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公開番号2025001867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023101598
出願日2023-06-21
発明の名称内燃機関の排気浄化装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F01N 3/24 20060101AFI20241226BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】分散板を加熱するための電力を、効率よく消費する。
【解決手段】尿素添加弁から噴射された尿素水を分散する分散板200が、排気通路52に固定されている。分散版200の羽根部201～204には、電力線PLによって直列に接続された電気ヒータH1～H4が設けられるとともに分散板温度センサ115a～115dが設けられる。各電気ヒータH1～H4を迂回するバイパス電力線BL1～BL4には、スイッチSW1～SW4が設けられる。分散板温度センサ115a～115dで検出した温度が所定値以上のとき、対応するスイッチSW1～SW4をON(閉成)して、対応する電気ヒータH1～H4の通電を停止する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
排気通路に設けられた選択還元触媒と、
前記選択還元触媒の上流に設けられ、前記排気通路に尿素水を供給する尿素供給手段と、
前記尿素供給手段と前記選択還元触媒との間の前記排気通路に設けられ、前記尿素水を分散する分散板と、
前記分散板に設けられた複数の電気式加熱部と、
複数の前記電気式加熱部に対応して前記分散板に設けられ、複数の前記電気式加熱部によって加熱された部位の温度を検出する、複数の温度検出部と、
前記温度検出部によって検出した温度に基づいて、対応する前記電気式加熱部の通電を制御する制御部と、を備えた、内燃機関の排気浄化装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記電気式加熱部は、抵抗加熱であり、
前記電気式加熱部の各々を迂回するバイパス電力線にスイッチが設けられており、
前記制御部は、前記温度検出部によって検出した温度が所定値以上になったとき、対応する前記電気式加熱部を迂回する前記スイッチを閉成することにより、前記電気式加熱部への通電を停止する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
複数の前記電気式加熱部は電気的に直列に接続されている、請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
複数の前記電気式加熱部を電気的に直列に接続した加熱部群が、電気的に並列に接続されている、請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記温度検出部は、サーミスタから構成される、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０２０－１７２９１２号公報（特許文献１）には、内燃機関の排気通路に尿素添加弁から尿素水を供給し、尿素水が分解されて生成されたアンモニア（ＮＨ３）を還元剤として利用し、選択還元触媒によって排気中のＮＯｘを還元浄化することが記載されている。この特許文献１では、尿素添加弁と選択還元触媒との間に、電熱体で加熱可能な分散板を設け、分散板の温度が所定の下限温度より高い温度になるよう、電熱体の通電量を制御している。これにより、尿素添加弁から供給された尿素水をより確実にアンモニアに分解（変換）して、選択還元触媒に供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１７２９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、電熱体（電気発熱体）によって、分散板の全体を加熱している。尿素添加弁から添加された尿素水が、分散板によって分散されるとき、分散板では、尿素水が衝突した箇所の温度が低下し、下限温度を下回ることがある。分散板の温度が低下すると、尿素水からアンモニアへの分解反応が抑制されるため、尿素水が衝突した箇所の温度を、なるべく早期に下限温度以上に上昇させることが望ましい。
【０００５】
尿素水が衝突した箇所の温度を上昇させるため、電気発熱体への通電量を増大すると、分散板の全体の温度が上昇する。このため、尿素水が衝突していない箇所では、温度が過剰に上昇して、電気発熱体へ供給する電力が有効に消費されない懸念がある。
【０００６】
本開示の目的は、分散板を加熱するための電力を、効率よく消費することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の内燃機関の排気浄化装置は、排気通路に設けられた選択還元触媒と、選択還元触媒の上流に設けられ排気通路に尿素水を供給する尿素供給手段と、尿素供給手段と選択還元触媒との間の排気通路に設けられ尿素水を分散する分散板と、分散板に設けられた複数の電気式加熱部と、複数の電気式加熱部に対応して分散板に設けられ、複数の電気式加熱部によって加熱された部位の温度を検出する複数の温度検出部と、温度検出部によって検出した温度に基づいて、対応する電気式加熱部の通電を制御する制御部と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、尿素供給手段と選択還元触媒との間の排気通路に設けられた分散板によって、尿素水が分散され選択還元触媒に流入する。分散板には、複数の電気式加熱部が設けられている。電気式加熱部によって、分散板が加熱され、分散板の温度が上昇する。分散板の熱により、尿素水の微粒化および分解が促進される。分散板では、尿素水が衝突した箇所の温度が低下する。
【０００９】
温度検出部は、複数の電気式加熱部によって加熱された部位の温度を検出する。制御部は、温度検出部によって検出した温度に基づいて、対応する電気式加熱部の通電を制御する。これにより、尿素水が衝突し温度が低下した部位に対応する電気式加熱部の通電を制御することができるので、分散板を加熱するための電力を、効率よく消費することが可能になる。
【００１０】
好ましくは、電気式加熱部は抵抗加熱であり、電気式加熱部の各々を迂回するバイパス電力線にスイッチが設けられており、制御部は、温度検出部によって検出した温度が所定値以上になったとき、対応する電気式加熱部を迂回するスイッチを閉成することにより、電気式加熱部への通電を停止するようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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