(57)【要約】【課題】要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えるような場合であっても当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給可能なオゾン供給装置を提供する。【解決手段】車両に搭載され、排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置であり、放電手段と、ガス供給手段と、調整手段と、制御手段とを備える。放電手段は、例えば放電容器であり、排気通路と接続された通路上に設けられ、放電を行うことでオゾンを生成する。ガス供給手段は、放電手段の上流側の通路上に設けられ、酸素を含むガスを放電手段に供給する。調整手段は、放電手段から排気通路へ供給されるガスの流量を調整する。制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給が不要で、かつ、放電手段の電源にかかる負荷が所定値未満となっている場合には、放電手段から排気通路へ供給されるガスの流量を制限して放電手段にガスを蓄積するとともに、放電手段による放電を行う。【選択図】図５
2011213560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、排気通路内の排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置であって、
前記排気通路と接続された通路上に設けられ、放電を行うことでオゾンを生成する放電手段と、
前記放電手段の上流側の前記通路上に設けられ、酸素を含むガスを前記放電手段に供給するガス供給手段と、
前記放電手段から前記排気通路へ供給される前記ガスの流量を調整する調整手段と、
前記放電手段及び前記調整手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給が不要で、かつ、前記放電手段の電源にかかる負荷が所定値未満となっている場合には、前記放電手段から前記排気通路へのガスの供給を制限して前記放電手段に前記ガスを蓄積するとともに、前記放電手段による放電を行うことを特徴とするオゾン供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給の際に、前記ガス供給手段から前記放電手段に供給されるガス流量を間欠的に制御する請求項１に記載のオゾン供給装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ＮＯｘ排出量が限界値を超えると予想したときに、前記調整手段を制御することにより、前記放電手段に蓄積された前記ガスを前記排気通路へ供給する請求項１又は２に記載のオゾン供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、触媒などの排気浄化装置の浄化性能を向上させるため、排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置を設けることが提案されている。この種の技術として、以下の特許文献１には、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度が所定濃度以上のときに、オゾン供給装置を作動させて、オゾンを触媒の上流側の排気通路に供給する技術が記載されている。また、特許文献２にも本発明と関連のある技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４７１１７号公報
【特許文献２】特開２００９−２８１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オゾン供給装置により供給されるオゾン供給量は、エンジンから排出される排気ガス中のＮＯｘ排出量に応じて決定される。しかしながら、ＮＯｘ排出量は常に一定ではなく、車両加速時等の負荷が高いときには、ＮＯｘ排出量は平均値の数倍となる。つまり、このときには、ＮＯｘ排出量に見合うようにオゾン供給量を一時的に増加させる必要がある。それに対し、特許文献１に記載の技術では、ＮＯｘ排出量が一時的に増加して、単位時間当たりのオゾン供給量の定格値を要求オゾン供給量が一時的に超えるような場合、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが難しい。
【０００５】
ここで、オゾン供給装置の定格値を大きくしようとして、オゾン供給装置の体格を大きくした場合には搭載上の不都合が生じる恐れがあり、また、オゾン供給装置自体のオゾン供給能力を高めようとした場合にはコストがかかる恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えるような場合であっても当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給可能なオゾン供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、車両に搭載され、排気通路内の排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置であって、前記排気通路と接続された通路上に設けられ、放電を行うことでオゾンを生成する放電手段と、前記放電手段の上流側の前記通路上に設けられ、酸素を含むガスを前記放電手段に供給するガス供給手段と、前記放電手段から前記排気通路へ供給される前記ガスの流量を調整する調整手段と、前記放電手段及び前記調整手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給が不要で、かつ、前記放電手段の電源にかかる負荷が所定値未満となっている場合には、前記放電手段から前記排気通路へ供給されるガスの流量を制限して前記放電手段に前記ガスを蓄積するとともに、前記放電手段による放電を行う。
【０００８】
上記のオゾン供給装置は、車両に搭載され、排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置であり、放電手段と、ガス供給手段と、調整手段と、制御手段とを備える。放電手段は、例えば放電反応器であり、排気通路と接続された通路上に設けられ、放電を行うことでオゾンを生成する。ガス供給手段は、例えばポンプであり、放電手段の上流側の通路上に設けられ、酸素を含むガスを放電手段に供給する。調整手段は、例えば切替弁であり、放電手段から排気通路へ供給されるガスの流量を調整する。制御手段は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、排気ガスへのオゾンの供給が不要で、かつ、放電手段の電源にかかる負荷が所定値未満となっている場合には、放電手段から排気通路へ供給されるガスの流量を制限して放電手段にガスを蓄積するとともに、放電手段による放電を行う。ここで、所定値は、予め実験などにより求められた適合値である。このようにすることで、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えたような場合であっても、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【０００９】
上記のオゾン供給装置の他の一態様は、前記制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給の際に、前記ガス供給手段から前記放電手段に供給されるガス流量を間欠的に制御する。これにより、より多くのオゾンを一時的に排気ガスに供給することが可能となる。
【００１０】
上記のオゾン供給装置の好適な実施例では、前記制御手段は、ＮＯｘ排出量が限界値を超えると予想したときに、前記調整手段を制御することにより、前記放電手段に蓄積された前記ガスを前記排気通路へ供給する。なお、ここで、限界値とは、要求オゾン供給量が定格値となるときのＮＯｘ排出量である。
【発明の効果】
【００１１】
車両に搭載され、排気通路内の排気ガスにオゾンを供給するオゾン供給装置であって、前記排気通路と接続された通路上に設けられ、放電を行うことでオゾンを生成する放電手段と、前記放電手段の上流側の前記通路上に設けられ、酸素を含むガスを前記放電手段に供給するガス供給手段と、前記放電手段から前記排気通路へ供給される前記ガスの流量を調整する調整手段と、前記放電手段及び前記調整手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、排気ガスへのオゾンの供給が不要で、かつ、前記放電手段の電源にかかる負荷が所定値未満となっている場合には、前記放電手段から前記排気通路へ供給されるガスの流量を制限して前記放電手段に前記ガスを蓄積するとともに、前記放電手段による放電を行う。これにより、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えたような場合であっても、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る車両の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】放電反応器において、ガス流量が一定の場合におけるパルス電圧と生成オゾン濃度との関係を示すグラフである。
【図３】ガス流量を間欠的に制御した場合の時間に対するオゾン供給量の変化を示すグラフである。
【図４】ＮＯｘ排出量及びオゾン供給量の時間に対する変化を示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係る車両の全体構成を概略的に示す図である。
【図６】各放電反応器におけるガス流量及び放電のタイミングを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係るオゾン供給装置が搭載された車両１００の全体構成を概略的に示している。図１において、実線矢印はガスの流れを示し、破線矢印は信号の流れを示している。
【００１５】
車両１００は、エンジン１、排気浄化装置２、オゾン供給装置３を備えるとともに、クランク角センサ４やアクセル開度センサ５などのエンジン１の運転状態を検出するための各種センサを備える。
【００１６】
エンジン１には、排気浄化装置２が設けられた排気通路８３が取り付けられている。エンジン１内で燃焼した混合気は、排気行程において排気バルブを介して排気通路８３に排気ガスとして排出される。
【００１７】
排気浄化装置２は、例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒であり、ストイキよりもリーン、即ち、酸素過剰の酸化雰囲気において、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、ストイキよりもリッチ、即ち、燃料過剰の還元雰囲気又はストイキにおいて、吸蔵したＮＯｘを放出するとともに、このＮＯｘを還元浄化する。ＮＯｘ吸蔵は、ＮＯｘを酸化して高次の窒素酸化物Ｂａ（ＮＯ３）２などの硝酸塩としてＮＯｘ吸蔵物質に吸蔵することにより実現される。このため、ＮＯｘ吸蔵還元反応を効率良く行うためには、排気ガス中のＮＯｘが、ＮＯ２よりも高次のＮＯ３やＮ２Ｏ５などの高次の窒素酸化物として存在することが望ましい。そこで、車両１００には、排気浄化装置２の上流側の排気通路８３にオゾンを供給するためのオゾン供給装置３が設けられている。オゾンが排気ガスに供給されることにより、排気ガス中のＮＯｘとオゾンとが反応して、ＮＯ３やＮ２Ｏ５などの高次の窒素酸化物の生成が促進される。
【００１８】
オゾン供給装置３は、ポンプ２０、エアクリーナ４０、放電反応器３０及び制御部１１を備える。
【００１９】
ポンプ２０は、通路８２を介して放電反応器３０と接続されており、通路８２を介して、酸素を含むガスを放電反応器３０に供給する。ポンプ２０は、当該ガスを圧縮して放電反応器３０に供給することが可能である。例えば、ポンプ２０は、外界から取り込んだ空気を、エアクリーナ４０を介して清浄して、放電反応器３０に圧縮供給する。
【００２０】
放電反応器３０は、不図示の複数の電極を有し、通路８２を介して、排気浄化装置２の上流側の排気通路８３と接続されている。オゾン供給装置３では、複数の電極間に放電を発生させることにより、酸素を含むガスが反応してオゾンが生成される。放電反応器３０は、制御部１１からの駆動信号により駆動される。具体的には、放電反応器３０では、制御部１１からの駆動信号に応じてパルス電圧が複数の電極間に印加される。
【００２１】
ポンプ２０により供給されたガスは、放電反応器３０に達した後、生成されたオゾンとともに通路８２より排気通路８３に達する。これにより、放電反応器３０で生成されたオゾンは、排気浄化装置２の上流側の排気通路８３内で排気ガスに供給される。ポンプ２０は、制御部１１からの駆動信号により駆動される。具体的には、ポンプ２０では、制御部１１からの駆動信号に応じてガス流量が調整される。また、通路８２には、ガス流量計５０が設けられている。ガス流量計５０は、通路８２内のガス流量を検出し、検出したガス流量に対応する検出信号を制御部１１に送信する。
【００２２】
制御部１１は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリを有している。制御部１１は、クランク角センサ４、アクセル開度センサ５などの各種センサからの検出信号に基づいて、エンジン１の運転状態を求める。また、制御部１１は、エンジン１の運転状態とＮＯｘ排出量との関係を示すマップを有しており、各種センサからの検出信号に基づいて求められたエンジン１の運転状態を基に、当該マップを用いてＮＯｘ排出量を求める。そして、制御部１１は、求められたＮＯｘ排出量を基に、ＮＯｘ吸蔵還元反応を効率良く行わせるのに適切なオゾン量（以下、「要求オゾン供給量」と称する）を求め、ポンプ２０及び放電反応器３０を制御して、要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給する。
【００２３】
次に、第１実施形態に係るオゾン供給装置３の制御方法について説明する。
【００２４】
オゾン供給装置３より排気通路８３に供給されるオゾン供給量は、ポンプ２０のガス流量、放電反応器３０におけるパルス電圧の振幅である放電作動電圧、及び、パルス電圧のパルス繰り返し数に比例する。従って、パルス電圧のパルス繰り返し数が一定の場合には、オゾン供給量は、ガス流量及び放電作動電圧に比例する。
【００２５】
放電作動電圧と生成オゾン濃度との関係について、図２に示すグラフを用いて説明する。図２は、放電反応器３０において、ガス流量が一定の場合における放電作動電圧と生成オゾン濃度との関係を示すグラフである。
【００２６】
図２より分かるように、ガス流量が一定の場合において、放電作動電圧がＶ１以上になると、オゾンが生成され始め、生成オゾン濃度が急激に上昇し始めることが分かる。このときの生成オゾン濃度をＮ１とする。また、放電作動電圧がＶ２（＞Ｖ１）を超えたところで生成オゾン濃度は飽和する。放電作動電圧がＶ２となるときの生成オゾン濃度をＮ２とする。制御部１１は、放電作動電圧をＶ１からＶ２の間で制御することにより、生成オゾン濃度をＮ１からＮ２の間で変化させる。なお、放電作動電圧Ｖ２は、例えば、エネルギー効率などを基に予め決定される適合値である。ここで、ガス流量が一定の場合において、放電作動電圧がＶ２となったときの単位時間当たりのオゾン供給量が、オゾン供給量の定格値（以下、単に「定格値」と称する）となる。
【００２７】
従って、オゾン供給装置３は、ガス流量を一定に保持した状態で、ＮＯｘ排出量が限界値（ＮＯｘ要求オゾン供給量が定格値となるときのＮＯｘ排出量）を超えた場合には、当該ＮＯｘ要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが難しくなる。
【００２８】
そこで、第１実施形態に係るオゾン供給装置３の制御方法では、ポンプ２０の間欠運転を行って、放電反応器３０に供給されるガス流量を間欠的に制御することで、単位時間当たりのオゾン供給量を定格値よりも一時的に大きくすることとする。以下、図３を用いて説明する。
【００２９】
図３は、ガス流量を間欠的に制御した場合の時間に対する、単位時間当たりのオゾン供給量の変化を示すグラフである。図３において、定格値をＮｔとして示している。
【００３０】
図３に示す例では、放電作動電圧はＶ２に設定されており、ポンプ間欠運転期間Ｔａ、Ｔｂにおいて、ポンプ２０の間欠運転が行われている。例えば、ポンプ間欠運転期間Ｔａでは、ポンプ２０を２秒間停止してから２秒間作動させる間欠運転が繰り返され、ポンプ間欠運転期間Ｔｂでは、ポンプ２０を３秒間停止してから２秒間作動させる間欠運転が繰り返される。このようにすることで、ポンプ間欠運転期間Ｔａ、Ｔｂにおいて、排気ガスにオゾンが供給される際には、即ち、ポンプ２０の作動時には、単位時間当たりのオゾン供給量を定格値Ｎｔよりも大きくすることができる。例えば、ポンプ間欠運転期間Ｔａでは、ポンプ２０が２秒間停止される間に、放電反応器３０では、定格値Ｎｔの２倍である２Ｎｔ分のオゾンが生成される。従って、その後、ポンプ２０が２秒間作動される間における単位時間当たりのオゾン供給量は、当該作動時における単位時間当たりに生成されるオゾン生成量Ｎｔに対し、蓄積されたオゾンの単位時間当たりの供給量：２Ｎｔ／２＝Ｎｔを加えた値２Ｎｔとなる。
【００３１】
また、ポンプ間欠運転期間Ｔｂでは、ポンプ２０が４秒間停止される間に、放電反応器３０では、定格値Ｎｔの３倍である３Ｎｔ分のオゾンが生成される。従って、その後、ポンプ２０が２秒間作動される間における単位時間当たりのオゾン供給量は、当該作動時における単位時間当たりに生成されるオゾン生成量Ｎｔに対し、蓄積されたオゾンの単位時間当たりの供給量：４Ｎｔ／２＝２Ｎｔを加えた値３Ｎｔとなる。
【００３２】
このように、ポンプ２０の間欠運転を行うことにより、単位時間当たりのオゾン供給量を定格値よりも一時的に大きくすることができる。これにより、ＮＯｘ排出量が限界値を超え、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えた場合であっても、オゾン供給装置３は、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【００３３】
図４は、ＮＯｘ排出量及びオゾン供給量の時間に対する変化を示すグラフである。図４（ａ）は、ＮＯｘ排出量の時間に対する変化を示すグラフであり、図４（ｂ）は、ＮＯｘ排出量に応じて供給されるオゾン供給量の時間に対する変化を示すグラフである。
【００３４】
図４（ａ）のグラフにも示すように、時刻ｔｐ１から時刻ｔｐ２までの間において、車両加速等により、ＮＯｘ排出量が平均ＮＯｘ排出量を大幅に超え、一時的に限界値を超えて増加したとする。このとき、要求オゾン供給量も定格値を一時的に超える。そこで、オゾン供給装置３は、エンジン１の運転状態に基づいて、ＮＯｘ排出量が限界値を超えることを予想すると、即ち、要求オゾン供給量が定格値を超えることを予想すると、ポンプ２０の間欠運転を開始する。図４に示す例では、時刻ｔｐ０（＜時刻ｔｐ１）において、オゾン供給装置３は、エンジン１の運転状態に基づいて、要求オゾン供給量が定格値を超えることを予想し、ポンプ２０の間欠運転を開始する。このようにすることで、時刻ｔｐ１〜ｔｐ２において、要求オゾン供給量が定格値Ｎｔを超えた場合であっても、オゾン供給装置３は要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【００３５】
なお、図３、図４に示す例では、ＮＯｘ排出量が限界値を超えることを予想した上で、ポンプ２０の間欠運転を開始するとしているが、これに限られるものではない。このようにする代わりに、ポンプ２０の間欠運転を常に行うとしても良いのは言うまでもない。
【００３６】
以上に述べたことから分かるように、第１実施形態では、オゾン供給装置３は、ポンプ２０の間欠運転を行って、放電反応器３０に供給されるガス流量を間欠的に制御している。これにより、ＮＯｘ排出量が限界値を超え、即ち、要求オゾン供給量が定格値Ｎｔを一時的に超えるような場合であっても、オゾン供給装置３は、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形に係るオゾン供給装置は、排気ガスへのオゾン供給が不要で、かつ、放電反応器の電源にかかっている負荷が所定値未満となっているときに、当該放電反応器にて高濃度のオゾンを生成して蓄積することとする。以下、図５を用いて具体的に説明する。
【００３８】
図５は、第２実施形態に係るオゾン供給装置が適用された車両１００ａの全体構成を概略的に示している。図５において、実線矢印はガスの流れを示し、破線矢印は信号の流れを示している。また、図５において、図１と同じ構成要素については、図１で付したのと同じ符号を付すこととし、詳細な説明を省略する。
【００３９】
図５に示すように、第２実施形態に係る車両１００ａでは、オゾン供給装置３ａは、放電反応器３０に対して、さらに、放電反応器３１が並列に設けられている。具体的には、通路８２に対して放電反応器３０を迂回する通路８４が設けられており、当該通路８４上に放電反応器３１が設けられている。放電反応器３０の上流側で、かつ、通路８４との分岐の下流側の通路８２には切替弁５１が設けられており、放電反応器３１の上流側で、かつ、当該分岐の下流側の通路８４には切替弁５２が設けられている。また、放電反応器３１の下流側の通路８４には切替弁５３が設けられている。これらの切替弁５１、５２、５３は、ガスの流量を調整するための調整弁であり、制御部１１により制御される。
【００４０】
次に、第２実施形態に係るオゾン供給装置３ａの制御方法について説明する。
【００４１】
排気ガスへのオゾン供給が必要で、かつ、要求オゾン供給量が定格値未満となっている場合には、切替弁５１が開き側に制御され、切替弁５２、５３が閉じ側に制御される。このとき、ポンプ３０からガスが放電反応器３０に供給され、放電反応器３０でオゾンが生成される。そして、放電反応器３０で生成されたオゾンがガスとともに排気通路８３に供給され、オゾンが排気ガスに供給される。
【００４２】
排気ガスへのオゾン供給が不要で、かつ、放電反応器３１の電源にかかっている負荷が所定値未満となっている場合には、切替弁５１、５３が閉じ側に制御され、切替弁５２が開き側に制御される。このとき、ポンプ３０からガスが放電反応器３１に供給されるものの、放電反応器３１から排気通路８３へのガスの供給は停止されるので、放電反応器３１にはガスが蓄積される。ここで、放電反応器８１において放電が行われると、オゾンが生成され、放電反応器３１におけるオゾン濃度が上昇する。なお、ここで、所定値は、予め実験などにより決められた適合値である。
【００４３】
排気ガスへのオゾン供給が必要で、かつ、要求オゾン供給量が定格値よりも大きくなった場合には、切替弁５１を開き側に制御するのに加え、切替弁５２、５３も開き側に制御する。これにより、放電反応器３０で生成されたオゾンだけでなく、放電反応器３１にて生成され蓄積されたオゾンもガスとともに排気通路８３に供給され、当該蓄積されたオゾンも排気ガスに供給される。このようにすることで、ＮＯｘ排出量が限界値を超え、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えたような場合であっても、オゾン供給装置３は、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【００４４】
各放電反応器におけるガス流量及び放電のタイミングについて図６のタイムチャートを用いて説明する。図６（ａ）は、放電反応器３１におけるガス流量の時間に対する変化を示し、図６（ｂ）は、放電反応器３０におけるガス流量の時間に対する変化を示している。図６（ｃ）は、放電反応器３１における放電電力の時間に対する変化を示し、図６（ｄ）は、放電反応器３０における放電電力の時間に対する変化を示している。以下、時系列的に順を追って説明する。
【００４５】
時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、排気ガスへのオゾン供給が不要で、かつ、放電反応器３１の電源にかかる負荷は所定値未満になっているとする。従って、時刻ｔ１において、制御部１１は、切替弁５１、５３を閉じ側に制御するとともに、切替弁５２を開き側に制御して、ポンプ２０からのガスを放電反応器３１に供給して蓄積する。そして、時刻ｔ２において、制御部１１は、放電反応器３１内の複数の電極間にパルス電圧を印加することにより、放電反応器３１内にてオゾンを生成して蓄積する。時刻ｔ３において、制御部１１は、放電反応器３１内の電極に対するパルス電圧の印加を停止して、放電反応器３１におけるオゾンの生成及び蓄積を完了する。
【００４６】
時刻ｔ４では、制御部１１は、エンジン１の運転状態に基づき、ＮＯｘの排出がされることを検出すると、別の言い方をすると、オゾンを排気ガスに供給すべきＮＯｘ排出量になっていることを検出すると、排気通路８３へのオゾンの供給を開始する。具体的には、制御部１１は、切替弁５１を開き側に制御するとともに、切替弁５２、５３を閉じ側に制御したままにして、ポンプ２０からのガスを放電反応器３０に供給する。これにより、放電反応器３０でオゾンが生成され、生成されたオゾンが排気通路８３に供給される。なお、このときの要求オゾン供給量は定格値以下になっているものとする。
【００４７】
時刻ｔ５では、ＮＯｘ排出量は限界値を超え、要求オゾン供給量は定格値を超える。制御部１１は、エンジン１の運転状態に基づいて、ＮＯｘ排出量が限界値を超えることを予想すると、即ち、要求オゾン供給量が定格値を超えることを予想すると、切替弁５１を開き側に制御するとともに、切替弁５２、５３についても開き側に制御する。これにより、放電反応器３０で生成されたオゾンだけでなく、放電反応器３１にて生成され蓄積されたオゾンも、排気ガスに供給される。このようにすることで、ＮＯｘ排出量が限界値を超えて、要求オゾン供給量が定格値を超えた場合であっても、要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。
【００４８】
時刻ｔ６では、ＮＯｘ排出量は限界値以下となり、要求オゾン供給量は定格値以下となる。制御部１１は、エンジン１の運転状態に基づいて、ＮＯｘ排出量が限界値以下になることを予想すると、即ち、要求オゾン供給量が定格値以下になることを予想すると、切替弁５１を開き側に制御した状態で、切替弁５２、５３を閉じ側に制御して、放電反応器３０で生成されたオゾンのみを排気通路８３に供給する。時刻ｔ７では、制御部１１は、エンジン１の運転状態に基づいて、排気通路８３へのオゾンの供給を停止する。具体的には、制御部１１は、切替弁５１を閉じ側に制御して、排気ガスへのオゾンの供給を停止する。
【００４９】
時刻ｔ８以降では、上述した時刻ｔ１から時刻ｔ７の間で行われる制御と同様の制御が繰り返し行われる。具体的には、時刻ｔ８から時刻ｔ１０の間では、排気ガスへのオゾン供給が必要で、かつ、放電反応器３１の電源にかかる負荷は所定値未満になっているので、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間までに行われる制御と同様の制御が行われる。具体的には、時刻ｔ８において、制御部１１は、切替弁５１、５３を閉じ側に制御するとともに、切替弁５２を開き側に制御して、ポンプ２０からのガスを放電反応器３１に供給して蓄積する。そして、時刻ｔ９において、制御部１１は、放電反応器３１内の複数の電極間にパルス電圧を印加することにより、放電反応器３１内にてオゾンを生成して蓄積する。時刻ｔ１０において、制御部１１は、放電反応器３１内の電極に対するパルス電圧の印加を停止して、放電反応器３１におけるオゾンの生成及び蓄積を終了する。
【００５０】
以上に述べたことから分かるように、第２実施形態に係るオゾン供給装置３ａは、排気ガスへのオゾン供給が不要で、かつ、放電反応器３１の電源にかかっている負荷が所定値未満となっているときに、切替弁５３を閉じ側に制御して、放電反応器３１から排気通路８３へのガスの供給を停止する。これにより、放電反応器３１でオゾンが蓄積されて、高濃度のオゾンが生成されることになり、要求オゾン供給量が定格値を一時的に超えたような場合であっても、オゾン供給装置３ａは、当該要求オゾン供給量分のオゾンを排気ガスに供給することが可能となる。なお、上述の第２実施形態では、切替弁５３を閉じ側に制御して、放電反応器３１から排気通路８３へのガスの供給を停止するとしているが、これに限られるものではない。放電反応器３１から排気通路８３へのガスの供給を完全に停止する代わりに、ガスの供給量を制限するとしても良いのは言うまでもない。
【００５１】
［変形例］
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。
【００５２】
例えば、上述の第１及び第２実施形態に係るオゾン供給装置の制御方法を組み合わせるとしても良い。例えば、第２実施形態において、放電反応器３０へガスを供給して、放電反応器３０にて生成されたオゾンを排気ガスに供給する際において、または、さらに加えて、放電反応器３１にもガスを供給して、放電反応器３１にて蓄積されたオゾンを排気ガスに供給する際において、制御部１１は、ポンプ２０を間欠運転するとしても良い。これにより、より多くのオゾンを一時的に排気ガスに供給することが可能となる。
【００５３】
また、上述の第２実施形態に係るオゾン供給装置３ａでは、放電反応器３０、３１を有するとしているがこれに限られるものではない。このようにする代わりに、オゾン供給装置３ａは、放電反応器３１のみを有するとしても良い。
【００５４】
また、上述の各実施形態では、排気浄化装置２として、ＮＯｘ吸蔵還元触媒が用いられるとしているが、これに限られるものではないのは言うまでもない。例えば、エンジン１がディーゼルエンジンの場合には、排気浄化装置２として、ＮＯｘ吸蔵還元触媒の代わりに、酸化触媒及びＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が用いられるとしても良い。酸化触媒は、排気中に含まれるＣＯ、ＨＣ（主としてＳＯＦ）及びＮＯ等を酸化可能に構成された触媒である。ＤＰＦは、排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕捉可能に構成されたフィルタである。このような排気浄化装置２に対して、排気ガスとともに、オゾン供給装置３、３ａよりオゾンを供給した場合にも、オゾンの酸化力が高いため、酸化触媒の機能を向上させることができる。
【００５５】
また、上述の各実施形態では、制御部１１は、エンジン１の運転状態に基づいてＮＯｘ排出量を求め、当該ＮＯｘ排出量に基づいて要求オゾン供給量を求めるとしているが、これに限られない。このようにする代わりに、排気浄化装置２の上流側の排気通路８３に、ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサが設けられるとし、制御部１１は、当該ＮＯｘセンサからの検出信号に基づいてＮＯｘ排出量を求め、当該ＮＯｘ排出量に基づいて要求オゾン供給量を求めるとしても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１  エンジン
２  排気浄化装置
３  オゾン供給装置
４  クランク角センサ
５  アクセル開度センサ
１１  制御部
２０  ポンプ
３０  放電反応器
【図１】
2011213560.tif 000003
【図２】
2011213560.tif 000004
【図３】
2011213560.tif 000005
【図４】
2011213560.tif 000006
【図５】
2011213560.tif 000007
【図６】
2011213560.tif 000008