JP4835446B2 - Exhaust gas purification system for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.

従来から、内燃機関の排気管に排気浄化用の触媒を設けた排気浄化システムが知られている。
このような排気浄化システムは、排気浄化用触媒へ燃料を添加する燃添加火装置を備え、排気温度が低い場合には、燃料を添加することによって排気浄化用触媒を活性温度まで昇温させて、効率的に排気中の有害成分を浄化することができる（特許文献１乃至５参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust purification system in which an exhaust purification catalyst is provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine is known.
Such an exhaust purification system includes a fuel addition fire device for adding fuel to the exhaust purification catalyst. When the exhaust temperature is low, the exhaust purification catalyst is heated to an activation temperature by adding fuel. It is possible to efficiently purify harmful components in the exhaust (see Patent Documents 1 to 5).

特開２００６−９０２５９号公報JP 2006-90259 A 特開２００５−３５１２４５号公報JP-A-2005-351245 特開２００４−１９７６３５号公報JP 2004-197635 A 特開２００２−１６８１１９号公報JP 2002-168119 A 特開２００２−２４０４３６号公報JP 2002-240436 A

しかしながら、燃料添加装置のノズルは、燃料を添加後はその先端部に燃料が残留する恐れがある。このノズルの先端部への燃料の残留を放置すると、燃料がすすとなって堆積し、ノズルを塞ぐ恐れがあった。これにより、燃料添加装置が作動不良を起こす恐れがある。燃料添加装置が作動不良を起こすと、排気浄化用触媒が昇温せず、排気浄化用触媒を効率的に活性化できない恐れがある。   However, after the fuel is added to the nozzle of the fuel addition device, there is a risk that the fuel will remain at the tip. If the fuel remaining on the tip of the nozzle is left unattended, the fuel accumulates as soot and may block the nozzle. As a result, the fuel addition device may malfunction. If the fuel addition device malfunctions, the exhaust purification catalyst will not rise in temperature, and the exhaust purification catalyst may not be activated efficiently.

したがって本発明の目的は、排気浄化用触媒を効率的に活性化させることのできる内燃機関の排気浄化システムを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust purification system for an internal combustion engine that can efficiently activate an exhaust purification catalyst.

上記目的は、排気浄化用触媒と、燃料の添加により前記排気浄化用触媒を昇温させる燃料添加装置とを備え、前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるエアブロー手段を有している、ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システムによって達成できる。
この構成により、エアブロー手段は、前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるので、ノズルへの付着物が堆積することを防止できる。特にノズルに残留した燃料がすすとなって堆積し、ノズルを塞ぐことを防止できる。これにより、燃料添加装置の作動不良を防止でき、排気浄化用触媒を効率的に活性化させることのできる。 The above object includes an exhaust purification catalyst and a fuel addition device that raises the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel, and has an air blowing means that blows part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device. This can be achieved by an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.
With this configuration, the air blowing means blows a part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device, so that deposits on the nozzle can be prevented from accumulating. In particular, it is possible to prevent the fuel remaining in the nozzle from being accumulated as soot and blocking the nozzle. Thereby, the malfunction of the fuel addition device can be prevented, and the exhaust purification catalyst can be activated efficiently.

上記構成において、前記エアブロー手段は、吸気管に形成された導入口と、前記導入口と一端が連通したエア供給路と、前記エア供給路の他端と連通すると共に前記ノズルに向けて前記吸気の一部が吹き出される吹出口とを含む、構成を採用できる。
この構成により、エア供給路は、吸気管と吹出口とを連通するので、吸気の一部を、ノズルへの付着物を吹き飛ばすためのエアとして確保することができる。 In the above configuration, the air blowing means includes an inlet formed in an intake pipe, an air supply path in which one end communicates with the inlet, the other end of the air supply path, and the intake air toward the nozzle. A structure including a blowout port from which a part of the blowout is blown out can be adopted.
With this configuration, the air supply path communicates between the intake pipe and the air outlet, so that a part of the intake air can be secured as air for blowing off deposits on the nozzle.

上記構成において、前記エアブロー手段は、前記エア供給路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する制御部とを含む、構成を採用できる。
この構成により、エア供給路を開閉する開閉弁と、開閉弁の作動を制御する制御する制御部とを備えているので、適切なタイミングでノズルへの付着物を吹き飛ばすことができる。 The said structure can employ | adopt the structure containing the on-off valve which opens and closes the said air supply path, and the control part which controls the action | operation of the said on-off valve.
With this configuration, since the on / off valve that opens and closes the air supply path and the control unit that controls the operation of the on / off valve are provided, the deposits on the nozzle can be blown off at an appropriate timing.

上記構成において、前記導入口は、過給機のコンプレッサ及びインタークーラよりも下流側でありスロットル弁よりも上流側の位置での前記吸気管に形成されている、構成を採用できる。
この構成により、エア供給路は、過給機のコンプレッサよりも下流側の位置で吸気管と連通しているので、過給機のコンプレッサにより加圧された吸気の一部を、ノズルへ吹き付けることができる。これにより、ノズルへの付着物を吹き飛ばすのに十分な風圧を確保することができる。
また、エア供給路は、インタークーラよりも下流側の位置で吸気管と連通しているので、インタークーラにより冷却された吸気の一部を、ノズルへ吹き付けることができる。これにより、ノズルが高温になることを抑制でき、ノズルの先端部に残留した燃料がすすとなることを抑制できる。
また、エア供給路は、スロットル弁よりも上流側の位置での吸気管と連通しているので、スロットル弁の開度によっては、更に加圧された吸気をノズルへ吹き付けることができる。 In the above configuration, the introduction port may be formed in the intake pipe at a position downstream of the compressor and intercooler of the supercharger and upstream of the throttle valve.
With this configuration, the air supply path communicates with the intake pipe at a position downstream of the turbocharger compressor, so that a part of the intake air pressurized by the turbocharger compressor is blown to the nozzle. Can do. Thereby, it is possible to ensure a sufficient wind pressure to blow off the deposits on the nozzle.
Moreover, since the air supply path communicates with the intake pipe at a position downstream of the intercooler, a part of the intake air cooled by the intercooler can be blown to the nozzle. Thereby, it can suppress that a nozzle becomes high temperature, and can suppress that the fuel which remained in the front-end | tip part of a nozzle becomes soot.
Further, since the air supply path communicates with the intake pipe at a position upstream of the throttle valve, further increased intake air can be blown to the nozzle depending on the opening of the throttle valve.

上記構成において、前記制御部は、前記スロットル弁の開度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、構成を採用できる。
この構成により、スロットル弁の開度に応じて開閉弁の作動は制御されるので、スロットル弁の開度により変動する吸気の圧力を考慮して、開閉弁の作動を制御することができる。これにより、ノズルへの風圧を適切に調整できる。
また、スロットル弁の開度が小さくなった場合に、開閉弁を開放すると、コンプレッサーサージを防止でき、騒音を抑制できる。更に、エンジン（内燃機関）の性能への影響を最小限に抑制できる。 The said structure WHEREIN: The said control part can employ | adopt the structure which controls the action | operation of the said on-off valve according to the opening degree of the said throttle valve.
With this configuration, the operation of the on-off valve is controlled in accordance with the opening of the throttle valve, so that the operation of the on-off valve can be controlled in consideration of the intake air pressure that varies with the opening of the throttle valve. Thereby, the wind pressure to a nozzle can be adjusted appropriately.
Further, when the opening / closing valve is opened when the opening degree of the throttle valve becomes small, a compressor surge can be prevented and noise can be suppressed. Furthermore, the influence on the performance of the engine (internal combustion engine) can be minimized.

上記構成において、前記制御部は、前記燃料添加装置を冷却する冷却水の温度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、構成を採用できる。
この構成により、燃料点火装置を冷却する冷却水の温度が高い場合には、ノズルに残留した燃料がすすになりやすいため、適切なタイミングで開閉弁を作動させることができる。 The said structure WHEREIN: The said control part can employ | adopt the structure which controls the action | operation of the said on-off valve according to the temperature of the cooling water which cools the said fuel addition apparatus.
With this configuration, when the temperature of the cooling water for cooling the fuel ignition device is high, the fuel remaining in the nozzle tends to become soot, and therefore the on-off valve can be operated at an appropriate timing.

上記構成において、前記制御部は、排気ガスの温度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、構成を採用できる。
この構成により、排気ガスが高温の場合には、ノズルに残留した燃料が短期間ですすになりやすいため、適切なタイミングで開閉弁を作動させることができる。 The said structure WHEREIN: The said control part can employ | adopt the structure which controls the action | operation of the said on-off valve according to the temperature of exhaust gas.
With this configuration, when the exhaust gas is hot, the fuel remaining in the nozzle tends to be rinsed in a short period of time, so that the on-off valve can be operated at an appropriate timing.

上記構成において、前記吹出口は、排気の流れ方向を向いており、前記ノズルは、前記吹出口の向きと相反する方向を向いている、構成を採用できる。
この構成により、排気の流れ方向へエアが吹き出されるため、吹出口からのエアが、排気の流れ方向と逆向きとなって弱まることを防止できる。
また、ノズルは、前記吹出口からのエアの吹き出し方向と相反する方向へ向いているので、ノズルへの付着物を容易に吹き飛ばすことができる。
また、ノズルは、排気の流れ方向と相反する方向へ燃料を噴霧するため、燃料添加装置と排気浄化用触媒との間隔が短い場合であっても、燃料と排気ガスとの攪拌を十分に行われる。これにより、排気浄化用触媒を適切に昇温させることができる。 The said structure WHEREIN: The structure which the said blower outlet faces the flow direction of exhaust_gas | exhaustion and the said nozzle has faced the direction contrary to the direction of the said blower outlet can be employ | adopted.
With this configuration, since air is blown out in the exhaust flow direction, it is possible to prevent the air from the outlet from being weakened in the opposite direction to the exhaust flow direction.
Moreover, since the nozzle is directed in a direction opposite to the direction in which the air is blown from the outlet, the deposits on the nozzle can be easily blown off.
Further, since the nozzle sprays fuel in a direction opposite to the flow direction of the exhaust gas, the fuel and the exhaust gas are sufficiently stirred even when the interval between the fuel addition device and the exhaust gas purification catalyst is short. Is called. Thereby, the temperature of the exhaust purification catalyst can be appropriately raised.

本発明によれば、排気浄化用触媒を効率的に活性化させることのできる内燃機関の排気浄化システムを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exhaust gas purification system of the internal combustion engine which can activate the exhaust gas purification catalyst efficiently can be provided.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るディーゼルエンジンの排気浄化システム（以下、単に排気浄化システムと称する）について説明する。図１は、排気浄化システムが適用されているディーゼルエンジンについて示した図である。   A diesel engine exhaust purification system (hereinafter simply referred to as an exhaust purification system) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a diesel engine to which an exhaust purification system is applied.

ディーゼルエンジン１は、排気管２、ターボチャージャ３、吸気管５、インタークーラ６、吸気マニホールド７、排気マニホールド９、ＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）１０、スロットル弁１７、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２０、コモンレール２３、燃料添加弁（燃料添加装置）３０、排気浄化装置５０などから構成される。
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成され、各装置の作動を制御する。 The diesel engine 1 includes an exhaust pipe 2, a turbocharger 3, an intake pipe 5, an intercooler 6, an intake manifold 7, an exhaust manifold 9, an EGR device (exhaust gas recirculation device) 10, a throttle valve 17, an ECU (electronic control unit). 20, a common rail 23, a fuel addition valve (fuel addition device) 30, an exhaust purification device 50, and the like.
The ECU 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the operation of each device.

まず、吸気ＮＡは、エアクリーナ４を通過し３のコンプレッサ３ａへ導かれる。コンプレッサ３ａを通過した吸気ＮＡは加圧され、インタークーラ６を通過して冷却される。次に、吸気ＮＡの流量は、アクセルペダル（不図示）と連動するスロットル弁１７により制御される。吸気マニホールド７に供給された吸気ＮＡは、各気筒８ａ〜８ｄに分配される。   First, the intake air NA passes through the air cleaner 4 and is guided to the third compressor 3a. The intake air NA that has passed through the compressor 3a is pressurized and passes through the intercooler 6 to be cooled. Next, the flow rate of the intake NA is controlled by a throttle valve 17 that is interlocked with an accelerator pedal (not shown). The intake air NA supplied to the intake manifold 7 is distributed to the cylinders 8a to 8d.

各気筒８ａ〜８ｄにはそれぞれ、インジェクタ２４ａ〜２４ｄが配置されている。インジェクタ２４ａ〜２４ｄは、コモンレール２３により制御されている。
尚、燃料ＦＥは、燃料タンク２１に貯留されており、燃料ポンプ２２によりコモンレール２３へ供給される。 Injectors 24a to 24d are arranged in the cylinders 8a to 8d, respectively. The injectors 24 a to 24 d are controlled by the common rail 23.
The fuel FE is stored in the fuel tank 21 and is supplied to the common rail 23 by the fuel pump 22.

各気筒８ａ〜８ｄから排気マニホールド９を介し排出された排気ガスＥＧは、排気管２を通して前記ターボチャージャ３のタービン３ｂへ送られ、このタービン３ｂを駆動した後に排出される。   The exhaust gas EG discharged from each cylinder 8a to 8d through the exhaust manifold 9 is sent to the turbine 3b of the turbocharger 3 through the exhaust pipe 2, and is discharged after driving the turbine 3b.

ＥＧＲ装置１０は、排気ガスＥＧの一部を、排気マニホールド９から吸気マニホールド７へ還流するＥＧＲ通路１１、このＥＧＲ通路１１に設けたＥＧＲクーラ１２及びＥＧＲバルブ１３を含んでいる。   The EGR device 10 includes an EGR passage 11 that recirculates part of the exhaust gas EG from the exhaust manifold 9 to the intake manifold 7, and an EGR cooler 12 and an EGR valve 13 provided in the EGR passage 11.

また、ディーゼルエンジン１は、排気管２の下流側に配置した排気浄化装置５０と、この排気浄化装置５０内の排気浄化用触媒５１に燃料を添加する燃料添加弁３０と、詳しくは後述するエアブロー手段とで構成される排気浄化システムを含んでいる。   The diesel engine 1 includes an exhaust purification device 50 disposed on the downstream side of the exhaust pipe 2, a fuel addition valve 30 for adding fuel to the exhaust purification catalyst 51 in the exhaust purification device 50, and an air blow described later in detail. And an exhaust purification system comprising the means.

排気浄化装置５０は、排気管２に配置され、タービン３ｂを通過した後の排気ガスＥＧを浄化するように作用する。
燃料添加弁３０は、排気浄化装置５０よりも上流側に配設されている。 The exhaust purification device 50 is disposed in the exhaust pipe 2 and acts to purify the exhaust gas EG after passing through the turbine 3b.
The fuel addition valve 30 is disposed on the upstream side of the exhaust purification device 50.

排気浄化装置５０の内部には、燃料を添加することによって機能維持（或いは再生）を図ることができる排気浄化用触媒５１が配設されている。このような再生型の触媒としては、例えば触媒再生型のパティキュレートフィルタ、ＮＯｘ還元触媒（選択還元型触媒）やＮＯｘ吸蔵還元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元触媒を担持したパティキュレートフィルタ、酸化触媒等を採用できる。   An exhaust purification catalyst 51 that can maintain its function (or regenerate) by adding fuel is disposed inside the exhaust purification device 50. As such a regeneration type catalyst, for example, a catalyst regeneration type particulate filter, a NOx reduction catalyst (selective reduction type catalyst), a NOx storage reduction catalyst, a particulate filter carrying a NOx storage reduction catalyst, an oxidation catalyst, etc. are adopted. it can.

排気浄化装置５０の上流側と下流側のそれぞれには、排気温センサ１４、１５が設けられている。排気温センサ１４は、ＥＣＵ２０と接続され、排気温センサ１４からの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。   Exhaust temperature sensors 14 and 15 are provided on the upstream side and the downstream side of the exhaust purification device 50, respectively. The exhaust temperature sensor 14 is connected to the ECU 20, and an output signal from the exhaust temperature sensor 14 is input to the ECU 20.

燃料添加弁３０は燃料ＦＥを圧送する燃料ポンプ２２に接続されており、燃料ＦＥの一部を添加燃料として使用できるように構成されている。燃料添加弁３０からの燃料の添加により、排気浄化用触媒５１が昇温して活性化される。   The fuel addition valve 30 is connected to a fuel pump 22 that pumps the fuel FE, and is configured so that a part of the fuel FE can be used as the added fuel. By adding the fuel from the fuel addition valve 30, the exhaust purification catalyst 51 is heated and activated.

また、燃料添加弁３０を冷却するためのウォータジャケット４１が設けられている。このウォータジャケット４１で使用する冷却水は、ディーゼルエンジン１用の冷却水の一部が使用されている。
詳細には、シリンダヘッド２５内に設けられたウォータジャケット（図示せず）の冷却水を利用できるように、シリンダヘッド２５に送り配管２６と戻り配管２７とが接続されている。 Further, a water jacket 41 for cooling the fuel addition valve 30 is provided. As the cooling water used in the water jacket 41, a part of the cooling water for the diesel engine 1 is used.
Specifically, a feed pipe 26 and a return pipe 27 are connected to the cylinder head 25 so that cooling water in a water jacket (not shown) provided in the cylinder head 25 can be used.

送り配管２６と戻り配管２７は、燃料添加弁３０側のウォータジャケット４１と接続されている。送り配管２６側には、冷却水の温度を検出する水温センサ２８と、送り配管２６を開閉するバルブ２９とが配設されている。
水温センサ２８は、ＥＣＵ２０と接続され、水温センサ２８からの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。 The feed pipe 26 and the return pipe 27 are connected to a water jacket 41 on the fuel addition valve 30 side. A water temperature sensor 28 that detects the temperature of the cooling water and a valve 29 that opens and closes the feed pipe 26 are disposed on the feed pipe 26 side.
The water temperature sensor 28 is connected to the ECU 20, and an output signal from the water temperature sensor 28 is input to the ECU 20.

図２は、燃料添加弁３０の周辺を拡大して示した図である。尚、排気温センサ１４については省略して示している。
燃料添加弁３０は、ボス部４０によって保持されている。また、ボス部４０内に、ウォータジャケット４１が形成されている。
燃料添加弁３０は、排気ガスＥＧへと燃料を噴霧するノズル３１を有している。燃料は、ノズル３１の先端から噴霧される。ノズル３１の先端が排気管２の通路内に向いた状態でボス部４０に保持されている。 FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the fuel addition valve 30. The exhaust temperature sensor 14 is not shown.
The fuel addition valve 30 is held by the boss portion 40. A water jacket 41 is formed in the boss portion 40.
The fuel addition valve 30 has a nozzle 31 that sprays fuel onto the exhaust gas EG. The fuel is sprayed from the tip of the nozzle 31. The tip of the nozzle 31 is held by the boss portion 40 with the tip of the nozzle 31 facing the passage of the exhaust pipe 2.

また、ボス部４０には、吹出口６０が形成されている。吹出口６０は、エアブロー手段の一部を構成し、ノズル３１への付着物、特にノズル３１の先端部に残留した燃料及びすすを吹き飛ばすためのエアを吹き出す。
図２に示すように、吹出口６０は、ノズル３１と近接した位置に形成されている。また吹出口６０は、排気ガスＥＧの流れ方向に向いている。従って、吹出口６０からのエアは、排気ガスＥＧの流れ方向へ吹き出す。これにより、吹出口６０からのエアが、排気ガスＥＧの流れ方向と逆向きになって弱まることを防止できる。 Further, the boss portion 40 is formed with an air outlet 60. The air outlet 60 constitutes a part of the air blowing means, and blows out air to blow off the deposits on the nozzle 31, particularly the fuel and soot remaining at the tip of the nozzle 31.
As shown in FIG. 2, the air outlet 60 is formed at a position close to the nozzle 31. Moreover, the blower outlet 60 is suitable for the flow direction of exhaust gas EG. Accordingly, the air from the outlet 60 is blown out in the flow direction of the exhaust gas EG. Thereby, it can prevent that the air from the blower outlet 60 becomes opposite to the flow direction of exhaust gas EG, and becomes weak.

また、ノズル３１は、吹出口６０の方向と直角になるように、相反する方向へ向いている。従って、ノズル３１は、吹出口６０からのエアの吹き出し方向と相反する方向へ向いている。これにより、ノズル３１への付着物を容易に吹き飛ばすことができる。   Further, the nozzle 31 is directed in the opposite direction so as to be perpendicular to the direction of the outlet 60. Accordingly, the nozzle 31 faces in a direction opposite to the direction in which air is blown from the blower outlet 60. Thereby, the deposit | attachment to the nozzle 31 can be blown away easily.

また、ノズル３１は、排気ガスＥＧの流れ方向と相反する方向へ燃料を噴霧するため、燃料添加弁３０と排気浄化用触媒５１との間隔が短い場合であっても、燃料と排気ガスＥＧとの攪拌を十分に行われる。これにより、排気浄化用触媒５１を適切に昇温させることができる。従って、燃料添加弁３０と排気浄化用触媒５１との間隔を狭めることができ、排気浄化システム全体の小型化を図ることができる。   Further, since the nozzle 31 sprays fuel in a direction opposite to the flow direction of the exhaust gas EG, even if the interval between the fuel addition valve 30 and the exhaust purification catalyst 51 is short, the fuel and the exhaust gas EG Is sufficiently stirred. Thereby, the temperature of the exhaust purification catalyst 51 can be appropriately raised. Therefore, the interval between the fuel addition valve 30 and the exhaust purification catalyst 51 can be reduced, and the overall exhaust purification system can be reduced in size.

また、図２に示すように、燃料添加弁３０及び吹出口６０は、排気管２の上部側に配置されている。このため、吹出口６０からのエアにより吹き飛ばされた付着物は、排気ガスＥＧへと落下し、タービン３ｂなどに損傷を与えない。   Further, as shown in FIG. 2, the fuel addition valve 30 and the outlet 60 are arranged on the upper side of the exhaust pipe 2. For this reason, the deposit blown off by the air from the blower outlet 60 falls into the exhaust gas EG and does not damage the turbine 3b and the like.

ここで、図１に示すように、エアブロー手段は、吸気管５に形成された導入口６３と、一端が導入口６３と連通したエア供給路６１とを含み、吹出口６０は、エア供給路６１の他端と連通している。エア供給路６１は、導入口６３と吹出口６０とを連通するので、ノズル３１への付着物を吹き飛ばすためのエアを確保することができる。   Here, as shown in FIG. 1, the air blowing means includes an inlet 63 formed in the intake pipe 5 and an air supply path 61 having one end communicating with the inlet 63. It communicates with the other end of 61. Since the air supply path 61 communicates the inlet 63 and the outlet 60, it is possible to secure air for blowing off deposits on the nozzle 31.

また、導入口６３は、コンプレッサ３ａ及びインタークーラ６よりも下流側の位置での吸気管５に形成されている。これにより、コンプレッサ３ａにより加圧され、インタークーラ６により冷却された吸気の一部を、ノズル３１へと吹き付けることができる。コンプレッサ３ａにより加圧された吸気の一部をノズル３１へ吹き付けることにより、ノズル３１への付着物を吹き飛ばすのに十分な風圧を確保することができる。   The inlet 63 is formed in the intake pipe 5 at a position downstream of the compressor 3 a and the intercooler 6. Thereby, a part of the intake air pressurized by the compressor 3 a and cooled by the intercooler 6 can be blown to the nozzle 31. By blowing a part of the intake air pressurized by the compressor 3 a to the nozzle 31, it is possible to ensure a sufficient wind pressure to blow off the deposits on the nozzle 31.

また、インタークーラ６により冷却された吸気の一部を、ノズル３１へと吹き付けることにより、ノズルが高温になることを抑制でき、ノズル３１の先端部に残留した燃料がすすとなることを抑制できる。   Further, by blowing a part of the intake air cooled by the intercooler 6 to the nozzle 31, it is possible to suppress the nozzle from becoming high temperature, and it is possible to suppress the fuel remaining at the tip of the nozzle 31 from being sooted. .

また、エア供給路６１は、スロットル弁１７よりも上流側の位置での吸気管５と連通している。これにより、スロットル弁１７の開度によっては、更に加圧された吸気をノズル３１へ吹き付けることができる。   The air supply path 61 communicates with the intake pipe 5 at a position upstream of the throttle valve 17. Thereby, depending on the opening degree of the throttle valve 17, further pressurized intake air can be blown to the nozzle 31.

また、エア供給路６１内には、エア供給路６１を開閉する開閉弁６２が設けられている。開閉弁６２は、エアブロー手段の一部を構成する。これにより、適切なタイミングでノズル３１への付着物を吹き飛ばすことができる。尚、開閉弁６２は、ＥＣＵ２０によってその作動が制御されており、ＥＣＵ２０は、エアブロー手段の一部を構成する。   Further, an open / close valve 62 that opens and closes the air supply path 61 is provided in the air supply path 61. The on-off valve 62 constitutes a part of air blowing means. Thereby, the deposit on the nozzle 31 can be blown off at an appropriate timing. Note that the operation of the on-off valve 62 is controlled by the ECU 20, and the ECU 20 constitutes a part of the air blowing means.

次に、ＥＣＵ２０によって実行されるエアブロー処理の一例について説明する。
図３は、ＥＣＵ２０によって実行されるエアブロー処理の一例を示したフローチャートである。尚、この処理は、所定の間隔をおいて繰り返し実行される。 Next, an example of the air blow process performed by ECU20 is demonstrated.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of air blow processing executed by the ECU 20. This process is repeatedly executed at a predetermined interval.

ＥＣＵ２０は、水温センサ２８により検出された冷却水の温度が、所定値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１）。所定値以上の場合には、ＥＣＵ２０は、排気温センサ１４により検出された排気ガスＥＧの温度が所定値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ２）。所定値以上の場合には、ＥＣＵ２０は、燃料添加弁３０が燃料添加中であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。燃料添加中の場合には、ＥＣＵ２０は、燃料添加が終了したかどうかを判定する（ステップＳ４）。燃料添加が終了した場合には、ＥＣＵ２０は、開閉弁６２を開放し、吹出口６０からエアを吹き出させる（ステップＳ５）。   ECU20 determines whether the temperature of the cooling water detected by the water temperature sensor 28 is more than predetermined value (step S1). If it is equal to or higher than the predetermined value, the ECU 20 determines whether or not the temperature of the exhaust gas EG detected by the exhaust temperature sensor 14 is equal to or higher than the predetermined value (step S2). If it is equal to or greater than the predetermined value, the ECU 20 determines whether or not the fuel addition valve 30 is adding fuel (step S3). When the fuel is being added, the ECU 20 determines whether or not the fuel addition has ended (step S4). When the fuel addition is completed, the ECU 20 opens the on-off valve 62 and blows out air from the outlet 60 (step S5).

以上のように、ＥＣＵ２０は、冷却水の温度に応じて開閉弁６２の作動を制御するのは、冷却水の温度が高い場合には、ノズル３１に残留した燃料がすすになりやすいため、このよう場合に、吹出口６０からエアを吹き出させることにより、ノズル３１を冷却することができ、すすの堆積を抑制できる。従って、ステップＳ１において、冷却水の温度が所定値未満の場合には、ＥＣＵ２０はこの処理を終了する。   As described above, the ECU 20 controls the operation of the on-off valve 62 according to the temperature of the cooling water because the fuel remaining in the nozzle 31 tends to soot when the temperature of the cooling water is high. In such a case, the nozzle 31 can be cooled by blowing air from the blower outlet 60, and soot accumulation can be suppressed. Therefore, in step S1, when the temperature of the cooling water is less than the predetermined value, the ECU 20 ends this process.

また、ＥＣＵ２０は、排気ガスＥＧの温度に応じて開閉弁６２の作動を制御するのは、排気ガスＥＧの温度が高い場合には、ノズル３１に残留した燃料が短期間ですすになりやすいため、このよう場合に、吹出口６０からエアを吹き出させることにより、ノズル３１に残留した燃料がすすとなる前に、吹き飛ばすことができる。従って、ステップＳ２において、排気ガスＥＧの温度が所定値未満の場合には、ＥＣＵ２０はこの処理を終了する。   Further, the ECU 20 controls the operation of the on-off valve 62 in accordance with the temperature of the exhaust gas EG because, when the temperature of the exhaust gas EG is high, the fuel remaining in the nozzle 31 is likely to be rinsed in a short period. In such a case, the air remaining from the nozzle 31 can be blown off by blowing air from the outlet 60. Accordingly, in step S2, if the temperature of the exhaust gas EG is less than a predetermined value, the ECU 20 ends this process.

また、ＥＣＵ２０は、燃料添加後に、吹出口６０からエアを吹き出させる。これにより、ノズル３１に残留した燃料がすすとなる前に、吹き飛ばすことができる。
また、ステップＳ４において、燃料の添加が終了しない場合には、ＥＣＵ２０はこの処理を終了する。 Moreover, ECU20 blows off air from the blower outlet 60 after fuel addition. As a result, the fuel remaining in the nozzle 31 can be blown off before becoming soot.
In step S4, if the fuel addition does not end, the ECU 20 ends this process.

また、ステップＳ３において、燃料添加中ではない場合には、ＥＣＵ２０は、スロットル弁１７の開度が所定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ６）。所定値以下の場合には、ＥＣＵ２０は、ステップＳ５の処理を実行する。   In step S3, when the fuel is not being added, the ECU 20 determines whether or not the opening degree of the throttle valve 17 is equal to or less than a predetermined value (step S6). If it is equal to or smaller than the predetermined value, the ECU 20 executes the process of step S5.

このように、ＥＣＵ２０は、スロットル弁１７の開度に応じて開閉弁６２の作動を制御するのは、スロットル弁の開度により変動する吸気の圧力を考慮して、開閉弁の作動を制御することができる。これにより、ノズル３１への風圧を適切に調整できる。また、スロットル弁１７の開度が小さくなった場合に、開閉弁６２を開放すると、コンプレッサ３ａのサージを防止でき、騒音を抑制できる。更に、ディーゼルエンジン１の性能への影響を最小限に抑制できる。従って、スロットル弁１７の開度が所定値以上の場合には、ＥＣＵ２０はこの処理を終了する。   As described above, the ECU 20 controls the operation of the on-off valve 62 in consideration of the intake pressure that fluctuates depending on the opening of the throttle valve. be able to. Thereby, the wind pressure to the nozzle 31 can be adjusted appropriately. Moreover, when the opening / closing valve 62 is opened when the opening degree of the throttle valve 17 becomes small, surge of the compressor 3a can be prevented and noise can be suppressed. Furthermore, the influence on the performance of the diesel engine 1 can be minimized. Therefore, when the opening degree of the throttle valve 17 is equal to or larger than the predetermined value, the ECU 20 ends this process.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

排気浄化システムが適用されているディーゼルエンジンについて示した図である。It is the figure shown about the diesel engine to which the exhaust gas purification system is applied. 燃料添加弁の周辺を拡大して示した図である。It is the figure which expanded and showed the periphery of the fuel addition valve. ＥＣＵによって実行されるエアブロー処理の一例を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed an example of the air blow process performed by ECU.

符号の説明Explanation of symbols

１ ディーゼルエンジン
２ 排気管
３０ 燃料添加弁（燃料添加装置）
３１ ノズル
４０ ボス部
４１ ウォータジャケット
５０ 排気浄化装置
５１ 排気浄化用触媒
６０ 吹出口
６１ エア供給路
６２ 開閉弁
６３ 導入口
ＦＥ 燃料
ＥＧ 排気ガス

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Exhaust pipe 30 Fuel addition valve (fuel addition apparatus)
31 Nozzle 40 Boss part 41 Water jacket 50 Exhaust gas purification device 51 Exhaust gas purification catalyst 60 Air outlet 61 Air supply path 62 On-off valve 63 Inlet FE Fuel EG Exhaust gas

Claims (5)

排気浄化用触媒と、燃料の添加により前記排気浄化用触媒を昇温させる燃料添加装置とを備え、
前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるエアブロー手段を有し、
前記エアブロー手段は、吸気管に形成された導入口と、前記導入口と一端が連通したエア供給路と、前記エア供給路の他端と連通すると共に前記ノズルに向けて前記吸気の一部が吹き出される吹出口とを含み、
前記エアブロー手段は、前記エア供給路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、前記スロットル弁の開度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 An exhaust purification catalyst, and a fuel addition device that raises the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel,
An air blowing means for blowing a part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device ;
The air blowing means includes an introduction port formed in an intake pipe, an air supply path in which one end communicates with the introduction port, a second end of the air supply path, and a portion of the intake air toward the nozzle. And a blowout outlet that is blown out,
The air blowing means includes an on-off valve that opens and closes the air supply path, and a control unit that controls the operation of the on-off valve,
The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the control unit controls the operation of the on-off valve according to an opening degree of the throttle valve . 排気浄化用触媒と、燃料の添加により前記排気浄化用触媒を昇温させる燃料添加装置とを備え、An exhaust purification catalyst, and a fuel addition device that raises the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel,
前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるエアブロー手段を有し、  An air blowing means for blowing a part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device;
前記エアブロー手段は、吸気管に形成された導入口と、前記導入口と一端が連通したエア供給路と、前記エア供給路の他端と連通すると共に前記ノズルに向けて前記吸気の一部が吹き出される吹出口とを含み、  The air blowing means includes an introduction port formed in an intake pipe, an air supply path in which one end communicates with the introduction port, a second end of the air supply path, and a portion of the intake air toward the nozzle. And a blowout outlet that is blown out,
前記エアブロー手段は、前記エア供給路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する制御部とを含み、  The air blowing means includes an on-off valve that opens and closes the air supply path, and a control unit that controls the operation of the on-off valve,
前記制御部は、前記燃料添加装置を冷却する冷却水の温度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。  The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the control unit controls the operation of the on-off valve in accordance with a temperature of cooling water for cooling the fuel addition device. 排気浄化用触媒と、燃料の添加により前記排気浄化用触媒を昇温させる燃料添加装置とを備え、An exhaust purification catalyst, and a fuel addition device that raises the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel,
前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるエアブロー手段を有し、  An air blowing means for blowing a part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device;
前記エアブロー手段は、吸気管に形成された導入口と、前記導入口と一端が連通したエア供給路と、前記エア供給路の他端と連通すると共に前記ノズルに向けて前記吸気の一部が吹き出される吹出口とを含み、  The air blowing means includes an introduction port formed in an intake pipe, an air supply path in which one end communicates with the introduction port, a second end of the air supply path, and a portion of the intake air toward the nozzle. And a blowout outlet that is blown out,
前記エアブロー手段は、前記エア供給路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する制御部とを含み、  The air blowing means includes an on-off valve that opens and closes the air supply path, and a control unit that controls the operation of the on-off valve,
前記制御部は、排気ガスの温度に応じて前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。  The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the control unit controls the operation of the on-off valve according to the temperature of the exhaust gas. 排気浄化用触媒と、燃料の添加により前記排気浄化用触媒を昇温させる燃料添加装置とを備え、An exhaust purification catalyst, and a fuel addition device that raises the temperature of the exhaust purification catalyst by adding fuel,
前記燃料添加装置のノズルへ吸気の一部を吹き付けるエアブロー手段を有し、  An air blowing means for blowing a part of the intake air to the nozzle of the fuel addition device;
前記エアブロー手段は、吸気管に形成された導入口と、前記導入口と一端が連通したエア供給路と、前記エア供給路の他端と連通すると共に前記ノズルに向けて前記吸気の一部が吹き出される吹出口とを含み、  The air blowing means includes an introduction port formed in an intake pipe, an air supply path in which one end communicates with the introduction port, a second end of the air supply path, and a portion of the intake air toward the nozzle. And a blowout outlet that is blown out,
前記吹出口は、排気の流れ方向を向いており、  The outlet is facing the flow direction of the exhaust,
前記ノズルは、前記吹出口の向きと相反する方向を向いている、ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。  The exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the nozzle is directed in a direction opposite to the direction of the air outlet. 前記導入口は、過給機のコンプレッサ及びインタークーラよりも下流側でありスロットル弁よりも上流側の位置での前記吸気管に形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかの内燃機関の排気浄化システム。  5. The intake port according to claim 1, wherein the inlet is formed in the intake pipe at a position downstream of the compressor and intercooler of the supercharger and upstream of the throttle valve. An exhaust purification system for an internal combustion engine.
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