(57)【要約】【課題】気筒から大気への排気経路６に，排気ターボ過給機５を設けるとともに，少なくともパティキュレートフィルタ１２を，当該パティキュレートフィルタを前記排気ターボ過給機よりも下流側に位置して設け，更に，前記排気経路のうち前記排気ターボ過給機と前記パティキュレートフィルタとの間の部位に，前記パティキュレートフィルタに対する再生用燃料の噴射弁１４を設けて成る内燃機関において，パティキュレートフィルタの再生を再生用燃料の噴射弁からの燃料の噴射供給にて行うことを，確実に達成する。【解決手段】前記排気経路に，前記排気ターボ過給機をバイパスしてその上流側と下流側とを連通するバイパス通路１５を設けて，少なくとも，前記再生用燃料の噴射弁が燃料の噴射供給を行っている時期に，前記排気ターボ過給機の上流側における排気ガスを，このバイパス通路を介して前記再生用燃料の噴射弁による燃料噴射箇所に導く。【選択図】図１
2007255256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒から大気への排気経路に，排気ターボ過給機を設けるとともに，少なくともパティキュレートフィルタを，当該パティキュレートフィルタが前記排気ターボ過給機よりも下流側に位置するように設け，更に，前記排気経路のうち前記排気ターボ過給機と前記パティキュレートフィルタとの間の部位に，前記パティキュレートフィルタに対する再生用燃料の噴射弁を設けて成る内燃機関において，
前記排気経路に，前記排気ターボ過給機をバイパスしてその上流側と下流側とを連通するバイパス通路を設けて，少なくとも，前記再生用燃料の噴射弁が燃料の噴射供給を行っている時期に，前記排気ターボ過給機の上流側における排気ガスを，このバイパス通路を介して前記再生用燃料の噴射弁による燃料噴射箇所に導くように構成したことを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ディーゼル機関等の内燃機関において，この内燃機関からの排気経路に，排気ターボ過給機を設けるとともに，この排気ターボ過給機よりも下流側に，少なくとも，排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタ（以下，ＤＰＦと称する）を設けて成る排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近のディーゼル機関においては，その排気ガスの浄化に，前記ディーゼル機関の気筒から大気への排気経路のうち排気ターボ過給機よりも下流側の部位に，ＤＰＦを設けており，このＤＰＦにおいて捕集されたパティキュレートは，これがそのまま堆積すると排気ガスの圧力損失が増大しひいては内燃機関の性能の低下を招来するから，適当な時期において，排気経路に燃料を追加して噴射供給することによって，燃焼除去して，ＤＰＦを再生することが行われる。
【０００３】
この場合，先行技術としての特許文献１は，排気経路に対する前記ＤＰＦを再生するための燃料の噴射供給を，内燃機関における各気筒からの排気ガスを前記排気ターボ過給機に導くための排気マニホールドに設けた再生用燃料の噴射弁にて行うことを提案しており，また，別の先行技術としての特許文献２は，前記排気経路のうち前記排気ターボ過給機と前記ＤＰＦとの間の部位に設けた再生用燃料の噴射弁にて行うことを提案している。
【特許文献１】特開２００１−２８０１２５号公報
【特許文献２】特開平７−２６９３２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関における各気筒からの排気ガスの温度は，排気マニホールドの部分において最も高いが，排気ガスが前記排気ターボ過給機を通ると，その有する熱エネルギーが排気ターボ過給機にて回収されることで急激に低くなる。
【０００５】
従って，前記ＤＰＦを再生するための燃料の噴射供給を，前記特許文献１のように，排気マニホールドに設けた再生用燃料の噴射弁にて行うことは，前記再生用の燃料は，高い温度に排気ガスによって，その供給と同時に瞬時に十分に気化されることになるから，略完全に近い状態での反応（排気ガス中の酸素と，再生用燃料の水素及び炭素との反応）を達成することができるが，その反面，前記再生用の燃料が排気ターボ過給機を通過するときに，その一部がインペラー及びタービンシャフト等に付着し，排気ターボ過給機に作動不良等の深刻な問題を招来することになるばかりか，前記再生用燃料の噴射弁が，最も高い温度になる排気マニホールドの熱害を直接に受けることになる。
【０００６】
また，前記ＤＰＦを再生する燃料の噴射供給を，前記特許文献２のように，前記排気ターボ過給機よりも下流側に設けた再生用燃料の噴射弁にて行うことは，前記再生用の燃料による排気ターボ過給機の作動不良の発生，及び，前記再生用燃料の噴射弁における熱害を緩和することができるが，その反面，前記再生用燃料の噴射弁の箇所における排気ガスは，排気ターボ過給機を通過したあとでその温度が低いことにより，前記再生用燃料の十分な気化を達成することができないという問題があり，再生用の燃料を十分確実に気化するためには，前記特許文献２に記載されているように，排気経路のうち前記再生用燃料の噴射供給箇所に，グロープラグ等のようなヒータを設けて，気化の促進を図るように構成しなければならないのであった。
【０００７】
本発明は，これらの問題を解消した排気浄化装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的課題を達成するため本発明は，請求項１に記載したように，
「気筒から大気への排気経路に，排気ターボ過給機を設けるとともに，少なくともパティキュレートフィルタを，当該パティキュレートフィルタが前記排気ターボ過給機よりも下流側に位置するように設け，更に，前記排気経路のうち前記排気ターボ過給機と前記パティキュレートフィルタとの間の部位に，前記パティキュレートフィルタに対する再生用燃料の噴射弁を設けて成る内燃機関において，
前記排気経路に，前記排気ターボ過給機をバイパスしてその上流側と下流側とを連通するバイパス通路を設けて，少なくとも，前記再生用燃料の噴射弁が燃料の噴射供給を行っている時期に，前記排気ターボ過給機の上流側における排気ガスを，このバイパス通路を介して前記再生用燃料の噴射弁による燃料噴射箇所に導くように構成した。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この構成において，排気経路のうち再生用燃料の噴射弁の箇所には，排気ターボ過給機を通過する以前における高い温度の排気ガスがバイパス通路を介して供給されていることにより，前記再生用燃料の噴射弁にて噴射供給される燃料を，この高い温度に排気ガスと直接に接触・混合するから，その噴射供給と同時に，その総てを瞬時に確実に気化することができる。
【００１０】
従って，本発明によると，パティキュレートフィルタの再生を再生用燃料の噴射弁からの燃料噴射にて行うことを，前記再生用燃料の噴射弁に熱害を及ぼすことが少なく，しかも，排気経路に前記再生用燃料の気化を図るヒータを設けることなく，その上，排気ターボ過給機に前記再生用燃料による作動不良等の悪影響を及ぼすことなく，確実に達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明の実施の形態を, 図１の図面について説明する。
【００１２】
この図において，符号１は，複数の気筒を備えて成る多気筒型のディーゼル機関を示し，このディーゼル機関における一方の側面には，後述する排気ターボ過給機５からの圧縮吸気を各気筒に分配するための吸気マニホールド２が，他方の側面には，各気筒からの排気ガスを一つの排気通路４に集合するための排気マニホールド３が各々取付けられている。
【００１３】
符号５は，排気タービン５ａと，圧縮ブロワー５ｂとを直結して成る排気ターボ過給機を示し，この排気ターボ過給機５の排気タービン５ａにおける排気入口には，前記排気マニホールド３からの排気通路４が，その吐出口には，大気への排気経路６が各々接続されている。
【００１４】
一方，前記排気ターボ過給機の圧縮ブロワー５ｂにおける吸い込み口には，エアクリーナ７からの吸気管路８が，その吐出口には，前記吸気マニホールド２への吸気管路９が各々接続されている。
【００１５】
前記排気ターボ過給機５から大気への排気経路６の途中には，排気ガス中におけるＨＣ等を酸化反応にて浄化するようにした酸化触媒１０と，排気ガス中のＮＯx を吸着するようにしたＮＯx 吸蔵還元触媒１１と，パティキュレートフィルタ１２とが，上流側からこの順番で直列状に設けられている。
【００１６】
前記排気経路６のうち前記酸化触媒１０より上流側で，前記排気ターボ過給機５との間の部分に，燃料供給部１３を設けて，この燃料供給部１３に再生用燃料の噴射弁１４を設けて，前記パティキュレートフィルタ１２の再生を行うときにおいて，その再生を行うための燃料を前記再生用燃料の噴射弁１４より前記燃料供給部１３に噴射供給するように構成している。
【００１７】
そして，前記排気ターボ過給機５より上流側における排気マニホールド３又は排気通路４には，前記排気ターボ過給機５をバイパスするバイパス通路１５の一端を接続し，このバイパス通路１５の他端を，前記燃料供給部１３に接続する一方，このバイパス通路１５の途中には，開閉弁１６を設けて，前記再生用燃料の噴射弁１４が燃料の噴射供給を行っている時期において，前記排気ターボ過給機５より上流側における排気ガスの適当量を，前記燃料供給部１３に導入するように構成する。
【００１８】
この構成において，排気ターボ過給機５から大気への排気経路６のうち再生用燃料の噴射弁１４が取付けられる燃料供給部１３の箇所には，前記排気ターボ過給機５を通過する以前における高い温度の排気ガスがバイパス通路１５を介して供給されていることにより，前記再生用燃料の噴射弁１４にて前記燃料供給部１３に噴射供給される燃料は，この高い温度の排気ガスと直接に接触・混合することになるから，その噴射供給と同時に，瞬時に，且つ，略完全に気化されことになる。
【００１９】
ところで，前記燃料供給部１３に対して再生用燃料の噴射弁１４にて噴射供給される燃料の気化を一層促進するには，例えば，前記燃料供給部１３に前記バイパス通路１５を介して導入する排気ガスを，前記再生用燃料の噴射弁１４からの燃料噴射方向に対向するように構成するとか，或いは，前記燃料供給部１３にバイパス通路１５を介して導入される排気ガスに旋回流を付与し，この排気ガスの旋回流に前記再生用燃料の噴射弁１４にて噴射供給される燃料を対向させるか，又は載せるようにする等のような各種の手段を採用することができる。
【００２０】
なお，前記した実施の形態のように，前記排気経路６のうち前記燃料供給部１３と前記パティキュレートフィルタ１２との間の部位に，酸化触媒１０とＮＯx 吸蔵還元触媒１１とを設けるという構成にした場合には，前記燃料供給部１３において再生用燃料をその噴射供給と同時に瞬時に略完全に気化することができることにより，前記酸化触媒１０を，内燃機関の始動の当初から高い温度にでき，換言すると，前記酸化触媒１０における旺盛な酸化反応による排気ガスの浄化を，内燃機関の始動の当初から確保することができるのであり，しかも，この内燃機関の始動の当初からの旺盛な酸化反応により，前記ＮＯx 吸蔵還元触媒１１における確実な還元を達成できる利点がある。
【００２１】
また，前記実施の形態は，前記パティキュレートフィルタ１２を，前記酸化触媒１０及びＮＯx 吸蔵還元触媒１１とは別体に構成した場合であったが，本発明は，これに限らず，前記パティキュレートフィルタを，酸化触媒及びＮＯx 吸蔵還元触媒のうちいずれか一方又は両方を合体したものに構成した場合にも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１                      多気筒ディーゼル機関
２                      吸気マニホールド
３                      排気マニホールド
４                      排気管路
５                      排気ターボ過給機
５ａ                    排気タービン
５ｂ                    圧縮ブロワー
６                      排気経路
７                      エアクリーナ
９                      吸気管路
１０                    酸化触媒
１１                    ＮＯx 吸蔵還元触媒
１２                    パティキュレートフィルタ
１３                    燃料供給部
１４                    再生用燃料の噴射弁
１５                    バイパス通路
１６                    開閉弁
【図１】
2007255256.tif 000003