(57)【要約】【課題】排気浄化装置に還元剤を供給して排気浄化性能の再生処理を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に導入される排気と還元剤とをより確実に混合することにより、より効率的に再生処理を行える技術を提供する。【解決手段】内燃機関から排出された排気が通過する複数の排気管（１９、６９）が、ＤＰＮＲ（６）が備えられた下流気管（５）に接続する構成を有する。また、排気管（１９、６９）は、下流排気管（５）に対し、排気管（１９、６９）の軸と下流排気管（５）の軸とが、交わらず且つ平行でない状態（ねじれの位置となる状態）で接続されている。そして、ＮＯx還元処理の際には、燃料添加弁７によって下流排気管（５）における排気管（１９、６９）の接続部またはその下流に燃料が添加される。【選択図】図３
2008051011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、
前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、
前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記排気通路は、前記接続部における該排気通路の軸が、前記下流側排気通路の軸に対して、ねじれの位置となる状態で接続され、
前記還元剤添加装置は、前記下流側排気通路における前記接続部または前記接続部の下流を通過する排気に還元剤を添加することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記接続部において、少なくとも一部の前記排気通路は、該排気通路の軸が前記下流側排気通路の軸に対して垂直となるように、前記下流側排気通路に接続されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記接続部において、少なくとも一部の前記排気通路は、前記下流側排気通路における排気の流れの下流側に傾斜するように、該下流側排気通路に接続されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記還元剤添加装置は、前記下流側排気通路における接続部の上流側の部分に設けられ、前記下流側排気通路における下流側に向けて還元剤を添加することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
前記排気通路は複数備えられており、
前記複数の排気通路は、前記下流側排気通路の軸方向から見た場合に、前記複数の排気通路から前記下流側排気通路に流入した排気が、前記下流側排気通路の中心に対して同一回転方向に回転するように前記下流側排気通路に接続されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項６】
少なくとも一部の前記排気通路は、前記下流側排気通路に該下流側排気通路の下側から接続されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項７】
前記接続部における少なくとも一部の前記排気通路の前記下流側排気通路への開口部の下流側には、前記還元剤添加装置から供給された還元剤の、前記下流側排気通路の下流から上流への逆流を防止する堰が設けられたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項８】
内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、
前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、
前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
少なくとも一部の前記排気通路は、前記下流側排気通路に該下流側排気通路の下側から接続されたことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項９】
内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、
前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、
前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記接続部における少なくとも一部の前記排気通路の前記下流側排気通路への開口部の下流側には、前記還元剤添加手段から供給された還元剤の、前記下流側排気通路の下流から上流への逆流を防止する堰が設けられたことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気にはＮＯxなどの有害物質が含まれている。これらの有害物質の排出を
低減するために、内燃機関の排気系に、排気中のＮＯxを浄化するＮＯx触媒からなる排気浄化装置を設けることが知られている。この技術において、ＮＯx触媒として例えば吸蔵
還元型ＮＯx触媒を設けた場合には、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたＮＯxを還元する機能により排気中のＮＯxを浄化することができる。
【０００３】
また、この吸蔵還元型ＮＯx触媒においては、吸蔵されたＮＯxの量が増加すると浄化性能が悪化するため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給し、同触媒に吸蔵されたＮＯxを還元放出することが行われる（以下、「ＮＯx還元処理」という。）。さらに、ＮＯx触媒に排気中のＳＯxが吸蔵され、浄化性能が劣化するＳＯx被毒を解消するために、ＮＯx触
媒の床温を上昇させるとともに還元剤を供給する場合もある（以下、「ＳＯx被毒回復処
理」という。）。
【０００４】
一方、内燃機関の排気にはカーボンを主成分とする微粒子物質（ＰＭ：Particulate Matter）が含まれている。これらの微粒子物質の大気への放散を防止するために内燃機関の排気系に微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という。）を設ける技術が知られている。
【０００５】
かかるフィルタにおいては、捕集された微粒子物質の堆積量が増加すると、フィルタの目詰まりによって排気における背圧が上昇し機関性能が低下するので、例えばフィルタまたはフィルタ上流の酸化触媒に還元剤を供給してフィルタの温度を上昇させ、捕集された微粒子物質を酸化除去することとしている（以下、「ＰＭ再生処理」という。）。
【０００６】
ここで、排気に添加された還元剤が、排気と充分に混合されないままＮＯx触媒やフィ
ルタなどの排気浄化装置に導入された場合には、上記したＮＯx還元処理、ＳＯx被毒回復処理、ＰＭ再生処理などの、排気浄化装置における浄化能力の再生処理の効率が悪化する場合がある。その結果、前記再生処理に係る燃費の悪化や、エミッションの悪化が生じるおそれがあった。
【０００７】
また、排気に添加された還元剤が、排気と充分に混合されていないと、例えば還元剤として燃料を用いた場合には、排気通路の下部に燃料が留まり、炭化物が堆積される場合があった。そうすると、排気通路が狭くなることで背圧が上昇し、内燃機関の運転性能や信頼性に影響を及ぼす場合があった。また、その後に排気に添加された燃料が堆積された炭化物に染み込み、排気浄化装置への還元剤の供給の応答が遅れたり、排気浄化装置の浄化能力の再生処理に係る燃費がさらに悪化したりする場合があった。
【０００８】
これに対して、内燃機関の排気通路における還元剤添加装置より下流側に、中心に透孔を有する円板を設け、さらにその円板に傾斜起立した弧状の葉片を形成することで渦流発生装置を構成する技術が提案されている(例えば、特許文献１。)。
【０００９】
しかし、この技術においては、渦流を発生させる部材を排気通路に新たに付加する必要があり、システム全体のコストダウンを妨げる場合があった。また、排気通路の背圧が上
昇し、内燃機関の運転性能に影響を及ぼすおそれがあった。
【特許文献１】特開平１１−１６６４１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３６６１号公報
【特許文献３】特開平９−１７３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的とするところは、ＮＯx触媒やフィルタなどの排気浄化装置に還元剤を供
給して排気浄化能力の再生処理を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に導入される排気と還元剤とをより確実に混合することにより、より確実にまたはより効率的に再生処理を実行できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関から排出された排気が通過する一または複数の排気通路が、排気浄化装置が備えられた下流側排気通路に接続する構成を有する排気浄化システムであって、前記排気通路は前記下流側排気通路に対し、前記排気通路の軸と前記下流側排気通路の軸とが、交わらず且つ平行でない状態（互いにねじれの位置となる状態）で接続されるようにし、その接続された場所あるいはその下流に対して還元剤を添加することを最大の特徴とする。
【００１２】
より詳しくは、内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、
前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、
前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、
を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記排気通路は、前記接続部における該排気通路の軸が、前記下流側排気通路の軸に対して、ねじれの位置となる状態で接続され、
前記還元剤添加装置は、前記下流側排気通路における前記接続部または前記接続部の下流を通過する排気に還元剤を添加することを特徴とする。
【００１３】
そうすれば、排気通路から下流側排気通路に流入した排気は、下流側排気通路の中心からずれた位置に流入するため、下流側排気通路内で回転する排気の流れ（渦流）を作ることができる。そして、還元剤は、この回転する排気の流れ中に添加されるので、より確実に排気と混合されることができる。また、還元剤が回転する排気中に添加されるので、下流側排気管の壁面に還元剤が付着することを抑制でき、より効率的に還元剤を排気浄化装置に供給することができる。
【００１４】
また、本発明においては、接続部において、少なくとも一部の排気通路は、排気通路の軸が下流側排気通路の軸に対して垂直となるべく接続されるようにしてもよい。すなわち、下流側排気通路における排気の流れ方向に対して垂直に接続されるようにしてもよい。そうすれば、下流側排気通路の軸回りに回転するように流入する排気の流量を最大にすることができる。これにより、下流側排気通路における排気の軸回りの回転を最大限に促進することができる。
【００１５】
また、本発明においては、接続部において、少なくとも一部の排気通路は、下流側排気通路における排気の流れの下流側に傾斜するように接続されるようにしてもよい。
【００１６】
これによれば、排気通路から下流側排気通路に流入する排気は、下流側排気通路の軸回りに回転するような流れ方向を有するとともに、下流側排気通路の下流側への流れを促進するような流れ方向も有する。従って、下流側排気通路を流れる排気の流速を維持しつつ、より円滑に排気を排気浄化装置に導入することができる。また、下流側排気通路における背圧の上昇を抑制することもできる。
【００１７】
また、本発明においては、還元剤添加装置を、下流側排気通路における接続部の上流側の部分に配設し、下流側排気通路における下流側に向けて還元剤を添加するようにしてもよい。
【００１８】
そうすれば、還元剤添加装置自体が流入する排気に直接曝されることを抑制でき、還元剤添加装置に煤が付着したり、排気の熱が直接伝わったりすることを抑制でき、還元剤添加装置の信頼性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明においては、排気通路は複数備えられており、それらの排気通路は、下流側排気通路の軸方向から見た場合に、該複数の排気通路から下流側排気通路に流入した排気が、下流側排気通路の中心に対して同一回転方向に回転するように下流側排気通路に接続されるようにしてもよい。
【００２０】
そうすれば、複数の排気通路から下流側排気通路に流入する複数の排気流によって形成される下流側排気通路の中心に対する排気の回転をより確実に促進することができる。
【００２１】
また、本発明においては、少なくとも一部の排気通路は、下流側排気通路に該下流側排気通路の下側から接続されるようにしてもよい。
【００２２】
そうすれば、下流側排気通路の下側から接続された排気通路から下流側排気通路に流入する排気によって、還元剤添加装置から添加された還元剤を下流側排気通路中において上方に押し上げることができる。これにより、下流側排気通路の下部に、還元剤添加装置から添加された還元剤が滞留することを抑制できる。また、登坂時などにおいて下流側排気通路の下部に滞留した還元剤が一気に排気浄化装置の下部に流れこむような現象を抑制できる。よって、還元剤をより均一に排気浄化装置に供給することができる。
【００２３】
また、本発明においては、接続部における少なくとも一部の排気通路の、下流側排気通路への開口部の下流側には、還元剤添加装置から供給された還元剤が下流側排気通路の下流から上流へ逆流することを防止する堰を設けるようにしてもよい。
【００２４】
そうすれば、下流側排気通路の下部に滞留した還元剤が、降坂時などに逆流して還元剤添加装置や排気通路に流入することを抑制することができ、より確実に還元剤を排気浄化装置に流入させることができる。また、還元剤添加装置や排気通路の付近に炭化物が堆積することをより確実に抑制できる。
【００２５】
また、本発明における内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
少なくとも一部の前記排気通路は、前記下流側排気通路に該下流側排気通路の下側から接続されたことを特徴としてもよい。
【００２６】
この場合の本発明の目的もまた、ＮＯx触媒やフィルタなどの排気浄化装置に還元剤を
供給して排気浄化能力の再生処理を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に導入される排気と還元剤とをより確実に混合することにより、より確実またはより効率的に再生処理を実行できる技術を提供することである。
【００２７】
そして、これによれば、下流側排気通路の下側から接続された排気通路から下流側排気通路に流入する排気によって、還元剤添加装置から添加された還元剤を下流側排気通路中において上方に押し上げることができ、下流側排気管の下部への還元剤の滞留を抑制できる。また、登坂時などにおける、滞留還元剤の排気浄化装置の下部への急激な流れこみを抑制できる。その結果、排気浄化装置におけるより均一な反応を促進することができるともに平坦路と登坂路とにおける反応状態の相違を解消でき、より確実またはより効率的に再生処理を実行することができる。
【００２８】
また、本発明における内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関からの排気が通過する一または複数の排気通路と、前記排気通路が接続される接続部が設けられ該排気通路を通過する排気が流入する下流側排気通路と、前記下流側排気通路に設けられるとともに、該下流側排気通路を通過する排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気に還元剤を添加することによって前記排気浄化装置に還元剤を供給する還元剤添加装置と、を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記接続部における少なくとも一部の前記排気通路の前記下流側排気通路への開口部の下流側には、前記還元剤添加手段から供給された還元剤の、前記下流側排気通路の下流から上流への逆流を防止する堰が設けられたことを特徴としてもよい。
【００２９】
この場合の本発明の目的は、ＮＯx触媒やフィルタなどの排気浄化装置に還元剤を供給
して排気浄化能力の再生処理を行う排気浄化システムにおいて、還元剤添加手段から添加された還元剤を、より確実に排気浄化装置に供給することにより、より確実またはより効率的に再生処理を実行できる技術を提供することである。そして、これにより、下流側排気通路の下部における滞留還元剤の、降坂時などにおける逆流を抑制することができる。また、還元剤添加装置や排気通路の付近への炭化物の堆積をより確実に抑制できる。その結果、還元剤添加手段から添加された還元剤を、より確実にまたはより効率的に排気浄化装置に供給することができる。
【００３０】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明にあっては、ＮＯx触媒やフィルタなどの排気浄化装置に還元剤を供給して排気
浄化能力の再生処理を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に導入される排気と還元剤とをより確実に混合することにより、より確実にまたはより効率的に再生処理を実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本実施例に係る排気浄化システムの概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関は、右バンク１と左バンク５１の２つのバンクを備えたＶ型内燃機関である。
【００３４】
内燃機関の右バンク１及び左バンク５１には、吸気マニホールド８、５８が接続されて
おり、吸気マニホールド８、５８の各枝管は吸気ポートを介して各バンクの気筒２、５２の燃焼室と連通されている。吸気マニホールド８、５８は吸気集合管１３と接続されており、吸気集合管１３は上流側において吸気管９と５９に分岐する。吸気管９と５９の分岐部分には、吸気管９、５９を流れるガスを冷却するインタークーラ１０が設けられている。吸気管９、５９におけるインタークーラ１０の上流には、排気のエネルギを駆動源として作動する遠心過給機１１、６１のコンプレッサ１１ａ、６１ａが設けられている。コンプレッサ１１ａ、６１ａのさらに上流側の吸気管９、５９には、エアフローメータ１２、６２が設けられている。
【００３５】
一方、内燃機関の右バンク１及び左バンク５１には、排気マニホールド１８、６８が接続されており、排気マニホールド１８、６８の各枝管は排気ポートを介して各バンクの気筒２、５２の燃焼室と連通されている。排気マニホールド１８、６８には排気集合管１６、６６を介して遠心過給機１１，６１のタービン１１ｂ、６１ｂが接続されている。タービン１１ｂ、６１ｂの排気が流出する開口部には排気管１９、６９が接続されている。排気管１９、６９には排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ２０、７０が設けられている。
【００３６】
排気管１９、６９は接続部４において合流し、下流排気管５を形成する。接続部４には還元剤としての燃料を添加する燃料添加弁７が設けられている。また下流排気管５には、下流排気管５を通過する排気中の微粒子物質を捕集するとともに排気中のＮＯxを浄化す
るＤＰＮＲ６が設けられている。ＤＰＮＲ６より下流には下流排気管５におけるＤＰＮＲ６の下流を通過する排気の空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ３が設けられている。Ａ／Ｆセンサ３より下流において下流排気管５は図示しないマフラに接続され、その下流において大気に開放されている。ここで排気管１９、６９は排気通路を構成する。下流排気管５は下流側排気通路を構成する。ＤＰＮＲ６は排気浄化装置に相当する。燃料添加弁７は還元剤添加装置に相当する。
【００３７】
本実施例におけるＤＰＮＲ６は、ウォールフロー型のフィルタに吸蔵還元型ＮＯx触媒
が担持されて構成されており、本発明の排気浄化装置に相当する。なお、排気浄化装置は、ＤＰＮＲ６に限らず、例えば、排気中のフィルタ若しくは吸蔵還元型ＮＯx触媒の単体
や尿素選択還元型ＮＯx触媒、又は排気中の未燃燃料等を酸化する酸化触媒、或いはこれ
らの適当な組み合わせであっても良い。
【００３８】
一方、排気マニホールド１８、６８と吸気マニホールド８、５８とは排気集合管１６、６６を介して、ＥＧＲ通路２５、７５によって連通されている。ＥＧＲ通路２５、７５には、ＥＧＲ通路２５、７５の流路断面積を変更可能なＥＧＲ弁２７、７７が設けられている。また、ＥＧＲ通路２５、７５には、通過する排気を冷却するＥＧＲクーラ２６、７６が設けられている。
【００３９】
内燃機関には、内燃機関１を制御する電子制御コンピュータであるＥＣＵ２２が併設されている。ＥＣＵ２２は図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入力ポート、出力ポート等を備え、前記各種センサによって検出される内燃機関の運転状態や運転者による要求に応じて、燃料噴射等の既知の制御を行うとともに、ＥＧＲ弁２７，７７などの各種制御バルブに対して開度指令信号を出力する。また、ＤＰＮＲ６のＮＯx還元処理などの実行時に
、燃料添加弁７への燃料添加指令信号を出力する。
【００４０】
上記の構成において、エアフローメータ１２、６２を通過して吸気管９、５９に導入された空気は、コンプレッサ１１ａ、６１ａによって過給されるとともに、インタークーラ１０、吸気マニホールド８、５８を経由して内燃機関の各バンク１、５１の気筒２、５２に導入される。
【００４１】
各気筒２、５２から排出された排気は排気マニホールド１８、６８及び排気集合管１６、６６を経由し、タービン１１ｂ、６１ｂを駆動する。その後排気管１９、６９を通過し、接続部４において合流された後、下流排気管５を通過するとともにＤＰＮＲ６において排気中の微粒子物質が捕集され、最終的に大気中に排出される。
【００４２】
次に、接続部４付近の構成について詳細に説明する。まず、図２を用いて、従来の排気浄化システムにおける接続部付近の詳細について説明する。
【００４３】
図２（ａ）には、従来の排気浄化システムにおける、右バンクからの排気が通過する排気管１１９及び下流排気管１０５の外観について示す。ここでは左バンクからの排気が通過する排気管１６９については図示していない。排気管１１９と下流排気管１０５の接続部１０４付近に燃料添加弁１０７が設置される。下流排気管１０５にはＤＰＮＲ１０６が備えられている。
【００４４】
図２（ｂ）及び（ｃ）には、従来の排気浄化システムの接続部付近の模式図を示す。図２（ｂ）は従来の排気浄化システムの接続部付近の平面図、図２（ｃ）は従来の排気浄化システムの接続部付近の側面図である。このように、従来は、右バンクからの排気管１１９及び左バンクからの排気管１６９が略Ｙ字状に合流し、排気管１１９、排気管１６９及び下流排気管１０５の軸は接続部１０４において互いに交差していた。
【００４５】
ここで、従来の排気浄化システムにおいてＤＰＮＲ１０６のＮＯx還元処理を行う際に
、燃料添加弁１０７から燃料を添加する場合について考える。この場合、従来の排気浄化システムにおいては、下流排気管５における排気の流れは上流から下流への層流に近い状態となっており大きな乱れはない。そうすると、排気と燃料添加弁１０７から添加された燃料とが充分に混合されない場合があった。その結果、ＤＰＮＲ１０６のＮＯx還元処理
の効率が低下し、ＮＯx還元処理に係る燃費が悪化したり、エミッションが悪化するなど
の不都合が生じる場合があった。
【００４６】
また、下流排気管１０５においては、排気ポートや排気マニホールドと比較して流速が遅く排気温度も低温であるので、燃料添加弁１０７から添加された燃料が下流排気管１０５の底部に溜まりやすい状態であった。そうすると、燃料添加弁１０７から添加された燃料がＤＰＮＲ１０６に均一に導入されないおそれがあった。
【００４７】
また、燃料添加弁１０７からの添加燃料が下流排気管１０５の下部に溜まり、炭化物が堆積する場合があった。そうすると、下流排気管１０５の流量断面積が減少して背圧が上昇するといった不都合や、燃料添加弁１０７からの添加燃料が堆積した炭化物に吸収され、ＤＰＮＲ１０６にリアルタイムに燃料を供給することが困難になるといった不都合が生じる場合があった。
【００４８】
そこで、本実施例においては、右バンクからの排気が通過する排気管と左バンクからの排気が通過する排気管の軸が、下流排気管の軸に対してねじれの位置となるように接続することによって、下流排気管内に２つの排気管から流入する排気によって渦流が形成されるようにした。
【００４９】
図３には、本実施例における接続部付近の詳細図について示す。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は下流排気管５の軸方向から見た接続部の拡大図である。本実施例においては、図３（ａ）に示すように、右バンクからの排気管１９と左バンクからの排気管６９は下流排気管５に対して、下流排気管５の排気の流れ方向に垂直に接続されている。また、図３（ｂ）に示すように、図３（ｂ）における上下方向に関しては、右バンクからの排気管１９と左バンクからの排気管６９は下流排気管５の軸に対して排気
管６９は上側に、排気管１９は下側に同じ距離だけ離れて水平に接続されている。
【００５０】
また、下流側排気管５における接続部４の上流側には、燃料添加弁ホルダ７ａが設けられており、この燃料添加弁ホルダ７ａには燃料添加弁７が保持されている。
【００５１】
このような構成において排気管１９、６９から排気が接続部４に流入した場合には、図３（ｃ）に示すように下流排気管５内に渦流を形成することができる。そして、ＤＰＮＲ６のＮＯx還元処理を実行する際には、下流排気管５において渦流が形成している状態で
、燃料添加弁７によって接続部の上流側から下流側に向けて燃料が添加される。これにより、燃料添加弁７から添加された燃料を下流排気管５において充分に排気と混合させ、ＤＰＮＲ６におけるＮＯx還元処理の効率を向上させることができる。
【００５２】
また、燃料添加弁７から添加された燃料が下流排気管５の下部に溜まることによって炭化物が堆積することを抑制できるので、背圧の上昇やＮＯx還元処理における燃費の悪化
を抑制することができる。
【００５３】
なお、本実施例においては、上述のように、右バンクからの排気管１９と左バンクからの排気管６９は下流排気管５に対して、下流排気管５の排気の流れ方向に垂直に接続されている。従って、下流排気管５において渦流を最も効率よく発生させることができ、より効率よく添加燃料を排気と混合させることができる。
【００５４】
図４には、本実施例における別の態様について示す。この態様においては、右バンクからの排気管２９及び左バンクからの排気管７９は、下流排気管５の上下方向に関しては、前述の態様と同様に水平に接続されている。しかし、下流排気管５の排気の流れ方向については垂直に接続されていない。下流排気管５の排気の流れ方向については、右バンクからの排気管２９及び、左バンクからの排気管７９は下流排気管５の下流側に傾斜した状態で接続されている。すなわち、図４（ａ）に示すように、右バンクからの排気管２９及び左バンクからの排気管７９はＹ字状に下流側排気管５の接続部に接続されている。
【００５５】
また、燃料添加弁ホルダ３７ａ及び燃料添加弁３７は、燃料添加弁３７の噴口が、排気管２９及び排気管７９が合流する略Ｙ字の股の間の中心に配置されるように設置されている。
【００５６】
このように、右バンクからの排気管２９及び、左バンクからの排気管７９は下流排気管５の下流側に傾斜した状態で接続されているので、本態様においては、排気管２９及び排気管７９からの排気が下流排気管５に直交して流入しない。従って、排気管２９及び排気管７９における背圧の上昇を抑制することができる。また、下流排気管５における排気の下流側への流速を維持しつつ、より円滑に渦流を形成することができる。
【００５７】
さらに、排気管２９及び排気管７９からの排気が燃料添加弁７に直接吹きかかることを抑制できるので、燃料添加弁７に対する煤の付着や燃料添加弁７の過度な昇温を抑制できる。従って、燃料噴射弁７の詰まりを抑制することができ、信頼性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５８】
次に、本発明における実施例２について説明する。本実施例においては、片方の排気管が下流排気管に対して下側から下流上側の方向に接続された例について説明する。
【００５９】
図５は、本実施例に係る排気浄化システムにおける接続部付近の詳細を示した図である。図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は下流排気管５の軸方向から見
た接続部の拡大図である。本実施例においては、左バンクからの排気管８９については、図４において説明した態様における排気管７９と同等の構成である。一方、右バンクからの排気管３９は、図５（ａ）に示すように平面的には、図４において説明した排気管２９と同じような構成であるが、図５（ｂ）に示すように、下流排気管５よりも下側に配管されており、接続部３４においては、上側に、且つ下流排気管５の下流側に傾斜した状態で下流排気管５に接続されている。
【００６０】
この構成によれば、燃料添加弁３７から添加された燃料を、排気管３９から流入する排気によって下流排気管５内で押し上げることができ、燃料が下流排気管５の下部に滞留することを抑制できる。
【００６１】
また、登坂時において、下流排気管５の下部に滞留した燃料が、一気にＤＰＮＲ６に流れ込む現象を抑制でき、燃料がＤＰＮＲ６内に偏って供給されることを抑制できる。
【００６２】
これにより、ＤＰＮＲ６のＮＯx還元処理においてＤＰＮＲ６の一部が過昇温すること
を抑制でき、車両の走行状況（平坦路か登坂路か）に拘らずＤＰＮＲ６の全体に対して均一にＮＯx還元処理を行うことができる。
【００６３】
なお、本実施例においては、接続部３４において２本の排気管３９、８９が下流排気管５に接続し、その中の一方の排気管３９が、上側且つ下流排気管５の下流側に傾斜した状態で下流排気管５に接続される例について説明した。
【００６４】
しかし、本発明は、上記の態様に限られない。例えば、右バンクからの排気管と左バンクからの排気管とは接続部の上流において合流し、合流した１本の排気管が、上側且つ下流排気管５の下流側に傾斜した状態で下流排気管５に接続されるようにしてもよい。その場合の接続部付近の詳細について図６に示す。図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は下流排気管５の軸方向から見た接続部の拡大図である。
【００６５】
なお、本実施例において、接続部４４における排気管４９の軸と下流排気管５の軸とは、交差しない状態、すなわちねじれの位置となるようにしてもよい。そうすれば、排気管４９から下流排気管５に流入する排気のみによって、下流排気管５の下部に燃料が滞留することを抑制できるとともに、下流排気管５に渦流を形成することができ、ＤＰＮＲ６のＮＯx還元処理においてＤＰＮＲ６の全体に、より均一に燃料を供給することができ、よ
り効率よくＤＰＮＲ６全体におけるＮＯxを還元放出することができる。
【実施例３】
【００６６】
次に本発明における実施例３について説明する。本実施例においては、実施例２において説明した排気管４９と、下流排気管５との接続部４４において排気管４９の下流排気管５への開口部の下流端部に、燃料の逆流防止用の堰を設けた例について説明する。
【００６７】
図７には本実施例における接続部付近の詳細図を示す。本実施例における排気管４９、燃料添加弁３７、燃料添加弁ホルダ３７ａ、下流排気管５及びＤＰＮＲ６は図６に示したものと同等である。
【００６８】
図７においては、接続部５４における排気管４９の開口部の下流端に排気管４９の軸方向と略平行な逆流防止板５０が設けられている。この逆流防止板５０を設けることにより、内燃機関が搭載された車両の降坂時に燃料添加弁３７から添加され、一旦下流排気管５の下流に流れた燃料が逆流し、燃料添加弁３７付近に炭化物が堆積することを抑制できる。また、本実施例において逆流防止板５０は、接続部５４における排気管４９の開口部の下流端に設けられているので、逆流した燃料が排気管４９に流入することを抑制すること
ができる。
【００６９】
なお、本実施例における逆流防止板５０は、排気管４９を下流排気管５に接続させる際に、排気管４９の下流側の壁面を突き出すことによって形成してもよい。また、逆流防止板５０は本実施例において堰に相当する。
【００７０】
なお、上記の実施例においては、内燃機関として左右バンク１、５１を備えたＶ型内燃機関を例示したが、本発明が適応される内燃機関はこれに限られない。例えば、内燃機関は直列４気筒内燃機関であって、該内燃機関に対し、排気マニホールドを介して１本の排気管が接続され、この１本の排気管が下流排気管に接続される場合において、その接続部の構成に本発明を適用してもよい。さらに、１本の排気管が途中で２本の排気管に分岐され、その２本の排気管が下流排気管に接続される場合の接続部に、本発明が適用されてもよい。
【００７１】
もとより、本発明が適用される排気浄化システムにおける排気管の数は、１本または２本に限られるものではなく、さらに多い排気管を有する排気浄化システムに本発明を適用してもよい。
【００７２】
また、上記の実施例においては排気浄化装置の再生処理の例としてＤＰＮＲに対するＮＯx還元処理を実行する場合について説明したが、本発明は、吸蔵還元型ＮＯx触媒に対するＳＯx被毒回復処理や、フィルタに対するＰＭ再生処理を実行する場合に適用しても構
わない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例における排気浄化システムの概略構成を示す図である。
【図２】従来の排気浄化システムにおける排気管と下流排気管との接続部の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の実施例１における排気管と下流排気管との接続部付近の詳細図である。
【図４】本発明の実施例１における排気管と下流排気管との接続部付近の別の態様についての詳細図である。
【図５】本発明の実施例２における排気管と下流排気管との接続部付近の詳細図である。
【図６】本発明の実施例２における排気管と下流排気管との接続部付近の別の態様についての詳細図である。
【図７】本発明の実施例３における排気管と下流排気管との接続部付近の詳細図である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・右バンク
２、５２・・・気筒
３、２０、７０・・・Ａ／Ｆセンサ
４、２４、３４、４４、５４・・・接続部
５・・・下流排気管
６・・・ＤＰＮＲ
７、３７・・・燃料添加弁
７ａ、３７ａ・・・燃料添加弁ホルダ
８、５８・・・吸気マニホールド
９、５９・・・吸気管
１０・・・インタークーラ
１１、６１・・・遠心過給機
１１ａ、６１ａ・・・コンプレッサ
１１ｂ、６１ｂ・・・タービン
１２、６２・・・エアフローメータ
１３・・・吸気集合管
１６、６６・・・排気集合管
１８、６８・・・排気マニホールド
１９、２９、３９、４９、６９、７９、８９・・・排気管
２２・・・ＥＣＵ
５０・・・逆流防止板
５１・・・左バンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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