还原剂供应装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开设及还原剂供应装置，其向位于还原催化剂的上游的废气通道供入用于 NOy还原的还原剂。 技术背景
[0002] 专利文献1 (JP 2000-54833 A)公开了还原剂供应装置，其包括用于产生臭氧的臭 氧发生器、用于吹送含有臭氧发生器所产生的臭氧的空气的空气累、用于喷射作为还原剂 的燃料的燃料喷射器，W及加热器。吹送空气与喷射燃料的混合空气由加热器加热，由此燃 料被空气中的氧气氧化，即，燃料被重整。向位于NOy催化剂的上游的废气通道供入重整燃 料，W便在NOy催化剂的存在下还原NOy,从而净化（purify)废气中所含的NOy。应当注意 的是，由于空气中含有臭氧，燃料的氧化反应被加速，从而提高NOy的净化速率。
[0003] 专利文献2扣S 2005/0011184 A)中公开了还原剂供应装置，其包括支管，增压器 压缩的吸入空气的一部分流过所述支管。所述支管分得的空气由气累吹送，W便与燃料混 合，从而重整燃料。
[0004] 然而，对于根据专利文献1的装置有如下所述的顾虑。当废气通道内的压力（即， 排气压力）例如在高发动机载荷运行中较高时，由于缺乏空气累的排出压力，空气累可能 无法将混合空气供入废气通道内。
[0005] 鉴于上述顾虑，根据在专利文献2所公开的装置，由于由空气累吹送增压器压缩 的空气，即使当排气压力高时，混合空气也可W供入废气通道内。然而，由于吸入空气可W 含有例如吹漏气或内部EGR气体的灰尘，可能会担忧由于灰尘而使空气累发生故障，因为 根据专利文献2的装置的空气累将吸入空气吹向所述空气累。尤其是，当臭氧与空气混合， W提高NOy净化速率时，也可能在臭氧发生器内由于灰尘而发生故障。
【发明内容】
[0006] 本公开的目的是提供还原剂供应装置，其即使在废气通道内的排气压力高时，也 可W用臭氧提高NOy净化速率，并将还原剂供入废气通道内，同时抑制空气累的污染。
[0007] 在本公开的一个方面，还原剂供应装置用于燃料燃烧系统。所述燃料燃烧系统包 括增压器，其压缩空气并将空气供入内燃机内；W及NOy净化装置，其设置在废气通道内，W 便用还原催化剂净化所述内燃机的废气中含有的NOy。所述还原剂供应装置向位于还原催 化剂的上游的废气通道供入还原剂。所述还原剂供应装置包括反应容器、臭氧发生器、空气 累、含臭氧空气管、压缩空气管、切换装置和切换控制器。所述反应容器在其内限定反应腔 室，其中通过用空气中的氧气氧化，重整所述还原剂。所述臭氧发生器从空气中的氧气产生 臭氧。空气累将空气供入臭氧发生器内。含臭氧空气，其是含有由臭氧发生器产生的臭氧 的空气，通过含臭氧空气管流向反应腔室。压缩空气的一部分，其是由增压器压缩的空气， 通过压缩空气管流向反应腔室。切换装置在将含臭氧空气供入反应腔室内的空气累模式与 将压缩空气供入反应腔室内的增压模式之间切换。基于催化剂溫度（其为还原催化剂的溫 度）W及废气压力（其为废气通道内的压力），切换控制器控制所述切换装置。
[0008] 根据本公开的方面，分别设置用于将含臭氧空气引入反应腔室的含臭氧空气管W 及用于将压缩空气引入反应腔室的压缩空气管。空气累和臭氧发生器被布置在含臭氧空气 管内，与压缩空气管分离。因此，可W抑制包含在吸入空气中的灰尘对空气累和臭氧发生器 的污染。
[0009] 此外，在本公开的方面，提供了切换装置和切换控制器。因此，当在废气通道内的 压力（即，废气压力）高而使得还原剂不能供入废气通道内时，切换控制器控制切换装置， W便切换到增压模式，将反应腔室中重整的还原剂供入废气通道内。与此相反，当废气压力 低而使得可W供应还原剂时，并且当在还原催化剂的溫度下可W预期臭氧对NOy净化速率 有改进时，切换控制器控制切换装置，W便切换到空气累模式，W便将用含臭氧空气重整的 还原剂供入废气通道内。
[0010] 如上所述，根据本公开的所述方面，可W提高NOy的净化速率。此外，即使排气压 力较高，也可W将还原剂供入废气通道内，同时抑制空气累和臭氧发生器的污染。
【附图说明】
[0011] 本公开及其额外的目标、特征和优点可W从下文的说明书、所附的权利要求书W 及附图中得到最佳的理解，其中：
[0012] 图1是应用于燃烧系统的还原剂供应装置的示意图；
[0013] 图2是与冷焰反应和热焰反应的两步氧化反应相关的图；
[0014] 图3是显示所述冷焰反应的反应过程的图；
[0015] 图4是显示发生两步氧化反应的环境溫度和当量比所限定的区域的图；
[0016] 图5是图1所示的还原剂供应装置的过程的流程图；并且
[0017] 图6是图5中所示的流程图的子过程（subsequence process)。
[001引发明详述
[0019] 本公开的多个实施方案将在下文中参照附图进行描述。在运些实施方案中，对应 于前述实施方案中描述的事项的部件可W被指定相同的标号，并且可W省略对所述部件的 过多解释。当在实施方案中仅对配置的一部分进行说明时，其他前述实施方案可W适用于 所述配置的其他部分。即使没有明确说明运些部件可被组合，所述部件也可W被组合。实 施方案可W部分组合，即使没有明确说明运些实施方案可被组合，只要组合没有任何害处。
[0020] 如图1所示的燃烧系统包括内燃机10、增压器IUNOx净化装置12、柴油微粒过滤 器值PF 13) W及还原剂供应装置。所述燃烧系统被安装在车辆上，并且所述车辆由来自内 燃机10的输出提供动力。在本实施方案中，内燃机10是压缩自点火柴油发动机，并且柴油 燃料（轻油），其是控化合物，被用作燃烧的燃料。内燃机10通常在稀薄态（lean state) 下运行。换言之，在内燃机10内，燃料在空燃比（即供入燃烧室内的空气与喷射到燃烧室中 的燃料的比率）被设定为使空气过剩的状态下燃烧（即，稀薄燃烧状态（lean combustion state))。
[0021] 增压器11包括满轮机I la、旋转轴I化和压缩机11c。满轮机Ila被设置在内燃 机10的废气通道IOex内，并通过废气的动能旋转。旋转轴1化将满轮机Ila的叶轮连接 至压缩机Ilc的叶轮，并将满轮机Ila的旋转力传递至压缩机11c。压缩机Ilc被设置在内 燃机10的进气通道IOin内，并在压缩（即增压）吸入空气之后将吸入空气供入内燃机10 内。
[0022] 冷却器（未示出）被设置在压缩机Ilc下游的进气通道IOin内。所述冷却器冷 却由压缩机Ilc压缩的吸入空气（压缩空气），并且，在压缩吸入空气的流量被节流阀（未 示出）调节之后，通过冷却器冷却的压缩空气被分配到内燃机10的多个燃烧室内。NOy净 化装置12被设置在满轮机Ila下游的废气通道IOex内，并且DPF 13 (柴油微粒过滤器） 被设置在NOy净化装置12下游的废气通道IOex内。所述DPF 13过滤废气中含有的微粒。
[0023] 还原剂供应装置的供应通道23被连接到NOx净化装置12上游的废气通道lOex。 由还原剂供应装置产生的重整燃料作为还原剂通过供应通道23被供入废气通路IOex内。 重整燃料通过部分地将用作还原剂的控（即，燃料）氧化成部分氧化的控，例如醒，来产生， 如下文将参照图3描述的那样。
[0024] NOy净化装置12包括容纳在壳体内的蜂窝状载体。在所述载体的表面上设置涂层， 并且由所述涂层承载还原剂。NOy净化装置12通过NOy与重整燃料在还原催化剂的存在下 的反应，即NO/变成Nz的还原过程，来净化废气中所含的NOy。应当注意的是，尽管除NOy之 夕F，废气中也含化（氧气），但在化的存在下，重整的还原剂选择性地（优先地）与NO X发生 反应。
[00巧]在本实施方案中，还原催化剂具有吸附NOy的吸附性。更具体地，当催化剂溫度低 于可W通过还原催化剂发生还原反应的活化溫度时，还原催化剂表现出吸附废气中的NOy 的吸附性。例如，通过载体承载的银/氧化侣催化剂，NOy净化装置12可提供NO y吸附性能。 更具体地，作为还原催化剂的银被用于涂布载体表面的氧化侣承载。当催化剂的溫度等于 或高于所述活化溫度时，吸附在还原催化剂内的NOy从还原催化剂解吸附。然后，解吸附的 NOy被重整燃料还原，从而NO y被净化。
[0026] 然后，下文将对还原剂供应装置进行描述。通常，还原剂供应装置产生重整燃料， 并通过供应通道23将重整燃料供入废气通道IOex内。所述还原剂供应装置包括反应容器 20、加热器21、喷射器22、臭氧发生器30 W及空气累30p，如下所述。所述还原剂供应装置 还包括供应通道23、普通管24、压缩空气管25、含臭氧管26 W及电控装置巧CU 40)，如下 所述。
[0027] 臭氧发生器30包括其内具有流体通道32a的壳体32,并且多对电极31设置在流 体通道32a的内部。电极31具有板形，并被并联设置成彼此面对。接地的一个电极31与 被施加高电压的另一个电极31交替地排列。对电极31的供电由ECU 40的微机41控制。 [002引 由空气累30p吹送的空气流入臭氧发生器30的壳体32中。空气累30p由电动 机驱动，所述电动机由微机41控制。由空气累30p吹送的空气流入壳体32内的流体通道 32日，并流经在电极31之间形成的每个排出通道31日。
[0029] 臭氧发生器30通过含臭氧空气管26与普通管24与反应容器20连接。目P，含臭氧 空气管26的上游端部连接到所述臭氧发生器30的下游部分，并且含臭氧空气管26的下游 端部连接到普通管24的上游端部。普通管24的下游端部连接到反应容器20的入口 20in。 供应通道23的上游端部连接到反应容器20的出口 20out。供应通道23的下游端部连接到 NOx净化装置12上游的废气通道lOex。
[0030] 电磁止回阀26v附接到含臭氧空气管26。微机41控制所述止回阀26v，W选择性 地打开或关闭。因此，当空气累3化在工作且运行止回阀26v W打开时，已经通过排出通道 31a的空气按此顺序流经含臭氧空气管26、普通管24、反应容器20 W及供应通道23,然后 流入到废气通道IOex。
[0031] 压缩空气管25的上游端部连接到压缩机1 Ic下游的进气通道lOin，并且压缩空气 管25的下游端部连接到普通管24的上游端部。总之，普通管24的上游端部分支并连接到 压缩空气管25和含臭氧空气管26运两者。换言之，压缩空气管25和含臭氧空气管26并 联连接到普通管24。
[0032] 电磁调节阀25v附接到压缩空气管25。微机41控制调节阀25v，W选择性地打开 或关闭所述压缩空气管25。因此，当运行调节阀25v W打开压缩空气管25时，流经进气通 道IOin的压缩空气的一部分按此顺序流过压缩空气管25、普通管24、反应容器20 W及供 应通道2