(57)【要約】【課題】内燃機関の低出力時において排ガスの浄化率の低下を確実に抑制することができる排ガス浄化システムを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン２の排ガスＧが流れる排気管３の途中に介設されたＳＣＲ触媒を内蔵するＳＣＲコンバータ４と、そのＳＣＲコンバータ４の上流側の排気管３に挿入された噴射ノズル５とを備えた排ガス浄化システムにおいて、噴射ノズル５の噴射先に位置するように電熱体１７を配置するとともに、その電熱体１７をハイブリッド車両１に搭載されたバッテリ１２及び電動発電機１０に接続して、噴射ノズル５から噴射された尿素水を、発熱した電熱体１７に直接当てることで加水分解する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関の排気管に挿入された尿素水の噴射ノズルと、前記噴射ノズルよりも下流側の排気管に介設されたＳＣＲ触媒とを備えた排ガス浄化システムにおいて、
前記噴射ノズルの噴射先に位置するように電熱体を配置し、発熱した前記電熱体に前記噴射ノズルから噴射された尿素水を直接当てることで、前記噴射された尿素水を加水分解することを特徴とする排ガス浄化システム。
【請求項２】
前記電熱体の電源が、前記車両に搭載されたバッテリである請求項１に記載の排ガス浄化システム。
【請求項３】
前記電熱体が、前記排気管の内面に載置された金属板からなる請求項１又は２に記載の排ガス浄化システム。
【請求項４】
前記車両が、前記バッテリに接続する電動発電機と前記内燃機関とを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両であって、前記電熱体を前記電動発電機に接続した請求項２又は３に記載の排ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排ガス浄化システムに関し、更に詳しくは、内燃機関の低出力時における排ガスの浄化率の低下を確実に抑制することができる排ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたディーゼルエンジンの排ガス中には、粒子状物質（ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの環境汚染や健康被害の原因となる物質が含まれている。そのため、これらの物質の大気中への放出を低減することを目的として、各種の排ガス浄化システムが用いられている。
【０００３】
ＮＯｘについては、尿素水と選択還元型触媒（ＳＣＲ）とを用いた尿素ＳＣＲシステムが、近年注目されている（例えば、特許文献１を参照）。この尿素ＳＣＲシステムは、排ガス中に噴射されて加熱された尿素水が加水分解して生じたアンモニアを、ＳＣＲ触媒の存在下で還元剤として作用させるＳＣＲ反応により排ガス中のＮＯｘを浄化するものである。
【０００４】
ところで、車両の暖機運転時や、あるいは内燃機関をディーゼルエンジンとするハイブリッド車両のエネルギー回生時などにおいては、ディーゼルエンジンが低出力状態になるため、排ガスの温度が低下する。排ガスが低温になると、尿素水が加水分解せずに液相状態のままでＳＣＲ触媒に到達してしまい、排ガス浄化システムの排ガス浄化率を低下させてしまうことになる。
【０００５】
このような問題を解決するために、尿素水の加水分解触媒を設けたり、ＨＣを燃焼させて排ガスの温度を上昇させたりすることが行われているが、液相状態の尿素水がＳＣＲ触媒へ到達することを確実に防止することは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、内燃機関の低出力時における排ガスの浄化率の低下を確実に抑制することができる排ガス浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明の排ガス浄化システムは、車両に搭載された内燃機関の排気管に挿入された尿素水の噴射ノズルと、前記噴射ノズルよりも下流側の排気管に介設されたＳＣＲ触媒とを備えた排ガス浄化システムにおいて、前記噴射ノズルの噴射先に位置するように電熱体を配置するとともに、前記電熱体を前記車両に搭載されたバッテリに接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
上記の排ガス浄化システムにおける電熱体は、排気管の内面に載置された金属板から構成することが望ましい。
【００１０】
また、車両がハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両である場合には、電熱体を電動発電機にも接続することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の排ガス浄化システムによれば、バッテリから電力を供給される電熱体を用いて、排気管内に噴射された尿素水を直接的に加熱して加水分解するようにしたので、尿素水が液相状態のままでＳＣＲ触媒で到達することを防止できるため、内燃機関の低出力時における排ガスＧの浄化率の低下を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態からなる排ガス浄化システムの構成を示す図である。
【図２】ＳＣＲコンバータの上流側の排気管の斜視透視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態からなる排ガス浄化システムを示す。
【００１４】
この排ガス浄化システムはハイブリッド車両１に搭載されており、ディーゼルエンジン２の排ガスＧが流れる排気管３の途中に介設されたＳＣＲコンバータ４と、ＳＣＲコンバータ４の上流側の排気管３に先端が下流側へ傾くように挿入された噴射ノズル５とを備えている。
【００１５】
なお、通常は、ディーゼルエンジン２と噴射ノズル５との間の排気管３に、酸化触媒（ＤＯＣ）及び／又はＰＭ捕集フィルター（図示せず）を設けるようにする。また、ＳＣＲコンバータ４の下流側にＤＯＣ（図示せず）を設ける場合もある。
【００１６】
太径のＳＣＲコンバータ４内には、鉄イオン交換アルミノシリケートなどのゼオライト触媒からなるＳＣＲ触媒が塗布された担体６が格納されている。
【００１７】
このハイブリッド車両１は、左右一対の駆動輪７に駆動力を伝達する出力軸８に、変速機９を介して連結されたディーゼルエンジン２及び電動発電機１０と、その電動発電機１０にインバータ１１を通じて電気的に接続するバッテリ１２とを有するハイブリッドシステム１３を備えている。なお、ハイブリッドシステム１３の構成は、図１に示す構成に限定されるものではない。
【００１８】
変速機９とディーゼルエンジン２との間には、湿式多板クラッチ１４及び流体継手１５が順に設けられている。また、変速機９と電動発電機１０との間には、駆動力を断接するモータ用クラッチ１６が介設されている。なお、バッテリ１２には、２４Ｖや４８Ｖなどの高電圧バッテリが好ましく用いられる。
【００１９】
このような排ガス浄化システムにおいて、図２に示すように、噴射ノズル５の噴射先には電熱体１７が配置されている。そして、電熱体１７は、バッテリ１２には直接的に、かつ電動発電機１０にはインバータ１１を介して間接的に、それぞれ電気的に接続されている。
【００２０】
なお、「噴射ノズルの噴射先」とは、図２に矢印付きの点線１８で示すように、噴射ノズル５から噴射された尿素水の進行方向の延長先を意味するものとし、通常は噴射ノズル５の軸方向の延長先となる。
【００２１】
この電熱体１７の形状や設置方法は特に限定するものではないが、図２に示すように、金属製の薄板１９を排気管３の内面に沿って載置することが好ましく例示される。
【００２２】
このように構成することで、ディーゼルエンジン２の低出力時に排ガスＧが低温になっても、バッテリ１２から安定的に電力を供給されて発熱する電熱体１７に、噴射ノズル５から噴射された尿素水を直接当てて、その尿素水を加水分解温度（約１３０℃）以上に加熱するため、尿素水が液相状態のままでＳＣＲ触媒の担体６に到達することを防止できるので、排ガスＧの浄化率の低下を確実に抑制することができる。
【００２３】
なお、ハイブリッド車両１においては、減速時などのエネルギー回生時やバッテリ１２の充電率が低い場合には、優先的に電動発電機１０を電源とすることが好ましい。その場合でも、電熱体１７には安定的に電力が供給されることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１  ハイブリッド車両
２  ディーゼルエンジン
３  排気管
４  ＳＣＲコンバータ
５  噴射ノズル
６  担体
１０  電動発電機
１２  バッテリ
１７  電熱体
【図１】
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【図２】
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