JP6610318B2 - オゾン供給制御装置およびオゾン供給システム - Google Patents
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Description
図1に示す燃焼システムは、以下に詳述する内燃機関(以下、エンジン10)、過給機11、NOx浄化装置12、微粒子捕集装置(以下、DPF13)、および還元剤添加装置を備える。燃焼システムは車両に搭載されたものであり、当該車両は、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は、基本的にはリーン状態で燃焼させるように作動する。つまり、燃焼室に噴射された燃料と燃焼室に吸入される空気との比率である空燃比が、空気過剰に設定された状態で燃焼(つまり、リーン燃焼)させている。
上記第1実施形態では、還元剤添加装置がオゾン供給装置として機能しており、還元剤添加装置がオゾン供給制御装置(つまりECU40)の制御対象である。これに対し本実施形態では、図1に示す反応容器20、ヒータ21および噴射弁22を廃止しており、図6に示すオゾン供給装置をECU40の制御対象としている。このオゾン供給装置は、オゾナイザ30、送風機50、送風配管26、接続管23および開閉バルブ260vを備える。
上記第2実施形態では、三方弁である開閉バルブ260vを用いて、大気開放状態と非開放状態との切り替えを可能にしている。これに対し本実施形態では、図8に示すように、図1と同様の二方弁である開閉バルブ26vと、その上流側に配置された大気開放バルブ261vと、を備える。開閉バルブ26vは、オゾン送風通路26aを排気通路10exと連通させる連通状態と、その連通を遮断する連通遮断状態とを切り替える連通遮断バルブとして機能する。大気開放バルブ261vは、オゾン送風通路26aを大気へ開放する大気開放状態と、大気開放させない非開放状態とを切り替える。
本実施形態では、図9に示すように、オゾナイザ30のうち電極31が配置された流通路32aへ送風機50から送風するとともに、昇圧回路33およびスイッチ回路34等の電源回路が配置された回路収容室32bへも送風可能に構成されている。
本実施形態に係るECU40は、オゾナイザ30の作動を停止させた時点におけるオゾナイザ温度Tozの上昇速度ΔTozが所定速度TH以上である温度急上昇状態であるか否かを判定する昇温判定部を備える。そして、昇温判定部により温度急上昇状態と判定された場合には、停止制御部S2により送風機50を継続作動させるか否かの判定に用いる第4所定温度T4を、高温側へ変更させる。
本実施形態に係るECU40は、オゾン供給が要求されていない期間中、オゾナイザ温度Tozが第5所定温度T5以上高くなっている場合に、オゾナイザ30の作動を停止させつつ送風機50を作動させてオゾナイザ30を空冷する空冷制御部を備える。上記第5所定温度T5は、特許請求の範囲に記載の第2温度に相当し、継続空冷の終了判定に用いる第4所定温度T4よりも低温に設定されている。
第1実施形態に係るオゾン供給制御部41aは、要求オゾン量に相当する目標オゾン量Otrgに基づき目標風量Atrgを設定しており、この目標風量Atrgとなるように送風機50を作動させている。そして、本実施形態に係るECU40は、オゾナイザ温度Tozが第6所定温度T6以上になっている場合に、要求オゾン量に対応する風量よりも多い風量に目標風量Atrgを設定する風量増大制御部を備える。上記第6所定温度T6は、特許請求の範囲に記載の第3温度に相当し、継続空冷の終了判定に用いる第4所定温度T4よりも低温に設定されている。
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
Claims (8)
- 放電によりオゾンを生成する電極(31)を有したオゾナイザ(30)と、前記オゾナイザで生成されたオゾンを内燃機関(10)の排気通路(10ex)または吸気通路(10in)へ送風する送風機(50)と、を備えるオゾン供給装置を制御対象とするオゾン供給制御装置において、
前記オゾナイザおよび前記送風機を作動させることで、前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを供給させるオゾン供給制御部(41a)と、
前記オゾナイザの温度が所定温度未満である低温状態であるか否かを判定する温度判定部(S23)と、
前記オゾン供給制御部によるオゾン供給を停止させるにあたり、前記オゾナイザの作動を停止させ、その後、前記温度判定部により前記低温状態であると判定されるまで前記送風機の作動を継続させた後に、前記送風機の作動を停止させる停止制御部(S2)と、
を備えるオゾン供給制御装置。 - 前記オゾン供給装置は、
前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを送風させるオゾン送風通路(26a)を形成する送風配管(26)と、
前記オゾン送風通路を大気へ開放する大気開放状態、および大気開放させない非開放状態を切り替える大気開放バルブ(260v、261v、262v)と、
前記オゾン送風通路を前記排気通路または前記吸気通路と連通させる連通状態、および前記連通を遮断する連通遮断状態を切り替える連通遮断バルブ(260v、26v)と、
を備えており、
前記大気開放バルブおよび前記連通遮断バルブの作動を制御するバルブ制御部(S21a)を備え、
前記バルブ制御部は、
前記オゾン供給制御部によりオゾンを供給させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記非開放状態に作動させ、
前記停止制御部により前記送風機の作動を継続させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通遮断状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記大気開放状態に作動させる請求項1に記載のオゾン供給制御装置。 - 放電によりオゾンを生成する電極(31)を有したオゾナイザ(30)と、
前記オゾナイザで生成されたオゾンを内燃機関(10)の排気通路(10ex)または吸気通路(10in)へ送風する送風機(50)と、
前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを送風させるオゾン送風通路(26a)を形成する送風配管(26)と、
前記オゾン送風通路を大気へ開放する大気開放状態、および大気開放させない非開放状態を切り替える大気開放バルブ(260v、261v、262v)と、
前記オゾン送風通路を前記排気通路または前記吸気通路と連通させる連通状態、および前記連通を遮断する連通遮断状態を切り替える連通遮断バルブ(260v、26v)と、
を備えるオゾン供給装置を制御対象とするオゾン供給制御装置において、
前記オゾナイザおよび前記送風機を作動させることで、前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを供給させるオゾン供給制御部(41a)と、
前記大気開放バルブおよび前記連通遮断バルブの作動を制御するバルブ制御部(S21a)と、
前記オゾン供給制御部によるオゾン供給を停止させるにあたり、前記オゾナイザの作動を停止させ、その後、前記オゾナイザの温度が所定温度未満に低下するまで前記送風機の作動を継続させた後に、前記送風機の作動を停止させる停止制御部(S2)と、
を備え、
前記バルブ制御部は、
前記オゾン供給制御部によりオゾンを供給させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記非開放状態に作動させ、
前記停止制御部により前記送風機の作動を継続させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通遮断状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記大気開放状態に作動させるオゾン供給制御装置。 - 前記オゾナイザの作動を停止させた時点における前記オゾナイザの温度上昇速度が所定速度以上である温度急上昇状態であるか否かを判定する昇温判定部(S21c)を備え、
前記昇温判定部により前記温度急上昇状態と判定された場合には、前記所定温度を高温側へ変更させる請求項1〜3のいずれか1つに記載のオゾン供給制御装置。 - オゾン供給が要求されていない期間中、前記所定温度よりも低温に設定された第2温度と比較して前記オゾナイザの温度が高くなっている場合に、前記オゾナイザの作動を停止させつつ前記送風機を作動させて前記オゾナイザを空冷する空冷制御部(S33)を備える請求項1〜4のいずれか1つに記載のオゾン供給制御装置。
- 前記オゾン供給制御部は、要求オゾン量に基づき設定された目標風量となるよう前記送風機を作動させ、
前記所定温度よりも低温に設定された第3温度と比較して前記オゾナイザの温度が高くなっている場合に、要求オゾン量に対応する風量よりも多い風量に前記目標風量を設定する風量増大制御部(S43)を備える請求項1〜5のいずれか1つに記載のオゾン供給制御装置。 - 放電によりオゾンを生成する電極(31)を有したオゾナイザ(30)と、
前記オゾナイザで生成されたオゾンを内燃機関(10)の排気通路(10ex)または吸気通路(10in)へ送風する送風機(50)と、
前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを送風させるオゾン送風通路(26a)を形成する送風配管(26)と、
前記オゾン送風通路を大気へ開放する大気開放状態、および大気開放させない非開放状態を切り替える大気開放バルブ(260v、261v、262v)と、
前記オゾン送風通路を前記排気通路または前記吸気通路と連通させる連通状態、および前記連通を遮断する連通遮断状態を切り替える連通遮断バルブ(260v、26v)と、
前記オゾナイザおよび前記送風機を作動させることで、前記排気通路または前記吸気通路へオゾンを供給させるオゾン供給制御部(41a)と、
前記大気開放バルブおよび前記連通遮断バルブの作動を制御するバルブ制御部(S21a)と、
前記オゾン供給制御部によるオゾン供給を停止させるにあたり、前記オゾナイザの作動を停止させ、その後、前記オゾナイザの温度が所定温度未満に低下するまで前記送風機の作動を継続させた後に、前記送風機の作動を停止させる停止制御部(S2)と、
を備え、
前記バルブ制御部は、
前記オゾン供給制御部によりオゾンを供給させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記非開放状態に作動させ、
前記停止制御部により前記送風機の作動を継続させている場合には、前記連通遮断バルブを前記連通遮断状態に作動させつつ、前記大気開放バルブを前記大気開放状態に作動させるオゾン供給システム。 - 前記オゾナイザは、前記電極へ電圧を印加するための電源回路(33、34)を有しており、
前記電源回路は、前記大気開放バルブにより大気へ開放される送風空気により冷却される位置に配置されている請求項7に記載のオゾン供給システム。
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