JP2016186271A - Catalyst using exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関から排気管を通じて排出される排気を触媒で浄化する触媒利用排気浄化装置に関する。 The present invention relates to a catalyst-based exhaust purification device that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine through an exhaust pipe with a catalyst.
自動車に搭載されているディーゼル機関等の内燃機関から排気管を通じて排出される排気中に含まれている有害物質等を除去して大気中に排出される排気を浄化する排気浄化装置としては、排気中に含まれている粒子状物質(PM)をディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF)で捕集して大気中に排出される粒子状物質の量を低減し、ディーゼル微粒子捕集フィルタの前段に設置されている酸化触媒(DOC)で排気中に含まれている一酸化窒素(NO)を酸化して二酸化窒素(NO2)を生成すると共にその二酸化窒素でディーゼル微粒子捕集フィルタに捕集されている粒子状物質を燃焼させて除去するディーゼル微粒子捕集フィルタ装置等の触媒利用排気浄化装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 As an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas discharged into the atmosphere by removing harmful substances contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine mounted on an automobile through an exhaust pipe, Particulate matter (PM) contained therein is collected by a diesel particulate filter (DPF) to reduce the amount of particulate matter discharged into the atmosphere and installed in the front stage of the diesel particulate collection filter The oxidation catalyst (DOC) is used to oxidize nitric oxide (NO) contained in the exhaust to produce nitrogen dioxide (NO 2 ), and the nitrogen dioxide collects it in the diesel particulate filter. 2. Description of the Related Art A catalyst-based exhaust purification device such as a diesel particulate filter device that burns and removes particulate matter is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、触媒利用排気浄化装置においては、排気流量が最大となる全負荷運転時であっても排気浄化率を高水準に維持するため、全負荷運転時の排気流量に基づいて触媒体積を決定しているが、排気流量が少ない低負荷運転時は、排気が持つ熱量が小さいため、触媒温度が活性化温度に至るまでの時間が長くなり、排気浄化率が低下するという課題がある。 By the way, in the catalyst-based exhaust purification device, the catalyst volume is determined based on the exhaust flow rate during full load operation in order to maintain the exhaust purification rate at a high level even during full load operation where the exhaust flow rate is maximum. However, at the time of low load operation with a small exhaust flow rate, the amount of heat of the exhaust is small, so that the time until the catalyst temperature reaches the activation temperature becomes long, and there is a problem that the exhaust purification rate decreases.
そこで、本発明の目的は、排気流量が少ない低負荷運転時であっても触媒温度が活性化温度に至るまでの時間を出来る限り短くして排気浄化率を高水準に維持することが可能な触媒利用排気浄化装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to maintain the exhaust purification rate at a high level by shortening the time until the catalyst temperature reaches the activation temperature as much as possible even during low load operation with a small exhaust flow rate. The object is to provide a catalyst-based exhaust purification device.
この目的を達成するために創案された本発明は、内燃機関から排気管を通じて排出される排気を触媒で浄化する触媒利用排気浄化装置において、排気流量に基づいて触媒有効体積を変更する触媒有効体積変更手段を備えている触媒利用排気浄化装置である。 The present invention devised to achieve this object is a catalyst effective volume for changing the catalyst effective volume based on the exhaust flow rate in a catalyst-based exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine through an exhaust pipe with a catalyst. It is a catalyst-based exhaust gas purification device provided with changing means.
前記触媒有効体積変更手段は、前記触媒の排気上流側に設置されていると共に排気流量に基づいて開度が制御されるシャッタバルブからなることが好ましい。 Preferably, the catalyst effective volume changing means is a shutter valve that is installed on the exhaust upstream side of the catalyst and whose opening is controlled based on the exhaust flow rate.
本発明によれば、排気流量が少ない低負荷運転時であっても触媒温度が活性化温度に至るまでの時間を出来る限り短くして排気浄化率を高水準に維持することが可能な触媒利用排気浄化装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to use a catalyst capable of maintaining the exhaust purification rate at a high level by shortening the time required for the catalyst temperature to reach the activation temperature as much as possible even during low load operation with a small exhaust flow rate. An exhaust emission control device can be provided.
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に順って説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、触媒利用排気浄化装置100は、自動車200に搭載されているディーゼル機関等の内燃機関101から排気管102を通じて排出される排気中に含まれている有害物質等を除去して大気中に排出される排気を浄化する排気浄化装置の一種である。
As shown in FIG. 1, the catalyst-based
触媒利用排気浄化装置100としては、例えば、排気中に含まれている粒子状物質をディーゼル微粒子捕集フィルタ103で捕集して大気中に排出される粒子状物質の量を低減し、ディーゼル微粒子捕集フィルタ103の前段に設置されている酸化触媒104で排気中に含まれている一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成すると共にその二酸化窒素でディーゼル微粒子捕集フィルタ103に捕集されている粒子状物質を燃焼させて除去するディーゼル微粒子捕集フィルタ装置が挙げられるが、排気を触媒で浄化する如何なる装置であっても構わない。
As the catalyst
内燃機関101は、吸気管105に接続されると共に吸気管105を通じて内燃機関101に導入される吸気を内燃機関101の各燃焼室に分岐させる吸気多岐管106と、排気管102に接続されると共に内燃機関101の各燃焼室から排出される排気を排気管102に合流させる排気多岐管107と、を備えている。
The
吸気多岐管106と排気多岐管107は、排気再循環(EGR)管108を通じて連通されているため、内燃機関101から排出される排気が再び内燃機関101に導入される吸気として環流される。このとき、排気再循環管108に設置された排気再循環冷却器109を介して排気が冷却されて吸気として環流される。
Since the
内燃機関101においては、吸気管105を通じて内燃機関101に吸気が導入されると共に燃焼行程を経て排気管102を通じて内燃機関101から排気が排出される。このとき、吸気管105に設置された吸気浄化装置110を介して内燃機関101に導入される吸気が浄化されると共に排気管102に設置された触媒利用排気浄化装置100を介して大気中に排出される排気が浄化される。
In the
なお、自動車200においては、吸気管105と排気管102との間に過給機111が設置されているため、排気管102に設置された過給機111の原動機112が内燃機関101から排出される排気で駆動されることにより、吸気管105に設置された過給機111の圧縮機113が駆動されて吸気管105を通じて内燃機関101に導入される吸気が過給される。
In the
更に、自動車200は、排気管102を通じて大気中に排出される排気中に未燃燃料を添加すると共に未燃燃料を酸化触媒104で酸化燃焼させることにより、排気管102を通じて大気中に排出される排気温度を昇温させてディーゼル微粒子捕集フィルタ103の温度を再生可能温度まで昇温させてその状態を維持するため、排気管102を通じて大気中に排出される排気中に未燃燃料を添加する手段として、ディーゼル微粒子捕集フィルタ103の排気上流側で内燃機関制御装置(ECU)114による指示燃料噴射量に応じて燃料を噴射する排気管燃料噴射器115を搭載している。
Further, the
さて、本発明の好適な実施の形態に係る触媒利用排気浄化装置100は、排気流量に基づいて触媒有効体積を変更する触媒有効体積変更手段116を備えており、触媒有効体積変更手段116は、酸化触媒104の排気上流側に設置されていると共に排気流量に基づいて内燃機関制御装置114により開度が制御されるシャッタバルブ117からなる。
The catalyst-based
シャッタバルブ117は、排気流量が多い高負荷運転時に開度が大きくされると共に排気流量が小さい低負荷運転時に開度が小さくされる。そして、排気流量が最大となる全負荷運転時に開度が100%にされる。
The opening of the
これにより、排気流量に基づいて触媒有効体積を変更することができるため、排気流量が少ない低負荷運転時であっても、酸化触媒104の一部のみを集中的に昇温させることができ、その触媒温度が活性化温度に至るまでの時間を出来る限り短くして排気浄化率を高水準に維持することが可能となる。
Thereby, since the catalyst effective volume can be changed based on the exhaust gas flow rate, even at the time of low load operation with a small exhaust gas flow rate, only a part of the
100 触媒利用排気浄化装置
101 内燃機関
102 排気管
103 ディーゼル微粒子捕集フィルタ
104 酸化触媒
105 吸気管
106 吸気多岐管
107 排気多岐管
108 排気再循環管
109 排気再循環冷却器
110 吸気浄化装置
111 過給機
112 原動機
113 圧縮機
114 内燃機関制御装置
115 排気管燃料噴射器
116 触媒有効体積変更手段
117 シャッタバルブ
200 自動車
100 catalyst
Claims (2)
排気流量に基づいて触媒有効体積を変更する触媒有効体積変更手段を備えていることを特徴とする触媒利用排気浄化装置。 In a catalyst exhaust purification device that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine through an exhaust pipe with a catalyst,
A catalyst-based exhaust purification device comprising catalyst effective volume changing means for changing the catalyst effective volume based on an exhaust gas flow rate.
Priority Applications (1)
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JP2015066908A JP2016186271A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Catalyst using exhaust emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015066908A JP2016186271A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Catalyst using exhaust emission control device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016186271A true JP2016186271A (en) | 2016-10-27 |
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ID=57203106
Family Applications (1)
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JP2015066908A Pending JP2016186271A (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Catalyst using exhaust emission control device |
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2015
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