JP4982162B2 - Exhaust purification device - Google Patents

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JP4982162B2 JP2006325452A JP2006325452A JP4982162B2 JP 4982162 B2 JP4982162 B2 JP 4982162B2 JP 2006325452 A JP2006325452 A JP 2006325452A JP 2006325452 A JP2006325452 A JP 2006325452A JP 4982162 B2 JP4982162 B2 JP 4982162B2
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Description

本発明は、排気浄化装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust emission control device.

ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSOF分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)とを主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。   Particulate matter (particulate matter) discharged from a diesel engine is mainly composed of soot made of carbonaceous matter and SOF content (Soluble Organic Fraction) made of high-boiling hydrocarbon components. The composition contains a small amount of sulfate (mist-like sulfuric acid component). As a measure to reduce this type of particulates, a particulate filter is installed in the middle of the exhaust pipe through which the exhaust gas flows. It has been done conventionally.

この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造を成し、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出される一方、排気ガス中のパティキュレートが多孔質薄壁の内側表面に捕集されるようになっている。   This type of particulate filter has a porous honeycomb structure made of ceramics such as cordierite, and the inlets of the flow paths partitioned in a lattice pattern are alternately sealed, and the inlets are not sealed. The outlet of the passage is sealed, and only the exhaust gas that has permeated through the porous thin wall defining each flow passage is discharged downstream, while the particulates in the exhaust gas are porous. It is collected on the inner surface of the thin wall.

そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、PtやPd等を活性種とする酸化触媒をパティキュレートフィルタに一体的に担持させるようにしている。   Then, the particulates in the exhaust gas are collected and deposited on the inner surface of the porous thin wall, so that the particulates are appropriately burned and removed before the exhaust resistance increases due to clogging. It is necessary to regenerate, but in normal diesel engine operating conditions, there are few opportunities to obtain exhaust temperatures that are high enough to cause the particulates to self-combust. The curate filter is integrally supported.

即ち、このような酸化触媒を担持させたパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。   That is, if such a particulate filter carrying an oxidation catalyst is employed, the oxidation reaction of the collected particulates is promoted to lower the ignition temperature, and the particulates are burned and removed even at a lower exhaust temperature than in the past. It becomes possible.

ただし、斯かるパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがある。   However, even when such a particulate filter is adopted, the trapped amount exceeds the processing amount of particulates in the operation region where the exhaust temperature is low, so operation at such a low exhaust temperature is required. If the state continues, there is a possibility that the particulate filter will fall into an over trapped state without the regeneration of the particulate filter proceeding well.

そこで、パティキュレートフィルタの入側にフロースルー型の酸化触媒を付帯装備させ、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタより上流側に燃料を添加してパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが考えられている。   Therefore, a flow-through type oxidation catalyst is attached on the inlet side of the particulate filter, and fuel is added upstream from the particulate filter when the amount of particulate accumulation increases, forcing the particulate filter to regenerate. It is considered to do.

つまり、このようにすれば、燃料添加で生じた炭化水素が酸化触媒を通過する間に酸化反応し、その反応熱で昇温した排気ガスの流入により直後のパティキュレートフィルタの床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる(例えば、下記の特許文献1参照)。   In other words, in this way, the hydrocarbon generated by the fuel addition undergoes an oxidation reaction while passing through the oxidation catalyst, and the inflow of exhaust gas heated by the reaction heat raises the bed temperature of the particulate filter immediately after. Thus, the particulates are burned out, and the particulate filter is regenerated (see, for example, Patent Document 1 below).

尚、この種の燃料添加を実行するための具体的手段としては、圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加するのが一般的である。   As a specific means for executing this type of fuel addition, post injection is performed at a non-ignition timing later than the compression top dead center following the main injection of fuel performed near the compression top dead center. It is common to add fuel to the exhaust gas.

一方、ディーゼルエンジンの排気浄化を図るにあたっては、前述のように排気ガス中のパティキュレートを除去するだけでは十分ではなく、排気ガス中に含まれるNOx(窒素酸化物)についても除去する必要があるので、本発明者らは、パティキュレートフィルタの前段にNOx吸着触媒を設けてパティキュレートとNOxの同時低減化を図ることを創案するに到った。   On the other hand, when purifying exhaust gas from a diesel engine, it is not sufficient to remove particulates in the exhaust gas as described above, but it is also necessary to remove NOx (nitrogen oxide) contained in the exhaust gas. Therefore, the present inventors have come up with the idea of providing a NOx adsorption catalyst in front of the particulate filter to simultaneously reduce particulates and NOx.

ここで言うNOx吸着触媒とは、既に実用化が進められているNOx吸蔵還元触媒(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且つ排気ガス中のO2濃度が低下した時に未燃の炭化水素や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持つもの)とは全く異なる性質のものであり、排気ガス中のNOxや炭化水素を物理的に吸着する能力に優れたゼオライトから成るフロースルー型の触媒のことを意味している。 The NOx adsorption catalyst referred to here is an NOx occlusion reduction catalyst that has already been put into practical use (when exhaust air-fuel ratio is lean, the NOx in the exhaust gas is oxidized and temporarily occluded in the form of nitrate, and the exhaust gas are of quite different nature from the O 2 concentration to have the property of reducing and purifying by decomposing release NOx by intervention, such as hydrocarbons and CO unburned when lowered) in, Ya NOx in the exhaust gas It means a flow-through type catalyst composed of zeolite with excellent ability to physically adsorb hydrocarbons.

ゼオライトはアルミナケイ酸塩質の多孔性結晶材料であり、結晶中に均一な分子レベルの細孔を規則正しく配向して備えていることを特徴とし、この細孔を通じて各種の分子を空洞又は孔路内に吸着する性質を備えており、このような性質以外にも、細孔が均一であることに基づく分子ふるい作用を持つ性質(細孔の孔径より小さい分子しか吸着しない)、結晶構造中のカチオンとアニオンの作用により極性物質を強く吸着する性質、触媒作用を持つ性質も兼ね備えている。   Zeolite is an alumina silicate porous crystal material, characterized by having uniform molecular level pores oriented regularly in the crystal, through which various molecules are inserted into cavities or channels. In addition to these properties, it has a molecular sieving action based on the uniform pores (only adsorbs molecules smaller than the pore diameter), It also has a property of strongly adsorbing polar substances by the action of cations and anions, and a property of catalysis.

また、この種のゼオライトは、その骨格構造の型に基づき多種類に分類されるが、低排気温度条件下で細孔内へNOxと炭化水素を吸着する能力と、吸着した炭化水素を低排気温度条件下で緩慢に排気ガス中の酸素と反応させて亜酸化炭化水素とする能力と、高耐熱性、高耐久性とに優れたものを適宜に選定すれば良く、同様の性質を備えたゼオライト類縁化合物の中から選定することも可能である。   In addition, this type of zeolite is classified into many types based on the type of its skeletal structure, but it has the ability to adsorb NOx and hydrocarbons into the pores under low exhaust temperature conditions, and the adsorbed hydrocarbons are low exhaust. What is necessary is just to select the thing which was excellent in the ability to make it react with oxygen in exhaust gas slowly under temperature conditions, and to make it a sub-oxide hydrocarbon, and high heat resistance and high durability. It is also possible to select from zeolite-related compounds.

このようなNOx吸着触媒をパティキュレートフィルタの前段に装備すれば、既存のNOx吸蔵還元触媒が有効に機能しないような排気温度が低い運転状態で排気ガス中のNOxと炭化水素がNOx吸着触媒に同時吸着され、その吸着された炭化水素が低排気温度条件下で緩慢に排気ガス中の酸素と反応して亜酸化炭化水素となり、前記NOx吸着触媒に吸着されているNOx中のNO2が前記亜酸化炭化水素と反応して還元浄化されることになる。 If such a NOx adsorption catalyst is installed in the front stage of the particulate filter, NOx and hydrocarbons in the exhaust gas will become NOx adsorption catalyst in an operating state where the exhaust temperature is low so that the existing NOx storage reduction catalyst does not function effectively. Simultaneously adsorbed, the adsorbed hydrocarbons slowly react with oxygen in the exhaust gas under low exhaust temperature conditions to become sub-oxide hydrocarbons, and NO 2 in NOx adsorbed on the NOx adsorption catalyst is It will be reduced and purified by reacting with sub-oxidized hydrocarbons.

しかも、吸着中に炭化水素の亜酸化炭化水素への酸化反応熱に助勢されてNOからNO2への酸化反応も局部的に促されるため、吸着中に新たにNOからNO2となったものも亜酸化炭化水素と反応して還元浄化されることになり、NOx吸着触媒に吸着されたNOxのうちの約30%程度が還元浄化されて低減される。
特開2003−193824号公報
Moreover, since the oxidation reaction from NO to NO 2 is also promoted locally by the heat of oxidation reaction of hydrocarbons to sub-oxide hydrocarbons during adsorption, it is newly changed from NO to NO 2 during adsorption. As a result, it is reduced and purified by reacting with sub-oxidized hydrocarbons, and about 30% of the NOx adsorbed on the NOx adsorption catalyst is reduced and reduced.
JP 2003-193824 A

しかしながら、燃料添加によるパティキュレートフィルタの強制再生を行うに際し、パティキュレートフィルタの前段にNOx吸着触媒が配置されていると、添加燃料から生じた炭化水素の大半が前段のNOx吸着触媒で吸着されてしまうことで酸化触媒での反応熱の発生が滞り、しかも、NOx吸着触媒が蓄熱体となることでヒートマスが増加して排気ガス温度が上がり難くなるため、パティキュレートフィルタの強制再生に支障をきたす虞れがあった。   However, when the particulate filter is forcibly regenerated by adding fuel, if the NOx adsorption catalyst is arranged in the previous stage of the particulate filter, most of the hydrocarbons generated from the added fuel are adsorbed by the previous NOx adsorption catalyst. As a result, the generation of reaction heat in the oxidation catalyst is delayed, and the NOx adsorption catalyst becomes a heat accumulator, which increases the heat mass and makes it difficult for the exhaust gas temperature to rise, hindering the forced regeneration of the particulate filter. There was a fear.

また、NOx吸着触媒の床温度が炭化水素の放出温度にまで上昇すると、それまで吸着されていた間に緩慢に酸素と反応して軽質の炭化水素となったものが多量に発生し、この軽質の炭化水素が後段の酸化触媒で活発に反応することで急激な温度上昇を招く虞れがあり、このような急激な温度上昇を回避するための燃料添加の制御が技術的に難しいという問題もあった。   Moreover, when the bed temperature of the NOx adsorption catalyst rises to the hydrocarbon release temperature, a large amount of light hydrocarbons that slowly react with oxygen while adsorbed until then is generated. There is a possibility that a rapid increase in temperature may occur due to the active reaction of the hydrocarbons in the subsequent oxidation catalyst, and it is technically difficult to control the addition of fuel to avoid such a rapid increase in temperature. there were.

そこで、本発明者らは、排気ガスをNOx吸着触媒を迂回させて酸化触媒へ直接導くバイパス流路を設けると共に、強制再生時に排気ガスの流れをバイパス流路に切り換える流路切換手段を設けることを創案するに到り、これを特願2006−304959号として既に出願している。   Therefore, the present inventors provide a bypass flow path for directing exhaust gas to the oxidation catalyst by bypassing the NOx adsorption catalyst, and providing flow path switching means for switching the flow of exhaust gas to the bypass flow path during forced regeneration. Has been filed as Japanese Patent Application No. 2006-304959.

ただし、排気ガスの流れをバイパス流路に切り換える流路切換手段自体も蓄熱体となり得るので、この流路切換手段の追加分だけヒートマスが増加してNOx吸着触媒を迂回させることのメリットが少なくなってしまう懸念がある。   However, since the flow path switching means for switching the exhaust gas flow to the bypass flow path itself can also be a heat storage body, the advantage of diverting the NOx adsorption catalyst by reducing the heat mass by the additional amount of the flow path switching means is reduced. There is a concern.

その対策として流路切換手段をヒートマスの小さな薄肉板金部品で分割構成することが考えられているが、このような薄肉板金部品で流路切換手段を製作した場合には、各薄肉板金部品に板金製造時の圧延等による内部歪みが潜在しているため、高温の排気ガスが流れる環境下で加熱されて内部歪みが現出した際に、流路切換手段のハウジングが熱変形して作動不良が起こる虞れがあった。   As a countermeasure, it is considered to divide the flow path switching means with thin sheet metal parts having a small heat mass. However, when the flow path switching means is manufactured with such thin sheet metal parts, the sheet metal parts are divided into sheet metal parts. Since internal distortion due to rolling at the time of manufacture is latent, when the internal distortion appears due to heating in an environment where high-temperature exhaust gas flows, the housing of the flow path switching means is thermally deformed and malfunctions. There was a risk of it happening.

より具体的には、流路切換手段を一般的なバタフライ弁を用いて流路を切り換える形式とした場合、そのハウジングに熱変形が生じると、バタフライ弁の傾動軸の軸受位置が当初の設計位置から変わってしまい、該傾動軸が本来あるべき中心位置からずれてバタフライ弁が正常に開閉作動できなくなる虞れがあった。   More specifically, when the flow path switching means is of a type that switches the flow path using a general butterfly valve, when the housing is thermally deformed, the bearing position of the tilting shaft of the butterfly valve is the original design position. There is a possibility that the butterfly valve cannot be normally opened and closed due to the tilting axis deviating from the center position where it should be.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、パティキュレートフィルタの前段にNOx吸着触媒を設けても、パティキュレートフィルタの強制再生を支障なく良好に行い得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an exhaust emission control device that can perform forced regeneration of a particulate filter satisfactorily without hindrance even if a NOx adsorption catalyst is provided in the previous stage of the particulate filter. The purpose is that.

本発明は、酸化触媒を入側に付帯装備して排気管途中に設けられたパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの前段に設けられて低排気温度条件で排気ガス中のNOxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したNOx中のNO2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するNOx吸着触媒とを備え、該NOx吸着触媒より上流側で燃料添加手段により排気ガス中に燃料添加を行い、その添加燃料から生じた炭化水素が酸化触媒で酸化反応した時の反応熱により捕集済みパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを強制再生する排気浄化装置であって、排気ガスをNOx吸着触媒を迂回させて酸化触媒へ直接導くバイパス流路と、強制再生時に排気ガスの流れをバイパス流路に切り換える流路切換手段とを備えると共に、該流路切換手段をバタフライ弁を用いて流路を切り換える形式とし、該バタフライ弁の傾動軸の両端部を軸支する軸受部材を鋳造部品で一体的に構成し且つ該軸受部材の鋳造部品を除いた前記流路切換手段における残りの部位を薄肉板金部品で分割構成したことを特徴とするものである。 The present invention includes a particulate filter provided in the middle of an exhaust pipe with an oxidation catalyst attached to the inlet side, and NOx and hydrocarbons in the exhaust gas at a low exhaust temperature condition provided in the front stage of the particulate filter. and a co-adsorbed and the adsorbed NOx adsorbing catalyst the NO 2 is reacted with nitrous oxide hydrocarbons is an oxidation product of said hydrocarbon reduced purify in NOx, fuel addition upstream of the said NOx adsorbing catalyst Exhaust purification device that forcibly regenerates the particulate filter by adding fuel to the exhaust gas by means and burning the collected particulates by reaction heat when the hydrocarbons generated from the added fuel undergo oxidation reaction with the oxidation catalyst In addition, the bypass passage bypasses the NOx adsorption catalyst and directly leads to the oxidation catalyst, and the exhaust gas flow is switched to the bypass passage during forced regeneration. The flow path switching means is configured to switch the flow path using a butterfly valve, and a bearing member that pivotally supports both ends of the tilting shaft of the butterfly valve is integrally formed with a cast part. The remaining portion of the flow path switching means excluding the cast parts of the bearing member is divided and configured with thin sheet metal parts.

而して、このように排気浄化装置を構成した場合に、パティキュレートフィルタの強制再生時にバタフライ弁の傾動位置をバイパス流路を開通する側へ切り換えると、排気ガスがバイパス流路を通りNOx吸着触媒を迂回して酸化触媒へ直接導かれることになるので、添加燃料から生じた炭化水素を遅滞なく酸化触媒に導いて直ちに反応熱を発生させることが可能となり、しかも、NOx吸着触媒が蓄熱体となってしまうことで排気ガス温度が上がり難くなったり、NOx吸着触媒が放出温度で軽質の炭化水素を多量に発生してしまうことで後段の酸化触媒の急激な温度上昇を招いたりする虞れを未然に回避することが可能となる。   Thus, when the exhaust emission control device is configured in this way, when the tilting position of the butterfly valve is switched to the side where the bypass passage is opened during forced regeneration of the particulate filter, the exhaust gas passes through the bypass passage and is adsorbed with NOx. Since the catalyst bypasses the catalyst and is directly guided to the oxidation catalyst, it is possible to guide the hydrocarbon generated from the added fuel to the oxidation catalyst without delay and immediately generate heat of reaction. As a result, it becomes difficult for the exhaust gas temperature to rise or the NOx adsorption catalyst generates a large amount of light hydrocarbons at the release temperature, which may cause a rapid increase in the temperature of the subsequent oxidation catalyst. Can be avoided in advance.

更に、流路切換手段におけるバタフライ弁の傾動軸が鋳造部品の軸受部材により軸支されているので、この種の鋳造部品が内部歪みを含まないことから前記軸受部材の熱変形が起こらなくなり(鋳造部品は、単に溶融物が鋳型の中で冷却硬化して成形されたもので、圧延部品や鍛造部品のような内部歪みが殆ど含まれないため、高温の排気ガスが流れる環境下で加熱されても熱変形の心配がない)、バタフライ弁の傾動軸が本来あるべき中心位置からずれてバタフライ弁が作動不良を起こす虞れが解消されることになる。   Further, since the tilting shaft of the butterfly valve in the flow path switching means is supported by the bearing member of the cast part, since this type of cast part does not include internal distortion, the bearing member is not thermally deformed (casting). The parts are simply formed by cooling and hardening the melt in the mold, and they contain almost no internal distortion like rolled parts and forged parts, so they are heated in an environment where high-temperature exhaust gas flows. However, there is no fear of thermal deformation), and the possibility that the butterfly valve may malfunction due to the tilting axis of the butterfly valve deviating from the center position should be eliminated.

また、この軸受部材の鋳造部品を除いた流路切換手段における残りの部位がヒートマスの小さな薄肉板金部品で分割構成されているので、流路切換手段の全体としてのヒートマスを小さく抑えることが可能であり、パティキュレートフィルタの強制再生時における排気ガスの温度が上がり易くなる。 Further, since the remaining part of the flow path switching means excluding the cast parts of the bearing member is divided by thin sheet metal parts having a small heat mass, it is possible to keep the heat mass of the flow path switching means as a whole small. In addition, the temperature of the exhaust gas during forced regeneration of the particulate filter is likely to increase.

更に、本発明においては、軸受部材を成す鋳造部品に、流路切換手段のハウジングの入口フランジも一体的に構成されていることが好ましく、このようにすれば、軸受部材の流路切換手段への組み付けを入口フランジの組み付けと兼ねて一度に行うことが可能となる。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that an inlet flange of the housing of the flow path switching means is also integrally formed with the cast part forming the bearing member. It is possible to perform the assembly at the same time as the assembly of the inlet flange.

また、本発明においては、流路切換手段のハウジングの外周部が断熱材により被包されていることが好ましく、このようにすれば、流路切換手段の保温性を高めて該流路切換手段を通る排気ガスの外気への放熱による熱損失を低減することが可能となる。   Further, in the present invention, it is preferable that the outer peripheral portion of the housing of the flow path switching means is encapsulated by a heat insulating material, and in this way, the heat retaining property of the flow path switching means is enhanced and the flow path switching means. It is possible to reduce heat loss due to heat radiation of the exhaust gas passing through to the outside air.

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。   According to the exhaust emission control device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.

(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、燃料添加によるパティキュレートフィルタの強制再生を行うに際し、該パティキュレートフィルタの前段にNOx吸着触媒が設けられていても、流路切換手段により排気ガスの流れをバイパス流路に切り換えてNOx吸着触媒を迂回させることによって、添加燃料から生じた炭化水素を遅滞なく酸化触媒に導いて直ちに反応熱を発生させることができ、しかも、NOx吸着触媒が蓄熱体となってしまうことで排気ガス温度が上がり難くなったり、NOx吸着触媒が放出温度で軽質の炭化水素を多量に発生してしまうことで後段の酸化触媒の急激な温度上昇を招いたりする虞れを未然に回避することができ、更には、軸受部材を鋳造部品で一体的に構成することで熱変形によるバタフライ弁の作動不良を防止しつつ、軸受部材の鋳造部品を除いた前記流路切換手段における残りの部位を薄肉板金部品で分割構成することで流路切換手段の全体としてのヒートマスを小さく抑えることもできるので、パティキュレートフィルタの強制再生を支障なく良好に行うことができる。 (I) According to the first aspect of the present invention, when the particulate filter is forcibly regenerated by adding fuel, the flow path switching is performed even if a NOx adsorption catalyst is provided in the preceding stage of the particulate filter. By switching the exhaust gas flow to the bypass flow path by the means and bypassing the NOx adsorption catalyst, the hydrocarbon generated from the added fuel can be led to the oxidation catalyst without delay, and the reaction heat can be immediately generated. The adsorption catalyst becomes a heat accumulator, making it difficult for the exhaust gas temperature to rise, or the NOx adsorption catalyst generates a large amount of light hydrocarbons at the release temperature, causing a rapid increase in the temperature of the subsequent oxidation catalyst. It is possible to avoid the possibility of incurring the failure, and furthermore, the malfunction of the butterfly valve due to thermal deformation by integrally forming the bearing member with cast parts Since the remaining portion of the flow path switching means excluding the cast parts of the bearing member is divided into thin sheet metal parts, the overall heat mass of the flow path switching means can be kept small. The forced regeneration of the curate filter can be performed satisfactorily without any trouble.

(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、軸受部材の流路切換手段への組み付けを入口フランジの組み付けと兼ねて一度に行うことができ、流路切換手段の組み付け作業の手間を省くことができる。   (II) According to the invention described in claim 2 of the present invention, the assembly of the bearing member to the flow path switching means can be performed at the same time as the assembly of the inlet flange. Save time and effort.

(III)本発明の請求項3に記載の発明によれば、流路切換手段の保温性を高めて該流路切換手段を通る排気ガスの外気への放熱による熱損失を低減することができるので、パティキュレートフィルタの強制再生時における排気ガスの温度をより一層上がり易くすることができる。   (III) According to the invention described in claim 3 of the present invention, it is possible to improve the heat retaining property of the flow path switching means and reduce heat loss due to heat radiation of the exhaust gas passing through the flow path switching means to the outside air. Therefore, the temperature of the exhaust gas during forced regeneration of the particulate filter can be further increased.

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図8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が吸気管5を介し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへと送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4が更にインタクーラ6へと送られて冷却され、該インタクーラ6から図示しないインテークマニホールドへと吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の各シリンダに導入されるようにしてある。   1 to 8 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diesel engine equipped with a turbocharger 2, and intake air 4 guided from an air cleaner 3 is connected to an intake pipe 5. Through the compressor 2a of the turbocharger 2, the intake air 4 pressurized by the compressor 2a is further sent to the intercooler 6 to be cooled, and the intake air 4 is guided from the intercooler 6 to an intake manifold (not shown). Thus, it is introduced into each cylinder of the diesel engine 1.

また、このディーゼルエンジン1の各シリンダから排出された排気ガス7が排気マニホールド8を介し前記ターボチャージャ2のタービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排気ガス7が排気管9を介し車外へ排出されるようにしてあり、該排気管9の途中に介装されたケーシング10内には、捕集済みパティキュレートの酸化反応を助勢する機能を高めた酸化触媒を担持したパティキュレートフィルタ11が収容されている。   The exhaust gas 7 discharged from each cylinder of the diesel engine 1 is sent to the turbine 2b of the turbocharger 2 through the exhaust manifold 8, and the exhaust gas 7 driving the turbine 2b passes through the exhaust pipe 9 to the outside of the vehicle. Particulate filter 11 carrying an oxidation catalyst having an enhanced function of assisting the oxidation reaction of the collected particulates in a casing 10 interposed in the middle of the exhaust pipe 9 Is housed.

図2にその構造を模式的に示す如く、このパティキュレートフィルタ11は、セラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路12の入口が栓体13により交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路12については、その出口が栓体14により目封じされるようになっていて、各流路12を区画する多孔質薄壁15を透過してパティキュレートを捕集された排気ガス7のみが下流側へ排出されるようになっている。   As schematically shown in FIG. 2, this particulate filter 11 has a porous honeycomb structure made of ceramic, and the inlets of the respective flow paths 12 partitioned in a lattice pattern are alternately arranged by plug bodies 13. For the flow path 12 that is sealed by the inlet and the inlet is not sealed, the outlet is sealed by the plug 14 and passes through the porous thin wall 15 that partitions each flow path 12. Thus, only the exhaust gas 7 in which the particulates have been collected is discharged downstream.

更に、前記ケーシング10内におけるパティキュレートフィルタ11の前段には、図3に一部を切り欠いて概略的に示す如きハニカム構造を有するフロースルー型の酸化触媒16が装備されており、この酸化触媒16は、排気ガス7中の炭化水素の酸化反応を助勢する機能を高めたものとなっており、後段のパティキュレートフィルタ11に担持されている酸化触媒よりもPtやPd等の活性種の量を多くしたものとなっている。   Further, a flow-through type oxidation catalyst 16 having a honeycomb structure as schematically shown in FIG. 3 with a part cut away in FIG. 3 is provided in the preceding stage of the particulate filter 11 in the casing 10. No. 16 has an enhanced function to assist the oxidation reaction of hydrocarbons in the exhaust gas 7, and the amount of active species such as Pt and Pd is higher than that of the oxidation catalyst supported on the particulate filter 11 at the subsequent stage. Has become a lot.

そして、前記ケーシング10より上流側の排気管9には、低排気温度条件で排気ガス7中のNOxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したNOx中のNO2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するNOx吸着触媒17がケーシング18に抱持されて装備されている。 Then, wherein the exhaust pipe 9 upstream of the casing 10, a low exhaust temperature conditions of NOx and hydrocarbons in the exhaust gas 7 simultaneously adsorbing and oxidation products of the NO 2 in the adsorbed in NOx said hydrocarbon A NOx adsorption catalyst 17 that is reduced and purified by reacting with nitrous oxide hydrocarbon is held in a casing 18 and is equipped.

尚、このNOx吸着触媒17は、図4に一部を切り欠いて概略的に示す如く、排気ガス7中のNOxや炭化水素を物理的に吸着する能力に優れたゼオライトから成るフロースルー型のハニカム構造となっているが、同様の性質を備えたゼオライト類縁化合物から成るものであっても良い。   The NOx adsorption catalyst 17 is a flow-through type made of zeolite having an excellent ability to physically adsorb NOx and hydrocarbons in the exhaust gas 7 as shown schematically in FIG. Although it has a honeycomb structure, it may be made of a zeolite-related compound having similar properties.

また、前記排気管9には、排気ガス7をNOx吸着触媒17を迂回させて酸化触媒16へ直接導くバイパス流路19が設けられており、該バイパス流路19の上流の排気管9から分岐する箇所には、排気ガス7の流れをNOx吸着触媒17に向かう流れからバイパス流路19に向かう流れに切り換える流路切換手段20が設けられている。   In addition, the exhaust pipe 9 is provided with a bypass passage 19 that guides the exhaust gas 7 directly to the oxidation catalyst 16 by bypassing the NOx adsorption catalyst 17, and branches from the exhaust pipe 9 upstream of the bypass passage 19. A flow path switching means 20 that switches the flow of the exhaust gas 7 from the flow toward the NOx adsorption catalyst 17 to the flow toward the bypass flow path 19 is provided at the place where the exhaust gas 7 is to be performed.

即ち、図5に示す如く、この流路切換手段20は、排気管9の途中に介装されるハウジング25内にバタフライ弁26を傾動軸27を介して傾動自在に抱持した構造となっており、強制再生時に前記バタフライ弁26を図5中に仮想線で示す位置から実線で示す位置に傾動させて排気ガス7の流れをバイパス流路19に向かう流れに切り換えるように構成してある。尚、図5中における26aはバタフライ弁26の外周部に装着されたガスシール用ステンレスニットスプリングシールを示す。   That is, as shown in FIG. 5, the flow path switching means 20 has a structure in which a butterfly valve 26 is tiltably held through a tilt shaft 27 in a housing 25 interposed in the middle of the exhaust pipe 9. In the forced regeneration, the butterfly valve 26 is tilted from the position indicated by the phantom line in FIG. 5 to the position indicated by the solid line to switch the flow of the exhaust gas 7 to the flow toward the bypass passage 19. In FIG. 5, reference numeral 26a denotes a stainless steel knit spring seal for gas sealing mounted on the outer periphery of the butterfly valve 26.

ここで、前記バタフライ弁26の傾動軸27は、ハウジング25の両側部を図示しないガスシール機構を介し回動自在に貫通して前記ハウジング25の外部で軸受部材28により軸支されており、この軸受部材28は、図6〜図8に示す如き鋳造部品により一体的に構成されている。   Here, the tilting shaft 27 of the butterfly valve 26 penetrates both sides of the housing 25 through a gas seal mechanism (not shown) so as to be rotatable, and is pivotally supported by a bearing member 28 outside the housing 25. The bearing member 28 is integrally formed of cast parts as shown in FIGS.

即ち、ここに図示している例では、流路切換手段20のハウジング25の入口フランジ29が一体的に構成されており、この入口フランジ29に開口されたガス入口30の両側に、前記バタフライ弁26の傾動軸27を軸支し得るよう一対の軸受アーム31が突設され、該各軸受アーム31により前記傾動軸27のハウジング25から飛び出した左右の端部が軸支されるようにしてあり、前記ガス入口30には、ハウジング25の入口配管部32が嵌挿されて溶接等により固定されている。   That is, in the example shown here, the inlet flange 29 of the housing 25 of the flow path switching means 20 is integrally formed, and the butterfly valve is provided on both sides of the gas inlet 30 opened to the inlet flange 29. A pair of bearing arms 31 are provided so as to support the 26 tilting shafts 27, and the left and right end portions of the tilting shaft 27 protruding from the housing 25 are pivotally supported by the bearing arms 31. The gas inlet 30 is fitted with an inlet pipe portion 32 of a housing 25 and fixed by welding or the like.

更に、ハウジング25の外周部は、断熱材であるグラスウール33により被包されており、該グラスウール33は、その外側に装着されたカバー34に被覆されて保持されるようにしてある。   Further, the outer peripheral portion of the housing 25 is encapsulated by glass wool 33 which is a heat insulating material, and the glass wool 33 is covered and held by a cover 34 mounted on the outside thereof.

また、前述の如き流路切換手段20の開閉操作は、ハウジング25に具備されたアクチュエータ35により図示しないレバー機構を介して傾動軸27が回動されることで行われ、このアクチュエータ35の駆動は、パティキュレートフィルタ11の強制再生を担う制御装置21の制御信号20aで制御されるようになっており、この制御装置21でパティキュレートフィルタ11の強制再生が実行される際に、排気ガス7の流れがバイパス流路19側へ切り換えられるようになっている。   Further, the opening / closing operation of the flow path switching means 20 as described above is performed by rotating the tilting shaft 27 via a lever mechanism (not shown) by the actuator 35 provided in the housing 25, and the actuator 35 is driven. The control signal 20a of the control device 21 responsible for forced regeneration of the particulate filter 11 is controlled. When the forced regeneration of the particulate filter 11 is executed by the control device 21, the exhaust gas 7 The flow is switched to the bypass channel 19 side.

そして、前記制御装置21には、アクセル開度をディーゼルエンジン1の負荷として検出するアクセルセンサ22(負荷センサ)からの検出信号22aと、ディーゼルエンジン1の回転数を検出する回転センサ23からの検出信号23aとが入力されるようになっていると共に、ディーゼルエンジン1の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射装置24に対し、燃料の噴射タイミング及び噴射量を指令する制御信号24aが出力されるようになっている。   The control device 21 includes a detection signal 22a from an accelerator sensor 22 (load sensor) that detects the accelerator opening as a load of the diesel engine 1, and a detection from a rotation sensor 23 that detects the rotational speed of the diesel engine 1. A signal 23a is input, and a control signal 24a for instructing the fuel injection timing and the injection amount is output to the fuel injection device 24 for injecting fuel into each cylinder of the diesel engine 1. It has become.

ここで、前記燃料噴射装置24は、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が前記制御信号24aにより適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング及び噴射量が適切に制御されるようになっているが、前述のアクセルセンサ22及び回転センサ23からの検出信号22a,23aに基づき通常モードでの燃料噴射制御を行う制御信号24aが決定されるようになっている一方、パティキュレートフィルタ11の強制再生を行う際には通常モードから強制再生モードに切り換わり、圧縮上死点(クランク角0゜)付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミング(開始時期がクランク角90゜〜120゜の範囲)でポスト噴射を行うような制御信号24aが決定されるようになっている。   Here, the fuel injection device 24 is composed of a plurality of injectors (not shown) provided for each cylinder, and the solenoid valves of these injectors are appropriately controlled to open by the control signal 24a to inject fuel. Although the timing and the injection amount are appropriately controlled, the control signal 24a for performing the fuel injection control in the normal mode is determined based on the detection signals 22a and 23a from the accelerator sensor 22 and the rotation sensor 23 described above. On the other hand, when forced regeneration of the particulate filter 11 is performed, the mode is switched from the normal mode to the forced regeneration mode, and following the main injection of fuel performed near the compression top dead center (crank angle 0 °). As a result, post-injection is performed at a non-ignition timing that is later than the compression top dead center (start timing is in the range of crank angle 90 ° to 120 °). So that the control signal 24a is determined.

つまり、このようにメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行われると、このポスト噴射により排気ガス7中に未燃の燃料(主として炭化水素)が添加されることになり、この未燃の燃料により生じた炭化水素(HCガス)が排気ガス7と共にディーゼルエンジン1から排出されることになる。   That is, when post injection is performed at the non-ignition timing later than the compression top dead center following the main injection, unburned fuel (mainly hydrocarbons) is added to the exhaust gas 7 by the post injection. Thus, hydrocarbons (HC gas) generated by the unburned fuel are discharged from the diesel engine 1 together with the exhaust gas 7.

尚、前述した制御装置21における通常モードから強制再生モードへの切り換えは、ディーゼルエンジン1の運転状態に基づきパティキュレートフィルタ11内の堆積量を推定し、その推定された堆積量が所定の上限値を超えた時にモード切り換えを行うようにすれば良い。   Note that the switching from the normal mode to the forced regeneration mode in the control device 21 described above estimates the accumulation amount in the particulate filter 11 based on the operating state of the diesel engine 1, and the estimated accumulation amount is a predetermined upper limit value. It is sufficient to switch the mode when the value exceeds.

例えば、ディーゼルエンジン1の運転状態に基づきパティキュレートの発生量を推定する一方、現在の運転状態についてパティキュレートの処理量が捕集量を上まわる再生領域にあるか否かを判定し、現在の運転状態が再生領域にあると判定されている間にパティキュレートの発生量を除外し且つ非再生領域でのパティキュレートの発生量のみを積算してパティキュレートフィルタ11内の堆積量とする機能を全て制御装置21が兼ね備えるようにし、該制御装置21によりパティキュレートの堆積量の推定を実行できるようにすれば良い。   For example, while estimating the amount of particulate generation based on the operating state of the diesel engine 1, it is determined whether or not the processing amount of the particulate is in a regeneration region that exceeds the collected amount for the current operating state, A function of excluding the particulate generation amount while the operating state is determined to be in the regeneration region and integrating only the particulate generation amount in the non-regeneration region to obtain the accumulation amount in the particulate filter 11. It is only necessary that the control device 21 has all of them so that the control device 21 can estimate the amount of accumulated particulates.

而して、このように構成された排気浄化装置では、パティキュレートフィルタ11の強制再生を行う必要が生じた際に、制御装置21が通常モードから強制再生モードに切り換わり、該制御装置21からの制御信号24aにより燃料噴射装置24でポスト噴射による燃料添加が実行される一方、前記制御装置21からの制御信号20aを受けたアクチュエータ35により図示しないレバー機構を介して傾動軸27が回動され、バタフライ弁26が図5中に仮想線で示す位置から実線で示す位置に傾動して排気ガス7の流れをバイパス流路19に向かう流れに切り換え、排気ガス7がバイパス流路19を通りNOx吸着触媒17を迂回して酸化触媒16へ直接導かれることになるので、添加燃料から生じた炭化水素を遅滞なく酸化触媒16に導いて直ちに反応熱を発生させることが可能となる。   Thus, in the exhaust emission control device configured as described above, when it becomes necessary to perform forced regeneration of the particulate filter 11, the control device 21 switches from the normal mode to the forced regeneration mode, and the control device 21 In response to the control signal 24a, the fuel injection device 24 performs fuel addition by post injection, while the actuator 35 that receives the control signal 20a from the control device 21 rotates the tilt shaft 27 via a lever mechanism (not shown). The butterfly valve 26 tilts from the position indicated by the phantom line in FIG. 5 to the position indicated by the solid line to switch the flow of the exhaust gas 7 to the flow toward the bypass flow path 19. Since the adsorbing catalyst 17 is bypassed and guided directly to the oxidation catalyst 16, hydrocarbons generated from the added fuel are led to the oxidation catalyst 16 without delay. It is possible to immediately generate heat of reaction.

しかも、NOx吸着触媒17が蓄熱体となってしまうことで排気ガス7の温度が上がり難くなったり、NOx吸着触媒17が放出温度で軽質の炭化水素を多量に発生してしまうことで後段の酸化触媒16の急激な温度上昇を招いたりする虞れが未然に回避されることになる。   In addition, the NOx adsorption catalyst 17 becomes a heat accumulator, which makes it difficult for the temperature of the exhaust gas 7 to rise, or the NOx adsorption catalyst 17 generates a large amount of light hydrocarbons at the discharge temperature, thereby oxidizing the latter stage. The possibility of causing a rapid temperature increase of the catalyst 16 is avoided in advance.

更に、流路切換手段20におけるバタフライ弁26の傾動軸27が鋳造部品の軸受部材28により軸支されているので、この種の鋳造部品が内部歪みを含まないことから前記軸受部材28の熱変形が起こらなくなり(鋳造部品は、単に溶融物が鋳型の中で冷却硬化して成形されたもので、圧延部品や鍛造部品のような内部歪みが殆ど含まれないため、高温の排気ガスが流れる環境下で加熱されても熱変形の心配がない)、バタフライ弁26の傾動軸27が本来あるべき中心位置からずれてバタフライ弁26が作動不良を起こす虞れが解消されることになる。   Further, since the tilting shaft 27 of the butterfly valve 26 in the flow path switching means 20 is pivotally supported by a bearing member 28 of a cast part, this type of cast part does not include internal distortion, so that the heat deformation of the bearing member 28 is performed. (Casting parts are simply formed by cooling and hardening the melt in the mold and contain almost no internal distortion like rolled parts and forged parts. There is no fear of thermal deformation even if heated below), and the possibility that the butterfly valve 26 may malfunction due to the tilting shaft 27 of the butterfly valve 26 being displaced from the center position should be eliminated.

また、この軸受部材28の鋳造部品を除いた流路切換手段20における残りの部位がヒートマスの小さな薄肉板金部品で分割構成されているので、流路切換手段20の全体としてのヒートマスを小さく抑えることが可能であり、パティキュレートフィルタ11の強制再生時における排気ガス7の温度が上がり易くなる。 Further, since the remaining portion of the flow path switching means 20 excluding the cast parts of the bearing member 28 is divided and formed by thin sheet metal parts having a small heat mass, the heat mass as a whole of the flow path switching means 20 can be kept small. Therefore, the temperature of the exhaust gas 7 during the forced regeneration of the particulate filter 11 can be easily increased.

従って、上記形態例によれば、燃料添加によるパティキュレートフィルタ11の強制再生を行うに際し、該パティキュレートフィルタ11の前段にNOx吸着触媒17が設けられていても、流路切換手段20により排気ガス7の流れをバイパス流路19に切り換えてNOx吸着触媒17を迂回させることによって、添加燃料から生じた炭化水素を遅滞なく酸化触媒16に導いて直ちに反応熱を発生させることができ、しかも、NOx吸着触媒17が蓄熱体となってしまうことで排気ガス7の温度が上がり難くなったり、NOx吸着触媒17が放出温度で軽質の炭化水素を多量に発生してしまうことで後段の酸化触媒16の急激な温度上昇を招いたりする虞れを未然に回避することができ、更には、軸受部材28を鋳造部品で一体的に構成することで熱変形によるバタフライ弁26の作動不良を防止しつつ、軸受部材28の鋳造部品を除いた前記流路切換手段20における残りの部位を薄肉板金部品で分割構成することで流路切換手段20の全体としてのヒートマスを小さく抑えることもできるので、パティキュレートフィルタ11の強制再生を支障なく良好に行うことができる。 Therefore, according to the above embodiment, when the particulate filter 11 is forcibly regenerated by the addition of fuel, even if the NOx adsorption catalyst 17 is provided upstream of the particulate filter 11, the exhaust gas is discharged by the flow path switching means 20. 7 is switched to the bypass flow path 19 to bypass the NOx adsorption catalyst 17, hydrocarbons generated from the added fuel can be led to the oxidation catalyst 16 without delay, and reaction heat can be immediately generated. If the adsorption catalyst 17 becomes a heat storage body, it becomes difficult for the temperature of the exhaust gas 7 to rise, or if the NOx adsorption catalyst 17 generates a large amount of light hydrocarbons at the release temperature, The possibility of causing a rapid temperature rise can be avoided in advance, and furthermore, by integrally forming the bearing member 28 with cast parts, While the malfunction of the butterfly valve 26 due to thermal deformation is prevented, the remaining part of the flow path switching means 20 excluding the cast parts of the bearing member 28 is divided into thin sheet metal parts so that the entire flow path switching means 20 is configured. Therefore, the forced regeneration of the particulate filter 11 can be performed satisfactorily without hindrance.

しかも、特に本形態例の場合には、流路切換手段20のハウジング25の外周部をグラスウール33により被包しているので、流路切換手段20の保温性を高めて該流路切換手段20を通る排気ガス7の外気への放熱による熱損失を低減することができ、これによりパティキュレートフィルタ11の強制再生時における排気ガス7の温度をより一層上がり易くすることができる。   In addition, particularly in the case of this embodiment, the outer peripheral portion of the housing 25 of the flow path switching means 20 is encapsulated by the glass wool 33, so that the heat retaining property of the flow path switching means 20 is increased and the flow path switching means 20 is improved. The heat loss due to the heat radiation of the exhaust gas 7 passing to the outside air can be reduced, so that the temperature of the exhaust gas 7 during the forced regeneration of the particulate filter 11 can be further increased.

また、本形態例においては、軸受部材28を成す鋳造部品に、流路切換手段20のハウジング25の入口フランジ29も一体的に構成しているので、軸受部材28の流路切換手段20への組み付けを入口フランジ29の組み付けと兼ねて一度に行うことができ、流路切換手段20の組み付け作業の手間を省くことができる。   Further, in the present embodiment, the inlet flange 29 of the housing 25 of the flow path switching means 20 is also integrally formed with the cast part that forms the bearing member 28, so that the bearing member 28 is connected to the flow path switching means 20. Assembling can be performed at the same time as the assembling of the inlet flange 29, and the work of assembling the flow path switching means 20 can be saved.

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、先の形態例においては、パティキュレートフィルタと別体で酸化触媒を構成した場合を例示しているが、各流路の入口側を目封じしている栓体を入側端面から所要長さだけ流路奥側へ入り込んだ位置に配置して成る奥栓式のパティキュレートフィルタを採用し、その入口側の栓体の配置位置から入側端面までの範囲に酸化触媒原料を担持させてパティキュレートフィルタ自体の前方部分に酸化触媒を一体的に構成することも可能であること、また、先の形態例においては、排気ガス中に燃料を添加する燃料添加手段として、燃料のメイン噴射に続いて非着火のタイミングでポスト噴射を追加することで排気ガス中に燃料を添加する場合を例示しているが、排気管の上流側にインジェクタを別途装備して排気管内に燃料を直噴することも可能であること、断熱材にはグラスウール以外のものを使用しても良いこと、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。   The exhaust emission control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. In the previous embodiment, the oxidation catalyst is configured separately from the particulate filter. Employs a plug-type particulate filter in which the plug that seals the inlet side of each flow path is placed at a position where the required length enters the flow path from the inlet side end face. It is also possible to support the oxidation catalyst raw material in the range from the position where the plug body is disposed to the entry side end surface and to form the oxidation catalyst integrally with the front part of the particulate filter itself. Shows a case where fuel is added to exhaust gas by adding post-injection at the timing of non-ignition following fuel main injection as fuel addition means for adding fuel to exhaust gas. The exhaust pipe It is also possible to equip the flow side with a separate injector and directly inject fuel into the exhaust pipe. Insulation materials other than glass wool may be used, and the scope of the present invention is not deviated. Of course, various changes can be made.

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the form which implements this invention. 図1のパティキュレートフィルタの構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the particulate filter of FIG. 図1の酸化触媒の詳細を一部を切り欠いて示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the details of the oxidation catalyst of FIG. 図1のNOx吸着触媒の詳細を一部を切り欠いて示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the details of the NOx adsorption catalyst of FIG. 図1の流路切換手段の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the flow-path switching means of FIG. 図5の軸受部材の詳細を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the detail of the bearing member of FIG. 図6のVII−VII方向の矢視図である。It is an arrow directional view of the VII-VII direction of FIG. 図7のVIII−VIII方向の矢視図である。It is an arrow directional view of the VIII-VIII direction of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

7 排気ガス
9 排気管
11 パティキュレートフィルタ
16 酸化触媒
17 NOx吸着触媒
19 バイパス流路
20 流路切換手段
21 制御装置
24 燃料噴射装置(燃料添加手段)
25 ハウジング
26 バタフライ弁
27 傾動軸
28 軸受部材
29 入口フランジ
33 グラスウール(断熱材)
7 Exhaust gas 9 Exhaust pipe 11 Particulate filter 16 Oxidation catalyst 17 NOx adsorption catalyst 19 Bypass flow path 20 Flow path switching means 21 Control device 24 Fuel injection device (fuel addition means)
25 Housing 26 Butterfly valve 27 Tilt shaft 28 Bearing member 29 Inlet flange 33 Glass wool (heat insulating material)

Claims (3)

酸化触媒を入側に付帯装備して排気管途中に設けられたパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタの前段に設けられて低排気温度条件で排気ガス中のNOxと炭化水素を同時吸着し且つその吸着したNOx中のNO2を前記炭化水素の酸化生成物である亜酸化炭化水素と反応させて還元浄化するNOx吸着触媒とを備え、該NOx吸着触媒より上流側で燃料添加手段により排気ガス中に燃料添加を行い、その添加燃料から生じた炭化水素が酸化触媒で酸化反応した時の反応熱により捕集済みパティキュレートを燃焼させてパティキュレートフィルタを強制再生する排気浄化装置であって、排気ガスをNOx吸着触媒を迂回させて酸化触媒へ直接導くバイパス流路と、強制再生時に排気ガスの流れをバイパス流路に切り換える流路切換手段とを備えると共に、該流路切換手段をバタフライ弁を用いて流路を切り換える形式とし、該バタフライ弁の傾動軸の両端部を軸支する軸受部材を鋳造部品で一体的に構成し且つ該軸受部材の鋳造部品を除いた前記流路切換手段における残りの部位を薄肉板金部品で分割構成したことを特徴とする排気浄化装置。 A particulate filter provided in the middle of the exhaust pipe with an oxidation catalyst attached to the inlet side, and provided at the front stage of the particulate filter to simultaneously adsorb NOx and hydrocarbons in the exhaust gas at low exhaust temperature conditions, and and a the adsorbed NOx adsorption catalyst to NO 2 in NOx is reacted with nitrous oxide hydrocarbons the oxidation product of the hydrocarbon reduces and purifies the exhaust gas by the fuel addition means at the upstream side of the NOx adsorption catalyst An exhaust gas purification apparatus for forcibly regenerating the particulate filter by burning the collected particulates by reaction heat when hydrocarbons generated from the added fuel undergo an oxidation reaction with an oxidation catalyst. Bypass flow path that directs exhaust gas to the oxidation catalyst by bypassing the NOx adsorption catalyst and flow path switching that switches the exhaust gas flow to the bypass flow path during forced regeneration The flow path switching means is configured to switch the flow path using a butterfly valve, and a bearing member that pivotally supports both ends of the tilting shaft of the butterfly valve is integrally formed of a cast part, and An exhaust emission control device characterized in that the remaining part of the flow path switching means excluding cast parts of the bearing member is divided and configured with thin sheet metal parts. 軸受部材を成す鋳造部品に、流路切換手段のハウジングの入口フランジも一体的に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。   2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein an inlet flange of a housing of the flow path switching means is also integrally formed with a cast part constituting the bearing member. 流路切換手段のハウジングの外周部が断熱材により被包されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化装置。   The exhaust emission control device according to claim 1 or 2, wherein an outer peripheral portion of the housing of the flow path switching means is encapsulated by a heat insulating material.
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