特許ウォッチ

公開番号2024043077
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148065
出願日2022-09-16
発明の名称排気制御装置
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人弁理士法人鷲田国際特許事務所
主分類F01N 3/28 20060101AFI20240322BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】NOx浄化触媒の上流側に二酸化窒素を生成可能な触媒等が配置されなくても、NOx浄化触媒のスートを除去できる排気制御装置を提供すること。
【解決手段】排気制御装置は、排気通路において、ターボチャージャのタービンの下流側にNOx浄化触媒が設けられ、タービンとNOx浄化触媒との間に二酸化窒素を生成可能な触媒が設けられていない排気系で用いられる。排気系は、NOx浄化触媒の下流側に設けられた酸化触媒と、タービンを通過した排気を、NOx浄化触媒を介さずに、酸化触媒の上流側へ導く第1分岐通路と、酸化触媒を通過した排気を、NOx浄化触媒の上流側へ還流させる第2分岐通路と、を含む。排気制御装置は、酸化触媒の温度が第1設定温度以上であるか否かを判定する判定部と、酸化触媒の温度が第1設定温度以上である場合、タービンを通過した排気が第1分岐通路、酸化触媒、第2分岐通路の順に流れるように、バルブの開閉を制御する制御部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンからの排気が流れる排気通路において、ターボチャージャのタービンの下流側にＮＯｘ浄化触媒が設けられ、前記タービンと前記ＮＯｘ浄化触媒との間に二酸化窒素を生成可能な触媒が設けられていない排気系で用いられる排気制御装置であって、
前記排気系は、
前記ＮＯｘ浄化触媒の下流側に設けられた酸化触媒と、
前記タービンを通過した排気を、前記ＮＯｘ浄化触媒を介さずに、前記酸化触媒の上流側へ導く第１分岐通路と、
前記酸化触媒を通過した排気を、前記ＮＯｘ浄化触媒の上流側へ還流させる第２分岐通路と、
を含み、
前記排気制御装置は、
前記酸化触媒の温度が第１設定温度以上であるか否かを判定する判定部と、
前記酸化触媒の温度が前記第１設定温度以上である場合、前記タービンを通過した排気が前記第１分岐通路、前記酸化触媒、前記第２分岐通路の順に流れるように、前記第１分岐通路および前記第２分岐通路それぞれの上下流端と前記排気通路との接続部分に設けられたバルブの開閉を制御する制御部と、を有する、
排気制御装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記判定部は、
前記酸化触媒の温度が前記第１設定温度以上となった後、前記第１設定温度よりも高い第２設定温度に到達したか否かを判定し、
前記制御部は、
前記酸化触媒の温度が前記第２設定温度に到達した場合、前記タービンを通過した排気が、前記第１分岐通路および前記第２分岐通路を流れることなく、前記ＮＯｘ浄化触媒、前記酸化触媒の順に流れるように、前記バルブの開閉を制御する、
請求項１に記載の排気制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記タービンを通過した排気が前記第１分岐通路、前記酸化触媒、前記第２分岐通路の順に流れるようにする前記バルブの制御を実行する場合、
さらに、
ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）率を減少させるようにＥＧＲバルブの開度を制御し、
前記エンジンの吸気量を増加させるようにインテークスロットルバルブの開度を制御し、
前記エンジンにおける燃料のメイン噴射のタイミングを進角させる、
請求項１に記載の排気制御装置。
【請求項４】
前記判定部は、さらに、
前記ＮＯｘ浄化触媒の上流側と下流側との差圧が設定差圧以上であるか否かを判定し、
前記制御部は、
前記酸化触媒の温度が前記第１設定温度以上であり、かつ、前記差圧が前記設定差圧以上である場合、前記タービンを通過した排気が前記第１分岐通路、前記酸化触媒、前記第２分岐通路の順に流れるようにする前記バルブの制御を開始する、
請求項１に記載の排気制御装置。
【請求項５】
前記ＮＯｘ浄化触媒は、
ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒である、
請求項１に記載の排気制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気制御装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出される排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する装置として、例えば、尿素水を還元剤として使用するＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、エンジンの始動後なるべく早期にＳＣＲ触媒を昇温させるために、ＳＣＲ触媒をターボチャージャのタービンの下流側（例えば直下）に配置する構成が知られている。その構成において、より早期の昇温を実現するために、タービンとＳＣＲ触媒との間に酸化触媒(例えば、ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst)を配置しない構成も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２７０２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジンからの排気には、スート（煤）が含まれている。このスートがＳＣＲ触媒に吸着すると、排気圧力の上昇を招き、燃料消費性能が悪化したり、エンジンストールによる走行停止が発生したりするという問題がある。
【０００６】
スートの除去には二酸化窒素が用いられ、二酸化窒素を生成可能な触媒（例えば、酸化触媒）も存在する。しかし、そのような触媒がＳＣＲ触媒の上流側に配置されない排気系（例えば、上述した従来の構成）では、上述した問題が起こりうる。
【０００７】
本開示の一態様の目的は、ＮＯｘ浄化触媒の上流側に二酸化窒素を生成可能な触媒等が配置されない構成であっても、ＮＯｘ浄化触媒におけるスートの除去を可能とする排気制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る排気制御装置は、エンジンからの排気が流れる排気通路において、ターボチャージャのタービンの下流側にＮＯｘ浄化触媒が設けられ、前記タービンと前記ＮＯｘ浄化触媒との間に二酸化窒素を生成可能な触媒が設けられていない排気系で用いられる排気制御装置であって、前記排気系は、前記ＮＯｘ浄化触媒の下流側に設けられた酸化触媒と、前記タービンを通過した排気を、前記ＮＯｘ浄化触媒を介さずに、前記酸化触媒の上流側へ導く第１分岐通路と、前記酸化触媒を通過した排気を、前記ＮＯｘ浄化触媒の上流側へ還流させる第２分岐通路と、を含み、前記排気制御装置は、前記酸化触媒の温度が第１設定温度以上であるか否かを判定する判定部と、前記酸化触媒の温度が前記第１設定温度以上である場合、前記タービンを通過した排気が前記第１分岐通路、前記酸化触媒、前記第２分岐通路の順に流れるように、前記第１分岐通路および前記第２分岐通路それぞれの上下流端と前記排気通路との接続部分に設けられたバルブの開閉を制御する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ＮＯｘ浄化触媒の上流側に二酸化窒素を生成可能な触媒等が配置されない構成であっても、ＮＯｘ浄化触媒におけるスートの除去を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施の形態に係るエンジンの構成例を模式的に示す図
本開示の実施の形態に係るエンジンの構成例を模式的に示す図
本開示の実施の形態に係る排気制御装置の構成例を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許