(57)【要約】【課題】マフラに内蔵されたパティキュレートフィルタに対し直接的に流通する排気温度を正確に検出し得るようにする。【解決手段】排気管途中のマフラ１にパティキュレートフィルタ９を内蔵した排気浄化装置に関し、マフラ１のケーシング２における適宜な検温箇所に、該ケーシング２内のパティキュレートフィルタ９に近接する位置まで窪む凹部をカップ２１により形成し、該カップ２１が成す凹部の最深部に温度センサ２２を貫通設置する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管途中のマフラにパティキュレートフィルタを内蔵した排気浄化装置であって、マフラのケーシングにおける適宜な検温箇所に、該ケーシング内のパティキュレートフィルタに近接する位置まで窪む凹部を形成し、該凹部の最深部に温度センサを貫通設置したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
凹部がカップ型に形成され且つ温度センサの貫通部分の周囲に該温度センサを着脱するための工具を操作し得る操作空間が確保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、排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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は、排出ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
ここで、パティキュレートフィルタは、コージェライト等の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、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排出ガスのみが下流側へ排出されて、前記多孔質薄壁の内側表面にパティキュレートが捕集されるようにしてある。
【０００４】
この種のパティキュレートフィルタを装備するにあたり、トラクタ等のホイールベースの短い車両の場合には、各種の補器類が既に緊密な状態でレイアウトされていて、これらの補器類との干渉を避けながら新たにパティキュレートフィルタの搭載スペースを確保することが難しいため、マフラにパティキュレートフィルタを内蔵させて、両者を同じ搭載スペースに効率良く配置できるようにすることが検討されている。
【０００５】
そして、パティキュレートフィルタ内には、潤滑油を起源として燃焼除去できないアッシュが溜まってくるため、パティキュレートフィルタを適宜に取り出して直接的にエア洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタに交換したりしなければならず、マフラに対しパティキュレートフィルタを着脱自在な構造とする必要がある。
【０００６】
例えば、本発明と同じ出願人による下記の特許文献１においては、箱形のマフラ内にインナシェルを固定設置し、パティキュレートフィルタをカートリッジシェルで一体的に抱持してユニット化したフィルタカートリッジを前記インナシェルに対し差し込んで装着するようにした排気浄化装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−９７２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このように箱形のマフラ内に固定設置したインナシェルに対してフィルタカートリッジを着脱する構造とした場合、該フィルタカートリッジがマフラのケーシングから離間した中心部近辺に収容されて周囲に消音用の空間が確保されることになるので、マフラのケーシングに温度センサを貫通設置しても、その検温部がパティキュレートフィルタから離れた位置となってしまい、消音用の空間内での排気温度をパティキュレートフィルタに直接流入する排気温度の代用値として検出せざるを得なかった。
【０００８】
このため、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートを積極的に燃焼除去させるべくエンジン側で燃焼制御を行い、ポスト噴射による燃料添加やアフタ噴射による排気昇温を実行しようとしても、パティキュレートフィルタに直接流入する排気温度を正確に検出することができず、エンジン側の燃焼制御をより細かく且つ正確に行うことが難しいという問題があった。
【０００９】
尚、エンジン側の燃焼制御について補足して説明しておくと、圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を実行して未燃燃料を添加すれば、その添加された燃料がパティキュレートフィルタに担持させた酸化触媒上（パティキュレートフィルタの前段に酸化触媒が別途配置されている場合にはその酸化触媒上）で酸化反応し、この反応熱によりパティキュレートフィルタの触媒床温度が上げられてパティキュレートの燃焼除去が促されることになる。
【００１０】
また、メイン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射を追加すれば、アフタ噴射による燃料が出力に転換され難いタイミングで燃焼することによりエンジンの熱効率が下がり、動力燃料の発熱量のうちの動力に利用されない熱量が増え、これにより排気温度が上げられてパティキュレートの燃焼除去が促されることになる。
【００１１】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、マフラに内蔵されたパティキュレートフィルタに対し直接的に流通する排気温度を正確に検出し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、排気管途中のマフラにパティキュレートフィルタを内蔵した排気浄化装置であって、マフラのケーシングにおける適宜な検温箇所に、該ケーシング内のパティキュレートフィルタに近接する位置まで窪む凹部を形成し、該凹部の最深部に温度センサを貫通設置したことを特徴とするものである。
【００１３】
而して、このようにすれば、ケーシング内のパティキュレートフィルタに対し温度センサが近接配置され、該温度センサの検温部をパティキュレートフィルタの入側端面や出側端面の中央部分に極力近づけた温度計測が実現されることになるので、パティキュレートフィルタに対し直接的に流通する排気温度が温度センサにより正確に検出されることになる。
【００１４】
更に、本発明においては、凹部がカップ型に形成され且つ温度センサの貫通部分の周囲に該温度センサを着脱するための工具を操作し得る操作空間が確保されていることが好ましく、このようにすれば、温度センサを凹部の最深部に貫通設置するに際し、該凹部内に確保した操作空間を利用することで工具を無理なく操作して温度センサの着脱作業を容易に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１６】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、マフラに内蔵されたパティキュレートフィルタに対し直接的に流通する排気温度を正確に検出することができるので、その正確な検出温度を利用することでエンジン側の燃焼制御等といった各種制御を従来より細かく且つ正確に行うことができる。
【００１７】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、温度センサの貫通部分の周囲に該温度センサを着脱するための工具を操作し得る操作空間を確保したことによって、この操作空間を利用して工具を無理なく操作することができ、凹部の最深部に対する温度センサの着脱作業を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例では、箱形に形成されているマフラ１のケーシング２内がセパレータ３，４により第一室５、第二室６、第三室７に三分割されており、第二室６から第三室７に亘りセパレータ４を貫通して円筒状のインナシェル８が固定設置され、このインナシェル８によりマフラ１のケーシング２内にパティキュレートフィルタ９の収容空間が画定されている。
【００２０】
他方、パティキュレートフィルタ９は、円筒状のカートリッジシェル１０により一体的に抱持することによりユニット化したフィルタカートリッジ１１となっており、該フィルタカートリッジ１１を前記インナシェル８に対し前記マフラ１のケーシング２の後面側から差し込んで装着し得るようにしてある。
【００２１】
ここで、パティキュレートフィルタ９を抱持しているカートリッジシェル１０は、その挿入方向における手前側端にフランジ１２を有しており、カートリッジシェル１０をインナシェル８に差し込んで収めた後に、前記カートリッジシェル１０の手前側開口部を塞ぐ蓋体１３の外縁部分と一緒に前記フランジ１２がマフラ１のケーシング２の後面に対しボルト締結されるようになっている。
【００２２】
また、上流側の排気管１４（図２参照）から排出ガス１５を導き入れるための入口パイプ１６が、マフラ１のケーシング２の前面から一枚目のセパレータ３まで挿入されて先端を閉塞されており、前記入口パイプ１６により導入された排出ガス１５が、第一室５に対し散気孔１６ａを介して放出されるようにしてある。
【００２３】
ここで、この第一室５には、前記インナシェル８に対し連続するようにセパレータ３を貫通して触媒シェル１７が固定設置され、該触媒シェル１７内には、パティキュレートフィルタ９に捕集されるパティキュレートの燃焼除去を助勢するためのストレートフロー型の酸化触媒１８が収容されており、該酸化触媒１８の反パティキュレートフィルタ９側の端面に対し、前記触媒シェル１７のスリット１７ａから第一室５の排出ガス１５が導入されるようにしてある。
【００２４】
更に、前記酸化触媒１８を経た排出ガス１５は、インナシェル８内のパティキュレートフィルタ９へと流れ込み、該パティキュレートフィルタ９を通過してパティキュレートを捕集された後に、カートリッジシェル１０の手前側端近傍のスリット１０ａ、並びに、これらに対応してインナシェル８側に開口されたスリット８ａを介して第三室７へ放出されるようにしてある。
【００２５】
ここで、パティキュレートフィルタ９により浄化された排出ガス１５を排出するための出口パイプ１９が、入口パイプ１６と並列にマフラ１のケーシング２の前面から第三室７まで挿入されて先端を開放されているので、前記第三室７に放出された排出ガス１５が、前記出口パイプ１９を介して図示しない下流側の排気管へと抜き出されるようになっている。
【００２６】
そして、このように構成された排気浄化装置に関し、本形態例においては、図３及び図４に示す如く、マフラ１のケーシング２における酸化触媒１８とパティキュレートフィルタ９との境界部分に近い部分が検温箇所となっており、ここに開口されている取付孔２０に対し、ケーシング２内側へ窪むカップ２１が嵌合装着されて該カップ２１によりパティキュレートフィルタ９に近接する位置まで窪む凹部が形成されるようになっている。
【００２７】
更に、前記カップ２１が成す凹部の最深部には、温度センサ２２が貫通設置されており、該温度センサ２２の検温部２２ａが、インナシェル８の図示しない切欠部を通して酸化触媒１８とパティキュレートフィルタ９との間に挿し入れられるようになっている。
【００２８】
尚、カップ２１における温度センサ２２の貫通部分の周囲には、該温度センサ２２をネジ締め機構等を介し着脱するため、先端部を屈曲させたスパナ等の工具を回転操作し得るよう操作空間２３が確保されている。
【００２９】
而して、以上のように本形態例の排気浄化装置を構成すれば、ケーシング２内のパティキュレートフィルタ９に対し温度センサ２２が近接配置され、該温度センサ２２の検温部２２ａをパティキュレートフィルタ９の入側端面の中央部分に極力近づけた温度計測が実現されることになるので、酸化触媒１８を経てパティキュレートフィルタ９に直接的に流入する排気温度が温度センサ２２により正確に検出されることになる。
【００３０】
従って、上記形態例によれば、マフラ１に内蔵された酸化触媒１８を経てパティキュレートフィルタ９に直接的に流入する排気温度を正確に検出することができるので、その正確な検出温度を利用することでエンジン側の燃焼制御を従来より細かく且つ正確に行うことができる。
【００３１】
また、特に本形態例においては、温度センサ２２の貫通部分の周囲に該温度センサ２２を着脱するための工具を操作し得る操作空間２３を確保しているので、この操作空間２３を利用して工具を無理なく操作することができ、カップ２１が成す凹部の最深部に対する温度センサ２２の着脱作業を容易に行うことができる。
【００３２】
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、パティキュレートフィルタの前段には必ずしも酸化触媒を直列配置しなくて良いこと、また、温度センサの検温部はパティキュレートフィルタの入側と出側の何れに近接させて計測させても良いこと、マフラの形状は箱形に限定されないこと、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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施する形態例の一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１のマフラの側面視での断面図である。
【図３】マフラの検温箇所に形成した凹部に関する斜視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  マフラ
２  ケーシング
９  パティキュレートフィルタ
１４  排気管
１５  排出ガス
１８  酸化触媒
２１  カップ（凹部）
２２  温度センサ
２２ａ  検温部
２３  操作空間
【図１】
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【図２】
2005171913.tif 000004
【図３】
2005171913.tif 000005
【図４】
2005171913.tif 000006