JP6333694B2 - オゾン発生量制御装置 - Google Patents
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Description
上記オゾン発生量制御装置において、前記第1設定値から前記オゾンの残量を減算した値が第2設定値であり、前記設定部は、前記オゾン量の残余が無いと前記判定部が判定したときに前記目標値に前記第2設定値を設定することが好ましい。
上記オゾン発生量制御装置において、前記設定部は、選択還元型触媒の温度が活性温度よりも低い温度であるときに前記目標値を設定することが好ましい。
図1に示されるように、排気浄化システム20は、エンジン10の排気通路11の途中に配設された各種触媒と、排気通路11を流れる排気ガスに対して各種添加剤を添加する装置とを備える。
図2に示されるように、制御部46は、設定部、および、判定部の一例であり、第1の演算部51、および、第2の演算部52として機能する。第1の演算部51は、前段比演算部53、および、NOx量演算部54として機能し、第2の演算部52は、第1設定値演算部55、消費量推定部56、および、目標値演算部57として機能する。第1の演算部51は、所定の演算周期ごとに、排気ガスにおけるモル比xとNOx量Gxとを演算する。第2の演算部52は、第1の演算部51の演算結果を用いて、電源37の出力を制御するためのオゾンの目標値Gztを演算する。
第1設定値演算部55は、所定の演算周期ごとの前段比x1、後段比x2の最大値である最大比k、および、NOx量Gxに基づいて第1設定値Gz1を演算する。第1設定値Gz1は、添加処理の開始に際して最初に設定される目標値Gztであって、初回の設定において後段比x2を最大比kまで上げるためのオゾン量である。また、第1設定値Gz1は、次回以降の目標値Gztの設定において基準とされる値である。第1設定値演算部55は、所定の演算周期ごとのNOx量Gx、および、前段比x1、さらには、予め設定された最大比kに基づき、演算値である前段比x1と最大比kとの差分をNOx量Gxに乗算した値(Gx×(k−x1))を第1設定値Gz1として演算する。
目標値演算部57は、演算周期ごとのオゾンの残量Gz4を演算する。目標値演算部57は、初回の演算周期において、第1設定値Gz1から予定消費量Gz3を減算した値を残量Gz4として演算する。目標値演算部57は、初回以降の演算周期において、消費量推定部56から入力される予定消費量Gz3に基づき、前回の演算周期における残量Gz4から今回の演算周期における予定消費量Gz3を減算することにより、今回の演算周期における残量Gz4を演算する。
図3に示されるように、ステップS11において、制御部46は、今回の演算周期における吸入空気量Qa、排気温度Tex、NOx濃度Cxを含む各種情報を取得する。ステップS12において、制御部46は、今回の演算周期における排気温度Texが閾値Tex1よりも低いか否かを判断する。排気温度Texが閾値Tex1以上である場合(ステップS12:NO)、制御部46は、添加処理を一旦終了する。
図4は、排気温度Texが閾値Tex1以下である場合において、選択還元型触媒25に流入する排気ガスのモル比xと、選択還元型触媒25におけるNOx低減率Rとの関係を示すグラフである。
(1)エンジンの過渡状態におけるNOx低減率が高まる。
(2)図4に示すように、仮想モル比xaが最適比xiよりも大きい範囲に維持することにより、NOx低減率RがNOx低減率R1以上に維持されやすくなる。
(5)最大比kが0.8よりも大きい値に設定されることにより、第1設定値Gz1は、排気ガスに含まれるNOの8割以上がNO2に変換される量である。これにより、オゾンの添加時により多くのオゾンが添加されることから、オゾンの添加頻度が低減される。
・オゾン発生量制御装置45は、選択還元型触媒25の温度に関わらず添加処理を実行してもよい。
・最大比kは、0.5よりも大きく、且つ、1以下の値であればよく、例えばエンジン回転数Neの微分値や吸入空気量Qaの微分値に応じて変動する値であってもよい。すなわち、例えば、エンジン10の運転状態が定常状態にあるときに最大比kを低くしたり、過渡状態にあるときに最大比kを高くしたりしてもよい。
Claims (5)
- エンジンからの排気ガスにおいてNOx量に対するNO2量の比率がモル比であり、
オゾン添加ノズルの後段に位置する選択還元型触媒にてNOxの還元に適した前記モル比が最適比であり、
前記最適比よりも大きく、かつ、1以下の前記モル比が最大比であり、
前記オゾン添加ノズルの前段における前記モル比が前段比であり、
前記オゾン添加ノズルの後段、かつ、前記選択還元型触媒の前段における前記モル比が後段比であり、
オゾン発生器が一度に発生するオゾン量の目標値の設定を繰り返す設定部であって、前記後段比を前記最大比まで上げるオゾン量を前記目標値とする前記設定部と、
前記設定部による今回の設定と前記設定部による次回の設定との間に前記前段比の取得を繰り返し、前記前段比を取得するごとに、前記後段比を前記最適比まで上げるオゾン量の残余の有無を前記前段比に基づいて判定する判定部と、を備え、
前記設定部は、前記今回の設定後に前記オゾン量の残余が無いと前記判定部が判定したときに前記次回の設定を行う
オゾン発生量制御装置。 - 前記判定部は、
前記オゾン添加ノズルの後段、かつ、前記選択還元型触媒の前段における今回の設定直後のオゾン量を今回の設定時における前記前段比に基づいて開始量として推定し、
今回の設定以降、前記前段比を取得するごとに前記前段比に基づく予定消費量を推定し、前記予定消費量は、前記最適比と前記前段比との差に前記NOx量を乗算した値であり、
今回の設定以降、前回の取得時までの前記予定消費量の積算値を前記開始量から減算した値であるオゾンの残量が、今回の取得時における前記予定消費量よりも小さいときに、前記オゾン量の残余が無いと判定する
請求項1に記載のオゾン発生量制御装置。 - 今回の取得時における前記前段比と前記最大比との差に今回の取得時における前記NOx量を乗算した値が第1設定値であり、
前記設定部は、
初回の設定における前記目標値に前記第1設定値を設定する
請求項1または2に記載のオゾン発生量制御装置。 - 今回の取得時における前記第1設定値から今回の取得時における前記オゾンの残量を減算した値が第2設定値であり、
前記設定部は、
前記オゾン量の残余が無いと前記判定部が判定したときに前記目標値に前記第2設定値を設定する
請求項3に記載のオゾン発生量制御装置。 - 前記設定部は、
選択還元型触媒の温度が活性温度よりも低い温度であるときに前記目標値を設定する
請求項1から4のいずれか一項に記載のオゾン発生量制御装置。
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