(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気浄化用触媒を排気管の途中に装備すると共に、該排気管の排気浄化用触媒より上流で車両後方へ屈曲している屈曲部の曲がり方向外側に、先端部を下方に向け且つ基端部を車幅方向外側へ傾けた姿勢で燃料添加用インジェクタを配設して、該インジェクタを前記屈曲部とその車両前方に位置する周辺構造物との間に隠し、前記インジェクタの周囲にウォータジャケットを形成し且つ該ウォータジャケットに冷却水を給排するための水パイプにより前記インジェクタの車幅方向外側を保護したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
インジェクタの基端部に燃料を導く燃料パイプにより前記インジェクタの基端部の車幅方向外側を保護した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】
【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】
従来より、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒により排気浄化を図ることが行われている。この種の排気浄化用触媒としては、排気空燃比がリーンの時に排気ガス中のＮＯxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下した時に未燃ＨＣやＣＯ等の介在によりＮＯxを分解放出して還元浄化する性質を備えたＮＯx吸蔵還元触媒が知られている。
【０００３】
このＮＯx吸蔵還元触媒においては、ＮＯxの吸蔵量が増大して飽和量に達してしまうと、それ以上のＮＯxを吸蔵できなくなるため、定期的にＮＯx吸蔵還元触媒に流入する排気ガスの酸素濃度を低下させてＮＯxを分解放出させる必要がある。例えば、ガソリン機関に使用した場合であれば、機関の運転空燃比を低下（機関をリッチ空燃比で運転）することにより、排気ガス中の酸素濃度を低下し且つ排気ガス中の未燃ＨＣやＣＯ等の還元成分を増加してＮＯxの分解放出を促すことができる。
【０００４】
ただし、ＮＯx吸蔵還元触媒をディーゼル機関の排気浄化装置として使用した場合には、機関をリッチ空燃比で運転することが困難である。このため、ＮＯx吸蔵還元触媒の上流側で排気ガス中に燃料を添加することにより、その添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させて多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を還元剤としてＮＯx吸蔵還元触媒上で酸素と反応させることで排気ガス中の酸素濃度を低下させる必要がある。
【０００５】
他方、ディーゼル機関から排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）の低減対策として、パティキュレートフィルタに担持させた酸化触媒や、フロースルー型の酸化触媒といった排気浄化用触媒を排気管の途中に装備することが既に行われている。このような酸化触媒を使用すれば、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や排気ガス中のパティキュレートの酸化反応を促進し、該パティキュレートの燃焼除去による低減化を図ることができる。
【０００６】
ただし、このような酸化触媒には活性温度領域があり、この活性下限温度を下まわるような排気温度での運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しないためにパティキュレートが良好に燃焼除去されないという不具合が起こり得る。このため、必要に応じて上流側の排気ガス中に燃料を添加し、この添加した燃料を高温の排気ガス中で熱分解させることで多量の炭化水素を生成し、この炭化水素を酸化触媒上で酸化反応させて反応熱により触媒床温度を積極的に上昇させることが提案されている。
【０００７】
以上に幾つかの例をあげて説明した通り、排気管の途中に装備した排気浄化用触媒（ＮＯx吸蔵還元触媒や酸化触媒、又はこれらを担持したパティキュレートフィルタ）の上流側に燃料を添加するという考え自体は従来より提案されているものである。
【０００８】
例えば、シリンダヘッドの排気ポートに燃料添加用インジェクタを装備して、該インジェクタによる排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加し、その添加燃料をタービンで撹拌した上で排気浄化用触媒に供給するようにした手段が提案されており、このような排気ポート噴射で排気ガス中に燃料を添加する手段は既に一部の乗用車等で実用化に向けた開発が成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
ただし、ディーゼルエンジンを搭載した大型車両等においては、ＥＧＲ装置やターボチャージャの信頼性を確保する観点から、排気管途中の排気浄化用触媒の入側にインジェクタを装備して燃料添加を行うことが望まれており、既に排気管途中にインジェクタで燃料添加を行う手段が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００１−２８０１２５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２４０４２９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように排気管の途中にインジェクタを装備するとした場合、該インジェクタの排気管外部に露出する部分が、走行時に路面から跳ね上がる飛石により損傷する虞れがあった。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、排気管の途中に装備したインジェクタを路面からの飛石から確実に保護し得るようにすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気浄化用触媒を排気管の途中に装備すると共に、該排気管の排気浄化用触媒より上流で車両後方へ屈曲している屈曲部の曲がり方向外側に、先端部を下方に向け且つ基端部を車幅方向外側へ傾けた姿勢で燃料添加用インジェクタを配設して、該インジェクタを前記屈曲部とその車両前方に位置する周辺構造物との間に隠し、前記インジェクタの周囲にウォータジャケットを形成し且つ該ウォータジャケットに冷却水を給排するための水パイプにより前記インジェクタの車幅方向外側を保護したことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【００１４】
而して、このようにすれば、走行時に路面から跳ね上がる飛石が、排気管の屈曲部と周辺構造物と水パイプとにより阻まれてインジェクタに当らなくなり、該インジェクタの飛石による損傷が未然に回避されることになる。
【００１７】
また、インジェクタが先端部を下方に向け且つ基端部を車幅方向外側へ傾けた姿勢で配置されているので、インジェクタの交換等のメンテナンス時に、該インジェクタを車幅方向外側から脱着し易くなり、その組み付け作業性や整備性が大幅に向上されることになる。
【００１８】
更に、本発明においては、インジェクタの基端部に燃料を導く燃料パイプにより前記インジェクタの基端部の車幅方向外側を保護することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１中における符号の１はターボチャージャ２を搭載したディーゼルエンジンを示しており、エアクリーナ３から導いた吸気４を吸気管５を通し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへ導いて加圧し、その加圧された吸気４をインタークーラ６を介しディーゼルエンジン１の各気筒に分配して導入するようにしてある。
【００２０】
また、このディーゼルエンジン１の各気筒から排気マニホールド７を介し排出された排気ガス８を排気管９を通して前記ターボチャージャ２のタービン２ｂへ送り、該タービン２ｂを駆動した排気ガス８を触媒再生型のパティキュレートフィルタ１０（排気浄化用触媒）を通してパティキュレートを捕集した上で車外へ排出するようにしてある。
【００２１】
更に、排気管９におけるパティキュレートフィルタ１０より上流で車両後方（図１中における右側）へ略Ｌ字状に曲がっている屈曲部９ａの曲がり方向外側に、該屈曲部９ａ上流の排気管９に沿うように燃料添加用のインジェクタ１１が先端部を下方に向けた傾斜状態で付設されている。しかも、このインジェクタ１１は、前記屈曲部９ａとその車両前方に位置するオイルフィルタ１２との間に隠されて路面からの飛石から保護されるようになっている。
【００２２】
また、図２に概略的な断面図で示す通り、インジェクタ１１の先端部から屈曲部下流の排気管に沿う方向に向け噴射空間１３が形成されており、該噴射空間１３を介して屈曲部９ａ下流の排気管９内の流路に燃料が噴射されるようになっている。
【００２３】
尚、インジェクタ１１を抱持しているボス部１４の内部には、前記インジェクタ１１と略同心状の筒形を成すウォータジャケット１５が穿設されており、該ウォータジャケット１５におけるインジェクタ１１先端側（下端側）で且つ排気管９に対し離反する側に給水口１６が設けられ、前記ウォータジャケット１５におけるインジェクタ１１基端側（上端側）で且つ排気管９に対し近接する側に排水口１７が設けられている。
【００２４】
そして、図３及び図４に示す如く、前記給水口１６に対しディーゼルエンジン１の冷却水の一部を導く水パイプ１８が接続されていると共に、前記排水口１７に対しウォータジャケット１５から抜き出した冷却水を図示しないサーモスタット（整温器）へ戻す水パイプ１９が接続されており、これら水パイプ１８，１９によってもインジェクタ１１の車幅方向外側が保護されるようになっている。
【００２５】
即ち、前輪により跳ね上げられて車両前方側から向かってくる飛石に対し、インジェクタ１１のボス部１４から上方へ露出した基端部の車幅方向外側部分が水パイプ１８，１９の影に隠れるようにしてある。
【００２６】
また、本形態例においては、特に図４により明らかである通り、インジェクタ１１が、その基端部を車両前方に傾けているだけでなく車幅方向外側（図４中における右側）にも基端部を傾けた姿勢で配置されるようになっている。
【００２７】
尚、図中２０はインジェクタ１１の基端部に燃焼タンク（図示せず）等から導かれた燃料の一部を導く燃料パイプを示す。
【００２８】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、走行時に路面から跳ね上がる飛石が、排気管９の屈曲部９ａとオイルフィルタ１２、水パイプ１８，１９により阻まれてインジェクタ１１に当らなくなり、該インジェクタ１１の飛石による損傷が未然に回避されることになる。
【００２９】
また、インジェクタ１１が先端部を下方に向け且つ基端部を車幅方向外側へ傾けた姿勢で配置されているので、インジェクタ１１の交換等のメンテナンス時に、該インジェクタ１１を車幅方向外側から脱着し易くなり、その組み付け作業性や整備性が大幅に向上されることになる。
【００３０】
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、炭化水素の添加を要する排気浄化用触媒には、触媒再生型のパティキュレートフィルタ以外にＮＯx還元触媒（選択還元型触媒）やＮＯx吸蔵還元触媒、パティキュレートフィルタにＮＯx吸蔵還元触媒を組み合わせたもの、酸化触媒等を採用しても良いこと、また、インジェクタにより添加される燃料には、一般的なディーゼルエンジン用燃料である軽油を用いる以外に、灯油等の異種燃料を用いても良いこと、また、周辺構造物はオイルフィルタ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。
【００３１】
【発明の効果】
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。
【００３２】
（Ｉ）走行時に路面から跳ね上がる飛石を排気管と周辺構造物とにより阻んでインジェクタに当らないようにすることができるので、該インジェクタの飛石による損傷を未然に回避することができる。
【００３３】
（ＩＩ）ウォータジャケットに冷却水を給排するための水パイプを利用してインジェクタの車幅方向外側を保護することができるので、該インジェクタのより一層確実な保護を図ることができる。
【００３４】
（ＩＩＩ）インジェクタの交換等のメンテナンス時に、該インジェクタが車幅方向外側から脱着し易くなるので、その組み付け作業性や整備性を大幅に向上することができる。
【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概略図である。
【図２】図１のインジェクタの設置個所の構造を概略的に示す断面図である。
【図３】図１のインジェクタの設置個所の詳細を拡大して示す外観図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン
９  排気管
９ａ  屈曲部
１０  触媒再生型のパティキュレートフィルタ（排気浄化用触媒）
１１  インジェクタ
１２  オイルフィルタ（周辺構造物）
１５  ウォータジャケット
１８  水パイプ
１９  水パイプ
【図１】
0004307855.tif 000002
【図２】
0004307855.tif 000003
【図３】
0004307855.tif 000004
【図４】
0004307855.tif 000005