專(zhuān)利名稱(chēng)：O₃生成裝置及內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生成用于供給到內(nèi)燃機(jī)的排氣中的03的03生成裝置及內(nèi)
燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
已知一種03生成裝置，其通過(guò)產(chǎn)生等離子體來(lái)生成用于供給到內(nèi)燃機(jī) 的排氣中的03。在將由這樣的03生成裝置生成的03供給到排氣中時(shí)，能 夠促進(jìn)排氣中的NO的氧化，使NO向N02變換。相比于NO， N02更容 易被吸藏到吸藏還原型NOx催化劑(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為NOx催化劑)中。因 此，在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路設(shè)置有NOx催化劑的情況下，使排氣中的NO向 N02變換，由此能夠促進(jìn)NOx催化劑中的NOx的吸藏。
另外，在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路設(shè)置有捕集排氣中的粒子狀物質(zhì) (Particulate Matter:以下，稱(chēng)為PM)的擲4立過(guò)濾器(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為過(guò) 濾器)的情況下，當(dāng)在除去過(guò)濾器所捕集到的PM時(shí)將由03生成裝置生成 的03供給到過(guò)濾器時(shí)，能夠促進(jìn)過(guò)濾器所捕集到的PM的氧化。
日本特開(kāi)2006 - 257948號(hào)^^艮〃^開(kāi)了通過(guò)電場(chǎng)的作用4吏排氣中的PM 吸附于蜂窩狀構(gòu)造體的技術(shù)。另外，在該日本特開(kāi)2006 - 257948號(hào)公才艮中 公開(kāi)了如下技術(shù)由包括放電器和脈沖電池(pulse battery)而構(gòu)成的03 生成裝置生成03,將該03作為氧化促進(jìn)劑供給到蜂窩狀構(gòu)造體。
在日本特開(kāi)2004 - 353619號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下技術(shù)由通過(guò)產(chǎn)生等離 子體而得到的03使排氣中的NO變換為N02，并且由N02催化劑將N02 還原為N2。另外，在日本特開(kāi)2001 - 73748號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在NOx催化 劑低溫時(shí)使N02增量的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在由03生成裝置生成03的情況下，為了產(chǎn)生等離子體而消耗電力。
因此，可能會(huì)引起燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化、并生成用
于供給到內(nèi)燃機(jī)的排氣中的o3的技術(shù)。
本發(fā)明的o3生成裝置是一種通過(guò)產(chǎn)生等離子體來(lái)生成用于供給到內(nèi) 燃機(jī)的排氣中的03的03生成裝置，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀
態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)生成o3。
在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即使消耗電力也難以導(dǎo)致燃 料經(jīng)濟(jì)性的惡化。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化、并生 成用于供給到內(nèi)燃才幾的排氣中的o3。
本發(fā)明可以應(yīng)用于混合動(dòng)力車(chē)輛所搭栽的內(nèi)燃機(jī)，該混合動(dòng)力車(chē)輛能 夠選擇內(nèi)燃機(jī)的輸出與電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出之中的任一方或雙方來(lái)作為驅(qū)動(dòng) 力。在該情況下，可以在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行 狀態(tài)時(shí)，使用由電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)產(chǎn)生等離子體。
如此，能夠在本發(fā)明被應(yīng)用于混合動(dòng)力車(chē)輛所搭栽的內(nèi)燃機(jī)的情況下， 進(jìn)一步抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
另外，在上述情況下，可以在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的 減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在電池的充電量多于預(yù)定充電量的情況下，使用由電動(dòng) 發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)產(chǎn)生等離子體。
在此，預(yù)定充電量是在電池的充電量為該預(yù)定充電量以下的情況下能 夠判斷為電池的充電量過(guò)少的闊值以上的值。
由此，在電池的充電量為預(yù)定充電量以下的情況下，由電動(dòng)發(fā)電才幾發(fā) 電產(chǎn)生的電力被供給到電池，使電池的充電量增加。因此，能夠抑制電池 的充電量變?yōu)檫^(guò)少的量。
本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，可以具備:上述那樣的03生成裝置； 儲(chǔ)存由該03生成裝置生成的03的03儲(chǔ)存裝置；和設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的NOx催化劑。在該情況下，可以在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷上 升的加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將儲(chǔ)存于03儲(chǔ)存裝置的03供給到在比NOx催化劑 更靠上游一側(cè)的排氣通路中流過(guò)的排氣中。
在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)排出的NOx增加。 即，排氣中的NO增加。在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將儲(chǔ)存 于03儲(chǔ)存裝置的03供給到在比NOx催化劑更靠上游一側(cè)的排氣通路中流 過(guò)的排氣中，由此能夠促進(jìn)增加的NO向N02的變換。由此，能夠促進(jìn) NOx催化劑中的NOx的吸藏。因此，才艮據(jù)上述排氣凈化系統(tǒng)，能夠抑制 內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的向大氣中的NO的排放。
在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升 速度越高，則排氣中的NO量越多。另外，NOx催化劑的溫度越低，則 NO越難以^皮吸藏于該NOx催化劑。
于是，在上述排氣凈化系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度越高、 或者NOx催化劑的溫度越低，可以越增加向排氣中供給的03的供給量。
向排氣中供給的03的供給量越多，則越促進(jìn)排氣中的NO向N02的 變換。因此，根據(jù)以上所述，能夠進(jìn)一步抑制內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn) 行狀態(tài)時(shí)的向大氣中的NO的排放。
另外，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，可以具備上述那樣的03 生成裝置；儲(chǔ)存由該03生成裝置生成的03的03儲(chǔ)存裝置；和設(shè)置于內(nèi)燃 機(jī)的排氣通路、并捕集排氣中的PM的過(guò)濾器。在該情況下，可以在除去 過(guò)濾器所捕集到的PM時(shí)，將儲(chǔ)存于03儲(chǔ)存裝置的03供給到過(guò)濾器。
通過(guò)向過(guò)濾器供給03，能夠促進(jìn)該過(guò)濾器中的PM的氧化。因此，根 據(jù)上述排氣凈化系統(tǒng)，能夠促進(jìn)從過(guò)濾器除去PM。
也進(jìn)行過(guò)濾器所捕集到的PM的除去。
于是，在上述排氣凈化系統(tǒng)中，當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷 下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)除去過(guò)濾器所捕集到的PM時(shí)，可以不使由03生成 裝置生成的03儲(chǔ)存于所述03儲(chǔ)存裝置而將其供給到過(guò)濾器。
由此，即使在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)進(jìn)行過(guò)濾器所捕集到的PM的除去的情況下，也能夠促進(jìn)PM的除去。


圖1是表示實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示由實(shí)施例1的03生成裝置進(jìn)行的03生成程序的流程圖。
圖3是表示實(shí)施例1的NOx吸藏促進(jìn)控制的程序的流程圖。
圖4是表示實(shí)施例2的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示實(shí)施例2的過(guò)濾器再生控制的程序的流程圖。
圖6是表示實(shí)施例3的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
M實(shí)施方式
以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的03生成裝置和內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的具 體實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。 <實(shí)施例1>
<內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)>
在此，舉例說(shuō)明將本發(fā)明應(yīng)用于車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況。圖 1是表示本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
內(nèi)燃機(jī)1是車(chē)輛驅(qū)動(dòng)用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。在該內(nèi)燃機(jī)1上連接有進(jìn)氣通 路3和排氣通路2。進(jìn)氣通路3上設(shè)置有節(jié)氣門(mén)16。排氣通路2上設(shè)置有 NOx催化劑4。另外，在比NOx催化劑4更靠下游一側(cè)的排氣通路2上設(shè) 置有過(guò)濾器5。
在比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排氣通路2上i殳置有向排氣中添加 燃料作為還原劑的燃料添加閥6。在排氣通路2中的NOx催化劑4與過(guò)濾 器5之間設(shè)置有檢測(cè)排氣的溫度的溫度傳感器17。
在本實(shí)施例中，在排氣通路2的附近設(shè)置有03生成裝置7，該03生 成裝置7生成用于供給到在排氣通路2中流過(guò)的排氣中的03。 03生成裝 置7中具備產(chǎn)生等離子體的等離子體產(chǎn)生裝置8。該等離子體產(chǎn)生裝置8 通過(guò)從電池9施加電壓來(lái)產(chǎn)生等離子體。在03生成裝置7上連接有第一連通路11的一端，第一連通路ll的另 一端連接于比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排氣通路2。在第一連通路11 上設(shè)置有第一閥門(mén)14。通過(guò)打開(kāi)第一閥門(mén)14，第一連通路ll開(kāi)通，由此 排氣的一部分,皮導(dǎo)入到03生成裝置7。并且，通過(guò)在03生成裝置7內(nèi)由 等離子體產(chǎn)生裝置8產(chǎn)生等離子體，從而'M排氣中的02，其結(jié)果生成 03。通過(guò)控制第一閥門(mén)14的開(kāi)度，能夠控制導(dǎo)入到03生成裝置7的排氣 的量。
在03生成裝置7上連接有第二連通路12的一端，第二連通路12的另 一端連接于用于儲(chǔ)存03的03箱10。由此，03生成裝置7中生成的03經(jīng) 由第二連通路12被導(dǎo)入到03箱10,并被儲(chǔ)存于03箱10中。在本實(shí)施例 中，03箱10相當(dāng)于本發(fā)明的03儲(chǔ)存裝置。
在03箱10上連接有第三連通路13的一端，第三連通路13的另一端 連接于排氣通路2中的比NOx催化劑4更靠上游的一側(cè)。在第三連通路 13上連接有第二岡門(mén)15。通過(guò)打開(kāi)第二閥門(mén)15，第三連通路13開(kāi)通，由 此，儲(chǔ)存于03箱10的03被供給到在排氣通路2中流過(guò)的排氣中。通過(guò)控 制第二閥門(mén)15的開(kāi)度，能夠控制供給到排氣中的03的量。
在如上所述那樣構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)l上同時(shí)設(shè)置有用于控制該內(nèi)燃機(jī)l的 電子控制單元(ECU) 20。在ECU20上電連接有溫度傳感器17、曲軸位 置傳感器18、加速踏板開(kāi)度傳感器19。并且，這些傳感器的輸出信號(hào)被輸 入到ECU20。
曲軸位置傳感器18是檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)1的曲軸轉(zhuǎn)角的傳感器。加速踏板開(kāi) 度傳感器19是檢測(cè)搭載有內(nèi)燃機(jī)1的車(chē)輛的加速踏板開(kāi)度的傳感器。 ECU20根據(jù)曲軸位置傳感器18的輸出值來(lái)算出內(nèi)燃機(jī)l的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速， 根據(jù)加速踏板開(kāi)度傳感器19的輸出值來(lái)算出內(nèi)燃機(jī)1的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷。另外， ECU20根據(jù)溫度傳感器17的輸出值來(lái)推定NOx催化劑4的溫度。
另外，在ECU20上電連接有節(jié)氣門(mén)16、燃料添加閥6、電池9、第一 閥門(mén)14、第二閥門(mén)15、內(nèi)燃才幾l的燃料噴射閥。這些裝置通過(guò)ECU20來(lái) 控制。<03生成方法>
在此，根據(jù)圖2所示的流程圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的、用于在03生成裝置 7中生成03的03生成程序。本程序被預(yù)先設(shè)定于ECU20中，在內(nèi)燃機(jī)1 的運(yùn)行中按預(yù)定的間隔被執(zhí)行。
在本程序中，ECU20首先在S101中判斷內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)是否為 內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)。在S101中，在作為了肯定判定的情況下， ECU20 ii7v到S102，在作出了否定判定的情況下，ECU20暫時(shí)結(jié)束本程 序的執(zhí)行。
在S102中，ECU20判斷電池9的充電量Vb是否多于第一預(yù)定充電 量Vbl。在此，第一預(yù)定充電量Vbl是能夠判斷為如下情況的閾值，該情 況為當(dāng)進(jìn)行基于03生成裝置7的03的生成時(shí)，電池9的充電量Vb可 能變?yōu)檫^(guò)少的量。第一預(yù)定充電量Vbl基于實(shí)驗(yàn)等來(lái)確定。在S102中， 在作出了肯定判定的情況下，ECU20進(jìn)入到S103，在作出了否定判定的 情況下，ECU20暫時(shí)結(jié)束本程序的執(zhí)行。
在S103中，ECU20打開(kāi)第一閥門(mén)14。由此，在排氣通路2中流過(guò)的 排氣的一部分經(jīng)由第一連通路11被導(dǎo)入到03生成裝置7。
接下來(lái)，ECU20 i^到S104，通過(guò)從電池9向等離子體產(chǎn)生裝置8 施加電壓，從而在03生成裝置7內(nèi)產(chǎn)生等離子體。由此，在03生成裝置 7內(nèi)生成03。生成的03經(jīng)由第二連通路12被導(dǎo)入到03箱10，并儲(chǔ)存于 03箱10。然后，ECU20暫時(shí)結(jié)束本程序的執(zhí)行。
在上述說(shuō)明的程序中，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，使 用電池9的電力來(lái)生成03。在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，即 使消耗電力也難以導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠抑 制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化、并生成用于供給到內(nèi)燃機(jī)1的排氣中的03。
<NOx吸藏促進(jìn)控制>
當(dāng)03被供給到排氣中時(shí)，促進(jìn)排氣中的NO的氧化，促i4A NO向 N02的變換。N02比NO易于被NOx催化劑4吸藏。因此，通過(guò)促ii^ NO向N02的變換，能夠促進(jìn)NOx催化劑4中的NOx的吸藏。
9在此，根據(jù)圖3所示的流程圖來(lái)對(duì)本實(shí)施的用于促進(jìn)NOx催化劑4 中的NOx的吸藏的NOx吸藏促進(jìn)控制的程序進(jìn)行i兌明。本程序4皮預(yù)先存 儲(chǔ)于ECU20，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行中，按預(yù)定的間隔重復(fù)。
在本程序中，ECU20首先在S201中判斷內(nèi)燃才幾1的運(yùn)行狀態(tài)是否為 內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷上升的加速運(yùn)行狀態(tài)。在S201中，在作出了肯定判定的情況下， ECU20 iiA到S202,在作出了否定判定的情況下，ECU20暫時(shí)結(jié)束本程 序的執(zhí)行。
在S202中，ECU20算出內(nèi)燃機(jī)1的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf。
接下來(lái)，ECU20根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf來(lái)算出來(lái) 自?xún)?nèi)燃機(jī)1的NOx的排出量Qnox。內(nèi)燃機(jī)1的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf 越高，則來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)l的NOx的排出量Qnox越多?？梢曰趯?shí)驗(yàn)等來(lái)求 出內(nèi)燃機(jī)l的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf與來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)1的NOx的排出 量Qnox的關(guān)系，并作為映射(map)預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20。
接下來(lái)，ECU20 ^到S204，根據(jù)溫度傳感器17的輸出值來(lái)推定 NOx催化劑4的溫度Tc。
接下來(lái)，ECU20 ii^到S205,根據(jù)NOx催化劑4的溫度Tc來(lái)算出 能夠吸藏于該NOx催化劑4的NOx量Qs。 NOx催化劑4的溫度Tc越低， 則能夠吸藏于該NOx催化劑4的NOx量Qs越少。可以基于實(shí)驗(yàn)等來(lái)求 出NOx催化劑4的溫度Tc與能夠吸藏于該NOx催化劑4的NOx量Qs 的關(guān)系，并作為映射預(yù)先存儲(chǔ)于ECU20。
接下來(lái)，ECU20 ii^到S206,判斷來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)1的NOx的排出量 Qnox是否多于能夠吸藏于該NOx催化劑4的NOx量Qs。在S206中，在 作出了肯定判定的情況下，ECU20進(jìn)入到S207，在作出了否定判定的情 況下，ECU20暫時(shí)結(jié)束^f呈序的執(zhí)行。
已近入到S207的ECU20,設(shè)定在后述的S208中打開(kāi)了第二閥門(mén)15 時(shí)的第二閥門(mén)15的目標(biāo)開(kāi)度Dvt。當(dāng)打開(kāi)第二閥門(mén)15時(shí)，儲(chǔ)存于03箱10 的03經(jīng)由第三連通路13被供給到在比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排氣 通路2中流過(guò)的排氣中。此時(shí)，第二閥門(mén)15的開(kāi)度Dv越大，則供給到排氣中的03越多。
如以上所述，內(nèi)燃機(jī)l的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf越高，則來(lái)自?xún)?nèi) 燃機(jī)1的NOx的排出量Qnox越多。另夕卜，NOx催化劑4的溫度Tc越低， 則能夠吸藏于該NOx催化劑4的NOx量Qs越少。于是，在S207中，內(nèi) 燃機(jī)l的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf越高、或者NOx催化劑4的溫度Tc 越低，則ECU20將第二閥門(mén)15的目標(biāo)開(kāi)度Dvt設(shè)定為越大的值。內(nèi)燃機(jī) 1的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度Vqf以及NOx催化劑4的溫度Tc、與第二閥 門(mén)15的目標(biāo)開(kāi)度Dvt的關(guān)系基于實(shí)驗(yàn)等來(lái)確定，并作為映射預(yù)先存儲(chǔ)于 ECU20。
接下來(lái)，ECU20iiX到S208，打開(kāi)第二閥門(mén)15,將第二閥門(mén)15的開(kāi) 度Dv控制為目標(biāo)開(kāi)度Dvt。由此，03被供給到在比NOx催化劑4更靠上 游一側(cè)的排氣通路2中流過(guò)的排氣中。然后，ECU20暫時(shí)結(jié)束本程序的執(zhí)行。
在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，從內(nèi)燃機(jī)1排出的NOx 增加。即，排氣中的NO增加。根據(jù)上述說(shuō)明的程序，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行 狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)1的NOx的排出量Qiiox多于能夠 吸藏于NOx催化劑4的NOx量Qs的情況下，^ft存于03箱10的03被供 給到在比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排氣通路2中流過(guò)的排氣中。由此， 能夠促進(jìn)增加的NO向N02的變換，其結(jié)果，能夠促進(jìn)NOx催化劑4中 的NOx的吸藏。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為加 速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的向大氣中的NO的排放。
另外，根據(jù)上述程序，在將03供給到在比NOx催化劑4更靠上游一 側(cè)的排氣通路2中流過(guò)的排氣中的情況下，內(nèi)燃機(jī)l的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升 速度Vqf越高、或者NOx催化劑4的溫度Tc越低，則越增加向排氣中的 03的供給量。向排氣中供給的03的供給量越多，則越能夠促進(jìn)排氣中的 NO向N02的變換。因此，根據(jù)本實(shí)施例，能夠進(jìn)一步抑制內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn) 行狀態(tài)為加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的向大氣中的NO的排放。
<實(shí)施例2>圖4是表示本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。在本實(shí) 施例中，03生成裝置7上連接有第四連通路21的一端，第四連通路21的 另一端連接于排氣通路2中的比NOx催化劑4更靠上游的一側(cè)。第四連通 路21上設(shè)置有笫三閥門(mén)22。
當(dāng)在03生成裝置7中生成03時(shí)第三岡門(mén)22被打開(kāi)時(shí)，笫四連通路 21開(kāi)通，03生成裝置7中生成的03被供給到在排氣通路2中流過(guò)的排氣 中。通過(guò)控制第三閥門(mén)22的開(kāi)度，能夠控制供給到排氣中的03的量。第 三閥門(mén)22被電連接于ECU20，通過(guò)ECU20來(lái)控制。因?yàn)橐陨蠋c(diǎn)以外的 結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)相同，所以在同樣的構(gòu) 成要素上標(biāo)記同樣的參照符號(hào)而省略其說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，也通過(guò)與實(shí)施例1同樣的方法在03生成裝置7中生成o3。
<過(guò)濾器再生控制>
在此，基于圖5所示的流程圖來(lái)對(duì)本實(shí)施例的、用于除去過(guò)濾器5所 捕集到的PM的過(guò)濾器再生控制的程序進(jìn)行說(shuō)明。本程序被預(yù)先存儲(chǔ)于 ECU20，按預(yù)定的間隔被重復(fù)執(zhí)行。
在本程序中，ECU20首先在S101中判斷過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行M 是否成立。在此，在過(guò)濾器5中的PM的捕集量變?yōu)轭A(yù)定捕集量以上時(shí)、 或者內(nèi)燃機(jī)l中的燃料噴射量的累計(jì)值變?yōu)轭A(yù)定值以上時(shí)，可以判斷為過(guò) 濾器再生控制的執(zhí)行條件成立。在該情況下，預(yù)定捕集量或預(yù)定值是比能 夠判斷為如下情況的閾值小的值，該情況為比過(guò)濾器5更靠上游一側(cè)的 排氣通路2內(nèi)的背壓可能變得過(guò)高。在S301中，在作出了肯定判定的情況 下，ECU20 it^到S302，在作出了否定判定的情況下，ECU20暫時(shí)結(jié)束 林序的執(zhí)行。
在S302中，ECU20判斷內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)是否為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷減少 的減速運(yùn)行狀態(tài)。在S302中，在作出了肯定判定的情況下，ECU20i€/v 到S303，在作出了否定判定的情況下，ECU20 it^到S305。
已iiX到S303的ECU20，判斷電池9的充電量Vb是否 于笫一預(yù)定充電量Vbl。在此，第一預(yù)定充電量Vbl與圖2所示的03生成程序的 流程圖中的第一預(yù)定充電量Vbl相同。即，第一預(yù)定充電量Vbl是判斷是 否執(zhí)行由03生成裝置7進(jìn)行的03的生成的閾值。如上所述，在內(nèi)燃機(jī)1 的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)電池9的充電量Vb比第一預(yù)定充電量 Vbl多時(shí)，執(zhí)行由03生成裝置7進(jìn)行的03的生成。在S303中，在作出 了肯定判定的情況下，ECU20ii^到S304，在作出了否定判定的情況下， ECU20暫時(shí)結(jié)束本程序的執(zhí)行。
在S304中，ECU20打開(kāi)笫三閥門(mén)22。由此，在03生成裝置7中生 成的03經(jīng)由第四連通路21被供給到在比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排 氣通路2中流過(guò)的排氣中。并且，03與排氣一同被供給到過(guò)濾器5。然后， ECU20暫時(shí)結(jié)束本程序的執(zhí)行。
另一方面，已ii7v到S305的ECU20打開(kāi)第二閥門(mén)15。由此，儲(chǔ)存于 03箱10中的03被供給到在比NOx催化劑4更靠上游一側(cè)的排氣通路2 中流過(guò)的排氣中。并且，03與排氣一同被供給到過(guò)濾器5。然后，ECU20 暫時(shí)結(jié)束本艱序的執(zhí)行。
根據(jù)上述說(shuō)明的程序，在執(zhí)行過(guò)濾器再生控制時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行 狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)、且正在進(jìn)行由03生成裝置7進(jìn)行的03的生成時(shí)， 不將03生成裝置7中生成的03儲(chǔ)存于03箱10而將其供給到過(guò)濾器5。 另外，在執(zhí)行過(guò)濾器再生控制時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)不是減速運(yùn)行狀 態(tài)時(shí)，將儲(chǔ)存于03箱10中的03供給到過(guò)濾器5。
當(dāng)03被供給到過(guò)濾器5時(shí)，促進(jìn)該過(guò)濾器5中的PM的氧化，因此， 根據(jù)本實(shí)施例，能夠促進(jìn)從過(guò)濾器5中除去PM。
需說(shuō)明的是，在本實(shí)施例的過(guò)濾器再生控制中，可以從燃料添加閥6 向排氣中添加燃料。在該情況下，添加到排氣中的燃料在NOx催化劑4 中被氧化，利用此時(shí)產(chǎn)生的氧化熱使過(guò)濾器5升溫。其結(jié)果，促進(jìn)過(guò)濾器 5中的PM的氧化。并且，在這樣的情況下，在執(zhí)行過(guò)濾器再生控制時(shí)， 也與上述同樣地，將03供給到過(guò)濾器5。由此，能夠進(jìn)一步促進(jìn)過(guò)濾器5 中的PM的氧化。
13<實(shí)施例3>
圖6是本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)1被搭栽于能夠選擇該內(nèi)燃機(jī)1的輸出與電動(dòng)發(fā)電機(jī)23的輸出之中的任一方或雙方來(lái)作為驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力車(chē)輛。電動(dòng)發(fā)電機(jī)23與電池9電連接。另外，能夠由電動(dòng)發(fā)電機(jī)23向03生成裝置7的等離子體產(chǎn)生裝置8施加電壓。電動(dòng)發(fā)電機(jī)23與ECU20電連接，通過(guò)ECU20進(jìn)行控制。因?yàn)橐陨蠋c(diǎn)以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)相同，所以在同樣的構(gòu)成要素上標(biāo)記同樣的參照符號(hào)而省略其說(shuō)明。
<03生成方法>
在此，對(duì)本實(shí)施例的03生成裝置7進(jìn)行的03的生成方法進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施例中，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)23進(jìn)行發(fā)電。于是，在本實(shí)施例中，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)電池9的充電量多于笫二預(yù)定充電量的情況下，從電動(dòng)發(fā)電機(jī)23向03生成裝置7的等離子體產(chǎn)生裝置8施加電壓，由此產(chǎn)生等離子體，從而生成03。
在此，第二預(yù)定充電量是在電池9的充電量為該第二預(yù)定充電量以下的情況下能夠判斷為電池9的充電量過(guò)少的閾值以上的值。
根據(jù)本實(shí)施例，使用由電動(dòng)發(fā)電機(jī)23發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)生成03。能夠進(jìn)一步抑制由03的生成引起的燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
需說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行狀態(tài)為減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)電池9的充電量為第二預(yù)定充電量以下的情況下，由電動(dòng)發(fā)電機(jī)23發(fā)電產(chǎn)生的電力被供給到電池9。由此，能夠抑制電池9的充電量變?yōu)檫^(guò)少的量。
在本實(shí)施例中，也能進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的NOx吸藏促進(jìn)控制和與實(shí)施例2同樣的過(guò)濾器再生控制。
在上述實(shí)施例1至3中，雖然舉例說(shuō)明了通過(guò)將排氣導(dǎo)入03生成裝置7、將排氣中的02變換為03來(lái)生成03的情況，但是也可以采用不是向03生成裝置7導(dǎo)入排氣而是向其導(dǎo)入外部氣體(空氣)的結(jié)構(gòu)。在該情況下，通過(guò)將外部氣體(空氣)中的02變換為03來(lái)生成03。
另外，在上述實(shí)施例1至3中，也可以采用使03生成裝置7和03箱
IO成為一體的結(jié)構(gòu)。
上述實(shí)施例1至3在可能的范圍內(nèi)可以進(jìn)行組合。
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化、并且生成用于供給到內(nèi)燃
機(jī)的排氣中的03。
1權(quán)利要求
1.一種O3生成裝置，該O3生成裝置通過(guò)產(chǎn)生等離子體來(lái)生成用于供給到內(nèi)燃機(jī)的排氣中的O3，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)生成O3。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的03生成裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃;tM皮搭載于能夠選擇該內(nèi)燃機(jī)的輸出與電動(dòng)發(fā)電機(jī)的輸出之 中的任一方或雙方來(lái)作為驅(qū)動(dòng)力的混合動(dòng)力車(chē)輛，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，使用 由所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的電力來(lái)產(chǎn)生等離子體，從而生成03。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的03生成裝置，其特征在于，在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在電 池的充電量多于預(yù)定充電量的情況下，使用由所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的 電力來(lái)產(chǎn)生等離子體，從而生成03。
4. 一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，具備 權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的03生成裝置； 03儲(chǔ)存裝置，其儲(chǔ)存由該03生成裝置生成的03;和 設(shè)置于所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的吸藏還原型NOx催化劑， 在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷上升的加速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將儲(chǔ)存于所述03儲(chǔ)存裝置的03供給到在比所述吸藏還原型NOx催化劑更靠上 游一側(cè)的排氣通路中流過(guò)的排氣中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于， 所述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷的上升速度越高、或者所述吸藏還原型NOx催化劑的溫度越低，越增加向排氣中供給的03的供給量。
6. —種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，具備 權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的03生成裝置； 03儲(chǔ)存裝置，其儲(chǔ)存由該03生成裝置生成的03;和微粒過(guò)濾器，其被設(shè)置于所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，并捕集排氣中的粒 子狀物質(zhì)，在除去所述孩史粒過(guò)濾器所捕集到的粒子狀物質(zhì)時(shí)，將儲(chǔ)存于所述o3儲(chǔ)存裝置的o3供給到所述孩t粒過(guò)濾器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述孩t粒過(guò)濾器所捕集到的粒子狀物質(zhì)時(shí)，不^f吏由所述03生成裝置生成的 03儲(chǔ)存于所述03儲(chǔ)存裝置而將其供給到所述微粒過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化、并且生成用于供給到內(nèi)燃機(jī)的排氣中的O₃。本發(fā)明的O₃生成裝置是通過(guò)產(chǎn)生等離子體來(lái)生成用于供給到內(nèi)燃機(jī)的排氣中的O₃的O₃生成裝置，在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷下降的減速運(yùn)行狀態(tài)時(shí)生成O₃。
文檔編號(hào)F01N3/08GK101668930SQ20088001374
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者廣田信也, 辻本健一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社