JP2021131068A - Exhaust emission control device and vehicle - Google Patents

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Abstract

To provide an exhaust emission control device and a vehicle, capable of actualizing early activation of a NOx removal catalyst.SOLUTION: The exhaust emission control device includes: a first NOx removal catalyst provided on the upstream side in the flowing direction of exhaust gas; a second NOx removal catalyst provided on the downstream side further than the first NOx removal catalyst; a heat release part provided between the first NOx removal catalyst and the second NOx removal catalyst; a reductant supply device for supplying reductant on the upstream side of the first NOx removal catalyst; and a control part for controlling the heat release part and the reductant supply device. The control part allows the heat release part to start the heat release to raise the temperature of the exhaust gas right after starting an internal combustion engine, and then allows the reductant supply device to start the injection of the reductant when the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the second NOx removal catalyst exceeds a threshold value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、排ガスを浄化する排気浄化装置および車両に関する。 The present disclosure relates to an exhaust gas purification device and a vehicle for purifying exhaust gas.

従来、内燃機関から排出された排ガスが流れる排気管に、排ガス中のNOxを低減するNOx浄化触媒が複数設けられた排気浄化装置が知られている。 Conventionally, there is known an exhaust purification device in which a plurality of NOx purification catalysts for reducing NOx in the exhaust gas are provided in an exhaust pipe through which the exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows.

例えば特許文献1には、上流側のNOx浄化触媒と下流側のNOx浄化触媒との間に、それらの間を流れる排ガスを加熱する加熱装置を配置した排気浄化装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an exhaust purification device in which a heating device for heating the exhaust gas flowing between the NOx purification catalyst on the upstream side and the NOx purification catalyst on the downstream side is arranged.

特開2019−132168号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-132168

しかしながら、特許文献1の排気浄化装置では、NOx浄化触媒の活性化について改善の余地があった。 However, in the exhaust gas purification device of Patent Document 1, there is room for improvement in the activation of the NOx purification catalyst.

本開示の一態様の目的は、複数のNOx浄化触媒を早期に活性化させることができる排気浄化装置および車両を提供することである。 An object of one aspect of the present disclosure is to provide an exhaust gas purification device and a vehicle capable of activating a plurality of NOx purification catalysts at an early stage.

本開示の一態様に係る排気浄化装置は、内燃機関から排出された排ガスの流れ方向において上流側に設けられた第1のNOx浄化触媒と、前記排ガスの流れ方向において前記第1のNOx浄化触媒よりも下流側に設けられた第2のNOx浄化触媒と、前記第1のNOx浄化触媒と前記第2のNOx浄化触媒との間に設けられた放熱部と、前記第1のNOx浄化触媒の上流側において還元剤の供給を行う還元剤供給装置と、前記放熱部および前記還元剤供給装置それぞれの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記内燃機関の始動直後に前記排ガスを昇温させるために前記放熱部に放熱を開始させ、その後、前記第2のNOx浄化触媒の下流側の排ガスの温度が予め定められた閾値を超えた場合に、前記還元剤供給装置に前記還元剤の噴射を開始させる。 The exhaust gas purification device according to one aspect of the present disclosure includes a first NOx purification catalyst provided on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and the first NOx purification catalyst in the flow direction of the exhaust gas. A second NOx purification catalyst provided on the downstream side, a heat radiating portion provided between the first NOx purification catalyst and the second NOx purification catalyst, and the first NOx purification catalyst. It has a reducing agent supply device that supplies a reducing agent on the upstream side, and a control unit that controls the operation of each of the heat dissipation unit and the reducing agent supply device. The control unit is immediately after the start of the internal combustion engine. The reducing agent supply device starts heat dissipation to the heat radiating unit in order to raise the temperature of the exhaust gas, and then when the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the second NOx purification catalyst exceeds a predetermined threshold value. Starts the injection of the reducing agent.

本開示の一態様に係る車両は、本開示の一態様に係る排気浄化装置を備える。 The vehicle according to one aspect of the present disclosure includes an exhaust gas purification device according to one aspect of the present disclosure.

本開示によれば、複数のNOx浄化触媒を早期に活性化させることができる。 According to the present disclosure, a plurality of NOx purification catalysts can be activated at an early stage.

本開示の実施の形態に係る排気浄化装置の構成を示す模式図Schematic diagram showing the configuration of the exhaust gas purification device according to the embodiment of the present disclosure. 本開示の実施の形態に係る制御部の動作を示すフローチャートA flowchart showing the operation of the control unit according to the embodiment of the present disclosure.

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

本開示の実施の形態に係る排気浄化装置100の構成について、図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態の排気浄化装置100の構成の一例を示す模式図である。 The configuration of the exhaust gas purification device 100 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the exhaust gas purification device 100 of the present embodiment.

排気浄化装置100は、車両(図示略)に搭載され、内燃機関(図示略)から排出される排ガスを浄化する装置である。本実施の形態では、内燃機関がディーゼルエンジンである場合を例に挙げて説明するが、これに限定されず、内燃機関は例えばガソリンエンジンであってもよい。また、排気浄化装置100は、車両の内燃機関に限らず、例えば船舶や定置式の内燃機関に適用することも可能である。 The exhaust gas purification device 100 is a device mounted on a vehicle (not shown) to purify exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown). In the present embodiment, the case where the internal combustion engine is a diesel engine will be described as an example, but the present invention is not limited to this, and the internal combustion engine may be, for example, a gasoline engine. Further, the exhaust gas purification device 100 is not limited to the internal combustion engine of a vehicle, and can be applied to, for example, a ship or a stationary internal combustion engine.

図1に示すように、排気浄化装置100は、制御部10、第1触媒コンバータ11、および第2触媒コンバータ12を有する。 As shown in FIG. 1, the exhaust gas purification device 100 includes a control unit 10, a first catalytic converter 11, and a second catalytic converter 12.

制御部10は、尿素水噴射装置2、8における尿素水(還元剤の一例)の噴射量および噴射タイミングや、放熱部4に対する電力供給のオン/オフなどを制御する。制御部10としては、例えば、ECU(Electronic Control Unit)が挙げられる。 The control unit 10 controls the injection amount and injection timing of urea water (an example of a reducing agent) in the urea water injection devices 2 and 8, and on / off of the power supply to the heat dissipation unit 4. Examples of the control unit 10 include an ECU (Electronic Control Unit).

図1において、点線の矢印は、制御部10から放熱部4、尿素水噴射装置2、8へ出力される制御信号を示している。また、図1において、一点鎖線の矢印は、後述する温度センサ14から制御部10へ出力される信号を示している。 In FIG. 1, the dotted arrow indicates a control signal output from the control unit 10 to the heat radiating unit 4 and the urea water injection devices 2 and 8. Further, in FIG. 1, the arrow of the alternate long and short dash line indicates a signal output from the temperature sensor 14 described later to the control unit 10.

制御部10の動作の詳細については、図2を用いて後述する。 The details of the operation of the control unit 10 will be described later with reference to FIG.

第1触媒コンバータ11および第2触媒コンバータ12は、排気管1において直列に設けられている。 The first catalytic converter 11 and the second catalytic converter 12 are provided in series in the exhaust pipe 1.

排気管1の上流側(図中の左側)の端部は、例えば、ディーゼルエンジンの排気マニホールド(図示略)の下流端に接続されている。排気マニホールドから排出された排ガスは、排気管1を、図中の左側から右側へ流れる。図1において、実線の矢印は、排ガスの流れ方向を示している。 The upstream end (left side in the drawing) of the exhaust pipe 1 is connected to, for example, the downstream end of the exhaust manifold (not shown) of a diesel engine. The exhaust gas discharged from the exhaust manifold flows through the exhaust pipe 1 from the left side to the right side in the drawing. In FIG. 1, the solid arrow indicates the flow direction of the exhaust gas.

第1触媒コンバータ11は、排気管1に対して着脱可能な筐体(ケース)である。例えば、第1触媒コンバータ11は、第2触媒コンバータ12よりもディーゼルエンジンに近い位置に設けられている。 The first catalyst converter 11 is a housing (case) that can be attached to and detached from the exhaust pipe 1. For example, the first catalytic converter 11 is provided at a position closer to the diesel engine than the second catalytic converter 12.

第1触媒コンバータ11には、上流側から順に、尿素水噴射装置2、SCR(Selective Catalytic Reduction)3、放熱部4、SCR5、温度センサ14が直列に収容されている。 In the first catalytic converter 11, the urea water injection device 2, the SCR (Selective Catalytic Reduction) 3, the heat radiating unit 4, the SCR 5, and the temperature sensor 14 are housed in series in order from the upstream side.

尿素水噴射装置2(還元剤供給装置の一例)は、第1触媒コンバータ11内に尿素水(還元剤の一例)を噴射する装置である。尿素水噴射装置2により噴射された尿素水は、加水分解される。これにより発生したアンモニア(還元剤から発生する物質の一例)は、SCR3、5へ供給される。上述したとおり、尿素水の噴射量や噴射タイミングは、制御部10によって制御される。 The urea water injection device 2 (an example of a reducing agent supply device) is a device that injects urea water (an example of a reducing agent) into the first catalytic converter 11. The urea water injected by the urea water injection device 2 is hydrolyzed. Ammonia generated thereby (an example of a substance generated from the reducing agent) is supplied to SCRs 3 and 5. As described above, the injection amount and injection timing of urea water are controlled by the control unit 10.

SCR3(第1のNOx浄化触媒の一例)およびSCR5(第2のNOx浄化触媒の一例)は、尿素水から発生したアンモニアにより、排ガス中のNOxを窒素に還元する触媒である。 SCR3 (an example of a first NOx purification catalyst) and SCR5 (an example of a second NOx purification catalyst) are catalysts that reduce NOx in exhaust gas to nitrogen by ammonia generated from urea water.

SCR3の担体と、SCR5の担体とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。担体としては、金属(例えば、ステンレス鋼)、セラミックス(例えば、炭化ケイ素またはコージライト)等を用いることができる。 The carrier of SCR3 and the carrier of SCR5 may be the same or different. As the carrier, a metal (for example, stainless steel), ceramics (for example, silicon carbide or cordylite) or the like can be used.

放熱部4は、例えば、バッテリ(図示略)からの電力供給により放熱する部材(例えば、ステンレスやセラミックス等)である。放熱部4の放熱により、SCR3とSCR5との間を流れる排ガスが加熱される。その結果、SCR5は、昇温し易くなる。なお、上述したとおり、放熱部4に対する電力供給のオン/オフは、制御部10によって制御される。 The heat radiating unit 4 is, for example, a member (for example, stainless steel, ceramics, etc.) that dissipates heat by supplying electric power from a battery (not shown). The heat radiation of the heat radiating unit 4 heats the exhaust gas flowing between the SCR 3 and the SCR 5. As a result, the temperature of SCR5 tends to rise. As described above, the control unit 10 controls the on / off of the power supply to the heat dissipation unit 4.

温度センサ14は、SCR5の下流側に設けられている。温度センサ14は、定期的に、SCR5を通過した排ガスの温度を検出し、その温度(以下、検出温度という)を示す信号(図中の一点鎖線の矢印参照)を制御部10へ出力する。 The temperature sensor 14 is provided on the downstream side of the SCR 5. The temperature sensor 14 periodically detects the temperature of the exhaust gas that has passed through the SCR 5, and outputs a signal (see the arrow of the alternate long and short dash line in the figure) indicating the temperature (hereinafter referred to as the detected temperature) to the control unit 10.

第2触媒コンバータ12は、排気管1に対して着脱可能な筐体(ケース)である。第2触媒コンバータ12は、第1触媒コンバータ11よりもディーゼルエンジンから遠い位置に設けられている。 The second catalyst converter 12 is a housing (case) that can be attached to and detached from the exhaust pipe 1. The second catalytic converter 12 is provided at a position farther from the diesel engine than the first catalytic converter 11.

第2触媒コンバータ12には、上流側から順に、DOC(Diesel Oxidation Catalyst)6、DPF(Diesel Particulate Filter)7、尿素水噴射装置8、SCR9、ASC(Ammonia Slip Catalyst)13が直列に収容されている。 In the second catalytic converter 12, DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 6, DPF (Diesel Particulate Filter) 7, urea water injection device 8, SCR9, and ASC (Ammonia Slip Catalyst) 13 are housed in series in order from the upstream side. There is.

DOC6は、排ガス中の一酸化窒素や炭化水素を酸化させる触媒である。 DOC6 is a catalyst that oxidizes nitric oxide and hydrocarbons in exhaust gas.

DPF7は、排ガス中の粒子状物質(Particulate Matter:PM)を捕集して取り除くフィルタである。 DPF7 is a filter that collects and removes particulate matter (PM) in exhaust gas.

尿素水噴射装置8は、第2触媒コンバータ12内に尿素水を噴射する装置である。尿素水噴射装置8により噴射された尿素水は、加水分解される。これにより発生したアンモニアは、SCR9へ供給される。上述したとおり、尿素水の噴射量や噴射タイミングは、制御部10によって制御される。 The urea water injection device 8 is a device that injects urea water into the second catalytic converter 12. The urea water injected by the urea water injection device 8 is hydrolyzed. Ammonia generated thereby is supplied to SCR9. As described above, the injection amount and injection timing of urea water are controlled by the control unit 10.

SCR9は、尿素水から発生したアンモニアにより、排ガス中のNOxを窒素に還元する触媒である。 SCR9 is a catalyst that reduces NOx in exhaust gas to nitrogen by ammonia generated from urea water.

SCR9の活性温度域は、例えば、SCR3、5の活性温度域よりも高い。 The active temperature range of SCR9 is higher than, for example, the active temperature range of SCR3 and SCR5.

また、SCR9は、金属(例えば、ステンレス鋼)を担体としてもよいし、セラミックス(例えば、炭化ケイ素またはコージライト)を担体としてもよい。 Further, the SCR9 may use a metal (for example, stainless steel) as a carrier or a ceramic (for example, silicon carbide or cordylite) as a carrier.

ASC13(分解触媒の一例)は、SCR9で消費しきれなかったアンモニアを酸化、分解する触媒である。これにより、アンモニアが大気中に排出されることを防止できる。 ASC13 (an example of a decomposition catalyst) is a catalyst that oxidizes and decomposes ammonia that cannot be completely consumed by SCR9. This makes it possible to prevent ammonia from being discharged into the atmosphere.

以上、排気浄化装置100の構成について説明した。 The configuration of the exhaust gas purification device 100 has been described above.

次に、制御部10の動作について、図2を用いて説明する。図2は、制御部10の動作の一例を示すフローチャートである。図2に示すフローは、例えば、ディーゼルエンジンの始動直後に開始される。 Next, the operation of the control unit 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 10. The flow shown in FIG. 2 is started immediately after the start of the diesel engine, for example.

まず、制御部10は、放熱部4への電力供給を開始し、放熱部4に放熱を開始させる(ステップS1)。 First, the control unit 10 starts supplying electric power to the heat radiating unit 4, and causes the heat radiating unit 4 to start heat radiating (step S1).

次に、制御部10は、温度センサ14から通知された検出温度が予め定められた閾値を超えたか否かを判定する(ステップS2)。 Next, the control unit 10 determines whether or not the detected temperature notified from the temperature sensor 14 exceeds a predetermined threshold value (step S2).

閾値は、例えば、SCR5の活性温度域の下限値である。または、閾値は、例えば、SCR3の活性温度域の下限値およびSCR5の活性温度域の下限値のうち、小さい方の値であってもよい。 The threshold value is, for example, the lower limit of the active temperature range of SCR5. Alternatively, the threshold value may be, for example, the smaller of the lower limit value of the active temperature range of SCR3 and the lower limit value of the active temperature range of SCR5.

検出温度が閾値を超えていない場合(ステップS2:NO)、フローは、ステップS2へ戻る。すなわち、制御部10は、再度、検出温度が閾値を超えたか否かを判定する。 If the detection temperature does not exceed the threshold value (step S2: NO), the flow returns to step S2. That is, the control unit 10 again determines whether or not the detected temperature exceeds the threshold value.

一方、検出温度が閾値を超えた場合(ステップS2:YES)、制御部10は、尿素水噴射装置2に尿素水の噴射を開始させる(ステップS3)。なお、このとき、制御部10は、尿素水噴射装置8に尿素水の噴射を開始させてもよい。 On the other hand, when the detection temperature exceeds the threshold value (step S2: YES), the control unit 10 causes the urea water injection device 2 to start the injection of urea water (step S3). At this time, the control unit 10 may start the urea water injection device 8 to inject urea water.

以上、制御部10の動作について説明した。 The operation of the control unit 10 has been described above.

次に、排気浄化装置100の作用効果について以下に説明する。 Next, the action and effect of the exhaust gas purification device 100 will be described below.

排気浄化装置100は、ディーゼルエンジンの始動直後に放熱部4の放熱を開始し、SCR5の下流側の排ガスの温度が閾値を超えた場合に、尿素水噴射装置2から尿素水の噴射を開始することを特徴とする。 The exhaust purification device 100 starts radiating heat from the heat radiating unit 4 immediately after starting the diesel engine, and starts injecting urea water from the urea water injection device 2 when the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the SCR 5 exceeds the threshold value. It is characterized by that.

よって、上流側のSCR3は、排ガスにより早期に昇温し、下流側のSCR5は、放熱部4の放熱により早期に昇温するため、SCR3、5全体を早期に活性化させることができる。また、尿素水の噴射は、SCR5の下流側の排ガスの温度が閾値を超えた場合(換言すれば、SCR3、5がともに活性状態となった場合)に開始されるため、尿素水を無駄なく噴射することができる。 Therefore, the SCR3 on the upstream side raises the temperature early due to the exhaust gas, and the SCR5 on the downstream side raises the temperature early due to the heat radiation of the heat radiating unit 4, so that the entire SCR3 and 5 can be activated at an early stage. Further, since the injection of urea water is started when the temperature of the exhaust gas on the downstream side of SCR5 exceeds the threshold value (in other words, when both SCR3 and 5 are in the active state), the urea water is not wasted. Can be sprayed.

また、排気浄化装置100では、活性温度域が異なるSCR3、5とSCR9とが別々の筐体(例えば、第1触媒コンバータ11、第2触媒コンバータ12)に収容されている。よって、第2触媒コンバータ12を、ディーゼルエンジンから離れた、充分な設置スペースを確保できる位置に設けることができる。よって、第2触媒コンバータ12に収容されるSCR9のサイズを大きくすることができ、NOx浄化効率をより向上させることができる。 Further, in the exhaust gas purification device 100, the SCRs 3, 5 and SCR9 having different active temperature ranges are housed in separate housings (for example, the first catalyst converter 11 and the second catalyst converter 12). Therefore, the second catalytic converter 12 can be provided at a position away from the diesel engine where a sufficient installation space can be secured. Therefore, the size of the SCR9 housed in the second catalytic converter 12 can be increased, and the NOx purification efficiency can be further improved.

また、排気浄化装置100では、SCR3、5に対応して尿素水噴射装置2が設けられ、SCR9に対応して尿素水噴射装置8が設けられている。よって、第1触媒コンバータ11、第2触媒コンバータ12のそれぞれにおいて加水分解を促進でき、SCR3、5、9のそれぞれにおいて効率良くNOxを浄化することができる。 Further, in the exhaust gas purification device 100, a urea water injection device 2 is provided corresponding to SCR3 and 5, and a urea water injection device 8 is provided corresponding to SCR9. Therefore, hydrolysis can be promoted in each of the first catalytic converter 11 and the second catalytic converter 12, and NOx can be efficiently purified in each of SCRs 3, 5 and 9.

また、排気浄化装置100では、第2触媒コンバータ12においてDOC6およびDPF7が設けられている。よって、一酸化炭素および炭化水素の酸化や、粒子状物質の捕集を、より確実に行うことができる。 Further, in the exhaust gas purification device 100, the DOC6 and the DPF7 are provided in the second catalyst converter 12. Therefore, it is possible to more reliably oxidize carbon monoxide and hydrocarbons and collect particulate matter.

また、排気浄化装置100では、第1触媒コンバータ11および第2触媒コンバータ12は、それぞれ、独立して排気管1に着脱可能である。よって、メンテナンス等が容易となる。 Further, in the exhaust gas purification device 100, the first catalyst converter 11 and the second catalyst converter 12 can be independently attached to and detached from the exhaust pipe 1. Therefore, maintenance and the like become easy.

以上、排気浄化装置100の作用効果について説明した。 The action and effect of the exhaust gas purification device 100 have been described above.

なお、本開示は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure. Hereinafter, each modification will be described.

実施の形態では、図1に示した構成要素を全て含めて排気浄化装置100と呼称したが、図1に示した構成要素のうち、尿素水噴射装置2、SCR3、5、放熱部4、および制御部10を排気浄化装置100と呼称してもよい。 In the embodiment, all the components shown in FIG. 1 are collectively referred to as an exhaust gas purification device 100, but among the components shown in FIG. 1, the urea water injection device 2, SCR3, 5, the heat radiating unit 4, and the heat radiating unit 4 are used. The control unit 10 may be referred to as an exhaust gas purification device 100.

また、実施の形態では、排気浄化装置100が第2触媒コンバータ12を備える場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、排気浄化装置100は、図1に示した構成要素のうち、DOC6、DPF7、尿素水噴射装置8、SCR9、ASC13、第2触媒コンバータ12を備えない構成であってもよい。 Further, in the embodiment, the case where the exhaust gas purification device 100 includes the second catalyst converter 12 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the exhaust gas purification device 100 may not include the DOC6, the DPF7, the urea water injection device 8, the SCR9, the ASC13, and the second catalytic converter 12 among the components shown in FIG.

また、実施の形態では、尿素水噴射装置2、SCR3、5、放熱部4、および温度センサ14が第1触媒コンバータ11に収容される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、尿素水噴射装置2、SCR3、5、放熱部4、および温度センサ14は、第1触媒コンバータ11に収容されることなく、排気管1内に設けられてもよい。 Further, in the embodiment, the case where the urea water injection device 2, the SCR3, 5, the heat radiating unit 4, and the temperature sensor 14 are housed in the first catalyst converter 11 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, the urea water injection device 2, the SCR3, 5, the heat radiating unit 4, and the temperature sensor 14 may be provided in the exhaust pipe 1 without being housed in the first catalyst converter 11.

また、実施の形態では、第1触媒コンバータ11がASCを備えない場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、第1触媒コンバータ11は、SCR5の下流側に、ASCを備えてもよい。これにより、第1触媒コンバータ11から流出する排ガス中のアンモニアを低減することができる。よって、アンモニアがDOC6に供給され、アンモニアがDOC6で酸化することを抑制できる。その結果、尿素水から発生したアンモニアの酸化に起因するNOxの発生を抑制できる。 Further, in the embodiment, the case where the first catalytic converter 11 does not include the ASC has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the first catalytic converter 11 may be provided with an ASC on the downstream side of the SCR5. This makes it possible to reduce the amount of ammonia in the exhaust gas flowing out of the first catalytic converter 11. Therefore, ammonia is supplied to DOC6, and it is possible to suppress the oxidation of ammonia in DOC6. As a result, the generation of NOx due to the oxidation of ammonia generated from the urea water can be suppressed.

また、実施の形態では、第1触媒コンバータ11において、SCR3の上流側にのみ尿素水噴射装置2が設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、第1触媒コンバータ11は、尿素水噴射装置2に加えて、放熱部4とSCR5との間にさらに尿素水噴射装置を備えてもよい。これにより、SCR5におけるNOx浄化効率をより向上させることができる。 Further, in the embodiment, the case where the urea water injection device 2 is provided only on the upstream side of the SCR3 in the first catalyst converter 11 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the first catalytic converter 11 may further include a urea water injection device between the heat radiating unit 4 and the SCR 5 in addition to the urea water injection device 2. Thereby, the NOx purification efficiency in SCR5 can be further improved.

また、実施の形態では、NOx浄化触媒がSCR3、5、9である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。SCR3、5、9の代わりに、他の選択還元型触媒、NOx吸着触媒、または三元触媒が用いられてもよい。その場合、尿素水以外の還元剤(例えば、炭化水素等)が用いられてもよい。 Further, in the embodiment, the case where the NOx purification catalyst is SCR3, 5 and 9 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. Instead of SCR3, 5 and 9, other selective reduction catalysts, NOx adsorption catalysts, or three-way catalysts may be used. In that case, a reducing agent other than urea water (for example, a hydrocarbon or the like) may be used.

以上、各変形例について説明した。なお、各変形例は、組み合わせて実施されてもよい。 Each modification has been described above. In addition, each modification may be carried out in combination.

本開示の排気浄化装置および車両は、排ガスを浄化するNOx浄化触媒の早期活性化に有用である。 The exhaust gas purification device and vehicle of the present disclosure are useful for early activation of a NOx purification catalyst that purifies exhaust gas.

1 排気管
2、8 尿素水噴射装置
3、5、9 SCR
4 放熱部
6 DOC
7 DPF
10 制御部
11 第1触媒コンバータ
12 第2触媒コンバータ
13 ASC
14 温度センサ
100 排気浄化装置
1 Exhaust pipe 2, 8 Urea water injection device 3, 5, 9 SCR
4 Heat dissipation part 6 DOC
7 DPF
10 Control unit 11 1st catalytic converter 12 2nd catalytic converter 13 ASC
14 Temperature sensor 100 Exhaust gas purification device

Claims (7)

内燃機関から排出された排ガスの流れ方向において上流側に設けられた第1のNOx浄化触媒と、
前記排ガスの流れ方向において前記第1のNOx浄化触媒よりも下流側に設けられた第2のNOx浄化触媒と、
前記第1のNOx浄化触媒と前記第2のNOx浄化触媒との間に設けられた放熱部と、
前記第1のNOx浄化触媒の上流側において還元剤の供給を行う還元剤供給装置と、
前記放熱部および前記還元剤供給装置それぞれの動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記内燃機関の始動直後に前記排ガスを昇温させるために前記放熱部に放熱を開始させ、
その後、前記第2のNOx浄化触媒の下流側の排ガスの温度が予め定められた閾値を超えた場合に、前記還元剤供給装置に前記還元剤の噴射を開始させる、
排気浄化装置。
A first NOx purification catalyst provided on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and
A second NOx purification catalyst provided on the downstream side of the first NOx purification catalyst in the flow direction of the exhaust gas,
A heat radiating unit provided between the first NOx purification catalyst and the second NOx purification catalyst,
A reducing agent supply device that supplies a reducing agent on the upstream side of the first NOx purification catalyst, and
It has a heat radiating unit and a control unit that controls the operation of each of the reducing agent supply devices.
The control unit
Immediately after starting the internal combustion engine, the heat radiating portion is started to dissipate heat in order to raise the temperature of the exhaust gas.
After that, when the temperature of the exhaust gas on the downstream side of the second NOx purification catalyst exceeds a predetermined threshold value, the reducing agent supply device is started to inject the reducing agent.
Exhaust purification device.
前記閾値は、
前記第2のNOx浄化触媒の活性温度域の下限値である、
請求項1に記載の排気浄化装置。
The threshold is
This is the lower limit of the active temperature range of the second NOx purification catalyst.
The exhaust purification device according to claim 1.
前記還元剤供給装置、前記第1のNOx浄化触媒、前記放熱部、および前記第2のNOx浄化触媒を直列に収容する筐体をさらに有する、
請求項1または2に記載の排気浄化装置。
The reducing agent supply device, the first NOx purification catalyst, the heat radiating portion, and a housing for accommodating the second NOx purification catalyst in series are further included.
The exhaust gas purification device according to claim 1 or 2.
前記第1のNOx浄化触媒および前記第2のNOx浄化触媒は、前記還元剤から発生した物質による前記NOxの還元を促進する選択還元型触媒である、
請求項3に記載の排気浄化装置。
The first NOx purification catalyst and the second NOx purification catalyst are selective reduction catalysts that promote the reduction of the NOx by the substance generated from the reducing agent.
The exhaust purification device according to claim 3.
前記筐体は、前記第2のNOx浄化触媒よりも下流側に、前記物質を分解する分解触媒をさらに収容する、
請求項4に記載の排気浄化装置。
The housing further houses a decomposition catalyst that decomposes the substance on the downstream side of the second NOx purification catalyst.
The exhaust purification device according to claim 4.
前記還元剤は、尿素水であり、
前記物質は、アンモニアである、
請求項4または5に記載の排気浄化装置。
The reducing agent is urea water.
The substance is ammonia,
The exhaust purification device according to claim 4 or 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の排気浄化装置を備えた車両。 A vehicle provided with the exhaust gas purification device according to any one of claims 1 to 6.
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