還原劑供應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本公開設及還原劑供應裝置，其向位于還原催化劑的上游的廢氣通道供入用于 NOy還原的還原劑。 技術背景
[0002] 專利文獻1 (JP 2000-54833 A)公開了還原劑供應裝置，其包括用于產生臭氧的臭 氧發生器、用于吹送含有臭氧發生器所產生的臭氧的空氣的空氣累、用于噴射作為還原劑 的燃料的燃料噴射器，W及加熱器。吹送空氣與噴射燃料的混合空氣由加熱器加熱，由此燃 料被空氣中的氧氣氧化，即，燃料被重整。向位于NOy催化劑的上游的廢氣通道供入重整燃 料，W便在NOy催化劑的存在下還原NOy,從而凈化（purify)廢氣中所含的NOy。應當注意 的是，由于空氣中含有臭氧，燃料的氧化反應被加速，從而提高NOy的凈化速率。
[0003] 專利文獻2扣S 2005/0011184 A)中公開了還原劑供應裝置，其包括支管，增壓器 壓縮的吸入空氣的一部分流過所述支管。所述支管分得的空氣由氣累吹送，W便與燃料混 合，從而重整燃料。
[0004] 然而，對于根據專利文獻1的裝置有如下所述的顧慮。當廢氣通道內的壓力（即， 排氣壓力）例如在高發動機載荷運行中較高時，由于缺乏空氣累的排出壓力，空氣累可能 無法將混合空氣供入廢氣通道內。
[0005] 鑒于上述顧慮，根據在專利文獻2所公開的裝置，由于由空氣累吹送增壓器壓縮 的空氣，即使當排氣壓力高時，混合空氣也可W供入廢氣通道內。然而，由于吸入空氣可W 含有例如吹漏氣或內部EGR氣體的灰塵，可能會擔憂由于灰塵而使空氣累發生故障，因為 根據專利文獻2的裝置的空氣累將吸入空氣吹向所述空氣累。尤其是，當臭氧與空氣混合， W提高NOy凈化速率時，也可能在臭氧發生器內由于灰塵而發生故障。
【發明內容】
[0006] 本公開的目的是提供還原劑供應裝置，其即使在廢氣通道內的排氣壓力高時，也 可W用臭氧提高NOy凈化速率，并將還原劑供入廢氣通道內，同時抑制空氣累的污染。
[0007] 在本公開的一個方面，還原劑供應裝置用于燃料燃燒系統。所述燃料燃燒系統包 括增壓器，其壓縮空氣并將空氣供入內燃機內；W及NOy凈化裝置，其設置在廢氣通道內，W 便用還原催化劑凈化所述內燃機的廢氣中含有的NOy。所述還原劑供應裝置向位于還原催 化劑的上游的廢氣通道供入還原劑。所述還原劑供應裝置包括反應容器、臭氧發生器、空氣 累、含臭氧空氣管、壓縮空氣管、切換裝置和切換控制器。所述反應容器在其內限定反應腔 室，其中通過用空氣中的氧氣氧化，重整所述還原劑。所述臭氧發生器從空氣中的氧氣產生 臭氧。空氣累將空氣供入臭氧發生器內。含臭氧空氣，其是含有由臭氧發生器產生的臭氧 的空氣，通過含臭氧空氣管流向反應腔室。壓縮空氣的一部分，其是由增壓器壓縮的空氣， 通過壓縮空氣管流向反應腔室。切換裝置在將含臭氧空氣供入反應腔室內的空氣累模式與 將壓縮空氣供入反應腔室內的增壓模式之間切換。基于催化劑溫度（其為還原催化劑的溫 度）W及廢氣壓力（其為廢氣通道內的壓力），切換控制器控制所述切換裝置。
[0008] 根據本公開的方面，分別設置用于將含臭氧空氣引入反應腔室的含臭氧空氣管W 及用于將壓縮空氣引入反應腔室的壓縮空氣管。空氣累和臭氧發生器被布置在含臭氧空氣 管內，與壓縮空氣管分離。因此，可W抑制包含在吸入空氣中的灰塵對空氣累和臭氧發生器 的污染。
[0009] 此外，在本公開的方面，提供了切換裝置和切換控制器。因此，當在廢氣通道內的 壓力（即，廢氣壓力）高而使得還原劑不能供入廢氣通道內時，切換控制器控制切換裝置， W便切換到增壓模式，將反應腔室中重整的還原劑供入廢氣通道內。與此相反，當廢氣壓力 低而使得可W供應還原劑時，并且當在還原催化劑的溫度下可W預期臭氧對NOy凈化速率 有改進時，切換控制器控制切換裝置，W便切換到空氣累模式，W便將用含臭氧空氣重整的 還原劑供入廢氣通道內。
[0010] 如上所述，根據本公開的所述方面，可W提高NOy的凈化速率。此外，即使排氣壓 力較高，也可W將還原劑供入廢氣通道內，同時抑制空氣累和臭氧發生器的污染。
【附圖說明】
[0011] 本公開及其額外的目標、特征和優點可W從下文的說明書、所附的權利要求書W 及附圖中得到最佳的理解，其中：
[0012] 圖1是應用于燃燒系統的還原劑供應裝置的示意圖；
[0013] 圖2是與冷焰反應和熱焰反應的兩步氧化反應相關的圖；
[0014] 圖3是顯示所述冷焰反應的反應過程的圖；
[0015] 圖4是顯示發生兩步氧化反應的環境溫度和當量比所限定的區域的圖；
[0016] 圖5是圖1所示的還原劑供應裝置的過程的流程圖；并且
[0017] 圖6是圖5中所示的流程圖的子過程（subsequence process)。
[001引發明詳述
[0019] 本公開的多個實施方案將在下文中參照附圖進行描述。在運些實施方案中，對應 于前述實施方案中描述的事項的部件可W被指定相同的標號，并且可W省略對所述部件的 過多解釋。當在實施方案中僅對配置的一部分進行說明時，其他前述實施方案可W適用于 所述配置的其他部分。即使沒有明確說明運些部件可被組合，所述部件也可W被組合。實 施方案可W部分組合，即使沒有明確說明運些實施方案可被組合，只要組合沒有任何害處。
[0020] 如圖1所示的燃燒系統包括內燃機10、增壓器IUNOx凈化裝置12、柴油微粒過濾 器值PF 13) W及還原劑供應裝置。所述燃燒系統被安裝在車輛上，并且所述車輛由來自內 燃機10的輸出提供動力。在本實施方案中，內燃機10是壓縮自點火柴油發動機，并且柴油 燃料（輕油），其是控化合物，被用作燃燒的燃料。內燃機10通常在稀薄態（lean state) 下運行。換言之，在內燃機10內，燃料在空燃比（即供入燃燒室內的空氣與噴射到燃燒室中 的燃料的比率）被設定為使空氣過剩的狀態下燃燒（即，稀薄燃燒狀態（lean combustion state))。
[0021] 增壓器11包括滿輪機I la、旋轉軸I化和壓縮機11c。滿輪機Ila被設置在內燃 機10的廢氣通道IOex內，并通過廢氣的動能旋轉。旋轉軸1化將滿輪機Ila的葉輪連接 至壓縮機Ilc的葉輪，并將滿輪機Ila的旋轉力傳遞至壓縮機11c。壓縮機Ilc被設置在內 燃機10的進氣通道IOin內，并在壓縮（即增壓）吸入空氣之后將吸入空氣供入內燃機10 內。
[0022] 冷卻器（未示出）被設置在壓縮機Ilc下游的進氣通道IOin內。所述冷卻器冷 卻由壓縮機Ilc壓縮的吸入空氣（壓縮空氣），并且，在壓縮吸入空氣的流量被節流閥（未 示出）調節之后，通過冷卻器冷卻的壓縮空氣被分配到內燃機10的多個燃燒室內。NOy凈 化裝置12被設置在滿輪機Ila下游的廢氣通道IOex內，并且DPF 13 (柴油微粒過濾器） 被設置在NOy凈化裝置12下游的廢氣通道IOex內。所述DPF 13過濾廢氣中含有的微粒。
[0023] 還原劑供應裝置的供應通道23被連接到NOx凈化裝置12上游的廢氣通道lOex。 由還原劑供應裝置產生的重整燃料作為還原劑通過供應通道23被供入廢氣通路IOex內。 重整燃料通過部分地將用作還原劑的控（即，燃料）氧化成部分氧化的控，例如醒，來產生， 如下文將參照圖3描述的那樣。
[0024] NOy凈化裝置12包括容納在殼體內的蜂窩狀載體。在所述載體的表面上設置涂層， 并且由所述涂層承載還原劑。NOy凈化裝置12通過NOy與重整燃料在還原催化劑的存在下 的反應，即NO/變成Nz的還原過程，來凈化廢氣中所含的NOy。應當注意的是，盡管除NOy之 夕F，廢氣中也含化（氧氣），但在化的存在下，重整的還原劑選擇性地（優先地）與NO X發生 反應。
[00巧]在本實施方案中，還原催化劑具有吸附NOy的吸附性。更具體地，當催化劑溫度低 于可W通過還原催化劑發生還原反應的活化溫度時，還原催化劑表現出吸附廢氣中的NOy 的吸附性。例如，通過載體承載的銀/氧化侶催化劑，NOy凈化裝置12可提供NO y吸附性能。 更具體地，作為還原催化劑的銀被用于涂布載體表面的氧化侶承載。當催化劑的溫度等于 或高于所述活化溫度時，吸附在還原催化劑內的NOy從還原催化劑解吸附。然后，解吸附的 NOy被重整燃料還原，從而NO y被凈化。
[0026] 然后，下文將對還原劑供應裝置進行描述。通常，還原劑供應裝置產生重整燃料， 并通過供應通道23將重整燃料供入廢氣通道IOex內。所述還原劑供應裝置包括反應容器 20、加熱器21、噴射器22、臭氧發生器30 W及空氣累30p，如下所述。所述還原劑供應裝置 還包括供應通道23、普通管24、壓縮空氣管25、含臭氧管26 W及電控裝置巧CU 40)，如下 所述。
[0027] 臭氧發生器30包括其內具有流體通道32a的殼體32,并且多對電極31設置在流 體通道32a的內部。電極31具有板形，并被并聯設置成彼此面對。接地的一個電極31與 被施加高電壓的另一個電極31交替地排列。對電極31的供電由ECU 40的微機41控制。 [002引 由空氣累30p吹送的空氣流入臭氧發生器30的殼體32中。空氣累30p由電動 機驅動，所述電動機由微機41控制。由空氣累30p吹送的空氣流入殼體32內的流體通道 32日，并流經在電極31之間形成的每個排出通道31日。
[0029] 臭氧發生器30通過含臭氧空氣管26與普通管24與反應容器20連接。目P，含臭氧 空氣管26的上游端部連接到所述臭氧發生器30的下游部分，并且含臭氧空氣管26的下游 端部連接到普通管24的上游端部。普通管24的下游端部連接到反應容器20的入口 20in。 供應通道23的上游端部連接到反應容器20的出口 20out。供應通道23的下游端部連接到 NOx凈化裝置12上游的廢氣通道lOex。
[0030] 電磁止回閥26v附接到含臭氧空氣管26。微機41控制所述止回閥26v，W選擇性 地打開或關閉。因此，當空氣累3化在工作且運行止回閥26v W打開時，已經通過排出通道 31a的空氣按此順序流經含臭氧空氣管26、普通管24、反應容器20 W及供應通道23,然后 流入到廢氣通道IOex。
[0031] 壓縮空氣管25的上游端部連接到壓縮機1 Ic下游的進氣通道lOin，并且壓縮空氣 管25的下游端部連接到普通管24的上游端部。總之，普通管24的上游端部分支并連接到 壓縮空氣管25和含臭氧空氣管26運兩者。換言之，壓縮空氣管25和含臭氧空氣管26并 聯連接到普通管24。
[0032] 電磁調節閥25v附接到壓縮空氣管25。微機41控制調節閥25v，W選擇性地打開 或關閉所述壓縮空氣管25。因此，當運行調節閥25v W打開壓縮空氣管25時，流經進氣通 道IOin的壓縮空氣的一部分按此順序流過壓縮空氣管25、普通管24、反應容器20 W及供 應通道2