JP2021076103A - 液体添加弁ガードプレート - Google Patents

Abstract

【課題】飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁を損傷することを防ぐことができ、液体添加弁を効率よく冷却することができ、さらに、液体添加弁の周囲に侵入した飛石が液体添加弁の周囲に堆積することを抑止できる、液体添加弁ガードプレートを提供する。【解決手段】車両に搭載された内燃機関１０の排気ガスを浄化するために排気ガスに反応させる反応液を排気管１２Ａ内に噴射する液体添加弁６１を保護する液体添加弁ガードプレート７０Ａであって液体添加弁６１の下方に設けられている保護板７１を備え、保護板７１は、保護板７１の下方を流れる外気の液体添加弁６１に向けた導入と、保護板７１の上に侵入した飛石の落下と、を兼用する直径１センチの円より大きいサイズとされた通過孔７１Ｂを有する、液体添加弁ガードプレート７０Ａ。【選択図】図７

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関の排気ガスを浄化するために排気ガスに反応させる反応液を排気管内に噴射する液体添加弁を保護する液体添加弁ガードプレートに関する。

内燃機関としてディーゼルエンジンを搭載した車両の中には、排気経路に設けられた粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）内に堆積した粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を燃焼焼却させるための燃料を排気管内に噴射する燃料添加弁を排気管に備えているものや、排気経路に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）で窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するために排気管内に尿素水を噴射する尿素水添加弁を排気管に備えているものもある。

上記の燃料添加弁や尿素水添加弁等の液体添加弁は、高温となる内燃機関の近くの排気管に設けられているため、内燃機関からの熱風にさらされやすいが、部分的に耐熱性が低いため、遮熱及び冷却する必要がある。また、車両の排気管は、車両の下面に設けられており、路面に向かって露出しているので、排気管に設けられた液体添加弁も路面に向かって露出している。そこで、液体添加弁を路面からの飛石等から保護する必要がある。そして、飛石からの保護および冷却に関する技術が開示されている。

例えば特許文献１に記載のセンサ付き触媒コンバータの遮熱装置は、触媒コンバータの下面を覆う湾曲した板状のコンバータ遮熱板と、触媒コンバータの側面から外部に突出するように設けられた筒状のＯ２センサの下面を覆う湾曲した板状のセンサプロテクタ部と、を有している。ここで、コンバータ遮熱板およびセンサプロテクタ部は、一体に形成されている。そして、コンバータ遮熱板とセンサプロテクタ部は、飛石等から触媒コンバータ及びＯ２センサを保護するとともに、過熱を防止するための複数の小孔が形成されている。

特開平８−３１２３４３号公報

ところで、特許文献１に記載の遮熱装置のセンサプロテクタ部は、触媒コンバータから外部に突出するＯ２センサに対するプロテクタであって、液体添加弁に対するプロテクタではない。また、センサプロテクタ部には、複数の小孔が設けられているが、飛石がセンサプロテクタ部の上側に侵入した場合、小孔のサイズが小さいので、飛石を小孔から落下させることができず、Ｏ２センサの周囲に飛石が堆積する可能性がある。Ｏ２センサの周囲に飛石が堆積した場合、車両の走行中の振動などによって、堆積した飛石がＯ２センサに繰り返し衝突し、Ｏ２センサを破損させる可能性があるため好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁を損傷することを防ぐことができ、液体添加弁を効率よく冷却することができ、さらに、液体添加弁の周囲に侵入した飛石が液体添加弁の周囲に堆積することを抑止できる、液体添加弁ガードプレートを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、車両に搭載された内燃機関の排気ガスを浄化するために前記排気ガスに反応させる反応液を排気管内に噴射する液体添加弁を保護する液体添加弁ガードプレートであって、前記液体添加弁の下方に設けられている保護板を備え、前記保護板は、前記保護板の下方を流れる外気の前記液体添加弁に向けた導入と、前記保護板の上に侵入した飛石の落下と、を兼用する直径１センチの円より大きいサイズとされた通過孔を有する、液体添加弁ガードプレートである。

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る液体添加弁ガードプレートであって、さらに、前記保護板に連結されているとともに、熱源となる前記内燃機関と前記液体添加弁の間に設けられた遮熱板を有する、液体添加弁ガードプレートである。

次に、第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る液体添加弁ガードプレートであって、前記通過孔は、長孔状に形成されている、液体添加弁ガードプレートである。

次に、第４の発明は、上記第１の発明から第３の発明に係る液体添加弁ガードプレートであって、前記通過孔は、前記液体添加弁の直下を避けた位置に設けられている、液体添加弁ガードプレートである。

第１の発明によれば、保護板が液体添加弁の下方に設けられていることで、飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁を損傷することを防ぐことができる。また、保護板の通過孔が保護板の下方を流れる外気を液体添加弁に向けて導入するため、外気で液体添加弁を冷却することができる。

その上で、保護板に設けられている通過孔が、外気の導入と飛石の落下を兼用する直径１センチの円より大きいサイズに形成されていることにより、保護板の上に侵入した飛石を路面に落下させることができるため、飛石が保護板上に侵入して保護板の上に堆積することを抑止できる。従って、液体添加弁ガードプレートは、飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁を損傷することを防ぐことができ、液体添加弁を効率よく冷却することができ、さらに、液体添加弁の周囲に侵入した飛石が液体添加弁の周囲に堆積することを抑止できる。

第２の発明によれば、液体添加弁ガードプレートは、熱源となる内燃機関と液体添加弁の間に設けられている遮熱板を有する。このため、内燃機関側から飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁が損傷することを防ぐことができる。また、液体添加弁ガードプレートは、熱源となる内燃機関と液体添加弁の間に遮熱板が設けられていることで、遮熱板が内燃機関から熱が液体添加弁に伝わることを抑止できる。これにより、液体添加弁ガードプレートは、遮熱板を有することで、飛石が液体添加弁に当たって液体添加弁を損傷することをより確実に防ぐことができるとともに、液体添加弁をより効率よく冷却することができる。

第３の発明によれば、通過孔の形状は長孔状の貫通孔である。このため、飛石が保護板の上に侵入した場合であっても、走行中の振動によって、飛石が振動しながら通過孔の長手方向に沿って移動し、通過孔から落ちやすくなる。これにより、液体添加弁の周囲に侵入した飛石が液体添加弁の周囲に堆積することを、より確実に抑止できる。

第４の発明によれば、通過孔は、液体添加弁の直下を避けた位置に設けられているため、飛石が通過孔を通って液体添加弁の直下に当たることを抑止できる。

本発明の液体添加弁ガードプレートを備えた内燃機関システムの構成の例を説明する図である。 第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの周辺の要部の概略斜視図である。 液体添加弁ガードプレートの周辺の要部の下面図である。 図２に示す方向ＩＶから視た液体添加弁ガードプレートの周辺の要部の左側面図である。 第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの周辺の要部の上面図である。 図５に示す方向ＶＩから視た斜視図である。 第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの周辺の要部の概略斜視図である。 第２の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの通過孔の下側から視た概略斜視図である。 第２の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの保護板の要部の概略断面図である。 第３の実施の形態の液体添加弁ガードプレートの断面図である。

以下、本発明の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０について、図面を用いて説明する。本実施の形態にて説明する液体添加弁ガードプレート７０は、内燃機関１０を搭載した車両の排気ガスを浄化するために排気ガスに反応させる尿素水（反応液）を排気管１２Ａ（排気経路）内に噴射する尿素水添加弁（液体添加弁）６１を保護する液体添加弁ガードプレートであり、以下に説明する、液体添加弁ガードプレート７０は、本発明の液体添加弁ガードプレートの１つの例である。なお、本発明の液体添加弁ガードプレートは、排気管に設けられた燃料添加弁を保護する液体添加弁ガードプレートとして使用することもできる。なお、図中に前後方向、左右方向、上下方向が記載されている場合、上下方向は鉛直上方に向かう方向及び下方に向かう方向を示しており、前後方向は内燃機関１０を搭載した車両の前後方向を示し、左右方向は内燃機関１０を搭載した車両の左右方向を示している。

●［内燃機関システム１の全体構成（図１）］
図１を用いて、本発明に係る液体添加弁ガードプレート７０を備えた内燃機関システム１の全体構成について説明する。なお図１における内燃機関１０は、内燃機関の１つの例としてディーゼルエンジンである。ここで、内燃機関１０は、排気ガスと一緒に、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を排出する。以下、図１に示す内燃機関システム１を、吸気側から排気側に向かって順に説明する。

吸入空気流量検出装置３１は、例えば吸気流量センサであり、内燃機関１０の吸気通路１１に設けられて内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。アクセル開度検出装置３３（例えば、アクセル開度センサ）は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。回転検出装置３４は、例えば回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄは、図示省略した燃料配管が接続されて内燃機関１０のシリンダ毎に設けられており、制御装置５０からの駆動信号に応じて各シリンダ内に、所定のタイミングで所定量の燃料を噴射する。

排気管１２における内燃機関１０から下流側には、制御装置５０から駆動される燃料添加弁２１が設けられている。燃料添加弁２１は、車両に搭載された内燃機関１０の排気ガスを浄化するために排気ガスに反応させる燃料（反応液）を排気管１２内に噴射する液体添加である。なお、排気管１２、１２Ａ、１２Ｂにて排気経路が形成されている。

燃料添加弁２１から排気ガス中に噴射された燃料は、第１酸化触媒４２によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。この高温になった排気ガスによりＤＰＦ４３の床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５９０［℃］以上）になると、ＤＰＦ４３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却され、ＤＰＦ４３の捕集機能が回復（再生）される。

排気管１２における燃料添加弁２１の下流には、排気温度検出装置３６Ａ、第１酸化触媒４２（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）、排気温度検出装置３６Ｂ、粒子状物質除去フィルタであるＤＰＦ４３（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）、差圧センサ３５が設けられている。

排気温度検出装置３６Ａは、例えば排気温度センサであり、第１酸化触媒４２の上流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。排気温度検出装置３６Ｂは、例えば排気温度センサであり、第１酸化触媒４２の下流側（かつＤＰＦ４３の上流側）の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

第１酸化触媒４２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。ＤＰＦ４３は、流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、粒子状物質（ＰＭ）が除去された排気ガスを下流側へと流出させる。

差圧センサ３５は、第１酸化触媒４２の下流側、かつ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力（排気管内圧力）と、ＤＰＦ４３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

ＤＰＦ４３の下流側には排気管１２Ａが接続され、排気管１２Ａには、排気温度検出装置３６Ｃ、ＮＯｘセンサ３７Ａ、尿素水添加弁６１、排気管インシュレータ１２Ａ１、液体添加弁ガードプレート７０、尿素水分散装置６４が設けられている。

排気温度検出装置３６Ｃは、例えば排気温度センサであり、ＤＰＦ４３の下流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ａは、ＳＣＲ４６の上流側の排気ガス中のＮＯｘの濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

液体添加弁ガードプレート７０（後述する液体添加弁ガードプレート７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）は、尿素水添加弁６１を飛石や熱から保護するように尿素水添加弁６１の周囲（近傍）に設けられている。なお液体添加弁ガードプレート７０の詳細については後述する。排気管インシュレータ１２Ａ１は、尿素水添加弁６１の上流側の排気管１２Ａの一部を覆う筒状の遮熱部材であり、尿素水添加弁６１に対する排気管１２Ａの熱を遮断する。

尿素水分散装置６４は、尿素水添加弁６１とＳＣＲ４６の間に配置されており、尿素水添加弁６１から噴射された尿素水が衝突される衝突板（不図示）を有し、衝突板に衝突した尿素水を排気管内に均一に分散させて微粒化する。微粒化された尿素水は、排気ガスの熱によってアンモニアガスに改質され、排気ガス中に均一となるように混合されてＳＣＲ４６に到達する。

尿素水添加弁６１は、排気管１２ＡのＤＰＦ４３の下流側、且つ、尿素水分散装置６４及びＳＣＲ４６の上流側に配置されて、尿素水供給管６２、尿素水ポンプ６３を介して尿素水タンク６５に連結され、尿素水分散装置６４に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を噴射（吐出、添加）する。また、尿素水添加弁６１は、噴射する尿素水の沸点が約１４０［℃］であり、部分的に耐熱性が低いため、冷却のために空冷フィン６１Ａ（図３参照）を備えている。尿素水添加弁６１は、制御装置５０から駆動され、車両に搭載された内燃機関１０の排気ガスを浄化するために排気ガスに反応させる尿素水（反応液）を排気管１２Ａ内に噴射する液体添加弁６１である。

尿素水ポンプ６３は、制御装置５０から駆動される電動ポンプである。尿素水タンク６５内には、尿素水タンク６５内に貯留されている尿素水６７の残量（水位）に応じた検出信号を制御装置５０に出力するレベルゲージ（残量検出装置）６８が設けられている。また、尿素水タンク６５内には、尿素水タンク６５内に貯留されている尿素水６７の濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する濃度センサ６９が設けられている。

尿素水分散装置６４の下流側には、ＳＣＲ４６、排気管１２Ｂ、第２酸化触媒４７が設けられており、排気管１２Ｂには排気温度検出装置３６Ｄ、ＮＯｘセンサ３７Ｂ、が設けられている。

選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）であるＳＣＲ４６は、尿素水添加弁６１及び尿素水分散装置６４を介して排気ガス中に分散された尿素水を用いて排気ガス中のＮＯｘを還元して除去する触媒である。

排気温度検出装置３６Ｄは、例えば、排気温度センサであり、ＳＣＲ４６の下流側の排気ガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＮＯｘセンサ３７Ｂは、ＳＣＲ４６の下流側の排気ガスのＮＯｘの濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

第２酸化触媒４７は、ＳＣＲ４６の下流側に設けられており、ＳＣＲ４６での還元に使用されずに残った尿素水を酸化して除去する触媒である。

制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、タイマ、ＥＥＰＲＯＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭは、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。

そして、制御装置５０は、入力された検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また、制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル開度検出装置３３からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、各インジェクタ１４Ａ〜１４Ｄから内燃機関１０のシリンダ内に噴射する燃料量や、燃料添加弁２１から添加（噴射）する未燃燃料量、尿素水添加弁６１から添加（噴射）する尿素水添加量を制御する制御信号を出力する。

●［第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａ（図２〜図７）］
次に、図２〜図７を用いて、図１に示す液体添加弁ガードプレート７０の第１の実施の形態である液体添加弁ガードプレート７０Ａについて、車両に取り付けられたときの状態、構成、効果について説明する。

●［第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａが車両に取り付けられたときの状態（図２〜図４）］
まず、図２〜図４を用いて、液体添加弁ガードプレート７０Ａが車両に取り付けられたときの状態について説明する。図２は、車両に取り付けられた液体添加弁ガードプレート７０Ａの周辺の要部の概略斜視図である。図３は、液体添加弁ガードプレート７０の周辺の要部の下面図である。図４は、図２における液体添加弁ガードプレート７０の周辺の要部をＩＶ方向から視た左側面図である。

図２に示すように、本実施の形態にて説明する車両では、右前のタイヤ８１（及び図示省略した左前のタイヤ）の前方に内燃機関１０が搭載されている。また図２では、図１に示す排気管１２、燃料添加弁２１、第１酸化触媒４２、ＤＰＦ４３の記載を省略しているが、尿素水添加弁６１が取り付けられた排気管１２Ａは、内燃機関１０から後方及び下方に引き出され、排気管１２Ａの端部にＳＣＲ４６が接続されている。また図２に示すように、排気管１２Ａの一部には、排気管インシュレータ１２Ａ１が取り付けられている。

図２に示すように、本実施の形態にて説明する車両では、尿素水添加弁６１は、右前のタイヤ８１の左側にあり、車両の下側に取り付けられている。このため、飛石は、路面から尿素水添加弁６１に向けて跳ね上げられる場合がある。また、尿素水添加弁６１は熱源となる内燃機関１０の後側に設けられており、熱風が内燃機関１０から尿素水添加弁６１に向けて流れる。以下に説明するように、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、飛石が尿素水添加弁６１に当たることを抑止するとともに、尿素水添加弁６１が内燃機関１０からの熱風にさらされることを抑止する。

図３及び図４に示すように、車両には略前後方向に延びる車体フレーム８２、略左右方向に延びる車体フレーム８３が設けられており、排気管１２Ａは、車体フレーム８２、８３と干渉しないように配置されている。

また図３に示すように、排気管１２Ａには、内部を流れる排気の流れ方向を変える屈曲部である第１屈曲部１２ＡＡ、第２屈曲部１２ＡＢが形成されている。そして尿素水添加弁６１は、第２屈曲部１２ＡＢの外周側に取り付けられて、第２屈曲部１２ＡＢよりも下流側の排気管の軸方向に沿って（尿素水分散装置６４（図１参照）に向けて）尿素水を噴射する。第２屈曲部１２ＡＢの上流側に尿素水添加弁６１が取り付けられていることで、尿素水添加弁６１は、排気ガスの流れる方向に向けて尿素水を噴射しやすくなっている。また、排気管１２Ａの熱が尿素水添加弁６１に伝わりにくいよう、排気管１２Ａは、尿素水添加弁６１の周囲と間隔を開けた配置にされている。

さらに、図３に示すように、排気管１２Ａから尿素水添加弁６１への熱が伝わることを抑止するために、排気管１２Ａの尿素水添加弁６１の右側にある部分を、筒状の排気管インシュレータ１２Ａ１で覆っている。そして、尿素水添加弁６１は、冷却するために空冷フィン６１Ａを備えている。

液体添加弁ガードプレート７０Ａは、図３に示すように、右前から左後に延びた保護板７１と、保護板７１の前側端（内燃機関１０側端）から上に延びる遮熱板７２とを備えている。図３に示すように、保護板７１は、尿素水添加弁６１の下に設けられている。保護板７１は、右前端部にて、車体フレーム８２に設けられたブラケット８２Ａに螺子止めされているとともに、左後端部にて、車体フレーム８３に設けられたブラケット８３Ａに螺子止めされている。この様に、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、保護板７１の左右方向の両端部が車体に固定されている。

図３に示す様に、尿素水添加弁６１は、右前側から後側にかけて、排気管１２Ａに囲まれている。そして、尿素水添加弁６１は、下側が、液体添加弁ガードプレート７０Ａの保護板７１に覆われている。さらに、図４に示すように、尿素水添加弁６１は、前側および左側にかけて、液体添加弁ガードプレート７０Ａの遮熱板７２に覆われている。この様に、尿素水添加弁６１は、右前側から後側にかけて排気管１２Ａが覆い（図３参照）、下側、前側、左側を液体添加弁ガードプレート７０Ａが覆う。これにより、尿素水添加弁６１は飛石から保護される。また、図４に示すように、液体添加弁ガードプレート７０Ａの下側の空間は、車両が走行時の場合では走行風が流れる。

●［第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａの構成（図５〜図７）］
次に、図５〜図７を用いて、液体添加弁ガードプレート７０Ａの構成を説明する。図５は、液体添加弁ガードプレート７０Ａの上面図である。図６は、図５に示す方向ＶＩから視た液体添加弁ガードプレート７０Ａの斜視図である。図７は、車両に取り付けられた液体添加弁ガードプレート７０Ａ周辺の要部の概略斜視図である。

液体添加弁ガードプレート７０Ａは、厚さ約２ｍｍの板金で形成されている。液体添加弁ガードプレート７０Ａは、上述したが、図５に示すように、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の下方に設けられている保護板７１と、保護板７１の前側（内燃機関１０側、図７参照）の端部から上方に延びる遮熱板７２と、を備えている。

保護板７１は、図５に示すように、右前から左後に延びた形状とされており、尿素水添加弁６１よりも左側に設けられた段差部７１Ａと、尿素水添加弁６１よりも右側に並ぶ４つの通過孔７１Ｂと、４つの通過孔７１Ｂよりも右側に設けられた段差部７１Ｃと、段差部７１Ａと段差部７１Ｃに挟まれた中央部７１Ｄと、を備えている。なお通過孔７１Ｂの数は４つに限定されるものではない。

段差部７１Ａは左側が高い段差であり、段差部７１Ｃは右側が高い段差である。従って、段差部７１Ａと段差部７１Ｃとの間の保護板７１の中央部７１Ｄは、保護板７１の左右両端部よりも低い位置にある。液体添加弁ガードプレート７０Ａが車体に取り付けられたとき、尿素水添加弁６１（図５中点線）は、中央部７１Ｄの上に位置する。４つの通過孔７１Ｂは、中央部７１Ｄに設けられている。

図５に示すように、４つの通過孔７１Ｂは、保護板７１の厚み方向（上下）に貫通し、前後方向に長い長円形状に形成されている。４つの通過孔７１Ｂは、尿素水添加弁６１の直下を避けた位置に設けられており、サイズは直径１センチの円より大きい。４つの通過孔７１Ｂは、前後方向の長さが約７０〜９０［ｍｍ］程度で、幅が約１０〜３０［ｍｍ］程度に形成され、前後の両端は半円形状に形成されている。保護板７１の下方を流れる外気は、通過孔７１Ｂを通って保護板７１の上方へ流れる。また、通過孔７１Ｂのサイズは、保護板７１の上に侵入した飛石を通過孔７１Ｂから路面に落下させることができるように設定されている。換言すれば、保護板７１は、保護板７１の下方を流れる外気の尿素水添加弁（液体添加弁）６１に向けた導入と、保護板７１の上に侵入した飛石の落下と、を兼用する直径１センチの円より大きいサイズとされた通過孔７１Ｂを有する。

遮熱板７２は、図６および図７に示すように、保護板７１の内燃機関１０側（前側）の端部から上方に延びている。すなわち、遮熱板７２は、保護板７１に連結されているとともに、熱源となる内燃機関１０と尿素水添加弁（液体添加弁）６１の間に設けられている。そして、尿素水添加弁６１の内燃機関１０側（前側）を覆うよう形成されている。また、遮熱板７２は、図６および図７に示すように、排気管インシュレータ１２Ａ１側（図６では右側）に、前後方向に貫通する３つの長孔状の通風孔７２Ａと、切欠７２Ｂとが設けられている。また、遮熱板７２は、尿素水添加弁６１側（図６では左側）に切欠７２Ｃが設けられている。なお通風孔７２Ａの数及び位置は、図６に示す数及び位置に限定されるものではない。

●［第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａの作用効果について（図７）］
次に、図７を用いて、液体添加弁ガードプレート７０Ａの作用効果を説明する。

図７に示すように、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の下方に設けられている保護板７１が、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の下方に設けられていることで、飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１に当たって尿素水添加弁（液体添加弁）６１を損傷することを防ぐことができる。ここで、保護板７１の通過孔７１Ｂは、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の直下を避けた位置に設けられているため、飛石が通過孔７１Ｂを通って尿素水添加弁（液体添加弁）６１の直下に当たることを抑止できる。

また、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、熱源となる内燃機関１０と尿素水添加弁（液体添加弁）６１の間に設けられている遮熱板７２を有する。このため、内燃機関１０側から飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１に当たって尿素水添加弁（液体添加弁）６１が損傷することを防ぐことができる。図７の熱風２０１に示す様に、熱源となる内燃機関１０の熱風が尿素水添加弁６１に向けて流れても、熱風は遮熱板７２の周囲を流れるため、熱風が尿素水添加弁６１に直接当たることが抑止されている。この様に、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、熱源となる内燃機関１０と尿素水添加弁（液体添加弁）６１の間に遮熱板７２が設けられていることで、内燃機関１０からの熱が尿素水添加弁（液体添加弁）６１に伝わることを抑止できる。これにより、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、遮熱板７２を有することで、飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１に当たって尿素水添加弁（液体添加弁）６１を損傷することをより確実に防ぐことができるとともに、尿素水添加弁（液体添加弁）６１をより効率よく冷却することができる。

さらに、図７の風２０２に示す様に、保護板７１の通過孔７１Ｂが保護板７１の下方を流れる外気（走行風）を尿素水添加弁（液体添加弁）６１に向けて導入するため、外気で尿素水添加弁（液体添加弁）６１を冷却することができる。なお、排気管インシュレータ１２Ａ１側にある遮熱板７２の通風孔７２Ａは、尿素水添加弁６１から離れた位置にある。図７の風２０３に示すように、走行風が遮熱板７２の通風孔７２Ａを通って、排気管インシュレータ１２Ａ１に向けて流れ、さらに、排気管インシュレータ１２Ａ１と遮熱板７２との隙間を流れて、尿素水添加弁６１よりも後方に向かって流れる。これにより、排気管インシュレータ１２Ａ１を走行風により冷却することができる。

その上で、保護板７１に設けられている通過孔７１Ｂが、外気の導入と飛石の落下を兼用する直径１センチの円より大きいサイズに形成されていることにより、保護板７１の上に侵入した飛石を路面に落下させることができるため、飛石が保護板７１上に侵入して保護板７１の上に堆積することを抑止できる。

ここで、通過孔７１Ｂの形状は長孔状の貫通孔である。このため、飛石が保護板７１の上に侵入した場合であっても、走行中の振動によって、飛石が振動しながら通過孔７１Ｂの長手方向に沿って移動し、通過孔７１Ｂから落ちやすくなる。これにより、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の周囲に侵入した飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１の周囲に堆積することを、より確実に抑止できる。

従って、液体添加弁ガードプレート７０Ａは、飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１に当たって尿素水添加弁（液体添加弁）６１を損傷することを防ぐことができ、尿素水添加弁（液体添加弁）６１を効率よく冷却することができ、さらに、尿素水添加弁（液体添加弁）６１の周囲に侵入した飛石が尿素水添加弁（液体添加弁）６１の周囲に堆積することを抑止できる。

●［第２の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｂ（図８、図９）］
次に図８及び図９を用いて、図１に示す液体添加弁ガードプレート７０の第２の実施の形態である液体添加弁ガードプレート７０Ｂの詳細について説明する。図８は液体添加弁ガードプレート７０Ｂを下側から視た概略斜視図であり、図９は、液体添加弁ガードプレート７０Ｂの保護板７１の要部の断面図である。

第２の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｂは、第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａの通過孔７１Ｂの代わりに、保護板７１から下方に凹んだ凹部１７１と凹部１７１の前端部に設けられた開口として形成された通過孔１７１Ａを備えている。以下の第２の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｂの説明において、第１の実施の形態との相違点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。

凹部１７１は、前後方向の長さが約７０〜９０［ｍｍ］程度で、幅が約１０〜３０［ｍｍ］程度に形成され、下方に約１０〜３０［ｍｍ］程度、突出している。通過孔１７１Ａは、図８及び図９に示すように、保護板７１から下方に凹んだ凹部１７１の前端に形成された開口である。通過孔１７１Ａは、上下の長さが約１０〜３０［ｍｍ］程度で、左右の幅が約１０〜３０［ｍｍ］程度に形成されており、通過孔１７１Ａのサイズは直径１センチの円より大きい。通過孔１７１Ａは、前側を向いた開口であり、保護板７１の下側にある。このため、図９に示す風２０４のように、保護板７１の下方を流れる外気（走行風）を通過孔１７１Ａから尿素水添加弁（液体添加弁）６１に向けて、より一層効率よく導入することができる。これにより、尿素水添加弁（液体添加弁）６１をより一層効率よく冷却することができる。また通過孔１７１Ａの上記のサイズは、保護板７１の下方を流れる外気の尿素水添加弁（液体添加弁）６１に向けた導入と、保護板７１の上に侵入した飛石の落下と、を兼用する直径１センチの円より大きいサイズである。

●［第３の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｃ（図１０）］
次に図１０を用いて、図１に示す液体添加弁ガードプレート７０の第３の実施の形態である液体添加弁ガードプレート７０Ｃの詳細について説明する。図１０は、第３の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｃの断面図である。図１０に示すように、第３の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｃは、第１の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ａの前側を持ち上げて後側を下げた状態、すなわち、液体添加弁ガードプレート７０Ａが傾いた状態で車体に保持された液体添加弁ガードプレート７０Ｃである。なお、第３の実施の形態の液体添加弁ガードプレート７０Ｃの説明においても、第１の実施の形態との相違点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。

保護板７１が、図１０に示すように、後側が下になるよう傾いていることで、車体の振動が保護板７１に伝わって、保護板７１の上に侵入した飛石が保護板７１の後端から落ちやすくなっている。これにより、保護板７１の上に侵入した飛石を路面により容易に落下させることができるため、飛石が保護板７１上に侵入して保護板７１の上に堆積することをより一層抑止できる。

また、本実施の形態においても、図７に示す熱風２０１と同様に、熱源となる内燃機関１０の熱風が尿素水添加弁６１に向けて流れても、熱風は遮熱板７２の周囲に流れるため、熱風が尿素水添加弁６１に直接当たることが抑止される。さらに、図１０の熱風２０５に示すように、本実施の形態においては、熱源となる内燃機関１０の熱風は、遮熱板７２に沿って左側に流れる（図７参照）だけでなく、遮熱板７２に沿って上方に導かれることにより、内燃機関１０の熱風が尿素水添加弁６１に直接当たることがより一層抑止される。

また、図１０の風２０６に示すように、保護板７１において、保護板７１と遮熱板７２との境界から、保護板７１の通過孔７１Ｂの上端の間に向かって流れる走行風が、保護板７１に沿って流れて、通過孔７１Ｂに流入することで、通過孔７１Ｂから外気を尿素水添加弁（液体添加弁）６１に向けて、より一層導入することができる。そして、尿素水添加弁（液体添加弁）６１をより一層効率よく冷却することができる。

●［他の実施の形態］
本発明の液体添加弁ガードプレートは、上述した実施の形態１〜３で説明した液体添加弁ガードプレート７０Ａ〜７０Ｃの構成、形状、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、通過孔７１Ｂの数は、１つ以上であればよく、４つに限定されるものではない。また、通過孔７１Ｂの形状やサイズは、直径１センチの円より大きければよく、本実施の形態にて説明した形状やサイズ等に限定されるものではない。例えば通過孔７１Ｂを矩形に形成してもよい。

また、液体添加弁ガードプレートの材質は、走行風等の風によって大きく変形しない材質、かつ、飛石の衝突に耐える剛性を有する材質、かつ、内燃機関１０や排気管１２Ａからの熱風に耐える耐熱性を有する材質であれば、特に材質を限定しない。

上述した実施の形態１〜３にて、液体添加弁ガードプレート７０Ａ〜７０Ｃは、尿素水添加弁６１を保護するが、保護する対象が液体添加弁であればよい。例えば、保護する対象を液体添加弁である燃料添加弁２１となるよう、燃料添加弁２１の周囲に液体添加弁ガードプレート７０Ａ〜７０Ｃを設けてもよい。また、上述した実施の形態１〜３の液体添加弁ガードプレート７０Ａ〜７０Ｃは、遮熱板７２を省いた構成にしてもよい。

また、第１〜３の実施の形態の保護板７１において、飛石が尿素水添加弁６１の直下に当たることを抑止するために、通過孔７１Ｂ（図５参照）、通過孔１７１Ａ（図８参照）は、尿素水添加弁６１の直下を避けた位置に設けられているが、通過孔７１Ｂ（図５参照）または通過孔１７１Ａ（図８参照）を、尿素水添加弁６１の直下に設けてもよい。

上述した実施の形態１〜３にて説明した本発明の液体添加弁ガードプレートは、一般車両、産業車両、発電システム等、種々の用途、種々の燃料の内燃機関に適用することができる。

１ 内燃機関システム
１０ 内燃機関
１１ 吸気通路
１２、１２Ａ、１２Ｂ 排気管（排気経路）
１２ＡＡ 第１屈曲部
１２ＡＢ 第２屈曲部
１２Ａ１ 排気管インシュレータ
１４Ａ〜１４Ｄ インジェクタ
２１ 燃料添加弁（液体添加弁）
３１ 吸入空気流量検出装置
３３ アクセル開度検出装置
３４ 回転検出装置
３５ 差圧センサ
３６Ａ〜３６Ｄ 排気温度検出装置
３７Ａ、３７Ｂ ＮＯｘセンサ
４２ 第１酸化触媒
４３ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
４６ ＳＣＲ（選択還元触媒）
４７ 第２酸化触媒
５０ 制御装置
６１ 尿素水添加弁（液体添加弁）
６１Ａ 空冷フィン
６２ 尿素水供給管
６３ 尿素水ポンプ
６４ 尿素水分散装置
６５ 尿素水タンク
６７ 尿素水
６８ レベルゲージ
６９ 濃度センサ
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ 液体添加弁ガードプレート
７１ 保護板
７１Ａ 段差部
７１Ｂ 通過孔
７１Ｃ 段差部
７１Ｄ 中央部
１７１ 凹部
１７１Ａ 通過孔
７２ 遮熱板
７２Ａ 通風孔
７２Ｂ 切欠
７２Ｃ 切欠
８１ タイヤ
８２ 車体フレーム
８２Ａ ブラケット
８３ 車体フレーム
８３Ａ ブラケット
２０１、２０５ 熱風
２０２〜２０４、２０６ 風

Claims (4)

1. 車両に搭載された内燃機関の排気ガスを浄化するために前記排気ガスに反応させる反応液を排気管内に噴射する液体添加弁を保護する液体添加弁ガードプレートであって、
   前記液体添加弁の下方に設けられている保護板を備え、
   前記保護板は、前記保護板の下方を流れる外気の前記液体添加弁に向けた導入と、前記保護板の上に侵入した飛石の落下と、を兼用する直径１センチの円より大きいサイズとされた通過孔を有する、
   液体添加弁ガードプレート。
2. 請求項１に記載の液体添加弁ガードプレートであって、
   さらに、前記保護板に連結されているとともに、熱源となる前記内燃機関と前記液体添加弁の間に設けられた遮熱板を有する、
   液体添加弁ガードプレート。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体添加弁ガードプレートであって、
   前記通過孔は、長孔状に形成されている、
   液体添加弁ガードプレート。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体添加弁ガードプレートであって、
   前記通過孔は、前記液体添加弁の直下を避けた位置に設けられている、
   液体添加弁ガードプレート。

Images