JP2017115637A - Discharge control device, gas supply device and discharge control method - Google Patents

Discharge control device, gas supply device and discharge control method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge control device which is improved in power efficiency while surely modifying a gas, a gas supply device and a discharge control method.SOLUTION: A combustion system has an engine 10 and an ozone supply device 30. The ozone supply device 30 has an ozone passage 31 connected to an exhaust passage 16 of the engine 10, a discharge reactor 32 for creating ozone, an air pump 33 for sending air to the ozone passage 31, and an exhaust emission block valve 34 which blocks a backflow of exhaust emission in the ozone passage 31. An ECU 60 performs search processing for searching a discharge start voltage at which discharge is started in the discharge reactor 32. In the search processing, a gas temperature of a gas which flows out of the discharge reactor 32 is acquired, and a search voltage applied to an electrode 41 of the discharge reactor 32 is set. Then, it is determined whether or not a rise amount of the gas temperature with respect to an increase amount of the search voltage is larger than a determination value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、放電制御装置、ガス供給装置及び放電制御方法に関する。   The present invention relates to a discharge control device, a gas supply device, and a discharge control method.

従来より、電極からの放電によりガスを改質するガス改質装置が知られている。例えば特許文献1では、内燃機関からの排気が通る排気通路に供給管が接続されており、電極からの放電によりオゾンを生成するオゾン生成部がガス改質装置として供給管に設けられている。この構成では、電圧の印加に伴って電極に流れる電流が電流検出回路により検出され、電極からの放電が発生したか否かの判定が電流の検出値に基づいて行われる。   2. Description of the Related Art Conventionally, gas reforming apparatuses that reform gas by discharging from an electrode are known. For example, in Patent Document 1, a supply pipe is connected to an exhaust passage through which exhaust from an internal combustion engine passes, and an ozone generation unit that generates ozone by discharge from an electrode is provided in the supply pipe as a gas reformer. In this configuration, the current flowing through the electrode as the voltage is applied is detected by the current detection circuit, and whether or not the discharge from the electrode has occurred is determined based on the detected current value.

特開2015−183682号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-183682

しかしながら、例えばノイズ等により電流の検出精度が低下した場合、電極からの放電が発生したか否かの判定精度も低下しやすくなってしまう。特に、電極に電圧を印加するための電源回路内に電流検出回路が設けられた構成では、電源回路にて発生したノイズが電流検出回路の検出値に含まれやすく、電極からの放電が発生したか否かを判定することが困難になってしまう。この場合、電極への印加電圧が小さ過ぎて放電が生じないことや、印加電圧が大き過ぎて放電に際しても電力効率が低下することが懸念される。   However, when the current detection accuracy decreases due to noise or the like, for example, the determination accuracy as to whether or not the discharge from the electrode has occurred tends to decrease. In particular, in the configuration in which the current detection circuit is provided in the power supply circuit for applying a voltage to the electrode, noise generated in the power supply circuit is easily included in the detection value of the current detection circuit, and discharge from the electrode has occurred. It becomes difficult to determine whether or not. In this case, there is a concern that the applied voltage to the electrode is too small and no discharge occurs, or that the applied voltage is too large and the power efficiency is reduced during the discharge.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、ガスの改質を確実に行いつつ、電力効率の向上を図った放電制御装置、ガス供給装置及び放電制御方法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 thereof is to provide a discharge control device, a gas supply device, and a discharge control method that improve power efficiency while reliably reforming a gas. It is in.

以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。なお、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。   The technical means of the invention for achieving the object will be described below. The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and this column disclosing technical means of the invention indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described in detail later. It is not intended to limit the technical scope of the invention.

上述の課題を解決するために開示された第1の発明は、
電極(41)からの放電によりガスの改質を行うガス改質装置(32)の動作制御を行う放電制御装置(60)であって、
ガス改質装置から流れ出るガスの温度をガス温度(T)として取得する温度取得部(S204,S209,S301,S305)と、
電極からの放電が生じる電圧を探索するべく、電極に印加される探索電圧(Vs)を可変設定する電圧設定部(74)と、
電圧設定部により探索電圧が増加するように設定された場合に、探索電圧の所定の増加量(Vadd)に対するガス温度の上昇量(ΔT)があらかじめ定められた判定値(A)より大きいか否かを判定する温度判定部(S211,S307)と、
を備えている。
In order to solve the above-mentioned problem, the first invention disclosed is
A discharge control device (60) for controlling the operation of a gas reforming device (32) for reforming a gas by discharging from an electrode (41),
A temperature acquisition unit (S204, S209, S301, S305) for acquiring the temperature of the gas flowing out from the gas reformer as the gas temperature (T);
A voltage setting unit (74) for variably setting a search voltage (Vs) applied to the electrode in order to search for a voltage at which discharge from the electrode occurs;
Whether or not the increase amount (ΔT) of the gas temperature with respect to the predetermined increase amount (Vadd) of the search voltage is larger than a predetermined determination value (A) when the voltage setting unit is set to increase the search voltage. A temperature determination unit (S211, S307) for determining whether
It has.

発明者らは、電極からの放電が発生する場合、電界の中で電子雪崩が発生することで電極周辺のガスの温度が上昇しやすい、という知見を得た。この知見によれば、電極からの放電が発生している場合と発生していない場合とで、ガス改質装置から流れ出るガス温度の上昇量が異なる。   The inventors have obtained the knowledge that when an electric discharge occurs from an electrode, an electron avalanche occurs in an electric field, so that the temperature of the gas around the electrode tends to increase. According to this knowledge, the amount of increase in the gas temperature flowing out from the gas reformer differs depending on whether or not the discharge from the electrode is occurring.

これに対して、第1の発明によれば、電極に印加される探索電圧の増加に伴って、ガス温度の上昇量が判定値より大きいか否かの判定が行われるため、ガス温度の上昇量が判定値より大きくなった電圧を放電の開始を示す放電開始電圧として取得することができる。この場合、例えば電極周辺のガス圧力やガス改質装置の個体差、経年劣化等により放電の発生しやすさが異なっていたとしても、放電開始電圧を精度良く探索することができる。このため、排気の後処理等を目的としてガス改質装置によりガスの改質を行う場合に、電極に放電開始電圧を印加したにもかかわらずガスの改質が行われないということや、電極への電圧印加に伴う電力消費量が過剰に大きいということを回避できる。したがって、ガスの改質を確実に行いつつ、電力効率の向上を図ることができる。   On the other hand, according to the first invention, as the search voltage applied to the electrode increases, it is determined whether or not the increase amount of the gas temperature is larger than the determination value. A voltage whose amount is larger than the determination value can be acquired as a discharge start voltage indicating the start of discharge. In this case, the discharge start voltage can be searched with high precision even if the discharge pressure varies depending on, for example, the gas pressure around the electrode, the individual difference of the gas reformer, or the aging deterioration. For this reason, when gas reforming is performed by a gas reforming device for the purpose of after-treatment of exhaust gas, the fact that gas reforming is not performed despite the application of a discharge start voltage to the electrode, It can be avoided that the power consumption accompanying the voltage application to is excessively large. Therefore, it is possible to improve the power efficiency while reliably reforming the gas.

上述の課題を解決するために開示された第2の発明は、
電極(41)からの放電によりガスの改質を行うことでオゾンを生成するガス改質装置(32)と、
内燃機関(10)から延びる内燃通路(16)に接続され、ガス改質装置により生成されたオゾンを内燃通路に供給するオゾン通路(31)と、
ガス改質装置から流れ出るガスの温度を検出する温度センサ(37a)と、
を備えている。
The second invention disclosed in order to solve the above-described problem is
A gas reformer (32) that generates ozone by reforming the gas by discharge from the electrode (41);
An ozone passage (31) connected to an internal combustion passage (16) extending from the internal combustion engine (10) and supplying ozone generated by the gas reformer to the internal combustion passage;
A temperature sensor (37a) for detecting the temperature of the gas flowing out of the gas reformer;
It has.

第2の発明によれば、ガス改質装置から流れ出るガスの温度が温度センサにより検出されるため、電極に印加される電圧を増加させた場合に、このガスの温度の上昇量を取得することができる。このため、上記第1の発明と同様の効果を奏することができる。   According to the second invention, since the temperature of the gas flowing out from the gas reformer is detected by the temperature sensor, when the voltage applied to the electrode is increased, the amount of increase in the temperature of the gas is acquired. Can do. For this reason, the same effect as the first invention can be obtained.

上述の課題を解決するために開示された第3の発明は、
電極(41)からの放電によりガスの改質を行うガス改質装置(32)の動作制御を行う放電制御方法であって、
ガス改質装置から流れ出るガスの温度をガス温度(T)として取得し(S204,S209,S301,S305)、
電極からの放電が生じる電圧を探索するべく、電極に印加される探索電圧(Vs)を可変設定し(74)、
電圧設定部により探索電圧が増加するように設定された場合に、探索電圧の所定の増加量(Vadd)に対するガス温度の上昇量(ΔT)があらかじめ定められた判定値(A)より大きいか否かを判定する(S211,S307)。
The third invention disclosed in order to solve the above-described problem is
A discharge control method for controlling the operation of a gas reformer (32) for reforming a gas by discharging from an electrode (41),
The temperature of the gas flowing out from the gas reformer is acquired as the gas temperature (T) (S204, S209, S301, S305),
A search voltage (Vs) applied to the electrode is variably set to search for a voltage at which discharge from the electrode occurs (74),
Whether or not the increase amount (ΔT) of the gas temperature with respect to the predetermined increase amount (Vadd) of the search voltage is larger than a predetermined determination value (A) when the voltage setting unit is set to increase the search voltage. Is determined (S211, S307).

第3の発明によれば、上記第1の発明と同様の効果を奏する。   According to the third invention, the same effect as the first invention is obtained.

第1実施形態における燃焼システムの構成を示す図。The figure which shows the structure of the combustion system in 1st Embodiment. ガス温度とオゾン濃度との関係を示す図。The figure which shows the relationship between gas temperature and ozone concentration. 放電リアクタの内部圧力と火花電圧との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the internal pressure of a discharge reactor, and a spark voltage. 放電リアクタの構成を示す図。The figure which shows the structure of a discharge reactor. オゾン管理処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of an ozone management process. 探索処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a search process. 初期電圧で放電が発生しなかった場合の探索電圧とガス温度及び温度変化との関係を示す図。The figure which shows the relationship between search voltage, gas temperature, and temperature change when discharge does not occur at the initial voltage. 初期電圧で放電が発生した場合の探索電圧とガス温度及び温度変化との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the search voltage when a discharge generate | occur | produces with an initial voltage, gas temperature, and a temperature change. 第2実施形態における探索処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the search process in 2nd Embodiment. 探索電圧が上限値より小さい値で放電が発生した場合の探索電圧とガス温度及び温度変化との関係を示す図。The figure which shows the relationship between a search voltage, gas temperature, and a temperature change when discharge generate | occur | produces with a value with a search voltage smaller than an upper limit.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .

(第1実施形態)
図1に示す燃焼システムは、エンジン10、LNT12、DPF13を備えている。燃焼システムは車両に搭載されたものであり、この車両は、エンジン10の出力を駆動源として走行する。エンジン10は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンであり、燃焼に用いる燃料には、炭化水素化合物である軽油を用いている。エンジン10には、このエンジン10に空気を供給する吸気通路と、エンジン10からの排気を放出する排気通路16とが接続されている。排気通路16は、排気マニホールドを介してエンジン10の排気側に接続されている。なお、エンジン10が内燃機関に相当する。
(First embodiment)
The combustion system shown in FIG. 1 includes an engine 10, an LNT 12, and a DPF 13. The combustion system is mounted on a vehicle, and this vehicle runs using the output of the engine 10 as a drive source. The engine 10 is a compression self-ignition type diesel engine, and light oil that is a hydrocarbon compound is used as a fuel for combustion. An intake passage for supplying air to the engine 10 and an exhaust passage 16 for discharging exhaust from the engine 10 are connected to the engine 10. The exhaust passage 16 is connected to the exhaust side of the engine 10 via an exhaust manifold. The engine 10 corresponds to an internal combustion engine.

LNT12(Lean NOx Traps)は、窒素酸化物NOxを浄化するNOx吸蔵還元型触媒であり、排気通路16に設けられている。DPF13(Diesel Particulate Filter)は、排気に含まれた微粒子を捕集する微粒子捕集装置であり、LNT12の下流側に配置されている。DPF13にて捕集される微粒子には、粒子状物質PM(Particulate Matter)が含まれている。排気通路16を流れる排気は、LNT12及びDPF13の両方を通過した後に、排気出口16aから放出される。なお、LNT12及びDPF13が排気浄化装置を構成している。   LNT 12 (Lean NOx Traps) is a NOx occlusion reduction catalyst that purifies nitrogen oxides NOx, and is provided in the exhaust passage 16. The DPF 13 (Diesel Particulate Filter) is a particulate collection device that collects particulates contained in the exhaust, and is disposed downstream of the LNT 12. Particulate matter PM (Particulate Matter) is contained in the fine particles collected by the DPF 13. Exhaust gas flowing through the exhaust passage 16 is discharged from the exhaust outlet 16a after passing through both the LNT 12 and the DPF 13. The LNT 12 and the DPF 13 constitute an exhaust purification device.

燃焼システムは、排気通路16においてLNT12の上流側にオゾンO3を供給するオゾン供給装置30を有している。オゾン供給装置30から排気通路16にオゾンが供給された場合、オゾンにより排気中のNOがNOに酸化されることでNOの割合が増加し、その結果、LNT12でのNOx吸蔵率が向上する。オゾン供給装置30は、排気通路16にオゾンを供給する供給状態と、オゾンを供給しない停止状態とに移行可能になっている。 The combustion system has an ozone supply device 30 that supplies ozone O 3 to the upstream side of the LNT 12 in the exhaust passage 16. If the ozone is supplied to the exhaust passage 16 from the ozone supply device 30, the proportion of NO 2 by NO in the exhaust by ozone is oxidized to NO 2 is increased, as a result, improved NOx storage modulus at LNT12 To do. The ozone supply device 30 can shift between a supply state in which ozone is supplied to the exhaust passage 16 and a stop state in which ozone is not supplied.

また、燃焼システムは、図示しない過給機を有している。過給機は、排気タービン、回転軸及びコンプレッサを備える。排気タービンは、エンジンの排気通路16に配置され、排気の運動エネルギにより回転する。回転軸は、排気タービン及びコンプレッサの各インペラを結合することで、排気タービンの回転力をコンプレッサに伝達する。コンプレッサは、吸気通路に配置されており、吸気を圧縮してエンジン10に過給する。   The combustion system has a supercharger (not shown). The supercharger includes an exhaust turbine, a rotating shaft, and a compressor. The exhaust turbine is disposed in the exhaust passage 16 of the engine and is rotated by the kinetic energy of the exhaust. The rotating shaft couples the impellers of the exhaust turbine and the compressor to transmit the rotational force of the exhaust turbine to the compressor. The compressor is disposed in the intake passage and compresses intake air to supercharge the engine 10.

オゾン供給装置30は、排気通路16に接続されたオゾン通路31と、空気等のガスに対して放電を発生させることでオゾンを生成する放電リアクタ32と、放電リアクタ32にガスを送るエアポンプ33と、オゾン通路31における排気の逆流を遮断する排気遮断弁34とを有している。なお、排気通路16が、オゾン通路31からオゾンが供給される内燃通路に相当する。   The ozone supply device 30 includes an ozone passage 31 connected to the exhaust passage 16, a discharge reactor 32 that generates ozone by generating discharge with respect to a gas such as air, and an air pump 33 that sends gas to the discharge reactor 32. And an exhaust cutoff valve 34 that shuts off the backflow of exhaust gas in the ozone passage 31. The exhaust passage 16 corresponds to an internal combustion passage to which ozone is supplied from the ozone passage 31.

また、オゾン供給装置30は、オゾン通路31の内部圧力をガス圧力として検出する圧力センサ35と、オゾン通路31のガス流量を検出する流量センサ36と、ガスの温度を検出する温度センサ37a,37bと、ガスの湿度を検出する湿度センサ38と、オゾンを検出するオゾンセンサ39とを有している。放電リアクタ32の下流側に設けられた下流温度センサ37aは、放電リアクタ32から流れ出るガスの温度を検出し、放電リアクタ32の上流側に設けられた上流温度センサ37bは、放電リアクタ32に流れ込むガスの温度を検出する。   The ozone supply device 30 includes a pressure sensor 35 that detects the internal pressure of the ozone passage 31 as a gas pressure, a flow rate sensor 36 that detects a gas flow rate in the ozone passage 31, and temperature sensors 37a and 37b that detect the temperature of the gas. And a humidity sensor 38 for detecting the humidity of the gas and an ozone sensor 39 for detecting ozone. A downstream temperature sensor 37 a provided on the downstream side of the discharge reactor 32 detects the temperature of the gas flowing out from the discharge reactor 32, and an upstream temperature sensor 37 b provided on the upstream side of the discharge reactor 32 is a gas flowing into the discharge reactor 32. Detect the temperature.

オゾン通路31においては、その上流端にエアポンプ33が設けられており、エアポンプ33と排気通路16との間に放電リアクタ32が設けられている。エアポンプ33は、遠心式のエアポンプであり、電動モータにより駆動されるインペラをケース内に収容して構成される。エアポンプ33は、大気を吸入する吸入口33aを有しており、この吸入口33aはケースに形成されている。エアポンプ33は、送風状態に移行する送風部であり、送風量を変化させることが可能になっている。なお、エアポンプ33の吸入口33aがオゾン通路31の上流端を形成している。   An air pump 33 is provided at the upstream end of the ozone passage 31, and a discharge reactor 32 is provided between the air pump 33 and the exhaust passage 16. The air pump 33 is a centrifugal air pump and is configured by housing an impeller driven by an electric motor in a case. The air pump 33 has a suction port 33a for sucking air, and the suction port 33a is formed in the case. The air pump 33 is a blowing unit that shifts to a blowing state, and can change the blowing amount. The suction port 33 a of the air pump 33 forms the upstream end of the ozone passage 31.

放電リアクタ32は、放電を発生させることでガスの改質を行うガス改質装置であり、オゾン生成部やオゾナイザと称することもできる。本実施形態の放電リアクタ32は、エアポンプ33から送られた空気中の酸素からオゾンを生成する。この場合、オゾン供給装置30は、放電リアクタ32にて改質されたガスを排気通路16に供給するガス供給装置に相当する。   The discharge reactor 32 is a gas reformer that reforms a gas by generating a discharge, and can also be called an ozone generator or an ozonizer. The discharge reactor 32 of the present embodiment generates ozone from oxygen in the air sent from the air pump 33. In this case, the ozone supply device 30 corresponds to a gas supply device that supplies the gas reformed in the discharge reactor 32 to the exhaust passage 16.

放電リアクタ32は、その内部に流通路42aを形成するハウジング42を備え、流通路42aには複数の電極41が配置されている。これらの電極41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41と接地電圧の電極41とが交互に配置されている。各電極41は、放電リアクタ32の上流側から下流側に向けて延びている。放電リアクタ32のハウジング42には、エアポンプ33により送風されたガスが流入する。このガスは、ハウジング42内の流通路42aに流入し、電極41間の通路である電極間通路41aを流通する。   The discharge reactor 32 includes a housing 42 that forms a flow passage 42a therein, and a plurality of electrodes 41 are disposed in the flow passage 42a. These electrodes 41 have a flat plate shape arranged so as to face each other in parallel, and electrodes 41 to which a high voltage is applied and electrodes 41 having a ground voltage are alternately arranged. Each electrode 41 extends from the upstream side of the discharge reactor 32 toward the downstream side. The gas blown by the air pump 33 flows into the housing 42 of the discharge reactor 32. This gas flows into the flow passage 42 a in the housing 42 and flows through the interelectrode passage 41 a that is a passage between the electrodes 41.

放電リアクタ32の電極41に電圧が印加されると、電極41から放出された電子が、電極間通路41aのガスに含まれる酸素分子に衝突し、酸素分子から2個の酸素原子が発生する。そして、この酸素原子が他の酸素分子と結合することでオゾンOが生成される。ここで、電子が酸素分子に衝突した場合、2個の酸素原子が発生するとともに2個の電子が放出され、これら電子が更に別の酸素分子に衝突する。電極41への印加電圧が十分に大きい場合、放電リアクタ32においては、電子雪崩が発生することで加速度的に電子数が増加して放電が開始され、その放電に伴って生成されたオゾンが放電リアクタ32から流れ出ることになる。 When a voltage is applied to the electrode 41 of the discharge reactor 32, electrons emitted from the electrode 41 collide with oxygen molecules contained in the gas in the interelectrode passage 41a, and two oxygen atoms are generated from the oxygen molecules. The oxygen atoms are combined with other oxygen molecules to generate ozone O 3 . Here, when an electron collides with an oxygen molecule, two oxygen atoms are generated and two electrons are emitted, and these electrons collide with another oxygen molecule. When the voltage applied to the electrode 41 is sufficiently large, in the discharge reactor 32, an electron avalanche occurs, the number of electrons increases at an accelerated rate, and discharge is started, and the ozone generated with the discharge is discharged. It will flow out of the reactor 32.

発明者らは、放電リアクタ32において放電が開始された場合にはガスの温度が短時間で急峻に上昇する、という知見を得た。例えば、図2に示すように、放電が発生するほどに高い電圧がタイミングtaにて電極41に印加された場合、放電リアクタ32に流入するガスの温度がタイミングtaの前後で大きな変化がない。この場合でも、放電リアクタ32から流出するガスの温度はタイミングtaから急激に上昇している。そして、放電が発生している期間においては、流出ガスの温度が流入ガスの温度より継続して高くなっている。また、電極41への電圧印加が開始されてから微小時間だけ経過した後には、放電の開始に伴ってオゾンが生成されることで、オゾン濃度が急激に高くなっている。オゾン濃度が高い状態は、放電が発生している期間において継続される。   The inventors have found that when the discharge is started in the discharge reactor 32, the temperature of the gas rises sharply in a short time. For example, as shown in FIG. 2, when a voltage high enough to generate a discharge is applied to the electrode 41 at timing ta, the temperature of the gas flowing into the discharge reactor 32 does not change significantly before and after timing ta. Even in this case, the temperature of the gas flowing out from the discharge reactor 32 is rapidly increased from the timing ta. And in the period when discharge has occurred, the temperature of the outflow gas is continuously higher than the temperature of the inflow gas. Further, after a lapse of a minute time since the voltage application to the electrode 41 is started, ozone is generated with the start of discharge, so that the ozone concentration is rapidly increased. The state where the ozone concentration is high is continued during a period in which discharge is occurring.

ここで、酸素分子は、ガスに含まれた気体分子の一種類に過ぎず、放電リアクタ32においては、電子雪崩が発生している場合に電子が衝突しても分解しない気体分子が多数存在する。電子が衝突しても分解しない気体分子は、電子の衝突に伴って振動し、熱を発生する。電子雪崩の発生に伴って放電が開始された場合、熱を発生する気体分子が電子雪崩の発生に伴って多数存在していることで、ガスの温度が短時間で上昇することになる。   Here, the oxygen molecule is only one type of gas molecule contained in the gas, and there are many gas molecules in the discharge reactor 32 that are not decomposed even when electrons collide when an electron avalanche occurs. . Gas molecules that do not decompose when electrons collide oscillate with the collision of electrons and generate heat. When electric discharge is started with the occurrence of an avalanche, the gas temperature rises in a short time because a large number of gas molecules that generate heat exist with the occurrence of an electron avalanche.

なお、電極41から放電された電子が窒素分子に衝突した場合、窒素分子から2個の窒素原子が発生する。そして、この窒素原子が酸素分子と結合することでNOが生成される。すなわち、NOxが生成される。また、酸素分子が分解することで発生した酸素原子が窒素分子と結合することで、亜酸化窒素NOが笑気ガスとして生成される。ちなみに、放電が開始された場合、NOが生成される量は、オゾンが生成される量の1/200程度である。 When electrons discharged from the electrode 41 collide with nitrogen molecules, two nitrogen atoms are generated from the nitrogen molecules. Then, NO 2 is produced by the nitrogen atom is bonded to an oxygen molecule. That is, NOx is generated. Further, oxygen atoms generated by the decomposition of oxygen molecules are combined with nitrogen molecules, so that nitrous oxide N 2 O is generated as laughing gas. Incidentally, when discharge is started, the amount of N 2 O generated is about 1/200 of the amount of ozone generated.

放電リアクタ32においては、放電の発生しやすさが内部圧力に応じて変化する。パッシェンの法則によれば、図3に示すように、放電が発生する電圧である火花電圧と気体圧力との関係が曲線で示され、横軸の値がXaからXbに増加した場合に、縦軸の値もYaからYbに増加する。ここで、横軸の値は、対向する電極41の間の離間距離と内部圧力との積であり、離間距離が一定であれば、内部圧力が増加することで火花電圧も大きくなる。換言すれば、内部圧力が低下することで低い電圧で放電が発生しやすくなる。なお、放電リアクタ32の内部圧力は、圧力センサ35により検出されるガス圧力とほぼ同じになっている。   In the discharge reactor 32, the likelihood of occurrence of discharge changes according to the internal pressure. According to Paschen's law, as shown in FIG. 3, the relationship between the spark voltage, which is the voltage at which discharge occurs, and the gas pressure is shown by a curve, and when the value on the horizontal axis increases from Xa to Xb, The axis value also increases from Ya to Yb. Here, the value on the horizontal axis is the product of the separation distance between the opposing electrodes 41 and the internal pressure. If the separation distance is constant, the spark pressure increases as the internal pressure increases. In other words, the discharge tends to occur at a low voltage as the internal pressure decreases. Note that the internal pressure of the discharge reactor 32 is substantially the same as the gas pressure detected by the pressure sensor 35.

図4に示すように、電極41は、以下に説明する基材44、電極線45および誘電体膜46を有して構成されている。基材44は、誘電体で形成された板状である。基材44には電極線45が設けられ、さらに、電極線45を覆う誘電体膜46が基材44に設けられている。つまり、基材44表面の全体は、印刷された電極線45を内包するように誘電体膜46により覆われている。   As shown in FIG. 4, the electrode 41 includes a base material 44, an electrode wire 45, and a dielectric film 46 described below. The base material 44 has a plate shape made of a dielectric. An electrode wire 45 is provided on the base material 44, and a dielectric film 46 covering the electrode wire 45 is provided on the base material 44. That is, the entire surface of the substrate 44 is covered with the dielectric film 46 so as to enclose the printed electrode wire 45.

具体的には、図4に示す複数の電極41のうち、両端に位置する電極以外については、基材44の両面に電極線45が印刷されている。電極線45は、基材44表面の全体に分布するように、基材44表面に沿って蛇行して延びる線状である。電極41の断面を表した図4では、同一の基材44上に複数の電極線45が配置されているように見えるが、電極線45は複数に分岐して延びる形状であり、図4で表現される上記複数の電極線45は、平面視においては互いに繋がっている。図4に示す複数の電極41のうち、両端に位置する電極については、基材44の片面に電極線45および誘電体膜46が設けられている。   Specifically, among the plurality of electrodes 41 shown in FIG. 4, electrode lines 45 are printed on both surfaces of the substrate 44 except for the electrodes positioned at both ends. The electrode wire 45 has a linear shape extending meandering along the surface of the base material 44 so as to be distributed over the entire surface of the base material 44. In FIG. 4 showing the cross section of the electrode 41, it seems that a plurality of electrode lines 45 are arranged on the same base material 44, but the electrode lines 45 have a shape extending in a branched manner in FIG. The plurality of electrode lines 45 expressed are connected to each other in a plan view. Among the plurality of electrodes 41 shown in FIG. 4, the electrode lines 45 and the dielectric film 46 are provided on one surface of the substrate 44 for the electrodes located at both ends.

なお、図4では、電極線45の断面積を模式的に誇張して表現しているため、誘電体膜46と基材44の間に空間が存在するように図示されている。しかし、実際にはこのような空間は存在しておらず、誘電体膜46は、電極線45を内包した状態で基材44に密着している。   In FIG. 4, the cross-sectional area of the electrode wire 45 is schematically exaggerated, so that a space exists between the dielectric film 46 and the base material 44. However, in reality, such a space does not exist, and the dielectric film 46 is in close contact with the base material 44 in a state of including the electrode wire 45.

図4に示す4つの電極41のうち、一番下に位置する電極41およびその2つ上に位置する電極41は、先述した印加電極である。また、一番上に位置する電極41およびその2つ下に位置する電極41は、先述した接地電極である。印加電極が有する2つの電極線45にはパルス電圧が印加される。接地電極が有する2つの電極線45はいずれも接地されている。つまり、同一の電極41内に設けられた2つの電極線45は同電位となっている。接地電極の電極線45から放出された電子が、電極間通路41aを通じて印加電極へ向けて移動する。このように移動する電子が電極間通路41aに存在する酸素分子に衝突することにより、オゾンが生成される。   Of the four electrodes 41 shown in FIG. 4, the electrode 41 positioned at the bottom and the electrode 41 positioned above the two are the application electrodes described above. In addition, the electrode 41 located at the top and the electrode 41 located two positions below are the above-described ground electrodes. A pulse voltage is applied to the two electrode lines 45 included in the application electrode. The two electrode lines 45 included in the ground electrode are both grounded. That is, the two electrode lines 45 provided in the same electrode 41 have the same potential. Electrons emitted from the electrode wire 45 of the ground electrode move toward the application electrode through the interelectrode passage 41a. The electrons moving in this way collide with oxygen molecules present in the interelectrode passage 41a, thereby generating ozone.

ここで、本実施形態に反し、電極線45に換えて板状の電極を用いた場合には、電極間通路41aに生じる電界の強度分布は均一になる。これに対し本実施形態では、線状の電極線45を採用するので、電極間通路41aに生じる電界は電極線45の部分に集中する。電極間通路41aでは、このように電界が集中した部分を起点に放電(種放電)が生じ、その種放電に誘発されて、電解集中していない部分での放電が生じやすくなる。よって、電極線45への印加電圧を高くすることなく、電極間通路41aでの放電を安定して生じさせることができる。この場合、電極間通路41aを、電極41からの放電が発生する放電空間と称することもできる。   Here, contrary to the present embodiment, when a plate-like electrode is used instead of the electrode wire 45, the intensity distribution of the electric field generated in the interelectrode passage 41a becomes uniform. On the other hand, in the present embodiment, since the linear electrode wire 45 is employed, the electric field generated in the interelectrode passage 41 a is concentrated on the electrode wire 45. In the interelectrode passage 41a, a discharge (seed discharge) is generated starting from the portion where the electric field is concentrated in this way, and the discharge is easily induced in the portion where the electrolysis is not concentrated due to the seed discharge. Therefore, discharge in the interelectrode passage 41a can be stably generated without increasing the voltage applied to the electrode wire 45. In this case, the interelectrode passage 41a can also be referred to as a discharge space in which discharge from the electrode 41 occurs.

さらに本実施形態では、電極線45を覆う誘電体膜46を備えるので、印加電極へ向けて移動した電子は、印加電極の誘電体膜46の表面に沿って移動するといった、沿面放電が生じるようになる。すると、放電された電子が、電極間通路41aに存在する酸素に接触する機会が増大するので、酸素からオゾンが生成される割合が向上する。   Further, in this embodiment, since the dielectric film 46 covering the electrode wire 45 is provided, the electrons that have moved toward the application electrode cause creeping discharge such as movement along the surface of the dielectric film 46 of the application electrode. become. Then, since the opportunity for the discharged electrons to come into contact with the oxygen present in the interelectrode passage 41a increases, the rate at which ozone is generated from oxygen is improved.

図4に示すように、接地電極が有する電極線45はグランドに接続され、印加電極が有する電極線45はリアクタ給電部48に接続されている。リアクタ給電部48は、車両に搭載されたバッテリ等の電源部48aと、電源部48aの電圧を変換する変圧部48bとを有しており、電源部48aが変圧部48bを介して電極線45に接続されている。変圧部48bは、電源部48aから供給される低圧電力を段階的に昇圧又は降圧することが可能になっている。例えば、12Vの電圧を15kVまで昇圧することが可能であり、その昇圧幅を100V〜500Vまで変更可能になっている。   As shown in FIG. 4, the electrode wire 45 included in the ground electrode is connected to the ground, and the electrode wire 45 included in the application electrode is connected to the reactor power supply unit 48. The reactor power supply unit 48 includes a power supply unit 48a such as a battery mounted on the vehicle, and a transformer unit 48b that converts the voltage of the power supply unit 48a. The power supply unit 48a is connected to the electrode wire 45 via the transformer unit 48b. It is connected to the. The transformer 48b can step up or step down the low voltage power supplied from the power source 48a. For example, the voltage of 12V can be boosted to 15 kV, and the boost width can be changed from 100V to 500V.

リアクタ給電部48は、電源部48aの直流電圧からパルス電圧を生成するパルス回路を有している。パルス回路は、電源部48aと変圧部48bとの間に設けられており、変圧部48bはパルス電圧の変圧を行う。パルス電圧が電極41に印加されることで放電が開始された場合、そのパルス電圧に応じた電流が印加電極と接地電極との間を流れる。この電流は、放電による電荷の動きに起因して短時間で増減を繰り返すことで、多くのノイズを含むことになる。   The reactor power supply unit 48 has a pulse circuit that generates a pulse voltage from the DC voltage of the power supply unit 48a. The pulse circuit is provided between the power supply unit 48a and the transformer unit 48b, and the transformer unit 48b transforms the pulse voltage. When discharge is started by applying a pulse voltage to the electrode 41, a current corresponding to the pulse voltage flows between the application electrode and the ground electrode. This current includes a lot of noise by repeatedly increasing and decreasing in a short time due to the movement of electric charge due to discharge.

また、リアクタ給電部48は、電源部48aから電極41への電力供給を停止させることが可能なスイッチ部を有している。スイッチ部は通電状態と遮断状態とに移行可能になっており、スイッチ部が通電状態にある場合に電極41に電圧が印加され、スイッチ部が遮断状態にある場合に電極41に電圧が印加されない。   In addition, the reactor power supply unit 48 includes a switch unit that can stop power supply from the power supply unit 48 a to the electrode 41. The switch part can be switched between an energized state and a cut-off state. When the switch part is in the energized state, a voltage is applied to the electrode 41, and when the switch part is in a cut-off state, no voltage is applied to the electrode 41. .

なお、リアクタ給電部48は、電源部48aの直流電圧から交流電圧を生成する交流回路を有していてもよい。この場合、交流回路は、電源部48aと変圧部48bとの間に設けられており、変圧部48bは交流電圧の変圧を行う。また、リアクタ給電部48において、パルス電圧や交流電圧のいずれが生成される場合でも、これら電圧がバースト電圧とされていてもよい。   The reactor power supply unit 48 may include an AC circuit that generates an AC voltage from the DC voltage of the power supply unit 48a. In this case, the AC circuit is provided between the power supply unit 48a and the transformer unit 48b, and the transformer unit 48b transforms the AC voltage. In addition, in the reactor power supply unit 48, regardless of whether a pulse voltage or an AC voltage is generated, these voltages may be burst voltages.

ここで、電極41においては、基材44、電極線45及び誘電体膜46がいずれもセラミック等の誘電体により形成されており、パルス電圧を用いた放電により低温プラズマが発生することになる。放電リアクタ32においては、低温プラズマが発生してもガスが例えば200度より高温にならず、生成されたオゾンが高温のガスにより分解されるということが生じにくくなっている。   Here, in the electrode 41, the base material 44, the electrode wire 45, and the dielectric film 46 are all formed of a dielectric material such as ceramic, and low temperature plasma is generated by discharge using a pulse voltage. In the discharge reactor 32, even if low temperature plasma is generated, the gas does not become higher than, for example, 200 degrees, and it is difficult for the generated ozone to be decomposed by the high temperature gas.

これに対して、例えば電極41が金属材料により形成された構成では、放電を発生させるためにパルス電圧ではなく直流電圧を使用せざるを得ず、直流電圧による放電では熱プラズマが発生することになる。放電リアクタ32においては、熱プラズマが発生することで、オゾンが分解されるほどにガスの温度が上昇する。このため、放電に伴ってオゾンが生成されたとしても、そのオゾンが熱で分解されてしまう。   On the other hand, for example, in a configuration in which the electrode 41 is formed of a metal material, a direct current voltage must be used instead of a pulse voltage in order to generate a discharge, and thermal plasma is generated in the discharge by the direct current voltage. Become. In the discharge reactor 32, the temperature of the gas rises as ozone is decomposed due to the generation of thermal plasma. For this reason, even if ozone is generated with discharge, the ozone is decomposed by heat.

図1に戻り、排気遮断弁34は、機械式や電磁駆動式の開閉弁であり、オゾン通路31において放電リアクタ32と排気通路16との間に設けられている。排気遮断弁34は、通気を可能にする開状態と、通気を遮断する閉状態とに移行可能になっており、閉状態が遮断状態に相当する。排気遮断弁34が開状態にある場合、オゾン通路31の通路流量は排気遮断弁34の開度に応じて調整される。オゾン通路31の通路流量は、排気遮断弁34が全開状態にある場合に最大になる。なお、排気遮断弁34が排気遮断部に相当する。   Returning to FIG. 1, the exhaust cutoff valve 34 is a mechanical or electromagnetically driven on / off valve, and is provided between the discharge reactor 32 and the exhaust passage 16 in the ozone passage 31. The exhaust cutoff valve 34 can be shifted between an open state that allows ventilation and a closed state that blocks ventilation, and the closed state corresponds to the cutoff state. When the exhaust cutoff valve 34 is in the open state, the passage flow rate of the ozone passage 31 is adjusted according to the opening degree of the exhaust cutoff valve 34. The passage flow rate of the ozone passage 31 is maximized when the exhaust cutoff valve 34 is fully open. The exhaust cutoff valve 34 corresponds to an exhaust cutoff unit.

圧力センサ35は、オゾン通路31において放電リアクタ32と排気遮断弁34との間に設けられている。具体的には、圧力センサ35は、放電リアクタ32寄りの位置に配置されている。この場合、圧力センサ35の検出結果に、排気遮断弁34の開閉に伴う圧力変化が反映されやすくなっている。なお、圧力センサ35が圧力検出部に相当する。   The pressure sensor 35 is provided between the discharge reactor 32 and the exhaust cutoff valve 34 in the ozone passage 31. Specifically, the pressure sensor 35 is disposed at a position near the discharge reactor 32. In this case, the pressure change accompanying the opening / closing of the exhaust cutoff valve 34 is easily reflected in the detection result of the pressure sensor 35. The pressure sensor 35 corresponds to a pressure detection unit.

流量センサ36は、エアポンプ33と放電リアクタ32との間に設けられており、エアポンプ33からのガスの吐出量を検出可能になっている。具体的には、流量センサ36は、エアポンプ33寄りの位置に配置されている。この場合、流量センサ36の検出結果に、エアポンプ33の駆動及び停止に伴うガスの流量変化が反映されやすくなっている。なお、流量センサ36が流量検出部に相当する。   The flow sensor 36 is provided between the air pump 33 and the discharge reactor 32, and can detect the amount of gas discharged from the air pump 33. Specifically, the flow sensor 36 is arranged at a position near the air pump 33. In this case, the detection result of the flow sensor 36 tends to reflect the change in the gas flow rate associated with the driving and stopping of the air pump 33. The flow rate sensor 36 corresponds to a flow rate detection unit.

下流温度センサ37aは、放電リアクタ32と排気遮断弁34との間において、放電リアクタ32寄りの位置に設けられている。下流温度センサ37aは、放電リアクタ32及び電源部48aに対して電気的に絶縁された状態になっている。例えば、下流温度センサ37aは、合成樹脂材料等の絶縁体を介してオゾン通路31やハウジング42に取り付けられている。また、下流温度センサ37aは、放電リアクタ32の電極間通路41aに対して絶縁されることで電気的に隔離された状態になっている。このため、下流温度センサ37aは、オゾン通路31を形成する配管やハウジング42、電極41の温度から影響を受けにくい状態で、放電リアクタ32から流れ出たガスの温度を検出することになる。   The downstream temperature sensor 37 a is provided near the discharge reactor 32 between the discharge reactor 32 and the exhaust cutoff valve 34. The downstream temperature sensor 37a is electrically insulated from the discharge reactor 32 and the power supply unit 48a. For example, the downstream temperature sensor 37a is attached to the ozone passage 31 and the housing 42 via an insulator such as a synthetic resin material. Further, the downstream temperature sensor 37a is electrically isolated by being insulated from the interelectrode passage 41a of the discharge reactor 32. For this reason, the downstream temperature sensor 37a detects the temperature of the gas flowing out from the discharge reactor 32 in a state in which the downstream temperature sensor 37a is not easily affected by the temperature of the piping forming the ozone passage 31, the housing 42, and the electrode 41.

上流温度センサ37bは、放電リアクタ32とエアポンプ33との間において、放電リアクタ32寄りの位置に設けられている。湿度センサ38は、放電リアクタ32と湿度センサ38との間に配置されており、放電リアクタ32に流れ込むガスの湿度を検出する。オゾンセンサ39は、オゾン通路31において排気遮断弁34と排気通路16との間に設けられており、排気通路16寄りの位置に配置されている。   The upstream temperature sensor 37 b is provided near the discharge reactor 32 between the discharge reactor 32 and the air pump 33. The humidity sensor 38 is disposed between the discharge reactor 32 and the humidity sensor 38 and detects the humidity of the gas flowing into the discharge reactor 32. The ozone sensor 39 is provided between the exhaust shut-off valve 34 and the exhaust passage 16 in the ozone passage 31, and is disposed near the exhaust passage 16.

排気通路16において、オゾン通路31とLNT12との間にはミキサー16bが設けられている。ミキサー16bは、オゾン通路31から供給されたオゾンと排気とを混合させる混合部であり、ミキサー16bの下流側においては、オゾンによる排気中のNOxの酸化が促進される。   In the exhaust passage 16, a mixer 16 b is provided between the ozone passage 31 and the LNT 12. The mixer 16b is a mixing unit that mixes the ozone supplied from the ozone passage 31 and the exhaust gas, and oxidation of NOx in the exhaust gas by ozone is promoted on the downstream side of the mixer 16b.

燃焼システムの電気的な構成について説明する。燃焼システムは、制御装置としてのECU60を有している。ECU60は、プロセッサ61a、RAM41b、メモリ61c及び情報の入出力を行うインターフェース41dを有している。メモリ61cは、書き換え可能な不揮発性の記憶媒体であり、記憶部に相当する。   The electrical configuration of the combustion system will be described. The combustion system has an ECU 60 as a control device. The ECU 60 includes a processor 61a, a RAM 41b, a memory 61c, and an interface 41d for inputting and outputting information. The memory 61c is a rewritable nonvolatile storage medium and corresponds to a storage unit.

ECU60は、アクセル開度やエンジン負荷、エンジン回転速度等に基づき、燃料噴射弁の噴射量や噴射圧力、過給機の過給圧力、エンジン10への吸気量の制御を行う。ここで、ECU60にはアクセル開度センサ66が接続されている。アクセル開度センサ66は、運転者により操作されるアクセルペダルに設けられており、アクセルペダルの操作量をアクセル開度として検出可能になっている。この場合、アクセル開度は、アクセルペダルの操作量に基づいて取得される操作パラメータの1つであり、ECU60は、操作パラメータに基づいてエンジン10の出力制御を行う。   The ECU 60 controls the injection amount and injection pressure of the fuel injection valve, the supercharging pressure of the supercharger, and the intake air amount to the engine 10 based on the accelerator opening, the engine load, the engine speed, and the like. Here, an accelerator opening sensor 66 is connected to the ECU 60. The accelerator opening sensor 66 is provided in an accelerator pedal operated by a driver, and can detect an operation amount of the accelerator pedal as an accelerator opening. In this case, the accelerator opening is one of the operation parameters acquired based on the operation amount of the accelerator pedal, and the ECU 60 performs output control of the engine 10 based on the operation parameters.

ECU60には、圧力センサ35、流量センサ36、下流温度センサ37a、湿度センサ38、オゾンセンサ39、排気温度センサ51、排気圧センサ52、NOxセンサ53、PMセンサ54、A/Fセンサ55が接続されている。センサ51〜55は排気通路16に設けられている。排気温度センサ51は、LNT12の上流側及び下流側のそれぞれに配置され、A/Fセンサ55は、LNT12の上流側に配置されている。排気圧センサ52は、DPF13に対して設けられ、排気通路16においてDPF13の上流側と下流側との圧力差を検出する。また、排気圧センサ52は、排気通路16の内部圧力を排気圧力として検出可能になっている。なお、図1においては、センサ51〜55とECU60との電気的な接続線の図示を省略している。   Connected to the ECU 60 are a pressure sensor 35, a flow sensor 36, a downstream temperature sensor 37a, a humidity sensor 38, an ozone sensor 39, an exhaust temperature sensor 51, an exhaust pressure sensor 52, a NOx sensor 53, a PM sensor 54, and an A / F sensor 55. Has been. The sensors 51 to 55 are provided in the exhaust passage 16. The exhaust temperature sensor 51 is disposed on the upstream side and the downstream side of the LNT 12, and the A / F sensor 55 is disposed on the upstream side of the LNT 12. The exhaust pressure sensor 52 is provided for the DPF 13 and detects a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the DPF 13 in the exhaust passage 16. The exhaust pressure sensor 52 can detect the internal pressure of the exhaust passage 16 as the exhaust pressure. In FIG. 1, illustration of electrical connection lines between the sensors 51 to 55 and the ECU 60 is omitted.

ECU60には、エアポンプ33、排気遮断弁34及びリアクタ給電部48がアクチュエータとして接続されている。ECU60は、指令信号を出力することでこれらアクチュエータの動作制御を行う。例えば、リアクタ給電部48については、電極41への電圧印加の状態を制御することで、放電リアクタ32によるオゾンの生成量や生成率を調整する。また、エアポンプ33については、デューティ制御によりエアポンプ33への供給電力量を制御することでエアポンプによる送風量を調整する。さらに、排気遮断弁34については、排気遮断弁34の開度を増減することでオゾン通路31のガス流量やガス圧力を調整する。   The ECU 60 is connected with an air pump 33, an exhaust cutoff valve 34, and a reactor power supply unit 48 as actuators. The ECU 60 controls the operation of these actuators by outputting a command signal. For example, with respect to the reactor power supply unit 48, the amount of ozone generated and the rate of generation by the discharge reactor 32 are adjusted by controlling the state of voltage application to the electrode 41. In addition, the air pump 33 adjusts the amount of air blown by the air pump by controlling the amount of power supplied to the air pump 33 by duty control. Further, the exhaust cutoff valve 34 adjusts the gas flow rate and gas pressure in the ozone passage 31 by increasing or decreasing the opening degree of the exhaust cutoff valve 34.

ECU60は、メモリ61cに記憶された制御プログラムをプロセッサ61aにより実行することで、図4に示すNOx酸化部71、DPF再生部72、捕集再生部63及び濃度変更部64を、機能ブロックとして構築する。   The ECU 60 executes the control program stored in the memory 61c by the processor 61a, thereby constructing the NOx oxidation unit 71, the DPF regeneration unit 72, the collection regeneration unit 63, and the concentration change unit 64 shown in FIG. 4 as functional blocks. To do.

ECU60は、排気中のNOxの酸化を促進させるNOx酸化部71と、DPF13が捕集したPMを除去するべくDPF再生を行うDPF再生部72とを有している。DPF再生部72は、排気温度を上昇させる処理を行うことでDPF13でのPMの燃焼を促進する。排気温度を上昇させる処理としては、エンジン10での燃料噴射量を増加させる処理や、オゾン供給装置30を供給状態に移行させてオゾンをDPF13に供給する処理などが挙げられる。NOx酸化部71は、オゾン供給装置30を供給状態に移行させる処理を行う。   The ECU 60 includes a NOx oxidation unit 71 that promotes oxidation of NOx in the exhaust, and a DPF regeneration unit 72 that performs DPF regeneration to remove PM collected by the DPF 13. The DPF regeneration unit 72 promotes PM combustion in the DPF 13 by performing a process of increasing the exhaust temperature. Examples of the process for increasing the exhaust temperature include a process for increasing the fuel injection amount in the engine 10 and a process for shifting the ozone supply device 30 to the supply state and supplying ozone to the DPF 13. The NOx oxidation unit 71 performs a process of shifting the ozone supply device 30 to the supply state.

また、ECU60は、放電リアクタ32において放電が開始される放電開始電圧Vdisを探索する放電探索部73と、電極41への印加電圧を可変設定することが可能な電圧設定部74とを有している。放電探索部73は、電極41により放電が発生する電圧のうち極力小さい電圧を放電開始電圧Vdisとして、この放電開始電圧Vdisをメモリ61cに記憶する。メモリ61cにおいては、放電開始電圧Vdisがガス圧力に対応させて記憶されている。電圧設定部74は、変圧部48bの動作制御を行うことで、電極41への印加電圧を増減させることが可能になっている。また、電圧設定部74は、リアクタ給電部48の動作制御を行うことで、電極41への電圧の印加を停止させることも可能になっている。   The ECU 60 also includes a discharge search unit 73 that searches for a discharge start voltage Vdis at which discharge starts in the discharge reactor 32, and a voltage setting unit 74 that can variably set the voltage applied to the electrode 41. Yes. The discharge search unit 73 stores the discharge start voltage Vdis in the memory 61c as the discharge start voltage Vdis, which is as small as possible, among the voltages at which the electrode 41 generates discharge. In the memory 61c, the discharge start voltage Vdis is stored in correspondence with the gas pressure. The voltage setting unit 74 can increase or decrease the voltage applied to the electrode 41 by controlling the operation of the transformer 48b. The voltage setting unit 74 can also stop the application of voltage to the electrode 41 by controlling the operation of the reactor power supply unit 48.

ECU60は、オゾン供給装置30のオゾン生成を管理するオゾン管理処理を行う。ここでは、オゾン管理処理について図5を参照しつつ説明する。このオゾン管理処理は、エンジン10の運転期間中に所定周期で繰り返し実行される。なお、ECU60は、オゾン管理処理をプロセッサ61aにより実行する機能を有しており、この機能が放電探索部73に相当する。また、ECU60が放電制御装置に相当し、オゾン管理処理の手順が放電制御方法に相当する。   The ECU 60 performs an ozone management process for managing the ozone generation of the ozone supply device 30. Here, the ozone management process will be described with reference to FIG. This ozone management process is repeatedly executed at a predetermined cycle during the operation period of the engine 10. The ECU 60 has a function of executing the ozone management process by the processor 61 a, and this function corresponds to the discharge search unit 73. The ECU 60 corresponds to a discharge control device, and the procedure of ozone management processing corresponds to a discharge control method.

図5において、ステップS101では、排気通路16にオゾンを供給するか否かを判定する。すなわち、オゾン供給装置30を供給状態に移行させるか否かを判定する。ここでは、LNT12にNOx吸着を行わせる必要があるか否かを判定し、NOx吸着を行わせる必要がある場合に、オゾンの供給を行うとしてステップS102に進む。なお、LNT12にNOx吸着を行わせる場合としては、排気温度が所定温度より高い場合などが挙げられる。   In FIG. 5, in step S <b> 101, it is determined whether or not ozone is supplied to the exhaust passage 16. That is, it is determined whether or not the ozone supply device 30 is shifted to the supply state. Here, it is determined whether or not it is necessary to cause the LNT 12 to perform NOx adsorption. If it is necessary to perform NOx adsorption, it is determined that ozone is to be supplied and the process proceeds to step S102. In addition, as a case where LNT12 performs NOx adsorption, a case where the exhaust gas temperature is higher than a predetermined temperature can be cited.

ステップS102では、エアポンプ33の運転を開始し、その後、ステップS103にて、排気遮断弁34を開状態に移行させる。この場合、エアポンプ33の出力を最大に設定し、排気遮断弁34を全開状態に設定する。ステップ104では、メモリ61cに記憶されている放電開始電圧Vdisを読み込み、この放電開始電圧Vdisを、放電リアクタ32にてオゾンを生成させるための生成電圧Vとする。この場合、電極41への印加電圧が生成電圧Vになるように電圧設定部74に電圧設定を行わせる。また、ステップS104では、圧力センサ35の検出信号に基づいてガス圧力を取得し、このガス圧力に対応した放電開始電圧Vdisをメモリ61cから読み込む。   In step S102, the operation of the air pump 33 is started, and then, in step S103, the exhaust cutoff valve 34 is shifted to the open state. In this case, the output of the air pump 33 is set to the maximum, and the exhaust cutoff valve 34 is set to a fully open state. In step 104, the discharge start voltage Vdis stored in the memory 61c is read, and this discharge start voltage Vdis is set as a generated voltage V for generating ozone in the discharge reactor 32. In this case, the voltage setting unit 74 is set so that the applied voltage to the electrode 41 becomes the generated voltage V. In step S104, the gas pressure is acquired based on the detection signal of the pressure sensor 35, and the discharge start voltage Vdis corresponding to the gas pressure is read from the memory 61c.

ステップS105では、リアクタ給電部48を動作させることで電極41に生成電圧Vを印加する。ここでは、圧力センサ35の検出信号に基づいてガス圧力を取得し、メモリ61cから
ステップS106では、放電リアクタ32よりも下流においてオゾン通路31を流れるオゾンが不足しているか否かを判定する。ここでは、オゾン通路31から排気通路16に流れ込むガスのオゾン濃度をオゾンセンサ39の検出信号に基づいて算出し、オゾン濃度が基準値より小さいか否かを判定する。オゾン濃度が基準値より小さい場合、放電リアクタ32において放電が発生していないことに起因してオゾンが不足しているとして、ステップS107に進む。なお、ステップS105にて電極41への電圧印加を開始した後、放電リアクタ32から流れ出たガスがオゾンセンサ39に到達するのに要する時間だけ待機してからステップS106の判定処理を行う。
In step S <b> 105, the generated voltage V is applied to the electrode 41 by operating the reactor power supply unit 48. Here, the gas pressure is acquired based on the detection signal of the pressure sensor 35, and in step S106, it is determined whether or not the ozone flowing through the ozone passage 31 downstream from the discharge reactor 32 is insufficient from the memory 61c. Here, the ozone concentration of the gas flowing into the exhaust passage 16 from the ozone passage 31 is calculated based on the detection signal of the ozone sensor 39, and it is determined whether or not the ozone concentration is smaller than a reference value. When the ozone concentration is smaller than the reference value, it is determined that ozone is insufficient due to no discharge in the discharge reactor 32, and the process proceeds to step S107. In addition, after the voltage application to the electrode 41 is started in step S105, the determination process of step S106 is performed after waiting for the time required for the gas flowing out from the discharge reactor 32 to reach the ozone sensor 39.

ステップS107では、放電リアクタ32において放電を発生させるべく、生成電圧Vを増加させる。ここでは、変圧部48bの動作制御を行うことで生成電圧Vを上昇値Vaだけ増加させる。この場合、電極41への印加電圧が新たな生成電圧Vになるように電圧設定部74に電圧設定を行わせる。これにより、生成電圧Vが増加した分だけ放電リアクタ32において放電が発生しやすくなる。生成電圧Vを増加させた後、ステップS106に戻り、オゾンが不足しているか否かの判定を再び行う。この場合、放電リアクタ32において放電が発生するまでステップS106,S107を繰り返し行うことになる。なお、ステップS105と同様に、ステップS107の処理を行った後、放電リアクタ32から流れ出たガスがオゾンセンサ39に到達するのに要する時間だけ待機してからステップS106の判定処理を行う。   In step S107, the generated voltage V is increased in order to generate a discharge in the discharge reactor 32. Here, the generated voltage V is increased by the increase value Va by controlling the operation of the transformer 48b. In this case, the voltage setting unit 74 performs voltage setting so that the voltage applied to the electrode 41 becomes a new generated voltage V. As a result, discharge is more likely to occur in the discharge reactor 32 as much as the generated voltage V increases. After increasing the generated voltage V, the process returns to step S106, and it is determined again whether ozone is insufficient. In this case, steps S106 and S107 are repeated until discharge occurs in the discharge reactor 32. Similarly to step S105, after performing the process of step S107, after waiting for the time required for the gas flowing out from the discharge reactor 32 to reach the ozone sensor 39, the determination process of step S106 is performed.

ステップS101にて排気通路16にオゾンを供給しない場合、ステップS108に進み、エンジン回転速度や目標噴射量、アクセル開度センサ66の検出信号等に基づいて、エンジン10がアイドリング状態にあるか否かを判定する。ステップS109では、排気圧センサ52の検出信号に基づいて排気圧力を取得し、この排気圧があらかじめ定められた基準値より小さいか否かを判定する。ここでは、排気圧力が基準値より小さい状態が所定時間だけ継続している場合に、YES判定とする。YES判定される場合としては、車両が速度変化の少ない状態で低速走行や高速走行をしている場合が挙げられる。基準値は、例えば、エアポンプ33の出力が最大になっている場合に排気通路16からオゾン通路31に排気が逆流しない程度の排気圧力の値に設定されている。   When ozone is not supplied to the exhaust passage 16 in step S101, the process proceeds to step S108, and whether or not the engine 10 is idling based on the engine speed, the target injection amount, the detection signal of the accelerator opening sensor 66, and the like. Determine. In step S109, the exhaust pressure is acquired based on the detection signal of the exhaust pressure sensor 52, and it is determined whether or not the exhaust pressure is smaller than a predetermined reference value. Here, it is determined as YES when the exhaust pressure is smaller than the reference value for a predetermined time. As a case where YES is determined, there is a case where the vehicle is traveling at a low speed or a high speed while the speed change is small. For example, the reference value is set to a value of the exhaust pressure such that the exhaust does not flow backward from the exhaust passage 16 to the ozone passage 31 when the output of the air pump 33 is maximized.

ステップS108,S109のうち一方がYES判定の場合、ステップS110に進み、放電開始電圧Vdisを探索する探索処理を行う。探索処理については、図6を参照しつつ説明する。   When one of steps S108 and S109 is YES, the process proceeds to step S110, and a search process for searching for the discharge start voltage Vdis is performed. The search process will be described with reference to FIG.

図6において、ステップS201では、エアポンプ33の運転を開始し、その後、ステップS202にて、排気遮断弁34を開状態に移行させる。そして、ステップS203では、圧力センサ35の検出信号に基づいてガス圧力を取得し、ステップS204では、下流温度センサ37aの検出信号に基づいて、放電リアクタ32から流出するガスの温度をガス温度Tとして取得する。このステップS204にて取得したガス温度Tは、電極41に電圧が印加されていない場合に放電リアクタ32から流出するガスの温度である。   In FIG. 6, in step S201, the operation of the air pump 33 is started, and then, in step S202, the exhaust cutoff valve 34 is shifted to an open state. In step S203, the gas pressure is acquired based on the detection signal of the pressure sensor 35. In step S204, the temperature of the gas flowing out from the discharge reactor 32 is set as the gas temperature T based on the detection signal of the downstream temperature sensor 37a. get. The gas temperature T acquired in step S204 is the temperature of the gas flowing out of the discharge reactor 32 when no voltage is applied to the electrode 41.

なお、エアポンプ33の運転を開始し、排気遮断弁34を開状態に移行させた後、エアポンプ33による送風が安定するまで待機してからステップS203,S204の取得処理を行う。また、送風が安定した後、これらステップS203,S204では、ガス圧力及びガス温度Tの取得を複数回行う。このため、放電が開始される前のガス圧力やガス温度Tの取得精度が高められる。   After the operation of the air pump 33 is started and the exhaust cutoff valve 34 is shifted to the open state, the acquisition process of steps S203 and S204 is performed after waiting until the air blow by the air pump 33 is stabilized. Further, after the air flow is stabilized, the acquisition of the gas pressure and the gas temperature T is performed a plurality of times in these steps S203 and S204. For this reason, the acquisition accuracy of the gas pressure and the gas temperature T before the discharge is started is enhanced.

ここで、エアポンプ33については、排気通路16からオゾン通路31への排気の逆流が発生しない範囲で極力小さい風量を排気圧力に基づいて算出し、この風量になるように出力を設定する。ここで、探索処理は繰り返し行われるものであり、ガス圧力が前回の探索処理とは異なる値になるように排気遮断弁34の開度を設定する。これにより、メモリ61cには、異なるガス圧力に対応する放電開始電圧Vdisが複数記憶されていくことになる。   Here, with respect to the air pump 33, an air volume as small as possible is calculated based on the exhaust pressure within a range in which no backflow of exhaust gas from the exhaust passage 16 to the ozone passage 31 occurs, and an output is set so as to be this air volume. Here, the search process is repeatedly performed, and the opening degree of the exhaust cutoff valve 34 is set so that the gas pressure becomes a value different from the previous search process. As a result, a plurality of discharge start voltages Vdis corresponding to different gas pressures are stored in the memory 61c.

ステップS205では、放電開始電圧Vdisを探索するための探索電圧Vsを、あらかじめ定められた初期電圧Vbaseに設定し、ステップS206では、探索電圧Vsを増加させる場合の増加量を追加値Vaddとして設定する。このステップS205では、電極41への印加電圧が探索電圧Vsになるように電圧設定部74に電圧設定を行わせる。   In step S205, a search voltage Vs for searching for the discharge start voltage Vdis is set to a predetermined initial voltage Vbase, and in step S206, an increase amount when the search voltage Vs is increased is set as an additional value Vadd. . In step S205, the voltage setting unit 74 sets the voltage so that the applied voltage to the electrode 41 becomes the search voltage Vs.

これら初期電圧Vbase及び追加値Vaddについては、オゾン通路31のガス温度やガス圧力などに基づいて設定する。ここで、放電リアクタ32の内部においては、ガスの温度が高いほど放電に必要な電圧が小さくなりやすく、ガスの圧力が小さいほど放電に必要な電圧が小さくなりやすい。したがって、例えば、ガス温度が高いほど初期電圧Vbaseや追加値Vaddを小さい値に設定し、ガス圧力が小さいほど初期電圧Vbaseや追加値Vaddを小さい値に設定する。本実施形態では、初期電圧Vbaseを例えば8kVに設定し、追加値Vaddを例えば0.5kVに設定する。なお、前回の探索処理において探索された放電開始電圧Vdisを初期電圧Vbaseとして設定してもよい。   The initial voltage Vbase and the additional value Vadd are set based on the gas temperature and gas pressure in the ozone passage 31. Here, inside the discharge reactor 32, the higher the gas temperature, the smaller the voltage required for discharge, and the smaller the gas pressure, the smaller the voltage required for discharge. Therefore, for example, the initial voltage Vbase and the additional value Vadd are set to a smaller value as the gas temperature is higher, and the initial voltage Vbase and the additional value Vadd are set to a smaller value as the gas pressure is decreased. In the present embodiment, the initial voltage Vbase is set to 8 kV, for example, and the additional value Vadd is set to 0.5 kV, for example. Note that the discharge start voltage Vdis searched in the previous search process may be set as the initial voltage Vbase.

ステップS207では、探索の回数を示すカウンタnをn=0に設定する。ステップS208では、リアクタ給電部48を動作させることで電極41への探索電圧Vsの印加を開始する。   In step S207, a counter n indicating the number of searches is set to n = 0. In step S208, application of the search voltage Vs to the electrode 41 is started by operating the reactor power supply unit 48.

ステップS209では、下流温度センサ37aの検出信号に基づいてガス温度Tを取得する。このステップS208にて取得したガス温度Tは、電極41に電圧が印加されている場合に放電リアクタ32から流出するガスの温度である。ステップS210では、ステップS209にて取得したガス温度Tから、ステップS204にて取得したガス温度Tを引いた値を、変化温度ΔTとして算出する。なお、変化温度ΔTが上昇量に相当する。   In step S209, the gas temperature T is acquired based on the detection signal of the downstream temperature sensor 37a. The gas temperature T acquired in step S <b> 208 is the temperature of the gas flowing out from the discharge reactor 32 when a voltage is applied to the electrode 41. In step S210, a value obtained by subtracting the gas temperature T acquired in step S204 from the gas temperature T acquired in step S209 is calculated as the change temperature ΔT. The change temperature ΔT corresponds to the amount of increase.

ステップS211では、変化温度ΔTが放電開始を示す判定値Aよりも大きいか否かを判定する。ここでは、判定値Aを、試験やシミュレーション等により得られたデータを用いて、オゾン通路31のガス流量やガス圧力などに基づいて設定する。ここで、放電開始に伴ってガス温度Tが上昇したとしても、ガス流量が大きいほどその上昇量は小さくなりやすい。また、ガス圧力が小さいほど電子が分子に衝突する確率が低下することに起因して、放電開始に伴うガス温度Tの上昇量は小さくなりやすい。したがって、例えば、ガス流量が大きいほど判定値Aを小さい値に設定し、ガス圧力が小さいほど判定値Aを小さい値に設定する。   In step S211, it is determined whether or not the change temperature ΔT is larger than a determination value A indicating the start of discharge. Here, the determination value A is set based on the gas flow rate, gas pressure, and the like of the ozone passage 31 using data obtained by tests, simulations, and the like. Here, even if the gas temperature T increases with the start of discharge, the amount of increase tends to decrease as the gas flow rate increases. In addition, the lower the gas pressure, the lower the probability that electrons collide with molecules, and the amount of increase in gas temperature T accompanying the start of discharge tends to be small. Therefore, for example, the determination value A is set to a smaller value as the gas flow rate is larger, and the determination value A is set to a smaller value as the gas pressure is smaller.

なお、ステップS208にて探索電圧Vsの印加を開始した後、放電リアクタ32から流れ出たガスが下流温度センサ37aに到達するのに要する時間を待機時間として待機してからステップ211の判定処理を行う。この場合、ステップS209,S210では、待機時間においてガス温度T及び変化温度ΔTの取得を複数回ずつ行う。このため、探索電圧Vsの印加が開始された後のガス温度Tや変化温度ΔTの取得精度が高められる。   After starting application of the search voltage Vs in step S208, the determination process in step 211 is performed after waiting for the time required for the gas flowing out from the discharge reactor 32 to reach the downstream temperature sensor 37a as a standby time. . In this case, in steps S209 and S210, the gas temperature T and the change temperature ΔT are acquired a plurality of times during the standby time. For this reason, the acquisition accuracy of the gas temperature T and the change temperature ΔT after the application of the search voltage Vs is started is improved.

変化温度ΔTが判定値Aより大きくない場合、ステップS212に進み、カウンタnをインクリメントする。ステップS213では、初期電圧Vbase、追加値Vadd及びカウンタnを用いて探索電圧Vsを増加させる。具体的には、追加値Vaddとカウンタnとの積を初期電圧Vbaseに加えた値を算出し、この算出値を探索電圧Vsとして設定する。この場合、電極41への印加電圧が新たな探索電圧Vsになるように電圧設定部74に電圧設定を行わせる。   When the change temperature ΔT is not greater than the determination value A, the process proceeds to step S212, and the counter n is incremented. In step S213, the search voltage Vs is increased using the initial voltage Vbase, the additional value Vadd, and the counter n. Specifically, a value obtained by adding the product of the additional value Vadd and the counter n to the initial voltage Vbase is calculated, and this calculated value is set as the search voltage Vs. In this case, the voltage setting unit 74 performs voltage setting so that the voltage applied to the electrode 41 becomes the new search voltage Vs.

ステップS213の処理後、ステップS209〜S211の処理を再び行う。この場合、ステップS211にて変化温度ΔTが判定値Aより大きいと判定されるまで、増加させる量を追加値Vaddとして探索電圧Vsを段階的に増加させることになる。   After the process of step S213, the processes of steps S209 to S211 are performed again. In this case, until the change temperature ΔT is determined to be larger than the determination value A in step S211, the search voltage Vs is increased stepwise with the amount to be increased as the additional value Vadd.

なお、ステップS213の処理の後に行うステップS211においては、今回のステップS210の処理にて取得したガス温度Tから、前回のステップS210の処理にて取得したガス温度Tを引いた値を、変化温度ΔTとして算出する。また、ステップS213にて探索電圧Vsを増加させた後、ステップS208にて探索電圧Vsの印加を開始した後と同様に、待機時間だけ待機してからステップS211の判定処理を行い、この待機時間においてステップS209,S210にてガス温度T及び変化温度ΔTの取得を複数回ずつ行う。   In step S211 performed after the process of step S213, a value obtained by subtracting the gas temperature T acquired in the process of the previous step S210 from the gas temperature T acquired in the process of the present step S210 is a change temperature. Calculated as ΔT. Further, after the search voltage Vs is increased in step S213, after the application of the search voltage Vs is started in step S208, the determination process in step S211 is performed after waiting for the standby time. In steps S209 and S210, the gas temperature T and the change temperature ΔT are acquired a plurality of times.

ステップS211にて変化温度ΔTが判定値Aより大きい場合、放電リアクタ32にて放電が開始されたとして、ステップS214に進む。ステップS214では、カウンタnについてn=0であるか否かを判定する。n=0でない場合、ステップS215に進み、現在の探索電圧Vsを放電開始電圧Vdisとして、ステップS203にて取得したガス圧力と、ステップS204にて取得した放電未発生のガス温度とに対応付けて、メモリ61cに記憶する。また、ステップS215では、リアクタ給電部48を動作させることで電極41への探索電圧Vsの印加を停止する。   When the change temperature ΔT is larger than the determination value A in step S211, it is determined that the discharge is started in the discharge reactor 32, and the process proceeds to step S214. In step S214, it is determined whether or not n = 0 for the counter n. If n = 0 is not satisfied, the process proceeds to step S215, where the current search voltage Vs is set as the discharge start voltage Vdis and associated with the gas pressure acquired in step S203 and the gas temperature in which discharge has not occurred acquired in step S204. And stored in the memory 61c. In step S215, the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is stopped by operating the reactor power supply unit 48.

ここで、n=0でない場合は、図7に示すように、初期電圧Vbaseが探索電圧Vsとして電極41に印加されても変化温度ΔTが判定値Aより大きくならなかった場合である。この場合、タイミングtaにて電極41への電圧印加が開始された後、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなるまで探索電圧Vsが追加値Vaddずつ増加される。そして、探索電圧Vsが放電が発生するほどに大きな値に設定されたタイミングtbにてガス温度Tが上昇し始め、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなる。また、ステップS211の判定処理が行われる前に待機時間が確保されることで、探索電圧Vsが変更されずに保持時間Thだけ保持される。   Here, the case where n is not 0 is a case where the change temperature ΔT does not become larger than the determination value A even when the initial voltage Vbase is applied to the electrode 41 as the search voltage Vs, as shown in FIG. In this case, after the voltage application to the electrode 41 is started at the timing ta, the search voltage Vs is increased by the additional value Vadd until the change temperature ΔT becomes larger than the determination value A. Then, the gas temperature T starts to rise at the timing tb that is set to such a large value that the search voltage Vs is discharged, and the change temperature ΔT becomes larger than the determination value A. In addition, since the standby time is secured before the determination process of step S211 is performed, the search voltage Vs is not changed and is held for the holding time Th.

図6の説明に戻り、ステップS214にて、カウンタnについてn=0であると判定された場合、初期電圧Vbaseで放電が発生したとして、ステップS216に進む。初期電圧Vbaseで放電が発生した場合、初期電圧Vbaseよりも小さい印加電圧で放電が発生する可能性があることになる。そこで、ステップS216にて、リアクタ給電部48からの給電を停止させることで電極41への電圧印加を停止させ、ステップS217にて、探索電圧Vsを初期電圧Vbaseより小さい電圧に設定する。ここでは、探索電圧Vsを初期電圧Vbaseよりも削減値Vcutだけ減少させる。この場合、電極41への印加電圧が新たな探索電圧Vsになるように電圧設定部74に電圧設定を行わせる。削減値Vcutについては、初期電圧Vbaseや追加値Vaddと同様に、オゾン通路31のオゾン温度やガス圧力などに基づいて設定する。本実施形態では、削減値Vcutを例えば追加値Vaddよりも大きい1.5kVに設定する。   Returning to the description of FIG. 6, if it is determined in step S214 that n = 0 for the counter n, it is determined that discharge has occurred at the initial voltage Vbase, and the process proceeds to step S216. When the discharge occurs at the initial voltage Vbase, the discharge may occur at an applied voltage lower than the initial voltage Vbase. Therefore, in step S216, voltage supply to the electrode 41 is stopped by stopping power supply from the reactor power supply unit 48, and in step S217, the search voltage Vs is set to a voltage smaller than the initial voltage Vbase. Here, the search voltage Vs is decreased by the reduction value Vcut from the initial voltage Vbase. In this case, the voltage setting unit 74 performs voltage setting so that the voltage applied to the electrode 41 becomes the new search voltage Vs. The reduction value Vcut is set based on the ozone temperature, gas pressure, etc. of the ozone passage 31 as in the case of the initial voltage Vbase and the additional value Vadd. In the present embodiment, the reduction value Vcut is set to 1.5 kV, which is larger than the additional value Vadd, for example.

ステップS217の後、ステップS208〜S215の処理を行う。ここで、ステップS216にて電圧印加を停止した後、初期電圧Vbaseで放電が開始されたことで上昇したガス温度Tが低下して安定するのに要する時間を待機時間として待機してからステップS208の電圧印加処理を行う。このように、ガス温度Tが安定するまで待機することで、再び放電が開始された場合のガス温度Tの変化が明確になりやすい。この結果、態様が探索電圧Vsを減少させて放電開始電圧Vdisの探索を再度行う場合でも、その探索精度が低下しにくい。   After step S217, steps S208 to S215 are performed. Here, after the voltage application is stopped in step S216, after waiting for the time required for the gas temperature T, which has risen as a result of the discharge to start at the initial voltage Vbase, to decrease and stabilize, the standby time is set, and then step S208 is performed. The voltage application process is performed. Thus, by waiting until the gas temperature T becomes stable, the change in the gas temperature T when the discharge is started again becomes clear. As a result, even when the mode decreases the search voltage Vs and searches for the discharge start voltage Vdis again, the search accuracy is unlikely to decrease.

なお、ECU60は、ステップS203,S204,S208,S209,S211,S215,S216の処理を実行する機能を有しており、ステップS203の処理を実行する機能が圧力取得部に相当する。ステップS204,S209の処理を実行する機能が温度取得部に相当し、ステップS208の処理を実行する機能が印加実行部に相当し、ステップS211の処理を実行する機能が温度判定部に相当する。ステップS215の処理を実行する機能が記憶実行部に相当し、ステップS216の処理を実行する機能が初期停止部に相当する。   The ECU 60 has a function of executing the processes of steps S203, S204, S208, S209, S211, S215, and S216, and the function of executing the process of step S203 corresponds to the pressure acquisition unit. The function of executing the processes of steps S204 and S209 corresponds to the temperature acquisition unit, the function of executing the process of step S208 corresponds to the application executing unit, and the function of executing the process of step S211 corresponds to the temperature determining unit. The function for executing the process of step S215 corresponds to the storage execution unit, and the function for executing the process of step S216 corresponds to the initial stop unit.

ここで、ステップS214にてn=0であると判定された場合は、図8に示すように、初期電圧Vbaseが探索電圧Vsとして電極41に印加されることで放電が開始した場合である。この場合、電極41への探索電圧Vsの印加が開始されたタイミングtaにおいて、ガス温度Tが上昇し始め、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなる。そして、この探索電圧Vsが保持時間Thだけ確保され、その後、電極41への探索電圧Vsの印加が停止時間Toffだけ停止される。この停止時間Toffは、ステップS216,S217の後にステップS208の電圧印加処理が行われる前に確保された待機時間に応じた長さになっている。   Here, when it is determined in step S214 that n = 0, the discharge is started by applying the initial voltage Vbase to the electrode 41 as the search voltage Vs as shown in FIG. In this case, at the timing ta when the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is started, the gas temperature T starts to rise and the change temperature ΔT becomes larger than the determination value A. Then, the search voltage Vs is secured for the holding time Th, and thereafter, the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is stopped for the stop time Toff. This stop time Toff has a length corresponding to the standby time secured before the voltage application process of step S208 is performed after steps S216 and S217.

探索電圧Vsの印加停止から停止時間Toffが経過したタイミングtcにおいて、初期電圧Vbaseより削減値Vcutだけ小さい探索電圧Vsが電極41に印加される。これにより、放電開始電圧Vdisの探索が再び開始される。図8には、放電開始電圧Vdisの再検索において、探索電圧Vsを複数段階で増加させた後に放電が開始した例を図示している。この場合、探索電圧Vsが放電が発生するほどに大きな値に設定されたタイミングtdにてガス温度Tが上昇し始め、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなる。   The search voltage Vs that is smaller than the initial voltage Vbase by the reduction value Vcut is applied to the electrode 41 at the timing tc when the stop time Toff has elapsed since the application of the search voltage Vs was stopped. Thereby, the search for the discharge start voltage Vdis is started again. FIG. 8 illustrates an example in which discharge is started after the search voltage Vs is increased in a plurality of stages in the re-search of the discharge start voltage Vdis. In this case, the gas temperature T starts to rise at the timing td set to a value large enough to cause the discharge of the search voltage Vs, and the change temperature ΔT becomes larger than the determination value A.

ここで、初期電圧Vbaseが探索電圧Vsとして電極41に印加されることで放電が発生した場合、電極41への電圧印加を停止させるのではなく、電極41への電圧印加を継続しつつ、探索電圧Vsを段階的に減少させる方法が考えられる。これに対して、発明者らは、探索電圧Vsを減少させた場合には、探索電圧Vsの増加に伴って放電が開始する電圧を超えて探索電圧Vsが小さくなった状態でも放電が維持される、という知見を得た。すなわち、電極41への印加電圧と放電との関係にヒステリシスが生じるという知見を得た。このため、探索電圧Vsを減少させる方法では、仮に放電が終了する電圧を取得することができたとしても、その電圧を生成電圧Vとして電極41に印加した場合に放電が開始されないことが懸念される。   Here, when the discharge is generated by applying the initial voltage Vbase to the electrode 41 as the search voltage Vs, the voltage application to the electrode 41 is not stopped, but the search is performed while the voltage application to the electrode 41 is continued. A method of decreasing the voltage Vs step by step can be considered. In contrast, when the search voltage Vs is decreased, the inventors maintain the discharge even when the search voltage Vs is reduced beyond the voltage at which the discharge starts as the search voltage Vs increases. I got the knowledge that. That is, the inventors have found that hysteresis occurs in the relationship between the voltage applied to the electrode 41 and the discharge. For this reason, in the method of reducing the search voltage Vs, even if a voltage at which the discharge ends can be acquired, there is a concern that when the voltage is applied to the electrode 41 as the generated voltage V, the discharge is not started. The

ここまで説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。   The operational effects of the first embodiment described so far will be described below.

第1実施形態によれば、探索電圧Vsの増加に応じたガス温度Tの変化温度ΔTが判定値Aより大きいか否かの判定がステップS211にて行われることで、探索電圧Vsにより放電開始電圧Vdisの探索が行われる。この場合、ガス圧力やガス流量、放電リアクタ32の個体差、放電リアクタ32の経年劣化等により放電の発生電圧が異なっていたとしても、その電圧を放電開始電圧Vdisとして精度良く取得することができる。このため、排気通路16でのNOxの酸化等を目的として放電リアクタ32によりオゾンを発生させる場合に、放電開始電圧Vdisを生成電圧Vとして電極に印加したにもかかわらず放電が開始せずにオゾンが生成されないということを抑制できる。また、この場合、生成電圧Vが過剰に高いことでオゾンの生成量に対する消費電力が大きく、電力を浪費してしまうことを抑制できる。以上により、放電リアクタ32に流入したガスの改質を確実に行いつつ、電力効率の向上を図ることができる。   According to the first embodiment, whether or not the change temperature ΔT of the gas temperature T according to the increase in the search voltage Vs is larger than the determination value A is determined in step S211, so that the discharge is started by the search voltage Vs. A search for voltage Vdis is performed. In this case, even if the discharge generation voltage differs due to gas pressure, gas flow rate, individual differences of the discharge reactor 32, aging deterioration of the discharge reactor 32, etc., the voltage can be obtained with high accuracy as the discharge start voltage Vdis. . Therefore, when ozone is generated by the discharge reactor 32 for the purpose of oxidation of NOx in the exhaust passage 16 or the like, the discharge does not start even though the discharge start voltage Vdis is applied to the electrode as the generated voltage V. Can be prevented from being generated. Further, in this case, since the generation voltage V is excessively high, power consumption with respect to the generation amount of ozone is large, and waste of power can be suppressed. As described above, it is possible to improve the power efficiency while reliably reforming the gas flowing into the discharge reactor 32.

なお、エンジン10の排気中のNOxは排気規制対象になっており、年々厳しくなることが予想される。この対策として本実施形態では後処理装置としてLNT12が車両に搭載されている。ここで、ディーゼルエンジンの後処理装置としてはLNT12の他にも尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)があり、ガソリンエンジンの後処理装置としては3元触媒がある。これら後処理装置においては、NOxを浄化する上で排気温度が重要な役割を担っており、排気がある程度の温度に達していないとNOx浄化触媒の活性が高くなりにくい等の理由によりNOxの浄化性能が発揮されにくい。このため、将来のNOx浄化にとって排気温度が低い状態への対策が重要な課題である。   Note that NOx in the exhaust of the engine 10 is subject to exhaust emission control and is expected to become more severe year by year. As a countermeasure, in this embodiment, the LNT 12 is mounted on the vehicle as a post-processing device. Here, in addition to the LNT 12, the diesel engine after-treatment device includes urea SCR (Selective Catalytic Reduction), and the gasoline engine after-treatment device includes a three-way catalyst. In these post-treatment devices, the exhaust temperature plays an important role in purifying NOx, and the NOx purification catalyst is less likely to have a high activity if the exhaust gas does not reach a certain temperature. Performance is hard to be demonstrated. For this reason, it is an important issue to prevent the exhaust gas temperature from becoming low for future NOx purification.

この課題を更に分析すると、NOx浄化触媒の活性が高くなっていないことで、NOx浄化触媒によるNOx浄化の過程で必要なNOの酸化が行われにくいことが原因になっており、排気温度が低い状態でNOを酸化させる技術が重要な技術になる。放電リアクタ32は、酸素分子からオゾンを生成するものであり、空気を原料としてオゾンを生成することができる。また、オゾンは低温でもNOに直接反応してそのNOを酸化させることができるため、排気温度が低い状態への対策として有用な技術である。   When this problem is further analyzed, the NOx purification catalyst is not highly active, which is why it is difficult to oxidize NO necessary in the process of NOx purification by the NOx purification catalyst, and the exhaust temperature is low. Technology that oxidizes NO in a state becomes an important technology. The discharge reactor 32 generates ozone from oxygen molecules, and can generate ozone using air as a raw material. Further, ozone is a useful technique as a countermeasure against a low exhaust temperature because it can directly react with NO and oxidize NO even at low temperatures.

また、上述したように、放電開始電圧Vdisを探索することで生成電圧Vを極力小さい値にすることが可能であるため、放電リアクタ32やリアクタ給電部48の大型化を抑制することができる。これは、電極41への印加電圧が大きいほど放電リアクタ32やリアクタ給電部48に付与する絶縁構造が大型化したり、高電圧を生成するために変圧部48bが大型化したりしやすくなるためである。さらに、放電に必要な電圧はガス温度やガス圧力、ガスの組成、放電リアクタ32、リアクタ給電部48のばらつきによっても変わるため、確実に放電させるにはより高い電圧を設定することになる。このため、放電リアクタ32やリアクタ給電部48に対する絶縁性の要求が高くなり、これら放電リアクタ32やリアクタ給電部48が大型化することになる。   Further, as described above, since the generated voltage V can be made as small as possible by searching for the discharge start voltage Vdis, it is possible to suppress an increase in the size of the discharge reactor 32 and the reactor power supply unit 48. This is because the larger the voltage applied to the electrode 41, the larger the insulation structure applied to the discharge reactor 32 and the reactor power supply section 48, and the larger the transformer section 48b for generating a high voltage. . Furthermore, since the voltage required for discharge varies depending on the gas temperature, gas pressure, gas composition, and variations in the discharge reactor 32 and the reactor power supply unit 48, a higher voltage is set to ensure discharge. For this reason, the insulation requirement with respect to the discharge reactor 32 and the reactor electric power feeding part 48 becomes high, and these discharge reactor 32 and the reactor electric power feeding part 48 will enlarge.

第1実施形態によれば、放電開始電圧Vdisの探索に際して、探索電圧Vsが段階的に増加されるため、その探索電圧Vsを保持時間Thだけ保持することが可能になる。このため、現在の探索電圧Vsで放電が発生し始めたにもかかわらず、その放電の発生が変化温度ΔTに反映される前のタイミングで探索電圧Vsが増加されてしまう、ということを回避できる。この場合、放電を発生させることが可能な電圧のうち極力小さい電圧を放電開始電圧Vdisとして探索されることになるため、オゾンの生成量に対する消費電力を低減することができる。   According to the first embodiment, when searching for the discharge start voltage Vdis, the search voltage Vs is increased stepwise, so that the search voltage Vs can be held for the holding time Th. For this reason, it can be avoided that the search voltage Vs is increased at a timing before the occurrence of the discharge is reflected in the change temperature ΔT, even though the discharge starts to occur at the current search voltage Vs. . In this case, the smallest possible voltage among the voltages capable of generating discharge is searched for as the discharge start voltage Vdis, so that it is possible to reduce power consumption relative to the amount of ozone generated.

第1実施形態によれば、放電開始電圧Vdisの探索に際して初期電圧Vbaseから開始されるため、例えば探索電圧Vsが「0」から開始される構成に比べて、探索時間を短縮できる。また、本実施形態のように探索電圧Vsが段階的に増加される構成では、追加値Vaddを小さくするほど探索精度が向上するが、追加値Vaddを小さくするほど探索時間が長くなってしまう。これに対して、初期電圧Vbaseが極力高い電圧に設定されることで、探索精度を向上させつつ、探索時間の長期化を抑制することができる。   According to the first embodiment, since the initial voltage Vbase is started when searching for the discharge start voltage Vdis, for example, the search time can be shortened compared to a configuration in which the search voltage Vs starts from “0”. Further, in the configuration in which the search voltage Vs is increased stepwise as in the present embodiment, the search accuracy is improved as the additional value Vadd is decreased, but the search time is increased as the additional value Vadd is decreased. On the other hand, by setting the initial voltage Vbase as high as possible, the search accuracy can be improved and the search time can be prevented from being prolonged.

第1実施形態によれば、初期電圧Vbaseを探索電圧Vsとして電極41に印加することで放電が発生した場合、電極41への探索電圧Vsの印加が一旦停止された後に、探索電圧Vsを減少させた状態で電極41への探索電圧Vsの印加が再開される。このため、例えば電極41への探索電圧Vsの印加が停止されずに探索電圧Vsを減少させた場合とは異なり、放電と電圧との関係に生じるヒステリシスを無視することができる。したがって、探索電圧Vsの減少に伴って放電開始電圧Vdisの探索精度が低下するということを抑制できる。   According to the first embodiment, when discharge is generated by applying the initial voltage Vbase to the electrode 41 as the search voltage Vs, the search voltage Vs is decreased after the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is temporarily stopped. In this state, the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is resumed. For this reason, for example, unlike the case where the search voltage Vs is decreased without stopping the application of the search voltage Vs to the electrode 41, the hysteresis generated in the relationship between the discharge and the voltage can be ignored. Therefore, it can suppress that the search precision of the discharge start voltage Vdis falls with the reduction | decrease of the search voltage Vs.

第1実施形態によれば、探索処理により探索された放電開始電圧Vdisがガス圧力に対応させてメモリ61cに記憶されている。このため、放電が開始される電圧がガス圧力に応じて変化するとしても、そのガス圧力に応じた放電開始電圧Vdisを生成電圧Vとして選択することで、排気通路16でのNOxの酸化等を目的としたオゾン生成を確実に実施できる。   According to the first embodiment, the discharge start voltage Vdis searched for by the search process is stored in the memory 61c in correspondence with the gas pressure. For this reason, even if the voltage at which discharge starts changes according to the gas pressure, by selecting the discharge start voltage Vdis according to the gas pressure as the generated voltage V, oxidation of NOx in the exhaust passage 16 and the like are performed. The target ozone generation can be performed reliably.

第1実施形態によれば、排気圧力が基準値より小さい場合にステップS110の探索処理が行われるため、エアポンプ33の出力を極力小さく抑えることができる。排気がオゾン通路31を逆流しない程度に排気圧力が低い場合には、エアポンプ33の出力が小さいほどオゾン通路31のガス圧力が小さくなる。この場合、放電リアクタ32にて放電が発生する電圧が小さくなりやすいため、リアクタ給電部48から電極41に印加する高電圧の低減化を図ることができる。これにより、電力消費量を抑えることや、リアクタ給電部48での高電圧生成に際して安全性を高めることが可能になる。   According to the first embodiment, when the exhaust pressure is smaller than the reference value, the search process in step S110 is performed, so that the output of the air pump 33 can be suppressed as small as possible. When the exhaust pressure is so low that exhaust does not flow back through the ozone passage 31, the gas pressure in the ozone passage 31 decreases as the output of the air pump 33 decreases. In this case, since the voltage at which discharge occurs in the discharge reactor 32 tends to be small, the high voltage applied to the electrode 41 from the reactor power supply section 48 can be reduced. As a result, it is possible to reduce power consumption and increase safety when generating high voltage in the reactor power supply unit 48.

第1実施形態によれば、エンジン10がアイドリング状態にある場合にステップS110の探索処理が行われるため、放電開始電圧Vdisの探索精度を高めることができる。これは、エンジン10がアイドリング状態にある場合には排気圧力の変化が小さいことに起因して、オゾン通路31のガス流量の変化が小さく、ガス温度Tが変化しにくい状態にあるためである。   According to the first embodiment, when the engine 10 is in the idling state, the search process of step S110 is performed, so that the search accuracy of the discharge start voltage Vdis can be increased. This is because when the engine 10 is in the idling state, the change in the gas pressure in the ozone passage 31 is small and the gas temperature T is difficult to change due to the small change in the exhaust pressure.

(第2実施形態)
上記第1実施形態では、放電開始電圧Vdisの探索に際して探索電圧Vsが段階的に増加されていたが、第2実施形態では、探索電圧Vsが連続的に増加される。本実施形態では、上記第1実施形態との相違点を中心に、探索処理について図9、図10を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the search voltage Vs is increased step by step when searching for the discharge start voltage Vdis. In the second embodiment, the search voltage Vs is continuously increased. In the present embodiment, the search process will be described with reference to FIGS. 9 and 10 with a focus on differences from the first embodiment.

図9において、ステップS301では、放電開始電圧Vdisの探索を行うための準備処理を行う。ここでは、上記第1実施形態のステップS201〜S205と同じ処理を行う。このため、ステップS302の処理を行う前の段階で、エアポンプ33から供給されたガスがオゾン通路31を流れている。また、探索電圧Vsが初期電圧Vbaseに設定されている。   In FIG. 9, in step S301, a preparation process for searching for the discharge start voltage Vdis is performed. Here, the same processing as steps S201 to S205 of the first embodiment is performed. For this reason, the gas supplied from the air pump 33 flows through the ozone passage 31 before the process of step S <b> 302 is performed. Further, the search voltage Vs is set to the initial voltage Vbase.

ステップS302では、探索電圧Vsを連続的に増加させる場合について、単位時間当たりの増加量を増加率Bとして設定する。増加率Bについては、現在のオゾン通路31のガス温度Tやガス圧力、ガス流量などに基づいて設定する。例えば、ガス流量が大きいほど放電発生に伴うガス温度Tの上昇量が小さくなり、変化温度ΔTを用いて放電発生の判定を行う際の判定精度が低下しやすい。このため、放電発生の判定精度が低下しにくくガス流量が大きいほど増加率Bを小さく設定する。また、第1実施形態での追加値Vaddを保持時間Thで除した値を増加率Bとして設定してもよい。   In step S302, the increase amount per unit time is set as the increase rate B when the search voltage Vs is continuously increased. The increase rate B is set based on the current gas temperature T, gas pressure, gas flow rate, etc. of the ozone passage 31. For example, as the gas flow rate increases, the amount of increase in the gas temperature T accompanying the occurrence of discharge decreases, and the determination accuracy when determining the occurrence of discharge using the change temperature ΔT tends to decrease. For this reason, the increase rate B is set to be smaller as the gas flow rate is larger and the determination accuracy of the occurrence of discharge is less likely to decrease. Further, a value obtained by dividing the additional value Vadd in the first embodiment by the holding time Th may be set as the increase rate B.

ステップS303では、上記第1実施形態のステップS208と同様に、電極41への探索電圧Vsの印加を開始する。ステップS304では、増加率Bで探索電圧Vsの増加を開始する。ステップS305〜S307では、上記第1実施形態のステップS209〜S211と同じ処理を行う。そして、ステップS307において、変化温度ΔTが判定値Aより大きい場合、ステップS308に進む。   In step S303, the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is started as in step S208 of the first embodiment. In step S304, the search voltage Vs starts increasing at an increase rate B. In steps S305 to S307, the same processing as in steps S209 to S211 of the first embodiment is performed. If the change temperature ΔT is larger than the determination value A in step S307, the process proceeds to step S308.

ステップS308では、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなった超過タイミングでの探索電圧Vsを取得する。ここでは、探索電圧Vsの印加開始から超過タイミングまでの経過時間と探索電圧Vsと増加率Bとに基づいて、超過タイミングでの探索電圧Vsを算出する。ステップS309では、ステップS308にて取得した探索電圧Vsを放電開始電圧Vdisとして設定する。   In step S308, the search voltage Vs at the excess timing when the change temperature ΔT is greater than the determination value A is acquired. Here, the search voltage Vs at the excess timing is calculated based on the elapsed time from the application start of the search voltage Vs to the excess timing, the search voltage Vs, and the increase rate B. In step S309, the search voltage Vs acquired in step S308 is set as the discharge start voltage Vdis.

ステップS307にてガス温度Tが判定値Aより大きくない場合、ステップS310に進み、探索電圧Vsがあらかじめ定められた上限値Vmaxより大きいか否かを判定する。上限値Vmaxは、試験等により得られる値であり、放電リアクタ32が正常に動作している状態であれば放電が発生する確率が非常に高い値になっている。探索電圧Vsが上限値Vmaxより大きくない場合には、探索電圧Vsの増加を許容するとしてステップS305〜S307の処理を行う。一方、探索電圧Vsが上限値Vmaxより大きい場合には、放電リアクタ32に異常が発生しているとして、ステップS311に進む。   When the gas temperature T is not greater than the determination value A in step S307, the process proceeds to step S310, and it is determined whether or not the search voltage Vs is greater than a predetermined upper limit value Vmax. The upper limit value Vmax is a value obtained by a test or the like, and if the discharge reactor 32 is operating normally, the probability of occurrence of discharge is a very high value. When the search voltage Vs is not greater than the upper limit value Vmax, the processes of steps S305 to S307 are performed assuming that the search voltage Vs is allowed to increase. On the other hand, if the search voltage Vs is greater than the upper limit value Vmax, it is determined that an abnormality has occurred in the discharge reactor 32 and the process proceeds to step S311.

ステップS311では、探索電圧Vsの増加を許容しないとして、上記第1実施形態のステップS216と同様に、電極41への探索電圧Vsの印加を停止させる。ステップS312では、報知処理を行う。この報知処理では、放電リアクタ32に異常が発生している旨を示す表示をインストルメントパネルの表示装置に行わせる処理や、報知音をスピーカから出力させる処理を行う。   In step S311, the application of the search voltage Vs to the electrode 41 is stopped as in step S216 of the first embodiment, assuming that the increase in the search voltage Vs is not allowed. In step S312, a notification process is performed. In the notification process, a process for causing the display device of the instrument panel to display that an abnormality has occurred in the discharge reactor 32 and a process for outputting a notification sound from the speaker are performed.

ここで、ステップS307にて変化温度ΔTが判定値Aより大きいと判定された場合は、図10に示すように、探索電圧Vsが上限値Vmaxよりも小さい値で放電が発生した場合である。この場合、探索電圧Vsが放電が発生するほどに大きな値に達したタイミングteにてガス温度Tが上昇し始め、変化温度ΔTが判定値Aより大きくなる。   Here, when it is determined in step S307 that the change temperature ΔT is larger than the determination value A, as shown in FIG. 10, the discharge occurs when the search voltage Vs is smaller than the upper limit value Vmax. In this case, the gas temperature T starts to rise at the timing te when the search voltage Vs reaches a value large enough to cause discharge, and the change temperature ΔT becomes larger than the determination value A.

第2実施形態によれば、放電開始電圧Vdisの探索に際して、探索電圧Vsが連続的に増加されるため、放電が開始した探索電圧Vsを精度良く検出することができる。このため、極力小さい探索電圧Vsを放電開始電圧Vdisとして取得することができる。したがって、放電リアクタ32にてガスの改質を行う際にオゾンの生成量に対する消費電力を低減することができる。   According to the second embodiment, when searching for the discharge start voltage Vdis, the search voltage Vs is continuously increased. Therefore, the search voltage Vs at which discharge has started can be detected with high accuracy. For this reason, the search voltage Vs as small as possible can be acquired as the discharge start voltage Vdis. Therefore, when the gas is reformed in the discharge reactor 32, the power consumption with respect to the amount of ozone generated can be reduced.

(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not construed as being limited to these embodiments, and various embodiments and combinations can be made without departing from the scope of the present invention. Can be applied.

変形例1として、下流温度センサ47aは、放電リアクタ32に対して電気的に絶縁されていれば、放電リアクタ32の内部に設けられていてもよい。例えば、ハウジング42の流通路42aにおいて電極間通路41aではない位置に配置されている。すなわち、放電リアクタ32の内部において放電空間ではない位置に配置されている。これにより、下流温度センサ47aが放電空間から電気的に隔離された構成を実現できる。   As a first modification, the downstream temperature sensor 47 a may be provided inside the discharge reactor 32 as long as it is electrically insulated from the discharge reactor 32. For example, the flow passage 42a of the housing 42 is disposed at a position that is not the interelectrode passage 41a. That is, the discharge reactor 32 is disposed at a position other than the discharge space. Thereby, the structure which the downstream temperature sensor 47a was electrically isolated from discharge space is realizable.

変形例2として、放電リアクタ32が一対の電極41を複数組有しているのではなく、一対の電極41を1組だけ有していてもよい。また、電極41は、基材44や電極線45、誘電体膜46という複数の部材の組み合わせにより形成されているのではなく、1つの板材により1つの電極41が形成されていてもよい。   As a second modification, the discharge reactor 32 may not include a plurality of pairs of the electrodes 41 but may include only one pair of the electrodes 41. The electrode 41 is not formed by a combination of a plurality of members such as the base material 44, the electrode wire 45, and the dielectric film 46, but one electrode 41 may be formed by one plate material.

変形例3として、第1実施形態の探索処理において、探索電圧Vsを増加させるたびに電極41への電圧印加を停止してもよい。この場合でも、放電開始電圧Vdisの探索を行うことは可能である。   As a third modification, the voltage application to the electrode 41 may be stopped every time the search voltage Vs is increased in the search process of the first embodiment. Even in this case, it is possible to search for the discharge start voltage Vdis.

変形例4として、初期電圧Vbaseや追加値Vadd、削減値Vcut、上昇値Va、上限値Vmaxは、あらかじめ定められた値とされていてもよい。すなわち、これら値がオゾン通路31のガス圧力やガス流量等に応じて変更されない構成としてもよい。また、追加値Vaddは、放電開始電圧Vdisが探索されるまで変更されずに同じ値に設定されるのではなく、放電開始電圧Vdisが探索されるまで変更されて異なる値に設定されてもよい。   As a fourth modification, the initial voltage Vbase, the additional value Vadd, the reduction value Vcut, the increase value Va, and the upper limit value Vmax may be predetermined values. That is, it is good also as a structure which these values do not change according to the gas pressure of the ozone channel | path 31, gas flow rate, etc. Further, the additional value Vadd may not be changed until the discharge start voltage Vdis is searched but set to the same value, and may be changed until the discharge start voltage Vdis is searched and set to a different value. .

変形例5として、上記第2実施形態の探索処理において、初期電圧Vbaseが「0」に設定されていてもよい。この場合でも、探索電圧Vsを増加率Bで連続的に増加させることで放電開始電圧Vdisの探索を行うことができる。   As a fifth modification, the initial voltage Vbase may be set to “0” in the search process of the second embodiment. Even in this case, the search for the discharge start voltage Vdis can be performed by continuously increasing the search voltage Vs at the increase rate B.

変形例6として、オゾン通路31の圧力センサ35は、放電リアクタ32の下流側に設けられているのではなく、放電リアクタ32の上流側に設けられていてもよく、放電リアクタ32の内部に設けられていてもよい。いずれの場合でも、圧力センサ35の検出結果に基づいて、放電リアクタ32から流れ出るガスの圧力を算出することや推定することが可能である。   As a sixth modification, the pressure sensor 35 of the ozone passage 31 may be provided upstream of the discharge reactor 32 instead of being provided downstream of the discharge reactor 32, and may be provided inside the discharge reactor 32. It may be done. In any case, the pressure of the gas flowing out from the discharge reactor 32 can be calculated or estimated based on the detection result of the pressure sensor 35.

変形例7として、ステップS109にて排気圧力が基準値より小さくない場合でも、排気圧力の変化態様が安定していれば探索処理を行ってもよい。   As a modified example 7, even when the exhaust pressure is not smaller than the reference value in step S109, the search process may be performed as long as the change mode of the exhaust pressure is stable.

変形例8として、アイドリングストップ状態などエンジン10の運転が停止した状態にある場合に探索処理を行ってもよい。この場合、エアポンプ33を駆動させ且つ排気遮断弁34を開状態に移行させることで、ガス温度Tの変化態様を下流温度センサ37aにより取得することが可能になるため、変化温度ΔTに基づいて放電の開始を検出することができる。   As a modified example 8, the search process may be performed when the operation of the engine 10 is stopped, such as an idling stop state. In this case, by driving the air pump 33 and shifting the exhaust cutoff valve 34 to the open state, it is possible to acquire the change mode of the gas temperature T by the downstream temperature sensor 37a. Can be detected.

変形例9として、上記第1実施形態の探索処理において、探索電圧Vsを増加させる追加値Vaddと、変化温度ΔTが判定値Aより大きいか否かの判定を行うための基準とする探索電圧Vsの増加量とが異なっていてもよい。例えば、探索電圧Vsを段階的に増加させるたびに変化温度ΔTが判定値Aより大きいか否かの温度判定が行われるのではなく、探索電圧Vsの段階的な増加が複数回行われた後に温度判定が行われる構成とする。   As a modification 9, in the search process of the first embodiment, an additional value Vadd that increases the search voltage Vs and a search voltage Vs that serves as a reference for determining whether or not the change temperature ΔT is greater than the determination value A. The amount of increase may be different. For example, each time the search voltage Vs is increased stepwise, the temperature determination whether the change temperature ΔT is larger than the determination value A is not performed, but after the search voltage Vs is increased stepwise a plurality of times. The temperature is determined.

変形例10として、ECU60のプロセッサ61aにより提供されていた機能は、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供可能である。例えば、ECU60が省略された車両においては、車両制御ECUの制御回路等の制御回路が、オゾン管理処理や探索処理の一部又は全部を実行してもよい。さらに、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって、各機能が提供されてもよい。また、プロセッサ61aにて実行されるプログラムを記憶するメモリ61cとしては、フラッシュメモリ及びハードディスク等の種々の非遷移的実体的記憶媒体が採用可能である。   As a tenth modification, the function provided by the processor 61a of the ECU 60 can be provided by hardware and software different from those described above, or a combination thereof. For example, in a vehicle in which the ECU 60 is omitted, a control circuit such as a control circuit of the vehicle control ECU may execute part or all of the ozone management process and the search process. Furthermore, each function may be provided by hardware and software different from those described above, or a combination thereof. Further, various non-transitional tangible storage media such as a flash memory and a hard disk can be adopted as the memory 61c for storing a program executed by the processor 61a.

変形例11として、オゾン通路31は、エンジン10への吸気を行う吸気通路に接続されていてもよい。この構成では、放電リアクタ32にて生成されたオゾンが吸気通路に供給されることで、エンジン10での燃料の着火性が向上しやすくなる。この場合、吸気通路が内燃通路に相当する。   As a modified example 11, the ozone passage 31 may be connected to an intake passage that performs intake to the engine 10. In this configuration, ozone generated in the discharge reactor 32 is supplied to the intake passage, so that the ignitability of fuel in the engine 10 is easily improved. In this case, the intake passage corresponds to the internal combustion passage.

変形例12として、燃焼システムが有するエンジン10は、内燃機関であれば、ディーゼルエンジンではなく、ガソリンエンジンであってもよい。   As a modified example 12, the engine 10 included in the combustion system may be a gasoline engine instead of a diesel engine as long as it is an internal combustion engine.

変形例13として、放電リアクタ32を含んで構成された燃焼システムは、車載された内燃機関に限らず、船舶や鉄道車両、航空機等に搭載された内燃機関を有していてもよい。また、発電用の内燃機関を有していてもよい。   As a modified example 13, the combustion system configured to include the discharge reactor 32 is not limited to an on-board internal combustion engine, and may include an internal combustion engine mounted on a ship, a railway vehicle, an aircraft, or the like. Moreover, you may have the internal combustion engine for electric power generation.

変形例14として、放電リアクタ32は、エンジン10を有する燃焼システムに含まれるのではなく、例えば笑気ガスを供給するための医療用装置に含まれていてもよい。これは、上述したように、放電リアクタ32でのガスの改質に伴ってオゾンに加えて亜酸化窒素NOが生成されるためである。 As a modification 14, the discharge reactor 32 may not be included in the combustion system having the engine 10, but may be included in, for example, a medical device for supplying laughing gas. This is because nitrous oxide N 2 O is generated in addition to ozone as the gas is reformed in the discharge reactor 32 as described above.

10…エンジン(内燃機関)、16…排気通路、(内燃通路)、30…オゾン供給装置(ガス供給装置)、32…放電リアクタ(ガス改質装置)、41…電極、60…ECU(放電制御装置)、
74…電圧設定部、A…判定値、T…ガス温度、ΔT…変化温度(上昇量)、V…探索電圧、Vadd…追加値(増加量)、Vbase…初期電圧、Vdis…放電開始電圧。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine (internal combustion engine), 16 ... Exhaust passage, (Internal combustion passage), 30 ... Ozone supply device (gas supply device), 32 ... Discharge reactor (gas reformer), 41 ... Electrode, 60 ... ECU (discharge control) apparatus),
74: Voltage setting unit, A: Determination value, T: Gas temperature, ΔT: Change temperature (increase amount), V: Search voltage, Vadd: Additional value (increase amount), Vbase: Initial voltage, Vdis: Discharge start voltage.

Claims (10)

電極(41)からの放電によりガスの改質を行うガス改質装置(32)の動作制御を行う放電制御装置(60)であって、
前記ガス改質装置から流れ出るガスの温度をガス温度(T)として取得する温度取得部(S204,S209,S301,S305)と、
前記電極からの放電が生じる電圧を探索するべく、前記電極に印加される探索電圧(Vs)を可変設定する電圧設定部(74)と、
前記電圧設定部により前記探索電圧が増加するように設定された場合に、前記探索電圧の所定の増加量(Vadd)に対する前記ガス温度の上昇量(ΔT)があらかじめ定められた判定値(A)より大きいか否かを判定する温度判定部(S211,S307)と、
を備えている放電制御装置。
A discharge control device (60) for controlling the operation of a gas reforming device (32) for reforming a gas by discharging from an electrode (41),
A temperature acquisition unit (S204, S209, S301, S305) for acquiring the temperature of the gas flowing out of the gas reformer as a gas temperature (T);
A voltage setting unit (74) for variably setting a search voltage (Vs) applied to the electrode in order to search for a voltage at which discharge from the electrode occurs;
When the search voltage is set to increase by the voltage setting unit, a determination value (A) in which an increase amount (ΔT) of the gas temperature with respect to a predetermined increase amount (Vadd) of the search voltage is predetermined. A temperature determination unit (S211, S307) for determining whether or not it is greater than,
A discharge control device comprising:
前記電圧設定部は、前記探索電圧を所定の追加幅(Vadd)で段階的に増加させるものである請求項1に記載の放電制御装置。   The discharge control device according to claim 1, wherein the voltage setting unit is configured to increase the search voltage in a stepwise manner with a predetermined additional width (Vadd). 前記電圧設定部は、前記探索電圧を連続的に増加させるものである請求項1に記載の放電制御装置。   The discharge control device according to claim 1, wherein the voltage setting unit continuously increases the search voltage. 前記電圧設定部は、前記電極への電圧の印加を開始する場合に、前記探索電圧をあらかじめ定められた初期電圧(Vbase)に設定するものであり、
前記温度判定部は、前記電極への電圧の印加が前記初期電圧にて開始された場合に、前記ガス温度の上昇量が前記判定値より大きいか否かを判定するものである請求項1〜3のいずれか1つに記載の放電制御装置。
The voltage setting unit sets the search voltage to a predetermined initial voltage (Vbase) when starting to apply a voltage to the electrode,
The temperature determination unit is configured to determine whether or not an increase amount of the gas temperature is larger than the determination value when application of a voltage to the electrode is started at the initial voltage. 4. The discharge control device according to any one of 3.
前記ガス温度の上昇量が前記判定値より大きいと前記温度判定部により判定された場合に、前記電極への前記初期電圧の印加を停止する初期停止部(S216)を備え、
前記電圧設定部は、前記初期停止部により前記初期電圧の印加が停止された後に、前記電極への電圧の印加を再開する場合に、前記初期電圧を所定値だけ小さい電圧に更新するものである請求項4に記載の放電制御装置。
An initial stop unit (S216) for stopping application of the initial voltage to the electrode when the temperature determination unit determines that the amount of increase in the gas temperature is greater than the determination value;
The voltage setting unit is configured to update the initial voltage to a voltage smaller by a predetermined value when the application of the voltage to the electrode is resumed after the application of the initial voltage is stopped by the initial stop unit. The discharge control device according to claim 4.
前記ガス改質装置から流れ出るガスの圧力をガス圧力として取得する圧力取得部(S203,S301)と、
前記圧力取得部により取得された前記ガス圧力と、前記ガス温度の上昇量が前記判定値より大きくなった場合の前記探索電圧である放電開始電圧(Vdis)とを対応付けて記憶部(61c)に記憶させる記憶実行部(S215,S309)と、
を備えている請求項1〜5のいずれか1つに記載の放電制御装置。
A pressure acquisition unit (S203, S301) for acquiring the pressure of the gas flowing out of the gas reformer as a gas pressure;
The storage unit (61c) associates the gas pressure acquired by the pressure acquisition unit with the discharge start voltage (Vdis) that is the search voltage when the amount of increase in the gas temperature is greater than the determination value. A storage execution unit (S215, S309) to be stored in
The discharge control device according to any one of claims 1 to 5.
前記ガス改質装置は、内燃機関(10)からの排気が通る排気通路(16)に改質後のガスを供給するものであり、
前記排気通路の内部圧力である排気圧力があらかじめ定められた基準値より小さい場合に前記電極への前記探索電圧の印加を開始する印加実行部(S208,S303)を備えている請求項1〜6のいずれか1つに記載の放電制御装置。
The gas reformer supplies the reformed gas to an exhaust passage (16) through which exhaust from the internal combustion engine (10) passes.
The application execution part (S208, S303) which starts application of the said search voltage to the said electrode when the exhaust pressure which is the internal pressure of the said exhaust passage is smaller than the predetermined reference value is provided. The discharge control device according to any one of the above.
前記印加実行部は、前記内燃機関がアイドリング状態にある場合に、前記排気圧力が安定した状態にあるとして、前記電極への前記探索電圧の印加を開始するものである請求項7に記載の放電制御装置。   The discharge according to claim 7, wherein the application execution unit starts applying the search voltage to the electrodes, assuming that the exhaust pressure is in a stable state when the internal combustion engine is in an idling state. Control device. 電極(41)からの放電によりガスの改質を行うことでオゾンを生成するガス改質装置(32)と、
内燃機関(10)から延びる内燃通路(16)に接続され、前記ガス改質装置により生成されたオゾンを前記内燃通路に供給するオゾン通路(31)と、
前記ガス改質装置から流れ出るガスの温度を検出する温度センサ(37a)と、
を備えているガス供給装置。
A gas reformer (32) that generates ozone by reforming the gas by discharge from the electrode (41);
An ozone passage (31) connected to an internal combustion passage (16) extending from the internal combustion engine (10) and supplying ozone generated by the gas reformer to the internal combustion passage;
A temperature sensor (37a) for detecting the temperature of the gas flowing out of the gas reformer;
A gas supply device comprising:
電極(41)からの放電によりガスの改質を行うガス改質装置(32)の動作制御を行う放電制御方法であって、
前記ガス改質装置から流れ出るガスの温度をガス温度(T)として取得し(S204,S209,S301,S305)、
前記電極からの放電が生じる電圧を探索するべく、前記電極に印加される探索電圧(Vs)を可変設定し(74)、
前記探索電圧が増加するように設定された場合に、前記探索電圧の所定の増加量(Vadd)に対する前記ガス温度の上昇量(ΔT)があらかじめ定められた判定値(A)より大きいか否かを判定する(S211,S307)放電制御方法。
A discharge control method for controlling the operation of a gas reformer (32) for reforming a gas by discharging from an electrode (41),
The temperature of the gas flowing out from the gas reformer is acquired as the gas temperature (T) (S204, S209, S301, S305),
In order to search for a voltage at which discharge from the electrode occurs, a search voltage (Vs) applied to the electrode is variably set (74),
If the search voltage is set to increase, whether or not the gas temperature increase amount (ΔT) with respect to a predetermined increase amount (Vadd) of the search voltage is greater than a predetermined determination value (A). (S211, S307) A discharge control method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110295972A (en) * 2018-03-22 2019-10-01 丰田自动车株式会社 The emission control system of internal combustion engine

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022508859A (en) * 2018-10-22 2022-01-19 上海必修福企業管理有限公司 Engine emission treatment system and method
US20220250087A1 (en) * 2018-10-22 2022-08-11 Shanghai Bixiufu Enterprise Management Co., Ltd. Engine exhaust dust removing system and method
TWI739177B (en) * 2018-10-22 2021-09-11 大陸商上海必修福企業管理有限公司 Method for removing dust in the electric field

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228111A (en) * 1998-02-13 1999-08-24 Ebara Shinwa:Kk Ozone generating device
JP2015183682A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社デンソー Discharge control device and reductant addition device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010209854A (en) * 2009-03-11 2010-09-24 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11228111A (en) * 1998-02-13 1999-08-24 Ebara Shinwa:Kk Ozone generating device
JP2015183682A (en) * 2014-03-26 2015-10-22 株式会社デンソー Discharge control device and reductant addition device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110295972A (en) * 2018-03-22 2019-10-01 丰田自动车株式会社 The emission control system of internal combustion engine
CN110295972B (en) * 2018-03-22 2021-04-09 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purification system for internal combustion engine

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