エンジンの排気浄化装置
【課題】この発明は、エンジンの排気浄化装置においては、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制し、酸化触媒の耐久性を向上させることを目的とする。
【解決手段】この発明は、エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とする。
【解決手段】この発明は、エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンの排気浄化装置に係り、特に、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能なエンジンの排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気浄化装置には、ディーゼルエンジン用の排気浄化装置のひとつとしてＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｓｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択性接触還元）触媒（還元触媒）を備えた尿素ＳＣＲ浄化装置がある。尿素ＳＣＲ浄化装置は、排気通路に供給された尿素を加水分解することで発生するアンモニアを還元剤として、希薄燃焼条件下では浄化が困難な窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元し、無害な窒素（Ｎ２）と水に分解するものである。
また、この尿素ＳＣＲ浄化装置においては、尿素が過剰に添加されると、発生したアンモニアの一部が大気中で放出されてしまうが、ＳＣＲ触媒の下流にアンモニアを浄化する酸化触媒を搭載することで、アンモニアの拡散を抑制する技術が開発されている。（特許文献１〜４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５００３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５９２８号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６７２７号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１〜４の方法によりアンモニアを浄化させる場合には、アンモニアを浄化する酸化触媒の反応温度が低いと、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を多量に発生するという問題点がある。
亜酸化窒素は、現時点で自動車における排ガス規制の対象外の物質ではあるが、重量あたり二酸化炭素（ＣＯ２）の約３１０倍の温室効果を有しており、京都議定書における温室効果ガスの削減対象物質に指定されている。よって、亜酸化窒素の排出量の低減が必要であるが、現時点において排気中の亜酸化窒素を削減することを目的とした技術は提唱されていない。
【０００５】
ＳＣＲ触媒により窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する排気浄化装置は、アンモニアの存在下で窒素酸化物を選択還元するＳＣＲ触媒と、その上流に配置された尿素供給装置とから構成される。また、尿素の加水分解で過剰生成したアンモニアを分解するためのアンモニアを浄化する酸化触媒が、ＳＣＲ触媒の下流に設置されている。
亜酸化窒素は、アンモニアを浄化する酸化触媒の温度が１００〜２００℃程度と比較的低温の状態で、未反応のアンモニアが存在することにより、多量に生成する。一方、アンモニアの酸化触媒の温度が３００℃以上と高温になると、亜酸化窒素の発生は抑えられ、かつアンモニアを効率よく浄化できるようになる。アンモニアの酸化触媒の温度が低い場合に尿素添加を抑制すると、窒素酸化物の排出量が増加し、尿素の代わりに軽油を添加すると、燃費の悪化、触媒の被毒劣化が発生するなどの問題が発生する。
【０００６】
。
この発明は、エンジンの排気浄化装置においては、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制し、酸化触媒の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のエンジンの排気浄化装置は、加熱手段により、アンモニアを浄化する酸化触媒の温度を設定温度以上に維持できるよう制御しているので、効率よくアンモニアを浄化することができるため、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能である。さらに、この発明のエンジンの排気浄化装置は、最適条件下において、酸化触媒を反応させることができるので、酸化触媒の耐久性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例１）
【図２】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例１）
【図３】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例２）
【図４】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例２）
【図５】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例３）
【図６】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１・図２は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、１はエンジン、２は燃焼室、３は吸気管、４は吸気マニホルド、５は吸気通路、６は排気マニホルド、７は排気管、８は排気通路である。エンジン１は、燃焼室２に燃料を噴射供給する燃料供給装置９を備えている。燃料供給装置９は、燃焼室２に燃料を燃料噴射弁１０により噴射する。エンジン１は、吸気管３と吸気マニホルド４とから構成する吸気通路５を燃焼室２に連通し、吸気通路５により燃焼室２に供給した空気に燃料噴射弁１０により燃焼室２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド６と排気管７とから構成する排気通路８により大気に排出する。
このエンジン１の排気浄化装置１１は、排気通路８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒１２と、還元触媒１２の下流側の排気通路８にアンモニアを浄化する酸化触媒１３とを備えている。また、排気浄化装置１１は、排気通路８に尿素を供給する尿素供給装置１４を備えている。尿素供給装置１４は、還元触媒１２よりも上流側の排気通路８に還元剤の尿素を尿素噴射弁１５により供給する。
また、この排気浄化装置１１は、尿素噴射弁１５よりも上流側の排気通路８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ１６を備えている。パティキュレートフィルタ１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００１２】
前記排気浄化装置１１は、酸化触媒１３の温度を検出する温度検出手段１７を備えている。温度検出手段１７は、温度検出部１８により酸化触媒１３の温度を検出する。また、排気浄化装置１１は、酸化触媒１３を加熱する加熱手段１９を備えている。加熱手段１９は、加熱部２０により酸化触媒１３を加熱する。加熱手段１９の加熱部２０としては、例えば公知の手段である電気ヒータを使用して酸化触媒１３を加熱する方法や、熱伝導性の高いヒートパイプで排気管７と酸化触媒１３を連絡し、排気の熱を利用して酸化触媒１３を加熱する方法などを用いることができる。
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置１４と、温度検出手段１７と、加熱手段１９とは、制御装置２１に接続している。制御装置２１は、噴射量制御手段２２と、供給制御手段２３とを備えている。噴射量制御手段２２は、燃焼室２に燃料供給装置９の燃料噴射弁１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段２３は、酸化触媒１３を加熱手段１９の加熱部２０により加熱し、この加熱された酸化触媒１３の温度を温度検出手段１７の温度検出部１８により検出し、検出された酸化触媒１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置１４から尿素を排気通路８に供給する。
【００１３】
次に作用を説明する。
エンジン１の排気浄化装置１１は、エンジン１の運転時に燃料供給装置９から燃焼室２に燃料を供給し、尿素供給装置１４から還元剤としての尿素を還元触媒１２の上流側の排気通路８に供給する。排気通路８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置１４から供給される尿素量は、供給制御手段２３により酸化触媒１３の温度に応じて制御される。供給制御手段２３は、図２に示すように、制御がスタートすると（Ａ０１）、温度検出手段１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ａ０２）、加熱手段１９により酸化触媒１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ａ０３）、酸化触媒１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ａ０４）。
この判断（Ａ０４）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１４の尿素噴射弁１５による尿素の噴射を制御し（Ａ０５）、制御をエンドにする（Ａ０６）。 この判断（Ａ０４）がＮＯの場合は、尿素供給装置１４の尿素噴射弁１５による尿素の噴射を停止し（Ａ０７）、制御をエンドにする（Ａ０６）。
【００１４】
このように、このエンジン１の排気浄化装置１１は、加熱手段１９により、アンモニアを浄化する酸化触媒１３の温度を設定温度（３００℃）以上に維持できるよう制御しているので、効率よくアンモニアを浄化することができるため、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能である。さらに、このエンジン１の排気浄化装置１１は、最適条件下において、酸化触媒１３を反応させることができるので、酸化触媒１３の耐久性を向上させることが可能である。
【実施例２】
【００１５】
図３・図４は、この発明の実施例２を示すものである。図３において、１０１はエンジン、１０２は燃焼室、１０３は吸気管、１０４は吸気マニホルド、１０５は吸気通路、１０６は排気マニホルド、１０７は排気管、１０８は排気通路である。エンジン１０１は、燃焼室１０２に燃料を噴射供給する燃料供給装置１０９を備えている。燃料供給装置１０９は、燃焼室１０２に燃料を燃料噴射弁１１０により噴射する。エンジン１０１は、吸気管１０３と吸気マニホルド１０４とから構成する吸気通路１０５を燃焼室１０２に連通し、吸気通路１０５により燃焼室１０２に供給した空気に燃料噴射弁１１０により燃焼室１０２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド１０６と排気管１０７とから構成する排気通路１０８により大気に排出する。
このエンジン１０１の排気浄化装置１１１は、排気通路１０８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒１１２と、還元触媒１１２の下流側の排気通路１０８にアンモニアを浄化する酸化触媒１１３とを備えている。また、排気浄化装置１１１は、排気通路１０８に尿素を供給する尿素供給装置１１４を備えている。尿素供給装置１１４は、還元触媒１１２よりも上流側の排気通路１０８に還元剤の尿素を尿素噴射弁１１５により供給する。
また、この排気浄化装置１１１は、尿素噴射弁１１５よりも上流側の排気通路１０８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ１１６を備えている。パティキュレートフィルタ１１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００１６】
前記排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３の温度を検出する温度検出手段１１７を備えている。温度検出手段１１７は、温度検出部１１８により酸化触媒１１３の温度を検出する。また、排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３を加熱する加熱手段１１９を備えている。加熱手段１１９は、加熱部１２０により酸化触媒１１３を加熱する。
さらに、排気浄化装置１１１は、還元触媒１１２の下流側であって酸化触媒１１３の上流側の排気通路１０８にアンモニア（ＮＨ３）濃度を検出するアンモニア濃度検出手段１２１を備えている。アンモニア濃度検出手段１２１は、濃度検出部１２２により排気通路１０８内のアンモニア濃度を検出する。また、排気浄化装置１１１は、還元触媒１１２の上流側であってパティキュレートフィルタ１１６の下流側の排気通路１０８に窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出する窒素酸化物検出手段１２３を備えている。窒素酸化物検出手段１２３は、濃度検出部１２４により窒素酸化物濃度を検出する。
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置１１４と、温度検出手段１１７と、加熱手段１１９と、アンモニア濃度検出手段１２１と、窒素酸化物検出手段１２３とは、制御装置１２５に接続している。制御装置１２５は、噴射量制御手段１２６と、供給制御手段１２７とを備えている。噴射量制御手段１２６は、燃焼室１０２に燃料供給装置１０９の燃料噴射弁１１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段１２７は、酸化触媒１１３を加熱手段１１９の加熱部１２０により加熱し、この加熱された酸化触媒１１３の温度を温度検出手段１１７の温度検出部１１８により検出し、検出された酸化触媒１１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置１１４から尿素を排気通路１０８に供給する。
さらに、供給制御手段１２７は、酸化触媒１１３を加熱手段１１９により加熟し、温度検出手段１１７により加熱された酸化触媒１１３の温度を検出し、検出された酸化触媒１１３の温度が設定された温度よりも低い場合でも、アンモニア濃度検出手段１２１により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素供給装置１１４から尿素を排気通路１０８に供給する。
【００１７】
次に作用を説明する。
エンジン１０１の排気浄化装置１１１は、エンジン１０１の運転時に燃料供給装置１０９から燃焼室１０２に燃料を供給し、尿素供給装置１１４から還元剤としての尿素を還元触媒１１２の上流側の排気通路１０８に供給する。排気通路１０８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒１１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒１１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒１１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置１１４から供給される尿素量は、供給制御手段１２７により酸化触媒１１３の温度に応じて制御される。供給制御手段１２７は、図４に示すように、制御がスタートすると（Ｂ０１）、温度検出手段１１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ｂ０２）、加熱手段１１９により酸化触媒１１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ｂ０３）、酸化触媒１１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｂ０４）。
この判断（Ｂ０４）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を制御し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。この判断（Ｂ０４）がＮＯの場合は、アンモニア濃度Ｄが設定濃度Ｄｓを越えているかを判断する（Ｂ０７）。
この判断（Ｂ０７）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を停止し（Ｂ０８）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。この判断（Ｂ０８）がＮＯの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を制御し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。
【００１８】
このように、このエンジン１０１の排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３を通過するアンモニアの濃度が設定濃度を超えた場合には、尿素の噴射を停止して添加量を制限しているので、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）の排出量を抑制することが可能である。
【実施例３】
【００１９】
図５・図６は、この発明の実施例３を示すものである。図５において、２０１はエンジン、２０２は燃焼室、２０３は吸気管、２０４は吸気マニホルド、２０５は吸気通路、２０６は排気マニホルド、２０７は排気管、２０８は排気通路である。エンジン２０１は、燃焼室２０２に燃料を噴射供給する燃料供給装置２０９を備えている。燃料供給装置２０９は、燃焼室２０２に燃料を燃料噴射弁２１０により噴射する。エンジン２０１は、吸気管２０３と吸気マニホルド２０４とから構成する吸気通路２０５を燃焼室２０２に連通し、吸気通路２０５により燃焼室２０２に供給した空気に燃料噴射弁２１０により燃焼室２０２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド２０６と排気管２０７とから構成する排気通路２０８により大気に排出する。
このエンジン２０１の排気浄化装置２１１は、排気通路２０８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒２１２と、還元触媒２１２の下流側の排気通路２０８にアンモニアを浄化する酸化触媒２１３とを備えている。また、排気浄化装置２１１は、排気通路２０８に尿素を供給する尿素供給装置２１４を備えている。尿素供給装置２１４は、還元触媒２１２よりも上流側の排気通路２０８に還元剤の尿素を尿素噴射弁２１５により供給する。
また、この排気浄化装置２１１は、尿素噴射弁２１５よりも上流側の排気通路２０８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ２１６を備えている。パティキュレートフィルタ２１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００２０】
前記排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３の温度を検出する温度検出手段２１７を備えている。温度検出手段２１７は、温度検出部２１８により酸化触媒２１３の温度を検出する。また、排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３を加熱する加熱手段２１９を備えている。加熱手段２１９は、加熱部２２０により酸化触媒２１３を加熱する。
さらに、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の下流側であって酸化触媒２１３の上流側の排気通路２０８にアンモニア（ＮＨ３）濃度を検出するアンモニア濃度検出手段２２１を備えている。アンモニア濃度検出手段２２１は、濃度検出部２２２により排気通路２０８内のアンモニア濃度を検出する。また、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の上流側であってパティキュレートフィルタ２１６の下流側の排気通路２０８に窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出する窒素酸化物検出手段２２３を備えている。窒素酸化物検出手段２２３は、濃度検出部２２４により窒素酸化物濃度を検出する。
また、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２に流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段２２５を備えている。排気温度検出手段２２５は、温度検出部２２６により還元触媒２１２に流入する排気の温度を検出する。さらに、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の温度を検出する触媒温度検出手段２２７を備えている。触媒温度検出手段２２７は、温度検出部２２８により還元触媒２１２の温度を検出する。
【００２１】
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置２１４と、温度検出手段２１７と、加熱手段２１９と、アンモニア濃度検出手段２２１と、窒素酸化物検出手段２２３と、排気温度検出手段２２５と、触媒温度検出手段２２７とは、制御装置２２９に接続している。制御装置２２９は、噴射量制御手段２３０と、供給制御手段２３１とを備えている。噴射量制御手段２３０は、燃焼室２０２に燃料供給装置２０９の燃料噴射弁２１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段２３１は、酸化触媒２１３を加熱手段２１９の加熱部２２０により加熱し、この加熱された酸化触媒２１３の温度を温度検出手段２１７の温度検出部２１８により検出し、検出された酸化触媒２１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置２１４から尿素を排気通路２０８に供給する。
さらに、供給制御手段２３１は、酸化触媒２１３を加熱手段２１９により加熟し、温度検出手段２１７により加熱された酸化触媒２１３の温度を検出し、検出された酸化触媒２１３の温度が設定された温度よりも低い場合でも、アンモニア濃度検出手段２２１により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素供給装置２１４から尿素を排気通路２０８に供給する。
排気浄化装置１１１は、排気通路２０８の尿素噴射弁２１５が設けられた尿素供給点よりも上流側にパティキューレートフィルタ２１６を設けており、供給制御手段２２６は、パティキュレートフィルタ２１６を再生中である場合、あるいは還元触媒２１２の温度が通常の温度ではなく過熱状態であると判定された場合には、加熱手段２１９による酸化触媒２１３の加熱を中止する。
【００２２】
次に作用を説明する。
エンジン２０１の排気浄化装置２１１は、エンジン２０１の運転時に燃料供給装置２０９から燃焼室２０２に燃料を供給し、尿素供給装置２１４から還元剤としての尿素を還元触媒２１２の上流側の排気通路２０８に供給する。排気通路２０８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒２１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒２１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒２１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置２１４から供給される尿素量は、供給制御手段２３１により酸化触媒２１３の温度に応じて制御される。供給制御手段２３１は、図６に示すように、制御がスタートすると（Ｃ０１）、温度検出手段２１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ｃ０２）、パティキュレートフィルタ２１６が再生中であるかを判断する（Ｃ０３）。
この判断（Ｃ０３）がＮＯの場合は、還元触媒２１２の温度Ｕが設定温度Ｕｓを越え、かつ還元触媒２１２に流入する排気の昇温速度Ｖが設定昇温速度Ｖｓを越えた状態が、設定時間ｔだけ継続したかを判断する（Ｃ０４）。
この判断（Ｃ０４）がＮＯの場合は、加熱手段２１９により酸化触媒２１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ｃ０５）、酸化触媒２１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｃ０６）。
一方、前記判断（Ｃ０３）がＮＯの場合、また、前記判断（Ｃ０４）がＮＯの場合は、加熱手段２１９による酸化触媒２１３を加熱を停止し（Ｃ０７）、酸化触媒２１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｃ０６）。
この判断（Ｃ０６）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を制御し（Ｃ０８）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。この判断（Ｃ０６）がＮＯの場合は、アンモニア濃度Ｄが設定濃度Ｄｓを越えているかを判断する（Ｃ１０）。
この判断（Ｃ１０）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を停止し（Ｃ１１）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。この判断（Ｃ１０）がＮＯの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を制御し（Ｃ０８）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。
【００２３】
このように、このエンジン２０１の排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３の上流側において、パティキュレートフィルタ２１６が再生中である、あるいは、還元触媒２１２の温度が過熱状態であるなどの、排気温度上昇を招く現象がある場合には、加熱制御の実施を停止しているので、酸化触媒２１３が過度に加熱されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明の排気浄化装置は、エンジンでの使用の他、石油プラント、ボイラーなどの排気処理技術への転用が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１ エンジン
８ 排気通路
９ 燃料供給装置
１１ 排気浄化装置
１２ 還元触媒
１３ 酸化触媒
１４ 尿素供給装置
１６ パティキュレートフィルタ
１７ 温度検出手段
１９ 加熱手段
２１ 制御装置
２２ 噴射量制御手段
２３ 供給制御手段
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンの排気浄化装置に係り、特に、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能なエンジンの排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの排気浄化装置には、ディーゼルエンジン用の排気浄化装置のひとつとしてＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｓｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択性接触還元）触媒（還元触媒）を備えた尿素ＳＣＲ浄化装置がある。尿素ＳＣＲ浄化装置は、排気通路に供給された尿素を加水分解することで発生するアンモニアを還元剤として、希薄燃焼条件下では浄化が困難な窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元し、無害な窒素（Ｎ２）と水に分解するものである。
また、この尿素ＳＣＲ浄化装置においては、尿素が過剰に添加されると、発生したアンモニアの一部が大気中で放出されてしまうが、ＳＣＲ触媒の下流にアンモニアを浄化する酸化触媒を搭載することで、アンモニアの拡散を抑制する技術が開発されている。（特許文献１〜４）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５００３５号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５９２８号公報
【特許文献３】特開２００５−２５６７２７号公報
【特許文献４】特開２００５−１３３５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１〜４の方法によりアンモニアを浄化させる場合には、アンモニアを浄化する酸化触媒の反応温度が低いと、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）を多量に発生するという問題点がある。
亜酸化窒素は、現時点で自動車における排ガス規制の対象外の物質ではあるが、重量あたり二酸化炭素（ＣＯ２）の約３１０倍の温室効果を有しており、京都議定書における温室効果ガスの削減対象物質に指定されている。よって、亜酸化窒素の排出量の低減が必要であるが、現時点において排気中の亜酸化窒素を削減することを目的とした技術は提唱されていない。
【０００５】
ＳＣＲ触媒により窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元する排気浄化装置は、アンモニアの存在下で窒素酸化物を選択還元するＳＣＲ触媒と、その上流に配置された尿素供給装置とから構成される。また、尿素の加水分解で過剰生成したアンモニアを分解するためのアンモニアを浄化する酸化触媒が、ＳＣＲ触媒の下流に設置されている。
亜酸化窒素は、アンモニアを浄化する酸化触媒の温度が１００〜２００℃程度と比較的低温の状態で、未反応のアンモニアが存在することにより、多量に生成する。一方、アンモニアの酸化触媒の温度が３００℃以上と高温になると、亜酸化窒素の発生は抑えられ、かつアンモニアを効率よく浄化できるようになる。アンモニアの酸化触媒の温度が低い場合に尿素添加を抑制すると、窒素酸化物の排出量が増加し、尿素の代わりに軽油を添加すると、燃費の悪化、触媒の被毒劣化が発生するなどの問題が発生する。
【０００６】
。
この発明は、エンジンの排気浄化装置においては、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制し、酸化触媒の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のエンジンの排気浄化装置は、加熱手段により、アンモニアを浄化する酸化触媒の温度を設定温度以上に維持できるよう制御しているので、効率よくアンモニアを浄化することができるため、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能である。さらに、この発明のエンジンの排気浄化装置は、最適条件下において、酸化触媒を反応させることができるので、酸化触媒の耐久性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例１）
【図２】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例１）
【図３】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例２）
【図４】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例２）
【図５】排気浄化装置の概略構成図である。（実施例３）
【図６】供給制御手段の制御フローチャートである。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１・図２は、この発明の実施例１を示すものである。図１において、１はエンジン、２は燃焼室、３は吸気管、４は吸気マニホルド、５は吸気通路、６は排気マニホルド、７は排気管、８は排気通路である。エンジン１は、燃焼室２に燃料を噴射供給する燃料供給装置９を備えている。燃料供給装置９は、燃焼室２に燃料を燃料噴射弁１０により噴射する。エンジン１は、吸気管３と吸気マニホルド４とから構成する吸気通路５を燃焼室２に連通し、吸気通路５により燃焼室２に供給した空気に燃料噴射弁１０により燃焼室２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド６と排気管７とから構成する排気通路８により大気に排出する。
このエンジン１の排気浄化装置１１は、排気通路８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒１２と、還元触媒１２の下流側の排気通路８にアンモニアを浄化する酸化触媒１３とを備えている。また、排気浄化装置１１は、排気通路８に尿素を供給する尿素供給装置１４を備えている。尿素供給装置１４は、還元触媒１２よりも上流側の排気通路８に還元剤の尿素を尿素噴射弁１５により供給する。
また、この排気浄化装置１１は、尿素噴射弁１５よりも上流側の排気通路８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ１６を備えている。パティキュレートフィルタ１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００１２】
前記排気浄化装置１１は、酸化触媒１３の温度を検出する温度検出手段１７を備えている。温度検出手段１７は、温度検出部１８により酸化触媒１３の温度を検出する。また、排気浄化装置１１は、酸化触媒１３を加熱する加熱手段１９を備えている。加熱手段１９は、加熱部２０により酸化触媒１３を加熱する。加熱手段１９の加熱部２０としては、例えば公知の手段である電気ヒータを使用して酸化触媒１３を加熱する方法や、熱伝導性の高いヒートパイプで排気管７と酸化触媒１３を連絡し、排気の熱を利用して酸化触媒１３を加熱する方法などを用いることができる。
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置１４と、温度検出手段１７と、加熱手段１９とは、制御装置２１に接続している。制御装置２１は、噴射量制御手段２２と、供給制御手段２３とを備えている。噴射量制御手段２２は、燃焼室２に燃料供給装置９の燃料噴射弁１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段２３は、酸化触媒１３を加熱手段１９の加熱部２０により加熱し、この加熱された酸化触媒１３の温度を温度検出手段１７の温度検出部１８により検出し、検出された酸化触媒１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置１４から尿素を排気通路８に供給する。
【００１３】
次に作用を説明する。
エンジン１の排気浄化装置１１は、エンジン１の運転時に燃料供給装置９から燃焼室２に燃料を供給し、尿素供給装置１４から還元剤としての尿素を還元触媒１２の上流側の排気通路８に供給する。排気通路８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置１４から供給される尿素量は、供給制御手段２３により酸化触媒１３の温度に応じて制御される。供給制御手段２３は、図２に示すように、制御がスタートすると（Ａ０１）、温度検出手段１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ａ０２）、加熱手段１９により酸化触媒１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ａ０３）、酸化触媒１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ａ０４）。
この判断（Ａ０４）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１４の尿素噴射弁１５による尿素の噴射を制御し（Ａ０５）、制御をエンドにする（Ａ０６）。 この判断（Ａ０４）がＮＯの場合は、尿素供給装置１４の尿素噴射弁１５による尿素の噴射を停止し（Ａ０７）、制御をエンドにする（Ａ０６）。
【００１４】
このように、このエンジン１の排気浄化装置１１は、加熱手段１９により、アンモニアを浄化する酸化触媒１３の温度を設定温度（３００℃）以上に維持できるよう制御しているので、効率よくアンモニアを浄化することができるため、アンモニアの大気への放出や亜酸化窒素の発生を抑制することが可能である。さらに、このエンジン１の排気浄化装置１１は、最適条件下において、酸化触媒１３を反応させることができるので、酸化触媒１３の耐久性を向上させることが可能である。
【実施例２】
【００１５】
図３・図４は、この発明の実施例２を示すものである。図３において、１０１はエンジン、１０２は燃焼室、１０３は吸気管、１０４は吸気マニホルド、１０５は吸気通路、１０６は排気マニホルド、１０７は排気管、１０８は排気通路である。エンジン１０１は、燃焼室１０２に燃料を噴射供給する燃料供給装置１０９を備えている。燃料供給装置１０９は、燃焼室１０２に燃料を燃料噴射弁１１０により噴射する。エンジン１０１は、吸気管１０３と吸気マニホルド１０４とから構成する吸気通路１０５を燃焼室１０２に連通し、吸気通路１０５により燃焼室１０２に供給した空気に燃料噴射弁１１０により燃焼室１０２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド１０６と排気管１０７とから構成する排気通路１０８により大気に排出する。
このエンジン１０１の排気浄化装置１１１は、排気通路１０８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒１１２と、還元触媒１１２の下流側の排気通路１０８にアンモニアを浄化する酸化触媒１１３とを備えている。また、排気浄化装置１１１は、排気通路１０８に尿素を供給する尿素供給装置１１４を備えている。尿素供給装置１１４は、還元触媒１１２よりも上流側の排気通路１０８に還元剤の尿素を尿素噴射弁１１５により供給する。
また、この排気浄化装置１１１は、尿素噴射弁１１５よりも上流側の排気通路１０８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ１１６を備えている。パティキュレートフィルタ１１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００１６】
前記排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３の温度を検出する温度検出手段１１７を備えている。温度検出手段１１７は、温度検出部１１８により酸化触媒１１３の温度を検出する。また、排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３を加熱する加熱手段１１９を備えている。加熱手段１１９は、加熱部１２０により酸化触媒１１３を加熱する。
さらに、排気浄化装置１１１は、還元触媒１１２の下流側であって酸化触媒１１３の上流側の排気通路１０８にアンモニア（ＮＨ３）濃度を検出するアンモニア濃度検出手段１２１を備えている。アンモニア濃度検出手段１２１は、濃度検出部１２２により排気通路１０８内のアンモニア濃度を検出する。また、排気浄化装置１１１は、還元触媒１１２の上流側であってパティキュレートフィルタ１１６の下流側の排気通路１０８に窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出する窒素酸化物検出手段１２３を備えている。窒素酸化物検出手段１２３は、濃度検出部１２４により窒素酸化物濃度を検出する。
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置１１４と、温度検出手段１１７と、加熱手段１１９と、アンモニア濃度検出手段１２１と、窒素酸化物検出手段１２３とは、制御装置１２５に接続している。制御装置１２５は、噴射量制御手段１２６と、供給制御手段１２７とを備えている。噴射量制御手段１２６は、燃焼室１０２に燃料供給装置１０９の燃料噴射弁１１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段１２７は、酸化触媒１１３を加熱手段１１９の加熱部１２０により加熱し、この加熱された酸化触媒１１３の温度を温度検出手段１１７の温度検出部１１８により検出し、検出された酸化触媒１１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置１１４から尿素を排気通路１０８に供給する。
さらに、供給制御手段１２７は、酸化触媒１１３を加熱手段１１９により加熟し、温度検出手段１１７により加熱された酸化触媒１１３の温度を検出し、検出された酸化触媒１１３の温度が設定された温度よりも低い場合でも、アンモニア濃度検出手段１２１により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素供給装置１１４から尿素を排気通路１０８に供給する。
【００１７】
次に作用を説明する。
エンジン１０１の排気浄化装置１１１は、エンジン１０１の運転時に燃料供給装置１０９から燃焼室１０２に燃料を供給し、尿素供給装置１１４から還元剤としての尿素を還元触媒１１２の上流側の排気通路１０８に供給する。排気通路１０８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒１１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒１１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒１１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置１１４から供給される尿素量は、供給制御手段１２７により酸化触媒１１３の温度に応じて制御される。供給制御手段１２７は、図４に示すように、制御がスタートすると（Ｂ０１）、温度検出手段１１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ｂ０２）、加熱手段１１９により酸化触媒１１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ｂ０３）、酸化触媒１１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｂ０４）。
この判断（Ｂ０４）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を制御し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。この判断（Ｂ０４）がＮＯの場合は、アンモニア濃度Ｄが設定濃度Ｄｓを越えているかを判断する（Ｂ０７）。
この判断（Ｂ０７）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を停止し（Ｂ０８）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。この判断（Ｂ０８）がＮＯの場合は、尿素供給装置１１４の尿素噴射弁１１５による尿素の噴射を制御し（Ｂ０５）、制御をエンドにする（Ｂ０６）。
【００１８】
このように、このエンジン１０１の排気浄化装置１１１は、酸化触媒１１３を通過するアンモニアの濃度が設定濃度を超えた場合には、尿素の噴射を停止して添加量を制限しているので、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）の排出量を抑制することが可能である。
【実施例３】
【００１９】
図５・図６は、この発明の実施例３を示すものである。図５において、２０１はエンジン、２０２は燃焼室、２０３は吸気管、２０４は吸気マニホルド、２０５は吸気通路、２０６は排気マニホルド、２０７は排気管、２０８は排気通路である。エンジン２０１は、燃焼室２０２に燃料を噴射供給する燃料供給装置２０９を備えている。燃料供給装置２０９は、燃焼室２０２に燃料を燃料噴射弁２１０により噴射する。エンジン２０１は、吸気管２０３と吸気マニホルド２０４とから構成する吸気通路２０５を燃焼室２０２に連通し、吸気通路２０５により燃焼室２０２に供給した空気に燃料噴射弁２１０により燃焼室２０２に噴射した燃料を混合させて燃焼させ、燃焼後の排気を排気マニホルド２０６と排気管２０７とから構成する排気通路２０８により大気に排出する。
このエンジン２０１の排気浄化装置２１１は、排気通路２０８にアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元するＳＣＲ（選択性接触還元）触媒からなる還元触媒２１２と、還元触媒２１２の下流側の排気通路２０８にアンモニアを浄化する酸化触媒２１３とを備えている。また、排気浄化装置２１１は、排気通路２０８に尿素を供給する尿素供給装置２１４を備えている。尿素供給装置２１４は、還元触媒２１２よりも上流側の排気通路２０８に還元剤の尿素を尿素噴射弁２１５により供給する。
また、この排気浄化装置２１１は、尿素噴射弁２１５よりも上流側の排気通路２０８に酸化触媒を備えたパティキュレートフィルタ２１６を備えている。パティキュレートフィルタ２１６は、排気中の粒子状物質を捕集するとともに、捕集した粒子状物質を酸化触媒により酸化分解して捕集機能を再生する。
【００２０】
前記排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３の温度を検出する温度検出手段２１７を備えている。温度検出手段２１７は、温度検出部２１８により酸化触媒２１３の温度を検出する。また、排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３を加熱する加熱手段２１９を備えている。加熱手段２１９は、加熱部２２０により酸化触媒２１３を加熱する。
さらに、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の下流側であって酸化触媒２１３の上流側の排気通路２０８にアンモニア（ＮＨ３）濃度を検出するアンモニア濃度検出手段２２１を備えている。アンモニア濃度検出手段２２１は、濃度検出部２２２により排気通路２０８内のアンモニア濃度を検出する。また、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の上流側であってパティキュレートフィルタ２１６の下流側の排気通路２０８に窒素酸化物（ＮＯｘ）濃度を検出する窒素酸化物検出手段２２３を備えている。窒素酸化物検出手段２２３は、濃度検出部２２４により窒素酸化物濃度を検出する。
また、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２に流入する排気の温度を検出する排気温度検出手段２２５を備えている。排気温度検出手段２２５は、温度検出部２２６により還元触媒２１２に流入する排気の温度を検出する。さらに、排気浄化装置２１１は、還元触媒２１２の温度を検出する触媒温度検出手段２２７を備えている。触媒温度検出手段２２７は、温度検出部２２８により還元触媒２１２の温度を検出する。
【００２１】
前記燃料噴射装置９と、尿素供給装置２１４と、温度検出手段２１７と、加熱手段２１９と、アンモニア濃度検出手段２２１と、窒素酸化物検出手段２２３と、排気温度検出手段２２５と、触媒温度検出手段２２７とは、制御装置２２９に接続している。制御装置２２９は、噴射量制御手段２３０と、供給制御手段２３１とを備えている。噴射量制御手段２３０は、燃焼室２０２に燃料供給装置２０９の燃料噴射弁２１０から供給される燃料の噴射量を制御する。供給制御手段２３１は、酸化触媒２１３を加熱手段２１９の加熱部２２０により加熱し、この加熱された酸化触媒２１３の温度を温度検出手段２１７の温度検出部２１８により検出し、検出された酸化触媒２１３の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素供給装置２１４から尿素を排気通路２０８に供給する。
さらに、供給制御手段２３１は、酸化触媒２１３を加熱手段２１９により加熟し、温度検出手段２１７により加熱された酸化触媒２１３の温度を検出し、検出された酸化触媒２１３の温度が設定された温度よりも低い場合でも、アンモニア濃度検出手段２２１により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素供給装置２１４から尿素を排気通路２０８に供給する。
排気浄化装置１１１は、排気通路２０８の尿素噴射弁２１５が設けられた尿素供給点よりも上流側にパティキューレートフィルタ２１６を設けており、供給制御手段２２６は、パティキュレートフィルタ２１６を再生中である場合、あるいは還元触媒２１２の温度が通常の温度ではなく過熱状態であると判定された場合には、加熱手段２１９による酸化触媒２１３の加熱を中止する。
【００２２】
次に作用を説明する。
エンジン２０１の排気浄化装置２１１は、エンジン２０１の運転時に燃料供給装置２０９から燃焼室２０２に燃料を供給し、尿素供給装置２１４から還元剤としての尿素を還元触媒２１２の上流側の排気通路２０８に供給する。排気通路２０８に供給された尿素は、加水分解してアンモニアが生成される。生成されたアンモニアと排気とは、還元触媒２１２に導入され、アンモニアと排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）とが反応し、窒素（Ｎ２）に還元される。還元触媒２１２にて反応に使われなかった余剰のアンモニアは、酸化触媒２１３にて酸化され、窒素（Ｎ２）と水が生成され、大気中へのアンモニアの排出を防止される。
尿素供給装置２１４から供給される尿素量は、供給制御手段２３１により酸化触媒２１３の温度に応じて制御される。供給制御手段２３１は、図６に示すように、制御がスタートすると（Ｃ０１）、温度検出手段２１７の検出信号などの各種データを読み込み（Ｃ０２）、パティキュレートフィルタ２１６が再生中であるかを判断する（Ｃ０３）。
この判断（Ｃ０３）がＮＯの場合は、還元触媒２１２の温度Ｕが設定温度Ｕｓを越え、かつ還元触媒２１２に流入する排気の昇温速度Ｖが設定昇温速度Ｖｓを越えた状態が、設定時間ｔだけ継続したかを判断する（Ｃ０４）。
この判断（Ｃ０４）がＮＯの場合は、加熱手段２１９により酸化触媒２１３を加熱制御（制御温度＝Ｔｃ）し（Ｃ０５）、酸化触媒２１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｃ０６）。
一方、前記判断（Ｃ０３）がＮＯの場合、また、前記判断（Ｃ０４）がＮＯの場合は、加熱手段２１９による酸化触媒２１３を加熱を停止し（Ｃ０７）、酸化触媒２１３の温度Ｔが設定温度Ｔｓ（例えば、３００℃）を越えているかを判断する（Ｃ０６）。
この判断（Ｃ０６）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を制御し（Ｃ０８）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。この判断（Ｃ０６）がＮＯの場合は、アンモニア濃度Ｄが設定濃度Ｄｓを越えているかを判断する（Ｃ１０）。
この判断（Ｃ１０）がＹＥＳの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を停止し（Ｃ１１）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。この判断（Ｃ１０）がＮＯの場合は、尿素供給装置２１４の尿素噴射弁２１５による尿素の噴射を制御し（Ｃ０８）、制御をエンドにする（Ｃ０９）。
【００２３】
このように、このエンジン２０１の排気浄化装置２１１は、酸化触媒２１３の上流側において、パティキュレートフィルタ２１６が再生中である、あるいは、還元触媒２１２の温度が過熱状態であるなどの、排気温度上昇を招く現象がある場合には、加熱制御の実施を停止しているので、酸化触媒２１３が過度に加熱されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明の排気浄化装置は、エンジンでの使用の他、石油プラント、ボイラーなどの排気処理技術への転用が可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１ エンジン
８ 排気通路
９ 燃料供給装置
１１ 排気浄化装置
１２ 還元触媒
１３ 酸化触媒
１４ 尿素供給装置
１６ パティキュレートフィルタ
１７ 温度検出手段
１９ 加熱手段
２１ 制御装置
２２ 噴射量制御手段
２３ 供給制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、
前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、
前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記還元触媒の下流側排気通路にアンモニア濃度を検出するアンモニア濃度検出手段を備え、
前記供給制御手段は、前記酸化触媒を加熱手段により加熟し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定された温度よりも低い場合でも、前記アンモニア濃度検出手段により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素を排気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気通路の尿素供給点よりも上流側にパティキューレートフィルタを設け、
前記パティキュレートフィルタを再生中である場合、あるいは前記還元触媒の温度が通常の温度ではなく過熱状態であると判定された場合には、前記加熱手段による酸化触媒の加熱を中止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項１】
エンジンの排気通路に尿素を供給し、供給された尿素から発生したアンモニアにより排気中の窒素酸化物を還元する還元触謀と、還元触媒の下流側排気通路にアンモニアを浄化する酸化触媒とを備えたエンジンの排気浄化装置において、
前記酸化触媒の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記酸化触媒を加熱する加熱手段を備え、
前記酸化触媒を加熱手段により加熱し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定温度よりも高い場合には、尿素を排気通路に供給する供給制御手段を備えていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記還元触媒の下流側排気通路にアンモニア濃度を検出するアンモニア濃度検出手段を備え、
前記供給制御手段は、前記酸化触媒を加熱手段により加熟し、前記温度検出手段により加熱された酸化触媒の温度を検出し、検出された酸化触媒の温度が設定された温度よりも低い場合でも、前記アンモニア濃度検出手段により検出されたアンモニア濃度が設定濃度より低い場合には、尿素を排気通路に供給することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気通路の尿素供給点よりも上流側にパティキューレートフィルタを設け、
前記パティキュレートフィルタを再生中である場合、あるいは前記還元触媒の温度が通常の温度ではなく過熱状態であると判定された場合には、前記加熱手段による酸化触媒の加熱を中止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２５２４５２（Ｐ２０１１−２５２４５２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７５２０（Ｐ２０１０−１２７５２０）
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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