(57)【要約】【課題】オゾナイザの出力過剰を抑える。【解決手段】浄化制御装置８０は、算出部８５とオゾナイザ制御部８２とを有する。算出部８５は、ＮＯｘセンサ５８により検出されたＮＯｘの値に基づいてＮＯｘの浄化率を算出すると共に、浄化率を所定浄化率以上にするのに必要なオゾナイザ２５の出力である必要出力を算出する。オゾナイザ制御部８２は、必要出力に基づいてオゾナイザ２５の出力を制御する。  オゾナイザ制御部８２は、浄化率を所定浄化率以上に制御している所定時に、浄化率が所定浄化率未満に減少するまでオゾナイザ２５の出力を減少させる試験出力制御を行う。算出部８５は、試験出力制御により浄化率が所定浄化率未満になった時の、エンジン４０の燃焼状態におけるオゾナイザ２５の出力に基づいて、以後の各燃焼状態における必要出力を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（４０）の排気通路（５０）の途中に設置されており、前記エンジンの排気中のＮＯｘを浄化する浄化触媒（５５）と、
オゾンを生成して前記排気通路における前記浄化触媒よりも上流に前記オゾンを供給して、前記オゾンにより前記ＮＯｘを酸化させることにより、前記浄化触媒による前記ＮＯｘの浄化効率を向上させるオゾナイザ（２５）と、
前記排気通路における前記浄化触媒よりも下流に設置されており、前記排気中の前記ＮＯｘを検出するＮＯｘセンサ（５８）と、
を有する浄化装置（６０）を、制御する浄化制御装置（８０）において、
前記ＮＯｘセンサにより検出された前記ＮＯｘの値に基づいて前記ＮＯｘの浄化率（Ｒ）を算出すると共に、前記浄化率を所定浄化率（Ｒｚ）以上にするのに必要な前記オゾナイザの出力である必要出力（Ｐ２）を算出する算出部（８５）と、
前記必要出力に基づいて前記オゾナイザの出力（Ｐ）を制御するオゾナイザ制御部（８２）と、を有し、
前記オゾナイザ制御部は、前記浄化率を前記所定浄化率以上に制御している所定時に、前記浄化率が前記所定浄化率未満になるまで前記オゾナイザの出力を減少させる試験出力制御（Ｃ２）を行うものであり、
前記算出部は、前記試験出力制御により前記浄化率が前記所定浄化率未満になった時の、前記エンジンの燃焼状態における前記オゾナイザの出力に基づいて、以後の各前記燃焼状態における前記必要出力を補正する、
浄化制御装置。
【請求項２】
前記燃焼状態を制御してＮＯｘの発生量を増減させる燃焼制御部（８４）を有し、
前記オゾナイザ制御部は、前記浄化率が前記所定浄化率以上に制御されており、かつ前記オゾナイザの出力が所定出力（Ｐ１）よりも小さい所定低出力時に、前記試験出力制御を行わないものであり、
前記燃焼制御部は、前記所定低出力時に、前記ＮＯｘの発生量を増加させることにより、前記浄化率を前記所定浄化率未満に減少させる試験燃焼制御（Ｃ４）を行うものであり、
前記算出部は、前記試験燃焼制御により前記浄化率が前記所定浄化率未満になった時の、前記エンジンの燃焼状態における前記オゾナイザの出力に基づいて、以後の各前記燃焼状態における前記必要出力を補正する、
請求項１に記載の浄化制御装置。
【請求項３】
前記オゾナイザにより生成されたオゾンを前記排気通路に供給する供給経路（２７）の途中に設けられており、前記オゾンを分解する分解装置（３０）と、前記分解装置を制御して前記オゾンの分解量を増減させる分解制御部（８３）と、を有し、
前記オゾナイザ制御部は、前記浄化率が前記所定浄化率以上に制御されており、かつ前記オゾナイザの出力が所定出力（Ｐ１）よりも小さい所定低出力時に、前記試験出力制御を行わないものであり、
前記分解制御部は、前記所定低出力時に、前記分解量を増加させることにより、前記浄化率を前記所定浄化率未満に減少させる試験分解制御（Ｃ３）を行うものであり、
前記算出部は、前記試験分解制御により前記浄化率が前記所定浄化率未満になった時の、前記エンジンの燃焼状態及び前記分解装置による前記オゾンの分解状態における前記オゾナイザの出力に基づいて、以後の各前記燃焼状態における前記必要出力を補正する、
請求項１又は２に記載の浄化制御装置。
【請求項４】
前記浄化率を前記所定浄化率未満に減少させる試験制御を行った後に、前記オゾナイザの出力が前記必要出力以上、かつ前記必要出力よりも大きい所定の上限出力（Ｐ３）以下になるように制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の浄化制御装置。
【請求項５】
前記浄化触媒の温度（Ｔｃ）を計測する触媒温度センサ（５６）を有し、
前記オゾナイザ制御部は、計測された前記浄化触媒の温度が所定温度（Ｔｃｚ）よりも小さい時に、前記オゾナイザの出力を前記必要出力未満に減少させる漏洩減少制御を行うことにより、前記漏洩減少制御を行わない場合に比べて、前記オゾンの大気への放出量を減少させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の浄化制御装置。
【請求項６】
前記算出部は、前記排気通路を通過する排気ガスの流量（Ｑｅ）を算出するものであり、
前記浄化率を前記所定浄化率未満に減少させる試験制御は、算出された前記流量が所定流量（Ｑｅｚ）よりも大きい時には行わず、算出された前記流量が前記所定流量よりも小さい時に行う、請求項１〜５のいずれか１項に記載の浄化制御装置。
【請求項７】
前記算出部は、前記オゾナイザの出力とそれによる前記オゾンの生成量との関係を示すマップを有し、前記必要出力は、前記燃焼状態と前記マップとに基づいて算出する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の浄化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等のエンジンの排気を浄化する浄化装置を制御する浄化制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄化装置の中には、次のように構成されたものがある。浄化装置は、浄化触媒と、オゾナイザと、ＮＯｘセンサとを有する。浄化触媒は、エンジンの排気通路の途中に設置されており、エンジンの排気中のＮＯｘを浄化する。オゾナイザは、オゾンを生成して排気通路における浄化触媒よりも上流にオゾンを供給する。そのオゾンによりＮＯｘを酸化させて、浄化触媒によるＮＯｘの浄化効率を向上させる。ＮＯｘセンサは、排気通路における浄化装置よりも下流に設置されており、排気中のＮＯｘを検出する。そして、このような技術を示す文献としては、次に示す特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−７９８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような浄化装置は、通常はオゾンセンサを有しない。そのため、オゾナイザの出力（投入電力等）から、オゾンの生成量を推定しなければならない。しかし、オゾナイザは、放電等によりオゾンを生成するため、湿度や温度の影響を受ける。そのため、オゾナイザの出力が同じであっても、湿度や温度が異なると、オゾンの生成量が異なってしまう。また、オゾナイザが新品の場合と劣化した場合とでも、同じオゾナイザの出力におけるオゾンの生成量が異なってしまうおそれがある。そのため、正確なオゾンの生成量を推定することは難しい。そのため、オゾナイザが出力不足になったり出力過剰になったりするおそれがある。
【０００５】
特に、本発明者は、オゾナイザの出力過剰については、次に示す理由で判断し難い点に着目した。すなわち、オゾナイザの出力不足については、ＮＯｘの浄化率が１００％よりも明らかに小さくなることにより、判断することができる。しかし、オゾナイザの出力が適量であるか過剰であるかについては、いずれの場合もＮＯｘの浄化率が略１００％になるので、判断し難い。その出力過剰により燃費が悪化するといった問題や、過剰に供給されたオゾンが大気中に排気されてしまうといった問題が発生し得る。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オゾナイザの出力過剰を抑えることができるようにすることを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の浄化制御装置は浄化装置を制御する。前記浄化装置は、浄化触媒とオゾナイザとＮＯｘセンサとを有する。前記浄化触媒は、エンジンの排気通路の途中に設置されており、前記エンジンの排気中のＮＯｘを浄化する。前記オゾナイザは、オゾンを生成して前記排気通路における前記浄化触媒よりも上流に前記オゾンを供給して、前記オゾンにより前記ＮＯｘを酸化させることにより、前記浄化触媒による前記ＮＯｘの浄化効率を向上させる。前記ＮＯｘセンサは、前記排気通路における前記浄化触媒よりも下流に設置されており、前記排気中の前記ＮＯｘを検出する。
【０００８】
前記浄化制御装置は、算出部とオゾナイザ制御部とを有する。前記算出部は、前記ＮＯｘセンサにより検出された前記ＮＯｘの値に基づいて前記ＮＯｘの浄化率を算出すると共に、前記浄化率を所定浄化率以上にするのに必要な前記オゾナイザの出力である必要出力を算出する。オゾナイザ制御部は、前記必要出力に基づいて前記オゾナイザの出力を制御する。
【０００９】
前記オゾナイザ制御部は、前記浄化率を前記所定浄化率以上に制御している所定時に、前記浄化率が前記所定浄化率未満になるまで前記オゾナイザの出力を減少させる試験出力制御を行うものである。前記算出部は、前記試験出力制御により前記浄化率が前記所定浄化率未満になった時の、前記エンジンの燃焼状態における前記オゾナイザの出力に基づいて、以後の各前記燃焼状態における前記必要出力を補正する。
【００１０】
本発明によれば、次の効果が得られる。ＮＯｘ排出量に対してオゾン供給量が過剰であっても、その過剰なオゾンによりＮＯｘが充分に酸化されるので、浄化率については所定浄化率以上になる。さらに、その状況では、オゾン供給量が過剰なので、オゾン供給量が多少増減しても浄化率は殆ど変化しない。そのため、浄化率が所定浄化率以上に制御されている状況下では、浄化率からオゾン供給量が過剰であるか否かを判断することはできない。
【００１１】
その点、試験出力制御によりオゾナイザの出力を減少させることにより、浄化率を所定浄化率以上から所定浄化率未満に減少させた場合には、その時点で、ＮＯｘ排出量に対するオゾン供給量が過剰でなくなったと判断できる。その時のオゾナイザの出力を、その時の燃焼状態におけるオゾナイザの必要出力と判断することができる。その必要出力に基づいて、以後の必要出力を補正することにより、オゾナイザの過剰出力を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の浄化制御装置及びその周辺を示す概略図
【図２】必要出力の補正制御（Ｃ）を示すフローチャート
【図３】出力増加制御（Ｃ１）等による各値の推移を示すグラフ
【図４】試験出力制御（Ｃ２）等による各値の推移を示すグラフ
【図５】試験燃焼制御（Ｃ４）等による各値の推移を示すグラフ
【図６】調整制御（Ｄ）を示すフローチャート
【図７】漏洩減少制御（Ｄ１）等による各値の推移を示すグラフ
【図８】第２実施形態の浄化制御装置及びその周辺を示す概略図
【図９】必要出力の補正制御（Ｃ）を示すフローチャート
【図１０】試験分解制御（Ｃ３）等による各値の推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００１４】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の浄化制御装置８０及びその周辺を示す概略図である。車両９０は、エンジン４０と排気通路５０と浄化装置６０と浄化制御装置８０とを有する。エンジン４０は、シリンダヘッド４５と複数のシリンダ４６とを有する。排気通路５０は、各シリンダ４６から排出される排気ガスを車外に排出するための通路である。
【００１５】
浄化装置６０は、オゾン供給装置２０と浄化触媒５５と各センサ（５２，５３，５６，５８）とを有する。浄化触媒５５は、エンジン４０で発生するＮＯｘを浄化するための触媒であって、排気通路５０の途中に設置されている。オゾン供給装置２０は、排気通路５０における浄化触媒５５よりも上流にオゾンを供給して、オゾンによりＮＯｘを酸化させることにより、浄化触媒５５によるＮＯｘの浄化効率を向上させるものである。各センサは、排気温センサ５２と、上流ＮＯｘセンサ５３と、触媒温度センサ５６と、下流ＮＯｘセンサ５８とを含む。
【００１６】
排気温センサ５２は、排気通路５０内の排気ガスの温度を計測するセンサであって、排気通路５０における浄化触媒５５よりも上流に設けられている。上流ＮＯｘセンサ５３は、排気通路５０における浄化触媒５５よりも上流に設けられており、浄化触媒５５よりも上流でのＮＯｘ濃度である上流ＮＯｘ濃度Ｎｕを測定する。
【００１７】
触媒温度センサ５６は、浄化触媒５５の温度である触媒温度Ｔｃを計測するセンサである。下流ＮＯｘセンサ５８は、排気通路５０における浄化触媒５５よりも下流に設けられており、浄化触媒５５よりも下流でのＮＯｘ濃度である下流ＮＯｘ濃度Ｎｄを測定する。これらの各センサ（５２，５３，５６，５８）により測定された測定結果は、浄化制御装置８０に入力される。
【００１８】
オゾン供給装置２０は、エアポンプ２１とオゾナイザ２５と供給経路２７とを有する。エアポンプ２１は、オゾナイザ２５内に車外の空気を吸入する。
【００１９】
オゾナイザ２５は、エアポンプ２１により吸入された空気中の酸素からオゾンを生成する。詳しくは、オゾナイザ２５は、放電により酸素からオゾンを生成する。そのため、オゾンの生成量は、オゾナイザ２５の出力Ｐ、すなわち投入電圧を大きくするほど多くなり、オゾナイザ２５の出力Ｐを小さくするほど少なくなる。ただし、オゾナイザ２５の出力Ｐは、放電を維持するのに最低限必要な出力Ｐとしての放電可能下限出力Ｐminよりも小さくなると、放電自体が生じなくなることにより、オゾンの生成量はゼロになってしまう。よって、オゾナイザ２５の出力Ｐを放電可能下限出力Ｐminよりも小さくすることは、オゾナイザ２５の出力Ｐをゼロにする時以外は行わない。
【００２０】
供給経路２７は、一端がオゾナイザ２５に接続されており、他端が排気通路５０における浄化触媒５５よりも上流に接続されている。そのため、オゾナイザ２５により生成されたオゾンは、排気通路５０における浄化触媒５５よりも上流に供給される。そのオゾンによりＮＯｘが酸化されることにより、浄化触媒５５によるＮＯｘの浄化効率が向上する。供給経路２７の途中部には、オゾンを排気通路５０に供給しない時に、供給経路２７を遮断するための遮断弁２８が設けられている。
【００２１】
浄化制御装置８０は、ＥＣＵ（電子制御装置）であって、オゾナイザ制御部８２と燃焼制御部８４と算出部８５とを有する。
【００２２】
オゾナイザ制御部８２は、オゾナイザ２５の出力Ｐを制御することにより、オゾンの生成量を制御する。燃焼制御部８４は、エンジン４０の燃焼状態を制御することにより、エンジン４０でのＮＯｘの発生量を増減させる。そのＮＯｘ発生量の増減は、例えば、ＥＧＲ（排気再循環）や、エンジン４０の回転数や、エンジン４０に対する燃料や空気の供給量や、エンジン４０内における燃料噴射タイミング等を制御することにより行う。
【００２３】
算出部８５は、排気通路５０を通過する排気ガスの流量である排気流量Ｑｅを算出する。その排気流量Ｑｅは、例えば、エンジン４０の回転数や、エンジン４０に対する吸気流量等から算出する。
【００２４】
さらに、算出部８５は、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕと下流ＮＯｘ濃度Ｎｄとに基づいて、浄化率Ｒを算出する。詳しくは、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕから下流ＮＯｘ濃度Ｎｄを減算したもの（Ｎｕ−Ｎｄ）を、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕで割ったものを、浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕとする。
【００２５】
さらに、算出部８５は、その時々のエンジン４０の燃焼状態において、浄化率Ｒを所定浄化率Ｒｚ以上にするのに必要なオゾナイザ２５の出力Ｐである必要出力Ｐ２を算出する。所定浄化率Ｒｚは、１００％よりも僅かに小さい値である。
【００２６】
詳しくは、算出部８５は、その時々の燃焼状態において、浄化率Ｒを所定浄化率Ｒｚ以上にするのに必要なオゾン量である必要オゾン量を算出する。その必要オゾン量は、エンジン４０により発生するＮＯｘ中の一酸化窒素の全てを酸化して二酸化窒素にするのに、略過不足のないオゾン量である。
【００２７】
具体的には、オゾンは、一酸化窒素を酸化する以外にも、例えば、一酸化炭素を酸化することや、熱や浄化触媒５５により分解されることにより消費される。そのため、エンジン４０で発生する一酸化窒素の量に、一酸化窒素の酸化以外で消費されるオゾンの量を足した量が、必要オゾン量となる。その必要オゾン量を、その時々のエンジン４０の燃焼状態に基づいて算出する。具体的には、必要オゾン量は、例えば、エンジン４０の回転数、エンジン４０に対する燃料や空気の供給量、エンジン４０内における燃料噴射タイミング、ＥＧＲの状態、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕ等に基づいて算出する。
【００２８】
そして、算出部８５は、オゾナイザ２５の出力Ｐとオゾンの生成量との関係を示すマップを有する。そのマップから、必要オゾン量を得るのに必要なオゾナイザ２５の出力Ｐを算出する。そのオゾナイザ２５の出力Ｐを、上記の必要出力Ｐ２とする。
【００２９】
オゾナイザ制御部８２は、基本的には、算出部８５により算出された必要出力Ｐ２に基づいて、適量制御Ａを行う。適量制御Ａは、オゾナイザ２５の出力Ｐを、必要出力Ｐ２以上、かつ必要出力Ｐ２よりも若干大きい上限出力Ｐ３以下に維持する制御である。上限出力Ｐ３は、ＮＯｘ等と反応せずに余った余剰オゾンが、浄化触媒５５等により充分に分解されることにより、オゾンが車外に所定許容量以下しか排出されない範囲内のオゾナイザ２５の出力にすることが好ましい。
【００３０】
オゾナイザ２５は、放電によりオゾンを発生させるため、たとえオゾナイザ２５の出力Ｐ（投入電圧）が同じでも、湿度や温度によって放電のし易さが変わり、それにより、オゾンの生成量が変化する。そのため、オゾナイザ２５の出力Ｐとオゾンの生成量との関係は、必ずしも上記のマップどおりの関係にはならない。そのため、算出部８５は、上記のマップに基づいて算出される必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を補正する。
【００３１】
具体的には、浄化制御装置８０は、所定のタイミング毎に、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３の補正量を算出するための補正制御Ｃを行う。その補正制御Ｃを行う所定のタイミングは、任意であるが、例えば、エンジン４０の始動直後の所定のタイミングと、それ以降の例えば１時間毎の所定のタイミングとすることができる。その所定のタイミングは、例えば信号待ち時間等の、エンジン４０の燃焼状態が所定時間（例えば５秒）以上一定になるタイミングとすることが好ましい。
【００３２】
図２は、上記の補正制御Ｃを示すフローチャートである。まず、排気温度Ｔｅが、所定排気温度Ｔｅｚよりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０１）。所定排気温度Ｔｅｚよりも大きい場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、オゾンを供給しても熱により酸素に分解され易い。そのため、オゾナイザ２５の必要出力Ｐ２の補正制御Ｃを行うには適さないため、補正制御Ｃを終了する。
【００３３】
他方、Ｓ１０１で、排気温度Ｔｅが所定排気温度Ｔｅｚよりも小さいと判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕ及び下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが、一定期間（例えば５秒）以上略変化のない定常状態であるか否かを判定する。定常状態ではない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕ及び下流ＮＯｘ濃度Ｎｄから浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕを算出するのに適さないので、補正制御Ｃを終了する。
【００３４】
他方、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕ及び下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが定常状態である場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、算出部８５により算出された排気流量Ｑｅが、所定排気流量Ｑｅｚよりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０３）。所定排気流量Ｑｅｚよりも大きい場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、アイドリング状態ではなく、アクセル操作をしている可能性が高い。そのため、燃焼状態の変化が激しい可能性が高く、浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕを算出するには適さないため、補正制御Ｃを終了する。
【００３５】
他方、排気流量Ｑｅが所定排気流量Ｑｅｚよりも小さい場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満である場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、浄化率Ｒを増加させる必要があるので、出力増加制御Ｃ１を行う。
【００３６】
その出力増加制御Ｃ１では、まず、オゾナイザ制御部８２により、オゾナイザ２５の出力Ｐを所定量増加させる（Ｓ１１１）。次に、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。所定浄化率Ｒｚ未満であると判定した場合（Ｓ１１２：ＮＯ）、Ｓ１１１に戻って、さらにオゾナイザ２５の出力Ｐを増加させる。他方、Ｓ１１２で浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であると判定した場合（Ｓ１１２：ＹＥＳ）、オゾナイザ２５の出力Ｐをそれ以上増加させる必要がないので、出力増加制御Ｃ１を終了する。そして、算出部８５により、オゾナイザ２５の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を補正して（Ｓ１１３）、補正制御Ｃを終了する。そのＳ１１３での補正の詳細については、後述する。
【００３７】
他方、Ｓ１０４で、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であると判定した場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０５）。所定出力Ｐ１は、放電可能下限出力Ｐminよりも若干大きい値の出力である。オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも大きい場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）は、オゾナイザ２５の出力Ｐを試験的に減少させる試験出力制御Ｃ２を行う。
【００３８】
他方、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも小さい場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、オゾナイザ２５の出力Ｐを、放電可能下限出力Ｐminを下回らない範囲内で試験的に十分に減少させるのが難しい。そのため、試験出力制御Ｃ２の代わりに、エンジン４０の燃焼状態を制御してＮＯｘの発生量を試験的に増加させる試験燃焼制御Ｃ４を行う。
【００３９】
まず、試験出力制御Ｃ２について説明する。Ｓ１０５で、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも大きいと判定した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、オゾナイザ制御部８２により、オゾナイザ２５の出力Ｐを所定量減少させる（Ｓ１２１）。そして、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であると判定した場合（Ｓ１２２：ＮＯ）、Ｓ１２１に戻って、オゾナイザ２５の出力Ｐをさらに減少させる。
【００４０】
他方、Ｓ１２２で、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であると判定した場合（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、オゾナイザ２５の出力Ｐをそれ以上減少させる必要はないので、試験出力制御Ｃ２を終了する。そして、算出部８５により、その時のエンジン４０の燃焼状態におけるオゾナイザ２５の出力Ｐに基づいて、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を補正する（Ｓ１２３）。そのＳ１２３での補正の詳細については、後述する。
【００４１】
次に、試験出力制御Ｃ２により減少させたオゾナイザ２５の出力Ｐを、オゾナイザ制御部８２により、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下にまで増加させて（Ｓ１２４）、補正制御Ｃを終了する。
【００４２】
次に、試験燃焼制御Ｃ４について説明する。Ｓ１０５で、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、燃焼制御部８４により、ＮＯｘの発生量を所定量増加させる（Ｓ１４１）。次に、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であるか否かを判定する（Ｓ１４２）。浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であると判定した場合（Ｓ１４２：ＮＯ）、Ｓ１４１に戻って、ＮＯｘの発生量をさらに増加させる。
【００４３】
他方、Ｓ１４２で、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であると判定した場合（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、ＮＯｘの発生量をそれ以上増加させる必要はないので、試験燃焼制御Ｃ４を終了する。そして、算出部８５により、その時の燃焼状態におけるオゾナイザ２５の出力Ｐに基づいて、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を補正する（Ｓ１４３）。そのＳ１４３での補正の詳細については、後述する。
【００４４】
次に、試験燃焼制御Ｃ４により増加させたＮＯｘの発生量を、燃焼制御部８４により減少させることにより、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を減少させる（Ｓ１４４）。それにより、オゾナイザ２５の出力Ｐが、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下になるようにして（Ｓ１４４）、補正制御Ｃを終了する。
【００４５】
なお、このとき、Ｓ１４４で、ＮＯｘの発生量を燃焼制御部８４により減少させる代わりに、オゾナイザ２５の出力Ｐをオゾナイザ制御部８２により増加させることにより、オゾナイザ２５の出力Ｐを、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下にしてもよい。
【００４６】
次に、出力増加制御Ｃ１、試験出力制御Ｃ２及び試験燃焼制御Ｃ４による必要出力Ｐ２の補正等について説明する。
【００４７】
図３は、出力増加制御Ｃ１による各値の推移を示すグラフである。なお、図３（ａ）に示す必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３は、算出部８５により算出される必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３ではなく、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３である。図３（ａ）のグラフにおける初期の段階（左端）では、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３よりも、算出部８５により算出されるもの（Ｐ２，Ｐ３）の方が小さくなっている。それにより、出力不足に、すなわち、オゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２よりも、オゾナイザ２５の出力Ｐの方が小さくなっている。
【００４８】
図３（ｂ）に示す上流ＮＯｘ濃度Ｎｕと下流ＮＯｘ濃度Ｎｄとから、図３（ｃ）に示す浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕが算出される。出力増加制御Ｃ１では、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満の状態から、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上になるまで、図３（ａ）に示すように、オゾナイザ２５の出力Ｐを増加させる。そのため、図３（ｃ）に示す浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ≒１００％に達した時点の、図３（ａ）に示すオゾナイザ２５の出力Ｐ＊を、その時のエンジン４０の燃焼状態における実際の必要出力Ｐ２とすることができる。その実際の必要出力Ｐ２に基づいて、マップから算出される以後の各燃焼状態における必要出力Ｐ２を補正する。よって、以後は、補正された必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３に基づいて適量制御Ａが行われる。
【００４９】
図４は、試験出力制御Ｃ２による各値の推移を示すグラフである。なお、図４（ａ）に示す必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３は、算出部８５により算出される必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３ではなく、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３である。図４（ａ）のグラフにおける初期の段階（左側）では、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３よりも、算出部８５により算出されるもの（Ｐ２，Ｐ３）の方が大きくなっている。それにより、出力過剰に、すなわち、オゾナイザ２５の実際の上限出力Ｐ３よりも、オゾナイザ２５の出力Ｐの方が大きくなっている。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、試験出力制御Ｃ２によりオゾナイザ２５の出力Ｐを減少させていくと、オゾナイザ２５の出力Ｐが必要出力Ｐ２未満になった時点で、図４（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが顕著に増加し始める。それにより、図４（ｃ）に示すように、浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕが顕著に減少し始めて、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ≒１００％を下回る。そのため、図４（ｃ）に示す浄化率Ｒが顕著に減少し始めた時における、図４（ａ）に示すオゾナイザ２５の出力Ｐ＊を、その時のエンジン４０の燃焼状態におけるオゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２とすることができる。その実際の必要出力Ｐ２に基づいて、マップから算出される以後の各燃焼状態における必要出力Ｐ２を補正する。
【００５１】
その後、図４（ａ）に示すように、試験出力制御Ｃ２により減少させたオゾナイザ２５の出力Ｐを、必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３未満にまで増加させると（Ｓ１２４）、それに伴い、図４（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが再び略ゼロになる。それにより、図４（ｃ）に示すように浄化率Ｒが略１００％に回復する。以後は、補正された必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３に基づいて、適量制御Ａが行われる。
【００５２】
図５は、試験燃焼制御Ｃ４による各値の推移を示すグラフである。なお、図５（ａ）に示す必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３は、算出部８５により算出される必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３ではなく、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３である。図５（ａ）のグラフにおける初期の段階（左端）では、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３よりも、算出部８５により算出されるもの（Ｐ２，Ｐ３）の方が大きくなっている。それにより、出力過剰に、すなわち、オゾナイザ２５の実際の上限出力Ｐ３よりも、オゾナイザ２５の出力Ｐの方が大きくなっている。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、オゾナイザ２５の出力Ｐが、所定出力Ｐ１よりも小さい場合、前述のとおり、オゾナイザ２５の出力Ｐを、放電可能下限出力Ｐminを下回らない範囲内で試験的に十分に減少させることができない。そのため、オゾナイザ２５の出力Ｐを試験的に減少させる試験出力制御Ｃ２の代わりに、ＮＯｘの発生量を試験的に増加させる試験燃焼制御Ｃ４を行う。
【００５４】
その試験燃焼制御Ｃ４により、ＮＯｘの発生量を増加させ始めると、図５（ｂ）に示すように、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕが増加し始め、図５（ａ）に示すように、オゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２も増加し始める。そして、オゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２がオゾナイザ２５の出力Ｐに達した時点で、図５（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが顕著に増加し始める。それにより、図５（ｃ）に示すように、浄化率Ｒ＝（Ｎｕ−Ｎｄ）／Ｎｕが顕著に減少し始めて、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ≒１００％を下回る。そのため、図５（ｃ）に示す浄化率Ｒが顕著に減少し始めた時点における、図５（ａ）に示すオゾナイザ２５の出力Ｐ＊を、その時のエンジン４０の燃焼状態におけるオゾナイザ２５の必要出力Ｐ２とすることができる。その燃焼状態に基づいて、マップから算出される以後の各燃焼状態における必要出力Ｐ２を補正する。
【００５５】
その後、試験燃焼制御Ｃ４により増加させたＮＯｘの発生量を減少させると（Ｓ１４４）、それにより、図５（ａ）に示すように、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３が減少する。それにより、相対的にオゾナイザ２５の出力Ｐが、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３未満になるようにする。それに伴い、図５（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが再び略ゼロになり、図５（ｃ）に示すように、浄化率Ｒが略１００％に回復する。以後は、補正された必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３に基づいて、適量制御Ａが行われる。
【００５６】
図６は、調整制御Ｄを示すフローチャートである。触媒温度Ｔｃが所定触媒温度Ｔｃｚよりも低くなると、浄化触媒５５によるオゾンの分解作用が低減する。そのため、この状態で適量制御Ａを維持して、オゾナイザ２５の出力Ｐを必要出力Ｐ２以上に制御すると、ＮＯｘと反応せずに車外に排出されるオゾンの量が多くなってしまう。そのため、ここでは、オゾナイザ２５の出力Ｐを必要出力Ｐ２よりも小さい目標抑制出力Ｐ４以下に制御することにより、そのような弊害を抑える調整制御Ｄを行う。
【００５７】
この調整制御Ｄでは、まず、排気温度Ｔｅが、所定排気温度Ｔｅｚよりも低いか否かを判定する（Ｓ２０１）。排気温度Ｔｅが所定排気温度Ｔｅｚよりも高い場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、そもそもオゾンを排気通路５０に供給してもすぐに分解されてしまうため、オゾンが大量に大気に排出されることがない。そのため、適量制御Ａを維持したまま調整制御Ｄを終了する。
【００５８】
他方、排気温度Ｔｅが、所定排気温度Ｔｅｚよりも低い場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕ及び下流ＮＯｘ濃度Ｎｄのいずれもが、所定時間（例えば５秒）以上略変化していない定常状態であるか否かを判定する。定常状態でないと判定した場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、浄化率Ｒ＝（Ｔｕ−Ｔｄ）／Ｔｕを算出するのに適さないので、調整制御Ｄを終了する。
【００５９】
他方、Ｓ２０２で、定常状態であると判定した場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、触媒温度Ｔｃが所定触媒温度Ｔｃｚよりも低いか否かを判定する（Ｓ２０３）。触媒温度Ｔｃが所定触媒温度Ｔｃｚよりも高いと判定した場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、浄化触媒５５によるオゾンの分解作用が高く、そのため、ＮＯｘと反応しなかった余剰のオゾンが車外に大量に排出される心配がないので、適量制御Ａを維持したまま調整制御Ｄを終了する。
【００６０】
他方、触媒温度Ｔｃが所定触媒温度Ｔｃｚよりも低いと判定した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、浄化触媒５５によるオゾンの分解作用が低く、そのため、ＮＯｘ等と反応しなかった余剰のオゾンが車外に大量に排出されるおそれがある。そのため、それを抑制すべく、適量制御Ａを解除して（Ｓ２０４）、オゾナイザ２５の出力を減少させる漏洩減少制御Ｄ１を行う。
【００６１】
その漏洩減少制御Ｄ１では、まず、オゾナイザ２５の出力Ｐを所定量減少させる（Ｓ２０５）。そして、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定の目標抑制出力Ｐ４以下になったか否かを判定する（Ｓ２０６）。オゾナイザ２５の出力Ｐが目標抑制出力Ｐ４よりも大きいと判定した場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、Ｓ２０５に戻って、さらにオゾナイザ２５の出力Ｐを減少させる。他方、Ｓ２０６で、オゾナイザ２５の出力Ｐが目標抑制出力Ｐ４よりも小さいと判定した場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、オゾナイザ２５の出力をそれ以上減少させる必要はないので、漏洩減少制御Ｄ１を終了する。その後は、オゾナイザ２５の出力Ｐを、目標抑制出力Ｐ４以下に維持するオゾン低量制御Ｂが行われる。
【００６２】
図７は、漏洩減少制御Ｄ１による各値の推移を示すグラフである。図７（ａ）に示すように、触媒温度Ｔｃが徐々に減少していって所定触媒温度Ｔｃｚよりも低くなった場合、そのままでは、図７（ｂ）に破線で示す比較例のように、オゾン漏洩量Ｑｘが増加してしまう。そのため、漏洩減少制御Ｄ１により、図７（ｃ）に実線で示すように、オゾナイザ２５の出力Ｐを減少させる。これにより、オゾナイザ２５の出力Ｐが、必要出力Ｐ２よりも小さい目標抑制出力Ｐ４以下にする。このとき、オゾナイザ２５の出力Ｐが必要出力Ｐ２にまで減少した時点から、図７（ｄ）に示すように、浄化率Ｒも略１００％から顕著に減少する。しかし、図７（ｂ）に実線で示すように、オゾン漏洩量Ｑｘを、破線で示す比較例に比べて抑えることができる。
【００６３】
本実施形態によれば、次の効果が得られる。補正制御Ｃを行うことにより、オゾナイザ２５の出力Ｐの過不足を補正することができる。具体的には、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満である時、すなわち、オゾナイザ２５の出力が不足している時は、出力増加制御Ｃ１を行うことにより、必要出力Ｐ２を補正すると共に、オゾナイザ２５の出力Ｐを、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下に制御することができる。また、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上である時は、たとえオゾナイザ２５の出力が過剰であっても、試験出力制御Ｃ２又は試験燃焼制御Ｃ４を行うことにより、必要出力Ｐ２を補正すると共に、オゾナイザ２５の出力Ｐを、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下に制御することができる。そのため、上記のとおり、オゾナイザ２５の出力Ｐの過不足を補正することができる。
【００６４】
さらに、触媒温度Ｔｃが所定触媒温度Ｔｃｚよりも小さい時には、漏洩減少制御Ｄ１によりオゾナイザ２５の出力Ｐを必要出力Ｐ２未満に減少させるので、漏洩減少制御Ｄ１を行わない場合に比べて、オゾンの車外への放出量を抑えることができる。
【００６５】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。以下の実施形態では、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等については、同一の符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースに、これと異なる点を中心に説明する。
【００６６】
図８は、第２実施形態の浄化制御装置８０及びその周辺を示す概略図である。供給経路２７の途中に、オゾンを酸素に分解する分解装置３０を有する。浄化制御装置８０は、燃焼制御部８４の代わりに、分解装置３０を制御する分解制御部８３を有する。
【００６７】
分解装置３０は、例えば、熱によりオゾンを酸素に分解するものであってもよいし、触媒によりオゾンを酸素に分解するものであってもよい。また、分解制御部８３は、例えば、分解装置３０で発生させる熱を制御することにより、オゾンの分解量を制御するものであってもよいし、熱をかける部分や触媒部分を通過させるオゾン量を制御することにより、オゾンの分解量を制御するものであってもよい。
【００６８】
図９は、本実施形態における補正制御Ｃを示すフローチャートである。本実施形態では、第１実施形態でいう試験燃焼制御Ｃ４の代わりに、試験分解制御Ｃ３を行う。
【００６９】
以下、試験分解制御Ｃ３について説明する。Ｓ１０５で、オゾナイザ２５の出力Ｐが所定出力Ｐ１よりも小さいと判定した場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、分解制御部８３によりオゾンの分解量を所定量増加させる（Ｓ１３１）。次に、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ以上であると判定した場合（Ｓ１３２：ＮＯ）、Ｓ１３１に戻って、分解量をさらに増加させる。
【００７０】
他方、Ｓ１３２で、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ未満であると判定した場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）、それ以上分解量を増加させる必要がないので、試験分解制御Ｃ３を終了する。そして、算出部８５により、その時のエンジン４０の燃焼状態及び分解装置３０によるオゾンの分解状態における、オゾナイザ２５の出力Ｐに基づいて、オゾナイザ２５の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３を補正する（Ｓ１３３）。そのＳ１３３での補正の詳細については、後述する。
【００７１】
次に、試験分解制御Ｃ３により増加させたオゾンの分解量を、分解制御部８３により減少させることにより、オゾナイザ２５の出力Ｐが、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３以下になるようにして（Ｓ１３４）、補正制御Ｃを終了する。
【００７２】
図１０は、試験分解制御Ｃ３による各値の推移を示すグラフである。なお、図１０（ａ）に示す必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３は、算出部８５により算出される必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３ではなく、実際の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３である。図１０（ａ）のグラフにおける初期の段階（左端）では、実施の必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３よりも、算出部８５により算出されるもの（Ｐ２，Ｐ３）の方が大きくなっている。それにより、出力過剰に、すなわち、オゾナイザ２５の実際の上限出力Ｐ３よりも、オゾナイザ２５の出力Ｐの方が大きくなっている。
【００７３】
試験分解制御Ｃ３により、オゾンの分解量を増加させ始めると、図１０（ｂ）に示すように、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕが増加し始める。それにより、図１０（ａ）に示すように、オゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２が増加し始める。
【００７４】
そして、オゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２がオゾナイザ２５の出力Ｐに達した時点で、図１０（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが顕著に増加し始める。それにより、図１０（ｃ）に示すように、浄化率Ｒが顕著に減少し始めて、浄化率Ｒが所定浄化率Ｒｚ≒１００％を下回る。そのため、図１０（ｃ）に示す浄化率Ｒが顕著に減少し始める時点における、図１０（ａ）に示すオゾナイザ２５の出力Ｐ＊を、その時の燃焼状態及びオゾンの分解状態におけるオゾナイザ２５の実際の必要出力Ｐ２とすることができる。その実際の必要出力Ｐ２に基づいて、マップから算出される以降の必要出力Ｐ２を補正する。
【００７５】
その後、試験分解制御Ｃ３により増加させたオゾンの分解量を減少させると（Ｓ１３４）、図１０（ａ）に示すように、必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３が減少する。それにより、相対的にオゾナイザ２５の出力Ｐが、補正された必要出力Ｐ２以上かつ上限出力Ｐ３未満になるようにする。それに伴い、図１０（ｂ）に示すように、下流ＮＯｘ濃度Ｎｄが再び略ゼロになり、図１０（ｃ）に示すように、浄化率Ｒが略１００％に回復する。その後は、補正された必要出力Ｐ２及び上限出力Ｐ３に基づいて、適量制御Ａが行われる。
【００７６】
本実施形態によれば、第１実施形態のようにＮＯｘ発生量を増加させなくても、代わりに、オゾン分解量を増加させることにより、実際の必要出力Ｐ２を求めて、マップから算出される以後の必要出力Ｐ２を補正することができる。
【００７７】
［他の実施形態］
上記の各実施形態は、例えば次のように変更して実施できる。上流ＮＯｘセンサ５３をなくして、上流ＮＯｘ濃度Ｎｕを、エンジン４０の燃焼状態に基づいて算出するようにしてもよい。
【００７８】
算出部８５は、オゾナイザ２５の出力Ｐとオゾンの生成量との関係を示すマップの代わりに、エンジン４０の燃焼状態とオゾナイザ２５の必要出力Ｐ２との関係を示すマップを有していてもよい。また、算出部８５は、オゾンの生成量を、マップから算出する代わりに、所定の計算式から算出するようにしてもよい。
【００７９】
また、エンジン４０及び浄化装置６０は、車両ではなく、それ以外の乗り物に設置されていてもよいし、固定物に設置されていてもよい。
【００８０】
浄化制御装置８０は、第１実施形態に示す燃焼制御部８４に加えて、第２実施形態に示す分解制御部８３を有していてもよい。そして、各状況に応じて、試験燃焼制御Ｃ４又は試験分解制御Ｃ３を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
２５…オゾナイザ、４０…エンジン、５０…排気通路、５５…浄化触媒、５８…下流ＮＯｘセンサ、６０…浄化装置、８０…浄化制御装置、８２…オゾナイザ制御部、８５…算出部、Ｃ２…試験出力制御、Ｐ…オゾナイザの出力、Ｐ２…必要出力、Ｒ…浄化率、Ｒｚ…所定浄化率。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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