(57)【要約】【課題】ＮＯｘの還元される効率を高めることができる排気浄化装置、および、排気浄化システムを提供する。【解決手段】エンジンからの排気に含まれるＮＯｘを還元する還元触媒２３と、メタンの改質によって生成された還元剤を還元触媒２３に供給する改質触媒２２と、改質触媒２２にオゾンを供給するオゾン供給部とを備える。改質触媒２２は、メタンとオゾンとからメタンの酸化によって還元剤を生成する反応を促し、還元触媒２３は、還元剤によるＮＯｘの還元を促す。【選択図】図１
2015001193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物を還元する還元触媒と、
炭化水素を改質する改質触媒を有し、前記炭化水素の改質によって生成された還元剤を前記還元触媒に供給する還元剤供給部と、
前記改質触媒にオゾンを供給するオゾン供給部と、を備え、
前記改質触媒は、
前記オゾンによる前記炭化水素の酸化によって前記還元剤を生成する反応を促し、
前記還元触媒は、
前記還元剤による前記窒素酸化物の還元を促す
排気浄化装置。
【請求項２】
前記還元触媒と前記改質触媒とは、前記排気の流れる排気通路の途中に配置され、
前記炭化水素は、前記排気に含まれる炭化水素を含み、
前記オゾン供給部は、前記排気通路における前記改質触媒の上流から前記排気中に前記オゾンを供給し、
前記改質触媒での酸化は、前記排気中の前記オゾンによる前記炭化水素の酸化を含む
請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記改質触媒の上流から前記排気に炭化水素を更に添加する炭化水素添加部を備え、
前記改質触媒での酸化は、前記炭化水素添加部から添加された炭化水素に対する前記オゾンによる酸化を含む
請求項１または２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記還元剤供給部は、
前記排気の流れる排気通路の外側に配置されて前記改質触媒を収容し、かつ、前記排気通路の途中に接続される還元剤生成室を備え、
前記オゾン供給部は、前記還元剤生成室に前記オゾンを供給し、
前記還元剤生成室に炭化水素を供給する炭化水素供給部を更に備え、
前記還元触媒は、前記排気通路にて前記還元剤生成室が接続される部位よりも下流に配置され、
前記還元剤供給部は、
前記還元剤生成室にて生成された前記還元剤を前記排気中に供給する
請求項１から３のいずれか１つに記載の排気浄化装置。
【請求項５】
エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物を還元する還元触媒と、
炭化水素を改質する改質触媒を有し、前記炭化水素の改質によって生成された還元剤を前記還元触媒に供給する還元剤供給部と、
前記改質触媒にオゾンを供給するオゾン供給部と、
前記オゾン供給部の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
相互に異なるタイミングで前記炭化水素の量と前記改質触媒における前記還元剤の生成効率とを取得し、
前記改質触媒における前記還元剤の生成効率が相互に等しいときには、前記炭化水素の量が高いほどオゾンの要求供給量を高くする算出部を備え、
前記オゾン供給部は、
前記算出部が算出した前記要求供給量以上で前記オゾンを供給する
排気浄化システム。
【請求項６】
前記算出部が第１算出部であり、
前記制御部は、
相互に異なるタイミングで前記窒素酸化物の排出量と前記還元触媒における前記窒素酸化物の還元効率とを取得し、
前記還元触媒における前記窒素酸化物の還元効率が相互に等しいときに、前記窒素酸化物の排出量が高いほどオゾンの要求供給量を高くする第２算出部を更に備え、
前記オゾン供給部は、
前記第１算出部が算出した要求供給量と前記第２算出部が算出した要求供給量とを加算した供給量で前記オゾンを供給する
請求項５に記載の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、エンジンの排気を浄化する排気浄化装置、および、排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに接続された排気通路には、排気中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）を浄化する排気浄化装置が搭載されている。排気浄化装置は、例えば、排気中に炭化水素を供給する供給弁と、ＮＯｘを還元する触媒であるＨＣ−ＳＣＲ触媒とを備え、炭化水素を還元剤として用いることによってＮＯｘを窒素に還元する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７５６１０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、排気浄化装置では、通常、排気中に供給される炭化水素としてエンジンに供給される燃料が用いられ、燃料には、アルカン等の炭化水素が含まれる。アルカンは安定な物質であるため、ＨＣ−ＳＣＲ触媒での還元反応が進みにくい。それゆえに、より高い効率でＮＯｘを還元することのできる排気浄化装置が求められている。
【０００５】
本開示の技術は、ＮＯｘの還元される効率を高めることができる排気浄化装置、および、排気浄化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の技術における排気浄化装置の一態様は、エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物を還元する還元触媒と、炭化水素を改質する改質触媒を有し、前記炭化水素の改質によって生成された還元剤を前記還元触媒に供給する還元剤供給部と、前記改質触媒にオゾンを供給するオゾン供給部と、を備える。前記改質触媒は、前記オゾンによる前記炭化水素の酸化によって前記還元剤を生成する反応を促し、前記還元触媒は、前記還元剤による前記窒素酸化物の還元を促す。
【０００７】
本開示の技術における排気浄化装置の一態様によれば、炭化水素よりも反応性の高い還元剤が、還元触媒での還元反応に用いられるため、炭化水素を還元反応に用いる構成と比べて、炭化水素の単位流量あたりに還元される窒素酸化物の量が大きくなる。すなわち、窒素酸化物の還元される効率が高められる。
【０００８】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様は、前記還元触媒と前記改質触媒とは、前記排気の流れる排気通路の途中に配置され、前記炭化水素が、前記排気に含まれる炭化水素を含み、前記オゾン供給部は、前記排気通路における前記改質触媒の上流から前記排気中に前記オゾンを供給し、前記改質触媒での酸化は、前記排気中の前記オゾンによる前記炭化水素の酸化を含む。
【０００９】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様によれば、排気中の炭化水素から還元剤が生成されるため、窒素酸化物が還元される前に、排気中では炭化水素の酸化が進む。それゆえに、排気浄化装置を出る排気では、排気浄化装置に入る排気と比べて、窒素酸化物の他に、炭化水素も少ない。
【００１０】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様は、前記改質触媒の上流から前記排気に炭化水素を更に添加する炭化水素添加部を備え、前記改質触媒での酸化は、前記炭化水素添加部から添加された炭化水素に対する前記オゾンによる酸化を含む。
【００１１】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様によれば、排気中の炭化水素のみが還元剤の生成に用いられる構成と比べて、排気中に含まれる炭化水素の量を大きくすることができるため、炭化水素が足りないために窒素酸化物が還元されないことが抑えられる。
【００１２】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様は、前記還元剤供給部が、前記排気の流れる排気通路の外側に配置されて前記改質触媒を収容し、かつ、前記排気通路の途中に接続される還元剤生成室を備え、前記オゾン供給部は、前記還元剤生成室に前記オゾンを供給し、前記還元剤生成室に炭化水素を供給する炭化水素供給部を更に備える。前記還元触媒は、前記排気通路にて前記還元剤生成室が接続される部位よりも下流に配置され、前記還元剤供給部は、前記還元剤生成室にて生成された前記還元剤を前記排気中に供給する。
【００１３】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様によれば、排気通路とは異なる還元剤生成室にて還元剤を生成する反応が行われるため、還元剤の生成反応が、排気の温度や流れの影響を受けない。それゆえに、還元剤の生成反応が排気通路の中でのみ行われる構成と比べて、還元剤の生成が安定に行われる。結果として、還元触媒での窒素酸化物の還元反応が、排気の状態に影響されにくくなる。
【００１４】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様は、エンジンからの排気に含まれる窒素酸化物を還元する還元触媒と、炭化水素を改質する改質触媒を有し、前記炭化水素の改質によって生成された還元剤を前記還元触媒に供給する還元剤供給部と、前記改質触媒にオゾンを供給するオゾン供給部と、前記オゾン供給部の駆動を制御する制御部と、を備える。前記制御部は、相互に異なるタイミングで前記炭化水素の量と前記改質触媒における前記還元剤の生成効率とを取得し、前記改質触媒における前記還元剤の生成効率が相互に等しいときには、前記炭化水素の量が高いほどオゾンの要求供給量を高くする算出部を備える。前記オゾン供給部は、前記算出部が算出した前記要求供給量以上で前記オゾンを供給する。
【００１５】
本開示の技術における排気浄化システムの一態様によれば、相互に異なるタイミングで取得された改質触媒の効率が相互に等しいときに、算出部は、炭化水素の供給量が高いほど、算出するオゾンの要求供給量を高くする。そのため、炭化水素の量が高くなってもオゾンの供給量を高くしない構成と比べて、オゾンの供給量が足りないために、還元剤の生成反応、ひいては、窒素酸化物の還元反応が起こりにくくなることが抑えられる。
【００１６】
本開示の技術における排気浄化装置の他の態様は、前記算出部が第１算出部であり、前記制御部は、相互に異なるタイミングで前記窒素酸化物の排出量と前記還元触媒における前記窒素酸化物の還元効率とを取得し、前記還元触媒における前記窒素酸化物の還元効率が相互に等しいときに、前記窒素酸化物の排出量が高いほどオゾンの要求供給量を高くする第２算出部を更に備える。前記オゾン供給部は、前記第１算出部が算出した要求供給量と前記第２算出部が算出した要求供給量とを加算した供給量で前記オゾンを供給する。
【００１７】
還元触媒での還元反応を進めやすくする上では、窒素酸化物と還元剤との反応の前に、窒素酸化物が酸化されることが好ましい。
本開示の技術における排気浄化システムの他の態様によれば、相互に異なるタイミングで取得された還元触媒における窒素酸化物の還元効率が相互に等しいときに、窒素酸化物の排出量が高いほどオゾンの要求供給量を高くする。加えて、オゾン供給部が、第１算出部および第２算出部の両方の算出結果を加算した供給量でオゾンを供給する。そのため、第２算出部を備えていない構成や、窒素酸化物の排出量が高くなってもオゾンの供給量を高くしない構成と比べて、オゾンの供給量が足りないために、窒素酸化物の酸化反応、ひいては、窒素酸化物の還元反応がおこりにくくなることが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の第１実施形態における排気浄化装置の概略構成をエンジンとともに示す構成図である。
【図２】本開示の第１実施形態における排気浄化システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図３】制御部が備える算出部での要求供給量の算出の形態を示す演算ブロック図である。
【図４】本開示の第２実施形態における排気浄化装置の構成の一部を概略的に示す構成図である。
【図５】本開示の第２実施形態における算出部での算出の形態の一部を示す演算ブロック図である。
【図６】本開示の第３実施形態における排気浄化装置の構成の一部を概略的に示す構成図である。
【図７】第１オゾン量算出部での算出の形態を示す演算ブロック図である。
【図８】第２オゾン量算出部での算出の形態を示す演算ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
図１から図３を参照して、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第１実施形態を説明する。以下では、排気浄化装置の構成、排気浄化システムが備える制御部の構成、算出部での算出の形態の順に説明する。
【００２０】
［排気浄化装置の構成］
図１を参照して排気浄化装置の構成を排気浄化装置が搭載されるエンジンとともに説明する。
【００２１】
図１に示されるように、炭化水素供給部の一例であるエンジン１０に接続された排気通路１１の途中には、排気浄化装置２０が搭載され、排気浄化装置２０は、排気通路１１を流れる排気中の炭化水素の酸化や窒素酸化物（以下、ＮＯｘ）の還元を行う。すなわち、排気浄化装置２０は、排気通路１１を流れる排気を浄化する。
【００２２】
エンジン１０の燃料には、例えば天然ガスが用いられ、天然ガスは、圧縮された気体状の天然ガス（ＣＮＧ）であってもよいし、液体状の天然ガス（ＬＮＧ）であってもよい。天然ガスの主成分は炭化水素の一例であるメタンであり、天然ガスには、例えば、同じく炭化水素の一例であるエタン、プロパン、ブタン、ペンタン等のメタン以外のアルカン、窒素、および、水等が含まれる。天然ガスには、例えば、１００ｍｏｌ当たりに８０ｍｏｌ以上のメタンが含まれている。そのため、排気通路１１を流れる排気には、例えば、未燃のメタン、炭素酸化物、ＮＯｘ、水等が主に含まれる。
【００２３】
排気浄化装置２０は筒状の筐体２１を備え、筐体２１内には、改質触媒２２、および、還元触媒２３が、排気の流入口２１ａに近い側から排気通路１１の延びる方向に沿って順に並んでいる。還元触媒２３にて触媒として機能する材料には、銀およびアルミナ、あるいは、銀およびゼオライトが用いられる。なお、筐体２１と改質触媒２２とが、還元触媒２３に還元剤を供給する還元剤供給部の一例である。
【００２４】
筐体２１には、オゾン供給弁２４が取り付けられ、オゾン供給弁２４の供給口は、排気の流れにおいて改質触媒２２の上流、例えば、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと改質触媒２２との間に配置されている。オゾン供給弁２４には、例えば、放電によって酸素からオゾンを生成するオゾン生成部２５が接続されている。オゾン供給弁２４は、オゾン生成部２５にて生成されたオゾンを筐体２１内に供給する。なお、第１実施形態では、オゾン供給弁２４が、改質触媒２２にオゾンを供給するオゾン供給部の一例である。
【００２５】
筐体２１には、燃料添加弁２６が取り付けられ、燃料添加弁２６の供給口は、オゾン供給弁２４の供給口と同様、排気の流れにおいて改質触媒２２の上流、例えば、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと改質触媒２２との間に配置されている。燃料添加弁２６は、例えば、エンジン１０に天然ガスを供給する燃料タンクに接続され、燃料添加弁２６は、天然ガスを筐体２１内の排気に供給する。これにより、燃料添加弁２６は、エンジン１０から排出されたメタンを含む排気に対して更にメタンを供給する。燃料添加弁２６は、炭化水素添加部の一例である。
【００２６】
排気浄化装置２０では、改質触媒２２が、排気中のＮＯｘを還元する還元剤であるホルムアルデヒドの生成反応を促す。ホルムアルデヒドは、オゾン供給弁２４から改質触媒２２に供給されたオゾンが、排気中のメタン、および、燃料添加弁２６から供給されたメタンの少なくとも一方を酸化することによって生成される。
【００２７】
改質触媒２２は、以下の反応式（１）から反応式（４）で示される反応を促す。改質触媒２２の表面では、特に、反応式（１）と反応式（２）とに示される反応が進行する。そして、排気浄化装置２０では、ホルムアルデヒドが生成され、かつ、排気中の一酸化炭素が酸化されることで、二酸化炭素が生成される。
【００２８】
Ｏ３  ＋  ｅ−  →  Ｏ−  ＋  Ｏ２              （１）
ＣＨ４  ＋  Ｏ−  →  ＯＨ−  ＋  ＣＨ３・      （２）
ＣＨ３・  ＋  Ｏ２  →  ＣＨ２Ｏ  ＋  ＨＯ・    （３）
ＣＯ  ＋  ２ＨＯ・  →  ＣＯ２  ＋  Ｈ２Ｏ      （４）
還元触媒２３では、ＮＯｘが、改質触媒２２で生成されたホルムアルデヒドによって窒素に還元される。なお、還元触媒２３にてＮＯｘが還元される上では、ＮＯｘ、特に、ＮＯｘの１つである一酸化窒素がオゾンによって二酸化窒素に酸化されることが好ましい。
【００２９】
排気浄化装置２０では、オゾン供給弁２４から改質触媒２２に供給されたオゾンがメタンを酸化することによって、メタンよりもＮＯｘとの反応性が高い還元剤の一例であるホルムアルデヒドが生成される。そして、還元触媒２３では、ホルムアルデヒドを用いてＮＯｘが還元されるため、ホルムアルデヒドに比べて安定なアルカンを還元剤として用いる構成と比べて、改質触媒２２に供給されたメタンの単位流量あたりのＮＯｘの還元量が大きくなる、すなわち、ＮＯｘの還元される効率が高くなる。また、還元触媒２３は、ホルムアルデヒドの生成反応にあわせて、一酸化炭素の酸化反応も促すため、排気浄化装置２０によれば、排気浄化装置２０を出た排気中の一酸化炭素の量を排気浄化装置２０に入る排気中の一酸化炭素の量よりも小さくすることもできる。
【００３０】
加えて、排気浄化装置２０では、排気中のメタンのみがホルムアルデヒドの生成に用いられる場合には、排気中のメタンがホルムアルデヒドの生成に用いられることで、ＮＯｘが還元される前に、メタンの酸化が進む。そのため、排気浄化装置２０から出る排気では、排気浄化装置２０に入る排気と比べて、ＮＯｘの他に、メタンも少ない。
【００３１】
［制御部の構成］
図２を参照して排気浄化システムが備える制御部の構成を説明する。なお、排気浄化システムは、上述した排気浄化装置２０と、オゾン供給弁２４の駆動を制御する制御部とを備えている。また、制御部を構成する各機能部は、排気浄化プログラム、論理回路や演算回路などのハードウェア、あるいは、これらの複合構成によって具体化される。
【００３２】
図２に示されるように、制御部１０Ｃは、各種の情報を取得する取得部３０、オゾン供給弁２４に要求されるオゾンの供給量である要求供給量を算出する算出部４０、および、算出部４０の算出値に基づき生成された制御信号を出力する出力部５０を備えている。制御部１０Ｃは、取得部３０を通じて、要求供給量の算出に必要な測定値、あるいは、推定値を入力値として取得する。
【００３３】
取得部３０は、例えば、エンジン１０の吸入空気量、排気中のＮＯｘ濃度、還元触媒２３の温度、エンジン１０の回転数、エンジン１０のトルク、および、改質触媒２２の温度の各々の測定値または推定値を取得する。これらの値は、各値を測定するセンサーの出力する値であってもよいし、制御部１０Ｃ以外の他の処理部によって処理された値であってもよい。また、各値は、所定の制御周期ごとに取得される構成であってもよいし、制御部１０Ｃからの要求に応じて、制御部１０Ｃ以外の他の処理部から取得される構成でもよい。
【００３４】
算出部４０は、第１算出部の一例である第１オゾン量算出部４０Ａ、および、第２算出部の一例である第２オゾン量算出部４０Ｂを備えている。第１オゾン量算出部４０Ａは、改質触媒２２に対するメタンの供給量を用いて、メタンの改質に必要なオゾンの量である改質オゾン量を算出する。第２オゾン量算出部４０Ｂは、エンジン１０からのＮＯｘの排出量を用いて、ＮＯｘの酸化に必要なオゾンの量である酸化オゾン量を算出する。上述した要求供給量は、例えば、改質オゾン量と酸化オゾン量との加算値である。
【００３５】
制御部１０Ｃには、駆動部２４Ｄが接続され、駆動部２４Ｄには、オゾン供給弁２４が接続されている。駆動部２４Ｄは、オゾン供給弁２４を駆動するための駆動信号を生成し、駆動部２４Ｄは、駆動信号を生成するときに、制御部１０Ｃから出力される要求供給量に応じた駆動量でオゾン供給弁２４を駆動するための駆動信号を生成する。オゾン供給弁２４は、駆動部２４Ｄから出力される駆動信号に応じた駆動量で駆動することによって、要求供給量に略等しい量のオゾンを改質触媒２２に供給する。
【００３６】
［算出の形態］
図３を参照して、第１オゾン量算出部４０Ａにおける算出の形態の一例と、第２オゾン量算出部４０Ｂにおける算出の形態の一例とを説明する。なお、第１オゾン量算出部４０Ａおよび第２オゾン量算出部４０Ｂにてオゾン量が算出されるときには、制御部１０Ｃの取得部３０が、オゾン量の算出に必要な値として回転数、トルク、ＮＯｘ濃度、改質触媒の温度、吸入空気量、および、還元触媒温度を取得する。
【００３７】
図３に示されるように、第１オゾン量算出部４０Ａは、メタン排出量算出部４１、燃料算出部４２、改質触媒効率算出部４３、および、改質オゾン量算出部４４を備えている。
第１オゾン量算出部４０Ａでは、メタン排出量算出部４１が、回転数とトルクとを用いて排気中のメタンの排出量を算出する。メタン排出量算出部４１は、例えば、回転数とトルクとをメタン排出量算出マップに適用して排気中のメタンの排出量を算出する。なお、メタン排出量算出マップは、予め実験等に基づき作成されて制御部１０Ｃの記憶部に格納されている。
【００３８】
燃料算出部４２は、ＮＯｘ濃度と、メタン排出量算出部４１の算出したメタンの排出量とを用いて燃料添加弁２６から排気に供給する燃料の噴射量を算出する。より詳しくは、燃料算出部４２は、排気中に含まれるＮＯｘの量に対して、同じく排気中のメタンから生成されるホルムアルデヒドの量が、排気中のＮＯｘの全てを還元可能な量に満たないときに、メタンの不足分を補う燃料の噴射量を算出する。燃料算出部４２は、例えば、ＮＯｘの排出量に対する生成されるホルムアルデヒドの量が小さいほど、高い燃料の噴射量を算出する。改質触媒効率算出部４３は、改質触媒２２の温度を用いて改質触媒２２の反応効率である改質触媒２２における還元剤の生成効率を算出する。
【００３９】
同じく第１オゾン量算出部４０Ａでは、改質オゾン量算出部４４が、メタンの排出量、燃料の噴射量、および、改質触媒２２の反応効率を用いて改質触媒２２に供給するオゾンの量である改質オゾン量を算出する。取得部３０が相互に異なるタイミングで取得した改質触媒２２の温度が相互に等しいときには、言い換えれば、相互に異なるタイミングで算出された改質触媒２２の反応効率が相互に等しいときには、改質オゾン量算出部４４は、以下のように改質オゾン量を算出する。すなわち、改質オゾン量算出部４４は、メタンの排出量と燃料の噴射量との和であるメタンの供給量が高いほど、高い改質オゾン量を算出する。
【００４０】
第２オゾン量算出部４０Ｂは、ＮＯｘ排出量算出部４５、還元触媒効率算出部４６、および、酸化オゾン量算出部４７を備えている。第２オゾン量算出部４０Ｂでは、ＮＯｘ排出量算出部４５が、吸入空気量とＮＯｘ濃度とを用いてＮＯｘの排出量を算出し、還元触媒効率算出部４６が、還元触媒２３の温度を用いて還元触媒２３の反応効率である還元触媒２３におけるＮＯｘの還元効率を算出する。酸化オゾン量算出部４７は、ＮＯｘの排出量と還元触媒２３の反応効率とを用いて還元触媒２３に供給するオゾンの量である酸化オゾン量を算出する。取得部３０が相互に異なるタイミングで取得した還元触媒２３の温度が相互に等しいときには、言い換えれば、相互に異なるタイミングで算出された還元触媒２３の反応効率が相互に等しいときには、酸化オゾン量算出部４７は、以下のように酸化オゾン量を算出する。すなわち、酸化オゾン量算出部４７は、ＮＯｘの排出量が高いほど、高い酸化オゾン量を算出する。
【００４１】
制御部１０Ｃは、第１オゾン量算出部４０Ａの算出結果である改質オゾン量と、第２オゾン量算出部４０Ｂの算出結果である酸化オゾン量とを制御周期ごとに算出し、オゾン量算出部４８は、改質オゾン量と酸化オゾン量との加算値を要求供給量として算出して出力する。
【００４２】
次に、排気浄化装置、および、排気浄化システムの作用を説明する。
第１オゾン量算出部４０Ａは、相互に異なるタイミングで算出された改質触媒２２の反応効率が相互に等しいときに、メタンの供給量が高いほど、算出するオゾンの供給量を高くする。そのため、複数の改質触媒２２の温度が相互に等しく、かつ、メタンの供給量が高くなってもオゾンの供給量を高くしない構成と比べて、オゾンの供給量が足りないために、還元剤の生成反応、ひいては、ＮＯｘの還元反応が起こりにくくなることが抑えられる。
【００４３】
また、第２オゾン量算出部４０Ｂは、相互に異なるタイミングで算出された還元触媒２３の温度が相互に等しいときに、ＮＯｘの排出量が高いほど、算出するオゾンの供給量を高くする。加えて、オゾン供給弁２４が、第１オゾン量算出部４０Ａおよび第２オゾン量算出部４０Ｂの両方の算出結果を加算した供給量でオゾンを供給する。そのため、第２オゾン量算出部４０Ｂを備えていない構成や、複数の還元触媒２３の温度が相互に等しく、かつ、ＮＯｘの排出量が高くなってもオゾンの供給量を高くしない構成と比べて、以下の状態になることが抑えられる。すなわち、オゾンの供給量が足りないために、ＮＯｘの酸化反応、ひいては、ＮＯｘの還元反応がおこりにくくなることが抑えられる。
【００４４】
以上説明したように、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第１実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）メタンよりも反応性の高い還元剤が、還元触媒２３での還元反応に用いられるため、メタンを還元反応に用いる構成と比べて、メタンの単位流量当たりに還元されるＮＯｘの量が大きくなる。すなわち、ＮＯｘの還元される効率が高められる。
【００４５】
（２）排気中のメタンから還元剤が生成されるため、ＮＯｘが還元される前に、排気中では炭化水素の酸化が進む。それゆえに、排気中のメタンのみが還元剤の生成に用いられる場合には、排気浄化装置２０を出る排気では、排気浄化装置２０に入る排気と比べて、ＮＯｘの他に、メタンも少ない。
【００４６】
（３）排気中のメタンのみが還元剤の生成に用いられる構成と比べて、燃料添加弁２６により排気中に含まれるメタンの量を大きくすることができるため、メタンが足りないためにＮＯｘが還元されないことが抑えられる。
【００４７】
（４）相互に異なるタイミングで算出された改質触媒２２における還元剤の生成効率が相互に等しく、かつ、メタンの量が高くなってもオゾンの要求供給量を高くしない構成と比べて、オゾンの供給量が足りないために、還元剤の生成反応、ひいては、ＮＯｘの還元反応が起こりにくくなることが抑えられる。
【００４８】
（５）第２オゾン量算出部４０Ｂを備えていない構成や、相互に異なるタイミングで算出された還元触媒２３における窒素酸化物の還元効率が相互に等しく、かつ、ＮＯｘの排出量が高くなっても算出するオゾンの供給量を高くしない構成と比べて、以下の状態になることが抑えられる。すなわち、オゾンの供給量が足りないために、ＮＯｘの酸化反応、ひいては、ＮＯｘの還元反応がおこりにくくなることが抑えられる。
【００４９】
［第２実施形態］
図４および図５を参照して、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態と比べて、還元剤の生成に関わる構成が異なる。そのため、以下では、こうした相違点について詳しく説明する。
【００５０】
［排気浄化装置の構成］
図４を参照して排気浄化装置の構成を説明する。なお、図４では、排気通路が接続されるエンジンの図示が省略され、かつ、図１と同等の構成には同一の符号が付されている。
【００５１】
図４に示されるように、排気浄化装置６０は、第１実施形態と同様、排気通路１１の途中に配置された筒状の筐体２１を備え、排気通路１１内には、還元触媒２３が配置されている。
【００５２】
筐体２１には、還元剤供給弁６１が取り付けられ、還元剤供給弁６１の供給口は、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと還元触媒２３との間に配置されている。還元剤供給弁６１には、筐体２１とは異なる還元剤生成室６２が接続され、還元剤生成室６２内には、改質触媒６３と、改質触媒６３の温度を調節する温調部６４とが配置されている。還元剤生成室６２は、排気通路１１の外側に配置され、かつ、排気通路１１の途中に還元剤供給弁６１を通じて接続されている。温調部６４は、例えば、改質触媒６３を加熱するヒーターでもよいし、改質触媒６３の温度を所定の温度に保つ熱交換機構でもよい。
【００５３】
還元剤生成室６２には、オゾン供給部の一例であるオゾン生成部６５と、炭化水素供給部の一例である燃料供給部６６とが接続され、オゾン生成部６５および燃料供給部６６の各々は、例えば、還元剤生成室６２に接続される前に共通する配管に接続される。なお、オゾン生成部６５および燃料供給部６６は、個別の配管によって還元剤生成室６２に接続されてもよい。
【００５４】
なお、第２実形態では、還元剤供給弁６１、還元剤生成室６２、および、改質触媒６３が還元剤供給部の一例を構成している。
排気浄化装置６０では、オゾン生成部６５にて生成されたオゾンと、燃料供給部６６からの燃料が、還元剤生成室６２に供給される。そして、還元剤生成室６２内に配置された改質触媒６３が、オゾンによるメタンの酸化によって還元剤であるホルムアルデヒドを生成する反応を促し、還元剤供給弁６１が、還元触媒２３に還元剤を供給する。
【００５５】
排気浄化装置６０では、改質触媒６３の配置される還元剤生成室６２が筐体２１とは別に設けられることにより、還元剤生成室６２には、エンジン１０からの排気が供給されない。そのため、上述した反応式（１）から反応式（４）で示される反応が、排気の温度や流れの影響を受けない。それゆえに、改質触媒が筐体２１内に配置される構成と比べて、還元剤の生成量が、排気の状態によって左右されない。結果として、還元触媒２３が排気の通路に配置される構成と比べて、排気の状態によって還元触媒２３の温度や、改質触媒２２へのメタンおよびオゾンの供給が影響されないために、排気の状態によってＮＯｘの還元反応が起こりにくくなることが抑えられる。
【００５６】
また、還元剤生成室６２にて還元剤が生成されるときには、温調部６４が改質触媒６３の温度を制御する。温調部６４は、例えば、改質触媒６３の温度をオゾンの分解される温度未満に制御することが好ましい。これにより、改質触媒６３の温度がオゾンの分解される温度よりも高い場合と比べて、上述した反応式（１）でのオゾンの量が多くなるため、生成されるホルムアルデヒドの量も多くなる。つまり、温調部６４によれば、改質触媒６３の温度が調節されることによって、還元剤生成室６２内に供給されるオゾンの単位流量あたりにホルムアルデヒドが生成される量が大きくなる。
【００５７】
筐体２１内では、還元触媒２３が、還元剤による排気中のＮＯｘの還元反応を促す。
［算出の形態］
図５を参照して排気浄化システムが備える制御部の構成を説明する。なお、第２実施形態の算出の形態は、第１実施形態の算出の形態と比べて、改質触媒６３に供給される改質オゾン量の算出に関わる算出の形態が異なる。そのため、図５には、算出部４０のうち、改質オゾン量を算出する第１オゾン量算出部４０Ａのみが示され、それ以外の構成であって第１実施形態と共通する構成の図示が省略されている。また、図５では、第１実施形態と同等の構成に対して同一の符号が付されている。
【００５８】
図５に示されるように、第１オゾン量算出部４０Ａは、燃料算出部７１、改質触媒効率算出部４３、および、改質オゾン量算出部７２を備えている。燃料算出部７１は、ＮＯｘ濃度を用いて燃料供給部６６から還元剤生成室６２に供給する燃料の供給量を算出する。つまり、第２実施形態の制御部１０Ｃは、排気中のメタンの量を加味することなく、排気中のＮＯｘを還元するための燃料の量を算出する。燃料算出部７１は、ＮＯｘ濃度が高いほど、高い燃料の供給量を算出する。改質触媒効率算出部４３は、第１実施形態と同様、改質触媒２２の温度を用いて改質触媒２２の反応効率を算出する。
【００５９】
改質オゾン量算出部７２は、燃料の供給量、および、改質触媒２２の反応効率を用いて改質触媒２２に供給するオゾンの量である改質オゾン量を算出する。取得部３０が相互に異なるタイミングで取得した改質触媒２２の温度が相互に等しいときには、言い換えれば、相互に異なるタイミングで算出された改質触媒２２の反応効率が相互に等しいときには、改質オゾン量算出部７２は、以下のように改質オゾン量を算出する。すなわち、改質オゾン量算出部７２は、燃料の供給量、すなわち、メタンの供給量が高いほど、高い改質オゾン量を算出する。
【００６０】
なお、改質オゾン量算出部７２の算出したオゾンの量は、第１実施形態と同様、オゾン量算出部４８による要求供給量の算出に用いられる。
以上説明したように、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第２実施形態によれば、上述した（１）および（４）の効果に加えて、以下に記載の効果を得ることができる。
【００６１】
（６）排気通路１１とは異なる還元剤生成室６２にて還元剤を生成する反応が行われるため、還元剤の生成反応が、排気の温度や流れの影響を受けない。それゆえに、排気通路１１にて還元剤の生成反応が行われる構成と比べて、還元剤の生成が安定に行われる。結果として、還元触媒でのＮＯｘの還元反応が、排気の状態に影響されにくくなる。
【００６２】
（７）第１オゾン量算出部４０Ａは、ＮＯｘ濃度が高いほど、高い燃料の供給量を算出するため、ＮＯｘ濃度に関わらず還元剤生成室に同量の燃料が供給される構成と比べて、排出されたＮＯｘに対して還元剤の量が不足することが抑えられる。
【００６３】
［第３実施形態］
図６から図８を参照して、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態は、第１実施形態と比べて、排気浄化装置が三元触媒を備えている点が異なる。そのため、以下では、こうした相違点について詳しく説明する。
【００６４】
［排気浄化装置の構成］
図６を参照して排気浄化装置の構成を説明する。なお、図６では、図４と同様、排気通路が接続されるエンジンの図示が省略され、かつ、図１と同等の構成には同一の符号が付されている。
【００６５】
図６に示されるように、排気浄化装置８０の筐体２１内には、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと燃料添加弁２６との間に、三元触媒８１が配置されている。排気浄化装置８０では、燃料添加弁２６が、三元触媒８１を通過した排気に燃料を添加する。
【００６６】
つまり、排気浄化装置８０では、改質触媒２２および還元触媒２３に加えて、三元触媒８１においてもエンジン１０から排出された炭化水素の酸化、および、ＮＯｘの還元等が行われる。そのため、三元触媒８１を備えていない構成と比べて、排気浄化装置８０を出た排気では、排気浄化装置８０に入る排気よりもＮＯｘの量が小さい。なお、還元剤の生成に排気中のメタンのみが用いられる場合には、排気浄化装置８０を出た排気では、三元触媒を備えていない構成と比べて、排気浄化装置８０に入る排気よりもメタンの量が少なくなる。
【００６７】
［算出の形態］
図７および図８を参照して算出部におけるオゾン量の算出の形態を説明する。なお、第３実施形態の算出の形態は、第１実施形態の算出の形態と比べて、メタンの排出量の算出、燃料量の算出、および、ＮＯｘの排出量の算出の各々の形態が異なる。また、第３実施形態にてこれらの値が算出されるときには、第１実施形態とは異なり、取得部３０が、オゾン量の算出に必要な値として回転数、トルク、ＮＯｘ濃度、改質触媒の温度、吸入空気量、および、還元触媒温度に加えて、空燃比を取得する。なお、空燃比は、他の値と同様、空燃比を測定するセンサーから取得される構成であってもよいし、制御部１０Ｃ以外の他の処理部を通じて取得される構成でもよい。また、空燃比は、所定の制御周期ごとに入力される構成であってもよいし、制御部１０Ｃからの要求に応じて制御部１０Ｃ以外の他の処理部から取得される構成でもよい。
【００６８】
図７に示されるように、第１オゾン量算出部４０Ａは、メタン酸化量算出部９１、メタン排出量算出部９２、燃料算出部９３、改質オゾン量算出部９４、および、改質触媒効率算出部４３を備えている。メタン酸化量算出部９１は、空燃比を用いてメタン酸化量を算出し、メタン排出量算出部９２は、空燃比が理論空燃比に近いほど、高いメタンの酸化量を算出する。メタン排出量算出部９２は、回転数、トルク、および、メタンの酸化量を用いて改質触媒２２に供給されるメタンの排出量を算出する。メタン排出量算出部９２は、異なるタイミングで取得された回転数が相互に等しく、かつ、異なるタイミングで取得されたトルクが相互に等しいときには、メタンの酸化量が高いほど、低いメタンの排出量を算出する。つまり、第３実施形態のメタン排出量算出部９２は、第１実施形態のメタン排出量算出部４１とは異なり、三元触媒８１にて酸化されたメタンの量を加味してメタンの排出量を算出する。燃料算出部９３は、メタンの排出量とＮＯｘ濃度とを用いて、三元触媒８１を通過した排気に噴射する燃料の噴射量を算出する。
【００６９】
改質オゾン量算出部９４は、メタン排出量、噴射量、および、改質触媒２２の反応効率を用いて改質オゾン量を算出する。改質オゾン量算出部９４は、メタンの酸化量が加味されたメタンの排出量を用いるため、改質オゾン量にもメタンの酸化量が加味される。
【００７０】
図８に示されるように、第２オゾン量算出部４０Ｂは、ＮＯｘ還元量算出部９５、ＮＯｘ排出量算出部９６、酸化オゾン量算出部４７、および、還元触媒効率算出部４６を備えている。ＮＯｘ還元量算出部９５は、空燃比を用いて三元触媒８１にて還元されたＮＯｘの量を算出し、ＮＯｘ還元量算出部９５は、空燃比が理論空燃比に近いほど、高いＮＯｘの還元量を算出する。ＮＯｘ排出量算出部９６は、吸入空気量、ＮＯｘ濃度、および、ＮＯｘの還元量を用いてＮＯｘの排出量を算出する。より詳しくは、ＮＯｘ排出量算出部９６は、第１実施形態のＮＯｘ排出量算出部４５とは異なり、排気中のＮＯｘの量に対する三元触媒８１にて還元されたＮＯｘの量の差分をＮＯｘの排出量として算出する。ＮＯｘ排出量算出部９６は、異なるタイミングで取得された吸入空気量が相互に等しく、かつ、ＮＯｘ濃度が相互に等しいときには、ＮＯｘの還元量が高いほど、低いＮＯｘの排出量を算出する。
【００７１】
酸化オゾン量算出部９７は、ＮＯｘの排出量と還元触媒２３の反応効率とを用いて還元触媒２３に供給するオゾンの量である酸化オゾン量を算出する。酸化オゾン量算出部９７は、ＮＯｘの還元量が加味されたＮＯｘの排出量を用いるため、酸化オゾン量にもＮＯｘの還元量が加味される。
【００７２】
なお、第１オゾン量算出部４０Ａが算出した改質オゾン量、および、第２オゾン量算出部４０Ｂが算出した酸化オゾン量は、第１実施形態と同様、オゾン量算出部４８での要求供給量の算出に用いられる。
【００７３】
排気浄化システムでは、制御部１０Ｃが、三元触媒８１にて還元されたＮＯｘの量と、酸化されたメタンの量とを加味しながら要求供給量を算出する。そのため、還元されたＮＯｘの量と、酸化されたメタンの量とを加味しない構成と比べて、排気中に供給されるオゾンの量の過不足が抑えられる。
【００７４】
以上説明したように、排気浄化装置、および、排気浄化システムの第３実施形態によれば、上述した第１実施形態によって得られる効果に加えて、以下に列挙する効果を得ることができる。
【００７５】
（８）三元触媒８１を備えていない構成と比べて、排気浄化装置８０を出た排気では、排気浄化装置８０に入る排気よりもＮＯｘの量が小さい。
（９）制御部１０Ｃが、三元触媒８１でのメタンの酸化量とＮＯｘの還元量とを加味しながら要求供給量を算出するため、メタンの酸化量とＮＯｘの還元量を加味しない構成と比べて、排気中に供給されるオゾンの量の過不足が抑えられる。
【００７６】
なお、上述した第１実施形態から第３実施形態の各々は、以下のように適宜変更して実施することができる。
・各実施形態では、算出部４０が第２オゾン量算出部４０Ｂを備えていなくともよい。こうした構成であっても、第１オゾン量算出部４０Ａにて算出された量のオゾンが改質触媒２２に供給されることにより、還元剤の生成は可能である。そのため、還元剤としてメタンを用いる構成と比べて、改質触媒２２に供給されるメタンの量に対するＮＯｘの酸化量を高めることは可能である。
【００７７】
・各実施形態では、第１オゾン量算出部４０Ａが、改質触媒効率算出部４３を備えていなくともよい。こうした構成であっても、改質オゾン量算出部４４は、改質触媒２２へのメタンの供給量が高いほど、高いオゾンの供給量を算出するため、メタンの供給量に関わらず一定のオゾン量が設定される構成と比べて、メタンの供給量に対してオゾンの供給量が不足することを少なからず抑えることはできる。
【００７８】
・各実施形態では、第２オゾン量算出部４０Ｂが、還元触媒効率算出部４６を備えていなくともよい。こうした構成であっても、酸化オゾン量算出部４７は、ＮＯｘの排出量が高いほど、高いオゾンの量を算出するため、ＮＯｘの排出量に関わらず一定のオゾン量が設定される構成と比べて、ＮＯｘの排出量に対してオゾンの供給量が不足することを少なからず抑えることはできる。
【００７９】
・各実施形態では、制御部１０Ｃが、第１オゾン量算出部４０Ａにてメタンの排出量と、改質触媒における還元剤の生成効率とを算出する構成でなくともよく、制御部１０Ｃは、メタンの排出量と、改質触媒における還元剤の生成効率とを検出値、あるいは、推定値として取得する構成でもよい。
【００８０】
・各実施形態では、制御部１０Ｃが、第２オゾン量算出部４０ＢにてＮＯｘの排出量と、還元触媒におけるＮＯｘの還元効率とを算出する構成でなくともよく、制御部１０Ｃは、ＮＯｘの排出量と、還元触媒におけるＮＯｘの還元効率とを検出値、あるいは、推定値として取得する構成でもよい。
【００８１】
・各実施形態では、第１オゾン量算出部４０Ａが、改質オゾン量算出部と酸化オゾン量算出部とを備えず、かつ、改質オゾン量設定部のみを備える形態でもよい。すなわち、排気中に供給されるオゾンの量が、ＮＯｘの排出量、メタンの排出量、および、改質触媒２２の温度を加味して算出されることなく、一定の量に設定される構成でもよい。こうした構成であっても、排気に対してオゾンが供給される以上、上述した（１）に準じた効果を得ることができる。
【００８２】
・第１実施形態および第３実施形態では、燃料算出部４２，９３が、ＮＯｘ濃度のみを用いて燃料の噴射量を算出する構成でもよい、すなわち、メタンの排出量が加味されることなく燃料の量が算出される構成でもよい。
【００８３】
・各実施形態では、第１オゾン量算出部４０Ａが燃料算出部４２，７１を備えていなくともよい。すなわち、第１オゾン量算出部４０Ａが燃料設定部を備え、ＮＯｘ濃度やメタンの排出量に関わらず、一定の量を噴射量として設定する構成でもよい。こうした構成であっても、メタンとオゾンとから還元剤が生成される以上、上記（１）に準じた効果を得ることはできる。
【００８４】
・第２実施形態では、還元剤供給弁６１が省略され、還元剤生成室６２と筐体２１とが通路によって接続された構成でもよい。こうした構成であっても、還元剤生成室６２にて生成された還元剤は、少なからず筐体２１内を流れる排気に供給され、かつ、還元剤の生成が排気の流れない領域にて行われるため、上述した（１）、（６）、および、（７）に準じた効果を得ることはできる。
【００８５】
・第１実施形態および第３実施形態では、排気浄化装置２０，８０が、燃料添加弁２６を備えていない構成でもよい。こうした構成であっても、排気中のメタンが還元剤の生成に用いられる以上は、少なからず上述した（１）に準じた効果を得ることができる。
【００８６】
・第１実施形態および第３実施形態では、燃料添加弁２６が排気に燃料を供給するときには、オゾン供給弁２４からのオゾンの供給と、燃料添加弁２６からの燃料の供給とが同時に行われてもよい。あるいは、燃料添加弁２６からの燃料の供給が、オゾン供給弁２４からのオゾンの供給よりも先に行われてもよいし、オゾン供給弁２４からのオゾンの供給が、燃料添加弁２６からの燃料の供給よりも先に行われてもよい。なお、供給された燃料の量あるいはオゾンの量に対する還元剤の生成反応と、還元反応との効率を高める上では、燃料の供給とオゾンの供給とが同時に行われることが好ましい。
【００８７】
・第２実施形態でも、オゾン生成部６５からのオゾンと燃料供給部６６からの燃料とが、還元剤生成室６２に対して同時に供給されてもよいし、個別に供給されてもよい。なお、供給された燃料の量あるいはオゾンの量に対する還元剤の生成反応と、還元反応との効率を高める上では、燃料の供給とオゾンの供給とが同時に行われることが好ましい。
【００８８】
・第２実施形態において、エンジンからの排気の流れる排気通路は、流入口２１ａの上流から還元剤生成室６２に向けて分岐し、排気通路を流れる排気は、還元剤生成室６２にも供給されてもよい。
【００８９】
・第１実施形態の排気浄化装置２０は、排気通路１１の外側に配置されて、排気通路１１の途中に接続された還元剤生成室、還元剤生成室に配置された改質触媒、還元剤生成室にオゾンを供給するオゾン供給部、および、還元剤生成室にメタンを供給する燃料供給部を更に備える構成でもよい。この際に、排気通路は、筐体２１に収容された改質触媒２２の上流から還元剤生成室に向けて分岐し、排気通路を流れる排気は、還元剤生成室にも供給されてもよい。こうした構成によれば、排気通路および還元剤生成室にて還元剤が生成される。
【００９０】
・第３実施形態の排気浄化装置８０は、第１実施形態の排気浄化装置２０と同様、還元剤生成室、還元剤生成室に配置された改質触媒、還元剤生成室にオゾンを供給するオゾン供給部、および、還元剤生成室にメタンを供給する燃料供給部を更に備える構成でもよい。この際に、排気通路は、筐体２１に収容された改質触媒２２の上流から還元剤生成室に向けて分岐し、排気通路を流れる排気は、還元剤生成室にも供給されてもよい。こうした構成によれば、排気通路および還元剤生成室にて還元剤が生成される。
【００９１】
・第１実施形態では、オゾン供給弁２４の供給口は、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと改質触媒２２との間に配置されなくともよく、改質触媒２２よりも排気通路１１の延びる方向におけるエンジン１０側に配置されればよい。こうした構成であっても、オゾン供給弁２４からのオゾンは、少なからず改質触媒２２に供給される。
【００９２】
・第１実施形態では、燃料添加弁２６の供給口は、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと改質触媒２２との間に配置されなくともよく、改質触媒２２よりも排気通路１１の延びる方向におけるエンジン１０側に配置されればよい。こうした構成であっても、燃料添加弁２６からの燃料は、少なからず改質触媒２２に供給される。
【００９３】
・第２実施形態では、還元剤供給弁６１の供給口は、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと還元触媒２３との間に配置されなくともよく、還元触媒２３よりも排気通路１１の延びる方向におけるエンジン１０側に配置されればよい。こうした構成であっても、還元剤供給弁６１からの還元剤は、少なからず還元触媒２３に供給される。
【００９４】
・還元触媒２３にて触媒として機能する材料には、銀およびアルミナ、あるいは、銀およびゼオライト以外の材料が用いられてもよい。要は、ＮＯｘの還元反応にて触媒として機能する材料であればよい。
【００９５】
・オゾン生成部２５は、水等の電気分解によってオゾンを生成する構成でもよいし、オゾンを含む紫外線を生成する紫外線ランプであってもよい。
・燃料供給部は燃料タンクでなくともよく、燃料タンクとは別に設けられ、排気中にのみ供給される燃料が貯められた燃料供給部であってもよい。
【００９６】
・第１実施形態および第３実施形態では、ＮＯｘの排出量に対するメタンの排出量の不足分のすべてが、燃料添加弁２６から燃料として供給されなくともよい。こうした構成であっても、燃料の供給が行われない構成と比べて、ＮＯｘの還元量が少なからず大きくなる。
【００９７】
・第２実施形態では、排気浄化装置６０が、温調部６４を備えていなくともよい。
・第２実施形態では、第３実施形態と同様、筐体２１内には、排気通路１１の延びる方向における流入口２１ａと還元剤供給弁６１との間に、三元触媒が配置されてもよい。こうした場合には、算出部４０の第２オゾン量算出部４０Ｂが、第３実施形態の第２オゾン量算出部４０Ｂと同等の構成であればよい。
【００９８】
・第３実施形態では、第１オゾン量算出部４０Ａの燃料算出部９３が、ＮＯｘ濃度、および、メタンの排出量に加えて、第２オゾン量算出部４０ＢのＮＯｘ還元量算出部９５が算出したＮＯｘの還元量を用いて燃料の噴射量を算出してもよい。
【００９９】
・第３実施形態では、制御部１０Ｃが、三元触媒８１にて酸化されたメタンの量、および、還元されたＮＯｘの量を加味することなく改質オゾン量、および、酸化オゾン量を算出してもよい。
【０１００】
・エンジン１０の燃料には、軽油あるいはガソリンが用いられてもよい。こうした構成であっても、改質触媒とオゾンとを用いることによって、軽油あるいはガソリンに含まれるアルカン等の炭化水素から炭化水素よりもＮＯｘとの反応性が高い還元剤を少なからず生成することが可能である。そのため、軽油あるいはガソリンをＮＯｘの還元剤として用いる構成と比べて、炭化水素の単位流量あたりに還元されるＮＯｘの量が大きくなる。すなわち、ＮＯｘの還元される効率が高められる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…エンジン、１０Ｃ…制御部、１１…排気通路、２０，６０，８０…排気浄化装置、２１…筐体、２１ａ…流入口、２２，６３…改質触媒、２３…還元触媒、２４…オゾン供給弁、２４Ｄ…駆動部、２５，６５…オゾン生成部、２６…燃料添加弁、３０…取得部、４０…算出部、４０Ａ…第１オゾン量算出部、４０Ｂ…第２オゾン量算出部、４１，９２…メタン排出量算出部、４２，７１，９３…燃料算出部、４３，７２…改質触媒効率算出部、４４，９４…改質オゾン量算出部、４５，９６…ＮＯｘ排出量算出部、４６…還元触媒効率算出部、４７，９７…酸化オゾン量算出部、４８…オゾン量算出部、５０…出力部、６１…還元剤供給弁、６２…還元剤生成室、６４…温調部、６６…燃料供給部、８１…三元触媒、９１…メタン酸化量算出部、９５…ＮＯｘ還元量算出部。
【図１】
2015001193.tif 000003
【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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