(57)【要約】【課題】温度センサの測温精度を上げてパティキュレートフィルタの再生制御を正確に行い得るようにする。【解決手段】排気管４の途中に介装したフィルタケース７内に、多数の連通孔１０ａ，１１ａを有する一対の分散板１０，１１を排気ガス３の流れ方向に対向配置し、これら各分散板１０，１１の相互間に画定される収容空間１２に触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を収容した排気浄化装置に関し、フィルタケース７の適宜位置に収容空間１２内の排気温度を検出し得るよう温度センサ１４を装備し、該温度センサ１４の検出子１５が排気ガス３の流れの形成箇所に配置されるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中に介装したフィルタケース内に、多数の連通孔を有する一対の分散板を排気ガスの流れ方向に対向配置し、これら各分散板の相互間に画定される収容空間に触媒再生型のパティキュレートフィルタを収容した排気浄化装置において、フィルタケースの適宜位置に収容空間内の排気温度を検出し得るよう温度センサを装備し、該温度センサの検出子が排気ガス流れの形成箇所に配置されるように構成したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
入側の分散板の連通孔の直後に温度センサの検出子が配置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。
【請求項３】
出側の分散板の連通孔の直前に温度センサの検出子が配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
収容空間内のパティキュレートフィルタの前段に酸化触媒が配置され、該酸化触媒とパティキュレートフィルタとの間における排気ガス流れの形成箇所に温度センサの検出子が配置されていることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策として、図４に示す如く、ディーゼルエンジン１からの排気ガス３が流通する排気管４の途中にパティキュレートフィルタ６を装備することが考えられている。
【０００３】
ここに図示している例においては、自動車のディーゼルエンジン１（内燃機関）から排気マニホールド２を介して排出された排気ガス３が流通している排気管４のマフラ５内に、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を収容させた場合を例示しており、該パティキュレートフィルタ６を抱持するフィルタケース７がマフラ５の外筒を成すようになっている。
【０００４】
即ち、図５に拡大して示す如く、マフラ５の入口パイプ８と出口パイプ９との間に、多数の連通孔１０ａ，１１ａを有する分散板１０，１１により画定された所要の大きさの収容空間１２が確保されており、この収容空間１２に前記パティキュレートフィルタ６が収容されるようになっている。
【０００５】
図６に模式的に断面構造を示している通り、このパティキュレートフィルタ６は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路６ａの入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路６ａについては、その出口が目封じされるようになっており、各流路６ａを区画する多孔質薄壁６ｂを透過した排気ガス３のみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００６】
そして、パティキュレートフィルタ６における多孔質薄壁６ｂの内側表面に捕集されたパティキュレートは、前記多孔質薄壁６ｂの内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタ６の再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタ６の実用化が進められている。
【０００７】
即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【０００８】
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタ６の再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタ６が過捕集状態に陥る虞れがあり、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタ６より上流側の排気ガス３中に燃料を添加してパティキュレートフィルタ６の強制再生を行うことが考えられている。
【０００９】
つまり、パティキュレートフィルタ６より上流側で燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタ６の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタ６の再生化が図られることになる。
【００１０】
尚、この種のパティキュレートフィルタ６の強制再生を図る方法に関しては、未公開の先行出願である下記の特許文献１や特許文献２にもとりあげられている。
【００１１】
【特許文献１】
特願２００１−３５５０６１号
【特許文献２】
特願２００２−２０３７４号
【００１２】
また、図７に示す如く、特に捕集済みパティキュレートの酸化反応を支援する目的で収容空間１２内のパティキュレートフィルタ６の前段にフロースルー型の酸化触媒１３（図８参照）を備えた排気浄化装置では、パティキュレートフィルタ６の前段の酸化触媒１３にて添加燃料が酸化反応して反応熱を生じ、その反応熱で昇温した排気ガス３がパティキュレートフィルタ６へと導入されることになるので、より低い排気温度からパティキュレートフィルタ６の強制再生を実現することが可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、この種の燃料添加によるパティキュレートフィルタ６の強制再生を行うに際し、収容空間１２の内部温度を検出し得るよう温度センサがフィルタケース７に装備され、この温度センサによる検出温度に基づいて再生制御が実行されることになるが、排気管４の途中に介装されているフィルタケース７に温度センサを装備するにあたっては、その周辺構造物との干渉を避け且つ地上最低高さ（シャシ機構の最低部と路面との隙間：Ｌｏａｄ  Ｃｌｅａｒａｎｃｅ）を確保できるよう考慮しているだけであり、フィルタケース７内での温度センサの検出子の位置までは格別に配慮していないのが実情である。
【００１４】
このため、例えば、図９に示す如く、収容空間１２内の入側の分散板１０に近い位置に挿し入れられた温度センサ１４の検出子１５が、前記分散板１０における各連通孔１０ａ間の壁部分に隠れるように配置されてしまっていたとすると、温度センサ１４の検出子１５が排気ガス３の流れに晒されなくなり、特に排気ガス３の流量が少ない時に測温精度が低下してパティキュレートフィルタ６の再生制御を正確に行うことができない虞れがあった。
【００１５】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、温度センサの測温精度を上げてパティキュレートフィルタの再生制御を正確に行い得るようにすることを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気管の途中に介装したフィルタケース内に、多数の連通孔を有する一対の分散板を排気ガスの流れ方向に対向配置し、これら各分散板の相互間に画定される収容空間に触媒再生型のパティキュレートフィルタを収容した排気浄化装置において、フィルタケースの適宜位置に収容空間内の排気温度を検出し得るよう温度センサを装備し、該温度センサの検出子が排気ガス流れの形成箇所に配置されるように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
而して、このようにすれば、温度センサの検出子が常に排気ガスの流れに晒されることになるので、該温度センサの測温精度が向上されてパティキュレートフィルタの正確な再生制御が実現されることになる。
【００１８】
また、本発明の排気浄化装置をより具体的に実施するにあたっては、入側の分散板の連通孔の直後に温度センサの検出子を配置したり、出側の分散板の連通孔の直前に温度センサの検出子を配置したりすれば良く、更には、収容空間内のパティキュレートフィルタの前段に酸化触媒が配置されている場合において、該酸化触媒とパティキュレートフィルタとの間における排気ガス流れの形成箇所に温度センサの検出子を配置すれば良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４〜図９と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２１】
図１に示す如く、本形態例においては、排気管４の途中に介装したフィルタケース７内に、多数の連通孔１０ａ，１１ａを有する一対の分散板１０，１１を排気ガス３の流れ方向に対向配置し、これら各分散板１０，１１の相互間に画定される収容空間１２に触媒再生型のパティキュレートフィルタ６を収容すると共に、収容空間１２内におけるパティキュレートフィルタ６の前段に酸化触媒１３を配置し、収容空間１２内の入側の分散板１０に近い位置と、収容空間１２内の出側の分散板１１に近い位置と、酸化触媒１３及びパティキュレートフィルタ６の相互間との三箇所に温度センサ１４の検出子１５を夫々挿し入れた場合を例示している。
【００２２】
そして、図２に拡大して示す如く、収容空間１２内の入側の分散板１０に近い位置の温度センサ１４は、入側の分散板１０の連通孔１０ａの直後に検出子１５を配置するようにしており、また、これと同様に、収容空間１２内の出側の分散板１１に近い位置の温度センサ１４は、出側の分散板１１の連通孔１１ａの直前に検出子１５を配置するようにしている。
【００２３】
尚、この図２における図示では、入口パイプ８や出口パイプ９の接続部分の周囲を取り囲んで比較的大きく開口している連通孔１０ａ，１１ａに対応させて温度センサ１４の検出子１５を配置しているが、入口パイプ８や出口パイプ９の接続部分における比較的細かく開口せしめた連通孔１０ａ，１１ａに対応させて温度センサ１４の検出子１５を配置することも可能である。
【００２４】
更に、酸化触媒１３及びパティキュレートフィルタ６の相互間の温度センサ１４は、酸化触媒１３の各流路を通過してパティキュレートフィルタ６の各流路６ａに流れ込む排気ガス３の流れが形成されている箇所に検出子１５を配置するようにしてある。
【００２５】
即ち、本発明者らにより各種の実験を経て得られた知見によれば、入側の分散板１０のある特定の連通孔１０ａから収容空間１２に流れ込んだ排気ガス３は、常に出側の分散板１１における決まった連通孔１１ａに向かって流れを形成する傾向があることが判っており、酸化触媒１３及びパティキュレートフィルタ６の相互間においても幾筋もの決まった排気ガス３の流れが形成されているので、その流れの形成箇所に温度センサ１４の検出子１５が配置されるようにしているのである。
【００２６】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、各位置における温度センサ１４の検出子１５が常に排気ガス３の流れに晒されることになるので、各温度センサ１４の測温精度が従来より大幅に向上されることになり、延いては、パティキュレートフィルタ６の正確な再生制御が実現されることになる。
【００２７】
また、図３は図２と異なる型式の分散板１０，１１に適用した例を示しており、ここに図示している分散板１０，１１では、マフラ５の周辺構造物とのレイアウト上の関係で入口パイプ８や出口パイプ９が偏心配置されており、その接続部分の周囲に多数の比較的細かな連通孔１０ａ，１１ａを散在させた型式となっている。
【００２８】
そして、収容空間１２内の入側の分散板１０に近い位置の温度センサ１４が、入側の分散板１０における他より大きく開口せしめた連通孔１０ａの直後に検出子１５を配置されており、また、これと同様に、収容空間１２内の出側の分散板１１に近い位置の温度センサ１４が、出側の分散板１１における他より大きく開口せしめた連通孔１１ａの直前に検出子１５を配置されるようになっているが、このような型式の分散板１０，１１に適用した場合でも前述と同様の作用効果を奏することができる。
【００２９】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、例えば、出側の分散板における連通孔に消音効果を高めるためのインナーパイプが付設された型式のものであっても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、温度センサの検出子を常に排気ガスの流れに晒すことができるので、該温度センサの測温精度を従来より大幅に向上することができ、延いては、パティキュレートフィルタの再生制御を正確に行うことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の分散板と温度センサの検出子との配置関係を示す正面図である。
【図３】図２のものと異なる型式の分散板に適用した例を示す正面図である。
【図４】従来の排気浄化装置の全体構造を示す概略図である。
【図５】図４のマフラの内部構造の詳細を示す断面図である。
【図６】図５のパティキュレートフィルタの構造を模式的に示す断面図である。
【図７】パティキュレートフィルタの前段に酸化触媒を配置した例を示す断面図である。
【図８】図７の酸化触媒の構造を模式的に示す一部を切り欠いた斜視図である。
【図９】図７の分散板と温度センサの検出子との配置関係を示す正面図である。
【符号の説明】
３    排気ガス
４    排気管
６    パティキュレートフィルタ
７    フィルタケース
１０    分散板
１０ａ    連通孔
１１    分散板
１１ａ    連通孔
１２    収容空間
１３    酸化触媒
１４    温度センサ
１５    検出子
【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】
2004225657.tif 000008
【図７】
2004225657.tif 000009
【図８】
2004225657.tif 000010
【図９】
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