(57)【要約】【課題】排気ガス浄化装置２７を搭載するエンジン１若しくは車体ごとに、ＳＣＲケース２９の配置や尿素水を噴射する制御等の仕様を設定してマッチングさせる手間を省略できるようにする。【解決手段】本願発明の排気ガス浄化装置２７は、エンジン１から排出した排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦケース２８と、排気ガス中の窒素酸化物を除去するＳＣＲケース２９とを備える。エンジン１の排気経路に、排気上流側からＤＰＦケース２８、ＳＣＲケース２９の順に配置する。ＤＰＦケース２８とＳＣＲケース２９との間に尿素水混合ケース１０５を配置し、尿素水混合ケース１０５の内部空間を尿素水混合室７３に構成する。尿素水混合ケース１０５に、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサ８０と、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体７６とを設けることによって、尿素水混合ケース１０５を規格化する。【選択図】図４
2014190205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出した排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦケースと、排気ガス中の窒素酸化物を除去するＳＣＲケースとを備え、前記エンジンの排気経路に、排気上流側から前記ＤＰＦケース、前記ＳＣＲケースの順に配置する排気ガス浄化装置において、
前記ＤＰＦケースと前記ＳＣＲケースとの間に尿素水混合ケースを配置し、
前記尿素水混合ケースの内部空間を尿素水混合室に構成し、
前記尿素水混合ケースに、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサと、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体とを設けることによって、前記尿素水混合ケースを規格化している、
排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記尿素水混合ケースの排気ガス取入れ側に前記ＮＯｘセンサを配置し、前記排気ガス中の窒素酸化物濃度と前記窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量との関係を示す汎用噴射量マップと、前記ＮＯｘセンサの検出情報とに基づき、前記尿素水噴射体からの尿素水噴射量を調節する尿素水噴射制御を実行するように構成している、
請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記尿素水混合ケースの排気ガス出口部に、排気ガスと尿素水とを混合させる混合体を配置し、前記混合体を介して前記尿素水混合ケースから排気ガスと尿素水との混合ガスを排出するように構成している、
請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）から排出した排気ガス中の粒子状物質及び窒素酸化物を除去する排気ガス浄化装置（後処理装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の排気経路中に、排気ガス浄化装置として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、選択還元型触媒を内蔵したケース（以下、ＳＣＲケースという）とを設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースとに排気ガスを導入して、エンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７４４２０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１５０５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７７２３３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１〜３の技術では、ＤＰＦケースとＳＣＲケースとをパイプ配管によって接続している。そして、両ケースの間のパイプ配管に、還元剤としての尿素水を噴射する尿素水噴射ノズルを設けている。ＳＣＲケースでの選択接触還元を効率よく実行するには、ＳＣＲケース内の選択還元型触媒に対して尿素水（加水分解後のアンモニア）をできるだけ均一な分布状態で供給する必要がある。この場合、尿素水噴射ノズル付きのパイプ配管は、尿素水を分散させて排気ガスと適正に混合できるだけの長さに形成しなければならないから、排気経路が長くなって排気ガス浄化装置として大型化するという問題がある。しかも、排気経路が長くなると、排気経路中での放熱による熱損失の増大を引き起こすから、ＳＣＲケース内の選択還元型触媒の活性が低下したり、ＳＣＲケースに至るまでに尿素が結晶化してパイプ配管内に結晶塊が溜まったりするという問題も招来する。また、特許文献１〜３の技術では、排気ガス浄化装置を搭載するエンジン若しくは車体ごとに、ＳＣＲケースの配置や尿素水を噴射する制御等の仕様を設定してマッチングさせる必要があるといった問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明は、以上のような現状を検討して改善を施した排気ガス浄化装置を提供しようとするものである。
【０００６】
請求項１の発明は、エンジンから排出した排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦケースと、排気ガス中の窒素酸化物を除去するＳＣＲケースとを備え、前記エンジンの排気経路に、排気上流側から前記ＤＰＦケース、前記ＳＣＲケースの順に配置する排気ガス浄化装置において、前記ＤＰＦケースと前記ＳＣＲケースとの間に尿素水混合ケースを配置し、前記尿素水混合ケースの内部空間を尿素水混合室に構成し、前記尿素水混合ケースに、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサと、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体とを設けることによって、前記尿素水混合ケースを規格化しているというものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、前記尿素水混合ケースの排気ガス取入れ側に前記ＮＯｘセンサを配置し、前記排気ガス中の窒素酸化物濃度と前記窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量との関係を示す汎用噴射量マップと、前記ＮＯｘセンサの検出情報とに基づき、前記尿素水噴射体からの尿素水噴射量を調節する尿素水噴射制御を実行するように構成しているというものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置において、前記尿素水混合ケースの排気ガス出口部に、排気ガスと尿素水とを混合させる混合体を配置し、前記混合体を介して前記尿素水混合ケースから排気ガスと尿素水との混合ガスを排出するように構成しているというものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によると、エンジンから排出した排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦケースと、排気ガス中の窒素酸化物を除去するＳＣＲケースとを備え、前記エンジンの排気経路に、排気上流側から前記ＤＰＦケース、前記ＳＣＲケースの順に配置する排気ガス浄化装置において、前記ＤＰＦケースと前記ＳＣＲケースとの間に尿素水混合ケースを配置し、前記尿素水混合ケースの内部空間を尿素水混合室に構成し、前記尿素水混合ケースに、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサと、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体とを設けることによって、前記尿素水混合ケースを規格化しているから、前記ＤＰＦケースや前記ＳＣＲケースに対する前記尿素水混合ケースの相対位置（管路長さ、圧力損失、温度低下量等）を規定して、前記排気ガス浄化装置を搭載するエンジンや車体に依らず、前記尿素水混合ケースを共通構造のものにできる。従って、前記尿素水混合ケースの配置や尿素水を噴射する制御等の仕様を個別に設定してマッチングさせなくて済むから、設計工数を大幅に低減できる。多種の部品（制御マップ等）の管理が不要になり、製造コストの低減を図れる。
【００１０】
請求項２の発明によると、前記尿素水混合ケースの排気ガス取入れ側に前記ＮＯｘセンサを配置し、前記排気ガス中の窒素酸化物濃度と前記窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量との関係を示す汎用噴射量マップと、前記ＮＯｘセンサの検出情報とに基づき、前記尿素水噴射体からの尿素水噴射量を調節する尿素水噴射制御を実行するように構成しているから、尿素水噴射制御のマッチング工数、すなわち派生機種に対する尿素水噴射制御の設計工数を低減できる。
【００１１】
請求項３の発明によると、前記尿素水混合ケースの排気ガス出口部に、排気ガスと尿素水とを混合させる混合体を配置し、前記混合体を介して前記尿素水混合ケースから排気ガスと尿素水との混合ガスを排出するように構成しているので、前記混合体によって尿素水を更に微粒化した上で、排気ガスと尿素水とをできるだけ均一に混合することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態を示すディーゼルエンジンの正面図である。
【図２】ディーゼルエンジンの背面図である。
【図３】ディーゼルエンジンの平面図である。
【図４】ＤＰＦケースの内部構造を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面（図１〜図４）に基づいて説明する。
【００１４】
まず始めに、図１〜図３を参照しながら、ディーゼルエンジン１（以下、単にエンジンという）の全体構造について説明する。図１〜図７に示す如く、エンジン１のシリンダヘッド２の一側面には吸気マニホールド３が配置されている。シリンダヘッド２は、エンジン出力軸４（クランク軸）とピストン（図示省略）が内蔵されたシリンダブロック５に上載されている。シリンダヘッド２の他側面に排気マニホールド６が配置されている。シリンダブロック５の前面と後面からエンジン出力軸４の前端と後端とを突出させている。
【００１５】
図１〜図３に示す如く、シリンダブロック５の後面にフライホイールハウジング８を固着している。フライホイールハウジング８内にフライホイール９を設ける。エンジン出力軸４の後端側にフライホイール９を軸支させている。フライホイール９を介してエンジン１の動力を取り出すように構成している。さらに、シリンダブロック５の下面にはオイルパン１１が配置されている。
【００１６】
図１及び図３に示すように、吸気マニホールド３には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置１５（ＥＧＲ）を配置する。吸気マニホールド３にエアクリーナ１６を連結する。エアクリーナ１６にて除塵及び浄化された外部空気は、吸気マニホールド３に送られ、エンジン１の各気筒に供給されるように構成している。
【００１７】
上記の構成において、エンジン１から排気マニホールド６に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置１５及び吸気マニホールド３を介して、エンジン１の各気筒に還流されることによって、エンジン１の燃焼温度が低下し、エンジン１からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、且つ、エンジン１の燃費が向上される。
【００１８】
なお、シリンダブロック５内とラジエータ（図示省略）に冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備える。エンジン１の冷却ファン２４設置側に冷却水ポンプ２１を配置している。冷却ファン２１の側方には、エンジン１の動力で発電する発電機としてのオルタネータ２５を配置している。エンジン出力軸４にＶベルト２２等を介して冷却水ポンプ２１、冷却ファン２４及びオルタネータ２５を連結し、冷却水ポンプ２１、冷却ファン２４及びオルタネータ２５を駆動する。冷却水ポンプ２１から、排気ガス再循環装置１５のＥＧＲクーラ１８を介して、シリンダブロック５内に冷却水を送り込む一方、冷却ファン２４からの冷却風によってエンジン１を冷却するように構成している。
【００１９】
図１〜図３に示す如く、エンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置２７として、排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）であるＤＰＦケース２８と、排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムであるＳＣＲケース２９とを備える。図３のように、ＤＰＦケース２８には、二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する白金等のディーゼル酸化触媒３０と、捕集した粒子状物質（ＰＭ）を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ３１とを内蔵している。ＳＣＲケース２９には、選択還元型触媒としてのＳＣＲ触媒３２と、未反応のままＳＣＲ触媒３２を通過したアンモニアを除去するスリップ触媒３３とを内蔵している。
【００２０】
エンジン１の各気筒から排気マニホールド６に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置２７等を経由して外部に放出される。排気ガス浄化装置２７によって、エンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、粒子状物質（ＰＭ）並びに窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するように構成している。
【００２１】
ＤＰＦケース２８とＳＣＲケース２９とは、平面視でエンジン出力軸４と直交する水平方向に長く延びた略円筒形状に形成している。ＤＰＦケース２８の長手方向一端側には、排気ガスを取り入れるＤＰＦ入口管３４を設けている。ＤＰＦケース２８の長手方向他端側には、排気ガスを排出するＤＰＦ出口管３５を連結している。ＳＣＲケース２９の長手方向一端側には、排気ガスを取り入れるＳＣＲ入口管３６を連結している。ＳＣＲケース２９の長手方向他端側には、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管３７を設けている。
【００２２】
また、排気マニホールド６の排気ガス出口部に、エンジン１に空気を強制的に送り込む過給機３８を配置している。排気マニホールド６に過給機３８を介してＤＰＦ入口管３４を連通接続し、エンジン１の排気ガスをＤＰＦケース２８内に導入する。ＤＰＦケース２８とＳＣＲケース２９との間には、内部空間を尿素水混合室７３に構成した尿素水混合ケース１０５を配置している。尿素水混合ケース１０５も、ＤＰＦケース２８及びＳＣＲケース２９と同様に、平面視でエンジン出力軸４と直交する水平方向に長く延びた略円筒形状に形成している。尿素水混合ケース１０５の長手方向一端側には、排気ガスを取り入れる混合入口管１０６を設けている。尿素水混合ケース１０５の長手方向他端側には、排気ガスを排出する混合出口管１０７を設けている。ＤＰＦ出口管３５に伸縮排気管７２を介して混合入口管１０６を連通接続し、ＤＰＦケース２８の排気ガスを尿素水混合ケース１０５内に導入する。また、混合出口管１０７にはＳＣＲ入口管３６を連通接続し、尿素水混合ケース１０５の排気ガスをＳＣＲケース２９内に導入するように構成している。
【００２３】
図１に示すように、エンジン１の各気筒に対応するインジェクタ群（図示省略）に、燃料タンク（図示省略）を接続する燃料ポンプ４２とコモンレール４３とを備える。シリンダヘッド２の吸気マニホールド３設置側にコモンレール４３と燃料フィルタ４４とを配置し、吸気マニホールド３下方のシリンダブロック５に燃料ポンプ４２を配置している。なお、各インジェクタは電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。燃料タンク（図示省略）内の燃料が燃料フィルタ４４を介して燃料ポンプ４２に吸い込まれる一方、燃料ポンプ４２の吐出側にコモンレール４３を接続し、円筒状のコモンレール４３をエンジン１の各インジェクタにそれぞれ接続している。
【００２４】
上記の構成により、燃料タンクの燃料を燃料ポンプ４２によってコモンレール４３に圧送して、高圧の燃料をコモンレール４３に蓄えると共に、各インジェクタの燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール４３内の高圧の燃料がエンジン１の各気筒に噴射される。すなわち、各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。従って、エンジン１から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。
【００２５】
次に、図１〜図３を参照して、排気ガス浄化装置２７の取付け構造を説明する。ＤＰＦケース２８のＤＰＦ入口管３４側を支持する第１支持脚体８１と、ＤＰＦケース２８のＤＰＦ出口管３５側を支持する第２支持脚体８２を備える。シリンダヘッド２の側面のうち排気マニホールド６配置側の側面に第１支持脚体８１の下端側を締結し、シリンダヘッド２の一側面に第１支持脚体８１を立設させる。第１支持脚体８１の上端側にＤＰＦケース２８のＤＰＦ入口管３４側を締結バンド８６によって着脱可能に固着する。
【００２６】
また、シリンダヘッド２の側面のうち吸気マニホールド３配置側の側面及び冷却水ポンプ２１配置側の側面に、第２支持脚体８２の下端側を締結し、シリンダヘッド２の他側面に第２支持脚体８２を立設させる。第２支持脚体８２の上端側にＤＰＦケース２８のＤＰＦ出口管３５側を締結する。すなわち、シリンダヘッド２の相対向する側面に、第１支持脚体８１と第２支持脚体８２とを立設させ、シリンダヘッド２を跨ぐ姿勢にＤＰＦケース２８を支持する。エンジン出力軸４と交差する水平横方向に円筒状のＤＰＦケース２８の長手方向（排気ガス移動方向）を向けるように構成している。
【００２７】
一方、図１及び図２に示す如く、冷却ファン２４に対向させて配置するラジエータ９０を備える。エンジン１を搭載する走行機体５６の上面側に、機体フレーム９１を立設させる。機体フレーム９１に、ラジエータ９０と風洞板体９２とを支持させる。風洞板体９２によって冷却ファン２４を覆い、ラジエータ９０を介して冷却ファン２４が外気を吸い込み、冷却ファン２４からエンジン１各部に冷却風を供給すると共に、エンジン１の各部とラジエータ９０に冷却水ポンプ２１にて冷却水を循環させ、エンジン１を冷却するように構成している。
【００２８】
また、図１及び図２に示す如く、ＳＣＲケース２９の長手方向一端面に、下向きに延びるＳＣＲ支持脚体９３を締結し、機体フレーム９１にＳＣＲ支持脚体９３の下端側を締結する。冷却ファン２４の略直上にＳＣＲケース２９を配置する。冷却ファン２４の上面側とＳＣＲケース２９の下面側との間に、シュラウドである風洞板体９２を介在させる。風洞板体９２の最上端部よりも、第１支持脚体８１及び第２支持脚体８２の上端部を高位置に設けることによって、風洞板体９２の最上端部よりもＤＰＦケース２８を高位置に支持させると共に、機体フレーム９１及びＳＣＲ支持脚体９３を介して、ＤＰＦケース２８よりもＳＣＲケース２９をさらに高位置に支持させるように構成している。
【００２９】
風洞板体９２にて形成されるエンジン１の冷却ファン２４風路よりも、ＤＰＦケース２８とＳＣＲケース２９とを高位置に配置し、ＤＰＦケース２８よりも更に高位置にＳＣＲケース２９を配置している。すなわち、エンジン１の風洞板体９２（冷却ファン用シュラウド）上面よりも高位置にＤＰＦケース２８とＳＣＲケース２９とが配置され、冷却ファン２４の直上にＳＣＲケース２９が配置される。
【００３０】
従って、ケースブラケットとしての第１支持脚体８１及び第２支持脚体８２のエンジン冷却風ガイド作用にて、エンジン１の上面側に冷却ファン２４からの冷却風が移動案内される。なお、図１のように、ＤＰＦケース２８と風洞板体９２の間に冷却風ガイド体９５を設け、風洞板体９２側からエンジン１の上面側に向けて、冷却風ガイド体９５の案内にて、冷却ファン２４からの冷却風が移動するように構成できる。
【００３１】
図１〜図４を参照して、エンジン１の排気ガスの排出構造を説明する。図１〜図３に示す如く、過給機３８の排気ガス出口管７０に可撓性耐熱ゴム製のガス排出管７１の一端側を連結し、ＤＰＦ入口管３４にガス排出管７１の他端側を連結し、過給機３８にガス排出管７１を介してＤＰＦケース２８を連通させ、過給機３８からＤＰＦケース２８に排気マニホールド６の排気ガスを移動させるように構成している。
【００３２】
また、ＤＰＦ出口管３５に伸縮排気管７２の一端側を連結し、伸縮排気管７２の他端側に混合入口管１０６を連結している。そして、尿素水混合ケース１０５の混合出口管１０７にＳＣＲ入口管３６を連結している。すなわち、伸縮排気管７２を介してＤＰＦ出口管３５に混合入口管１０６を連通接続させる一方、混合出口管１０７にＳＣＲ入口管３６を連通接続させ、尿素水混合ケース１０５を介してＤＰＦケース２８にＳＣＲケース２９を連通させ、ＤＰＦケース２８から尿素水混合ケース１０５経由でＳＣＲケース２９に排気ガスを移動させるように構成している。
【００３３】
図４に示すように、ＤＰＦケース２８は排気ガス中の粒子状物質を物理的に捕集するためのものであり、耐熱金属材料製で円筒形状に形成している。ＤＰＦケース２８内部には、ディーゼル酸化触媒３０とスートフィルタ３１とを直列に並べて収容している。ディーゼル酸化触媒３０及びスートフィルタ３１がガス浄化体を構成している。ＤＰＦケース２８内部では、ディーゼル酸化触媒３０を排気上流側に、スートフィルタ３１を排気下流側に位置させており、エンジン１からの排気ガスは、ＤＰＦケース２８内をディーゼル酸化触媒３０からスートフィルタ３１に向けて流通する。
【００３４】
図４に示す如く、尿素水を貯蔵する尿素水タンク７５と、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体としての尿素水噴射ノズル７６と、尿素水タンク７５の尿素水を尿素水噴射ノズル７６に圧送する尿素水噴射ポンプ７７と、尿素水噴射ポンプ７７を駆動させる電動モータ７９と、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサ８０とを備える。電動モータ７９の駆動量を制御することによって、尿素水噴射ポンプ７７からの尿素水供給量を調節し、尿素水噴射ノズル７６からの尿素水噴射量を調節する。ＮＯｘセンサ８０と尿素水噴射ノズル７６とは尿素水混合ケース１０５に設けている。ＮＯｘセンサ８０と尿素水噴射ノズル７６とを尿素水混合ケース１０５に設けることによって、尿素水混合ケース１０５を規格化している。尿素水混合ケース１０５の外周側に、ノズル支持部９７とセンサボス部９８とを設けている。ノズル支持部９７に尿素水噴射ノズル７６を貫通させ、ノズル支持部９７に尿素水噴射ノズル７６を支持させる。尿素水噴射ノズル７６の先端側は後述するミキサー１０１に向けていて、尿素水噴射ノズル７６からミキサー１０１に向けて尿素水を噴射するように構成している。尿素水混合ケース１０５の排気ガス取入れ側の外周部にセンサボス部９８を設けている。センサボス部９８にはＮＯｘセンサ８０を貫通させ、センサボス部９８にＮＯｘセンサ８０を支持させる。尿素水混合室７３内にＮＯｘセンサ８０の検出部分を突入させている。従って、尿素水混合ケース１０５の排気ガス取入れ側にＮＯｘセンサ８０が位置している。
【００３５】
尿素水混合ケース２８（尿素水混合室７３）の排気ガス出口部７４に混合出口管１０７の排気ガス取入れ側を連結している。尿素水混合室７３は排気ガス出口部７４を介して混合出口管１０７に連通している。ＤＰＦケース２８の排気ガス出口部７４には、尿素水を排気ガス中に均一に分散及び混合させる混合体としてのミキサー１０１を設けている。ミキサー１０１は、例えばフィン形状や格子形状、若しくは複数の分散板を組み合わせた形状に形成している。尿素水噴射ノズル７６から噴射した尿素水や排気ガスがミキサー１０１に衝突することによって、尿素水を更に微粒化したり、排気ガスと尿素水とをできるだけ均一に混合したりできる。
【００３６】
図４に示すように、ＳＣＲケース２９は排気ガス中の窒素酸化物を除去するためのものであり、耐熱金属材料製で円筒形状に形成している。ＳＣＲケース２９内部には、排気ガス中の窒素酸化物の還元を促進させるＳＣＲ触媒３２と、余分に供給された尿素水（加水分解後のアンモニア）の酸化処理を促進させるスリップ触媒３３とを直列に並べて収容している。ＳＣＲケース２９内部では、ＳＣＲ触媒３２を排気上流側に、スリップ触媒３３を排気下流側に位置させている。エンジン１からの排気ガスは、ＳＣＲケース２９内をＳＣＲ触媒３２からスリップ触媒３３に向けて流通する。各触媒３２，３３は、多孔質な（ろ過可能な）隔壁にて区画された多数個のセルからなるハニカム構造になっており、例えばアルミナ、ジルコニア、バナジア／チタニア又はゼオライト等の触媒金属を有している。
【００３７】
図４に示すように、尿素水噴射ノズル７６からの尿素水噴射量を調節する尿素水噴射制御を実行可能なコントローラ１１０を備える。詳細は図示しないが、コントローラ１１０は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵの他、制御プログラムやデータを記憶させるＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるＲＡＭ、ＣＡＮコントローラ及び入出力インターフェイス等を備える。コントローラ１１０の入力側にはＮＯｘセンサ８０を接続している。コントローラ１１０の出力側には電動モータ７９（駆動回路部）を接続している。コントローラ１１０のＥＥＰＲＯＭには、排気ガス中の窒素酸化物濃度と窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量との関係を示す汎用噴射量マップＭを予め記憶させている。当該汎用噴射量マップＭは実験等によって求められる。この場合、コントローラ１１０は、ＮＯｘセンサ８０の検出情報と汎用噴射量マップＭとから、窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量を演算し、当該求められた噴射量の尿素水を尿素水噴射ノズル７６から適宜時間内に噴射するように電動モータ７９を駆動させ、尿素水噴射ポンプ７７の作動量を調節している。
【００３８】
上記の構成により、尿素水タンク７５内の尿素水が尿素水噴射ポンプ７７から尿素水噴射ノズル７６に圧送され、尿素水噴射ノズル７６から尿素水が尿素水混合室７３内に噴射され、尿素水混合室７３の内部で、エンジン１からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル７６からの尿素水が混合される。排気ガスに混合された尿素水は加水分解してアンモニアを生成する。排気ガスが尿素水混合室７３から排気ガス出口部７４を介してＤＰＦ出口管３５に移動する際は、ミキサー１０１によって尿素水が更に微粒化され、排気ガスと尿素水（加水分解後のアンモニア）とができるだけ均一に混合される。排気ガスとアンモニアとの混合ガスがＳＣＲケース２９（ＳＣＲ触媒３２、スリップ触媒３３）を通過して、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が低減され、ＳＣＲ出口管３７から外部に放出される。
【００３９】
上記の記載並びに図４から明らかなように、エンジン１から排出した排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦケース２８と、排気ガス中の窒素酸化物を除去するＳＣＲケース２９とを備え、前記エンジン１の排気経路に、排気上流側から前記ＤＰＦケース２８、前記ＳＣＲケース２９の順に配置する排気ガス浄化装置２７において、前記ＤＰＦケース２８と前記ＳＣＲケース２９との間に尿素水混合ケース１０５を配置し、前記尿素水混合ケース１０５の内部空間を尿素水混合室７３に構成し、前記尿素水混合ケース１０５に、排気ガス中の窒素酸化物濃度を検出するＮＯｘセンサ８０と、排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射体７６とを設けることによって、前記尿素水混合ケース１０５を規格化しているから、前記ＤＰＦケース２８や前記ＳＣＲケース２９に対する前記尿素水混合ケース１０５の相対位置（管路長さ、圧力損失、温度低下量等）を規定して、前記排気ガス浄化装置２７を搭載するエンジン１や車体に依らず、前記尿素水混合ケース１０５を共通構造のものにできる。従って、前記尿素水混合ケース１０５の配置や尿素水を噴射する制御等の仕様を個別に設定してマッチングさせなくて済むから、設計工数を大幅に低減できる。多種の部品（制御マップ等）の管理が不要になり、製造コストの低減を図れる。
【００４０】
また、前記尿素水混合ケース１０５の排気ガス取入れ側に前記ＮＯｘセンサ８０を配置し、前記排気ガス中の窒素酸化物濃度と前記窒素酸化物の還元に必要な尿素水噴射量との関係を示す汎用噴射量マップＭと、前記ＮＯｘセンサ８０の検出情報とに基づき、前記尿素水噴射体７６からの尿素水噴射量を調節する尿素水噴射制御を実行するように構成しているから、尿素水噴射制御のマッチング工数、すなわち派生機種に対する尿素水噴射制御の設計工数を低減できる。
【００４１】
更に、前記尿素水混合ケース１０５の排気ガス出口部７４に、排気ガスと尿素水とを混合させる混合体１０１を配置し、前記混合体１０１を介して前記尿素水混合ケース１０５から排気ガスと尿素水との混合ガスを排出するように構成しているので、前記混合体１０１によって尿素水を更に微粒化した上で、排気ガスと尿素水とをできるだけ均一に混合することが可能になる。前記ＳＣＲケース２９に至るまでの排気経路中で、尿素の結晶塊が生成するおそれも低減できる。
【００４２】
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。その他各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｍ  汎用噴射量マップ
１  エンジン
２７  排気ガス浄化装置
２８  ＤＰＦケース
２９  ＳＣＲケース
７３  尿素水混合室
７４  排気ガス出口部
７６  尿素水噴射ノズル（尿素水噴射体）
８０  ＮＯｘセンサ
１０１  ミキサー
１０５  尿素水混合ケース
【図１】
2014190205.tif 000003
【図２】
2014190205.tif 000004
【図３】
2014190205.tif 000005
【図４】
2014190205.tif 000006