JP7443809B2 - Exhaust purification equipment and vehicles - Google Patents

Exhaust purification equipment and vehicles Download PDF

Info

Publication number
JP7443809B2
JP7443809B2 JP2020027140A JP2020027140A JP7443809B2 JP 7443809 B2 JP7443809 B2 JP 7443809B2 JP 2020027140 A JP2020027140 A JP 2020027140A JP 2020027140 A JP2020027140 A JP 2020027140A JP 7443809 B2 JP7443809 B2 JP 7443809B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
purification catalyst
nox purification
reducing agent
nox
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020027140A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021131068A (en
Inventor
朝幸 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2020027140A priority Critical patent/JP7443809B2/en
Publication of JP2021131068A publication Critical patent/JP2021131068A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7443809B2 publication Critical patent/JP7443809B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

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 purification device and a vehicle that purify 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。 2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust purification device is known in which a plurality of NOx purification catalysts for reducing NOx in exhaust gas are provided in an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an 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 gas purification device in which a heating device is disposed between an upstream NOx purification catalyst and a downstream NOx purification catalyst to heat exhaust gas flowing between them.

特開2019-132168号公報JP 2019-132168 Publication

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 purification device of Patent Document 1, there is room for improvement in 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 purification device and a vehicle that can activate multiple 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。 An exhaust gas purification device according to an aspect of the present disclosure includes: a first NOx purification catalyst provided upstream in a flow direction of exhaust gas discharged from an internal combustion engine; and a first NOx purification catalyst provided in the flow direction of the exhaust gas. a second NOx purification catalyst provided downstream of the first NOx purification catalyst, a heat dissipation section provided between the first NOx purification catalyst and the second NOx purification catalyst, and It has a reducing agent supply device that supplies a reducing agent on the upstream side, and a control section that controls the respective operations of the heat radiating section and the reducing agent supply device, and the control section is configured to control the internal combustion engine immediately after starting the internal combustion engine. In order to raise the temperature of the exhaust gas, the heat radiating section starts radiating heat, and then, when the temperature of the exhaust gas downstream of the second NOx purification catalyst exceeds a predetermined threshold, the reducing agent supply device The injection of the reducing agent is started.

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。 A vehicle according to one aspect of the present disclosure includes an exhaust 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, multiple NOx purification catalysts can be activated early.

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A schematic diagram showing the configuration of an exhaust purification device according to an 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。 Embodiments of the present disclosure will be described in detail below 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 an exhaust purification device 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an exhaust gas purification device 100 according to 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 purification device 100 is a device that is mounted on a vehicle (not shown) and purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown). In this embodiment, a case will be described in which the internal combustion engine is a diesel engine, 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 can be applied not only to internal combustion engines of vehicles but also to ships and stationary internal combustion engines, for example.

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 purification device 100 includes a control section 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 the on/off of power supply to the heat radiating unit 4. An example of the control unit 10 is 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, dotted arrows indicate control signals output from the control section 10 to the heat radiation section 4 and the urea water injection devices 2 and 8. Moreover, in FIG. 1, a dashed-dotted arrow indicates a signal output from a temperature sensor 14, which will be 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。 Details of the operation of the control unit 10 will be described later using FIG. 2.

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。 An upstream end (left side in the figure) of the exhaust pipe 1 is connected to, for example, a downstream end of an exhaust manifold (not shown) of a diesel engine. Exhaust gas discharged from the exhaust manifold flows through the exhaust pipe 1 from the left side to the right side in the figure. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow direction of 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 catalytic 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 located closer to the diesel engine than the second catalytic converter 12 is.

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。 The first catalytic converter 11 accommodates in series a urea water injection device 2, an SCR (Selective Catalytic Reduction) 3, a heat radiation section 4, an SCR 5, and a temperature sensor 14 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. The ammonia thus generated (an example of a substance generated from the reducing agent) is supplied to the 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 using 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 for SCR3 and the carrier for SCR5 may be the same or different. As the carrier, metals (for example, stainless steel), ceramics (for example, silicon carbide or cordierite), etc. 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 section 4 is, for example, a member (for example, made of stainless steel, ceramics, etc.) that radiates heat by supplying power from a battery (not shown). The exhaust gas flowing between the SCR 3 and the SCR 5 is heated by heat radiation from the heat radiation section 4 . As a result, the temperature of the SCR 5 increases easily. Note that, as described above, on/off of power supply to the heat radiating section 4 is controlled by the control section 10.

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 downstream 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 dashed-dotted arrow in the figure) indicating the temperature (hereinafter referred to as 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 catalytic 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, a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 6, a DPF (Diesel Particulate Filter) 7, a urea water injection device 8, an SCR 9, and an 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 nitrogen monoxide 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。 The DPF 7 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 the SCR 9. 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 using 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 the active temperature range of SCR3 and SCR5, for example.

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 SCR 9 may use a metal (for example, stainless steel) as a carrier or a ceramic (for example, silicon carbide or cordierite) 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 was not completely consumed in SCR9. This can 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 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 section 10 will be explained using FIG. 2. FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 10. The flow shown in FIG. 2 is started, for example, immediately after starting the diesel engine.

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 power to the heat radiating unit 4 and causes the heat radiating unit 4 to start radiating heat (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 the detected temperature notified from the temperature sensor 14 exceeds a predetermined threshold (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 value of the activation 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 detected temperature does not exceed the threshold (step S2: NO), the flow returns to step S2. That is, the control unit 10 determines again whether 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, if the detected temperature exceeds the threshold (step S2: YES), the control unit 10 causes the urea water injection device 2 to start injection of urea water (step S3). Note that at this time, the control unit 10 may cause the urea water injection device 8 to start jetting the 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 effects of the exhaust purification device 100 will be explained 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 section 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 a threshold value. It is characterized by

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 temperature of the SCR 3 on the upstream side increases quickly due to the exhaust gas, and the temperature of the SCR 5 on the downstream side increases quickly due to heat radiation from the heat radiating section 4, so that the entire SCRs 3 and 5 can be activated quickly. In addition, the injection of urea water is started when the temperature of the exhaust gas downstream of SCR5 exceeds the threshold (in other words, when both SCR3 and 5 are activated), so urea water is not wasted. Can be injected.

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 and 5 and the SCR 9 having different activation temperature ranges are housed in separate housings (for example, the first catalytic converter 11 and the second catalytic converter 12). Therefore, the second catalytic converter 12 can be provided at a location away from the diesel engine where sufficient installation space can be secured. Therefore, the size of the SCR 9 accommodated 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 the SCRs 3 and 5, and a urea water injection device 8 is provided corresponding to the SCR 9. 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 the 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 purification device 100, the second catalytic converter 12 is provided with a DOC 6 and a DPF 7. Therefore, oxidation of carbon monoxide and hydrocarbons and collection of particulate matter can be performed more reliably.

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。 Furthermore, in the exhaust gas purification device 100, the first catalytic converter 11 and the second catalytic converter 12 are each independently attachable to and detachable from the exhaust pipe 1. Therefore, maintenance etc. 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 effects of the exhaust 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。 Note that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the spirit of the present disclosure. Each modification will be explained below.

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 referred to as the exhaust purification device 100, but among the components shown in FIG. The control unit 10 may also be referred to as an exhaust 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 purification device 100 includes the second catalytic converter 12 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, the exhaust gas purification device 100 may have a configuration that does not include the DOC 6, DPF 7, urea water injection device 8, SCR 9, ASC 13, and 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 SCRs 3 and 5, the heat radiation section 4, and the temperature sensor 14 are housed in the first catalytic 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 SCRs 3 and 5, the heat radiation section 4, and the temperature sensor 14 may be provided in the exhaust pipe 1 without being housed in the first catalytic 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 an ASC has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the first catalytic converter 11 may include an ASC downstream of the SCR 5. Thereby, ammonia in the exhaust gas flowing out from the first catalytic converter 11 can be reduced. Therefore, ammonia is supplied to the DOC6, and oxidation of ammonia by the DOC6 can be suppressed. As a result, the generation of NOx caused by the oxidation of ammonia generated from 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 SCR 3 in the first catalytic converter 11 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, in addition to the urea water injection device 2, the first catalytic converter 11 may further include a urea water injection device between the heat radiation section 4 and the SCR 5. Thereby, the NOx purification efficiency in the SCR 5 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 SCR 3, 5, or 9 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. Other selective reduction catalysts, NOx adsorption catalysts, or three-way catalysts may be used in place of SCRs 3, 5, and 9. In that case, a reducing agent other than urea water (eg, hydrocarbon, etc.) 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 example has been described above. Note that each modification may be implemented 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 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 part 11 First catalytic converter 12 Second catalytic converter 13 ASC
14 Temperature sensor 100 Exhaust 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 exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
a second NOx purification catalyst provided downstream of the first NOx purification catalyst in the flow direction of the exhaust gas;
a heat radiation section 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;
a control unit that controls the operation of each of the heat radiating unit and the reducing agent supply device,
The control unit includes:
causing the heat radiating section to start radiating heat in order to raise the temperature of the exhaust gas immediately after starting the internal combustion engine;
Thereafter, when the temperature of the exhaust gas downstream of the second NOx purification catalyst exceeds a predetermined threshold, causing the reducing agent supply device to start injection of 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 value is
is the lower limit of the activation temperature range of the second NOx purification catalyst,
The exhaust gas 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。
further comprising a casing that houses the reducing agent supply device, the first NOx purification catalyst, the heat radiation section, and the second NOx purification catalyst in series;
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 reduction of the NOx by a substance generated from the reducing agent.
The exhaust gas 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 casing further accommodates a decomposition catalyst that decomposes the substance downstream of the second NOx purification catalyst.
The exhaust gas 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 gas 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 comprising the exhaust purification device according to any one of claims 1 to 6.
JP2020027140A 2020-02-20 2020-02-20 Exhaust purification equipment and vehicles Active JP7443809B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027140A JP7443809B2 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Exhaust purification equipment and vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020027140A JP7443809B2 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Exhaust purification equipment and vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021131068A JP2021131068A (en) 2021-09-09
JP7443809B2 true JP7443809B2 (en) 2024-03-06

Family

ID=77550881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020027140A Active JP7443809B2 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Exhaust purification equipment and vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7443809B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003269149A (en) 2002-03-15 2003-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Denitrification device
JP2005256727A (en) 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device of engine
US20120255285A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Gm Global Technology Operations Llc. Electronically heated selective catalytic reduction (scr) device
JP2018009561A (en) 2016-07-05 2018-01-18 日本特殊陶業株式会社 Selective catalytic reduction device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003269149A (en) 2002-03-15 2003-09-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Denitrification device
JP2005256727A (en) 2004-03-11 2005-09-22 Nissan Diesel Motor Co Ltd Exhaust emission control device of engine
US20120255285A1 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Gm Global Technology Operations Llc. Electronically heated selective catalytic reduction (scr) device
JP2018009561A (en) 2016-07-05 2018-01-18 日本特殊陶業株式会社 Selective catalytic reduction device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021131068A (en) 2021-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2795076B1 (en) Exhaust aftertreatment system and method for operating the system
US8365517B2 (en) Apparatus and method for regenerating an exhaust filter
EP2230001A1 (en) Exhaust gas treatment
US20080295493A1 (en) Catalyst temperature control system for a hybrid engine
KR101158816B1 (en) Exhaust Device Of Diesel Vehicle
US20120304627A1 (en) Electronically heated hydrocarbon (hc) adsorber
JP2010019239A (en) Exhaust emission control device
CN108060957B (en) Exhaust aftertreatment device conversion efficiency optimization
JP2010031769A (en) Exhaust emission control device
JP2010242515A (en) Exhaust emission control system and exhaust emission control method
WO2010087005A1 (en) Exhaust purifying device
JP5672328B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5900653B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP7443809B2 (en) Exhaust purification equipment and vehicles
JP7443806B2 (en) Exhaust purification equipment and vehicles
JP7280169B2 (en) Exhaust purification device
KR101398569B1 (en) Application and control method of aftertreatment system for vehicle of engine to reduce ammonia slip with aoc having changable exhaust gas path
JP2019190423A (en) Exhaust emission control device and vehicle
KR101474281B1 (en) Application and Control Method of Aftertreatment System for Vehicle/Engine to Reduce Ammonia Slip using AOC
JP2019190425A (en) Exhaust emission control device and vehicle
JP7354976B2 (en) Internal combustion engine exhaust purification system
KR20160051359A (en) Exhaust gas purification system for vehicle
JP2019190424A (en) Exhaust emission control device and vehicle
JP7314840B2 (en) Exhaust structure
JP2010121548A (en) Exhaust emission control system and exhaust emission control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220330

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230815

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240123

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7443809

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150