(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＰＦの再生効率を高めることができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供すること。【解決手段】ＤＰＦケース１の排気上流側にＤＯＣ２を収容し、排気下流側にＤＰＦ３を収容したディーゼルエンジンの排気処理装置において、ＤＰＦケース１の排気上流端開口部５に蓋４を取り外し可能に取り付け、この蓋４を取り外すことにより、ＤＯＣ２の排気上流側に位置するＤＰＦケース１の排気上流端開口部５を開口できるようにし、ＤＯＣ２とＤＰＦ３との間に形成される排気受け渡し空間６の周壁６ａに沿って断熱材７を配置した。ＤＰＦ３の排気上流側に形成される排気入口空間８の周壁を排気入口側連結部で分離可能に連結し、この排気入口側連結部の分離により、ＤＰＦ３の排気上流側に位置するＤＰＦケース１の排気入口側開口部を開口できるようにしてもよい。【選択図】図１
2011208571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＰＦケース(１)の排気上流側にＤＯＣ(２)を収容し、排気下流側にＤＰＦ(３)を収容したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)に蓋(４)を取り外し可能に取り付け、この蓋(４)を取り外すことにより、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)を開口できるようにし、
ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項２】
ＤＰＦケース(１)の排気上流側にＤＯＣ(２)を収容し、排気下流側にＤＰＦ(３)を収容したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＯＣ(２)の排気上流側に形成される排気入口空間(８)の周壁(８ａ)を排気入口側連結部(８ｂ)で分離可能に連結し、この排気入口側連結部(８ｂ)の分離により、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)を開口できるようにし、
ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＰＦ(３)の排気下流側に形成される排気出口空間(９)の周壁(９ａ)を排気出口側連結部(９ｂ)で分離可能に連結し、この排気出口側連結部(９ｂ)の分離により、ＤＰＦ(３)の排気下流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気出口側開口部(１０)を開口できるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、ＤＰＦの再生効率を高めることができるディーゼルエンジンの排気処理装置に関する。この明細書及び特許請求の範囲で、ＤＯＣはディーゼル酸化触媒、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタ、ＰＭは排気中の粒子状物質を意味する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンの排気処理装置として、ＤＰＦケースの排気上流側にＤＯＣを収容し、排気下流側にＤＰＦを収容したものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の排気処理装置によれば、ＤＰＦでＰＭを捕捉し、ＰＭがある程度堆積すると、燃焼室へのポスト噴射や排気管への燃料噴射等により排気に燃料を混入させ、この燃料をＤＯＣで酸化燃焼させることにより、排気の温度を上昇させ、排気の熱により、ＰＭを焼却除去して、ＤＰＦを再生することができる利点がある。
しかし、この従来技術では、ＤＯＣとＤＰＦとの間に形成される排気受け渡し空間の周壁をＤＰＦ入口側連結部で分離可能に連結しているため、問題がある。
ＤＰＦ入口側連結部を設けるのは、ＤＰＦケースのＤＰＦ入口側開口部を開口し、ＤＰＦをＤＰＦケースに収容したまま、ＤＰＦケースのＤＰＦ入口側開口部から洗浄流体を吸引し、或いは、ＤＰＦケースの排気下流側から洗浄流体を圧送することにより、排気とは逆向きに洗浄流体をＤＰＦに通過させ、ＤＰＦの上流側表面に堆積したアッシュを分離させ、ＤＰＦケースのＤＰＦ入口側開口部から放出するためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６３５９４号公報(図１参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題》  ＤＰＦの再生効率が低い。
ＤＯＣとＤＰＦとの間に形成される排気受け渡し空間の周壁をＤＰＦ入口側連結部で分離可能に連結しているため、排気受け渡し空間の周壁に沿って断熱材を配置することができず、ＤＯＣで昇温させた排気の熱が排気受け渡し空間の周壁から放熱され、排気温度が低下し、ＤＰＦの再生効率が低い。
【０００５】
本発明の課題は、ＤＰＦの再生効率を高めることができるディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、ＤＰＦケース(１)の排気上流側にＤＯＣ(２)を収容し、排気下流側にＤＰＦ(３)を収容したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)に蓋(４)を取り外し可能に取り付け、この蓋(４)を取り外すことにより、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)を開口できるようにし、
図１、図２に例示するように、ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【０００７】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図３に例示するように、ＤＰＦケース(１)の排気上流側にＤＯＣ(２)を収容し、排気下流側にＤＰＦ(３)を収容したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
ＤＯＣ(２)の排気上流側に形成される排気入口空間(８)の周壁(８ａ)を排気入口側連結部(８ｂ)で分離可能に連結し、この排気入口側連結部(８ｂ)の分離により、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)を開口できるようにし、
ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置した、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
【発明の効果】
【０００８】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＰＦの再生効率を高めることができる。
図１、図２に例示するように、ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置したので、ＤＯＣ(２)で昇温させた排気(１６)の熱が排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)から放熱されにくく、排気温度の低下が抑制され、ＤＰＦ(３)の再生効率を高めることができる。
【０００９】
《効果》  ＤＰＦのアッシュの除去も支障無く行うことができる。
図１に例示するように、ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)に蓋(４)を取り外し可能に取り付け、この蓋(４)を取り外すことにより、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)を開口できるようにしたので、ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)を開口し、ＤＰＦ(３)をＤＰＦケース(１)に収容したまま、ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)から洗浄流体(例えば、空気)を吸引し、或いは、ＤＰＦケース(１)の排気下流側から洗浄流体(例えば、空気)を圧送することにより、排気(１６)とは逆向きに洗浄流体をＤＰＦ(３)に通過させ、ＤＰＦ(３)の上流側表面に堆積したアッシュを分離させ、ＤＯＣ(２)を介してＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)からアッシュを放出することができ、ＤＰＦ(３)のアッシュの除去も支障無く行うことができる。
【００１０】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＰＦの再生効率を高めることができる。
図３に例示するように、ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置したので、ＤＯＣ(２)で昇温させた排気(１６)の熱が排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)から放熱されにくく、排気温度の低下が抑制され、ＤＰＦ(２)の再生効率を高めることができる。
【００１１】
《効果》  ＤＰＦのアッシュの除去も支障無く行うことができる。
図３に例示するように、ＤＯＣ(２)の排気上流側に形成される排気入口空間(８)の周壁(８ａ)を排気入口側連結部(８ｂ)で分離可能に連結し、この排気入口側連結部(８ｂ)の分離により、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)を開口できるようにしたので、ＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)を開口し、ＤＰＦ(３)をＤＰＦケース(１)に収容したまま、排気入口側開口部(３７)から洗浄流体(例えば、空気)を吸引し、或いは、ＤＰＦケース(１)の下流側から洗浄流体(例えば、空気)を圧送することにより、排気(１６)とは逆向きに洗浄流体をＤＰＦ(３)に通過させ、ＤＰＦ(３)の上流側表面に堆積したアッシュを分離させ、ＤＯＣ(２)を介してＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)からアッシュを放出することができ、ＤＰＦ(３)のアッシュの除去も支障無く行うことができる。
【００１２】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  ＤＰＦのアッシュ除去効率を高めることができる。
図１または図２に例示するように、ＤＰＦ(３)の排気下流側に形成される排気出口空間(９)の周壁(９ａ)を排気出口側連結部(９ｂ)で分離可能に連結し、この排気出口側連結部(９ｂ)の分離により、ＤＰＦ(３)の排気下流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気下流側開口部(１０)を開口できるようにしたので、ＤＰＦケース(１)の排気出口側開口部(１０)を開口し、洗浄流体を効率よくＤＰＦ(３)に供給でき、ＤＰＦ(３)のアッシュ除去効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の縦断側面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１、図２に示す第１実施形態について説明する。
図１に示すように、ＤＰＦケース(１)の排気上流側にＤＯＣ(２)を収容し、排気下流側にＤＰＦ(３)を収容している。
ＤＰＦケース(１)は、両端を塞いだ円筒形で、板金で構成されている。
ＤＯＣ(２)は、セラミックのハニカム担体で、酸化触媒を担持させ、セル(２ａ)の両端を開口したフロースルー構造で、セル(２ａ)の内部を排気(１６)が通過するようになっている。ＤＯＣ(２)とＤＰＦケース(１)の周壁との間には、断熱性クッション材(１１)を介在させている。
ＤＰＦ(３)は、セラミックのハニカム担体で、隣合うセル(３ａ)の壁を交互に目封じしたウォールフローモノリスである。セル(３ａ)の内部とセル(３ａ)の壁(３ｂ)を排気が通過し、セル(３ａ)の壁(３ｂ)でＰＭを捕捉する。ＤＰＦ(３)とＤＰＦケース(１)の周壁との間には、断熱性クッション材(１２)を介在させている。
これらの断熱性クッション材(１１)(１２)にはいずれもグラスウールを用いている。
【００１５】
図１に示すように、ＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)に蓋(４)を取り外し可能に取り付け、この蓋(４)を取り外すことにより、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)を開口できるようにしている。
ＤＯＣ(２)とＤＰＦ(３)との間に形成される排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿って断熱材(７)を配置している。この断熱材(７)にはグラスウールを用いている。
【００１６】
図１に示すように、蓋(４)とＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)との境界に蓋連結部(４ａ)を分離可能に設け、この蓋連結部(４ａ)を分離することにより、蓋(４)をＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)から取り外せるようにしている。この蓋連結部(４ａ)は蓋(４)に設けた蓋フランジ部(１３)とＤＰＦケース(１)の排気上流端開口部(５)に形成した排気上流端フランジ部(１４)と、これらを締結する蓋取り付け用締結具(１５)で構成されている。蓋取り付け用締結具(１５)はボルトナットである。ＤＰＦケース(１)のＤＯＣ(２)の排気上流側に排気入口空間(８)を設け、この排気入口空間(８)に排気入口パイプ(１７)を挿入し、この排気入口パイプ(１７)の周壁に多数の排気入口孔(１８)を設けている。蓋(４)の表面に沿って断熱材(１９)を配置している。この断熱材(１９)にはグラスウールを用いている。
【００１７】
図１に示すように、ＤＰＦケース(１)のＤＰＦ(３)の排気下流側に形成される排気出口空間(９)の周壁(９ａ)を排気出口側連結部(９ｂ)で分離可能に連結し、この排気出口側連結部(９ｂ)の分離により、ＤＰＦ(３)の排気下流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気出口側開口部(１０)を開口できるようにしている。排気出口空間(９)に排気出口パイプ(３８)を挿入し、この排気出口パイプ(３８)の周壁に多数の排気出口孔(３９)を設けている。
【００１８】
排気出口側連結部(９ｂ)は、ＤＰＦケース(１)のＤＰＦ収容部分の周壁に設けたＤＰＦ側フランジ部(２０)と、ＤＰＦケース(１)の排気出口空間(９)の周壁に設けた排気出口側フランジ部(２１)と、これらを締結する排気出口空間取り付け用締結具(２２)とで構成されている。排気出口空間取り付け用締結具(２２)は、ボルトナットである。排気出口空間(９)の各周壁と端壁に沿って断熱材(１９)を配置している。また、ＤＰＦケース(１)の排気入口空間(８)の周壁、ＤＯＣ収容部分の周壁、ＤＰＦ収容部分の周壁に沿って、断熱材(７)を配置している。この断熱材(７)は、排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に沿わせた断熱材(７)と一連のものである。
【００１９】
排気入口空間(８)の周壁にセンサ取り付けボス(２３)を取り付け、このセンサ取り付けボス(２３)にＤＯＣ入口側排気温度センサ(２４)を取り付けている。排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)にセンサ取り付けボス(２５)を取り付け、このセンサ取り付けボス(２５)にＤＰＦ入口側排気温度センサ(２６)を取り付けている。また、排気受け渡し空間(６)の周壁(６ａ)に配管ボス(２７)を取り付け、この配管ボス(２)にＤＰＦ入口側排気圧導入配管(２８)を取り付けている。排気出口空間(９)の周壁に配管ボス(２９)を取り付け、この配管ボス(２９)にＤＰＦ出口側排気圧導入配管(３０)を取り付けている。ＤＰＦ入口側排気圧導入配管(２８)とＤＰＦ出口側排気圧導入配管(３０)とは、差圧センサ(３１)に接続されている。排気出口空間(９)の周壁にセンサ取り付けボス(３２)を取り付け、このセンサ取り付けボス(３２)にＤＰＦ出口側排気温度センサ(３３)を取り付けている。
図２に示すように、ＤＰＦケース(１)の周壁に沿って配置された断熱材(７)は、各センサ取り付けボス(２３)(２５)(３２)や、各配管ボス(２７)(２９)を避けて配置されている。
【００２０】
ＤＯＣ入口側排気温度センサ(２４)、ＤＰＦ入口側排気温度センサ(２６)、ＤＰＦ出口側排気温度センサ(３３)、差圧センサ(３１)、エンジン目標回転数検出センサ(図外)、エンジン実回転数検出センサ(図外)が、エンジンＥＣＵ(図外)に接続され、このエンジンＥＣＵにコモンレール(図外)のインジェクタの電磁弁(図外)が接続されている
エンジン負荷、エンジン回転数、ＤＯＣ上流側排気温度センサ(２４)による検出排気温度、差圧センサ(３１)によるＤＰＦ(３)の上流と下流の差圧等に基づいて、ＤＰＦ(３)でのＰＭの堆積量を推定し、ＰＭの堆積推定量が所定の再生必要量に至った場合には、エンジンＥＣＵの指令に基づいてＤＰＦ(３)の再生処理を行う。
【００２１】
ＤＰＦ(３)の再生処理は、次の通りである。
ＤＯＣ入口側排気温度センサ(２４)での検出排気温度が所定のＤＯＣ活性化温度に達していない場合には、メイン噴射後のアフター噴射を行い、排気温度をＤＯＣ活性化温度まで上昇させる。排気温度がＤＯＣ活性化温度を越えると、メイン噴射後、アフター噴射よりも遅い時期に行うポスト噴射を行い、排気(１６)に燃料を混入させ、この燃料をＤＯＣ(２)で酸化燃焼させることにより、排気(１６)の温度を上昇させ、排気(１６)の熱により、ＰＭを焼却除去して、ＤＰＦ(３)を再生する。この場合、ＤＰＦ入口側排気温度センサ(２６)での検出排気温度に応じてポスト噴射量を調節する。そして、ＤＰＦ出口側排気温度センサ(３３)での検出排気温度が所定の異常検出温度に達すると、ポスト噴射を停止或いは大幅に減少させる。
【００２２】
図３に示す第２実施形態は、次の点が第１実施形態と相違する。
ＤＯＣ(２)の排気上流側に形成される排気入口空間(８)の周壁(８ａ)を排気入口側連結部(８ｂ)で分離可能に連結し、この排気入口側連結部(８ｂ)の分離により、ＤＯＣ(２)の排気上流側に位置するＤＰＦケース(１)の排気入口側開口部(３７)を開口できるようにしている。
【００２３】
排気入口側連結部(８ｂ)は、排気入口空間(８)の周壁に設けた入口側フランジ部(３４)と、ＤＰＦケース(１)のＤＯＣ収容部分の周壁に設けたＤＯＣ側フランジ部(３５)と、これらを締結する排気入口空間取り付け用締結具(３６)とで構成されている。排気出口空間取り付け用締結具(３６)は、ボルトナットである。
他の構造は、第１実施形態と同じであり、図３中、第１実施形態と同一の要素には、図１、図２と同じ符号を付しておく。
【符号の説明】
【００２４】
(１) ＤＰＦケース
(２) ＤＯＣ
(３) ＤＰＦ
(４) 蓋
(５) 排気上流側開口部
(６) 排気ガス受け渡し空間
(６ａ) 周壁
(７) 断熱材
(８) 排気入口空間
(８ａ) 周壁
(８ｂ) 配置入口連結部
(９) 排気出口空間
(９ａ) 周壁
(９ｂ) 排気出口側連結部
(１０) 排気出口側開口部
(３７) 排気入口側開口部
【図１】
2011208571.tif 000003
【図２】
2011208571.tif 000004
【図３】
2011208571.tif 000005