JP6156238B2 - Reducing agent addition device - Google Patents

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Description

本発明は、NOxの還元に用いる還元剤として炭化水素化合物(燃料)を添加する、還元剤添加装置に関する。   The present invention relates to a reducing agent addition apparatus for adding a hydrocarbon compound (fuel) as a reducing agent used for NOx reduction.

内燃機関の排気に含まれるNOx(窒素酸化物)を浄化する技術に関し、排気通路のうち還元触媒の上流側へ燃料(還元剤)を添加する還元剤添加装置が従来より知られている。この添加装置によれば、還元触媒上で燃料によりNOxが還元されて浄化される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a reducing agent addition device that adds fuel (reducing agent) to an upstream side of a reduction catalyst in an exhaust passage is known with respect to a technique for purifying NOx (nitrogen oxide) contained in exhaust gas from an internal combustion engine. According to this addition device, NOx is reduced and purified by the fuel on the reduction catalyst.

この種の添加装置に関し、特許文献1には、排気通路のうち触媒の上流側に、放電によりオゾンを生成するオゾナイザを設ける技術が開示されている。これによれば、触媒上での反応がオゾンにより活性化されて浄化率が向上する。また、オゾンは高温環境下で破壊されやすいことを鑑みて、特許文献1には、オゾナイザを空冷する技術も開示されている。具体的には、オゾナイザが上限値を超えて高温になった場合には、冷却空気の流量を増大させて、オゾナイザの温度上昇を抑制させている。   With regard to this type of addition apparatus, Patent Document 1 discloses a technique in which an ozonizer that generates ozone by discharge is provided upstream of a catalyst in an exhaust passage. According to this, the reaction on the catalyst is activated by ozone and the purification rate is improved. In view of the fact that ozone is easily destroyed in a high-temperature environment, Patent Document 1 also discloses a technique for air-cooling an ozonizer. Specifically, when the ozonizer reaches a high temperature exceeding the upper limit value, the flow rate of the cooling air is increased to suppress the rise in the temperature of the ozonizer.

特開2011−85086号公報JP 2011-85086 A

さて、本発明者らは、燃料をヒータで加熱して空気と混合することで、燃料を部分的に酸化させて改質燃料を生成し、その改質燃料を排気通路へ添加する還元剤添加装置を検討した。さらに、このような部分酸化に用いる空気を、オゾナイザの放電によりオゾンを含有した空気にすることで、燃料の部分酸化を促進させることを検討した。そして、この検討による装置においても、オゾナイザが高温になった場合には、オゾナイザに供給される空気の流量を増大させることでオゾナイザを空冷させ、オゾンの熱破壊を抑制させることが望ましい。   Now, the present inventors add a reducing agent that heats the fuel with a heater and mixes it with air to partially oxidize the fuel to produce reformed fuel and add the reformed fuel to the exhaust passage. The device was examined. Furthermore, the present inventors have studied to promote partial oxidation of fuel by changing the air used for such partial oxidation to air containing ozone by discharge of an ozonizer. Also in the apparatus according to this study, when the ozonizer becomes high temperature, it is desirable to increase the flow rate of air supplied to the ozonizer to cool the ozonizer and to suppress thermal destruction of ozone.

但し、上記検討による装置では、オゾナイザに供給される空気は、オゾナイザの下流側にて燃料と混合し、燃料の酸化(改質)に用いられる。そのため、オゾナイザに供給される空気の流量を増大させて空冷を図ろうとすると、ヒータで加熱した燃料までもが温度低下することとなり、燃料の部分酸化が阻害される懸念が生じる。   However, in the apparatus according to the above study, the air supplied to the ozonizer is mixed with fuel on the downstream side of the ozonizer and used for oxidation (reforming) of the fuel. For this reason, when air cooling is attempted by increasing the flow rate of the air supplied to the ozonizer, the temperature of the fuel heated by the heater is lowered, and there is a concern that partial oxidation of the fuel is inhibited.

要するに、空気流量増大によりオゾナイザの空冷を促進させると、燃料改質を促進させるためのオゾンを増大できるものの、その背反として燃料温度の低下を招き、燃料改質が阻害される。   In short, if the air cooling of the ozonizer is promoted by increasing the air flow rate, the ozone for promoting the fuel reforming can be increased, but the fuel temperature is lowered and the fuel reforming is hindered.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、還元剤として用いられる燃料の改質促進を図った、還元剤添加装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a reducing agent addition apparatus that promotes reforming of a fuel used as a reducing agent.

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. .

開示される発明のひとつは、内燃機関(10)の排気に含まれるNOxを還元触媒上で浄化するNOx浄化装置(15)が排気通路(10ex)に備えられた燃焼システムに設けられ、排気通路のうち還元触媒の上流側へ還元剤を添加する還元剤添加装置であることを前提とする。   One of the disclosed inventions is provided in a combustion system in which an NOx purification device (15) for purifying NOx contained in exhaust gas of an internal combustion engine (10) on a reduction catalyst is provided in an exhaust passage (10ex). Of these, it is assumed that the reducing agent is added to the upstream side of the reduction catalyst.

そして、供給される空気に放電して、オゾンを含有する空気を生成するオゾナイザ(20)と、炭化水素化合物である燃料を噴射する燃料噴射弁(40)と、
燃料噴射弁から噴射された燃料を加熱するヒータ(50)と、
オゾナイザにより生成されたオゾン含有空気と、ヒータにより加熱された燃料とを混合させる混合室(30a)を内部に形成し、混合により燃料を部分的に酸化させて改質燃料を生成する混合容器(30)と、
燃料噴射弁、ヒータおよびオゾナイザを作動させることで改質燃料を生成させ、当該改質燃料を還元剤として排気通路へ添加させるように制御する燃料添加制御手段(S12)と、
燃料噴射弁およびヒータの作動を停止させつつオゾナイザを作動させることでオゾンを生成させ、当該オゾンを排気通路へ添加させるように制御するオゾン添加制御手段(S13)と、
オゾナイザの内部温度が上限値(Tu1、Tu2)を超えて高温になった場合に、オゾナイザへ供給される空気の流量を増大させることで、内部温度の上昇を抑制させる空気増大制御手段(S25、S50)と、を備え、
燃料添加制御手段による制御時の上限値(Tu2)は、オゾン添加制御手段による制御時の上限値(Tu1)よりも高い値に設定されていることを特徴とする。
And, an ozonizer (20) that discharges the supplied air to generate air containing ozone, a fuel injection valve (40) that injects fuel that is a hydrocarbon compound,
A heater (50) for heating the fuel injected from the fuel injection valve;
A mixing chamber (30a) for mixing the ozone-containing air generated by the ozonizer and the fuel heated by the heater is formed inside, and the mixing container (30a) that partially oxidizes the fuel by mixing to generate the reformed fuel ( 30),
Fuel addition control means (S12) for controlling the fuel injection valve, the heater, and the ozonizer to generate reformed fuel and to add the reformed fuel as a reducing agent to the exhaust passage;
Ozone addition control means (S13) for controlling the generation of ozone by operating the ozonizer while stopping the operation of the fuel injection valve and the heater and adding the ozone to the exhaust passage;
When the internal temperature of the ozonizer exceeds the upper limit value (Tu1, Tu2) and becomes a high temperature, the air increase control means (S25, S25, S2) suppresses the increase in the internal temperature by increasing the flow rate of the air supplied to the ozonizer. S50), and
The upper limit value (Tu2) at the time of control by the fuel addition control means is set to a value higher than the upper limit value (Tu1) at the time of control by the ozone addition control means.

上記発明によれば、燃料添加制御手段およびオゾン添加制御手段の制御において、オゾナイザが以下のように作用する。すなわち、燃料添加制御手段による制御時には、オゾン含有空気により還元剤としての燃料が改質されるので、還元触媒上でのNOx還元を促進できる。また、オゾン添加制御手段による制御時には、排気通路にオゾンを添加するので、排気中のNOがNOに酸化され、NOx浄化装置へのNOx吸着量を増大できる。つまり、燃料の改質促進に用いるオゾナイザを、例えば触媒が活性化しておらず燃料添加しても還元できない状況の時には、NO酸化による吸着量増大に利用できる。 According to the above invention, the ozonizer operates as follows in the control of the fuel addition control means and the ozone addition control means. That is, at the time of control by the fuel addition control means, the fuel as the reducing agent is reformed by the ozone-containing air, so that NOx reduction on the reduction catalyst can be promoted. In addition, since ozone is added to the exhaust passage during the control by the ozone addition control means, NO in the exhaust is oxidized to NO 2 and the amount of NOx adsorbed to the NOx purification device can be increased. That is, the ozonizer used for promoting the reforming of the fuel can be used for increasing the adsorption amount due to NO oxidation, for example, when the catalyst is not activated and cannot be reduced even when the fuel is added.

さらに上記発明によれば、オゾナイザの内部温度が上限値を超えて高温になった場合に、オゾナイザへ供給される空気の流量が増大されるので、オゾナイザの空冷が促進されて温度上昇が抑制され、高温によるオゾン破壊が抑制される。   Further, according to the above invention, when the internal temperature of the ozonizer becomes higher than the upper limit value, the flow rate of air supplied to the ozonizer is increased, so that air cooling of the ozonizer is promoted and temperature rise is suppressed. , Ozone destruction due to high temperature is suppressed.

ここで、燃料添加時に上記空冷を促進させると、燃料の温度が低下して改質が阻害されるようになる。この点を鑑みた上記発明では、空気流量増大の実行有無の判定に用いる上限値を、改質燃料添加時にはオゾン添加時よりも高い値に設定する。そのため、燃料添加時には、ある程度の高温では空気流量増大が実行されなくなるので、燃料温度低下により改質が阻害されるといった懸念を低減できる。換言すれば、空気流量増大に起因した燃料温度低下のデメリットが、空気流量増大に起因したオゾン増大によるメリットよりも大きくならないように上限値を設定できる。   Here, if the air cooling is promoted at the time of fuel addition, the temperature of the fuel is lowered and the reforming is inhibited. In the above-described invention in view of this point, the upper limit value used for determining whether or not to increase the air flow rate is set to a higher value when adding reformed fuel than when adding ozone. Therefore, at the time of fuel addition, an increase in the air flow rate is not executed at a certain high temperature, so that the concern that the reforming is hindered due to a decrease in fuel temperature can be reduced. In other words, the upper limit value can be set so that the demerit of the fuel temperature decrease due to the increase in the air flow rate does not become greater than the advantage due to the increase in ozone due to the increase in the air flow rate.

以上により、上記発明によれば、燃料添加時にまでオゾン添加時と同様に空気増大制御を実施することが回避され、燃料添加時における燃料の改質促進を十分に図ることができるようになる。   As described above, according to the present invention, it is possible to avoid the air increase control as in the case of ozone addition until the time of fuel addition, and to sufficiently promote the reforming of fuel at the time of fuel addition.

本発明の第1実施形態に係る還元剤添加装置、およびその装置が適用される燃焼システムを示す模式図。1 is a schematic diagram showing a reducing agent addition apparatus according to a first embodiment of the present invention and a combustion system to which the apparatus is applied. 第1実施形態に係る還元剤添加装置を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the reducing agent addition apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1に示す還元剤添加装置の作動モードを切り替えるための、制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of control for switching the operation mode of the reducing agent addition apparatus shown in FIG. 図3に示す作動モードの各々において、オゾナイザの最適温度を示す図。The figure which shows the optimal temperature of an ozonizer in each of the operation mode shown in FIG. 図3に示すオゾン生成制御に係る、サブルーチン処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the subroutine process based on the ozone production | generation control shown in FIG. 図3に示す改質燃料生成制御に係る、サブルーチン処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the subroutine process regarding the reformed fuel production | generation control shown in FIG. 図3に示す改質燃料生成制御に係る、サブルーチン処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the subroutine process regarding the reformed fuel production | generation control shown in FIG. 図3に示す待機制御に係る、サブルーチン処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the subroutine process regarding the standby control shown in FIG. 本発明の第2実施形態において、待機制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of standby control in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態において、オゾン生成制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of ozone production | generation control in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態において、改質燃料生成制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of reformed fuel production | generation control in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る還元剤添加装置、およびその装置が適用される燃焼システムを示す模式図。The schematic diagram which shows the reducing system which concerns on 5th Embodiment of this invention, and the combustion system to which the apparatus is applied. 本発明の第6実施形態に係る還元剤添加装置、およびその装置が適用される燃焼システムを示す模式図。The schematic diagram which shows the reducing system which concerns on 6th Embodiment of this invention, and the combustion system to which the apparatus is applied.

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、微粒子捕集装置(DPF14)、DPF再生装置(再生用DOC14a)、NOx浄化装置15、還元剤浄化装置(浄化用DOC16)および還元剤添加装置A1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軽油を用いている。
(First embodiment)
The combustion system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10, a supercharger 11, a particulate collection device (DPF 14), a DPF regeneration device (regeneration DOC 14 a), a NOx purification device 15, a reducing agent purification device (purification). DOC16) and a reducing agent adding device A1. The combustion system is mounted on a vehicle, and the vehicle travels using the output of the internal combustion engine 10 as a drive source. The internal combustion engine 10 is a compression self-ignition diesel engine, and light oil is used as a fuel for combustion.

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 supercharger 11 includes a turbine 11a, a rotating shaft 11b, and a compressor 11c. The turbine 11a is disposed in the exhaust passage 10ex of the internal combustion engine 10 and rotates by the kinetic energy of the exhaust. The rotating shaft 11b couples the impellers of the turbine 11a and the compressor 11c to transmit the rotational force of the turbine 11a to the compressor 11c. The compressor 11c is disposed in the intake passage 10in of the internal combustion engine 10, compresses the intake air, and supercharges the internal combustion engine 10.

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で圧縮された吸気を冷却する冷却器12が配置されている。冷却器12により冷却された圧縮吸気は、スロットルバルブ13により流量調整された後、吸気マニホールドにより内燃機関10の複数の燃焼室へ分配される。   A cooler 12 for cooling the intake air compressed by the compressor 11c is disposed on the downstream side of the compressor 11c in the intake passage 10in. The compressed intake air cooled by the cooler 12 is adjusted in flow rate by a throttle valve 13 and then distributed to a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine 10 by an intake manifold.

排気通路10exのうちタービン11aの下流側には、再生用DOC14a(Diesel Oxidation Catalyst)、DPF14(Diesel Particulate Filter)、NOx浄化装置15、浄化用DOC16が順に配置されている。DPF14は、排気に含まれている微粒子を捕集する。再生用DOC14aは、排気中の未燃燃料を酸化させて燃焼させる触媒を有する。この燃焼により、DPF14で捕集された微粒子を燃焼させて、DPF14を再生させて捕集能力を維持させる。なお、再生用DOC14aへの未燃燃料供給による燃焼は、常時実施されるものではなく、再生が必要な時期に一時的に実施される。   A regeneration DOC 14a (Diesel Oxidation Catalyst), a DPF 14 (Diesel Particulate Filter), a NOx purification device 15, and a purification DOC 16 are arranged in this order on the downstream side of the turbine 11a in the exhaust passage 10ex. The DPF 14 collects fine particles contained in the exhaust. The regeneration DOC 14a has a catalyst that oxidizes and burns unburned fuel in the exhaust. Due to this combustion, the fine particles collected by the DPF 14 are burned, and the DPF 14 is regenerated to maintain the collection ability. Note that combustion by supplying unburned fuel to the regeneration DOC 14a is not always performed, but temporarily performed at a time when regeneration is necessary.

排気通路10exのうちDPF14の下流側かつNOx浄化装置15の上流側には、還元剤添加装置A1の供給管32が接続されている。この供給管32から排気通路10exへ、還元剤添加装置A1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(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、後に詳述する。   A supply pipe 32 of the reducing agent adding device A1 is connected to the downstream side of the DPF 14 and the upstream side of the NOx purification device 15 in the exhaust passage 10ex. The reformed fuel generated by the reducing agent adding device A1 is added as a reducing agent from the supply pipe 32 to the exhaust passage 10ex. The reformed fuel is obtained by partially oxidizing a hydrocarbon (fuel) used as a reducing agent and reforming it into a partially oxidized hydrocarbon such as an aldehyde, which will be described in detail later.

NOx浄化装置15は、還元触媒を担持するハニカム状の担体15bと、担体15bを内部に収容するハウジング15aとを備える。NOx浄化装置15は、排気中のNOxを還元触媒上で改質燃料と反応させてN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Oも含まれているが、改質燃料はO存在下においてNOxと選択的に反応する。 The NOx purification device 15 includes a honeycomb-shaped carrier 15b that carries a reduction catalyst, and a housing 15a that houses the carrier 15b. The NOx purification device 15 purifies NOx contained in the exhaust by reacting NOx in the exhaust with the reformed fuel on the reduction catalyst and reducing it to N 2 . Although exhaust gas contains O 2 in addition to NOx, the reformed fuel reacts selectively with NOx in the presence of O 2 .

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は、還元触媒は排気中のNOxを吸着する機能を発揮する。そして、触媒温度が活性化温度以上の場合には、吸着されていたNOxは改質燃料により還元されて、還元触媒から放出される。例えば、担体15b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15が提供される。   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. When the catalyst temperature is equal to or higher than the activation temperature, the adsorbed NOx is reduced by the reformed fuel and released from the reduction catalyst. For example, the NOx purification device 15 having a NOx adsorption function is provided by a reduction catalyst made of silver alumina supported on the carrier 15b.

浄化用DOC16は、酸化触媒を担持する担体をハウジング内に収容して構成されている。浄化用DOC16は、還元触媒上にてNOx還元に用いられずにNOx浄化装置15から流出した還元剤を、酸化触媒上で酸化する。これにより、排気通路10exの出口から還元剤が大気に放出されることを防止する。なお、酸化触媒の活性化温度(例えば200℃)は、還元触媒の活性化温度(例えば250℃)よりも低い。   The purification DOC 16 is configured by accommodating a carrier carrying an oxidation catalyst in a housing. The purification DOC 16 oxidizes the reducing agent that has not been used for NOx reduction on the reduction catalyst and has flowed out of the NOx purification device 15 on the oxidation catalyst. This prevents the reducing agent from being released into the atmosphere from the outlet of the exhaust passage 10ex. Note that the activation temperature of the oxidation catalyst (eg, 200 ° C.) is lower than the activation temperature of the reduction catalyst (eg, 250 ° C.).

次に、改質燃料を生成して供給管32から排気通路10exへ添加する還元剤添加装置A1について説明する。還元剤添加装置A1は、以下に詳述するオゾナイザ20、エアポンプ20p、混合容器30、燃料噴射弁40およびヒータ50を備える。   Next, the reducing agent adding device A1 that generates reformed fuel and adds it to the exhaust passage 10ex from the supply pipe 32 will be described. The reducing agent addition apparatus A1 includes an ozonizer 20, an air pump 20p, a mixing container 30, a fuel injection valve 40, and a heater 50, which will be described in detail below.

図2に示すように、オゾナイザ20は、内部に流通路22aを形成するハウジング22を備え、流通路22aには複数の電極21が配置されている。具体的には、電気絶縁部材23を介してハウジング22内に電極21が保持されている。これらの電極21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21への電圧印加は、電子制御装置(ECU80)が備えるマイクロコンピュータ(マイコン81)により制御される。   As shown in FIG. 2, the ozonizer 20 includes a housing 22 that forms a flow passage 22a therein, and a plurality of electrodes 21 are disposed in the flow passage 22a. Specifically, the electrode 21 is held in the housing 22 via the electrical insulating member 23. These electrodes 21 have a flat plate shape arranged so as to face each other in parallel, and electrodes to which a high voltage is applied and electrodes having a ground voltage are alternately arranged. The voltage application to the electrode 21 is controlled by a microcomputer (microcomputer 81) included in the electronic control unit (ECU 80).

オゾナイザ20のハウジング22には、エアポンプ20pにより送風された空気が流入する。エアポンプ20pは電動モータにより駆動し、その電動モータはマイコン81により制御される。エアポンプ20pにより送風された空気は、ハウジング22内の流通路22aに流入し、電極21間の通路である電極間通路21aを流通する。エアポンプ20pにより送風される空気の流量であって、単位時間当たりにオゾナイザ20へ供給される空気の質量(以下、エア流量と呼ぶ)は、マイコン81により制御される。例えば、マイコン81が電動モータをデューティ制御することでエア流量を制御する。   Air blown by the air pump 20p flows into the housing 22 of the ozonizer 20. The air pump 20p is driven by an electric motor, and the electric motor is controlled by the microcomputer 81. The air blown by the air pump 20 p flows into the flow passage 22 a in the housing 22 and flows through the interelectrode passage 21 a that is a passage between the electrodes 21. The flow rate of air blown by the air pump 20p and the mass of air supplied to the ozonizer 20 per unit time (hereinafter referred to as air flow rate) is controlled by the microcomputer 81. For example, the microcomputer 81 controls the air flow rate by duty-controlling the electric motor.

オゾナイザ20の下流側には、混合室30aを内部に形成する混合容器30が取り付けられている。混合容器30には、電極間通路21aを流通した空気を混合室30aへ流入させる空気流入口30bが形成されている。さらに混合容器30には、混合室30aへ流入した空気を供給管32へ噴出させる噴出口30cが形成されている。   On the downstream side of the ozonizer 20, a mixing container 30 that forms a mixing chamber 30a is attached. The mixing container 30 is formed with an air inlet 30b through which air flowing through the interelectrode passage 21a flows into the mixing chamber 30a. Further, the mixing container 30 is formed with a jet port 30c through which the air flowing into the mixing chamber 30a is jetted to the supply pipe 32.

混合容器30には、燃料噴射弁40が取り付けられている。図1に示す燃料タンク40t内の液体燃料は、ポンプ40pにより燃料噴射弁40に供給され、燃料噴射弁40の噴孔(図示せず)から混合室30aへ噴射される。燃料タンク40t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。燃料噴射弁40は、電磁ソレノイドによる電磁力により開弁作動させる構造であり、その電磁ソレノイドへの通電はマイコン81により制御される。   A fuel injection valve 40 is attached to the mixing container 30. The liquid fuel in the fuel tank 40t shown in FIG. 1 is supplied to the fuel injection valve 40 by the pump 40p, and injected from the injection hole (not shown) of the fuel injection valve 40 into the mixing chamber 30a. The fuel in the fuel tank 40t is also used as the combustion fuel described above, and the fuel used for combustion of the internal combustion engine 10 and the fuel used as the reducing agent are shared. The fuel injection valve 40 is configured to open by an electromagnetic force generated by an electromagnetic solenoid, and power supply to the electromagnetic solenoid is controlled by the microcomputer 81.

混合容器30には、ヒータ50が取り付けられている。ヒータ50は、通電により発熱する発熱体(図示せず)、および発熱体を内部に収容する伝熱カバー51を備える。発熱体への通電状態はマイコン81により制御される。伝熱カバー51の外周面が加熱面51aに相当し、伝熱カバー51が発熱体により加熱されることで、加熱面51aは温度上昇する。   A heater 50 is attached to the mixing container 30. The heater 50 includes a heating element (not shown) that generates heat when energized, and a heat transfer cover 51 that houses the heating element. The energization state of the heating element is controlled by the microcomputer 81. The outer peripheral surface of the heat transfer cover 51 corresponds to the heating surface 51a, and the heating surface 51a rises in temperature when the heat transfer cover 51 is heated by the heating element.

燃料噴射弁40から噴射された液体燃料が加熱面51aに直接付着するよう、加熱面51aは、混合室30aのうち燃料噴射弁40の噴孔に対向する位置に配置されている。ヒータ50により加熱された液体燃料は混合室30a内で気化する。さらに、気化した燃料は、ヒータ50により所定温度以上にまで加熱される。これにより、炭素数の少ない炭化水素に燃料が分解されるといったクラッキングが生じる。加熱された気体燃料は、空気流入口30bから流入した空気と混合室30aで混合される。その結果、空気中の酸素により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燃料が改質される。   The heating surface 51a is disposed at a position facing the injection hole of the fuel injection valve 40 in the mixing chamber 30a so that the liquid fuel injected from the fuel injection valve 40 directly adheres to the heating surface 51a. The liquid fuel heated by the heater 50 is vaporized in the mixing chamber 30a. Further, the vaporized fuel is heated to a predetermined temperature or higher by the heater 50. As a result, cracking occurs in which the fuel is decomposed into hydrocarbons having a small number of carbon atoms. The heated gaseous fuel is mixed with the air flowing in from the air inlet 30b in the mixing chamber 30a. As a result, the fuel is partially oxidized by oxygen in the air, and the fuel is reformed to partially oxidized hydrocarbons such as aldehydes.

混合容器30には、混合室30aの温度を検出する温度センサ31が取り付けられている。具体的には、混合室30aのうち加熱面51aの上方部分に温度センサ31は配置されている。温度センサ31により検出される温度は、気化した燃料と空気との反応後の温度である。温度センサ31は、検出した温度の情報(検出温度)をECU80へ出力する。   A temperature sensor 31 for detecting the temperature of the mixing chamber 30 a is attached to the mixing container 30. Specifically, the temperature sensor 31 is arranged in the upper part of the heating surface 51a in the mixing chamber 30a. The temperature detected by the temperature sensor 31 is the temperature after the reaction between the vaporized fuel and air. The temperature sensor 31 outputs detected temperature information (detected temperature) to the ECU 80.

さて、オゾナイザ20への通電を実施すると、電極21から放出された電子が、電極間通路21a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20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、空気流入口30bから混合容器30内部へ流入する空気には、オゾナイザ20で生成されたオゾンが含まれている。   When the energizer 20 is energized, the electrons emitted from the electrodes 21 collide with oxygen molecules contained in the air in the interelectrode passage 21a. Then, ozone is generated from oxygen molecules. In other words, the ozonizer 20 generates oxygen as active oxygen by changing oxygen molecules into a plasma state by discharge. Accordingly, the air flowing into the mixing container 30 from the air inlet 30b contains ozone generated by the ozonizer 20.

混合室30aでは、空気中の酸素またはオゾンにより気体燃料が部分的に酸化される冷炎反応が生じている。このように部分的に酸化された燃料を改質燃料と呼び、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。そして、オゾナイザ20で生成されたオゾンが空気中に含まれていると、混合室30aにおける燃料の酸化反応速度が速くなる。   In the mixing chamber 30a, a cold flame reaction occurs in which gaseous fuel is partially oxidized by oxygen or ozone in the air. Such a partially oxidized fuel is called a reformed fuel. As a specific example of the reformed fuel, a partial oxide in a state where a part of the fuel (hydrocarbon compound) is oxidized to an aldehyde group (CHO) ( For example, aldehyde). And if the ozone produced | generated by the ozonizer 20 is contained in the air, the oxidation reaction rate of the fuel in the mixing chamber 30a will become quick.

ここで、高温環境下の燃料は、大気圧であっても、周囲の空気に含まれる酸素と酸化反応して自着火燃焼する。このような自着火燃焼による酸化反応は、発熱しながら二酸化炭素と水が生成される熱炎反応とも呼ばれている。但し、燃料と空気の比率(当量比)および雰囲気温度が所定範囲にある場合には、以下に説明する冷炎反応で留まる期間が長くなり、その後に熱炎反応が生じる。つまり、冷炎反応と熱炎反応の2段階で酸化反応が生じる。   Here, the fuel in the high temperature environment oxidizes and reacts with oxygen contained in the surrounding air even if it is atmospheric pressure, and self-ignition combustion. Such an oxidation reaction by self-ignition combustion is also called a hot flame reaction in which carbon dioxide and water are generated while generating heat. However, when the ratio of fuel to air (equivalent ratio) and the ambient temperature are within a predetermined range, the period of staying in the cold flame reaction described below becomes longer, and then a hot flame reaction occurs. That is, an oxidation reaction occurs in two stages, a cold flame reaction and a hot flame reaction.

この冷炎反応は、雰囲気温度が低く当量比が小さい場合に生じやすい反応であり、周囲の空気に含まれる酸素により燃料が部分的に酸化される反応である。そして、冷炎反応による発熱で雰囲気温度が上昇し、その後一定の時間が経過すると、部分酸化された燃料(例えばアルデヒド)が酸化されて先述の熱炎反応が生じる。したがって、混合室30aで燃料が滞留する時間が長いと、混合室30aで冷炎反応が生じた後、熱炎反応も生じる。   This cold flame reaction is a reaction that easily occurs when the ambient temperature is low and the equivalence ratio is small, and is a reaction in which the fuel is partially oxidized by oxygen contained in the surrounding air. Then, when the ambient temperature rises due to heat generated by the cold flame reaction and then a certain period of time elapses, the partially oxidized fuel (for example, aldehyde) is oxidized and the above-described hot flame reaction occurs. Therefore, if the fuel stays in the mixing chamber 30a for a long time, a hot flame reaction also occurs after the cold flame reaction occurs in the mixing chamber 30a.

本実施形態では、冷炎反応は生じるが熱炎反応は生じないように、雰囲気温度、当量比、および混合室30aでの燃料滞留時間が調整されている。そして、冷炎反応により生成されたアルデヒド等の部分酸化燃料をNOx浄化用の還元剤として用いることで、NOx浄化装置15によるNOx浄化率の向上が図られる。また、混合室30aに流入する空気に含まれるオゾン濃度が高いほど、燃料の酸化反応が促進され、冷炎反応の開始時期が早くなる。よって、オゾナイザ20により十分な量のオゾンを生成することで、アルデヒド等に改質されずに混合室30aから流出する燃料の量を低減できる。   In the present embodiment, the atmospheric temperature, the equivalence ratio, and the fuel residence time in the mixing chamber 30a are adjusted so that the cold flame reaction occurs but the hot flame reaction does not occur. Further, by using a partially oxidized fuel such as aldehyde generated by the cold flame reaction as a reducing agent for NOx purification, the NOx purification rate by the NOx purification device 15 can be improved. Further, the higher the concentration of ozone contained in the air flowing into the mixing chamber 30a, the more the fuel oxidation reaction is promoted, and the start timing of the cold flame reaction is advanced. Therefore, by generating a sufficient amount of ozone by the ozonizer 20, it is possible to reduce the amount of fuel flowing out of the mixing chamber 30a without being reformed to aldehyde or the like.

ECU80が備えるマイコン81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。ECU80は、各種センサの検出値に基づき内燃機関10の作動を制御する。上記各種センサの具体例として、機関回転速度センサ92、スロットル開度センサ93、吸気圧センサ94、吸気量センサ95、排気温度センサ96、外気温度センサ91等が挙げられる。   The microcomputer 81 provided in the ECU 80 includes a storage device that stores a program and a central processing unit that executes arithmetic processing according to the stored program. The ECU 80 controls the operation of the internal combustion engine 10 based on detection values of various sensors. Specific examples of the various sensors include an engine rotation speed sensor 92, a throttle opening sensor 93, an intake pressure sensor 94, an intake air amount sensor 95, an exhaust temperature sensor 96, an outside air temperature sensor 91, and the like.

機関回転速度センサ92は、内燃機関10の出力軸10aの回転速度(エンジン回転数)を検出する。スロットル開度センサ93はスロットルバルブ13の開度を検出する。吸気圧センサ94は、吸気通路10inのうちスロットルバルブ13の下流側の圧力を検出する。吸気量センサ95は吸気の質量流量を検出する。   The engine rotation speed sensor 92 detects the rotation speed (engine speed) of the output shaft 10 a of the internal combustion engine 10. The throttle opening sensor 93 detects the opening of the throttle valve 13. The intake pressure sensor 94 detects the pressure on the downstream side of the throttle valve 13 in the intake passage 10in. The intake air amount sensor 95 detects the mass flow rate of intake air.

概略、ECU80は、出力軸10aの回転速度および内燃機関10の負荷に応じて、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃焼用燃料の噴射量および噴射時期を制御する。さらにECU80は、排気温度センサ96により検出された排気温度に基づき、還元剤添加装置A1の作動を制御する。すなわち、マイコン81は、図3に示す手順のプログラムを所定周期で繰り返し実行することで、改質燃料の生成とオゾンの生成を切り替えるように制御する。上記プログラムは、イグニッションスイッチがオン操作されたことをトリガとして始動し、内燃機関10の運転期間中は常時実行される。   In general, the ECU 80 controls the injection amount and injection timing of combustion fuel injected from a fuel injection valve (not shown) according to the rotation speed of the output shaft 10a and the load of the internal combustion engine 10. Further, the ECU 80 controls the operation of the reducing agent adding device A1 based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 96. That is, the microcomputer 81 performs control so as to switch between generation of reformed fuel and generation of ozone by repeatedly executing the program of the procedure shown in FIG. 3 at a predetermined period. The above program is triggered by the ignition switch being turned on, and is always executed during the operation period of the internal combustion engine 10.

先ず、図3のステップS10において、内燃機関10での燃焼によりNOxが発生している状態であるか否かを判定する。NOx発生中であると判定されれば、NOx浄化装置15が有する還元触媒の温度(NOx触媒温度)に応じて還元剤添加装置A1を作動させる。   First, in step S10 of FIG. 3, it is determined whether or not NOx is generated due to combustion in the internal combustion engine 10. If it is determined that NOx is being generated, the reducing agent adding device A1 is operated according to the temperature of the reduction catalyst (NOx catalyst temperature) of the NOx purification device 15.

具体的には、先ずステップS11において、NOx触媒温度が還元触媒の活性化温度Tact(例えば250℃)未満であるか否かを判定する。NOx触媒温度は、排気温度センサ96により検出された排気温度に基づき推定される。ここで、還元触媒の活性化温度とは、改質燃料によりNOxを還元浄化できる温度を示す。   Specifically, first, in step S11, it is determined whether or not the NOx catalyst temperature is lower than the reduction catalyst activation temperature Tact (for example, 250 ° C.). The NOx catalyst temperature is estimated based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 96. Here, the activation temperature of the reduction catalyst indicates a temperature at which NOx can be reduced and purified by the reformed fuel.

NOx触媒温度が活性化温度Tact未満でないと判定されれば、ステップS12において、後述する改質燃料生成制御のサブルーチン処理(図6、図7参照)を実施する。NOx触媒温度が活性化温度Tact未満であると判定されれば、ステップS13において、後述するオゾン生成制御のサブルーチン処理(図5参照)を実施する。以下、改質燃料生成制御による還元剤添加装置A1の作動モードを改質燃料モードと呼び、オゾン生成制御による還元剤添加装置A1の作動モードをオゾンモードと呼ぶ。   If it is determined that the NOx catalyst temperature is not lower than the activation temperature Tact, a reformed fuel generation control subroutine process (see FIGS. 6 and 7) described later is performed in step S12. If it is determined that the NOx catalyst temperature is lower than the activation temperature Tact, a subroutine process of ozone generation control (see FIG. 5) described later is performed in step S13. Hereinafter, the operation mode of the reducing agent addition device A1 based on reformed fuel generation control is referred to as a reformed fuel mode, and the operation mode of the reducing agent addition device A1 based on ozone generation control is referred to as an ozone mode.

一方、ステップS10にてNOx発生中でないと判定された場合には、ステップS14に進み、NOx浄化装置15によるNOx浄化を迅速に開始できるように準備しておく必要があるか否かを判定する。例えば、アイドルストップ制御により内燃機関10を自動停止させている場合や、電動モータによる車両走行時に内燃機関10を自動停止させる場合には、所定時間以内にNOxが発生する可能性が高いとみなし、NOx浄化の準備が必要と判定する。   On the other hand, if it is determined in step S10 that NOx is not generated, the process proceeds to step S14, and it is determined whether it is necessary to prepare so that the NOx purification by the NOx purification device 15 can be started quickly. . For example, when the internal combustion engine 10 is automatically stopped by idle stop control, or when the internal combustion engine 10 is automatically stopped when the vehicle is driven by an electric motor, it is considered that there is a high possibility that NOx will occur within a predetermined time. It is determined that preparation for NOx purification is necessary.

ステップS14にて浄化準備が必要と判定されれば、ステップS15において、後述する待機制御のサブルーチン処理(図8参照)を実施する。以下、待機制御による還元剤添加装置A1の作動モードを待機モードと呼ぶ。一方、ステップS14にて浄化準備が不要と判定されれば、ステップS16において還元剤添加装置A1の作動を停止させる。具体的には、オゾナイザ20、エアポンプ20p、燃料噴射弁40、およびヒータ50への通電が為されていた場合、それらの通電を停止させる。   If it is determined in step S14 that preparation for purification is necessary, in step S15, a standby control subroutine process (see FIG. 8) described later is performed. Hereinafter, the operation mode of the reducing agent adding apparatus A1 by the standby control is referred to as a standby mode. On the other hand, if it is determined in step S14 that preparation for purification is unnecessary, the operation of the reducing agent adding apparatus A1 is stopped in step S16. Specifically, when energization is performed on the ozonizer 20, the air pump 20p, the fuel injection valve 40, and the heater 50, the energization thereof is stopped.

さて、オゾンは高温環境下で破壊されやすいので、オゾナイザ20の温度が上限値を超えて高温になった場合には、オゾナイザ20への空気の供給流量(エア流量)を増大させて、オゾナイザ20を空冷することが望ましい。但し、オゾナイザ20に供給される空気は、オゾナイザ20の下流側にて燃料と混合し、燃料の酸化(改質)に用いられる。そのため、エア流量を増大させて空冷を図ろうとすると、混合室30a内の温度(気化した燃料の温度)が低下してしまい、燃料の部分酸化が阻害される懸念が生じる。   Since ozone is easily destroyed in a high temperature environment, when the temperature of the ozonizer 20 exceeds the upper limit and becomes high, the supply flow rate (air flow rate) of air to the ozonizer 20 is increased, and the ozonizer 20 is increased. It is desirable to air-cool. However, the air supplied to the ozonizer 20 is mixed with fuel on the downstream side of the ozonizer 20 and used for fuel oxidation (reformation). Therefore, when air cooling is attempted by increasing the air flow rate, the temperature in the mixing chamber 30a (the temperature of the vaporized fuel) decreases, and there is a concern that partial oxidation of the fuel is hindered.

そこで、エア流量による空冷と、その背反として生じる燃料温度の低下とを鑑みて、オゾナイザ20の内部温度、つまり流通路22aの空気温度の最適温度範囲を、図4の如く設定している。具体的には、オゾンモード時の最適温度範囲R1を120℃以下、改質燃料モード時の最適温度範囲R2を80℃以上200℃以下、待機モード時(待機状態時)の最適温度範囲R3を80℃以上120℃以下に設定している。そして、オゾナイザ20の内部温度がこれらの最適温度範囲R1、R2、R3となるよう、各モード如くエア流量が制御される。   In view of the air cooling due to the air flow rate and the decrease in the fuel temperature that occurs as a contradiction, the optimum temperature range of the internal temperature of the ozonizer 20, that is, the air temperature of the flow passage 22a, is set as shown in FIG. Specifically, the optimum temperature range R1 in the ozone mode is 120 ° C. or less, the optimum temperature range R2 in the reformed fuel mode is 80 ° C. or more and 200 ° C. or less, and the optimum temperature range R3 in the standby mode (standby state). It is set to 80 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. Then, the air flow rate is controlled in each mode so that the internal temperature of the ozonizer 20 falls within these optimum temperature ranges R1, R2, and R3.

オゾンモードでは、先ず図5に示すステップS20において、燃料噴射弁40への通電を停止させて燃料噴射を停止させるとともに、ヒータ50への通電を停止させて混合室30aの加熱を停止させる。続くステップS21では、単位時間あたりに要求される排気通路10exへのオゾン添加量である、要求オゾン流量Oreqを算出する。具体的には、内燃機関10の負荷やエンジン回転数等、内燃機関10の作動状態に基づき排出されるNOx流量を推定し、推定したNOx流量に基づき要求オゾン流量Oreqを算出する。   In the ozone mode, first, in step S20 shown in FIG. 5, the energization to the fuel injection valve 40 is stopped to stop the fuel injection, and the energization to the heater 50 is stopped to stop the heating of the mixing chamber 30a. In the subsequent step S21, a required ozone flow rate Oreq, which is the amount of ozone added to the exhaust passage 10ex required per unit time, is calculated. Specifically, the NOx flow rate discharged based on the operating state of the internal combustion engine 10 such as the load of the internal combustion engine 10 and the engine speed is estimated, and the required ozone flow rate Oreq is calculated based on the estimated NOx flow rate.

続くステップS22では、ステップS21で算出した要求オゾン流量Oreqに基づき、エア流量のベース値であるベースエア流量Abaseを算出する。ベースエア流量Abaseは、要求オゾン流量Oreqに応じたオゾン生成量に必要な流量である。高温によるオゾンの破壊がなければ、ベースエア流量Abaseの空気をオゾナイザ20へ流入すると、要求オゾン流量Oreqでオゾンを過不足無く生成できる。   In subsequent step S22, a base air flow rate Abase, which is a base value of the air flow rate, is calculated based on the required ozone flow rate Oreq calculated in step S21. The base air flow rate Abase is a flow rate necessary for the ozone generation amount corresponding to the required ozone flow rate Oreq. If there is no destruction of ozone due to high temperature, when the air at the base air flow rate Abase flows into the ozonizer 20, ozone can be generated with the required ozone flow rate Oreq without excess or deficiency.

続くステップS23では、オゾナイザ20の内部温度(オゾナイザ温度Ta)を取得する。例えば、外気温度センサ91により検出された外気温度、エア流量、および放電による発熱量等に基づき、オゾナイザ温度Taを推定する。続くステップS24では、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1(オゾン添加時上限値)を超えて高温になっているか否かを判定する。上限値Tu1は、予め設定された値であり、図4に示す最適温度範囲R1の上限値Tu1に相当する。オゾンモードでの上限値Tu1は、改質燃料モードでの最適温度範囲R2の上限値Tu2(燃料添加時上限値)よりも小さい値に設定されている。   In subsequent step S23, the internal temperature (ozonizer temperature Ta) of the ozonizer 20 is acquired. For example, the ozonizer temperature Ta is estimated on the basis of the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 91, the air flow rate, the amount of heat generated by discharge, and the like. In subsequent step S24, it is determined whether or not the ozonizer temperature Ta exceeds the upper limit value Tu1 (upper limit value when ozone is added) and is at a high temperature. The upper limit value Tu1 is a preset value and corresponds to the upper limit value Tu1 of the optimum temperature range R1 shown in FIG. The upper limit value Tu1 in the ozone mode is set to a value smaller than the upper limit value Tu2 (upper limit value at the time of fuel addition) of the optimum temperature range R2 in the reformed fuel mode.

オゾナイザ温度Taが上限値Tu1を超えて高温になっていると判定された場合には、次のステップS25において、ベースエア流量Abaseに所定値αを加算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。一方、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1以下であると判定された場合には、次のステップS26において、混合室30aの温度(混合室温度Tb)を取得する。具体的には、温度センサ31の検出値を取得する。その後、ステップS27にて、混合室温度Tbが所定温度Tx以上であるか否かを判定する。   If it is determined that the ozonizer temperature Ta is higher than the upper limit Tu1, the value obtained by adding the predetermined value α to the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S25. On the other hand, when it is determined that the ozonizer temperature Ta is equal to or lower than the upper limit value Tu1, the temperature of the mixing chamber 30a (mixing chamber temperature Tb) is acquired in the next step S26. Specifically, the detection value of the temperature sensor 31 is acquired. Thereafter, in step S27, it is determined whether or not the mixing chamber temperature Tb is equal to or higher than a predetermined temperature Tx.

混合室温度Tbが所定温度Tx未満であると判定されれば、次のステップS28において、ベースエア流量Abaseから所定値αを減算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。一方、混合室温度Tbが所定温度Tx以上であると判定されれば、次のステップS29において、ベースエア流量Abaseを目標エア流量Atrgとして設定する。   If it is determined that the mixing chamber temperature Tb is lower than the predetermined temperature Tx, a value obtained by subtracting the predetermined value α from the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S28. On the other hand, if it is determined that the mixing chamber temperature Tb is equal to or higher than the predetermined temperature Tx, the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S29.

続くステップS30では、ステップS25、S28、S29で設定された目標エア流量Atrgに基づき、エアポンプ20pの作動を制御する。具体的には、目標エア流量Atrgに応じた電力を、エアポンプ20pの電動モータへ供給することで、エア流量が目標エア流量Atrgとなるように制御する。   In the subsequent step S30, the operation of the air pump 20p is controlled based on the target air flow rate Atrg set in steps S25, S28, and S29. Specifically, control is performed so that the air flow rate becomes the target air flow rate Atrg by supplying power corresponding to the target air flow rate Atrg to the electric motor of the air pump 20p.

次に、ステップS31において、ステップS24で否定される状態(Ta>Tu1)が所定時間以上継続しているか否かを判定する。継続していないと否定判定された場合、ステップS32に進み、通常電力をオゾナイザ20へ供給して放電(通常放電)させる。一方、Ta>Tu1の状態が所定時間以上継続していると肯定判定された場合には、ステップS33に進み、ステップS32における通常電力よりも低い電力をオゾナイザ20へ供給して放電(低電力放電)させる。具体的には、電極21に印加する電圧を、低電力放電時には通常放電時に比べて低い値に変更する。なお、電極21への印加電圧が過剰に低いと放電が不安定になり、過剰に高いと給電量に対するオゾン発生量の割合が低くなり電費が悪化する。そのため、これらのバランスを鑑みた範囲内の値、つまり安定した放電を確保しつつも電費が所定以下にならない値に印加電圧は設定されている。   Next, in step S31, it is determined whether or not the state (Ta> Tu1) denied in step S24 continues for a predetermined time or more. If a negative determination is made that the operation is not continued, the process proceeds to step S32 where normal power is supplied to the ozonizer 20 to discharge (normal discharge). On the other hand, when an affirmative determination is made that the state of Ta> Tu1 has continued for a predetermined time or longer, the process proceeds to step S33, and power lower than the normal power in step S32 is supplied to the ozonizer 20 for discharge (low power discharge). ) Specifically, the voltage applied to the electrode 21 is changed to a lower value during low power discharge than during normal discharge. Note that if the voltage applied to the electrode 21 is excessively low, the discharge becomes unstable, and if it is excessively high, the ratio of the amount of ozone generated relative to the amount of power supply decreases and the power consumption deteriorates. Therefore, the applied voltage is set to a value within the range in consideration of these balances, that is, a value at which the power consumption does not fall below a predetermined value while ensuring stable discharge.

以上に説明したオゾン生成制御によれば、オゾナイザ20でオゾンが生成され、生成されたオゾンは、混合室30aおよび供給管32を通じて排気通路10exへ添加される。ここで、ヒータ50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、図5の制御ではヒータ50による加熱および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、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 generation control described above, ozone is generated by the ozonizer 20, and the generated ozone is added to the exhaust passage 10ex through the mixing chamber 30a and the supply pipe 32. Here, when the heater 50 is energized, the ozone is heated and collapses. Moreover, if fuel injection is performed, ozone will react with fuel. In view of these points, since the heating and fuel injection by the heater 50 are stopped in the control of FIG. 5, it is possible to avoid the reaction of ozone with the fuel and the collapse of the heating, and the generated ozone is added to the exhaust passage 10ex as it is. The Rukoto.

改質燃料モードでは、先ず図6に示すステップS40において、単位時間あたりに要求される混合室30aへの燃料噴射量である、要求燃料量Freqを算出する。具体的には、内燃機関10の負荷やエンジン回転数等、内燃機関10の作動状態に基づき排出されるNOx流量を推定し、推定したNOx流量に基づき要求燃料量Freqを算出する。   In the reformed fuel mode, first, in step S40 shown in FIG. 6, a required fuel amount Freq, which is a fuel injection amount into the mixing chamber 30a required per unit time, is calculated. Specifically, the NOx flow rate discharged based on the operating state of the internal combustion engine 10 such as the load and engine speed of the internal combustion engine 10 is estimated, and the required fuel amount Freq is calculated based on the estimated NOx flow rate.

続くステップS41では、ステップS40で算出した要求燃料量Freqに基づき、燃料噴射弁40の作動を制御して、要求燃料量Freqに応じた量の燃料を混合室30aへ噴射させる。続くステップS42では、温度センサ31により検出された混合室温度Tbを取得する。続くステップS43では、検出された混合室温度Tbと目標混合室温度Tbtrgとの偏差ΔTbを算出する。目標混合室温度Tbtrgは、先述した冷炎反応は生じるが熱炎反応は生じない温度に設定されている。   In subsequent step S41, the operation of the fuel injection valve 40 is controlled based on the required fuel amount Freq calculated in step S40, and an amount of fuel corresponding to the required fuel amount Freq is injected into the mixing chamber 30a. In subsequent step S42, the mixing chamber temperature Tb detected by the temperature sensor 31 is acquired. In subsequent step S43, a deviation ΔTb between the detected mixing chamber temperature Tb and the target mixing chamber temperature Tbtrg is calculated. The target mixing chamber temperature Tbtrg is set to a temperature at which the above-described cold flame reaction occurs but no hot flame reaction occurs.

続くステップS45では、ステップS43で算出した偏差ΔTbに基づきヒータ50への給電量を制御する。つまり、例えば、偏差ΔTbがゼロになるようにヒータ50への給電量をフィードバック制御する。続くステップS46では、ステップS42で取得した混合室温度Tbに基づき、目標当量比φtrgを設定する。目標当量比φtrgは、冷炎反応は生じるが熱炎反応は生じない当量比に設定される。このように冷炎反応だけを生じさせる当量比は、燃料の雰囲気温度に応じて異なるので、実際に検出された混合室温度Tbに基づき、冷炎反応だけを生じさせる当量比を算出し、その当量比となるように目標当量比φtrgを設定する。   In the subsequent step S45, the amount of power supplied to the heater 50 is controlled based on the deviation ΔTb calculated in step S43. That is, for example, the amount of power supplied to the heater 50 is feedback-controlled so that the deviation ΔTb becomes zero. In the subsequent step S46, the target equivalent ratio φtrg is set based on the mixing chamber temperature Tb acquired in step S42. The target equivalent ratio φtrg is set to an equivalent ratio in which a cold flame reaction occurs but a hot flame reaction does not occur. Since the equivalent ratio that causes only the cold flame reaction in this way varies depending on the ambient temperature of the fuel, the equivalent ratio that causes only the cold flame reaction is calculated based on the actually detected mixing chamber temperature Tb. The target equivalent ratio φtrg is set so that the equivalent ratio is obtained.

続くステップS47では、ステップS46で設定された目標当量比φtrgおよびステップS40で算出された要求燃料量Freqに基づき、エア流量のベース値であるベースエア流量Abaseを算出する。ベースエア流量Abaseの空気を混合室30aへ流入すると、混合室30aの気体燃料と空気の比率は目標当量比φtrgになる。   In the subsequent step S47, a base air flow rate Abase that is a base value of the air flow rate is calculated based on the target equivalent ratio φtrg set in step S46 and the required fuel amount Freq calculated in step S40. When the air having the base air flow rate Abase flows into the mixing chamber 30a, the ratio of the gaseous fuel and air in the mixing chamber 30a becomes the target equivalent ratio φtrg.

続く図7のステップS48では、オゾナイザ温度Taを取得する。例えば、外気温度センサ91により検出された外気温度、エア流量、放電による発熱量、および混合容器30からの輻射熱等に基づき、オゾナイザ温度Taを推定する。続くステップS49では、オゾナイザ温度Taが上限値Tu2を超えて高温になっているか否かを判定する。上限値Tu2は、予め設定された値であり、図4に示す最適温度範囲R2の上限値Tu2に相当する。改質燃料モードでの上限値Tu2は、オゾンモードでの最適温度範囲R1の上限値Tu1よりも大きい値に設定されている。   In the subsequent step S48 of FIG. 7, the ozonizer temperature Ta is acquired. For example, the ozonizer temperature Ta is estimated based on the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 91, the air flow rate, the amount of heat generated by the discharge, the radiant heat from the mixing container 30, and the like. In a succeeding step S49, it is determined whether or not the ozonizer temperature Ta exceeds the upper limit value Tu2. The upper limit value Tu2 is a preset value and corresponds to the upper limit value Tu2 of the optimum temperature range R2 shown in FIG. The upper limit value Tu2 in the reformed fuel mode is set to a value larger than the upper limit value Tu1 of the optimum temperature range R1 in the ozone mode.

オゾナイザ温度Taが上限値Tu2を超えて高温になっていると判定された場合には、次のステップS50において、ベースエア流量Abaseに所定値βを加算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。一方、オゾナイザ温度Taが上限値Tu2以下であると判定された場合には、次のステップS51において、オゾナイザ温度Taが下限値Tdを超えて低温になっているか否かを判定する。下限値Tdは、予め設定された値であり、図4に示す最適温度範囲R2の下限値Tdに相当する。改質燃料モードでの下限値dは、オゾンモードでの最適温度範囲R1の上限値Tu1よりも小さい値に設定されている。   When it is determined that the ozonizer temperature Ta is higher than the upper limit value Tu2, a value obtained by adding the predetermined value β to the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S50. On the other hand, if it is determined that the ozonizer temperature Ta is equal to or lower than the upper limit value Tu2, it is determined in the next step S51 whether or not the ozonizer temperature Ta exceeds the lower limit value Td. The lower limit value Td is a preset value and corresponds to the lower limit value Td of the optimum temperature range R2 shown in FIG. The lower limit value d in the reformed fuel mode is set to a value smaller than the upper limit value Tu1 of the optimum temperature range R1 in the ozone mode.

オゾナイザ温度Taが下限値Td未満であると判定されれば、次のステップS52において、ベースエア流量Abaseから所定値βを減算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。一方、オゾナイザ温度Taが下限値Td以上であると判定されれば、次のステップS53において、ベースエア流量Abaseを目標エア流量Atrgとして設定する。   If it is determined that the ozonizer temperature Ta is lower than the lower limit value Td, a value obtained by subtracting the predetermined value β from the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S52. On the other hand, if it is determined that the ozonizer temperature Ta is equal to or higher than the lower limit value Td, the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg in the next step S53.

続くステップS54では、ステップS50、S52、S53で設定された目標エア流量Atrgに基づき、エアポンプ20pの作動を制御する。具体的には、目標エア流量Atrgに応じた電力を、エアポンプ20pの電動モータへ供給することで、エア流量が目標エア流量Atrgとなるように制御する。   In subsequent step S54, the operation of the air pump 20p is controlled based on the target air flow rate Atrg set in steps S50, S52, and S53. Specifically, control is performed so that the air flow rate becomes the target air flow rate Atrg by supplying power corresponding to the target air flow rate Atrg to the electric motor of the air pump 20p.

次に、ステップS55において、ステップS49で否定される状態(Ta>Tu2)が所定時間以上継続しているか否かを判定する。継続していないと否定判定された場合、ステップS56に進み、通常電力をオゾナイザ20へ供給して放電(通常放電)させる。一方、Ta>Tu2の状態が所定時間以上継続していると肯定判定された場合には、ステップS57に進み、ステップS56における通常電力よりも低い電力をオゾナイザ20へ供給して放電(低電力放電)させる。具体的には、電極21に印加する電圧を、低電力放電時には通常放電時に比べて低い値に変更する。なお、電極21への印加電圧が過剰に低いと放電が不安定になり、過剰に高いと給電量に対するオゾン発生量の割合が低くなり電費が悪化する。そのため、これらのバランスを鑑みた範囲内の値、つまり安定した放電を確保しつつも電費が所定以下にならない値に印加電圧は設定されている。   Next, in step S55, it is determined whether the state denied in step S49 (Ta> Tu2) continues for a predetermined time or more. If a negative determination is made that the operation has not continued, the process proceeds to step S56, where normal power is supplied to the ozonizer 20 and discharged (normal discharge). On the other hand, if an affirmative determination is made that the state of Ta> Tu2 continues for a predetermined time or longer, the process proceeds to step S57, and power lower than the normal power in step S56 is supplied to the ozonizer 20 for discharge (low power discharge). ) Specifically, the voltage applied to the electrode 21 is changed to a lower value during low power discharge than during normal discharge. Note that if the voltage applied to the electrode 21 is excessively low, the discharge becomes unstable, and if it is excessively high, the ratio of the amount of ozone generated relative to the amount of power supply decreases and the power consumption deteriorates. Therefore, the applied voltage is set to a value within the range in consideration of these balances, that is, a value at which the power consumption does not fall below a predetermined value while ensuring stable discharge.

以上に説明した改質燃料生成制御によれば、冷炎反応が生じるように混合室温度Tbおよび当量比が調整され、冷炎反応により部分的に酸化された燃料(改質燃料)を、NOx浄化用の還元剤として排気通路10exに添加する。そのため、部分酸化されていない燃料を還元剤としてそのまま用いる場合に比べて、NOx浄化率を向上させることができる。また、燃料の酸化に用いる空気にオゾンを含ませることにより、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。   According to the reformed fuel generation control explained above, the mixing chamber temperature Tb and the equivalence ratio are adjusted so that the cool flame reaction occurs, and the partially oxidized fuel (reformed fuel) by the cool flame reaction is converted into NOx. It is added to the exhaust passage 10ex as a reducing agent for purification. Therefore, the NOx purification rate can be improved compared to the case where fuel that is not partially oxidized is used as it is as a reducing agent. Further, by including ozone in the air used for oxidizing the fuel, the start timing of the cool flame reaction can be advanced and the cool flame reaction time can be shortened.

待機モードでは、先ず図8に示すステップS60において、オゾナイザ20、燃料噴射弁40、およびヒータ50への通電が為されていた場合、それらの通電を停止させる。続くステップS61では、図5のステップS23と同様にしてオゾナイザ温度Taを取得する。続くステップS62では、ステップS61で取得したオゾナイザ温度Taが、下限値Td未満であるか否かを判定する。この判定で用いる下限値Tdの値は、図7のステップS51の判定で用いる下限値Tdと同一である。   In the standby mode, first, when energization of the ozonizer 20, the fuel injection valve 40, and the heater 50 is performed in step S60 shown in FIG. 8, the energization of these is stopped. In the subsequent step S61, the ozonizer temperature Ta is acquired in the same manner as in step S23 of FIG. In a succeeding step S62, it is determined whether or not the ozonizer temperature Ta acquired in the step S61 is lower than a lower limit value Td. The lower limit value Td used in this determination is the same as the lower limit value Td used in the determination in step S51 of FIG.

Ta<Tdでないと否定判定された場合には、続くステップS63において、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1以下となるようにエアポンプ20pへの給電量を制御する。この制御で用いる上限値Tu1の値は、図5のステップS24の判定で用いる上限値Tu1と同一である。一方、Ta<Tdであると肯定判定された場合には、エアポンプ20pへの通電を停止させることで、オゾナイザ温度Taの空冷が抑制される。   If a negative determination is made that Ta <Td is not satisfied, in the following step S63, the power supply amount to the air pump 20p is controlled so that the ozonizer temperature Ta becomes equal to or lower than the upper limit value Tu1. The upper limit value Tu1 used in this control is the same as the upper limit value Tu1 used in the determination in step S24 of FIG. On the other hand, when an affirmative determination is made that Ta <Td, the air cooling of the ozonizer temperature Ta is suppressed by stopping energization of the air pump 20p.

なお、マイコン81は、各種ステップの処理を実行している時に、以下に説明する各種の制御手段として機能する。   The microcomputer 81 functions as various control means described below when executing various steps.

すなわち、ステップS25、S50では、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1、Tu2を超えて高温になった場合に、エア流量を増大させてオゾナイザ温度Taの上昇を抑制させる「空気増大制御手段」として機能する。ステップS52では、オゾナイザ温度Taが下限値Tdを超えて低温になった場合に、エア流量を減少させてオゾナイザ温度Taの低下を抑制させる「空気減少制御手段」として機能する。ステップS33、S57では、空気増大制御手段による制御時に、オゾナイザ20へ供給する電力量を減少させる「電力減少制御手段」として機能する。   That is, in steps S25 and S50, when the ozonizer temperature Ta becomes higher than the upper limit values Tu1 and Tu2, it functions as “air increase control means” that increases the air flow rate and suppresses the rise of the ozonizer temperature Ta. . In step S52, when the ozonizer temperature Ta exceeds the lower limit value Td and becomes a low temperature, it functions as “air reduction control means” that reduces the air flow rate and suppresses the decrease in the ozonizer temperature Ta. Steps S33 and S57 function as “power reduction control means” that reduces the amount of power supplied to the ozonizer 20 during control by the air increase control means.

ステップS12では、改質燃料を生成して添加させる「燃料添加制御手段」として機能する。ステップS13では、オゾンを生成して添加させる「オゾン添加制御手段」として機能する。ステップS62、S63、S64では、Td<Ta≦Tu1となるようにエア流量を制御する「待機時流量制御手段」として機能する。   In step S12, it functions as “fuel addition control means” for generating and adding reformed fuel. In step S13, it functions as “ozone addition control means” for generating and adding ozone. In steps S62, S63, and S64, it functions as “standby flow rate control means” for controlling the air flow rate so that Td <Ta ≦ Tu1.

ステップS21、S22、S29では、要求オゾン流量Oreq(要求流量)に基づきベースエア流量Abase(目標流量)を算出し、ベースエア流量Abaseとなるようにエア流量を制御する「オゾン用空気制御手段」として機能する。ステップS40、S47、S53では、要求燃料量Freq(要求流量)に基づきベースエア流量Abase(目標流量)を算出し、ベースエア流量Abaseとなるようにエア流量を制御する「燃料用空気制御手段」として機能する。   In steps S21, S22, and S29, “ozone air control means” that calculates a base air flow rate Abase (target flow rate) based on the required ozone flow rate Oreq (required flow rate) and controls the air flow rate to be the base air flow rate Abase. Function as. In steps S40, S47, and S53, a “fuel air control means” that calculates a base air flow rate Abase (target flow rate) based on the required fuel amount Freq (required flow rate) and controls the air flow rate to become the base air flow rate Abase. Function as.

以上により、本実施形態によれば、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1、Tu2を超えて高温になった場合に、オゾナイザ20へ供給される空気の流量が増大される。そのため、オゾナイザ20の空冷が促進されて温度上昇が抑制され、高温によるオゾン破壊が抑制される。そして、改質燃料添加時の判定に用いる上限値Tu1を、オゾン添加時の判定に用いる上限値Tu2よりも高い値に設定している。そのため、燃料添加時には、ある程度の高温では空気流量増大が実行されなくなるので、燃料温度低下により改質が阻害されるといった懸念を低減できる。換言すれば、空気流量増大に起因した燃料温度低下のデメリットが、空気流量増大に起因したオゾン増大によるメリットよりも大きくならないように、改質燃料添加時の判定に用いる上限値Tu1を設定できる。   As described above, according to the present embodiment, the flow rate of the air supplied to the ozonizer 20 is increased when the ozonizer temperature Ta becomes higher than the upper limit values Tu1 and Tu2. Therefore, air cooling of the ozonizer 20 is promoted to suppress a temperature rise, and ozone destruction due to a high temperature is suppressed. And upper limit Tu1 used for the determination at the time of reformed fuel addition is set to a value higher than upper limit Tu2 used for the determination at the time of ozone addition. Therefore, at the time of fuel addition, an increase in the air flow rate is not executed at a certain high temperature, so that the concern that the reforming is hindered due to a decrease in fuel temperature can be reduced. In other words, the upper limit value Tu1 used for the determination at the time of adding the reformed fuel can be set so that the demerit of the fuel temperature decrease due to the increase in the air flow rate does not become larger than the merit due to the increase in ozone due to the increase in the air flow rate.

さらに本実施形態では、燃料添加制御手段による制御時に、オゾナイザ温度Taが下限値Tdを超えて低温になった場合に(S51:NO)、エア流量を減少させる空気減少制御手段(S52)を備える。これによれば、混合室温度Tb低下による冷炎反応の阻害を抑制でき、改質燃料の生成量低下を抑制できる。換言すれば、混合室温度Tbを目標混合室温度Tbtrgにするためのヒータ50による消費電力が、エア流量減少により低減できるようになる。   Further, in the present embodiment, when the ozonizer temperature Ta exceeds the lower limit value Td and becomes a low temperature during the control by the fuel addition control means (S51: NO), the air reduction control means (S52) for reducing the air flow rate is provided. . According to this, inhibition of the cold flame reaction due to a decrease in the mixing chamber temperature Tb can be suppressed, and a decrease in the amount of reformed fuel generated can be suppressed. In other words, the power consumption by the heater 50 for setting the mixing chamber temperature Tb to the target mixing chamber temperature Tbtrg can be reduced by reducing the air flow rate.

さらに本実施形態では、待機モード時にTd<Ta≦Tu1となるようにエア流量を制御する待機時流量制御手段(S62〜S64)を備える。これによれば、次回、改質燃料モードおよびオゾンモードのいずれが要求された場合であっても、その要求時に、オゾナイザ温度Taを最適温度範囲R1、R2に制御することを迅速に実現できる。   Furthermore, in this embodiment, standby flow rate control means (S62 to S64) for controlling the air flow rate so as to satisfy Td <Ta ≦ Tu1 in the standby mode is provided. According to this, regardless of whether the reformed fuel mode or the ozone mode is requested next time, it is possible to quickly realize the control of the ozonizer temperature Ta to the optimum temperature range R1, R2 at the time of the request.

さらに本実施形態では、先述したオゾン用空気制御手段(S21、S22、S29)を備える。そして、オゾンモード時にオゾナイザ温度Taが上限値Tu1を超えて高温になった場合には、オゾン用空気制御手段による制御よりも優先して、空気増大制御(S25)による制御を実施する。これによれば、オゾナイザ温度Taを最適温度範囲R1にすることでオゾン生成の効率が向上するので、オゾナイザ温度Taを無視してエア流量を制御するよりも、オゾン生成量を多くできる。   Further, in the present embodiment, the above-described ozone air control means (S21, S22, S29) is provided. When the ozonizer temperature Ta becomes higher than the upper limit value Tu1 in the ozone mode, the control by the air increase control (S25) is performed in preference to the control by the ozone air control means. According to this, since the efficiency of ozone generation is improved by setting the ozonizer temperature Ta to the optimum temperature range R1, the amount of ozone generation can be increased as compared with controlling the air flow rate while ignoring the ozonizer temperature Ta.

さらに本実施形態では、先述した燃料用空気制御手段(S40、S47、S53)を備える。そして、改質燃料モード時にオゾナイザ温度Taが上限値Tu2を超えて高温になった場合には、燃料用空気制御手段による制御よりも優先して、空気増大制御(S50)による制御を実施する。これによれば、オゾナイザ温度Taを最適温度範囲R2にすることで改質燃料生成の効率が向上するので、オゾナイザ温度Taを無視してエア流量を制御するよりも、改質燃料生成量を多くできる。   Furthermore, in this embodiment, the above-mentioned fuel air control means (S40, S47, S53) is provided. When the ozonizer temperature Ta becomes higher than the upper limit value Tu2 in the reformed fuel mode, the control by the air increase control (S50) is performed in preference to the control by the fuel air control means. According to this, since the efficiency of reformed fuel generation is improved by setting the ozonizer temperature Ta to the optimum temperature range R2, the reformed fuel generation amount is larger than controlling the air flow rate ignoring the ozonizer temperature Ta. it can.

さらに本実施形態では、オゾンモード時に混合室温度Tbが所定温度Tx未満であれば、オゾナイザ温度Taが上限値Tu1を超えて高温になっていないことを条件として、エア流量を減少させる。これによれば、オゾンモード時に、混合室温度Tbが過剰に低温になることを回避できる。そのため、オゾンモードから改質燃料モードに切り替わった直後において、混合室温度Tbを目標混合室温度Tbtrgにすることを迅速にできる。よって、改質燃料モードに切り替わった直後に改質燃料の生成量が少なくなることを抑制できる。   Furthermore, in this embodiment, when the mixing chamber temperature Tb is lower than the predetermined temperature Tx in the ozone mode, the air flow rate is decreased on the condition that the ozonizer temperature Ta does not exceed the upper limit value Tu1 and is not high. According to this, it is possible to avoid the mixing chamber temperature Tb from becoming excessively low during the ozone mode. Therefore, immediately after switching from the ozone mode to the reformed fuel mode, the mixing chamber temperature Tb can be quickly set to the target mixing chamber temperature Tbtrg. Therefore, it is possible to suppress the generation amount of the reformed fuel from decreasing immediately after switching to the reformed fuel mode.

さらに本実施形態では、空気増大制御手段による制御時に、オゾナイザ20へ供給する電力量を減少させる電力減少制御手段を備える。これによれば、エア流量増大によるオゾナイザ20の空冷に加え、オゾナイザ20への給電に伴い生じる発熱量が低下するので、より迅速にオゾナイザ温度Taを低下させることができる。   Furthermore, in the present embodiment, power reduction control means for reducing the amount of power supplied to the ozonizer 20 at the time of control by the air increase control means is provided. According to this, in addition to the air cooling of the ozonizer 20 due to an increase in the air flow rate, the amount of heat generated due to the power supply to the ozonizer 20 is reduced, so the ozonizer temperature Ta can be lowered more quickly.

さらに本実施形態では、燃料の酸化に用いる空気にオゾンを含ませることにより、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、混合容器30内での燃料の滞留時間が短くなるように混合容器30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、混合容器30の小型化を図ることができる。   Further, in the present embodiment, by including ozone in the air used for fuel oxidation, the start timing of the cool flame reaction can be advanced and the cool flame reaction time can be shortened. Therefore, even if the mixing container 30 is downsized so that the residence time of the fuel in the mixing container 30 is shortened, the cold flame reaction can be completed within the residence time. Therefore, the size of the mixing container 30 can be reduced.

さらに本実施形態では、還元触媒が活性化温度Tact未満である場合には、燃料噴射弁40による燃料噴射を停止させつつ、オゾナイザ20により生成されたオゾンを混合室30a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15の還元触媒が活性化していないにも拘わらず、還元剤としての改質燃料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NOに酸化させてNOx浄化触媒に吸着させるので、NOx浄化装置15へのNOx吸着量を増大できる。 Further, in the present embodiment, when the reduction catalyst is lower than the activation temperature Tact, the ozone generated by the ozonizer 20 is supplied to the mixing chamber 30a while stopping the fuel injection by the fuel injection valve 40, so that the exhaust gas is exhausted. Ozone is added to the passage 10ex. According to this, although the reduction catalyst of the NOx purification device 15 is not activated, it can be prevented that the reformed fuel as the reducing agent is added. Then, by adding ozone, NO in exhaust gas is oxidized to NO 2 and adsorbed to the NOx purification catalyst, so that the amount of NOx adsorption to the NOx purification device 15 can be increased.

さらに本実施形態では、燃料を加熱するヒータ50と、混合室温度Tbを検出する温度センサ31とを備える。そして、図6のステップS43、S45において、検出された混合室温度Tbに応じてヒータ50の作動を制御することで、混合室温度Tbを所定の温度範囲に調整する。これによれば、混合室30aの温度が温度センサ31により直接検出される。また、混合室30aの燃料がヒータ50により直接加熱される。そのため、混合室30aの温度を所定の温度範囲に調整することを精度良く実現できる。   Further, in the present embodiment, a heater 50 that heats the fuel and a temperature sensor 31 that detects the mixing chamber temperature Tb are provided. In steps S43 and S45 of FIG. 6, the operation of the heater 50 is controlled in accordance with the detected mixing chamber temperature Tb, thereby adjusting the mixing chamber temperature Tb to a predetermined temperature range. According to this, the temperature of the mixing chamber 30 a is directly detected by the temperature sensor 31. Further, the fuel in the mixing chamber 30 a is directly heated by the heater 50. Therefore, it is possible to accurately adjust the temperature of the mixing chamber 30a to a predetermined temperature range.

ここで、冷炎反応が生じる当量比範囲は混合室温度Tbに応じて異なる。この点を鑑みた本実施形態では、ステップS46において、検出された混合室温度Tbに応じて目標当量比φtrgを変更している。そのため、検出された混合室温度Tbが目標混合室温度Tbtrgからずれている場合であっても、実際の混合室温度Tbに応じた当量比に調整されるので、冷炎反応を確実に生じさせるようにできる。   Here, the equivalence ratio range in which the cold flame reaction occurs varies depending on the mixing chamber temperature Tb. In this embodiment in view of this point, the target equivalent ratio φtrg is changed in step S46 according to the detected mixing chamber temperature Tb. Therefore, even if the detected mixing chamber temperature Tb is deviated from the target mixing chamber temperature Tbtrg, the equivalence ratio is adjusted according to the actual mixing chamber temperature Tb, so that a cool flame reaction is surely generated. You can

さらに本実施形態では、ヒータ50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を実施している。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 the present embodiment, cracking is performed in which the fuel is decomposed into a hydrocarbon compound having a small number of carbon atoms by the heater 50. Since the hydrocarbon having a reduced number of carbon atoms due to cracking has a low boiling point, the vaporized fuel is suppressed from returning to a liquid.

(第2実施形態)
上述した図8の待機制御では、オゾナイザ温度Taが、オゾンモード時の最適温度範囲R1と改質燃料モード時の最適温度範囲R2との重複範囲となるようにエア流量を制御している。つまり、Td<Ta≦Tu1となるようにエア流量を制御して、次回、いずれのモードを実施する場合にも迅速に最適温度範囲R1、R2にすることを図っている。これに対し、本実施形態に係る待機制御では、次回、いずれのモードを実施するかを予測し、予測したモードに対する最適温度範囲となるようにエア流量を制御する。
(Second Embodiment)
In the standby control of FIG. 8 described above, the air flow rate is controlled so that the ozonizer temperature Ta is within the overlapping range of the optimum temperature range R1 in the ozone mode and the optimum temperature range R2 in the reformed fuel mode. That is, the air flow rate is controlled so as to satisfy Td <Ta ≦ Tu1, and the optimum temperature ranges R1 and R2 are quickly set in any of the modes to be executed next time. On the other hand, in the standby control according to the present embodiment, which mode is to be executed next time is predicted, and the air flow rate is controlled to be within the optimum temperature range for the predicted mode.

具体的には、図9に示すように、先ず、ステップS70において、オゾナイザ20、燃料噴射弁40、およびヒータ50への通電が為されていた場合、それらの通電を停止させる。続くステップS71では、NOx触媒温度Tcatを取得する。具体的には、排気温度センサ96により検出された排気温度に基づきNOx触媒温度Tcatを推定する。   Specifically, as shown in FIG. 9, first, in step S70, when energization is performed on the ozonizer 20, the fuel injection valve 40, and the heater 50, the energization is stopped. In a succeeding step S71, the NOx catalyst temperature Tcat is acquired. Specifically, the NOx catalyst temperature Tcat is estimated based on the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 96.

続くステップS72では、ステップS71で取得したNOx触媒温度Tcatの推移に基づき、次回、オゾンモードおよび改質燃料モードのいずれが要求されるかを予測する。例えば、アイドルストップ制御により内燃機関10の自動停止時や、内燃機関10を自動停止させて電動モータにより車両を走行させるモータ走行時には、NOxが内燃機関10から排出されていないため待機モードになる。   In the subsequent step S72, it is predicted which of the ozone mode and the reformed fuel mode will be required next time based on the transition of the NOx catalyst temperature Tcat acquired in step S71. For example, when the internal combustion engine 10 is automatically stopped by idle stop control or when the internal combustion engine 10 is automatically stopped and the motor is driven by the electric motor, the standby mode is set because NOx is not discharged from the internal combustion engine 10.

このような状況の待機モード時に、NOx触媒温度Tcatが活性化温度Tact以上であれば、次回、改質燃料モードが要求されると予測する。一方、上記状況の待機モード時に、NOx触媒温度Tcatが活性化温度Tact未満であれば、次回、オゾンモードが要求されると予測する。   If the NOx catalyst temperature Tcat is equal to or higher than the activation temperature Tact during the standby mode in such a situation, it is predicted that the reformed fuel mode will be requested next time. On the other hand, if the NOx catalyst temperature Tcat is lower than the activation temperature Tact during the standby mode in the above situation, it is predicted that the ozone mode will be requested next time.

続くステップS73では、図7のステップS48と同様にしてオゾナイザ温度Taを取得する。続くステップS74では、ステップS72による予測結果、およびステップS73で取得したオゾナイザ温度Taに基づき、目標エア流量Atrgを設定する。例えば、改質燃料モードと予測されていれば、改質燃料モードの最適温度範囲R2にオゾナイザ温度Taを調整するよう、目標エア流量Atrgを設定する。また、例えばオゾンモードと予測されていれば、オゾンモードの最適温度範囲R1にオゾナイザ温度Taを調整するよう、目標エア流量Atrgを設定する。   In subsequent step S73, the ozonizer temperature Ta is acquired in the same manner as in step S48 of FIG. In subsequent step S74, the target air flow rate Atrg is set based on the prediction result in step S72 and the ozonizer temperature Ta acquired in step S73. For example, if the reformed fuel mode is predicted, the target air flow rate Atrg is set so that the ozonizer temperature Ta is adjusted to the optimum temperature range R2 of the reformed fuel mode. For example, if the ozone mode is predicted, the target air flow rate Atrg is set so that the ozonizer temperature Ta is adjusted to the optimum temperature range R1 of the ozone mode.

続くステップS75では、ステップS74で設定した目標エア流量Atrgに基づき、エアポンプ20pの作動を制御する。具体的には、目標エア流量Atrgに応じた電力を、エアポンプ20pの電動モータへ供給することで、エア流量が目標エア流量Atrgとなるように制御する。   In the subsequent step S75, the operation of the air pump 20p is controlled based on the target air flow rate Atrg set in step S74. Specifically, control is performed so that the air flow rate becomes the target air flow rate Atrg by supplying power corresponding to the target air flow rate Atrg to the electric motor of the air pump 20p.

なお、ステップS72の処理を実行している時のマイコン81は、次回実施する制御モードがオゾンモードおよび改質燃料モードのいずれであるかの予測する「待機時予測手段」を提供する。そして、ステップS74、S75の処理を実行している時のマイコン81は、上記予測の結果およびオゾナイザ温度Taに基づきエア流量を制御する「待機時流量制御手段」を提供する。   Note that the microcomputer 81 when executing the process of step S72 provides “standby prediction means” for predicting whether the control mode to be executed next is the ozone mode or the reformed fuel mode. The microcomputer 81 when executing the processes of steps S74 and S75 provides “standby flow rate control means” for controlling the air flow rate based on the result of the prediction and the ozonizer temperature Ta.

以上に説明した改質燃料生成制御によれば、上述した待機時予測手段(S72)および待機時流量制御手段(S74、S75)を備える。よって、次回、改質燃料モードおよびオゾンモードのいずれが要求された場合であっても、オゾナイザ温度Taを予め最適温度範囲R1、R2にしておくことができる。よって、待機モードから他のモードへ切り替わった直後から、オゾンの熱破壊抑制を十分に図ることができる。   According to the reformed fuel generation control described above, the standby time prediction means (S72) and the standby flow rate control means (S74, S75) described above are provided. Therefore, the ozonizer temperature Ta can be set to the optimum temperature ranges R1 and R2 in advance regardless of whether the reformed fuel mode or the ozone mode is requested next time. Therefore, it is possible to sufficiently suppress the ozone thermal destruction immediately after switching from the standby mode to another mode.

(第3実施形態)
本実施形態では、図5に示すオゾン生成制御を、図10に示すように変形させている。具体的には、ステップS23にてオゾナイザ温度Taを取得した後、ステップS24にてオゾナイザ温度Taが上限値Tu1以下であると判定された場合には、ステップS241にて以下の判定(予測)を実施する。すなわち、現状のオゾン生成制御から、図3のステップS12による改質燃料生成制御に切り替えることが、所定時間以内に為されるか否かを判定する。換言すると、改質燃料生成制御への移行が所定時間以内に為される燃料移行直前状態であるか否かを判定する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the ozone generation control shown in FIG. 5 is modified as shown in FIG. Specifically, after acquiring the ozonizer temperature Ta in step S23, if it is determined in step S24 that the ozonizer temperature Ta is equal to or lower than the upper limit value Tu1, the following determination (prediction) is performed in step S241. carry out. That is, it is determined whether or not switching from the current ozone generation control to the reformed fuel generation control in step S12 of FIG. 3 is performed within a predetermined time. In other words, it is determined whether or not the shift to the reformed fuel generation control is in a state immediately before the fuel shift that is performed within a predetermined time.

ステップS241では、図9のステップS71、S72と同様にして、NOx触媒温度Tcatの推移に基づき、所定時間内に改質燃料モードが要求されるかを予測する。例えば、NOx触媒温度Tcatが所定時間内に活性化温度Tactにまで上昇すると予測されれば、燃料移行直前状態であると判定する。   In step S241, similarly to steps S71 and S72 of FIG. 9, it is predicted whether the reformed fuel mode is required within a predetermined time based on the transition of the NOx catalyst temperature Tcat. For example, if the NOx catalyst temperature Tcat is predicted to rise to the activation temperature Tact within a predetermined time, it is determined that the state is just before fuel transfer.

燃料移行直前状態であると予測判定された場合には、続くステップS242において、オゾナイザ温度Taが、上限値Tu1よりも所定温度低い値に設定された第1温度以上であるか否かを判定する。本実施形態では、改質燃料生成制御で用いられる下限値Tdと同じ値に第1温度を設定している。ステップS242にて第1温度以上であると判定された場合、またはステップS241にて燃料移行直前状態ではないと判定された場合には、ステップS29に進み、ベースエア流量Abaseを目標エア流量Atrgとして設定する。   If it is determined that the state is immediately before the fuel transfer, it is determined in subsequent step S242 whether or not the ozonizer temperature Ta is equal to or higher than the first temperature set to a value lower than the upper limit value Tu1. . In the present embodiment, the first temperature is set to the same value as the lower limit value Td used in the reformed fuel generation control. If it is determined in step S242 that the temperature is equal to or higher than the first temperature, or if it is determined in step S241 that the state is not immediately before the fuel transfer, the process proceeds to step S29, and the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg. Set.

一方、燃料移行直前状態であると予測判定され、かつ、オゾナイザ温度Taが第1温度以上でないと判定された場合には、ベースエア流量Abaseから所定値αを減算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。なお、本実施形態では、図5のステップS26、S27の処理を廃止している。   On the other hand, when it is determined that the state is immediately before the fuel transfer and the ozonizer temperature Ta is determined not to be equal to or higher than the first temperature, a value obtained by subtracting the predetermined value α from the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg. Set. In the present embodiment, the processing of steps S26 and S27 in FIG. 5 is abolished.

要するに、本実施形態に係るオゾン生成制御では、燃料移行直前状態でなければ、オゾナイザ温度Taが最適温度範囲R1となるようにエア流量を制御する。一方、燃料移行直前状態であると予測判定されれば、最適温度範囲R1のうち第1温度以上の高温領域となるようにエア流量を制御する。   In short, in the ozone generation control according to the present embodiment, the air flow rate is controlled so that the ozonizer temperature Ta is within the optimum temperature range R1 unless it is in a state immediately before fuel transfer. On the other hand, if it is predicted and determined that the state is immediately before the fuel transfer, the air flow rate is controlled so as to be in a high temperature region not lower than the first temperature in the optimum temperature range R1.

ステップS241の処理を実行している時のマイコン81は、オゾンモード時に、改質燃料モードへの移行が所定時間以内に為される燃料移行直前状態であるか否かを判定する「燃料移行予測手段」を提供する。ステップS243の処理を実行している時のマイコン81は、燃料移行直前状態であると判定された場合に、オゾナイザ温度Taが第1温度以上となるようにエア流量を制御する「燃料移行直前制御手段」を提供する。   The microcomputer 81 at the time of executing the process of step S241 determines whether or not it is in a state immediately before fuel transfer in which the shift to the reformed fuel mode is performed within a predetermined time in the ozone mode. Means "are provided. The microcomputer 81 at the time of executing the process of step S243 controls the air flow rate so that the ozonizer temperature Ta becomes equal to or higher than the first temperature when it is determined that the state is immediately before the fuel shift. Means "are provided.

以上により、本実施形態によれば、燃料移行予測手段および燃料移行直前制御手段を備えるので、改質燃料モードに切り替わる前に、オゾナイザ温度Taを改質燃料モードの最適温度範囲R2にしておくことができる。或いは、最適温度範囲R2に近づけておくことができる。よって、待機モードから他のモードへ切り替わった直後において、オゾナイザ温度Taが最適温度範囲R2よりも低い温度になっている時間を無くすことができる。或いは、上記時間を短くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the fuel transition prediction unit and the control unit immediately before fuel transition are provided, the ozonizer temperature Ta is set to the optimum temperature range R2 of the reformed fuel mode before switching to the reformed fuel mode. Can do. Alternatively, the temperature can be close to the optimum temperature range R2. Therefore, immediately after switching from the standby mode to another mode, the time during which the ozonizer temperature Ta is lower than the optimum temperature range R2 can be eliminated. Alternatively, the time can be shortened.

(第4実施形態)
本実施形態では、図7に示す改質燃料生成制御を、図11に示すように変形させている。具体的には、ステップS49、S51にてオゾナイザ温度Taが上限値Tu2以下であり、かつ、下限値Td以上であると判定された場合には、ステップS511にて以下の判定(予測)を実施する。すなわち、現状の改質燃料生成制御から、図3のステップS13によるオゾン生成制御に切り替えることが、所定時間以内に為されるか否かを判定する。換言すると、オゾン生成制御への移行が所定時間以内に為されるオゾン移行直前状態であるか否かを判定する。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, the reformed fuel generation control shown in FIG. 7 is modified as shown in FIG. Specifically, when it is determined in steps S49 and S51 that the ozonizer temperature Ta is not more than the upper limit value Tu2 and not less than the lower limit value Td, the following determination (prediction) is performed in step S511. To do. That is, it is determined whether or not switching from the present reformed fuel generation control to the ozone generation control in step S13 in FIG. 3 is performed within a predetermined time. In other words, it is determined whether or not the shift to the ozone generation control is in a state immediately before the shift to ozone within a predetermined time.

ステップS511では、図9のステップS71、S72と同様にして、NOx触媒温度Tcatの推移に基づき、所定時間内にオゾンモードが要求されるかを予測する。例えば、NOx触媒温度Tcatが所定時間内に活性化温度Tact未満にまで低下すると予測されれば、オゾン移行直前状態であると判定する。   In step S511, similarly to steps S71 and S72 of FIG. 9, it is predicted whether the ozone mode is required within a predetermined time based on the transition of the NOx catalyst temperature Tcat. For example, if the NOx catalyst temperature Tcat is predicted to fall below the activation temperature Tact within a predetermined time, it is determined that the state is immediately before ozone transfer.

オゾン移行直前状態であると予測判定された場合には、続くステップS512において、オゾナイザ温度Taが、下限値Tdよりも所定温度高い値に設定された第2温度以下であるか否かを判定する。本実施形態では、オゾン生成制御で用いられる上限値Tu1と同じ値に第2温度を設定している。ステップS512にて第2温度以下であると判定された場合には、ステップS53に進み、ベースエア流量Abaseを目標エア流量Atrgとして設定する。一方、オゾン移行直前状態であると予測判定され、かつ、オゾナイザ温度Taが第2温度以下でないと判定された場合には、ベースエア流量Abaseから所定値βを加算した値を目標エア流量Atrgとして設定する。   If it is determined to be in a state immediately before ozone transfer, it is determined in subsequent step S512 whether or not the ozonizer temperature Ta is equal to or lower than a second temperature set to a value higher than the lower limit value Td by a predetermined temperature. . In the present embodiment, the second temperature is set to the same value as the upper limit value Tu1 used in ozone generation control. If it is determined in step S512 that the temperature is equal to or lower than the second temperature, the process proceeds to step S53, where the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg. On the other hand, when it is determined that the state is immediately before the ozone transfer and it is determined that the ozonizer temperature Ta is not equal to or lower than the second temperature, a value obtained by adding the predetermined value β from the base air flow rate Abase is set as the target air flow rate Atrg. Set.

要するに、本実施形態に係る改質燃料生成制御では、オゾン移行直前状態でなければ、オゾナイザ温度Taが最適温度範囲R2となるようにエア流量を制御する。一方、オゾン移行直前状態であると予測判定されれば、最適温度範囲R2のうち第2温度以下の低温領域となるようにエア流量を制御する。   In short, in the reformed fuel generation control according to the present embodiment, the air flow rate is controlled so that the ozonizer temperature Ta is within the optimum temperature range R2 unless the state is just before ozone transfer. On the other hand, if it is predicted and determined that the state is immediately before ozone transfer, the air flow rate is controlled so that the temperature is in the low temperature region below the second temperature in the optimum temperature range R2.

ステップS511の処理を実行している時のマイコン81は、改質燃料モード時に、オゾンモードへの移行が所定時間以内に為されるオゾン移行直前状態であるか否かを判定する「オゾン移行予測手段」を提供する。ステップS513の処理を実行している時のマイコン81は、オゾン移行直前状態であると判定された場合に、オゾナイザ温度Taが第2温度以下となるようにエア流量を制御する「オゾン移行直前制御手段」を提供する。   The microcomputer 81 at the time of executing the process of step S511 determines whether or not it is a state immediately before the ozone transfer in which the shift to the ozone mode is performed within a predetermined time in the reformed fuel mode. Means "are provided. The microcomputer 81 when executing the process of step S513 controls the air flow rate so that the ozonizer temperature Ta becomes equal to or lower than the second temperature when it is determined that the state is immediately before ozone transfer. Means "are provided.

以上により、本実施形態によれば、オゾン移行予測手段およびオゾン移行直前制御手段を備えるので、オゾンモードに切り替わる前に、オゾナイザ温度Taをオゾンモードの最適温度範囲R1にしておくことができる。或いは、最適温度範囲R1に近づけておくことができる。よって、改質燃料モードからオゾンモードへ切り替わった直後において、オゾナイザ温度Taが最適温度範囲R1よりも高い温度になっている時間を無くすことができる。或いは、上記時間を短くすることができる。   As described above, according to the present embodiment, since the ozone transition prediction unit and the control unit immediately before the ozone transition are provided, the ozonizer temperature Ta can be set to the optimum temperature range R1 of the ozone mode before switching to the ozone mode. Alternatively, the temperature can be close to the optimum temperature range R1. Therefore, immediately after switching from the reformed fuel mode to the ozone mode, the time during which the ozonizer temperature Ta is higher than the optimum temperature range R1 can be eliminated. Alternatively, the time can be shortened.

(第5実施形態)
図1に示す還元剤添加装置A1では、エアポンプ20pによりオゾナイザ20へ空気を供給している。これに対し、図12に示す本実施形態の還元剤添加装置A2では、内燃機関10の吸気の一部を分岐させてオゾナイザ20へ流入させる。
(Fifth embodiment)
In the reducing agent addition apparatus A1 shown in FIG. 1, air is supplied to the ozonizer 20 by an air pump 20p. In contrast, in the reducing agent addition apparatus A2 of the present embodiment shown in FIG. 12, a part of the intake air of the internal combustion engine 10 is branched and flows into the ozonizer 20.

具体的には、吸気通路10inのうちコンプレッサ11cの下流かつ冷却器12の上流部分とオゾナイザ20の流通路22aとは、分岐配管36hにより接続されている。また、吸気通路10inのうち冷却器12の下流部分と流通路22aとは、分岐配管36cにより接続されている。分岐配管36hは、冷却器12により冷却される前の高温吸気をオゾナイザ20へ供給する。分岐配管36cは、冷却器12により冷却された後の低温吸気をオゾナイザ20へ供給する。   Specifically, in the intake passage 10in, the downstream portion of the compressor 11c and the upstream portion of the cooler 12 and the flow passage 22a of the ozonizer 20 are connected by a branch pipe 36h. Further, the downstream portion of the cooler 12 in the intake passage 10in and the flow passage 22a are connected by a branch pipe 36c. The branch pipe 36 h supplies the high-temperature intake air before being cooled by the cooler 12 to the ozonizer 20. The branch pipe 36 c supplies the low temperature intake air after being cooled by the cooler 12 to the ozonizer 20.

これらの分岐配管36h、36cには、内部通路を開閉する電磁バルブ36が取り付けられている。電磁バルブ36の作動はマイコン81により制御される。分岐配管36hを開けて分岐配管36cを閉じるように電磁バルブ36が作動すると、高温吸気がオゾナイザ20へ流入する。分岐配管36cを開けて分岐配管36hを閉じるように電磁バルブ36が作動すると、低温吸気がオゾナイザ20へ流入する。   An electromagnetic valve 36 for opening and closing the internal passage is attached to the branch pipes 36h and 36c. The operation of the electromagnetic valve 36 is controlled by the microcomputer 81. When the electromagnetic valve 36 is operated so as to open the branch pipe 36h and close the branch pipe 36c, the high-temperature intake air flows into the ozonizer 20. When the electromagnetic valve 36 is operated so as to open the branch pipe 36c and close the branch pipe 36h, the low temperature intake air flows into the ozonizer 20.

電磁バルブ36の作動により、冷却器12の上流部分から冷却器12により冷却される前の高温吸気を分岐させる高温モードと、冷却器12の下流部分から冷却器12により冷却された後の低温吸気を分岐させる低温モードとが切り替えられる。オゾンモード時には低温モードにして、生成したオゾンが吸気の熱で破壊されることの抑制を図る。また、改質燃料モード時には高温モードにして、ヒータ50により加熱された燃料が、混合室30aで吸気により冷却されることの抑制を図る。   The operation of the electromagnetic valve 36 causes the high-temperature mode to branch the high-temperature intake air before being cooled by the cooler 12 from the upstream portion of the cooler 12, and the low-temperature intake air after being cooled by the cooler 12 from the downstream portion of the cooler 12 The low-temperature mode for branching can be switched. In the ozone mode, the low temperature mode is set to suppress destruction of the generated ozone by the heat of the intake air. Further, in the reformed fuel mode, the high temperature mode is set to suppress the fuel heated by the heater 50 from being cooled by the intake air in the mixing chamber 30a.

また、電磁バルブ36の開度を調整することで、オゾナイザ20へ供給される空気の流量を制御する。そして、本実施形態においても上記第1実施形態と同様にして、改質燃料モード時の判定に用いる上限値Tu1を、オゾンモード時の判定に用いる上限値Tu2よりも高い値に設定している。そのため、本実施形態によっても上記第1実施形態と同様の効果が得られる。   Further, the flow rate of the air supplied to the ozonizer 20 is controlled by adjusting the opening degree of the electromagnetic valve 36. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the upper limit value Tu1 used for determination in the reformed fuel mode is set to a value higher than the upper limit value Tu2 used for determination in the ozone mode. . Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained by this embodiment.

さらに本実施形態によれば、過給機11により過給された吸気の一部をオゾナイザ20へ供給する。そのため、図1に示すエアポンプ20pを用いることなく、酸素を含んだ空気をオゾナイザ20へ供給することが可能になる。   Furthermore, according to the present embodiment, a part of the intake air supercharged by the supercharger 11 is supplied to the ozonizer 20. Therefore, it becomes possible to supply oxygen-containing air to the ozonizer 20 without using the air pump 20p shown in FIG.

さらに本実施形態によれば、高温モードと低温モードの切り替えにより、オゾナイザ20へ供給する空気の温度を変えることができるので、オゾナイザ温度Taを最適温度範囲R1、R2にすることを迅速に実現できる。   Furthermore, according to this embodiment, the temperature of the air supplied to the ozonizer 20 can be changed by switching between the high temperature mode and the low temperature mode, so that the ozonizer temperature Ta can be quickly realized within the optimum temperature ranges R1 and R2. .

(第6実施形態)
図12に示す上記第5実施形態では、2つの分岐配管36h、36cを備え、電磁バルブ36により高温モードと低温モードに切り替えられる。これに対し、本実施形態の還元剤添加装置A3では、図13に示すように、低温吸気をオゾナイザ20へ供給する分岐配管36cを廃止している。そして、電磁バルブ36の開度を調整することで、オゾナイザ20へ供給される空気の流量を制御する。
(Sixth embodiment)
In the fifth embodiment shown in FIG. 12, two branch pipes 36 h and 36 c are provided, and are switched between the high temperature mode and the low temperature mode by the electromagnetic valve 36. On the other hand, in the reducing agent addition apparatus A3 of the present embodiment, as shown in FIG. 13, the branch pipe 36c that supplies the low-temperature intake air to the ozonizer 20 is eliminated. And the flow volume of the air supplied to the ozonizer 20 is controlled by adjusting the opening degree of the electromagnetic valve 36.

本実施形態においても上記第1実施形態と同様にして、改質燃料モード時の判定に用いる上限値Tu1を、オゾンモード時の判定に用いる上限値Tu2よりも高い値に設定している。そのため、本実施形態によっても上記第1実施形態と同様の効果が得られる。   Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the upper limit value Tu1 used for determination in the reformed fuel mode is set to a value higher than the upper limit value Tu2 used for determination in the ozone mode. Therefore, the same effects as those of the first embodiment can be obtained by this embodiment.

(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
図8のステップS62、S64では、オゾナイザ温度TaがTd未満となった場合にエアポンプ20pを停止させているが、混合室温度Tbが所定値未満となった場合にエアポンプ20pを停止させてもよい。
(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. In steps S62 and S64 in FIG. 8, the air pump 20p is stopped when the ozonizer temperature Ta is lower than Td, but the air pump 20p is stopped when the mixing chamber temperature Tb is lower than a predetermined value. You may let them.

上記第1実施形態では、オゾンモード時において、Ta<Tu1の場合には、排出されるNOx流量に応じた要求オゾン流量Oreqに基づきエア流量を制御し、Ta≧Tu1の場合には、上記制御よりも優先して、エア流量を増大させる(S25)。これに対し、Ta<Tu1の場合に、予め設定されたエア流量で制御してもよい。   In the first embodiment, in the ozone mode, if Ta <Tu1, the air flow rate is controlled based on the required ozone flow rate Oreq corresponding to the exhausted NOx flow rate, and if Ta ≧ Tu1, the above control is performed. As a priority, the air flow rate is increased (S25). On the other hand, when Ta <Tu1, control may be performed with a preset air flow rate.

上記第1実施形態では、改質燃料モード時において、Ta<Tu2の場合には、冷炎反応に適した目標当量比φtrgに基づきエア流量を制御し、Ta≧Tu1の場合には、上記制御よりも優先して、エア流量を増大させる(S50)。これに対し、Ta<Tu2の場合に、予め設定されたエア流量で制御してもよい。   In the first embodiment, in the reformed fuel mode, when Ta <Tu2, the air flow rate is controlled based on the target equivalent ratio φtrg suitable for the cold flame reaction, and when Ta ≧ Tu1, the above control is performed. The air flow rate is increased with higher priority (S50). On the other hand, when Ta <Tu2, control may be performed with a preset air flow rate.

図5のステップS23では、放電による発熱量、外気温度およびエア流量に基づきオゾナイザ温度Taを推定している。これに対し、オゾナイザ20に温度センサを取り付け、オゾナイザ温度Taを直接検出してもよい。   In step S23 of FIG. 5, the ozonizer temperature Ta is estimated based on the amount of heat generated by the discharge, the outside air temperature, and the air flow rate. On the other hand, a temperature sensor may be attached to the ozonizer 20 to directly detect the ozonizer temperature Ta.

図5のステップS25、S28、S29では、エア流量を3段階に変化させている。すなわち、ベースエア流量Abase、Abase+α、Abase−αの3段階に変化させている。これに対し、オゾナイザ温度Taと上限値Tu1との差分に応じてエア流量を無段階に変化させてもよい。   In steps S25, S28, and S29 of FIG. 5, the air flow rate is changed in three stages. That is, the base air flow rate is changed in three stages of Abase, Abase + α, and Abase−α. On the other hand, the air flow rate may be changed steplessly in accordance with the difference between the ozonizer temperature Ta and the upper limit value Tu1.

上記第3実施形態および第4実施形態では、オゾンモードの最適温度範囲R1と改質燃料モードの最適温度範囲R2が一部重複している場合の実施形態である。これに対し、これらの最適温度範囲R1、R2が重複しない場合には、図10のステップS242の判定に用いる第1温度を、上限値Tu1よりも所定温度(例えば10℃)だけ低い温度に設定すればよい。また、図11のステップS512の判定に用いる第2温度を、下限値Tdよりも所定温度(例えば10℃)だけ高い温度に設定すればよい。   In the third embodiment and the fourth embodiment, the optimum temperature range R1 in the ozone mode and the optimum temperature range R2 in the reformed fuel mode are partially overlapped. On the other hand, when these optimum temperature ranges R1 and R2 do not overlap, the first temperature used for the determination in step S242 in FIG. 10 is set to a temperature lower than the upper limit value Tu1 by a predetermined temperature (for example, 10 ° C.). do it. Further, the second temperature used for the determination in step S512 in FIG. 11 may be set to a temperature that is higher than the lower limit value Td by a predetermined temperature (for example, 10 ° C.).

図1に示す上記実施形態では、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。   In the above embodiment shown in FIG. 1, a reduction catalyst that physically captures (that is, adsorbs) NOx is employed. However, the combustion system employs a reduction catalyst that traps (that is, stores) NOx by chemical bonding. A reducing agent addition device may be applied.

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15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A1、A2、A3を適用させてもよい。この場合、リーン燃焼時にはオゾンモードでオゾンを排気通路10exに添加し、リーン燃焼以外の時に改質燃料モードで改質燃料を排気通路10exに添加させればよい。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 internal combustion engine 10 is burning in a state leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the NOx purifying device 15 adsorbs NOx and reduces the NOx when it is not lean combustion to the reducing agent adding devices A1, A2, A3 may be applied. In this case, ozone may be added to the exhaust passage 10ex in the ozone mode during lean combustion, and the reformed fuel may be added to the exhaust passage 10ex in reformed fuel mode at times other than lean combustion. As a specific example of the catalyst that captures NOx during lean combustion in this way, an occlusion reduction catalyst using platinum and barium supported on a carrier can be cited.

上記第1実施形態では、図3のステップS11で用いるNOx触媒温度を、排気温度センサ96により検出された排気温度から推定している。これに対し、NOx浄化装置15に温度センサを取り付けて、NOx触媒温度を直接計測してもよい。或いは、出力軸10aの回転速度および内燃機関10の負荷等に基づき、NOx触媒温度を推定してもよい。   In the first embodiment, the NOx catalyst temperature used in step S <b> 11 of FIG. 3 is estimated from the exhaust temperature detected by the exhaust temperature sensor 96. On the other hand, a temperature sensor may be attached to the NOx purification device 15 to directly measure the NOx catalyst temperature. Alternatively, the NOx catalyst temperature may be estimated based on the rotation speed of the output shaft 10a, the load of the internal combustion engine 10, and the like.

図1に示す実施形態では、オゾナイザ20は、平板形状の電極21を互いに平行に対向するように配置して構成されている。これに対し、放電リアクタは、針状に突出した形状の針状電極と、針状電極を環状に取り囲む環状電極とから構成されていてもよい。   In the embodiment shown in FIG. 1, the ozonizer 20 is configured by arranging flat-plate electrodes 21 so as to face each other in parallel. On the other hand, the discharge reactor may be constituted by a needle-like electrode protruding in a needle shape and an annular electrode surrounding the needle-like electrode in an annular shape.

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、15…NOx浄化装置、20…オゾナイザ、30…混合容器、30a…混合室、40…燃料噴射弁、50…ヒータ、S12…燃料添加制御手段、S13…オゾン添加制御手段、S25、S50…空気増大制御手段、Tu1…オゾンモード時の上限値、Tu2…改質燃料モード時の上限値、A1、A2、A3…還元剤添加装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 10ex ... Exhaust passage, 15 ... NOx purification apparatus, 20 ... Ozonizer, 30 ... Mixing container, 30a ... Mixing chamber, 40 ... Fuel injection valve, 50 ... Heater, S12 ... Fuel addition control means, S13 ... Ozone Addition control means, S25, S50 ... Air increase control means, Tu1 ... Upper limit value in ozone mode, Tu2 ... Upper limit value in reformed fuel mode, A1, A2, A3 ... Reducing agent addition device.

Claims (10)

内燃機関(10)の排気に含まれるNOxを還元触媒上で浄化するNOx浄化装置(15)が排気通路(10ex)に備えられた燃焼システムに設けられ、前記排気通路のうち前記還元触媒の上流側へ還元剤を添加する還元剤添加装置において、
供給される空気に放電して、オゾンを含有する空気を生成するオゾナイザ(20)と、
炭化水素化合物である燃料を噴射する燃料噴射弁(40)と、
前記燃料噴射弁から噴射された燃料を加熱するヒータ(50)と、
前記オゾナイザにより生成されたオゾン含有空気と、前記ヒータにより加熱された燃料とを混合させる混合室(30a)を内部に形成し、前記混合により燃料を部分的に酸化させて改質燃料を生成する混合容器(30)と、
前記燃料噴射弁、前記ヒータおよび前記オゾナイザを作動させることで前記改質燃料を生成させ、当該改質燃料を前記還元剤として前記排気通路へ添加させるように制御する燃料添加制御手段(S12)と、
前記燃料噴射弁および前記ヒータの作動を停止させつつ前記オゾナイザを作動させることでオゾンを生成させ、当該オゾンを前記排気通路へ添加させるように制御するオゾン添加制御手段(S13)と、
前記オゾナイザの内部温度が上限値(Tu1、Tu2)を超えて高温になった場合に、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を増大させることで、前記内部温度の上昇を抑制させる空気増大制御手段(S25、S50)と、
を備え、
前記燃料添加制御手段による制御時の前記上限値(Tu2)は、前記オゾン添加制御手段による制御時の前記上限値(Tu1)よりも高い値に設定されていることを特徴とする還元剤添加装置。
A NOx purification device (15) for purifying NOx contained in the exhaust gas of the internal combustion engine (10) on the reduction catalyst is provided in a combustion system provided in the exhaust passage (10ex), and upstream of the reduction catalyst in the exhaust passage. In the reducing agent addition device for adding the reducing agent to the side,
An ozonizer (20) that discharges into supplied air to generate air containing ozone;
A fuel injection valve (40) for injecting fuel which is a hydrocarbon compound;
A heater (50) for heating the fuel injected from the fuel injection valve;
A mixing chamber (30a) for mixing the ozone-containing air generated by the ozonizer and the fuel heated by the heater is formed therein, and the fuel is partially oxidized by the mixing to generate a reformed fuel. A mixing vessel (30);
Fuel addition control means (S12) for controlling the fuel injection valve, the heater and the ozonizer to generate the reformed fuel and to add the reformed fuel as the reducing agent to the exhaust passage; ,
Ozone addition control means (S13) for controlling the generation of ozone by operating the ozonizer while stopping the operation of the fuel injection valve and the heater and adding the ozone to the exhaust passage;
When the internal temperature of the ozonizer exceeds the upper limit value (Tu1, Tu2) and becomes a high temperature, the air increase control means for suppressing an increase in the internal temperature by increasing the flow rate of the air supplied to the ozonizer. (S25, S50),
With
The reducing agent addition apparatus characterized in that the upper limit value (Tu2) at the time of control by the fuel addition control means is set to a value higher than the upper limit value (Tu1) at the time of control by the ozone addition control means. .
前記燃料添加制御手段による制御時に前記オゾナイザの内部温度が下限値(Td)を超えて低温になった場合に、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を減少させることで、前記内部温度の低下を抑制させる空気減少制御手段(S52)を備えることを特徴とする請求項1に記載の還元剤添加装置。   When the internal temperature of the ozonizer becomes lower than the lower limit (Td) during the control by the fuel addition control means, the flow rate of the air supplied to the ozonizer is reduced to reduce the internal temperature. The reducing agent adding device according to claim 1, further comprising an air reduction control means (S52) for suppressing. 前記燃料添加制御手段による制御時に、前記オゾン添加制御手段による制御への移行が所定時間以内に為されるオゾン移行直前状態であるか否かを判定するオゾン移行予測手段(S511)と、
前記オゾン移行直前状態であると判定された場合に、前記オゾナイザの内部温度が、前記下限値よりも所定温度高い値に設定された温度以下となるように、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を制御するオゾン移行直前制御手段(S513)と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の還元剤添加装置。
An ozone transition predicting means (S511) for determining whether or not it is a state immediately before the ozone transition when the shift to the control by the ozone addition control means is performed within a predetermined time during the control by the fuel addition control means;
The flow rate of air supplied to the ozonizer so that the internal temperature of the ozonizer becomes equal to or lower than a temperature set to a value higher than the lower limit value by a predetermined temperature when it is determined that the state is immediately before the ozone transfer. Control means (S513) immediately before ozone transfer for controlling
The reducing agent addition apparatus according to claim 2, comprising:
前記オゾン添加制御手段による制御時の前記上限値(Tu1)であるオゾン添加時上限値は、前記下限値よりも高い値に設定されており、
前記燃料添加制御手段および前記オゾン添加制御手段のいずれによる制御も実施せずに待機する待機状態時に、前記オゾナイザの内部温度が前記オゾン添加時上限値と前記下限値の間の範囲となるよう、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を制御する待機時流量制御手段(S62、S63、S64)を備えることを特徴とする請求項2または3に記載の還元剤添加装置。
The upper limit value at the time of ozone addition, which is the upper limit value (Tu1) at the time of control by the ozone addition control means, is set to a value higher than the lower limit value,
In a standby state in which the fuel addition control unit and the ozone addition control unit do not perform any control, the internal temperature of the ozonizer is in a range between the ozone addition upper limit value and the lower limit value. The reducing agent addition apparatus according to claim 2 or 3, further comprising standby flow rate control means (S62, S63, S64) for controlling a flow rate of air supplied to the ozonizer.
前記燃料添加制御手段および前記オゾン添加制御手段のいずれによる制御も実施せずに待機する待機状態時に、次回実施する制御がいずれであるかを予測する待機時予測手段(S72)と、
前記待機状態時に、前記待機時予測手段による予測結果および前記オゾナイザの内部温度に基づき、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を制御する待機時流量制御手段(S74、S75)と、
を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。
A standby time prediction means (S72) for predicting which control is performed next time in a standby state where the fuel addition control means and the ozone addition control means do not perform the control in a standby state;
Standby flow rate control means (S74, S75) for controlling the flow rate of air supplied to the ozonizer based on the prediction result by the standby prediction means and the internal temperature of the ozonizer in the standby state;
The reducing agent addition apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記オゾン添加制御手段による制御時に、前記燃料添加制御手段による制御への移行が所定時間以内に為される燃料移行直前状態であるか否かを判定する燃料移行予測手段(S241)と、
前記燃料移行直前状態であると判定された場合に、前記オゾナイザの内部温度が、前記オゾン添加制御手段による制御時の前記上限値よりも所定温度低い値に設定された温度以上となるように、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を制御する燃料移行直前制御手段(S243)と、
を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。
A fuel transition predicting means (S241) for determining whether or not it is in a state immediately before the fuel transition when the shift to the control by the fuel addition control means is performed within a predetermined time during the control by the ozone addition control means;
When it is determined that the state is immediately before the fuel transfer, the internal temperature of the ozonizer is equal to or higher than a temperature set to a value lower than the upper limit value at the time of control by the ozone addition control means. Immediately before fuel transfer control means (S243) for controlling the flow rate of air supplied to the ozonizer;
The reducing agent adding device according to any one of claims 1 to 5, wherein the reducing agent adding device is provided.
前記排気通路へ添加するオゾンの要求流量に基づき、前記オゾナイザへ供給する空気の目標流量を算出し、当該目標流量となるように空気の供給流量を制御するオゾン用空気制御手段(S21、S22、S29)を備え、
前記オゾン添加制御手段による制御時に前記オゾナイザの内部温度が前記上限値(Tu1)を超えて高温になった場合には、前記オゾン用空気制御手段による制御よりも優先して、前記空気増大制御(S25)による制御を実施することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。
Based on the required flow rate of ozone added to the exhaust passage, a target flow rate of air supplied to the ozonizer is calculated, and an ozone air control means (S21, S22, S29)
When the internal temperature of the ozonizer becomes higher than the upper limit (Tu1) during the control by the ozone addition control means, the air increase control (prior to the control by the ozone air control means) Control by S25) is implemented, The reducing agent addition apparatus as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
前記排気通路へ添加する改質燃料の要求流量に基づき、前記オゾナイザへ供給する空気の目標流量を算出し、当該目標流量となるように空気の供給流量を制御する燃料用空気制御手段(S40、S47、S53)を備え、
前記燃料添加制御手段による制御時に前記オゾナイザの前記内部温度が前記上限値(Tu2)を超えて高温になった場合には、前記燃料用空気制御手段による制御よりも優先して、前記空気増大制御手段(S50)による制御を実施することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。
Based on the required flow rate of the reformed fuel added to the exhaust passage, a target flow rate of air supplied to the ozonizer is calculated, and an air control means for fuel (S40, S40, S40, S40, S47, S53)
When the internal temperature of the ozonizer becomes higher than the upper limit (Tu2) during the control by the fuel addition control means, the air increase control has priority over the control by the fuel air control means. Control by means (S50) is implemented, The reducing agent addition apparatus as described in any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
前記オゾン添加制御手段による制御時に、前記混合室の温度が所定温度(Tx)未満であれば、前記オゾナイザの内部温度が前記上限値を超えて高温になっていないことを条件として、前記オゾナイザへ供給される空気の流量を減少させることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。   When the temperature of the mixing chamber is lower than a predetermined temperature (Tx) during the control by the ozone addition control means, the condition is that the internal temperature of the ozonizer does not exceed the upper limit and does not reach a high temperature. The reducing agent addition apparatus according to claim 1, wherein the flow rate of supplied air is reduced. 前記空気増大制御手段による制御時に、前記オゾナイザへ供給する電力量を減少させる電力減少制御手段(S33、S57)を備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の還元剤添加装置。   The reducing agent according to any one of claims 1 to 9, further comprising power reduction control means (S33, S57) for reducing the amount of power supplied to the ozonizer during control by the air increase control means. Addition equipment.
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