(57)【要約】【課題】始動初期には触媒の温度を速かに上昇させて、早期活性を誘導し、エンジンの稼動状態によって排気ガスの温度が過度に上昇する時に、排気系冷却を通じて触媒を高温から保護する排気ガス後処理システムを提供する。【解決手段】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムは、エンジンから排出される排気ガスが通過する排気ラインと、前記排気ラインに設けられて、排気ガスの有害物質を低減させる触媒と、前記排気ラインに具備された前記触媒の前端部の排気パイプ周囲に形成されたウォータージャケットとを含み、前記ウォータージャケットを流れる冷却水が前記排気パイプを通過する排気ガスを冷却させて、前記触媒の過熱を防止することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出される排気ガスが通過する排気ラインと、
前記排気ラインに設けられて、排気ガスの有害物質を低減させる触媒と、
前記排気ラインに具備された前記触媒の前記エンジン側排気パイプ周囲に形成されたウォータージャケットとを含み、
前記ウォータージャケットに流れる冷却水が前記排気パイプを通過する排気ガスを冷却させて、前記触媒の過熱を防止することを特徴とする排気ガス後処理システム。
【請求項２】
前記触媒の前記エンジン側の前記排気パイプに形成された前記ウォータージャケットに冷却水を供給する供給パイプと、
前記ウォータージャケットから冷却水を排出する回収パイプとを含むことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項３】
冷却水の流れを調節するために、前記供給パイプと前記回収パイプにはそれぞれ供給制御バルブと回収制御バルブが設けられることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項４】
前記供給パイプは前記ウォータージャケットの上部に連結され、前記回収パイプは前記ウォータージャケットの下部に連結されることを特徴とする請求項３に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項５】
前記エンジンの始動初期に前記触媒を通過する排気ガスの温度が低い場合には、前記供給制御バルブが閉じられ、前記回転制御バルブは開かれて、前記ウォータージャケット内部の冷却水が排出されるようにする制御部をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記エンジンがウォームアップされ、前記触媒を通過する排気ガスの温度が高い場合には、前記供給制御バルブと前記回転制御バルブを開けて、前記ウォータージャケットを循環する冷却水が排気ガスを冷却させるようにすることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス後処理システム。
【請求項７】
前記排気パイプは二重管形態で、前記ウォータージャケットは内側パイプの外周面と外側パイプの内周面との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス後処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気ガス後処理システムに係り、より詳しくは、始動初期には排気ガスの温度を速かに上昇させ、エンジンが加熱された状態では排気ガスの温度が過度に上昇することを防止する排気ガス後処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼル車両の排気ガスを浄化するために、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）とディーゼル媒煙フィルター（Ｄｉｅｓｅｌ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｆｉｌｔｅｒ）が装着され、ＤＯＣはディーゼルエンジンから排出される一酸化炭素と炭化水素を酸化させて除去する機能を有する。
ディーゼル媒煙フィルターは排気ガスに含まれている粒子状物質を捕集し、捕集された粒子状物質が設定量を超えれば、燃料が後噴射され、ＤＯＣで燃料の酸化熱によって排気ガスの温度が高まり、これを利用してディーゼル媒煙フィルターは捕集された粒子状物質を燃焼して除去する。
【０００３】
一方、エンジンが始動初期状態にある時、排気ガスの温度が低くて、排気ガス浄化触媒（ＤＯＣ、ＤＰＦ、ＬＮＴ、ＨＣ−ＳＣＲなど）が活性化しない問題点がある。また、エンジンの運転状態によって、触媒に流入する排気ガスの温度が過度に上昇して、触媒の活性を低下させる問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２９６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、始動初期には触媒の温度を速かに上昇させて、早期活性を誘導し、エンジンの稼動状態によって排気ガスの温度が過度に上昇した時には、排気系冷却を通じて触媒を高温から保護する排気ガス後処理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】
【０００６】
本発明による排気ガス後処理システムは、エンジンから排出される排気ガスが通過する排気ラインと、前記排気ラインに設けられて、排気ガスの有害物質を低減させる触媒と、前記排気ラインに具備された前記触媒の前記エンジン側排気パイプ周囲に形成されたウォータージャケットとを含み、前記ウォータージャケットに流れる冷却水が前記排気パイプを通過する排気ガスを冷却させて、前記触媒の過熱を防止することを特徴とする。
【０００７】
前記触媒の前記エンジン側の前記排気パイプに形成された前記ウォータージャケットに冷却水を供給する供給パイプと、前記ウォータージャケットから冷却水を排出する回収パイプとを含むことを特徴とする。
【０００８】
冷却水の流れを調節するために、前記供給パイプと前記回収パイプにはそれぞれ供給制御バルブと回収制御バルブが設けられることを特徴とする。
【０００９】
前記供給パイプは前記ウォータージャケットの上部に連結され、前記回収パイプは前記ウォータージャケットの下部に連結されることを特徴とする。
【００１０】
前記エンジンの始動初期に前記触媒を通過する排気ガスの温度が低い場合には、前記供給制御バルブが閉じられ、前記回転制御バルブは開かれて、前記ウォータージャケット内部の冷却水が排出されるようにする制御部をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
前記制御部は、前記エンジンがウォームアップされ、前記触媒を通過する排気ガスの温度が高い場合には、前記供給制御バルブと前記回転制御バルブを開けて、前記ウォータージャケットを循環する冷却水が排気ガスを冷却させるようにすることを特徴とする。
【００１２】
前記排気パイプは二重管形態で、前記ウォータージャケットは内側パイプの外周面と外側パイプの内周面との間に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の排気ガス後処理システムによれば、排気パイプを流れる冷却水が排気ガスの温度が過度に上昇するのを未然に防止して、触媒の劣化を未然に防止することができる。同時に、始動初期には排気パイプを囲むウォータージャケットに充填された冷却水を排出させて、ウォータージャケット内側の空間を通じて断熱効果を得ることができるので、触媒を通過する排気ガスの温度を速かに上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムで排気ガスの温度が低い場合の制御フローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムで排気ガスの温度が高い場合の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムの概略構成図である。
図１に示す通り、排気ガス後処理システムは、エンジン１００、制御部１１０、排気パイプ１５０、ディーゼル媒煙フィルター１２０、温度センサー１３０、ディーゼル酸化触媒１４０、冷却水供給ライン１８０、供給ラインバルブ１７０、冷却水回収ライン１９０、及び回収ラインバルブ１９５を含む。これと共に、排気パイプ１５０の一つの外側面に沿ってウォータージャケット１６０が形成される。
【００１６】
排気パイプ１５０は二重管形態で、一つのパイプの外周面と、他のパイプの内周面との間に、ウォータージャケット１６０が形成される。ウォータージャケット１６０の排気ガス排出側に、ディーゼル酸化触媒１４０、及びディーゼル媒煙フィルター１２０が順次配置される。
図示したように、ウォータージャケット１６０はディーゼル酸化触媒１４０のエンジン側に形成されるが、これは一実施形態であり、排気パイプ１５０の他のいずれの部分にも形成可能である。
冷却水供給ライン１８０はウォータージャケット１６０の上部に冷却水を供給し、冷却水回収ライン１９０はウォータージャケット１６０の下部から冷却水を回収する。
【００１７】
冷却水供給ライン１８０からウォータージャケット１６０に流入する部分に供給ラインバルブ１７０が配置され、冷却水回収ライン１９０からウォータージャケット１６０に連結される部分に回収ラインバルブ１９５が配置される。
温度センサー１３０は、排気パイプ１５０を流れる排気ガスの温度を感知し、その感知された温度信号を制御部１１０に伝達する。
制御部１１０は、温度センサー１３０から受信した温度信号とエンジン１００の運転状態によって、供給ラインバルブ１７０及び回収ラインバルブ１９５の開度率を制御する。
【００１８】
一例として、制御部１１０が供給ラインバルブ１７０と回収ラインバルブ１９５を開ければ、冷却水供給ライン１８０と供給ラインバルブ１７０を通じてウォータージャケット１６０に冷却水が供給され、回収ラインバルブ１９５と冷却水回収ライン１９０を通じて冷却水が排出される。
供給ラインバルブ１７０を閉じ、回収ラインバルブ１９５を開ければ、冷却水の自重によってウォータージャケット１６０に充填された冷却水は、回収ラインバルブ１９５を通じて排出される。
【００１９】
図示したように、ウォータージャケット１６０の下端部に冷却水回収ライン１９０が連結され、ウォータージャケット１６０の上端部に冷却水供給ライン１８０が連結されるため、供給ラインバルブ１７０が閉じられ、回収ラインバルブ１９５が開かれれば、冷却水の自重によってウォータージャケット１６０は空になり、空気で満たされる。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムで排気ガスの温度が低い場合の制御フローチャートである。
図２に示す通り、Ｓ２００で、制御部１１０は温度センサー１３０を通じ、排気ガスの温度が設定値より低い状態と判断する。
Ｓ２１０で、制御部１１０は供給ラインバルブ１７０を閉じ、Ｓ２２０で、制御部１１０は回収ラインバルブ１９５を開ける。したがって、Ｓ２３０で、ウォータージャケット１６０から冷却水回収ライン１９０を通じて冷却水が排出され、Ｓ２４０で、ウォータージャケット１６０の内部空気は断熱効果を形成して、Ｓ２５０で、排気ガスの温度を速やかに上昇させ、Ｓ２６０で、触媒（ＤＯＣ、ＤＰＦ）の活性化のためのヒーティング時間を短縮する。
【００２１】
図３は、本発明の実施形態に係る排気ガス後処理システムで排気ガスの温度が高い場合の制御フローチャートである。
図３に示す通り、Ｓ３００で、制御部１１０は温度センサー１３０を通じ、排気ガスの温度が設定値より高い状態と判断する。
Ｓ３１０で制御部１１０は供給ラインバルブ１７０を開け、Ｓ３２０で制御部１１０は回収ラインバルブ１９５を開ける。
したがって、Ｓ３３０で、冷却水供給ライン１８０、ウォータージャケット１６０、及び冷却水回収ライン１９０を通じて冷却水が循環し、Ｓ３４０で、ウォータージャケット１６０を循環する冷却水によって排気ガスの温度が下降し、Ｓ３５０で、触媒（ＤＯＣ、ＤＰＦ）が過熱するこのを防止する。
【００２２】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００２３】
１００  エンジン
１１０  制御部
１２０  ディーゼル媒煙フィルター
１３０  温度センサー
１４０  ディーゼル酸化触媒
１５０  排気パイプ
１６０  ウォータージャケット
１７０  供給ラインバルブ
１８０  冷却水供給ライン
１９０  冷却水回収ライン
１９５  回収ラインバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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