(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなして内部にエンジンの排気を浄化するための第１排気浄化手段を収容した上流側ケーシングと、
上記上流側ケーシングの上記第１排気浄化手段より下流側となる位置の側部周壁に設けられ、上記第１排気浄化手段を通過した排気を排出する排気流出口と、
上記排気流出口に連通し、上記排気流出口から流出した排気を浄化するための第２排気浄化手段を収容した下流側ケーシングと、
上記上流側ケーシング内の排気の流動方向で上記第１排気浄化手段と上記排気流出口との間に配置されて上記上流側ケーシングの側部周壁に取り付けられ、上記第１排気浄化手段から流出する排気の温度を検出する排気温センサとを備え、
上記排気温センサは、上記排気流出口の中心軸線と上記上流側ケーシングの中心軸線とを含む第１の仮想平面に直交して上記上流側ケーシングの中心軸線を含む第２の仮想平面で、上記上流側ケーシングの側部周壁を周方向に、上記排気流出口の側に位置する流出口側領域と、上記排気流出口の側とは反対側に位置する反流出口側領域との２つの領域に分割したときに、上記流出口側領域に設けられており、
上記第２排気浄化手段は、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて構成され、
上記上流側ケーシングは、上記第１排気浄化手段から流出した後、上記排気流出口を介して上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に向けて流動する排気中に尿素水を噴射する尿素水インジェクタを備え、
上記尿素水インジェクタは、上記排気流出口に対向する位置の上記側部周壁に設けられて上記排気流出口に向けて尿素水を噴射し、
上記排気温センサは、上記上流側ケーシング内の排気の流動方向で上記尿素水インジェクタより上流側に配置されている
ことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
上記排気流出口には、上記排気流出口から上記上流側ケーシング内を横断するように上記尿素水インジェクタまで延設されて上記尿素水インジェクタを取り囲む筒状の整流体が設けられ、
上記整流体の周面には、上記整流体の外側と内側とを連通する複数の連通孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの排気を浄化する排気浄化装置に関し、特に複数の排気浄化手段を２つのケーシングに分けて収容するようにした排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等のエンジンから排出される排気中には様々な大気汚染物質が含まれており、それらを適正なレベルまで削減する必要があるため、排気を浄化するための排気浄化手段を複数備えた排気浄化装置が用いられる。
例えば、ディーゼルエンジンの排気中には大気汚染物質としてパティキュレートやＮＯｘ（窒素酸化物）などが含まれている。そこでパティキュレートについては、エンジンの排気通路にパティキュレートフィルタを設け、排気中に含まれるパティキュレートをパティキュレートフィルタで捕集し、大気中にパティキュレートが放出されないようにする技術が従来より知られている。
【０００３】
またＮＯｘについては、エンジンの排気通路にアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を配設し、還元剤としてアンモニアをアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給することにより、ＮＯｘを選択還元して排気を浄化するようにした排気浄化装置が知られている。このアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒では、上流側の排気中に尿素水を供給し、この尿素水が排気の熱により加水分解して生じたアンモニアが供給される。そして、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給されたアンモニアと排気中のＮＯｘとの間の脱硝反応がアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒によって促進されることによりＮＯｘの還元が行われる。
【０００４】
このようなパティキュレートの捕集及びＮＯｘの還元を効率的に行うため、パティキュレートフィルタ及びアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を組み合わせ、排気浄化装置として用いるようにしたものが、例えば特許文献１などによって提案されている。
特許文献１の排気浄化装置は、上流側ケーシングと、上流側ケーシングの下流側に配設されて連通路で連通された下流側ケーシングとで構成される。上流側ケーシング内には前段酸化触媒が収容されると共に、この前段酸化触媒の下流側にパティキュレートフィルタが収容されている。なお、前段酸化触媒は排気中のＮＯを酸化させてＮＯ２を生成し、このＮＯ２によってパティキュレートフィルタの連続再生を行うために使用される。
【０００５】
一方、下流側ケーシング内にはアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒が収容されると共に、このアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の下流側に、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒から流出したアンモニアを酸化してＮ２とするための後段酸化触媒が収容されている。
そして、上流側ケーシングと下流側ケーシングとを連通する連通路には、連通路内の排気中に尿素水を噴射供給する尿素水インジェクタが設けられている。尿素水インジェクタから噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に還元剤として供給される。
【０００６】
アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒へのアンモニアの供給量が不適切であると、アンモニア供給量の不足によりアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の排気浄化効率が低下したり、過剰なアンモニアの供給によりアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒からのアンモニアの流出、いわゆるアンモニアスリップが生じたりするという問題がある。そこで、上記特許文献１の排気浄化装置では、排気温度に基づいて尿素水の供給の可否を判断すると共に、排気温度から推定したアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の内部温度に基づき、尿素水の供給を制御している。
【０００７】
また、排気温度やアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の内部温度に基づいて尿素水供給量を制御するようにした排気浄化装置は、特許文献２によっても提案されている。特許文献２の排気浄化装置は複数の排気浄化手段を備えるものではないが、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の内部温度を適正に制御することにより、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の排気浄化性能を良好に維持するようにしている。
【０００８】
これら特許文献１及び２に示されるように、排気浄化手段に流入する排気の温度を精度良く検出することは、排気浄化装置の浄化性能を良好に維持する上で極めて重要な要素となる。
【特許文献１】特開２００７−１６２４８７号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の排気浄化装置のように複数の排気浄化手段を有する場合、各排気浄化手段が排気通路に直列に配設されるため、一直線上に排気浄化手段を配列した場合、排気浄化装置が長大なものとなる可能性がある。特に、このような排気浄化装置を車両に搭載しようとする場合には、他の車両搭載機器との干渉などにより搭載が困難となる場合があるため、これら排気浄化手段のレイアウトを考慮する必要がある。
【００１０】
そこで、排気浄化手段を収容するためのケーシングを上流側及び下流側ケーシングに分割した上で、上流側ケーシングから排気を排出するための排気流出口を、筒状の上流側ケーシングの側部周壁に設け、上流側ケーシングの側方から下流側ケーシングに向けて排気を排出するように排気浄化装置を構成することが考えられる。この場合には、上流側ケーシングと下流側ケーシングとを一直線上に配列せずにすみ、例えば上流側ケーシングの側方に下流側ケーシングを配設することができる。従って、特に排気浄化装置を車両に搭載する場合などにおいてレイアウト上有利である。
【００１１】
ところが、このように上流側ケーシングの側部周壁に設けた排気流出口から排気を流出させるようにした場合、排気は上流側ケーシングの中心軸線に沿って流出せず、中心軸線から排気流出口の方向に流れを変えた上で排気流出口から流出する。このため、上流側ケーシング内の排気の流れは排気流出口寄りに偏り、排気温センサの配置によっては排気温センサが排気に十分接することができずに、排気温度を精度良く検出できなくなるおそれがある。
【００１２】
排気温センサによる排気温度の検出精度が低下すると、例えば排気温センサを用いて排気浄化手段の排気浄化性能を適正にするための制御を行っている場合に、排気浄化手段の排気浄化性能を適正に維持することができなくなるという問題がある。即ち、例えば上述した特許文献１及び２の排気浄化装置のような尿素水供給制御に精度が低下した排気温センサの検出値を用いると、尿素水供給可否の誤判断や、尿素水供給量の不適正な制御により、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の排気浄化効率の低下や、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒からのアンモニアスリップの発生などの問題が生じる。
【００１３】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、排気温度を精度良く検出可能な排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明の排気浄化装置は、筒状をなして内部にエンジンの排気を浄化するための第１排気浄化手段を収容した上流側ケーシングと、上記上流側ケーシングの上記第１排気浄化手段より下流側となる位置の側部周壁に設けられ、上記第１排気浄化手段を通過した排気を排出する排気流出口と、上記排気流出口に連通し、上記排気流出口から流出した排気を浄化するための第２排気浄化手段を収容した下流側ケーシングと、上記上流側ケーシング内の排気の流動方向で上記第１排気浄化手段と上記排気流出口との間に配置されて上記上流側ケーシングの側部周壁に取り付けられ、上記第１排気浄化手段から流出する排気の温度を検出する排気温センサとを備え、上記排気温センサは、上記排気流出口の中心軸線と上記上流側ケーシングの中心軸線とを含む第１の仮想平面に直交して上記上流側ケーシングの中心軸線を含む第２の仮想平面で、上記上流側ケーシングの側部周壁を周方向に、上記排気流出口の側に位置する流出口側領域と、上記排気流出口の側とは反対側に位置する反流出口側領域との２つの領域に分割したときに、上記流出口側領域に設けられており、上記第２排気浄化手段は、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて構成され、上記上流側ケーシングは、上記第１排気浄化手段から流出した後、上記排気流出口を介して上記アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に向けて流動する排気中に尿素水を噴射する尿素水インジェクタを備え、上記尿素水インジェクタは、上記排気流出口に対向する位置の上記側部周壁に設けられて上記排気流出口に向けて尿素水を噴射し、上記排気温センサは、上記上流側ケーシング内の排気の流動方向で上記尿素水インジェクタより上流側に配置されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
このように構成された排気浄化装置によれば、上流側ケーシング内に収容された第１排気浄化手段を通過した排気は、排気流出口から下流側ケーシングに向けて流動し、上流側ケーシング内に収容された第２排気浄化手段を通過する。このとき、排気流出口は上流側ケーシングの側部周壁に設けられているので、上流側ケーシング内を第１排気浄化手段から排気流出口に向けて流動する際の排気の流れは、上流側ケーシングの中心軸線から排気流出口側に偏る傾向にある。
【００１６】
このように上流側ケーシング内を流動する排気の温度は、上流側ケーシング内の排気の流動方向で第１排気浄化手段と排気流出口との間に配置されて上流側ケーシングの側部周壁に取り付けられた排気温センサによって検出される。排気温センサは、上記排気流出口の中心軸線と上記上流側ケーシングの中心軸線とを含む第１の仮想平面に直交して上記上流側ケーシングの中心軸線を含む第２の仮想平面で、上流側ケーシングの側部周壁を周方向に、排気流出口の側に位置する流出口側領域と、排気流出口の側とは反対側に位置する反流出口側領域との２つの領域に分割したときに、流出口側領域に設けられているので、上述のように上流側ケーシングの中心軸線から排気流出口側に偏って流動しようとする排気に対し、排気が偏向される側に位置して温度を検出する。
そして、第２排気浄化手段は、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて構成され、尿素水インジェクタから噴射された尿素水は、排気流出口を介してアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に向けて流動する排気中において排気の熱で加水分解し、アンモニアが生成される。生成されたアンモニアはアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒に供給され、還元剤としてＮＯｘの選択還元に使用される。この結果、排気中のＮＯｘが還元されて排気の浄化が行われる。このとき、尿素水インジェクタは、上記排気流出口に対向する位置の上記側部周壁に設けられて上記排気流出口に向けて尿素水を噴射し、排気温センサは、上流側ケーシング内の排気の流動方向で尿素水インジェクタより上流側に配置されているので、尿素水インジェクタから尿素水が噴射供給される前の排気の温度を検出する。
【００１７】
また、上記排気浄化装置において、上記排気流出口には、上記排気流出口から上記上流側ケーシング内を横断するように上記尿素水インジェクタまで延設されて上記尿素水インジェクタを取り囲む筒状の整流体が設けられ、上記整流体の周面には、上記整流体の外側と内側とを連通する複数の連通孔が形成されていることを特徴とする（請求項２）。
【００１８】
このように構成された排気浄化装置によれば、第１排気浄化手段を通過した排気は、整流体に形成された連通孔を介して整流体内に流入した後、排気流出口を介して上流側ケーシングから流出し、下流側ケーシング内に流入する。このとき、尿素水インジェクタから尿素水が噴射されると、噴射された尿素水は、整流体内に流入した排気の熱によって加水分解し、アンモニアが生成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の排気浄化装置によれば、上流側ケーシング内を第１排気浄化手段から排気流出口に向けて流動する際の排気の流れは、上流側ケーシングの中心軸線から排気流出口側に偏る傾向にあるが、排気温センサは、このような排気の流動に対し、排気が偏向される側に位置して温度を検出するので、比較的多くの排気に接することができ、排気の温度を精度良く検出することが可能となる。
【００２０】
従って、例えば排気温センサの検出値を第１或いは第２排気浄化手段の排気浄化性能の維持などに用いた場合、排気温センサが検出した精度の良い排気温度により、第１或いは第２排気浄化手段の排気浄化性能を良好に維持することが可能となる。
また、第２排気浄化手段は、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒を備えて構成され、尿素水インジェクタは、排気流出口に対向する位置の側部周壁に設けられて排気流出口に向けて尿素水を噴射し、排気温センサは、上流側ケーシング内の排気の流動方向で尿素水インジェクタより上流側に配置されているので、尿素水インジェクタから尿素水が噴射供給される前の排気の温度を検出することにより、排気中に噴射供給された尿素水の影響を受けることなく、精度良く排気温度を検出することが可能となる。
【００２１】
従って、例えば排気温センサが検出した排気温度を尿素水インジェクタの制御に用いた場合、尿素水インジェクタからの尿素水の供給量を精度良く制御することが可能となり、アンモニアスリップの発生を防止しながら、アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒の排気浄化性能を良好に維持することが可能となる。
更に、尿素水インジェクタから噴射供給された尿素水が付着することによる排気温センサの劣化や検出機能の低下を良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用された４気筒のディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の全体構成図を示しており、図１に基づき本発明に係る排気浄化装置について説明する。
エンジン１は各気筒共通の高圧蓄圧室（以下コモンレールという）２を備えており、図示しない燃料噴射ポンプから供給されてコモンレール２に蓄えられた高圧の燃料が各気筒に設けられた燃料噴射弁４に供給され、各燃料噴射弁４からそれぞれの気筒内に燃料が噴射される。
【００２３】
吸気通路６には、ターボチャージャ８が装備されており、図示しないエアクリーナから吸入された吸気は、ターボチャージャ８のコンプレッサ８ａに流入し、コンプレッサ８ａで過給された吸気はインタークーラ１０及び吸気制御弁１２を介して吸気マニホールド１４に導入される。コンプレッサ８ａより上流側の吸気通路６には、エンジン１への吸入空気流量を検出する吸気量センサ１６が設けられている。
【００２４】
一方、エンジン１の各気筒から排気が排出される排気ポート（図示せず）は、排気マニホールド１８を介して排気管２０に接続されている。なお、排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４との間には、ＥＧＲ弁２２を介して排気マニホールド１８と吸気マニホールド１４とを連通することにより、エンジン１の排気の一部を吸気側に還流するＥＧＲ通路２４が設けられている。
【００２５】
排気管２０はターボチャージャ８のタービン８ｂを経た後、排気絞り弁２６を介して排気後処理装置２８に接続されている。ターボチャージャ８は、タービン８ｂの回転軸がコンプレッサ８ａの回転軸と連結されており、タービン８ｂが排気管２０内を流動する排気を受けてコンプレッサ８ａを駆動することにより過給が行われる。
排気後処理装置２８は、排気管２０に接続された筒状の上流側ケーシング３０と、上流側ケーシング３０の下流側に連通路３２で連通された筒状の下流側ケーシング３４とで構成される。排気管２０から上流側ケーシング３０内に流入した排気は、上流側ケーシング３０内を通過した後に連通路３２を介して下流側ケーシング３４内に流入し、下流側ケーシング３４内を通過した排気は、テールパイプ３６から大気中に排出される。
【００２６】
上流側ケーシング３０内には、前段酸化触媒３８が収容されると共に、この前段酸化触媒３８の下流側にはパティキュレートフィルタ（以下フィルタという）４０が収容されている。従って、本実施形態では前段酸化触媒３８及びフィルタ４０が本発明の第１排気浄化手段に相当する。
フィルタ４０は、排気中のパティキュレートを捕集してエンジン１の排気を浄化するために設けられる。フィルタ４０はハニカム型のセラミック体からなり、エンジン１の排気が内部を流通することによって排気中のパティキュレートを捕集する。前段酸化触媒３８は排気中のＮＯ（一酸化窒素）を酸化させてＮＯ２（二酸化窒素）を生成するので、このように前段酸化触媒３８とフィルタ４０とを配置することにより、フィルタ４０に捕集され堆積しているパティキュレートは前段酸化触媒３８から供給されたＮＯ２と反応して酸化し、フィルタ４０の連続再生が行われるようになっている。
【００２７】
一方、下流側ケーシング３４内には、排気中のアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを選択還元して排気を浄化するアンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒（以下ＳＣＲ触媒という）４２が収容されると共に、このＳＣＲ触媒４２の下流側には、ＳＣＲ触媒４２から流出したアンモニアを除去するための後段酸化触媒４４が収容されている。従って、本実施形態ではＳＣＲ触媒４２及び後段酸化触媒４４が本発明の第２排気浄化手段に相当する。後段酸化触媒４４は、後述するフィルタ４０の強制再生でパティキュレートが焼却される際に発生するＣＯ（一酸化炭素）を酸化し、ＣＯ２（二酸化炭素）として大気中に排出する機能も有している。
【００２８】
前段酸化触媒３８によって生成されたＮＯ２の一部は、上述したようにフィルタ４０の連続再生に使用されるが、残りのＮＯ２はＳＣＲ触媒４２に供給され、排気中のＮＯに対するＮＯ２の比率を高めることによってＳＣＲ触媒４２の排気浄化効率を上昇させる。
なお、上流側ケーシング３０のフィルタ４０下流側には、フィルタ４０から流出して連通路３２へと流入する排気中に尿素水を噴射供給する尿素水インジェクタ（アンモニア供給手段）４６が設けられており、図示しない尿素水タンクから尿素水インジェクタ４６に対して尿素水が供給されるようになっている。
【００２９】
尿素水インジェクタ４６から噴射された尿素水は、排気の熱により加水分解してアンモニアとなり、還元剤としてＳＣＲ触媒４２に供給される。ＳＣＲ触媒４２は供給されたアンモニアと排気中のＮＯｘとの脱硝反応を促進することにより、ＮＯｘを還元して無害なＮ２とする。なお、このときアンモニアがＮＯｘと反応せずにＳＣＲ触媒４２から流出した場合には、このアンモニアが後段酸化触媒４４によって無害なＮ２に変換され、テールパイプ３６から大気中に放出される。
【００３０】
上流側ケーシング３０には、フィルタ４０から流出する排気の温度を検出する排気温センサ５２が、上流側ケーシング３０内の排気の流動方向でフィルタ４０の下流側となると共に尿素水インジェクタ４６の上流側となる位置に設けられている。この排気温センサ４８は、フィルタ40の強制再生を行うための強制再生制御や、尿素水インジェクタ４６からの尿素水の供給量を適正に制御するための尿素水供給制御に用いられる。なお、強制再生制御及び尿素水供給制御は既に知られているものであるので、その詳細については説明を省略する。
【００３１】
次に、上流側ケーシング３０のフィルタ４０より下流側の部分の構成について、更に詳細に説明する。
図２は図１中のII−II線に沿う断面図であり、図３は図２中の仮想平面Ｐ１に沿う断面図である。図２及び図３に示されるように、円筒状をなす上流側ケーシング３０の側壁周面には、フィルタ４０の下流側となる位置に、上流側ケーシング３０の外方に突出する排気流出口３０ａが溶接されており、排気流出口３０ａにはフランジを介して連通路３２が接続されている。
【００３２】
上流側ケーシング３０には、排気流出口３０ａに対向する位置の側壁周面に、尿素水インジェクタ４６が装着されており、排気流出口３０ａに向けて尿素水を噴射するようになっている。排気流出口３０ａには、上流側ケーシング３０への溶接箇所から更に上流側ケーシング３０内を横断するように延びる整流体３０ｂが一体的に形成されており、整流体３０ｂの排気流出口３０ａと反対側の端部は、尿素水インジェクタ４６を取り囲むようにして、排気流出口３０ａに対向する側壁周面に溶接され固定されている。そして、整流体３０ｂの周面には、整流体３０ｂの外側と内側とを連通する多数の連通孔３０ｃが形成されている。
【００３３】
このように排気流出口３０ａ及び整流体３０ｂを構成することにより、フィルタ４０を通過した排気は、整流体３０ｂに形成された連通孔３０ｃを介して整流体３０ｂ内に流入した後、排気流出口３０ａから連通路３２に流入し、更に下流側ケーシング３４内に流入する。排気流出口３０ａは上流側ケーシング３０の側部周壁に設けられているので、図３中に矢印で示すように、フィルタ４０から流出した排気は、上流側ケーシング３０の中心軸線から排気流出口３０ａ側に偏って流動する。
【００３４】
このとき、尿素水インジェクタ４６から尿素水が噴射されると、噴射された尿素水は、フィルタ４０から流出して整流体３０ｂ内に流入した排気の熱によって加水分解し、アンモニアが生成される。生成されたアンモニアは、下流側ケーシング３４内のＳＣＲ触媒４２に供給され、前述したようにＳＣＲ触媒４０によるＮＯｘの選択還元に還元剤として使用される。
【００３５】
フィルタ４０から流出して整流体３０ｂ内に流入する排気の温度を検出する排気温センサ４８は、図２に示されるように、上流側ケーシング３０への接続部分における排気流出口３０ａの中心軸線と上流側ケーシング３０の中心軸線とを含む仮想平面Ｐ１と、上流側ケーシング３０の側部周壁との２つの交線のうち、排気流出口３０ａ側の交線上に配設されている。そして、この交線上において排気温センサ４８は、図３に示されるように、上流側ケーシング３０内の排気の流動方向でフィルタ４０の下流側となると共に、排気流出口３０ａ及び尿素水インジェクタ４６の上流側となる位置に配置されている。
【００３６】
上述したように、フィルタ４０から流出した排気は、図３中に矢印で示すように上流側ケーシング３０の中心軸線から排気流出口３０ａ側に偏って流動するが、排気温センサ４８は、このように排気の流動が偏る方向に配置されているので、比較的多くの排気に接することができる。従って、フィルタ４０から流出して整流体３０ｂ内に流入する排気の温度を精度良く検出することが可能となる。
【００３７】
本実施形態において排気温センサ４８の検出値は、前述したように、フィルタ４０の強制再生制御及び尿素水インジェクタ４６の尿素水供給制御に用いられる。フィルタ４０の強制再生制御においては、このような精度の高い排気温センサ４８の検出値を用いることにより、フィルタ４０の再生を適正に行って、フィルタ４０によるパティキュレートの捕集機能を良好に維持することが可能となる。また、尿素水インジェクタ４６の尿素水供給制御においては、このような精度の高い排気温センサ４８の検出値を用いることにより、
尿素水の供給量を精度良く制御することが可能となり、アンモニアスリップの発生を防止しながら、ＳＣＲ触媒４２の排気浄化効率を良好に維持することが可能となる。
【００３８】
また、排気温センサ４８は、上流側ケーシング３０内の排気の流動方向で尿素水インジェクタ４６の上流側となる位置に配置されているので、尿素水インジェクタ４６から尿素水が噴射供給される前の排気の温度を検出することにより、排気中に噴射供給された尿素水の影響を受けることなく、精度良く排気温度を検出することが可能となる。従って、尿素水の供給量を一層精度良く制御することが可能となり、アンモニアスリップの発生を防止しながら、ＳＣＲ触媒４２の排気浄化効率を良好に維持することが可能となる。更に、尿素水インジェクタ４６から噴射供給された尿素水が付着することによる排気温センサ４８の劣化や検出機能の低下も良好に防止することができる。
【００３９】
なお本実施形態では、図２に示されるように、上流側ケーシング３０への接続部分における排気流出口３０ａの中心軸線と上流側ケーシング３０の中心軸線とを含む仮想平面Ｐ１と、上流側ケーシング３０の側部周壁との２つの交線のうち、排気流出口３０ａ側の交線上に排気温センサ４８を配設したが、上流側ケーシング３０の側部周壁における周方向の排気温センサ４８の配置はこれに限られるものではない。即ち、上流側ケーシング３０の側部周壁を周方向に、排気流出口３０ａの側に位置する流出口側領域Ａと、排気流出口３０ａの側とは反対側に位置する反流出口側領域Ｂとの２つの領域に分割したときに、流出口側領域Ａに設けるようにすれば、排気温センサ４８が比較的多くの排気に接するようにすることができる。
【００４０】
具体的には、図２において、上流側ケーシング３０の中心軸線を含むと共に仮想平面Ｐ１と直交する仮想平面Ｐ２によって、上流側ケーシング３０の側部周壁を周方向に２分割したとき、排気流出口３０ａの側に位置する側部周壁の部分が占める領域が流出口側領域Ａとなり、排気流出口３０ａの側とは反対側に位置する側部周壁の部分が占める領域が反流出口側領域Ｂとなる。フィルタ４０を流出した排気は、図３に示されるように、排気流出口３０ａの側、即ち流出口側領域Ａの側に偏って流動するので、流出口側領域Ａに排気温センサ４８を配置することにより、排気温センサ４８が比較的多くの排気に接するようになる。この結果、排気温センサ４８によって精度良く排気温度を検出することが可能となる。
【００４１】
なお、流出口側領域Ａ内のいずれかの位置に排気温センサ４８を設ける際にも、上流側ケーシング３０内の排気の流動方向でフィルタ４０の下流側となると共に、排気流出口３０ａ及び尿素水インジェクタ４６の上流側となる位置に排気温センサ４８を配置することにより、尿素水インジェクタ４６から排気中に噴射供給された尿素水の影響を受けることなく、精度良く排気温度を検出することが可能となる。
【００４２】
以上で本発明の一実施形態に係る排気浄化装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、排気温センサ４８の検出値を、フィルタ４０の強制再生制御及び尿素水インジェクタ４６の尿素水供給制御に用いるようにしたが、排気温センサ４８の検出値の用途は、これらに限定されるものではない。即ち、排気温度の情報を必要とする様々な制御に排気温センサ４８の検出値を用いることが可能であり、上述したように排気温センサ４８で精度良く排気温度を検出することにより、排気温センサ４８の検出値を用いた制御の精度を良好に維持することが可能となる。
【００４３】
また、上記実施形態では、上流側ケーシング３０内に本発明の第１排気浄化手段として前段酸化触媒３８及びフィルタ４０を収容し、下流側ケーシング３４内に本発明の第２排気浄化手段としてＳＣＲ触媒４２及び後段酸化触媒４４を収容したが、第１及び第２排気浄化手段は、これらに限定されるものではなく、必要に応じて様々な排気浄化手段を用いることが可能である。
【００４４】
また、上記実施形態では、排気流出口３０ａから延びる整流体３０ｂを設けるようにしたが、整流体３０ｂの形態はこれに限定されるものではない。例えば、上流側ケーシング３０の側部周壁に達することなく上流側ケーシング３０内の途中まで、整流体３０ｂを排気流出口３０ａから延設するようにしてもよいし、整流体３０ｂを全て省略するようにしてもよい。更に、整流体３０ｂに形成される連通孔３０ｃについても、その形状、配置、数などについては必要に応じて変更することが可能である。
【００４５】
また、上記実施形態では、上流側ケーシング３０の側部周壁から外方に突出するように排気流出口３０ａを設け、連通路３２を排気流出口３０ａに接続するようにしたが、上流側ケーシング３０の側部周壁自体に開口する排気流出口を形成し、連通路３２を直接上流側ケーシング３０に接続するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、上流側ケーシング３０と下流側ケーシング３４とを連通路３２によって連通するように排気後処理装置２８を構成したが、上流側ケーシング３０と下流側ケーシング３４と隣接させ、上流側ケーシング３０の排気流出口３０ａの端部を直接下流側ケーシング３４に接続するようにしてもよい。更に、上流側ケーシング３０の側部周壁から外方に突出する排気流出口３０ａを省略し、上流側ケーシング３０の側部周壁自体に開口する排気流出口を介し、上流側ケーシング３０と下流側ケーシング３４とを直接連通するようにしてもよい。
【００４６】
更に、上記実施形態では、エンジン１を４気筒のディーゼルエンジンとしたが、エンジン１の気筒数及び形式はこれに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置が適用されたエンジンの全体構成図である。
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図２中の仮想平面Ｐ１に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジン
３０  上流側ケーシング
３０ａ  排気流出口
３４  下流側ケーシング
３８  前段酸化触媒（第１排気浄化手段）
４０  パティキュレートフィルタ（第１排気浄化手段）
４２  アンモニア選択還元型ＮＯｘ触媒（第２排気浄化手段）
４４  後段酸化触媒（第２排気浄化手段）
４６  尿素水インジェクタ
４８  排気温センサ
【図１】
0005569667.tif 000002
【図２】
0005569667.tif 000003
【図３】
0005569667.tif 000004