特許 5839275 内燃機関の排気浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5839275

(24)【登録日】2015年11月20日

(45)【発行日】2016年1月6日

(54)【発明の名称】内燃機関の排気浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/08 20060101AFI20151210BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20151210BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20151210BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20151210BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/08 B

   F01N3/20 F

   F01N3/24 L

   F01N3/24 N

   B01D53/94 222

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-272218(P2011-272218)

(22)【出願日】2011年12月13日

(65)【公開番号】特開2013-124552(P2013-124552A)

(43)【公開日】2013年6月24日

【審査請求日】2014年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】恒川 希代香

(72)【発明者】

【氏名】岡田 公二郎

(72)【発明者】

【氏名】木村 洋之

(72)【発明者】

【氏名】松田 征二

(72)【発明者】

【氏名】守本 健児

(72)【発明者】

【氏名】磯部 雄輔

【審査官】 今関 雅子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２６４２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１５２５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２２６０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−７１３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５１１７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／０２−３／３８

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気通路にＮＯ_Ｘ選択還元触媒が設けられ、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に供給した還元剤溶液を分解してＮＨ_３を生成し、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の触媒作用の元で排気中のＮＯ_ＸをＮＨ_３と反応させて無害化する内燃機関の排気浄化装置において、
前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の下流側排気通路に設けられた還流ガス取得口から、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒を迂回して、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に設けられた還流ガス供給口に通ずる排気還流通路と、
前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の下流側排気通路と前記排気還流通路との間を開閉する還流制御弁と、
前記還流制御弁の開閉を制御する制御手段と、
前記還元剤溶液の分解に伴って形成されるデポジットの堆積量を推定するデポジット堆積量推定手段と、
前記堆積したデポジットを加熱して昇華させるデポジット昇華手段と、を備え、
前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が閾値を上回った場合には、前記デポジット昇華手段によって前記堆積したデポジットを加熱して昇華させるとともに、前記制御手段によって還流制御弁を開弁状態に切り替えて、前記デポジットが昇華することで生成されたＮＨ_３を排気ガスとともに前記排気還流通路を介して前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に還流させることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。

【請求項2】

前記還元剤溶液を供給する還元剤供給装置が前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流に設けられ、
前記還流ガス供給口は、前記還元剤供給装置よりも上流に位置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。

【請求項3】

前記排気還流通路において前記還流ガス取得口から導流された排気ガスが前記還流ガス供給口に向かって流れるように整流する整流手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。

【請求項4】

前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路には、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に還元剤溶液を供給する還元剤供給装置が配置されており、
前記デポジット昇華手段は、少なくとも前記還元剤供給装置と前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒との間の部分を加熱するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。

【請求項5】

前記デポジット昇華手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量に応じて、デポジットを加熱する時間が設定されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置。

【請求項6】

前記制御手段は、前記デポジット昇華手段がデポジットの昇華に必要な温度になるまで加熱した後に前記還流制御弁を開弁状態に切り替えることを特徴とする請求項１から５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】

本発明は、内燃機関の排気通路にＮＯ_Ｘ選択還元触媒が設けられ、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に供給した還元剤溶液を分解してＮＨ_３を生成し、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の触媒作用の元で排気ガス中のＮＯ_ＸをＮＨ_３と反応させて無害化する内燃機関の排気浄化装置の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジンの排気ガス浄化方法として、尿素水溶液を用いたＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システムが実用化されている。ＳＣＲシステムは、排気ガスに還元剤として尿素水溶液を噴射し、尿素水溶液中の尿素を排気ガスの保有熱を用いてアンモニア（ＮＨ_３）に分解する。

【0003】

このアンモニアへの分解過程は、次の３段階からなる。各ステップの反応に必要な温度は、排気の保有熱を利用する。
第１ステップ：ＣＯ（ＮＨ_２）_２ａｑ（尿素水溶液）→ＣＯ（ＮＨ_２）_２（固体尿素）
＜水の蒸発による固体尿素の生成；反応必要温度１００℃以上＞
第２ステップ：ＣＯ（ＮＨ_２）_２（固体尿素）→ＨＮＣＯ（イソシアン酸）＋ＮＨ_３
＜固体尿素の熱分解；反応必要温度１３０〜２００℃＞
第３ステップ：ＨＮＣＯ＋Ｈ_２Ｏ→ＮＨ_３＋ＣＯ_２
＜イソシアン酸の加水分解；反応必要温度２００℃以上＞

【0004】

そして、ＳＣＲシステムでは、尿素水溶液噴射部の下流側にＮＯ_Ｘ選択還元触媒（以下、「ＳＣＲ触媒」と呼ぶ場合がある）が配設されており、排気ガス中に含まれるＮＯ_ＸをＳＣＲ触媒に吸着し、アンモニアと還元反応させ、窒素と水に分解することで、ＮＯ_Ｘの排出濃度を低減している。
ＮＯ_Ｘ＋ＮＨ_３＝ＮＯ_２＋Ｈ_２Ｏ

【0005】

ところで、尿素の分解過程において、反応温度が低い場合には、シアヌール酸を主成分とするデポジットが生成することが知られている。このデポジットは、排気通路内やＮＯ_Ｘ選択還元触媒上に堆積し、排気ガスの圧力損失の上昇や、ＳＣＲ触媒での反応効率の低下要因となる。

【0006】

特許文献１には、ＳＣＲ触媒を所定温度で加熱することで、デポジットを除去する方法が開示されている。この特許文献１の方法では、燃料噴射タイミングの遅角、ＥＧＲの増大、吸気スロットルの絞りなど、公知の各種早期昇温制御方法のほか、ＤＰＦ再生制御時の排気の保有熱、およびＳＣＲ触媒用ヒータなどによってＳＣＲ触媒の加熱を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００８−２７４９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の方法は、加熱温度が低く、且つヒータで加熱される範囲がＳＣＲ触媒だけであるなど、十分な効果が得られないものであった。また、ＳＣＲ触媒の配置位置はエンジンから遠く、ＳＣＲ触媒に到達するまでに排気ガスの温度は大きく低下するため、早期昇温制御を行っても、ＳＣＲ触媒の温度を上昇させることは容易ではないとの問題があった。また、早期昇温制御を行うと、燃費と排気ガス性状の悪化を招来する恐れがあるほか、エンジンの燃焼安定性が損なわれる場合があるとの問題があった。さらには、デポジットの昇華により生成したアンモニアが外部に排出されるアンモニアスリップが生ずるとの問題があった。

【0009】

本発明は上述したような従来技術の課題に鑑みなされた発明であって、尿素の分解過程において生成して堆積したデポジットを確実に除去することができ、デポジットの昇華により生成したアンモニアが外部に排出されるのを防止し、さらには、生成されたアンモニアを効率的に利用することができる排気浄化装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は上記課題を解決するために、内燃機関の排気通路にＮＯ_Ｘ選択還元触媒が設けられ、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に供給した還元剤溶液を分解してＮＨ_３を生成し、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の触媒作用の元で排気中のＮＯ_ＸをＮＨ_３と反応させて無害化する内燃機関の排気浄化装置において、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の下流側排気通路に設けられた還流ガス取得口から、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒を迂回して、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に設けられた還流ガス供給口に通ずる排気還流通路と、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の下流側排気通路と前記排気還流通路との間を開閉する還流制御弁と、前記還流制御弁の開閉を制御する制御手段と、前記還元剤溶液の分解に伴って形成されるデポジットの堆積量を推定するデポジット堆積量推定手段と、前記堆積したデポジットを加熱して昇華させるデポジット昇華手段と、を備え、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が閾値を上回った場合には、前記デポジット昇華手段によって前記堆積したデポジットを加熱して昇華させるとともに、前記制御手段によって還流制御弁を開弁状態に切り替えることを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、デポジット堆積量推定手段によってデポジット堆積量を推定し、推定されたデポジット堆積量が閾値を上回った場合には、デポジット昇華手段によって堆積したデポジットを加熱して昇華させる。また、制御手段によって還流制御弁を開弁状態に切り替え、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側及び下流側排気通路における圧力差を利用して、デポジットが昇華することで生成されたＮＨ_３を、排気還流通路を介してＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側に還流させる。これにより、デポジットの昇華によって生成されたＮＨ_３が外部に排出されるのを防止するとともに、生成されたＮＨ_３をＮＯ_Ｘ選択還元触媒におけるＮＯ_Ｘの還元に再度利用することができる。

【0012】

上記発明において、前記排気還流通路において前記還流ガス取得口から導流された排気ガスが前記還流ガス供給口に向かって流れるように整流する整流手段を備えることが望ましい。ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側及び下流側排気通路における圧力差は、排気通路を流れる排気ガスの脈動によって変動するため、条件によってはＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側が下流側に比べて圧力が高くなる場合がある。本発明では、上述したような整流手段を備えることによって、還流する排気ガスを還流ガス取得口から還流ガス供給口に向かって確実に導流することができるようになっている。

【0013】

上記発明における整流手段としては、例えば、排気還流通路を流れる還流ガスの逆流を防止する逆止弁、還流ガス取得口より下流側排気通路に設けられ、該排気通路における排気ガスの流量を調整することによって、ＮＯ_Ｘ選択触媒の下流側排気通路における排気ガス圧力を制御する圧力制御弁、および排気還流通路において還流ガス取得口から導流された排気ガスを還流ガス供給口に向かって圧送する圧送ポンプ、のいずれか一つまたはこれらの組み合わせによって構成される。

【0014】

また、上記発明において、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路には、ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に還元剤溶液を供給する還元剤供給装置が配置されており、前記デポジット昇華手段は、少なくとも前記還元剤供給装置と前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒との間の部分を加熱するように構成されていることが望ましい。尿素の分解過程において生成されるデポジットは、還元剤供給装置とＮＯ_Ｘ選択還元触媒との間の部分に最も堆積し易いことから、本発明をこのように構成することによって、デポジットの昇華を効率的に行うことができる。

【0015】

また、上記発明において、前記デポジット昇華手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量に応じて、デポジットを加熱する時間が設定されるように構成されていることが望ましい。このような本発明によれば、堆積したデポジットの昇華に必要な時間だけ加熱するため、無駄に加熱することなく効率的にデポジットを昇華させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、堆積したデポジットを加熱して昇華させるデポジット昇華手段と、デポジットの昇華によって生成したアンモニアをＳＣＲ触媒の上流側排気通路に還流する排気還流通路とを備えているため、尿素の分解過程において生成して堆積したデポジットを確実に除去することができるとともに、デポジットの昇華により生成したアンモニアが外部に排出されるのを防止し、さらには、デポジットの昇華によって生成されたアンモニアを効率的に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の排気浄化装置を備えたディーゼルエンジンを示した全体構成図である。

【図2】本発明の排気浄化装置における制御フローを示したフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

【0019】

本発明装置を車載用ディーゼルエンジン１０に適用した一実施形態を図１に基づいて説明する。図１において、車載用ディーゼルエンジン１０のシリンダブロック１２の上部にはシリンダヘッド１４が設けられ、シリンダヘッド１４には吸気管１６及び排気通路１８が接続されている。排気通路１８は、過給機２０の排気タービン２０ａに接続され、該排気タービン２０ａの下流側には、酸化触媒２４およびＤＰＦ装置２６が設けられている。排気タービン２０ａと酸化触媒２４との間の排気通路１８には酸素濃度センサー２２が設けられている。また、酸化触媒２４の入口側、ＤＰＦ装置２６の入口側および出口側の排気通路１８には、通過する排気ガスｅの温度を検出する排気温センサー３３、３５、３７が配置されている。

【0020】

排気タービン２０ａからＤＰＦ装置２６までの間の排気通路１８は、上下方向に配置された垂直部１８ａとなっており、垂直部１８ａの下流側では、曲折部１８ｃを経てほぼ水平方向に配置された水平部１８ｂとなっている。水平部１８ｂには、ＳＣＲ触媒３６（ＮＯＸ選択還元触媒）が内蔵された触媒コンバータ３４が設けられており、該触媒コンバータ３４の上流側には、尿素水溶液を排気通路１８に供給する尿素水供給装置３２（還元剤供給装置）が設けられている。尿素水供給装置３２により排気ガスｅに噴射された尿素水溶液中の尿素は、排気ガスｅが所定以上の温度である場合には、アンモニア（ＮＨ_３）に分解される。そして、ここで生成されたアンモニアは、下流側のＳＣＲ触媒３６に吸着されたＮＯ_Ｘと反応し、窒素と水に分解される。一方、尿素の分解過程において反応温度が低い場合には、シアヌール酸を主成分としたデポジットが生成する。

【0021】

また、触媒コンバータ３４の上流側排気通路１８には、通過する排気ガスｅのＮＯ_Ｘ濃度を検出するＮＯ_Ｘセンサー３０、および通過する排気ガスｅの温度を検出する排気温センサー３１が設けられている。また、触媒コンバータ３４の下流側排気通路１８には、触媒コンバータ３４通過後の排気ガス中に含まれるＮＯ_Ｘ濃度を検出するＮＯ_Ｘセンサー３８が設けられており、該ＮＯ_Ｘセンサー３８の下流側には、後述する圧力制御弁４０が設けられている。

【0022】

また触媒コンバータ３４は、電熱ヒータ５７（デポジット昇華手段）によって覆われている。上述したデポジットは、尿素水供給装置３２下流側の排気通路１８やＳＣＲ触媒３６上に堆積し、排気ガスの圧力損失の上昇や、ＳＣＲ触媒３６での反応効率の低下要因となる。このため本発明では、電熱ヒータ５７によって堆積したデポジットを加熱して昇華させることで、排気通路１８やＳＣＲ触媒３６上に堆積したデポジットを除去するように構成している。

【0023】

上述したデポジットは、尿素水供給装置３２とＳＣＲ触媒３６との間の部分に最も堆積し易い。このため、本発明の電熱ヒータ５７は、少なくとも尿素水供給装置３２とＳＣＲ触媒３６との間の部分を加熱するように構成されているとよい。また、電熱ヒータ５７の加熱温度は、デポジットの昇華温度以上、且つＳＣＲ触媒の耐熱温度以下となるように制御されるのが好ましく、具体的には４５０℃以上、７００℃以下に制御されるのが好ましい。

【0024】

また、排気通路１８の触媒コンバータ３４より下流側には、還流ガス取得口４２が設けられている。そして、排気還流通路４４によって、触媒コンバータ３４を迂回して、尿素水供給装置３２の上流に設けられた還流ガス供給口４６に通じている。また、還流ガス取得口４２付近の排気還流通路４４には、触媒コンバータ３４の下流側排気通路１８と、排気還流通路４４との間を開閉する還流制御弁４８が設けられている。

【0025】

排気還流通路４４は、還流ガス取得口４２と還流ガス供給口４６との間の圧力差に応じて、還流ガス取得口４２から排気還流通路４４に排気ガスｅを導流し、触媒コンバータ３４上流側の排気通路１８に還流させるようになっている。排気還流通路４４には、還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅが、還流ガス供給口４６に向かって流れるように整流する整流手段が設けられており、該整流手段によって、還流する排気ガスｅの流れが制御されるようになっている。本発明では、当該整流手段として、以下に説明する逆止弁５０、圧力制御弁４０及び圧送ポンプ５２が備えられている。

【0026】

逆止弁５０は、排気還流通路４４の還流ガス供給口４６付近に設けられており、触媒コンバータ３４の上流側排気通路１８を流れる排気ガスｅが、還流ガス供給口４６が導流されて逆流することを防止している。還流ガス取得口４２と還流ガス供給口４６との間の圧力差は、排気通路１８を流れる排気ガスｅの脈動によって随時変動している。そのため、条件によっては触媒コンバータ３４の上流側が下流側に比べて圧力が高くなる場合があり、排気還流通路４４を流れる還流ガスが還流ガス供給口４６から還流ガス取得口４２に向かって逆流することがありえる。本実施形態では、整流手段として逆止弁５０を備えることによって、このような逆流を防止できる。

【0027】

圧力制御弁４０は、排気通路１８の還流ガス取得口４２より下流側に設けられ、弁開度を調節することで、触媒コンバータ３４下流側の排気通路１８を通過する排気ガスｅの圧力を制御する。そしてこれにより、還流ガス取得口４２と還流ガス供給口４６との間の圧力差を変化させて、排気還流通路４４へ導流される排気ガスｅの導流量を制御している。

【0028】

圧送ポンプ５２は、例えば排気還流通路４４の中流付近に設けられ、還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅを還流ガス供給口４６に向かって圧送する。これにより、還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅを圧送ポンプ５２によって圧送することができるので、より確実且つ精度良く排気ガスｅの導流量を制御することができる。

【0029】

制御装置５６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、およびＩ／Ｏインターフェイスなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。上述した各センサー類からの各種信号は、Ｉ／Ｏインターフェイスを介してＣＰＵに入力される。そして、ＣＰＵでは、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムに従って、各種制御を実行する。そしてこれにより、上述した圧力制御弁４０および還流制御弁４８の開閉制御、圧送ポンプ５２の起動および吐出流量等の制御が行われるようになっている。

【0030】

また、図１に示したように、本発明のデポジット堆積量推定手段５８は、制御装置５６によって構成されている。デポジット堆積量推定手段５８では、排気温センサー３１で検出された排気温度、および尿素水供給装置３２から噴射された尿素量を基にして、予めＲＯＭに記憶されているデポジット堆積量推定マップから、デポジット堆積量が算出されるようになっている。また、制御装置５６では、電熱ヒータ５７でデポジットを加熱して昇華する場合において、デポジット堆積量推定手段５８によって推定された量のデポジットが昇華をするのに要する必要加熱時間（ｔａ）が算出されるようになっている。

【0031】

次に、このようにして構成される本発明の内燃機関の排気浄化装置の制御フローについて、図２を基に説明する。
図２に示したように、本発明の排気浄化装置において制御が開始されると（Ｓ１１）、先ず、上述したデポジット堆積量推定手段５８によって、デポジット堆積量が推定される（Ｓ１２）とともに、制御装置５６において、上述した必要加熱時間（ｔａ）が算出される（Ｓ１３）。そして、推定されたデポジット堆積量が閾値を上回っている場合（Ｓ１４においてＹｅｓ）は、電熱ヒータ５７がＯＮされる（Ｓ１５）。

【0032】

そして、排気温センサー３１で検出された排気温度（Ｔ）がデポジットの昇華に必要な温度（４５０℃以上）になるまで電熱ヒータ５７で加熱された後（Ｓ１６）、還流制御弁４８が開弁されて排気還流通路４４による排気ガスｅの還流制御が開始される（Ｓ１７）。この際、必要に応じて、上述した整流手段（圧力制御弁４０および圧送ポンプ５２）を制御し、排気還流通路４４において還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅが還流ガス供給口４６に向かって流れるように整流することが好ましい。またこの際、上述した還流制御弁４８および圧力制御弁４０の開度を調節することで、排気還流通路４４によって還流される排気ガスｅの流量を制御することも可能である。

【0033】

還流制御が開始されると（Ｓ１７）、制御装置５６において加熱時間（ｔ）のカウントを開始する（Ｓ１８）。そして、加熱時間（ｔ）が必要加熱時間（ｔａ）に達するまで電熱ヒータ５７による加熱が継続され（Ｓ１９）、排気通路１８やＳＣＲ触媒３６上に堆積しているデポジットを昇華する。そして、加熱時間（ｔ）が必要加熱時間（ｔａ）に達すると、堆積しているデポジットが全て昇華したものと判断して、電熱ヒータ５７がＯＦＦにされ（Ｓ２０）、還流制御弁４８が閉弁して還流制御が終了し（Ｓ２１）、本発明の排気浄化装置における制御が終了する（Ｓ２２）。

【0034】

このように、本発明の内燃機関の排気浄化装置によれば、デポジット堆積量推定手段５８によってデポジット堆積量を推定し、推定されたデポジット堆積量が閾値を上回った場合には、電熱ヒータ５７（デポジット昇華手段）によって堆積したデポジットを加熱して昇華させる。また、制御手段（制御装置５６）によって還流制御弁４８を開弁状態に切り替え、ＳＣＲ触媒３６（ＮＯ_Ｘ選択還元触媒）の上流側及び下流側の排気通路１８における圧力差を利用して、デポジットが昇華することで生成されたＮＨ_３を排気還流通路４４を介してＳＣＲ触媒３６の上流側に還流させる。これにより、デポジットの昇華によって生成されたＮＨ_３が外部に排出されるのを防止するとともに、生成されたＮＨ_３をＳＣＲ触媒３６におけるＮＯ_Ｘの還元に再度利用することができる。

【0035】

また、上述したように、排気還流通路４４において還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅが、還流ガス供給口４６に向かって流れるように整流する整流手段（逆止弁５０、圧送ポンプ５２、および圧力制御弁４０）を備えているため、還流ガス取得口４２から導流された排気ガスｅを還流ガス供給口４６に向かって確実に整流することができる。なお、本発明において上述した整流手段は、逆止弁５０、圧送ポンプ５２、および圧力制御弁４０のいずれか一つまたはこれらの組み合わせによって構成することができる。

【0036】

また、上述したように、推定されたデポジット堆積量に応じて、電熱ヒータ５７の加熱時間（ｔａ）を算出し、設定すれば、堆積したデポジットの昇華に必要な時間だけ電熱ヒータ５７で加熱するため、無駄に加熱することなく効率的にデポジットを昇華させることができる。

【0037】

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、堆積したデポジットを加熱して昇華させるデポジット昇華手段５７と、デポジットの昇華によって生成したアンモニアをＳＣＲ触媒３６の上流側の排気通路１８に還流する排気還流通路４４とを備えているため、尿素の分解過程において生成して堆積したデポジットを確実に除去することができるとともに、デポジットの昇華により生成したアンモニアが外部に排出されるのを防止し、さらには、デポジットの昇華によって生成されたアンモニアを効率的に利用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0038】

本発明は、内燃機関の排気通路にＮＯ_Ｘ選択還元触媒が設けられ、該ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の上流側排気通路に供給した還元剤溶液を分解してＮＨ_３を生成し、前記ＮＯ_Ｘ選択還元触媒の触媒作用の元で排気ガス中のＮＯ_ＸをＮＨ_３と反応させて無害化する内燃機関の排気浄化装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0039】

１０ 車載用ディーゼルエンジン
１２ シリンダブロック
１４ シリンダヘッド
１６ 吸気管
１８ 排気通路
２０ 過給機
２２ 酸素濃度センサー
２４ 酸化触媒
２６ ＤＰＦ装置
３０、３８ ＮＯ_Ｘセンサー
３１、３３、３５、３７ 排気温センサー
３２ 尿素水供給装置（還元剤供給装置）
３４ 触媒コンバータ、
３６ ＳＣＲ触媒（ＮＯ_Ｘ選択還元触媒）
４０ 圧力制御弁（整流手段）
４２ 還流ガス取得口
４４ 排気還流通路
４６ 還流ガス供給口
４８ 還流制御弁
５０ 逆止弁（整流手段）
５２ 圧送ポンプ（整流手段）
５６ 制御装置（制御手段）
５７ 電熱ヒータ（デポジット昇華手段）
５８ デポジット堆積量推定手段

【図1】

【図2】