JP4506546B2 - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関に用いる排気浄化システムに関する。

一般的に、内燃機関は、排気ガスを排気通路内に設置される触媒コンバータにより浄化するようにしている。

例えば冷間運転、始動運転、低速低負荷運転等のように、燃焼室の温度および排気温度が低くなる運転条件では、排気ガス中における粒子状物質（ＰＭ：Paticulate Matter）
や窒素酸化物（ＮＯｘ）の混入量が多くなりやすいうえ、触媒コンバータの触媒床温度が低くなって浄化能力が不十分となることがある。

このようなことから、触媒コンバータのＮＯｘ吸収量が飽和したときにＮＯｘを積極的に還元させて触媒コンバータを回復させることが要望されている。これに対し、従来から下記するような技術が考えられている。

まず、ＮＯｘ吸収剤を用いる触媒コンバータを有するディーゼルエンジンにおいて、排気通路において前記触媒コンバータより上流に、必要に応じてＮＯｘ還元剤（軽油）を添加することにより、燃料を熱分解させることで炭化水素を発生させ、この炭化水素を還元剤として触媒コンバータにおけるＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘの還元を促進させるようにしている（特許文献１参照。）。なお、還元剤添加装置は、シリンダヘッドの排気ポート近傍に設置されている。

また、ＰＭ除去が可能なパティキュレートフィルタ等の触媒コンバータを有するとともに、ターボチャージャを装備するディーゼルエンジンにおいて、排気通路において前記触媒コンバータより上流に、必要に応じて燃料（軽油）を添加することにより、この燃料を熱分解させることで炭化水素を発生させ、この炭化水素を触媒コンバータで反応させることで、触媒コンバータの触媒床温度を昇温させるようにしている（特許文献２参照。）。なお、燃料添加装置は、排気通路においてターボチャージャのタービンの下流から触媒コンバータの上流までの領域に設置されている。
特開２００２−２１５３９号公報 特開２００４−１９７６３５号公報

上記従来例では、いずれも触媒コンバータの浄化能力を積極的に回復させることができるものの、下記する点において改良の余地がある。

特許文献１に係る従来例では、排気ポートに添加した添加剤が排気脈動の影響でもって排気ポート周辺に吹き返されて排気ポート壁面に添加剤がデポジットとして付着堆積しやすくなり、しかも、既存のディーゼルエンジンに還元剤添加装置を設置するためにはシリンダヘッドの設計変更が必要になる。

特許文献２に係る従来例では、燃料添加装置から触媒コンバータまでの距離が比較的短いので、添加した燃料が霧化しにくくなり、燃料添加による効力が不十分となることが懸念される。

本発明は、触媒コンバータを備えるとともに、触媒コンバータの浄化能力を回復させる添加剤の添加弁を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、従来例のようにシリンダヘッドを設計変更することなく、添加弁を比較的簡単に設置できるようにしたうえで、添加剤による効力を大とすることを目的としている。

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられて前記排気通路に排出される排気ガスを浄化する触媒コンバータと、触媒コンバータの浄化能力を回復させるための添加剤を添加する添加弁を有するものであって、前記添加弁は、前記排気通路のうち内燃機関の排気ポートに連結されるエキゾーストマニホルドにおいて前記触媒コンバータより上流部位で当該エキゾーストマニホルドの外側に当該エキゾーストマニホルドとは別体のホルダを介して付設されており、前記添加弁は、前記エキゾーストマニホルドの集合部へ向けて添加剤を噴射可能とする姿勢とされており、前記ホルダには、前記添加弁を冷却するためのウォータージャケットが設けられていることを特徴としている。

なお、「添加剤」は、炭化水素（ＨＣ）成分を含むものが好ましく、例えば対象となる内燃機関で使用する種類の燃料（軽油、ガソリン等）あるいはその他の異種の燃料等、さらには灯油等とすることができる。

また、「触媒コンバータ」は、ＮＯｘ吸収剤を使用するタイプや、ＮＯｘ浄化だけでなく、排気ガス中における粒子状物質（ＰＭ：Paticulate Matter）を捕捉するタイプがあ
る。

ここで、前記前者のタイプの触媒コンバータでは、添加剤の添加により、触媒コンバータ上流の排気ガス中で添加剤が熱分解されて多量の炭化水素が生成されるので、この炭化水素によりＮＯｘ吸収剤に既に吸収されているＮＯｘが還元されることになって、ＮＯｘ吸収剤の吸収能力が回復するようになる。

前記後者のタイプの触媒コンバータでは、添加剤の添加により、上記作用に加えて、触媒コンバータ上流の排気ガス中で添加剤が熱分解されて多量の炭化水素が生成されるので、この炭化水素が触媒コンバータ内で反応して、その反応熱で触媒コンバータが昇温するようになる。これにより、触媒コンバータ内に既に捕捉されているＰＭが焼却されることになって、触媒コンバータの浄化能力が回復するようになる。

このような添加弁をエキゾーストマニホルドに外付け設置しているから、添加弁を設置するにあたって、従来例のようにシリンダヘッドを設計変更することなく、簡単に設置することが可能になる。

さらに、添加弁の配置位置を特定しているから、エキゾーストマニホルドに噴射した添加剤が排気脈動の影響でもって排気ポート周辺に吹き返される現象が発生しにくくなる。そのため、排気ポートに添加剤を添加する従来例に比べて、排気ポートの壁面に添加剤がデポジットとして付着堆積しにくくなる。

しかも、前記添加弁は、前記エキゾーストマニホルドの集合部へ向けて添加剤を噴射可能とする姿勢で前記エキゾーストマニホルドに取り付けられているから、添加剤がエキゾーストマニホルドから下流へ円滑に導かれるようになり、上記添加剤が排気ポート壁面にデポジットとして付着堆積する現象を抑制するうえでさらに有利となる。

さらに、前記添加弁は、前記エキゾーストマニホルドとは別体のホルダを介して前記エキゾーストマニホルドに取り付けられているから、添加弁をエキゾーストマニホルドに付設しやすくなるとともに、ホルダによってエキゾーストマニホルドから添加弁への直接的な熱伝導を回避できるようになり、添加弁の昇温を抑制するうえで有利となる。これにより、添加弁内における添加剤の熱劣化を抑制または防止できるようになって、添加弁の目詰まりが回避される。

上記排気浄化システムにおいて、前記ホルダと前記エキゾーストマニホルドとの間に、断熱ガスケットが介在された構成とすることができる。

この構成によれば、エキゾーストマニホルドから添加弁への熱伝導を軽減できるようになるので、添加弁内における添加剤の熱劣化を抑制または防止できるようになって、添加弁の目詰まりが回避される。

上記排気浄化システムにおいて、前記エキゾーストマニホルドにおける添加弁付設部位には、外側へ膨出する膨出部が設けられており、この膨出部に前記ホルダがフランジ結合によって取り付けられる形態とすることができる。

この構成によれば、エキゾーストマニホルドから添加弁への熱伝導を軽減できるようになるうえ、ホルダ内に添加弁冷却用のウォータージャケット等を設置することが可能になるので、熱対策に優れたものとすることが可能になる。

上記排気浄化システムにおいて、前記排気通路に排出された排気ガスの一部を内燃機関の吸気系に戻す排気再循環装置を有し、前記添加弁は、この排気再循環装置において前記排気通路からの排気ガス取り出し部位から最も離れた位置に配置することができる。

この構成によれば、添加剤が排気再循環装置によって内燃機関の吸気系へ回り込むことを抑制または防止できるので、添加剤を触媒コンバータの浄化能力回復に有効利用できるようになる。

上記排気浄化システムにおいて、前記排気通路に排出される排気ガスを利用して内燃機関の吸気系における吸入空気を昇圧するターボチャージャを有し、前記添加弁は、前記ターボチャージャのタービンよりも上流に配置することができる。

この構成によれば、排気通路に添加された添加剤が、ターボチャージャのタービンによる攪拌作用および昇温作用によって霧状にされやすくなるので、触媒コンバータに対する浄化能力回復作用が向上するようになる。

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムによれば、内燃機関を設計変更することなく、添加弁を比較的簡単に設置することができ、触媒コンバータの浄化能力を安定的に回復させることが可能になる。

以下、本発明の一実施形態を図１から図５に示して説明する。

本発明に係る排気浄化システムの説明に先立ち、その使用対象となる内燃機関の概略構成を図１に示して説明する。

図１に示す内燃機関１は、直列四気筒型ディーゼルエンジンとされており、基本的には、吸気系から供給される空気と燃料供給系から供給される燃料とを適宜の空燃比で混合してなる混合気を燃焼室２に噴射して燃焼させた後、燃焼室２内の排気ガスを排気系から大気放出させるようになっている。

上記吸気系は、シリンダヘッドの吸気ポート３に接続されるインテークマニホルド２１に吸気管２２を接続してなる吸気通路に、その上流側から順にエアクリーナ２３、エアフローメータ２４，スロットルバルブ２５を配置した構成である。エアフローメータ２４は、エアクリーナ２３を介して吸気管２２に流入する空気量に応じた電気信号を出力する。

上記燃料供給系は、燃料供給路３１に、その上流側から順に燃料タンク３２、サプライポンプ３３、コモンレール３４、複数のインジェクタ３５・・・を配置した構成である。燃料タンク３２内の燃料は、サプライポンプ３３により吸い出されてコモンレール３４に供給され、コモンレール３４からインジェクタ３５・・・を経て燃焼室２に噴射される。サプライポンプ３３は、内燃機関１の図示しないクランクシャフトによって駆動される。

上記排気系は、シリンダヘッドの排気ポート４に接続されるエキゾーストマニホルド４１にマフラー４２を接続して構成される排気通路からなる。

この実施形態で例示する内燃機関１には、ターボチャージャ５、インタークーラ６、排気再循環装置としてのＥＧＲ装置７、触媒コンバータ８が装備されているので、以下で説明する。

ターボチャージャ５は、排気ガスを利用して吸入空気を昇圧するものであり、コンプレッサ５ａとタービン５ｂを備えている。コンプレッサ５ａは、吸気管２２におけるエアフローメータ２４の下流に配置されており、タービン５ｂは、エキゾーストマニホルド４１の集合部とマフラー４２との間に配置されている。

インタークーラ６は、ターボチャージャ５で昇圧した吸入空気を冷却するものであり、ターボチャージャ５のコンプレッサ５ａとスロットルバルブ２５との間に配置されている。

ＥＧＲ装置７は、排気の一部（ＥＧＲガス）を吸気系に戻して燃焼室２へ再度供給することによりＮＯｘを低減させるものであり、ＥＧＲ通路７ａに、その上流からＥＧＲ触媒コンバータ７ｂ、ＥＧＲクーラ７ｃ、ＥＧＲバルブ７ｄを配置した構成である。

ＥＧＲ通路７ａは、排気系から吸気系へ燃焼室２をバイパスして連接するバイパス通路からなる。ＥＧＲ触媒コンバータ７ｂは、ＥＧＲ通路７ａに流入した排気ガスに含まれる未燃焼ガスを除去してＥＧＲクーラ７ｃの詰まりを防止するものである。ＥＧＲクーラ７ｃは、例えばＥＧＲガスと内燃機関１の冷却液との間で熱交換を行うことによりＥＧＲガスの温度を下げる熱交換器からなる。ＥＧＲバルブ７ｄは、ＥＧＲ通路７ａ内を排気系側から吸気系側に流れる排気ガスの量を制御するものである。

触媒コンバータ８は、排気通路を構成するエキゾーストマニホルド４１とマフラー４２との間に介装されており、この実施形態では、ＤＰＮＲ（Diesel Paticulate−NoxReduction system）と呼ばれるものとされている。

このＤＰＮＲからなる触媒コンバータ８は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Paticulate Matter）や窒素酸化物（ＮＯｘ）を共に低減するものであり、図４に示すように、ケ
ース８ａ内にハニカム構造体８ｂを収納配置した構成である。

ケース８ａは、その中間部分が円筒形状とされていて、その一端部分と他端部分がそれぞれ端縁へ向けて漸次縮径するテーパ形状とされている。このケース８ａの中間部分にハニカム構造体８ｂが配置されている。

ハニカム構造体８ｂは、詳細に図示していないが、例えば多孔質セラミック基材にＮＯｘ吸蔵還元型の三元触媒を担持させた構成であり、原理的には、ＰＭやＮＯｘを含む排気ガスが図５の矢印で示すように流入すると、ＰＭが多孔質セラミック基材の微細孔に捕捉され、ＮＯｘが多孔質セラミック基材の微細孔を通る際に吸蔵され、Ｎ₂やＣＯ₂を排出するようになっている。

通常、上記触媒コンバータ８の触媒床は、排気ガスの空燃比（以下、排気空燃比と称す）が理論空燃比よりもリーンのときはＮＯｘを吸収し、排気空燃比が理論空燃比あるいはそれよりもリッチになって流入排気ガス中の酸素濃度が低下するときに吸収したＮＯｘをＮＯ₂またはＮＯとして放出する。そして、触媒コンバータ８の触媒床から放出されたＮ
Ｏx（ＮＯ₂またはＮＯ）は直ちに排気ガス中の未燃ＨＣやＣＯと反応してＮ₂に還元され
る。

以上説明した構成を有する内燃機関１のいろいろな運転に関する説明は省略するが、その運転は基本的に制御装置９により制御される。

制御装置９は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、公知のように双方向性バ
スによって相互に接続した中央処理制御装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等から構成されている。

ここでは、必要に応じて、排気系に添加剤（例えばディーゼルエンジン用燃料である軽油）を供給することにより、触媒コンバータ８の浄化能力を回復させるように工夫しているので、以下で詳細に説明する。

具体的に、図１に示すように、エキゾーストマニホルド４１の外側には、エキゾーストマニホルド４１の集合部分へ向けて添加剤を供給する添加弁１０が付設されている。

なお、添加弁１０は、エキゾーストマニホルド４１の四つの排気導入部のうち図１の左端に位置する燃焼室２への排気導入部に配置されていて、エキゾーストマニホルド４１の四つの排気導入部のうち図１の右端に位置する燃焼室２の排気導入部に連結されたＥＧＲ通路７ａから最も離されている。

この添加弁１０は、添加剤供給路１１を介してサプライポンプ３３に接続されている。詳しくは、添加弁１０は、低圧用のインジェクタからなり、図２および図３に示すように、ホルダ１４を介してエキゾーストマニホルド４１の前記特定位置に取り付けられる。

ホルダ１４には、添加弁１０のノズル１０ａ側が埋没する状態で嵌入される凹部１４ａが設けられている。この凹部１４ａに添加弁１０を嵌入装着すると、添加弁１０から噴射される添加剤がエキゾーストマニホルド４１の集合部へ向かうようになっている。

さらに、ホルダ１４には、添加弁１０のノズル部分（符号省略）を冷却するための冷却水が通水されるウォータージャケット１４ｂが設けられている。

一方、エキゾーストマニホルド４１において添加弁１０の設置場所には、外側へ膨出する膨出部４１ａが設けられている。

この膨出部４１ａの内部には、図２および図３に示すように、エキゾーストマニホルド４１に連通するとともに、添加弁１０から噴射される添加剤をエキゾーストマニホルド４１の集合部へ向けるよう導く通路４１ｂが設けられている。

このエキゾーストマニホルド４１の膨出部４１ａにホルダ１４がフランジ結合によって取り付けられる形態とされている。この膨出部４１ａとホルダ１４とのフランジ結合部には、エキゾーストマニホルド４１から添加弁１０への熱伝導を軽減するために、断熱ガスケット１３が介在されている。

そもそも、添加弁１０を閉止している状態が長くなる等して、添加弁１０内の添加剤が高温に晒されると、熱劣化して添加弁１０を目詰まりさせる心配があるが、上述したように断熱ガスケット１３でもってエキゾーストマニホルド４１からの熱伝導を軽減したうえで、ホルダ１４のウォータージャケット１４ｂによって添加弁１０を冷却させるようにしていれば、このような添加弁１０内の添加剤の熱劣化を抑制または防止できるようになって、添加弁１０の目詰まりを回避できるので、好ましい。

なお、上述した添加弁１０、添加剤供給路１１、サプライポンプ３３、制御装置９が、添加剤供給装置を構成しており、この添加剤供給装置による添加剤の供給タイミングや供給量については、制御装置９により制御される。

次に、添加剤の添加動作を説明する。

そもそも、ディーゼルエンジンの場合は、ストイキ（理論空燃比）よりもはるかにリーン域で燃焼を行うので、排気ガス中のＮＯｘは触媒コンバータ８の触媒床に吸収され、触媒コンバータ８からのＮＯｘ排出量は極めて少なくなる。

しかしながら、内燃機関１の運転時間の累積に伴い、触媒コンバータ８によるＮＯｘ吸収能力が飽和する。

そこで、制御装置９は、内燃機関１の運転累積時間や運転状態の履歴情報に基づいて触媒コンバータ８が吸収していたＮＯｘ量を推定し、その推定ＮＯｘ量が予め設定しておいた所定値（触媒コンバータ８のＮＯｘ吸収能力が飽和する前の適宜値）を越えたときに、排気ガス中に添加弁１０から所定時間だけ所定量の添加剤を噴射させるようにする。

この添加弁１０から噴射される添加剤としての燃料は、排気ポート４から排出される排気ガスとともにエキゾーストマニホルド４１の集合部へ向かい、ターボチャージャ５のタービン５ｂによってさらに霧状とされる。

この霧状の燃料は、触媒コンバータ８の上流にて高温の排気ガス中で熱分解されて、多量の炭化水素を生成するとともに、排気ガス中の酸素濃度を低下させるので、触媒コンバータ８に吸収されていたＮＯｘを放出させ、Ｎ₂に還元する。これにより、触媒コンバー
タ８の浄化能力が回復することになる。

なお、制御装置９は、図示していないアクセル開度センサの出力信号（スロットルバルブ２５の開度に比例した出力電圧）に基づいて内燃機関１の負荷を演算し、また、図示していないクランク角センサ（クランクシャフトが一定角度回転する毎にパルスを出力するもの）からの出力パルスに基づいて内燃機関１の回転数を演算し、これら負荷と回転数によって内燃機関１の運転状態を判別する。

この他の方法について説明する。

マフラー４２において触媒コンバータ８の上流側には、排気温センサ１６が設けられており、この排気温センサ１６は、触媒コンバータ８に流入する排気ガスの温度に対応した電気信号を制御装置９に出力する。

制御装置９は、排気温センサ１６からの出力に基づき、触媒コンバータ８の上流の雰囲気温度を認識し、触媒コンバータ８の触媒床温度を推定することにより、触媒コンバータ８が所期の浄化能力を発揮するか否かを判断する。

一般的に、内燃機関１の冷間運転、始動運転あるいは低速低負荷運転等のように、燃焼室２の温度および排気温度が低くなる運転条件になると、触媒コンバータ８の触媒床温度およびその上流の雰囲気温度が低くなるので、触媒コンバータ８の浄化能力が低下する傾向となる。

ここで、制御装置９は、排気温センサ１６の出力に基づき、触媒コンバータ８の触媒床温度が所定の基準値よりも低いと判断すると、添加弁１０を動作させることにより添加剤供給路１１を通じて供給されるサプライポンプ３３内の高圧燃料をエキゾーストマニホルド４１内に噴射させる。

この添加弁１０から噴射される添加剤としての燃料は、排気ポート４から排出される排気ガスとともにエキゾーストマニホルド４１の集合部へ向かい、ターボチャージャ５のタービン５ｂによってさらに霧状とされる。

この霧状の燃料は、触媒コンバータ８の上流にて高温の排気ガス中で熱分解されて、多量の炭化水素を生成するので、この炭化水素が触媒コンバータ８内で反応され、その反応熱で触媒コンバータ８が昇温されるようになる。これにより、触媒コンバータ８の浄化能力が向上することになる。

以上説明したように、この実施形態では、触媒コンバータ８の浄化能力を回復させるために装備する添加弁１０を、エキゾーストマニホルド４１に外付け設置している。これにより、添加弁１０を設置するにあたって、従来例のようにシリンダヘッドを設計変更することなく、簡単に設置することが可能になり、設備コストを低減できるようになる。

さらに、添加弁１０の配置位置を特定しているので、エキゾーストマニホルド４１に噴射した添加剤が排気脈動の影響でもって排気ポート４周辺に吹き返される現象が発生しにくくなる。そのため、排気ポート４に添加剤を添加する従来例に比べて、排気ポート４の壁面に添加剤がデポジットとして付着堆積しにくくなる。

また、この実施形態では、添加弁１０で添加剤をターボチャージャ５のタービン５ｂの上流に噴射させるようにしているから、この添加剤がターボチャージャ５のタービン５ｂによる攪拌作用および昇温作用によって霧状とされやすくなり、触媒コンバータ８の浄化能力を回復させるための効力が大となる。

さらに、この実施形態では、添加弁１０をＥＧＲ通路７ａから遠ざけて配置しているので、添加弁１０から噴射した添加剤がＥＧＲ通路７ａを介して吸気系に回り込むことを防止できる等、内燃機関１の運転に悪影響を及ぼすことを回避できる。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。

（１）上記実施形態において、触媒コンバータ８は、例えばＤＰＦ（Diesel Paticulate Filter）、ＮＯｘ吸蔵還元触媒、酸化触媒等とすることも可能である。また、内燃機関を希薄燃焼型ガソリンエンジンとする場合には触媒コンバータ８として三元触媒コンバータとすることも可能である。

（２）上記実施形態では、触媒コンバータ８を一つにした例を挙げているが、二つあるいは三つの併用したものにも本発明を適用できる。その一例として、例えば図６に示すように、図１に示した構成に加えて、マフラー４２に、三つの触媒コンバータ８Ａ，８Ｂ，８Ｃを設けている。

マフラー４２の上流側から順に、第１の触媒コンバータ８Ａは、例えばアフターターボキャタリストとされ、第２の触媒コンバータ８Ｂは、例えば酸化触媒とされ、第３の触媒コンバータ８Ｃは、ＤＰＦ（Diesel Paticulate Filter）とされる。なお、第１の触媒コンバータ８Ａとしてのアフターターボキャタリストおよび第２の触媒コンバータ８Ｂとしての酸化触媒は、第３の触媒コンバータ８ＣとしてのＤＰＦの浄化能力を高めるよう寄与する。

これらの触媒コンバータ８Ａ，８Ｂ，８Ｃの種類は、特に限定されず、適宜いろいろな種類の触媒コンバータを用いることができる。

そして、このような構成において、上述した添加剤の添加動作を実行すると、添加剤が上記三つの触媒コンバータ８Ａ，８Ｂ，８Ｃの浄化能力を回復させるように寄与する。したがって、トータルでの排気浄化性能の向上が可能となる。

（３）図７に本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、図１に示した構成に加えて、マフラー４２における触媒コンバータ８の下流側の内部に、排気流量を調整する排気絞り弁１８を設置している。この場合、必要に応じて、排気絞り弁１８を閉側に制御することにより、触媒コンバータ８の触媒床温度およびその周辺の雰囲気温度を高めることができるので、触媒コンバータ８の浄化能力を高めることが可能になる。

例えば内燃機関１の冷間運転、始動運転あるいは低速低負荷運転等のように、燃焼室２の温度および排気温度が低くなる運転条件では、触媒コンバータ８の触媒床温度やその上流および下流の雰囲気温度が低くなって、触媒コンバータ８の浄化能力が低下する傾向となる。このような場合に、上記排気絞り弁１８を閉側に制御することができる。当然ながら、上記実施形態で説明した添加剤の添加処理を、前記排気絞り弁１８の動作制御と合わせて実行するようにしてもよい。

（４）上記各実施形態では、ターボチャージャ５およびＥＧＲ装置７を装備したものを例に挙げているが、それらのいずれか一方または両方を無くしたものであっても本発明を適用できる。

本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの一実施形態を示す概略構成図である。 図１の（２）−（２）線断面の矢視図である。 図２の（３）−（３）線断面の矢視図である。 図１の触媒コンバータを示す概略構成図である。 図４の触媒コンバータによる浄化原理を模式的に示す説明図である。 本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの他の実施形態で、図１に対応する図である。 本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの他の実施形態で、図１に対応する図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 燃焼室
４ シリンダヘッドの排気ポート
５ ターボチャージャ
７ ＥＧＲ装置（排気再循環装置）
８ 触媒コンバータ
９ 制御装置
１０ 添加弁
１１ 添加剤供給路
１６ 排気温センサ
３３ サプライポンプ
４１ エキゾーストマニホルド（排気通路）
４２ マフラー（排気通路）

Claims (5)

1. 内燃機関の排気通路に設けられて前記排気通路に排出される排気ガスを浄化する触媒コンバータと、触媒コンバータの浄化能力を回復させるための添加剤を添加する添加弁を有する内燃機関の排気浄化システムであって、
   前記添加弁は、前記排気通路のうち内燃機関の排気ポートに連結されるエキゾーストマニホルドにおいて前記触媒コンバータより上流部位で当該エキゾーストマニホルドの外側に当該エキゾーストマニホルドとは別体のホルダを介して付設されており、
   前記添加弁は、前記エキゾーストマニホルドの集合部へ向けて添加剤を噴射可能とする姿勢とされており、
   前記ホルダには、前記添加弁を冷却するためのウォータージャケットが設けられていることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
2. 前記ホルダと前記エキゾーストマニホルドとの間には、断熱ガスケットが介在されてい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。
3. 前記エキゾーストマニホルドにおける添加弁付設部位には、外側へ膨出する膨出部が設けられており、この膨出部に前記ホルダがフランジ結合によって取り付けられる形態とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化システム。
4. 前記排気通路に排出された排気ガスの一部を内燃機関の吸気系に戻す排気再循環装置を有し、
   前記添加弁は、この排気再循環装置において前記排気通路からの排気ガス取り出し部位から最も離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化システム。
5. 前記排気通路に排出される排気ガスを利用して内燃機関の吸気系における吸入空気を昇圧するターボチャージャを有し、
   前記添加弁は、前記ターボチャージャのタービンよりも上流に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化システム。

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