WO2010087005A1 - 排気浄化装置 - Google Patents

排気浄化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2010087005A1
WO2010087005A1 PCT/JP2009/051624 JP2009051624W WO2010087005A1 WO 2010087005 A1 WO2010087005 A1 WO 2010087005A1 JP 2009051624 W JP2009051624 W JP 2009051624W WO 2010087005 A1 WO2010087005 A1 WO 2010087005A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
ammonia
oxidation catalyst
catalyst
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/051624
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大橋　伸基
鴨下　伸治
文悟 川口
智志 小早川
小田　富久
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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 トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to JP2010548333A priority Critical patent/JPWO2010087005A1/ja
Priority to EP09839195A priority patent/EP2392791A1/en
Priority to PCT/JP2009/051624 priority patent/WO2010087005A1/ja
Publication of WO2010087005A1 publication Critical patent/WO2010087005A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/01—Engine exhaust gases
    • B01D2258/012—Diesel engines and lean burn gasoline engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/65—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology
    • B01D2259/655—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology using heat storage materials
    • B01D2259/657—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology using heat storage materials using latent heat, e.g. with phase change materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9436—Ammonia
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/10—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat accumulator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification apparatus including an oxidation catalyst capable of purifying ammonia, which is provided in an exhaust system, for example, an exhaust system of an internal combustion engine.
  • an exhaust purification device including a NOx catalyst for purifying nitrogen oxide (NOx) contained in exhaust gas
  • NOx catalysts Various types of NOx catalysts are known. Among them, there is a selective reduction type NOx catalyst (SCR: at Selective Catalytic Reduction) (hereinafter referred to as SCR catalyst) that reduces and removes NOx by adding a reducing agent. It is known. Urea is known as a reducing agent, and usually urea water (urea aqueous solution) is injected and supplied into exhaust gas upstream of the catalyst. Ammonia is generated from the urea water by receiving heat from the exhaust gas and the catalyst, and NOx is reduced on the SCR catalyst by this ammonia.
  • SCR catalyst selective reduction type NOx catalyst
  • Urea is known as a reducing agent, and usually urea water (urea aqueous solution) is injected and supplied into exhaust gas upstream of the catalyst. Ammonia is generated from the urea water by receiving heat from the exhaust gas and the catalyst, and
  • an oxidation catalyst may be arranged downstream of the SCR catalyst in order to oxidize the ammonia leaked from the SCR catalyst and purify it.
  • an SCR catalyst is installed in the middle of an exhaust pipe, urea water is added as a reducing agent upstream of the SCR catalyst to reduce and purify NOx, and ammonia slip immediately after the SCR catalyst.
  • An exhaust purification device configured to dispose excess catalyst by oxidizing a surplus ammonia by disposing a catalyst (oxidation catalyst) is disclosed.
  • a particulate filter equipped with an oxidation catalyst is provided in the exhaust pipe upstream from the urea water addition position, and the exhaust gas is disposed between the urea water addition position and the SCR catalyst.
  • a heat storage material having a ventilation structure capable of storing the heat of the gas is disposed, and fuel addition means for adding fuel to the exhaust gas upstream from the oxidation catalyst attached to the particulate filter is provided.
  • the oxidation catalyst exhibits different oxidation ability depending on its temperature. Therefore, in order to appropriately purify ammonia with the oxidation catalyst, it is necessary to adjust the temperature of the oxidation catalyst more appropriately.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to more appropriately adjust the temperature of an oxidation catalyst capable of purifying ammonia provided in an exhaust system.
  • the present invention provides a selective reduction type NOx catalyst that is provided in an exhaust passage and exhibits NOx purification ability in the presence of ammonia, and an oxidation catalyst provided on the downstream side of the selective reduction type NOx catalyst,
  • an exhaust emission control device including a heat storage material that is disposed between a selective reduction type NOx catalyst and an oxidation catalyst and can store heat of exhaust gas.
  • the phase transition temperature of the heat storage material may be a temperature within the ammonia purification temperature range of the oxidation catalyst.
  • the exhaust emission control device includes supply means for supplying ammonia to the selective reduction type NOx catalyst, and determination means for determining whether or not the temperature of the oxidation catalyst is outside the ammonia purification temperature range of the oxidation catalyst.
  • the supply means is a supply amount control means for controlling the supply amount of ammonia, and when the determination means determines that the temperature of the oxidation catalyst is a temperature outside the ammonia purification temperature range, ammonia is supplied from the selective reduction type NOx catalyst.
  • Supply amount control means for suppressing the supply amount of ammonia so as not to flow out is provided.
  • the amount of ammonia supplied is greater than the amount of ammonia supplied when it is determined that the temperature of the oxidation catalyst is not outside the ammonia purification temperature range.
  • the supply amount of ammonia is preferably suppressed so that the supply amount is reduced.
  • the exhaust emission control device includes a heat amount detection unit that detects or estimates a heat amount stored in the heat storage material, and the determination unit determines whether or not the heat amount detected or estimated by the heat amount detection unit is a heat amount outside a predetermined heat amount range. And determining that the temperature of the oxidation catalyst is outside the ammonia purification temperature range when it is determined by the heat amount determination means that the amount of heat is outside the predetermined heat amount range.
  • the exhaust purification device further includes temperature detection means for detecting or estimating the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage, and the determination means includes the temperature of the exhaust gas detected or estimated by the temperature detection means and the phase transition temperature of the heat storage material. Based on the comparison result, it may be determined whether the temperature of the oxidation catalyst is outside the ammonia purification temperature range.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic schematic configuration example of an exhaust emission control device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a graph illustrating the amount of N 2 O and NOx produced in an oxidation catalyst when a predetermined amount of ammonia is introduced to the oxidation catalyst, exemplarily and conceptually with respect to the temperature of the oxidation catalyst.
  • FIG. 3 is a schematic system diagram of an internal combustion engine to which the exhaust emission control device according to the embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a flowchart for urea water addition supply control.
  • an SCR catalyst C1 provided in the catalytic converter and an oxidation catalyst C2 provided in the same or another catalytic converter are arranged in order from the upstream toward the downstream (in series) in the exhaust passage. P is arranged.
  • a heat storage material TSM is provided between the SCR catalyst C1 and the oxidation catalyst C2 in a case such as the catalytic converter.
  • an addition valve V of a urea supply device as an example of an ammonia supply unit that supplies ammonia to the SCR catalyst C1 is provided in the exhaust passage upstream of the SCR catalyst C1.
  • the additive supplied from the addition valve V is urea or urea water.
  • the ammonia supply means is not limited to this example, and may have various configurations. Even in an ammonia supply device that injects and supplies ammonia itself, it promotes a chemical reaction such as hydrocarbon components in the exhaust gas. A catalyst that generates ammonia may also be used.
  • the oxidation catalyst C2 is provided so as to promote the oxidation reaction of ammonia that has not been used for NOx purification on the SCR catalyst C1 and has passed (leaked) through the SCR catalyst C1, and to purify the ammonia. That is, the oxidation catalyst C2 can be referred to as an ammonia slip catalyst, and is provided to solve the problem caused by ammonia slip in the SCR catalyst C1.
  • Such an oxidation catalyst C2 may have any configuration including any component, but generally has a temperature range in which the oxidation catalyst function is optimally exhibited.
  • the temperature range is referred to as “ammonia purification temperature range”. The ammonia purification temperature range will be described with reference to FIG.
  • the production amount (vertical axis) of N 2 O and NOx (hereinafter referred to as NOx) in the oxidation catalyst C2 when a predetermined amount of ammonia is led to the oxidation catalyst C2 is the temperature of the oxidation catalyst C2 (Horizontal axis) is exemplarily and conceptually represented. From FIG. 2, it is understood that NOx and the like are not substantially generated in the temperature range OT (t2 ⁇ OT ⁇ t3) from the temperature t2 to the temperature t3. That is, in this temperature range OT, ammonia is appropriately purified by the oxidation catalyst C2. This temperature range OT corresponds to the ammonia purification temperature range.
  • the temperature of the oxidation catalyst C2 is not included in the ammonia purification temperature range OT, the activation of the oxidation catalyst function of the oxidation catalyst C2 is insufficient, or the oxidation reaction at the oxidation catalyst C2 is in an appropriate direction. It is thought that it is not directed. Therefore, in order to more appropriately purify the ammonia that has reached the oxidation catalyst C2, it is desirable to provide a temperature control device for the oxidation catalyst C2 so that the oxidation catalyst C2 has a temperature in the ammonia purification temperature range more continuously. It is.
  • the heat storage material TSM is provided between the SCR catalyst C1 and the oxidation catalyst C2 so that the oxidation catalyst C2 has a temperature in the ammonia purification temperature range more appropriately.
  • the heat storage material TSM corresponds to a temperature control device for the oxidation catalyst C2.
  • FIG. 3 is a schematic system diagram of the internal combustion engine 10 to which the exhaust emission control device 1 according to the embodiment of the present invention is applied.
  • the internal combustion engine 10 is a compression ignition type internal combustion engine mounted on an automobile, that is, a diesel engine.
  • a part of the exhaust system extending from the engine body 10 ′ is exaggerated (intake air). System and engine internal mechanisms are omitted).
  • a first catalytic converter 16 and a second catalytic converter 18 are provided in series in the exhaust passage 14 defined by the exhaust pipe 12 of the internal combustion engine 10 in order from the upstream side.
  • the oxidation catalyst 22 that oxidizes and purifies unburned components (especially HC) in the exhaust gas, and particulate matter (PM) in the exhaust gas is collected and removed by combustion.
  • a DPR (Diesel Particulate Reduction) catalyst 24 is arranged in order from the upstream side.
  • an SCR catalyst 26 as a catalyst having NOx purification ability for reducing and purifying NOx in exhaust gas, a heat storage material 28 capable of storing heat, and an SCR catalyst 26 are provided.
  • An oxidation catalyst 30 for ammonia treatment that has passed therethrough is disposed.
  • the SCR catalyst 26 corresponds to the SCR catalyst C1
  • the heat storage material 28 corresponds to the heat storage material TSM
  • the oxidation catalyst 30 corresponds to the oxidation catalyst C2.
  • urea is selected as a reducing agent so that ammonia can be added to the SCR catalyst 26 between the SCR catalyst 26 and the DPR catalyst 24, that is, to the exhaust passage 14m downstream of the DPR catalyst 24 and upstream of the SCR catalyst 26.
  • a urea addition valve 32 is provided for the purpose of addition. Urea is used in the form of urea water, and is injected and supplied to the exhaust passage 14 from the urea addition valve 32 toward the SCR catalyst 26 on the downstream side.
  • a urea water tank 38 for storing urea water is connected to the urea addition valve 32 via a urea water supply passage 36 defined by a urea water supply pipe 34 in order to supply urea water thereto.
  • a pump 40 is provided to pump urea water from the urea water tank 38 toward the urea addition valve 32.
  • the urea concentration of urea water as a reducing agent is preferably 32.5% by weight in order to suppress freezing in a cold region or the like.
  • the urea supply device 42 is configured including the urea addition valve 32, the urea water supply passage 36, the urea water tank 38, and the pump 40.
  • the urea water added from the urea addition valve 32 is substantially directly added to the SCR catalyst 26 via the exhaust passage 14, but added to supply the added urea to the SCR catalyst 26 appropriately and uniformly.
  • a dispersion plate that disperses urea and directs it in a wide range may be provided at or near the inlet of the second catalytic converter 18 having the SCR catalyst 26.
  • the selective reduction type NOx catalyst that is, the SCR catalyst 26 is made of zeolite containing Si, O, and Al as main components and Fe ions.
  • the SCR catalyst 26 is ammonia generated by a chemical reaction of added urea (urea water) when the catalyst temperature is in the active temperature range (NOx purification temperature range) and urea is added from the urea supply device 42. NOx is reduced and purified in the presence of As described above, urea is supplied as urea water, and is hydrolyzed and thermally decomposed by the heat of the exhaust passage 14 (CO (NH 2 ) 2 ⁇ NH 3 + HOCN, HOCN + H 2 O ⁇ NH 3 + CO 2 ). As a result, ammonia is generated.
  • urea urea water
  • ammonia is supplied onto the SCR catalyst 26.
  • This ammonia reacts with NOx on the SCR catalyst 26, and NOx is reduced.
  • a material in which a vanadium catalyst (V 2 O 5 ) is supported on the surface of a substrate made of alumina can be used, and the present invention allows various SCR catalysts.
  • a DPR catalyst 24 which is a kind of diesel particulate filter (DPF), is a filter structure and supports a noble metal on the surface thereof. That is, the DPR catalyst 24 is a continuously regenerating catalyst that continuously oxidizes (combusts) the particulate matter (PM) collected by the filter using the catalytic action of the noble metal.
  • DPF diesel particulate filter
  • the oxidation catalyst 22 and the oxidation catalyst 30 have the same configuration. These oxidation catalysts 22 and 30 are obtained by supporting a noble metal such as platinum (Pt) on a honeycomb structure. Note that the oxidation catalyst 22 and the oxidation catalyst 30 may have different configurations from these configurations, or may have different configurations. As described above, the oxidation catalyst 30 is provided for oxidizing and purifying the ammonia leaking from the SCR catalyst 26.
  • the oxidation catalyst 22, the DPR catalyst 24, and the SCR catalyst 26 are arranged in this order from the upstream side in the exhaust passage 14, but the arrangement order thereof is not limited thereto.
  • the oxidation catalyst 30 is disposed on the downstream side of the SCR catalyst 26.
  • the DPR catalyst 24 is not limited to being provided as a DPF, and other types of DPFs can be used.
  • the DPF is configured only as a filter structure, and when the continuous operation time of the internal combustion engine exceeds a predetermined time or when the differential pressure before and after the DPF exceeds a predetermined value, for example, the fuel injection timing is set. It may be a filter in which the collected particulate matter is oxidized and burned and regenerated by delaying and causing afterburning. However, such regeneration of the DPF at a predetermined time can also be applied to the DPR catalyst 24.
  • the heat storage material 28 is made of a material that can store the heat of the exhaust gas.
  • a ceramic structure having a ventilation structure, a metal filter, or a metal honeycomb can be adopted.
  • Metal filters include, for example, filters obtained by laminating and sintering micron-order metal fibers, filters obtained by sintering metal powders, filters obtained by laminating and sintering metal meshes, and metal meshes. It is a filter obtained by sintering metal powder.
  • the components of the heat storage material 28 can include various metals such as aluminum, magnesium, copper, and iron, oxides such as alumina, ceramics such as silicon compounds, and the like in various ratios.
  • the heat storage material 28 is configured such that its phase transition temperature pt is set in a temperature range different from both the low temperature side temperature range LT and the high temperature side temperature range HT. Specifically, the heat storage material 28 is configured (designed) such that its phase transition temperature pt is included in the ammonia purification temperature region OT of the oxidation catalyst 30.
  • the phase transition temperature pt of the heat storage material 28 substantially matches the intermediate temperature IT in the ammonia purification temperature region OT of the oxidation catalyst 30.
  • the intermediate temperature IT in the ammonia purification temperature region OT is an intermediate temperature (t2 + (t3 ⁇ t2) / 2) between the temperature t2 and the temperature t3 in FIG.
  • phase transition temperature pt of the heat storage material 28 may be included in the ammonia purification temperature region OT of the oxidation catalyst 30 so as to adjust the temperature of the oxidation catalyst 30 more appropriately. Is not included in the region OT. Note that the phase transition temperature is roughly described without regard to accuracy. For example, the temperature at which the crystal structure of the constituent component of the heat storage material 28 changes or the change between the solid phase and the liquid phase of the constituent component. It is a temperature that occurs, and in particular, here is a temperature at which such a change occurs due to heat absorption or heat dissipation.
  • An electronic control unit (ECU) 50 is provided as a control means for controlling the entire internal combustion engine 10 provided with the urea supply device 42.
  • the ECU 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, and the like.
  • the ECU 50 controls a fuel injection valve (not shown) and the like so that desired internal combustion engine control is executed based on detection values obtained using various sensors.
  • the ECU 50 controls the addition valve 32 and the pump 40 to control the urea water addition amount and the urea water addition timing.
  • Sensors connected to the ECU 50 include a rotational speed sensor 52 for detecting the engine rotational speed of the internal combustion engine 10, a load sensor 54 for detecting the engine load, and a temperature sensor for detecting the exhaust gas temperature.
  • An exhaust temperature sensor 56 and a NOx sensor 58 for detecting the NOx concentration in the exhaust gas are included.
  • the rotational speed sensor 52 can be a crank angle sensor for detecting the crank angle of the internal combustion engine 10.
  • the load sensor 54 may be an air flow meter or an accelerator opening sensor.
  • the exhaust temperature sensor 56 is provided in the exhaust passage 14 u on the upstream side of the oxidation catalyst 22, but may or may not be provided in another location.
  • the NOx sensor 58 is provided in the exhaust passage 14m downstream of the DPR catalyst 24 and upstream of the SCR catalyst 26.
  • the NOx sensor may be provided in the exhaust passage 14d downstream of the SCR catalyst 26, the exhaust passage 14m upstream of the SCR catalyst 26 and downstream of the DPR catalyst 24, and the exhaust passage 14d downstream of the SCR catalyst 26. And may be provided in both.
  • the NOx sensor is provided in the exhaust passage 14d downstream of the SCR catalyst 26
  • the NOx sensor is provided in the exhaust passage downstream of the SCR catalyst 26 and upstream of the oxidation catalyst 30 or in the exhaust passage downstream of the oxidation catalyst 30. Can be.
  • the sensors connected to the ECU 50 in this embodiment include a first temperature sensor 60 and a second temperature sensor 62.
  • the first temperature sensor 60 is provided in the exhaust passage downstream of the SCR catalyst 26 and upstream of the heat storage material 28.
  • the second temperature sensor 62 is provided in the exhaust passage downstream of the heat storage material 28 and upstream of the oxidation catalyst 30. That is, the first temperature sensor 60 and the second temperature sensor 62 are arranged so as to sandwich the heat storage material 28.
  • the first and second temperature sensors 60 and 62 are used for detecting the temperature of the exhaust gas, and are provided for detecting (estimating) the amount of heat of the heat storage material 28.
  • the heat quantity detection means for detecting or estimating the heat quantity stored in the heat storage material 28 includes the first and second temperature sensors 60 and 62 and a part of the ECU 50. Further, the temperature detection means for detecting or estimating the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage includes the second temperature sensor 62, the first temperature sensor 60 or the exhaust temperature sensor 56, and a part of the ECU 50. Further, the supply means for supplying ammonia to the SCR catalyst 26 includes a urea water supply device 42, particularly a part of the ECU 50 as the control means. The determination means for determining whether or not the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range includes a part of the ECU 50.
  • urea water addition supply control will be described based on the flowchart of FIG. However, the flow of FIG. 4 is repeated every predetermined time. Execution / stop of urea water addition in the urea water addition supply control is controlled in accordance with the temperature of the SCR catalyst 26 (here, an estimated value). Specifically, urea water addition is executed when the SCR catalyst temperature is in a predetermined temperature range, and urea water addition is stopped when the SCR catalyst temperature is not in the predetermined temperature range.
  • the temperature of the SCR catalyst 26 is obtained by estimation here. Specifically, the ECU 50 estimates the SCR catalyst temperature by searching data stored and stored in advance based on the exhaust temperature detected based on the output signal from the exhaust temperature sensor 56. Note that the estimation method is not limited to such an example.
  • the temperature of the SCR catalyst 26 may be detected directly using a temperature sensor embedded in the SCR catalyst 26, or may be estimated using the first temperature sensor 60. Alternatively, the temperature of the SCR catalyst 26 may be estimated based on an engine operating state determined based on output signals from the rotation speed sensor 52 and the load sensor 54.
  • step S401 it is determined whether or not the temperature of the SCR catalyst 26 is within a predetermined temperature range. If a negative determination is made here, the process proceeds to step S403, and urea water addition is stopped. On the other hand, if a positive determination is made in step S401, the process proceeds to step S405.
  • step S405 it is determined whether or not the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside its ammonia purification temperature range OT.
  • the determination in step S405 corresponds to a determination as to whether or not the temperature of the oxidation catalyst 30 deviates or deviates from the ammonia purification temperature range OT (see FIG. 2) of the oxidation catalyst 30.
  • the heat storage material 28 is disposed between the SCR catalyst 26 and the oxidation catalyst 30.
  • the phase transition temperature pt of the heat storage material 28 is included in the ammonia purification temperature range OT of the oxidation catalyst 30 and is substantially an intermediate temperature of the ammonia purification temperature range OT. Therefore, the heat storage material 28 functions to store the heat when the exhaust gas is at a high temperature so that the temperature of the oxidation catalyst 30 does not exceed the ammonia purification temperature range.
  • the heat storage material 28 releases the heat when there is a certain amount of stored heat, and the temperature of the oxidation catalyst 30 rises to the ammonia purification temperature range OT.
  • the temperature of the oxidation catalyst 30 functions so as not to fall below the ammonia purification temperature range OT. Therefore, the temperature of the oxidation catalyst 30 is affected by the amount of heat that the heat storage material 28 has. Therefore, here, the temperature of the oxidation catalyst 30 is determined in consideration of the heat quantity of the heat storage material 28.
  • the temperature of the oxidation catalyst 30 is determined based on the amount of heat of the heat storage material 28 and the comparison result between the temperature of the exhaust gas and the phase transition temperature of the heat storage material 28.
  • the heat quantity of the heat storage material 28 is obtained by storing data stored in advance using both temperatures obtained based on output signals from the temperature sensors 60 and 62 provided before and after the heat storage material 28 and the temperature difference therebetween. It is detected (estimated) by searching or by calculating using a predetermined calculation formula. Then, it is determined whether or not the obtained heat quantity of the heat storage material 28 is a heat quantity outside a predetermined heat quantity range.
  • heat amount area is predetermined and memorize
  • the upper limit threshold value is a value corresponding to 80% to 90% of the total heat amount that can be stored in the heat storage material 28, and the lower limit threshold value is a value corresponding to 10% to 20% of the total heat amount. obtain.
  • the amount of heat of the heat storage material 28 is a heat amount outside the predetermined heat amount range, particularly the upper limit threshold value or more, there is a possibility that the temperature of the oxidation catalyst 30 deviates from or falls outside the ammonia purification temperature range OT of the oxidation catalyst 30. is there.
  • the temperature of the exhaust gas exceeds the phase transition temperature pt of the heat storage material 28.
  • the temperature of the exhaust gas employed here may be a temperature obtained using the first temperature sensor 60, the second temperature sensor 62, or the first and second temperature sensors 60, 62.
  • the temperature of the oxidation catalyst 30 deviates from or deviates from the ammonia purification temperature range OT of the oxidation catalyst 30 even when it is determined that the heat quantity of the heat storage material 28 is a heat quantity outside the predetermined heat quantity range, particularly below the lower threshold. there is a possibility. Therefore, in this case, it is further determined whether or not the temperature of the exhaust gas is lower than the phase transition temperature pt of the heat storage material 28. When it is determined that the temperature of the exhaust gas is lower than the phase transition temperature pt of the heat storage material 28, it is determined that the temperature of the oxidation catalyst 30 is out of or out of the ammonia purification temperature range OT.
  • the temperature of the oxidation catalyst 30 is a temperature in the ammonia purification temperature region.
  • the heat quantity of the heat storage material 28 is equal to or higher than the upper threshold value of the predetermined heat quantity range and the temperature of the exhaust gas exceeds the phase transition temperature pt of the heat storage material 28, the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range.
  • the temperature is Further, when it is determined that the heat quantity of the heat storage material 28 is equal to or lower than the lower threshold of the predetermined heat quantity range and the temperature of the exhaust gas is lower than the phase transition temperature pt of the heat storage material 28, the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range. It is determined that the temperature is
  • a first predetermined amount of urea water is added in step S407.
  • the first predetermined amount of urea water can be appropriately treated by the oxidation catalyst 30 even if ammonia slip occurs in the SCR catalyst 26. Therefore, only NOx purification in the SCR catalyst 26 is considered.
  • the urea water addition amount and addition timing are controlled based on the NOx concentration in the exhaust gas (or NOx amount related to this NOx concentration) detected based on the output signal from the NOx sensor 58. Specifically, the amount of urea water added and the timing of addition are determined by searching data stored and stored in advance based on experiments with the NOx concentration. Based on these, the pump 40 and urea The addition valve 32 is controlled.
  • step S405 determines whether the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range. If it is determined in step S405 that the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range, the process proceeds to step S409, where a second predetermined amount of urea water is added.
  • the second predetermined amount of urea water is smaller than the first predetermined amount, for example, about half of the first predetermined amount. This is because in this case, if ammonia slip occurs in the SCR catalyst 26, it is difficult to appropriately treat the leaked ammonia with the oxidation catalyst 30.
  • the urea water addition amount and addition timing are controlled based on the NOx concentration in the exhaust gas detected based on the output signal from the NOx sensor 58.
  • the amount of urea water added and the timing of addition are determined by searching data stored and stored in advance based on experiments with the NOx concentration. Based on these, the pump 40 and urea The addition valve 32 is controlled.
  • the second predetermined amount of urea water added and supplied up to step S409 may be obtained, for example, by subtracting the urea water addition amount obtained by the calculation described with respect to step S407 through a predetermined calculation.
  • the temperature of the SCR catalyst 26 when the temperature of the SCR catalyst 26 is in a predetermined temperature range, urea water is added, and ammonia as a reducing agent is added and supplied to the SCR catalyst 26.
  • the supply amount is suppressed when the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range, compared to when the temperature of the oxidation catalyst 30 is within the ammonia purification temperature range.
  • the detection or estimation of the amount of heat of the heat storage material 28 is not limited to the above embodiment, and a sensor or the like for detecting the amount of heat is provided in or around the heat storage material 28 itself, and an output signal from the sensor or the like.
  • the amount of heat may be determined based on Further, for example, in step S405, the amount of heat of the heat storage material 28 is considered in order to determine whether the temperature of the oxidation catalyst 30 is outside the ammonia purification temperature range, but the amount of heat may not be considered. .
  • a temperature detecting means for detecting or estimating the temperature of the oxidation catalyst 30 may be provided, and in step S405, it may be determined whether or not the temperature of the oxidation catalyst 30 obtained from the temperature is within the ammonia purification temperature range.
  • the temperature detecting means for detecting or estimating the temperature of the oxidation catalyst 30 may include a temperature sensor provided directly on the oxidation catalyst 30 or a temperature sensor (eg, temperature sensor 62) provided in the exhaust passage. Further, the temperature of the oxidation catalyst 30 is obtained by searching for data using the amount of heat of the heat storage material 28 and / or the temperature of the exhaust passage obtained as described above or performing a predetermined calculation using a predetermined arithmetic expression. May be provided.
  • the urea water addition control can be various feedback controls based on the temperature of the exhaust passage 14.
  • the temperature on the downstream side of the heat storage material 28 exhaust temperature of the heat storage material downstream
  • the temperature sensor 62 provided in the downstream of the heat storage material 28 is adjusted to the ammonia purification temperature range of the oxidation catalyst 30.
  • it may be feedback control in which the amount of urea water addition is appropriately reduced.
  • the present invention has been described based on the embodiments and the like, the aspects and the like of the above embodiments according to the present invention can be combined partially or wholly as long as no contradiction arises.
  • the present invention can also be applied to an internal combustion engine other than the compression ignition internal combustion engine, for example, a spark ignition internal combustion engine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本発明は、排気系に設けられるアンモニアを浄化可能な酸化触媒（Ｃ２）の温度をより適切に調節する構成を備える排気浄化装置に関する。本発明は、排気通路（Ｐ）に設けられる、アンモニア存在下でＮＯｘ浄化能を発揮する選択還元型ＮＯｘ触媒（Ｃ１）と、該選択還元型ＮＯｘ触媒（Ｃ１）の下流側に設けられる酸化触媒（Ｃ２）と、選択還元型ＮＯｘ触媒（Ｃ１）と酸化触媒（Ｃ２）との間に配置される、排気ガスの熱を蓄え得る蓄熱材（ＴＳＭ）とを備える。好ましくは、蓄熱材（ＴＳＭ）の相転移温度は、酸化触媒（Ｃ２）のアンモニア浄化温度域内の温度である。

Description

排気浄化装置
　本発明は、排気系、例えば内燃機関の排気系に設けられる、アンモニアを浄化可能な酸化触媒を含む排気浄化装置に関する。
　一般に、ディーゼル機関等の内燃機関の排気系に配置される排気浄化装置として、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するためのＮＯｘ触媒を含む排気浄化装置が知られている。このＮＯｘ触媒としては様々なタイプのものが知られているが、その中で、還元剤の添加によりＮＯｘを還元除去する選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ: Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　Ｃａｔａｌｙｔｉｃ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）（以下、ＳＣＲ触媒）が公知である。還元剤としては尿素が知られており、通常は尿素水（尿素水溶液）が触媒上流側の排気ガス中に噴射供給される。排気ガスや触媒からの受熱により尿素水からアンモニアが発生され、このアンモニアによりＳＣＲ触媒上でＮＯｘが還元される。
　そのような還元剤の添加量には適正範囲が存在する。還元剤の添加量が適正範囲を超えて過剰になると、余剰のアンモニアがＳＣＲ触媒を通過する（アンモニアスリップ）。こうしてＳＣＲ触媒を漏れ出たアンモニアを酸化処理してその浄化を図るべく、ＳＣＲ触媒下流に酸化触媒が配置されることがある。
　特許文献１には、排気管の途中にＳＣＲ触媒を装備すると共にそのＳＣＲ触媒の上流側に還元剤として尿素水を添加してＮＯｘを還元浄化するようにし、かつ、ＳＣＲ触媒の直後にアンモニアスリップ触媒（酸化触媒）を配置して余剰のアンモニアを酸化処理するように構成された排気浄化装置が開示されている。この排気浄化装置では、尿素水の添加位置より上流の排気管に、酸化触媒を前段に付帯装備したパティキュレートフィルタが配設され、その尿素水の添加位置とそのＳＣＲ触媒との間に、排気ガスの熱を蓄え得る通気構造の蓄熱材が配設され、そして、パティキュレートフィルタに付帯装備された酸化触媒より上流で排気ガス中に燃料を添加する燃料添加手段が備えられている。このような構成を備えることで、特許文献１の排気浄化装置は、パティキュレートフィルタの強制再生時における高温の排気ガスからＳＣＲ触媒を保護しようとする。
特開２００８－７５６２０号公報
　ところで、酸化触媒は、その温度によって、異なる酸化能力を発揮する。したがって、酸化触媒でアンモニアを適切に浄化するためには、その酸化触媒の温度をより適切に調節することが必要とされる。
　そこで、本発明は、かかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、排気系に設けられるアンモニアを浄化可能な酸化触媒の温度をより適切に調節することにある。
　かかる目的を達成するため、本発明は、排気通路に設けられる、アンモニア存在下でＮＯｘ浄化能を発揮する選択還元型ＮＯｘ触媒と、該選択還元型ＮＯｘ触媒の下流側に設けられる酸化触媒と、選択還元型ＮＯｘ触媒と酸化触媒との間に配置される、排気ガスの熱を蓄え得る蓄熱材とを備える、排気浄化装置を提供する。
　上記蓄熱材の相転移温度は、上記酸化触媒のアンモニア浄化温度域内の温度であるとよい。
　また、好ましくは、排気浄化装置は、選択還元型ＮＯｘ触媒にアンモニアを供給する供給手段と、酸化触媒の温度が該酸化触媒のアンモニア浄化温度域外の温度か否かを判定する判定手段とを備え、その供給手段は、アンモニアの供給量を制御する供給量制御手段であって、判定手段により酸化触媒の温度が前記アンモニア浄化温度域外の温度と判定されたとき、選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流出しないようにアンモニアの供給量を抑制する供給量制御手段を備える。より具体的には、酸化触媒の温度がアンモニア浄化温度域外の温度と判定されたとき、酸化触媒の温度がアンモニア浄化温度域外の温度でないと判定されたときのアンモニアの供給量よりも、アンモニアの供給量が少なくなるように、アンモニアの供給量が抑制されるとよい。
　さらに、好ましくは、排気浄化装置は、蓄熱材が蓄える熱量を検出あるいは推定する熱量検出手段を備え、判定手段は、該熱量検出手段により検出あるいは推定された熱量が所定熱量域外の熱量か否かを判定する熱量判定手段を備え、該熱量判定手段により前記熱量が所定熱量域外の熱量であると判定されたとき、酸化触媒の温度がアンモニア浄化温度域外の温度であると判断する。
　また、排気浄化装置は、排気通路の排気ガスの温度を検出または推定する温度検出手段を備え、判定手段は、該温度検出手段により検出あるいは推定された排気ガスの温度と蓄熱材の相転移温度との比較結果に基づいて、酸化触媒の温度がアンモニア浄化温度域外の温度か否かを判断するとよい。
図１は、本発明に係る排気浄化装置の基本的な概略構成例を示す概略図である。 図２は、所定量のアンモニアを酸化触媒に導いたときのその酸化触媒でのＮ２ＯやＮＯｘの生成量を、酸化触媒の温度に対して例示的かつ概念的に表したグラフである。 図３は、本発明に係る実施形態の排気浄化装置が適用された内燃機関の概略的なシステム図である。 図４は、尿素水添加供給制御用のフローチャートである。
　まず、本発明に係る排気浄化装置の基本的な概略構成を図１に基づき説明する。図１の概略図では、触媒コンバータ内に設けられたＳＣＲ触媒Ｃ１と、同一または別の触媒コンバータ内に設けられた酸化触媒Ｃ２とが、上流から下流に向けて順に（直列に）、排気通路Ｐに配置されている。そして、ＳＣＲ触媒Ｃ１と酸化触媒Ｃ２との間に蓄熱材ＴＳＭが、上記触媒コンバータなどのケース内に設けられるなどして設けられている。
　なお、ＳＣＲ触媒Ｃ１にアンモニアを供給するアンモニア供給手段の一例としての尿素供給装置の添加弁Ｖが、ＳＣＲ触媒Ｃ１上流の排気通路に設けられている。なお、添加弁Ｖから供給される添加剤は、尿素あるいは尿素水である。ただし、アンモニア供給手段は、この例に限定されずに種々の構成を有し得、アンモニアそのものを噴射供給するアンモニア供給装置であっても、排気ガス中の炭化水素成分等の化学反応を促してアンモニアを生成させる触媒であってもよい。
　酸化触媒Ｃ２は、ＳＣＲ触媒Ｃ１上でのＮＯｘ浄化に用いられずにＳＣＲ触媒Ｃ１を通過した（漏れ出た）アンモニアの酸化反応を促して、そのアンモニアの浄化を図るべく設けられている。つまり、酸化触媒Ｃ２は、アンモニアスリップ触媒と称され得、ＳＣＲ触媒Ｃ１でのアンモニアスリップに起因する問題を解消するべく設けられる。こうした酸化触媒Ｃ２は、如何なる成分を含む如何なる構成を有してもよいが、一般に、酸化触媒機能を最適に発揮する温度域を有する。ここでは、酸化触媒Ｃ２は、主としてアンモニアの浄化を図るべく設けられるので、その温度域を「アンモニア浄化温度域」と称する。アンモニア浄化温度域を図２に基づいて説明する。
　図２のグラフでは、所定量のアンモニアを酸化触媒Ｃ２に導いたときの酸化触媒Ｃ２でのＮ２ＯやＮＯｘ（以下、ＮＯｘ等）の生成量（縦軸）が、酸化触媒Ｃ２の温度（横軸）に対して例示的かつ概念的に表されている。図２から、温度ｔ２から温度ｔ３までの温度域ＯＴ（ｔ２≦ＯＴ≦ｔ３）でＮＯｘ等の生成が実質的に生じないことが理解される。つまり、この温度域ＯＴでは、酸化触媒Ｃ２で、アンモニアは適切に浄化される。この温度域ＯＴが、上記アンモニア浄化温度域に相当する。
　アンモニア浄化温度域ＯＴよりも低温側の温度域ＬＴ（ｔ１＜ＬＴ＜ｔ２）では、酸化触媒Ｃ２で、一部のアンモニアの浄化を行うことができるものの、アンモニアの浄化は完全ではなく、アンモニアの不完全な酸化反応により、ＮＯｘ等の内、特にＮ２Ｏの生成が生じ得る。また、アンモニア浄化温度域ＯＴよりも高温側の温度域ＨＴ（ｔ３＜ＨＴ）では、酸化触媒Ｃ２で、一部のアンモニアの浄化を行うことができるものの、アンモニアの酸化反応が十分に生じなくなり、ＮＯｘ等の内、特にＮＯｘの生成が生じ得る。これらは、酸化触媒Ｃ２の温度がアンモニア浄化温度域ＯＴに含まれないので、酸化触媒Ｃ２の酸化触媒機能の活性化が不十分であったり、その酸化触媒Ｃ２での酸化反応が適切な方向に向けられなかったりするためと考えられる。そこで、酸化触媒Ｃ２に至ったアンモニアをより適切に浄化するためには、酸化触媒Ｃ２がより継続してそのアンモニア浄化温度域の温度を有するように酸化触媒Ｃ２の調温装置を備えることが望まれる。そこで、本発明では、酸化触媒Ｃ２がアンモニア浄化温度域の温度をより適切に有するように、ＳＣＲ触媒Ｃ１と酸化触媒Ｃ２との間に、蓄熱材ＴＳＭが設けられる。なお、この蓄熱材ＴＳＭが、酸化触媒Ｃ２の調温装置に相当する。
　以下に、本発明に係る排気浄化装置を、実施形態に基づいて詳述する。なお、以下に説明される実施形態は、本発明を内燃機関に適用したものであるが、本発明は内燃機関以外の装置や設備、例えばプラントにも適用され得る。
　図３は、本発明に係る実施形態の排気浄化装置１が適用された内燃機関１０の概略的なシステム図である。内燃機関１０は、自動車に搭載された圧縮着火式内燃機関すなわちディーゼル機関であり、図３では、機関本体１０´から延出した、その排気系の一部が誇張して表されている（吸気系および機関内部機構等は省略されている）。内燃機関１０の排気管１２によって区画形成された排気通路１４には、上流側から順に、第１触媒コンバータ１６と、そして第２触媒コンバータ１８とが直列に設けられている。そして、第１触媒コンバータ１６内には、排気ガス中の未燃成分（特にＨＣ）を酸化して浄化する酸化触媒２２と、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して燃焼除去するＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒２４とが上流側から順に配置されている。また、第２触媒コンバータ１８内には、排気ガス中のＮＯｘを還元して浄化するＮＯｘ浄化能を有する触媒としてのＳＣＲ触媒２６と、熱を蓄えることができる蓄熱材２８と、ＳＣＲ触媒２６を通過したアンモニア処理用の酸化触媒３０とが配置されている。なお、ＳＣＲ触媒２６が上記ＳＣＲ触媒Ｃ１に相当し、蓄熱材２８が上記蓄熱材ＴＳＭに相当し、酸化触媒３０が上記酸化触媒Ｃ２に相当する。
　そして、ＳＣＲ触媒２６とＤＰＲ触媒２４との間、すなわちＤＰＲ触媒２４下流側かつＳＣＲ触媒２６上流側の排気通路１４ｍに、ＳＣＲ触媒２６にアンモニアを添加可能にするべく、還元剤としての尿素を選択的に添加するための尿素添加弁３２が設けられている。尿素は尿素水の形で使用され、尿素添加弁３２から下流側のＳＣＲ触媒２６に向かって排気通路１４に噴射供給される。尿素添加弁３２には、これに尿素水を供給するために、尿素水供給管３４によって区画形成された尿素水供給通路３６を介して、尿素水を貯留する尿素水タンク３８が接続される。そして、尿素水タンク３８から尿素水を尿素添加弁３２に向けて圧送するべくポンプ４０が設けられている。ただし、還元剤としての尿素水の尿素濃度は、寒冷地等でのその凍結を抑制するために、３２．５重量％であるとよい。
　なお、ここでは、尿素添加弁３２、尿素水供給通路３６、尿素水タンク３８、ポンプ４０を含んで尿素供給装置４２が構成されている。ただし、ここでは尿素添加弁３２から添加された尿素水は排気通路１４を介して実質的に直接的にＳＣＲ触媒２６に添加されるが、添加尿素を適切に満遍なくＳＣＲ触媒２６に供給するべく添加尿素を分散させて広範囲に方向付ける分散板などが、ＳＣＲ触媒２６を有する第２触媒コンバータ１８の入口部あるいはその近傍に設けられてもよい。
　選択還元型ＮＯｘ触媒すなわちＳＣＲ触媒２６は、ここでは、Ｓｉ、Ｏ、Ａｌを主成分とすると共にＦｅイオンを含むゼオライトから構成されている。ＳＣＲ触媒２６は、その触媒温度が活性温度域（ＮＯｘ浄化温度域）にあり、かつ、尿素供給装置４２から尿素が添加されているときに（添加尿素（尿素水）の化学反応により生成するアンモニアの存在下で）ＮＯｘを還元浄化する。上記の如く尿素は尿素水として供給され、排気通路１４の熱で加水分解および熱分解される（ＣＯ（ＮＨ２）２→ＮＨ３＋ＨＯＣＮ、ＨＯＣＮ＋Ｈ２Ｏ→ＮＨ３＋ＣＯ２）。この結果、アンモニアが生成される。すなわち、尿素（尿素水）がＳＣＲ触媒２６に向けて添加されると、ＳＣＲ触媒２６上にアンモニアが供給される。このアンモニアがＳＣＲ触媒２６上でＮＯｘと反応して、ＮＯｘが還元される。なお、ＳＣＲ触媒２６としては、アルミナからなる基材の表面にバナジウム触媒（Ｖ２Ｏ５）を担持させたもの等が他に使用され得、本発明は種々のＳＣＲ触媒を許容する。
　ディーゼルパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ　Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ　Ｆｉｌｔｅｒ；ＤＰＦ）の一種であるＤＰＲ触媒２４は、フィルタ構造体であると共にその表面に貴金属を担持するものである。つまり、ＤＰＲ触媒２４は、フィルタで捕集した粒子状物質（ＰＭ）を、貴金属の触媒作用を利用して連続的に酸化（燃焼）させる連続再生式の触媒である。
　酸化触媒２２と、酸化触媒３０とはここでは同じ構成を有する。それら酸化触媒２２、３０は、ハニカム構造体に白金（Ｐｔ）等の貴金属を担持させたものである。なお、酸化触媒２２と、酸化触媒３０とは、このような構成とは異なる構成を備えてもよく、また、それぞれ異なる構成を備えてもよい。酸化触媒３０は、上記したように、ＳＣＲ触媒２６を漏れでたアンモニアを酸化して浄化処理するために設けられる。
　ここでは排気通路１４には、上流側から順に、酸化触媒２２、ＤＰＲ触媒２４およびＳＣＲ触媒２６が配列されているが、これらの配列順序はこれに限られない。しかし、ＳＣＲ触媒２６下流側に酸化触媒３０が配置される。また、ＤＰＦとしてＤＰＲ触媒２４が設けられることに限られず、他のタイプのＤＰＦが使用可能である。具体的には、ＤＰＦは、フィルタ構造体としてのみ構成され、内燃機関の連続作動時間が所定時間を越えた時期あるいはＤＰＦ前後の差圧が所定値以上になった時期に、例えば燃料噴射時期を遅らせて後燃えを生じさせることで、捕集した粒子状物質が酸化燃焼されて再生が図られるフィルタであってもよい。ただし、このようなＤＰＦの所定時期での再生は、ＤＰＲ触媒２４に対しても適用され得る。
　また、上記蓄熱材２８は、排気ガスの熱を蓄え得る材料から構成される。蓄熱材２８としては、通気構造を有し、ハニカム構造のセラミックスや、金属フィルタ、メタルハニカムが採用され得る。金属フィルタは、例えば、ミクロンオーダーの金属繊維を積層焼結して得られたフィルタ、金属粉末を焼結して得られたフィルタ、金属メッシュを積層焼結して得られたフィルタ、金属メッシュに金属粉末を焼結させて得られたフィルタである。蓄熱材２８の構成成分には、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄等の種々の金属、アルミナ等の酸化物やケイ素化合物等のセラミックス等が、種々の比率で含まれることができる。ただし、蓄熱材２８は、その相転移温度ｐｔが上記低温側温度域ＬＴおよび上記高温側温度域ＨＴの両温度域と異なる温度領域内に設定されるように、構成される。具体的には、蓄熱材２８は、その相転移温度ｐｔが酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴに含まれるように、構成される（設計される）。そして、蓄熱材２８の相転移温度ｐｔは、酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴの中間温度ＩＴに実質的に一致されている。アンモニア浄化温度域ＯＴの中間温度ＩＴとは、図２における温度ｔ２と温度ｔ３との中間の温度（ｔ２＋（ｔ３－ｔ２）／２）である。これは、蓄熱材２８により適切に熱を蓄えると共に蓄熱材２８からより適切に熱を放出して、酸化触媒３０の温度をそのアンモニア浄化温度域の温度にするためである。ただし、蓄熱材２８の相転移温度ｐｔは、酸化触媒３０の温度をより適切に調節するように、酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴに含まれるとよいが、本発明は、その相転移温度がその領域ＯＴに含まれない場合を許容する。なお、相転移温度とは、概略的に正確性にこだわらずに述べると、例えば、蓄熱材２８の構成成分の結晶構造の変化が生じる温度や、その構成成分の固相－液相間変化が生じる温度であり、特にここでは吸熱や放熱でそのような変化が生じる温度である。
　尿素供給装置４２を備えた内燃機関１０全体の制御を司る制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０が設けられる。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。ＥＣＵ５０は、各種センサ類を用いて得られた検出値等に基づいて、所望の内燃機関制御が実行されるように、不図示の燃料噴射弁等を制御する。またＥＣＵ５０は、尿素水添加量や尿素水添加時期を制御すべく、添加弁３２、ポンプ４０を制御する。
　ＥＣＵ５０に接続されるセンサ類には、内燃機関１０の機関回転速度を検出するための回転速度センサ５２や、機関負荷を検出するための負荷センサ５４の他、排気ガスの温度を検出するための排気温センサ５６や、排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するためのＮＯｘセンサ５８が含まれる。回転速度センサ５２は、内燃機関１０のクランク角を検出するためのクランク角センサであり得る。負荷センサ５４は、エアフローメーターやアクセル開度センサであり得る。排気温センサ５６は、ここでは、酸化触媒２２上流側の排気通路１４ｕに設けられるが、他の箇所に設けられても、設けられなくてもよい。また、ＮＯｘセンサ５８は、ＤＰＲ触媒２４下流側かつＳＣＲ触媒２６上流側の排気通路１４ｍに設けられる。しかし、ＮＯｘセンサは、ＳＣＲ触媒２６下流側の排気通路１４ｄに設けられてもよく、また、ＳＣＲ触媒２６上流側かつＤＰＲ触媒２４下流側の排気通路１４ｍと、ＳＣＲ触媒２６下流側の排気通路１４ｄとの両方に設けられてもよい。ただし、ＳＣＲ触媒２６下流側の排気通路１４ｄにＮＯｘセンサが設けられる場合、ＮＯｘセンサは、ＳＣＲ触媒２６下流側かつ酸化触媒３０上流側の排気通路、あるいは、酸化触媒３０下流側の排気通路に設けられ得る。
　さらに、本実施形態での、ＥＣＵ５０に接続されるセンサ類には、第１温度センサ６０、第２温度センサ６２が含まれる。第１温度センサ６０は、ＳＣＲ触媒２６下流側かつ蓄熱材２８上流側の排気通路に設けられる。また、第２温度センサ６２は、蓄熱材２８下流側かつ酸化触媒３０上流側の排気通路に設けられる。つまり、蓄熱材２８を挟むように、第１温度センサ６０および第２温度センサ６２が配置される。ここでは、第１、第２温度センサ６０、６２は、排気ガスの温度を検出するために用いられると共に、蓄熱材２８の有する熱量を検出する（推定する）ために設けられる。
　なお、ここでは、蓄熱材２８が蓄える熱量を検出あるいは推定する熱量検出手段は、第１、第２温度センサ６０、６２と、ＥＣＵ５０の一部とを含んで構成される。また、排気通路の排気ガスの温度を検出または推定する温度検出手段は、第２温度センサ６２、第１温度センサ６０あるいは排気温センサ５６と、ＥＣＵ５０の一部とを含んで構成される。さらに、ＳＣＲ触媒２６にアンモニアを供給する供給手段は、尿素水供給装置４２、特にその制御手段としてのＥＣＵ５０の一部を含んで構成される。酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域外の温度か否かを判定する判定手段は、ＥＣＵ５０の一部を含んで構成される。
　ここで、尿素水添加供給制御に関して、図４のフローチャートに基づいて説明する。ただし、図４のフローは、所定時間毎に繰り返される。尿素水添加供給制御における尿素水添加の実行・停止は、ＳＣＲ触媒２６の温度（ここでは推定値）に応じて制御される。具体的には、ＳＣＲ触媒温度が所定温度域の温度であるとき、尿素水添加が実行され、ＳＣＲ触媒温度がその所定温度域の温度でないとき、尿素水添加が停止される。
　ＳＣＲ触媒２６の温度は、ここでは推定することで求められる。具体的には、ＥＣＵ５０が、排気温センサ５６からの出力信号に基づいて検出された排気温度に基づき、予め実験により定められて記憶保存するデータを検索して、ＳＣＲ触媒温度を推定する。なお推定方法はこのような例に限られない。ＳＣＲ触媒２６の温度は、ＳＣＲ触媒２６に埋設した温度センサを用いて直接的に検出されてもよく、また、第１温度センサ６０を用いて推定されてもよい。あるいは、ＳＣＲ触媒２６の温度は、回転速度センサ５２や負荷センサ５４からの出力信号に基づいて定まる機関運転状態に基づいて推定されてもよい。
　ステップＳ４０１で、ＳＣＲ触媒２６の温度が所定温度域の温度か否かが判定される。そして、ここで、否定判定されると、ステップＳ４０３へ進み、尿素水添加が停止される。これに対して、ステップＳ４０１で肯定判定されると、ステップＳ４０５へ進む。
　ステップＳ４０５では、酸化触媒３０の温度がそれのアンモニア浄化温度域ＯＴ外か否かが判定される。このステップＳ４０５での判定は、酸化触媒３０の温度が酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴ（図２参照）から外れるあるいは外れているか否かの判定に相当する。
　上記したように、ＳＣＲ触媒２６と酸化触媒３０との間には蓄熱材２８が配置されている。そして、その蓄熱材２８の相転移温度ｐｔは、酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴに含まれ、そのアンモニア浄化温度域ＯＴの実質的に中間温度である。それ故、蓄熱材２８は、排気ガスが高温であるとき、その熱を蓄えて、酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域を超えないように機能する。これに対して、排気ガスの温度が低いとき、蓄熱材２８は、蓄えた熱がある程度以上ある場合には、その熱を放出して、酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域ＯＴにまで高まるように、あるいは酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域ＯＴを下回らないように機能する。したがって、酸化触媒３０の温度は、蓄熱材２８の有する熱量の影響を受ける。そこで、ここでは、酸化触媒３０の温度は、蓄熱材２８の熱量を考慮して判断される。
　本実施形態では、酸化触媒３０の温度は、蓄熱材２８の熱量、および、排気ガスの温度と蓄熱材２８の相転移温度との比較結果に基づいて、判断される。蓄熱材２８の熱量は、ここでは、蓄熱材２８の前後に設けられた温度センサ６０、６２からの出力信号に基づいて求められた両温度およびそれらの温度差を用いて、予め記憶するデータを検索することであるいは所定の演算式を用いて演算することで、検出される（推定される）。そして、求められた蓄熱材２８の熱量が所定熱量域外の熱量か否かが判断される。所定熱量域は、予め実験等に基づいて定められて記憶されていて、上限閾値未満かつ下限閾値を超える熱量域である。例えば、その上限閾値は、蓄熱材２８に蓄えることができる総熱量の８０％～９０％に相当する値であり、その下限閾値は、その総熱量の１０％～２０％に相当する値であり得る。蓄熱材２８の熱量が所定熱量域外の熱量である、特に上限閾値以上であると判断されたとき、酸化触媒３０の温度が酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴから外れるあるいは外れている可能性がある。そこで、この場合、さらに、排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを越えるか否かが判定される。そして、排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを超えると判定された場合、酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域ＯＴから外れるあるいは外れていると判断される。ただし、ここで採用される排気ガスの温度は、第１温度センサ６０、第２温度センサ６２、あるいは、第１および第２温度センサ６０、６２を用いて得られた温度であるとよい。
　他方、蓄熱材２８の熱量が所定熱量域外の熱量である、特に下限閾値以下であると判断されたときも、酸化触媒３０の温度が酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域ＯＴから外れるあるいは外れている可能性がある。そこで、この場合、さらに、排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを下回るか否かが判定される。そして、排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを下回ると判定された場合、酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域ＯＴから外れるあるいは外れていると判断される。
　つまり、蓄熱材２８の熱量が所定熱量域の熱量であると判定されたとき、酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域の温度であると判断される。他方、蓄熱材２８の熱量が所定熱量域の上限閾値以上でありかつ排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを超えると判定されたとき、酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域外の温度であると判断される。また、蓄熱材２８の熱量が所定熱量域の下限閾値以下でありかつ排気ガスの温度が蓄熱材２８の相転移温度ｐｔを下回ると判定されたとき、酸化触媒３０の温度がそのアンモニア浄化温度域外の温度であると判断される。
　こうした演算等が行われて、ステップＳ４０５で酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域外の温度でないとして否定判定されると、ステップＳ４０７に至って第１所定量の尿素水の添加が行われるようになる。尿素水の第１所定量は、この場合、仮にＳＣＲ触媒２６でアンモニアスリップが生じてもその漏れ出たアンモニアを酸化触媒３０で適切に処理できるので、ＳＣＲ触媒２６でのＮＯｘ浄化のみを考慮した量である。そして、その尿素水添加量や添加時期は、ＮＯｘセンサ５８からの出力信号に基づいて検出される排気ガス中のＮＯｘ濃度（あるいはこのＮＯｘ濃度と関係のあるＮＯｘ量）に基づき制御される。具体的には、そのＮＯｘ濃度で、予め実験に基づいて定められて記憶保存されているデータを検索することで、尿素水添加量や添加時期が定められて、これらに基づいてポンプ４０や尿素添加弁３２が制御される。
　他方、ステップＳ４０５で酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域外の温度であるとして肯定判定されると、ステップＳ４０９に至って第２所定量の尿素水の添加が行われるようになる。尿素水の第２所定量は、上記第１所定量よりも少なく、例えば第１所定量の約半分の量である。これは、この場合、仮にＳＣＲ触媒２６でアンモニアスリップが生じると、その漏れ出たアンモニアを酸化触媒３０で適切に処理することが難しいからである。そして、その尿素水添加量や添加時期は、ＮＯｘセンサ５８からの出力信号に基づいて検出される排気ガス中のＮＯｘ濃度に基づき制御される。具体的には、そのＮＯｘ濃度で、予め実験に基づいて定められて記憶保存されているデータを検索することで、尿素水添加量や添加時期が定められて、これらに基づいてポンプ４０や尿素添加弁３２が制御される。しかし、ステップＳ４０９に至って添加供給される尿素水の第２所定量は、例えば、ステップＳ４０７に関して説明した演算により求められる尿素水添加量を所定の演算を通じて減算することで求められてもよい。
　以上述べたように、ＳＣＲ触媒２６の温度が所定温度域の温度であるとき、尿素水添加が行われて、ＳＣＲ触媒２６に還元剤としてのアンモニアが添加供給される。そして、その供給量は、酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域外の温度である場合、酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域の温度である場合よりも、抑制される。これにより、酸化触媒３０でのアンモニア未処理、酸化触媒３０でのＮＯｘ等の生成や未処理を抑制することが可能になる。
　以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、蓄熱材２８の熱量の検出あるいは推定は上記実施形態に制限されず、蓄熱材２８そのものあるいはその周辺に、その熱量を検出するためのセンサ等が設けられて、そのセンサ等からの出力信号に基づいてその熱量が求められてもよい。また、例えば、上記ステップＳ４０５では、酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域外の温度か否かを判定するために、蓄熱材２８の熱量が考慮されたが、その熱量が考慮されなくてもよい。酸化触媒３０の温度そのものを検出あるいは推定する温度検出手段が設けられて、ステップＳ４０５では、それから得られた酸化触媒３０の温度がアンモニア浄化温度域の温度か否かが判断されてもよい。なお、酸化触媒３０の温度を検出あるいは推定する温度検出手段は、酸化触媒３０に直接的に設けられた温度センサや、排気通路に設けられた温度センサ（例えば温度センサ６２）を含んでもよく、また、上記したようにして求められる蓄熱材２８の熱量および／または排気通路の温度を用いてデータを検索したり所定の演算式を用いて所定の演算をしたりすることで酸化触媒３０の温度を導き出す構成を備えてもよい。
　なお、尿素水添加制御は、排気通路１４の温度に基づく種々のフィードバック制御であり得る。例えば、その制御は、蓄熱材２８の後流に設けられた温度センサ６２を用いて得られる蓄熱材２８下流側の温度（蓄熱材後流の排気温度）が酸化触媒３０のアンモニア浄化温度域を外れる度に、ＳＣＲ触媒２６から下流に流出するアンモニアを抑制するために、尿素水添加量の減量等を適宜行う、フィードバック制御であり得る。
　本発明を実施形態等に基づいて説明したが、本発明に係る、このような上記実施形態の態様等は、矛盾が生じない限りにおいて、部分的に又は全体的に組み合わせることが可能である。また、本発明は圧縮着火式内燃機関以外の内燃機関にも適用可能であり、例えば火花点火式内燃機関にも適用可能である。
　以上、本発明を実施形態等に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

Claims (5)

  1. 　排気通路に設けられる、アンモニア存在下でＮＯｘ浄化能を発揮する選択還元型ＮＯｘ触媒と、
    　該選択還元型ＮＯｘ触媒の下流側に設けられる酸化触媒と、
    　前記選択還元型ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒との間に配置される、排気ガスの熱を蓄え得る蓄熱材と
    を備えることを特徴とする排気浄化装置。
  2. 　前記蓄熱材の相転移温度は、前記酸化触媒のアンモニア浄化温度域内の温度であることを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
  3. 　前記選択還元型ＮＯｘ触媒にアンモニアを供給する供給手段と、
    　前記酸化触媒の温度が該酸化触媒のアンモニア浄化温度域外の温度か否かを判定する判定手段と
    を備え、
    　前記供給手段は、アンモニアの供給量を制御する供給量制御手段であって、前記判定手段により前記酸化触媒の温度が前記アンモニア浄化温度域外の温度と判定されたとき、前記選択還元型ＮＯｘ触媒からアンモニアが流出しないようにアンモニアの供給量を抑制する供給量制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。
  4. 　前記蓄熱材が蓄える熱量を検出あるいは推定する熱量検出手段を備え、
    　前記判定手段は、該熱量検出手段により検出あるいは推定された熱量が所定熱量域外の熱量か否かを判定する熱量判定手段を備え、該熱量判定手段により前記熱量が所定熱量域外の熱量であると判定されたとき、前記酸化触媒の温度が前記アンモニア浄化温度域外の温度であると判断することを特徴とする請求項３に記載の排気浄化装置。
  5. 　排気通路の排気ガスの温度を検出または推定する温度検出手段を備え、
    　前記判定手段は、該温度検出手段により検出あるいは推定された排気ガスの温度と前記蓄熱材の相転移温度との比較結果に基づいて、前記酸化触媒の温度が前記アンモニア浄化温度域外の温度か否かを判断することを特徴とする請求項３または４に記載の排気浄化装置。
PCT/JP2009/051624 2009-01-30 2009-01-30 排気浄化装置 WO2010087005A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010548333A JPWO2010087005A1 (ja) 2009-01-30 2009-01-30 排気浄化装置
EP09839195A EP2392791A1 (en) 2009-01-30 2009-01-30 Exhaust purifying device
PCT/JP2009/051624 WO2010087005A1 (ja) 2009-01-30 2009-01-30 排気浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/051624 WO2010087005A1 (ja) 2009-01-30 2009-01-30 排気浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010087005A1 true WO2010087005A1 (ja) 2010-08-05

Family

ID=42395275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/051624 WO2010087005A1 (ja) 2009-01-30 2009-01-30 排気浄化装置

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2392791A1 (ja)
JP (1) JPWO2010087005A1 (ja)
WO (1) WO2010087005A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072558A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toyota Central R&D Labs Inc 熱回収式加熱装置
JP2015071994A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2015074982A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 トヨタ自動車株式会社 車両用内燃機関の排気浄化装置
JP2016183668A (ja) * 2015-03-02 2016-10-20 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 後処理システムを制御するためのシステムおよび方法
WO2018235752A1 (ja) * 2017-06-23 2018-12-27 マツダ株式会社 排気ガス浄化システム
JP2019027347A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 いすゞ自動車株式会社 後処理装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9057301B2 (en) * 2013-07-02 2015-06-16 General Electric Company Emissions control in stationary rich burn engines

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303941A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2005273546A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排ガス浄化装置
JP2006289211A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Ne Chemcat Corp アンモニア酸化触媒
JP2007002697A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2007085247A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Nissan Diesel Motor Co Ltd 排気浄化装置
JP2008075620A (ja) 2006-09-25 2008-04-03 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2008121629A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
JP2008286059A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Hino Motors Ltd 排気処理装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4352516B2 (ja) * 1999-08-03 2009-10-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4661452B2 (ja) * 2005-08-19 2011-03-30 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303941A (ja) * 2000-04-25 2001-10-31 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2005273546A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排ガス浄化装置
JP2006289211A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Ne Chemcat Corp アンモニア酸化触媒
JP2007002697A (ja) * 2005-06-22 2007-01-11 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2007085247A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Nissan Diesel Motor Co Ltd 排気浄化装置
JP2008075620A (ja) 2006-09-25 2008-04-03 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
JP2008121629A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
JP2008286059A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Hino Motors Ltd 排気処理装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013072558A (ja) * 2011-09-26 2013-04-22 Toyota Central R&D Labs Inc 熱回収式加熱装置
JP2015071994A (ja) * 2013-10-04 2015-04-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2015074982A (ja) * 2013-10-04 2015-04-20 トヨタ自動車株式会社 車両用内燃機関の排気浄化装置
JP2016183668A (ja) * 2015-03-02 2016-10-20 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 後処理システムを制御するためのシステムおよび方法
WO2018235752A1 (ja) * 2017-06-23 2018-12-27 マツダ株式会社 排気ガス浄化システム
JP2019007418A (ja) * 2017-06-23 2019-01-17 マツダ株式会社 排気ガス浄化システム
CN110785546A (zh) * 2017-06-23 2020-02-11 马自达汽车株式会社 排气净化系统
US10989082B2 (en) 2017-06-23 2021-04-27 Mazda Motor Corporation Exhaust gas purification system
JP2019027347A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 いすゞ自動車株式会社 後処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2392791A1 (en) 2011-12-07
JPWO2010087005A1 (ja) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5293811B2 (ja) エンジンの排気浄化装置
US8161731B2 (en) Selective catalytic reduction using controlled catalytic deactivation
US8356470B2 (en) Method of controlling NOx purification system and NOx purification system
US8656702B2 (en) Exhaust gas after treatment system
EP2439384B1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5714919B2 (ja) 窒素酸化物の量を予測する方法およびこれを用いた排気装置
WO2010079621A1 (ja) 触媒通過成分判定装置および内燃機関の排気浄化装置
JP5163754B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2010087005A1 (ja) 排気浄化装置
JP2010261423A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP6163996B2 (ja) 診断装置
US10364727B2 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US9464554B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP3758389B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
JP5672328B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2010096126A (ja) エンジンの排気浄化装置
JP2010185434A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2012031787A (ja) 内燃機関の排気浄化装置及び方法
JP2010185369A (ja) エンジンの燃料供給装置
JP2013234608A (ja) 排気浄化装置の昇温制御システム
JP7354976B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP2022054628A (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP2010159693A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2022054626A (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP2021148071A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09839195

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010548333

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009839195

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE