。
本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１において、フィルタ再生制御の実行条件が成立したか否かを判別する。ここでは、フィルタ５におけるＰＭの捕集量が所定捕集量以上となったとき、もしくは、内燃機関１における燃料噴射量の積算値が所定値以上となったときにフィルタ再生制御の実行条件が成立したと判断してもよい。この場合、所定捕集量または所定値は、フィルタ５よりも上流側の排気通路２内の背圧が過剰に高くなる虞があると判断出来る閾値より小さい値である。Ｓ３０１において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０２に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ３０２において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態が機関負荷が減少する減速運転状態であるか否かを判別する。Ｓ３０２において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０３に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０５に進む。
Ｓ３０３に進んだＥＣＵ２０は、バッテリ９の充電量Ｖｂが第一所定充電量Ｖｂ１より多いか否かを判別する。ここで、第一所定充電量Ｖｂ１は、図２に示すＯ３生成ルーチンのフローチャートにおける第一所定充電量Ｖｂ１と同様である。つまり、第一所定充電量Ｖｂ１は、Ｏ３生成装置７によるＯ３の生成を実行するか否かを判断する閾値である。上述したように、内燃機関１の運転状態が減速運転状態であって、バッテリ９の充電量Ｖｂが第一所定充電量Ｖｂ１より多ければ、Ｏ３生成装置７によるＯ３の生成が実行される。Ｓ３０３において、肯定判定された場合、ＥＣＵ２０はＳ３０４に進み、否定判定された場合、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Ｓ３０４において、ＥＣＵ２０は第三バルブ２２を開弁する。これにより、Ｏ３生成装置７において生成されたＯ３が第四連通路２１を介してＮＯｘ触媒４より上流側の排気通路２を流れる排気に供給される。そして、排気と共にＯ３がフィルタ５に供給される。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する
一方、Ｓ３０５に進んだＥＣＵ２０は第二バルブ１５を開弁する。これにより、Ｏ３タンク１０に貯留されたＯ３がＮＯｘ触媒４より上流側の排気通路２を流れる排気に供給される。そして、排気と共にＯ３がフィルタ５に供給される。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
上記説明したルーチンによれば、フィルタ再生制御を実行するときに、内燃機関１の運転状態が減速運転状態でありＯ３生成装置７によるＯ３の生成が行われているときは、Ｏ３生成装置７において生成されたＯ３がＯ３タンク１０に貯留されずにフィルタ５に供給される。また、フィルタ再生制御を実行するときに、内燃機関１の運転状態が減速運転状態でないときは、Ｏ３タンク１０に貯留されたＯ３がフィルタ５に供給される。
フィルタ５にＯ３が供給されると、該フィルタ５におけるＰＭの酸化が促進される。従って、本実施例によれば、フィルタ５からのＰＭの除去を促進させることが出来る。
尚、本実施例に係るフィルタ再生制御においては、燃料添加弁６から排気中に燃料を添加してもよい。この場合、排気中に添加された燃料がＮＯｘ触媒４で酸化され、そのとき
に生じる酸化熱によってフィルタ５が昇温される。その結果、フィルタ５におけるＰＭの酸化が促進される。そして、このような場合も、フィルタ再生制御の実行時には、上記と同様、フィルタ５にＯ３を供給する。これにより、フィルタ５におけるＰＭの酸化をより促進することが出来る。
＜実施例３＞
図６は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成図である。本実施例においては、内燃機関１が、該内燃機関１の出力およびモータジェネレータ２３の出力のうちいずれか一方または両方を駆動力として選択可能なハイブリッド車両に搭載されている。モータジェネレータ２３はバッテリ９と電気的に接続されている。また、モータジェネレータ２３によってＯ３生成装置７のプラズマ発生装置８に電圧を印加することが可能になっている。モータジェネレータ２３は、ＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。これらの点以外の構成は実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成と同様であるため、同様の構成要素には同様の参照番号を付しその説明を省略する。
＜Ｏ３生成方法＞
ここで、本実施例に係るＯ３生成装置７によるＯ３の生成方法について説明する。本実施例では、内燃機関１の運転状態が減速運転状態であるときは、モータジェネレータ２３によって発電が行われる。そこで、本実施例において、内燃機関１の運転状態が減速運転状態であるときにバッテリ９の充電量が第二所定充量より多い場合は、モータジェネレータ２３からＯ３生成装置７のプラズマ発生装置８に電圧を印加し、それによってプラズマを発生させてＯ３を生成する。
ここで、第二所定充電量は、バッテリ９の充電量が該第二所定充電量以下の場合は、バッテリ９の充電量が過剰に少ないと判断出来る閾値以上の値である。
本実施例によれば、モータジェネレータ２３によって発電された電力を用いてＯ３が生成される。Ｏ３の生成に起因する燃費の悪化をさらに抑制することが出来る。
尚、本実施例において、内燃機関１の運転状態が減速運転状態であるときにバッテリ９の充電量が第二所定充量以下の場合は、モータジェネレータ２３によって発電さる電力がバッテリ９に供給される。これにより、バッテリ９の充電量が過剰に少ない量となることを抑制することが出来る。
本実施例においても、実施例１と同様のＮＯｘ吸蔵促進制御および実施例２と同様のフィルタ再生制御が行われる。
上記実施例１から３では、Ｏ３生成装置７には排気が導入され、排気中のＯ２をＯ３に変換することでＯ３を生成する場合を例に挙げて説明したが、Ｏ３生成装置７に排気ではなく外気（空気）を導入する構成を採用してもよい。この場合、外気（空気）中のＯ２をＯ３に変換することでＯ３を生成する。
また、上記実施例１から３においては、Ｏ３生成装置７とＯ３タンク１０とが一体となっている構成を採用してもよい。
上記実施例１から３は可能な限り組み合わせることが出来る。
実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。 実施例１に係るＯ３生成装置によるＯ３生成ルーチンを示すフローチャート。 実施例１に係るＮＯｘ吸蔵促進制御のルーチンを示すフローチャート。 実施例２に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。 実施例２に係るフィルタ再生制御のルーチンを示すフローチャート。 実施例３に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。
符号の説明
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・吸気通路
４・・・吸蔵還元型ＮＯｘ触媒
５・・・パティキュレートフィルタ
６・・・燃料添加弁
７・・・Ｏ３生成装置
８・・・プラズマ発生装置
９・・・バッテリ
１０・・Ｏ３タンク
１１・・第一連通路
１２・・第二連通路
１３・・第三連通路
１４・・第一バルブ
１５・・第二バルブ
１７・・温度センサ
１８・・クランクポジションセンサ１８
１９・・アクセル開度センサ
２０・・ＥＣＵ
２１・・第四連通路
２２・・第三バルブ
２３・・モータジェネレータ

Claims (6)

  1. 内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、プラズマを発生させることによって該内燃機関の排気中に供給するためのＯ ３ を生成するＯ３生成装置と、
    該Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３を貯留するＯ３貯留装置と、
    前記内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、を備え、
    前記内燃機関の運転状態が機関負荷が上昇する加速運転状態であるときに、前記Ｏ３貯留装置に貯留されたＯ３を前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒よりも上流側の排気通路を流れる排気中に供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
  2. 前記内燃機関の機関負荷の上昇速度が高いほど、または、前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒の温度が低いほど、排気中へのＯ３の供給量を多くすることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化システム。
  3. 内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、プラズマを発生させることによって該内燃機関の排気中に供給するためのＯ ３ を生成するＯ３生成装置と、
    該Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３を貯留するＯ３貯留装置と、
    前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、を備え、
    前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときに前記Ｏ３貯留装置に貯留されたＯ３を前記パティキュレートフィルタに供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
  4. 前記内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するときは、前記Ｏ３生成装置によって生成されたＯ３を前記Ｏ３貯留装置に貯留させずに前記パティキュレートフィルタに供給することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の排気浄化システム。
  5. 前記内燃機関が、該内燃機関の出力およびモータジェネレータの出力のうちいずれか一方または両方を駆動力として選択可能なハイブリッド車両に搭載されており、
    前記Ｏ ３ 生成装置が、前記内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、前記モータジェネレータによって発電される電力を用いてプラズマを発生させてＯ３を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の内燃機関の排気浄化システム。
  6. 前記Ｏ ３ 生成装置が、前記内燃機関の運転状態が機関負荷が低下する減速運転状態であるときに、バッテリの充電量が所定充電量より多い場合は、前記モータジェネレータによって発電される電力を用いてプラズマを発生させてＯ３を生成することを特徴とする請求項５に記載に記載の内燃機関の排気浄化システム。
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