JP6460212B2 - Engine exhaust system - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの排気装置に関するものである。 The present invention relates to an exhaust system for an engine.
従来より、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の自動車エンジンの排気経路の上流に、排気ガス中のパティキュレートマターを浄化するためのパティキュレートフィルタが配設されることが行われている。 Conventionally, a particulate filter for purifying particulate matter in exhaust gas has been disposed upstream of an exhaust path of an automobile engine such as a diesel engine or a gasoline engine.
排気ガス中のパティキュレートマターは、パティキュレートフィルタの隔壁に捕集され、一定量堆積されたところで、焼却除去される。 Particulate matter in the exhaust gas is collected by the partition walls of the particulate filter and is deposited by incineration when a certain amount is deposited.
そして、パティキュレートマターの堆積量は、パティキュレートフィルタよりも上流側と下流側の排気ガスの差圧(排気ガスの圧力差)を検出することにより行われることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 It is known that the amount of particulate matter deposited is detected by detecting the differential pressure between exhaust gas upstream and downstream (exhaust gas pressure difference) from the particulate filter (for example, patents). Reference 1).
ところで、パティキュレートフィルタの上流側と下流側との差圧を検出するために、排気ガスを当該上流側及び下流側からそれぞれ取り出すが、排気装置の構造いかんによっては、差圧を検出するための排気ガスが排気経路の排気ガスの流れの影響を受けて、検出される差圧の信頼性が低くなることが懸念される。 By the way, in order to detect the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the particulate filter, exhaust gas is taken out from the upstream side and the downstream side, respectively, but depending on the structure of the exhaust system, the differential pressure may be detected. There is a concern that the reliability of the detected differential pressure is lowered due to the influence of the exhaust gas flow in the exhaust path.
そこで、本発明は、排気ガス流れによる悪影響を抑えて、差圧検出手段の信頼性を向上させることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to improve the reliability of the differential pressure detection means by suppressing adverse effects due to the exhaust gas flow.
前記課題を解決するために、本発明は、パティキュレートフィルタ下流側の差圧検出用排気ガスの取出部を排気ガス排出口とEGRガス取出口との間に配置し、排気ガスの流れに伴う動圧が差圧検出に大きく影響しないようにした。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a differential pressure detection exhaust gas extraction portion downstream of the particulate filter between the exhaust gas discharge port and the EGR gas discharge port, and accompanies the flow of the exhaust gas. The dynamic pressure is not greatly affected by the differential pressure detection.
ここに開示するエンジンの排気装置は、
エンジンの排気経路上に配設され、該エンジンから排出される排気ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタ本体がフィルタケースに収容されてなるパティキュレートフィルタと、
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向上流側の排気ガスと前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向下流側の排気ガスとの差圧を検出する差圧検出手段とを備え、
前記差圧検出手段は、
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向上流側の排気ガスを取り出す上流側排気ガス取出部と、
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向下流側の排気ガスを取り出す下流側排気ガス取出部と、
前記上流側排気ガス取出部及び前記下流側排気ガス取出部により取り出した排気ガスから前記差圧を検出する差圧検出部とを備え、
前記フィルタケースの下流側の端部には、排気ガス排出口とEGRガス取出口とが設けられ、
前記差圧検出手段の前記下流側排気ガス取出部は、前記フィルタケースの下流側の端部の前記排気ガス排出口と前記EGRガス取出口との間に配置されていることを特徴とする。
The engine exhaust system disclosed herein is
A particulate filter that is disposed on the exhaust path of the engine and in which a filter body that collects particulates in the exhaust gas discharged from the engine is housed in a filter case;
A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the exhaust gas upstream of the filter body in the exhaust gas flow direction and the exhaust gas downstream of the filter body in the exhaust gas flow direction;
The differential pressure detecting means includes
An upstream exhaust gas extraction portion for extracting exhaust gas upstream of the filter main body in the exhaust gas flow direction;
A downstream exhaust gas extraction portion for extracting exhaust gas downstream of the filter body in the exhaust gas flow direction;
A differential pressure detection unit that detects the differential pressure from the exhaust gas extracted by the upstream exhaust gas extraction unit and the downstream exhaust gas extraction unit;
An exhaust gas outlet and an EGR gas outlet are provided at the downstream end of the filter case,
The downstream exhaust gas extraction portion of the differential pressure detecting means is disposed between the exhaust gas discharge port and the EGR gas extraction port at the downstream end of the filter case.
これによれば、下流側排気ガス取出部が排気ガス排出口とEGRガス取出口の間に配置されているから、該取出部から取り出される差圧検出用の排気ガスは、排気ガス排出口及びEGRガス取出口各々に向かう排気ガスの流れに伴う動圧の影響を大きく受けることがなくなる。よって、差圧検出の信頼性向上に有利になる。 According to this, since the downstream side exhaust gas extraction part is disposed between the exhaust gas outlet and the EGR gas outlet, the exhaust gas for differential pressure detection taken out from the extraction part is the exhaust gas outlet and the exhaust gas outlet. The influence of dynamic pressure accompanying the flow of exhaust gas toward each EGR gas outlet is not greatly affected. This is advantageous for improving the reliability of differential pressure detection.
一実施形態では、前記フィルタケースの排気ガス流れ方向上流側に接続されたL字状に屈曲したL字状排気管と、
前記L字状排気管におけるL字状の曲がりの外周側壁の、当該L字状の屈曲部から前記フィルタ本体の方に離隔した部位に形成された外側へ凹んだ段部とを備え、
前記差圧検出手段の上流側排気ガス取出部が前記段部に設けられている。
In one embodiment, an L-shaped exhaust pipe bent in an L shape connected to the upstream side of the filter case in the exhaust gas flow direction;
The outer side wall of the L-shaped bend in the L-shaped exhaust pipe, and a stepped portion recessed outwardly formed at a portion separated from the L-shaped bent portion toward the filter body,
An upstream exhaust gas extraction portion of the differential pressure detection means is provided in the step portion.
これによれば、排気ガスがL字状排気管におけるL字状の曲がりの外周側壁に沿って流れるものの、この外周側壁の外側へ凹んだ段部の付近では排気ガスの流れが穏やかになる。そうして、上流側排気ガス取出部は排気ガスの流れが穏やかになる当該段部に設けられているから、該取出部から取り出される差圧検出用の排気ガスは、排気ガスの流れに伴う動圧の影響を大きく受けることがなくなる。 According to this, the exhaust gas flows along the outer peripheral side wall of the L-shaped bend in the L-shaped exhaust pipe, but the flow of the exhaust gas becomes gentle in the vicinity of the step portion recessed outward of the outer peripheral side wall. Thus, the upstream side exhaust gas extraction part is provided in the step part where the flow of exhaust gas becomes gentle, so that the exhaust gas for detecting the differential pressure taken out from the extraction part accompanies the flow of exhaust gas. It will not be greatly affected by dynamic pressure.
一実施形態では、前記L字状排気管の上流部には、排気ガスを浄化するための触媒が接続されており、
前記パティキュレートフィルタの軸方向に視て、前記触媒の下流部が前記フィルタ本体の上流側の端面の一部に重なっている。
In one embodiment, a catalyst for purifying exhaust gas is connected to the upstream portion of the L-shaped exhaust pipe,
As viewed in the axial direction of the particulate filter, the downstream portion of the catalyst overlaps a part of the upstream end surface of the filter body.
これによれば、触媒の上流端からパティキュレートフィルタの下流端までの距離を短縮化できるから、排気装置のコンパクト化に有利になるととともに、排気ガスを温度があまり低下しない状態でパティキュレートフィルタに流入させることができ、該フィルタの再生(PMの燃焼除去)に有利になる。 According to this, since the distance from the upstream end of the catalyst to the downstream end of the particulate filter can be shortened, it is advantageous for downsizing the exhaust device, and the exhaust gas is used as a particulate filter in a state in which the temperature does not decrease so much. It can be made to flow, which is advantageous for regeneration of the filter (PM combustion removal).
一実施形態では、前記パティキュレートフィルタは、排気ガスが横方向に通過するように横置きにされていて、
前記フィルタケースの排気ガス流れ方向上流側に接続されたL字状に屈曲したL字状排気管を備え、
前記差圧検出手段の上流側排気ガス取出部及び下流側排気ガス取出部は、それぞれ前記L字状排気管の下部及び前記フィルタケースの下流側の端部の下部に配置されており、
前記差圧検出手段の差圧検出部は、前記パティキュレートフィルタの上側辺りに配置されている。
In one embodiment, the particulate filter is placed sideways so that the exhaust gas passes laterally,
An L-shaped exhaust pipe bent in an L-shape connected to the upstream side of the filter case in the exhaust gas flow direction;
The upstream side exhaust gas extraction part and the downstream side exhaust gas extraction part of the differential pressure detection means are respectively disposed at the lower part of the L-shaped exhaust pipe and the lower part of the downstream end part of the filter case,
The differential pressure detection unit of the differential pressure detection means is disposed around the upper side of the particulate filter.
これによれば、差圧検出部をパティキュレートフィルタの上側辺りに配置することで、差圧検出部に対する作業性が向上する。また、上流側排気ガス取出部及び下流側排気ガス取出部各々と差圧検出部との距離をある程度確保することで、排気ガス取出用の配管作業性が向上する。 According to this, the workability for the differential pressure detection unit is improved by arranging the differential pressure detection unit around the upper side of the particulate filter. Further, by ensuring a certain distance between each of the upstream side exhaust gas extraction unit and the downstream side exhaust gas extraction unit and the differential pressure detection unit, the piping workability for exhaust gas extraction is improved.
一実施形態では、前記EGRガス取出口に接続され、前記L字状排気管におけるL字状の曲がりの外周側に対応する前記パティキュレートフィルタの側方を通るように設けられたEGRガス取出管と、
前記パティキュレートフィルタの側方に配置され、前記EGRガス取出管を支持するEGR管支持部材と、
前記上流側排気ガス取出部と前記差圧検出部を接続する上流側排気ガス取出管と、
前記EGRガス取出管に固定され、前記上流側排気ガス取出管を支持する取出管支持部材とを備えている。
In one embodiment, an EGR gas outlet pipe connected to the EGR gas outlet and provided so as to pass through the side of the particulate filter corresponding to the outer peripheral side of the L-shaped bend in the L-shaped exhaust pipe. When,
An EGR pipe support member disposed on a side of the particulate filter and supporting the EGR gas extraction pipe;
An upstream exhaust gas outlet pipe connecting the upstream exhaust gas outlet and the differential pressure detector;
An extraction pipe support member fixed to the EGR gas extraction pipe and supporting the upstream side exhaust gas extraction pipe.
これによれば、上流側排気ガス取出管は、取出管支持部材及びEGRガス取出管を介してEGR管支持部材に支持されている。このようなEGRガス取出管を利用した上流側排気ガス取出管の支持構造により、排気装置のコンパクト化が図れ、そのレイアウト性を高めることができる。 According to this, the upstream side exhaust gas extraction pipe is supported by the EGR pipe support member via the extraction pipe support member and the EGR gas extraction pipe. The support structure of the upstream side exhaust gas extraction pipe using such an EGR gas extraction pipe makes it possible to reduce the size of the exhaust device and enhance its layout.
本発明によれば、下流側排気ガス取出部を排気ガス排出口とEGRガス取出口の間に配置したから、該下流側排気ガス取出部から取り出される差圧検出用の排気ガスは、排気ガス排出口及びEGRガス取出口各々に向かう排気ガスの流れに伴う動圧の影響を大きく受けることがなくなる。よって、差圧検出の信頼性向上に有利になる。 According to the present invention, since the downstream exhaust gas outlet is disposed between the exhaust gas outlet and the EGR gas outlet, the exhaust gas for differential pressure detection extracted from the downstream exhaust gas outlet is exhaust gas. The influence of the dynamic pressure accompanying the flow of the exhaust gas toward the exhaust port and the EGR gas outlet is not greatly affected. This is advantageous for improving the reliability of differential pressure detection.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description of the preferred embodiments is merely exemplary in nature and is in no way intended to limit the invention, its application, or its application.
(実施形態1)
<エンジン>
実施形態1に係る排気装置1が適用されるエンジンは、自動車に搭載された直列4気筒ガソリンエンジン(直列多気筒エンジン)である。このエンジンは、FF車両の前方に横置きされている。
(Embodiment 1)
<Engine>
The engine to which the exhaust device 1 according to Embodiment 1 is applied is an in-line four-cylinder gasoline engine (in-line multi-cylinder engine) mounted on an automobile. This engine is placed horizontally in front of the FF vehicle.
なお、本発明は、4気筒のガソリンエンジンに限らず、その他の多気筒エンジンや、ディーゼルエンジンにも適用することができる。また、FF車両に限らず、例えばRR車両、4WD車両等、バイクも含め種々のレイアウトを採用する車両に適用可能である。 The present invention can be applied not only to a four-cylinder gasoline engine but also to other multi-cylinder engines and diesel engines. Further, the present invention is not limited to FF vehicles, and can be applied to vehicles adopting various layouts including motorcycles such as RR vehicles and 4WD vehicles.
図1に示すように、エンジンは、シリンダブロックE1とシリンダヘッドE2とを有するエンジン本体Eを備えている。詳細な図示は省略するが、エンジンは、シリンダブロックE1とシリンダヘッドE2とにより構成される第1気筒乃至第4気筒を備える。この第1気筒乃至第4気筒は、図1の紙面に垂直な方向に紙面の手前から奥側に向かって順に直列に配置されている。そして、シリンダブロックE1のシリンダボア(図示せず)と、該シリンダボア内のピストン(図示せず)と、シリンダヘッドE2とにより、気筒毎に燃焼室が形成されている。 As shown in FIG. 1, the engine includes an engine body E having a cylinder block E1 and a cylinder head E2. Although not shown in detail, the engine includes a first cylinder to a fourth cylinder configured by a cylinder block E1 and a cylinder head E2. The first to fourth cylinders are arranged in series in this order from the front of the page to the back side in a direction perpendicular to the page of FIG. A cylinder chamber (not shown) of the cylinder block E1, a piston (not shown) in the cylinder bore, and a cylinder head E2 form a combustion chamber for each cylinder.
シリンダヘッドE2には、4つの燃焼室にそれぞれ接続された4つの排気ポート(図示せず)が形成されている。燃焼室において発生した排気ガスは、この排気ポートを含む排気経路を通じて車外に排出される。 The cylinder head E2 has four exhaust ports (not shown) connected to the four combustion chambers. Exhaust gas generated in the combustion chamber is discharged out of the vehicle through an exhaust path including the exhaust port.
<排気経路>
上述の排気ポートには、図1及び図2に示すように、本実施形態に係る排気装置1が接続され、さらにその下流側に、テールパイプを有する下流側排気システム(図示せず)が接続されている。このようにエンジンの排気経路は、上述の排気ポートと、排気装置1と、下流側排気システムとにより構成されている。
<Exhaust path>
As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust device 1 according to the present embodiment is connected to the exhaust port, and a downstream exhaust system (not shown) having a tail pipe is connected to the downstream side thereof. Has been. Thus, the exhaust path of the engine is constituted by the above-described exhaust port, the exhaust device 1, and the downstream exhaust system.
<排気装置>
本実施形態に係る排気装置1は、図1及び図2に示すように、エンジン本体Eの4つの排気ポートに接続された排気マニホールドMと、排気マニホールドMの下流端に接続部Nを介して接続された排気浄化装置Qとを備えている。
<Exhaust device>
As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust device 1 according to the present embodiment has an exhaust manifold M connected to four exhaust ports of the engine body E, and a downstream end of the exhaust manifold M via a connection portion N. And an exhaust purification device Q connected thereto.
<排気マニホールド及び接続部>
エンジンの4つの燃焼室から排気ポートを通して排出される排気ガスは、排気マニホールドMから接続部Nを介して触媒装置Qに送り込まれる。排気マニホールドMは、図2及び図4に示すように、4つの各排気ポートに接続された各独立排気管と、気筒列方向の一端側に配置され、4つの前記独立排気管が接続されて下方に延びる集合管を備えている。
<Exhaust manifold and connections>
Exhaust gas discharged from the four combustion chambers of the engine through the exhaust port is sent from the exhaust manifold M to the catalyst device Q through the connection portion N. As shown in FIGS. 2 and 4, the exhaust manifold M is disposed on one end side in the cylinder row direction and connected to each of the four exhaust ports and connected to the four independent exhaust pipes. A collecting pipe extending downward is provided.
接続部Nは、排気マニホールドMの集合管から排気ガスを排気浄化装置Qに導入する管状の部材である。 The connecting portion N is a tubular member that introduces exhaust gas from the collecting pipe of the exhaust manifold M into the exhaust purification device Q.
<方向>
本明細書の説明において、「上下方向」及び「前後方向」とは、図1に示すように、エンジン本体Eを基準として、シリンダヘッドE2側を上側、シリンダブロックE1側を下側、エンジン本体E側を前側、排気マニホールドM側を後側とする方向をいうものとする。また、「左右方向」とは、図2に示すように、エンジン本体Eを基準として気筒の配列方向、言い換えると、図1の紙面に垂直であって、手前側を左側、奥側を右側とする方向をいうものとする。さらに、「上流」や「下流」は、燃焼室から排気ポートを通じて排出される排気ガスの流れる方向を基準とし、「排気ガス流れ方向上流側」や「排気ガス流れ方向下流側」と称することがある。
<Direction>
In the description of the present specification, “vertical direction” and “front-rear direction” refer to the engine body E as a reference, the cylinder head E2 side is the upper side, the cylinder block E1 side is the lower side, and the engine body, as shown in FIG. A direction in which the E side is the front side and the exhaust manifold M side is the rear side is assumed. Further, as shown in FIG. 2, the “left-right direction” refers to the cylinder arrangement direction with respect to the engine body E, in other words, perpendicular to the paper surface of FIG. The direction to do. Further, “upstream” and “downstream” are referred to as “upstream side in the exhaust gas flow direction” and “downstream side in the exhaust gas flow direction” based on the flow direction of the exhaust gas discharged from the combustion chamber through the exhaust port. is there.
なお、本実施形態において、「前後方向」は、図1に示すように、後述するパティキュレートフィルタ(以下、「PF」と称する。)としてのガソリンパティキュレートフィルタ3(以下、「GPF3」と称する。)の中心軸L3と平行になっている。 In the present embodiment, the “front-rear direction” is, as shown in FIG. 1, a gasoline particulate filter 3 (hereinafter referred to as “GPF3”) as a particulate filter (hereinafter referred to as “PF”) described later. )) In parallel with the central axis L3.
<排気浄化装置>
排気浄化装置Qは、図6に示すように、接続部Nの出口に接続された三元触媒2と、その下流側に配置されたGPF3と、三元触媒2とGPF3とを接続するL字状排気管4とを備えている。
<Exhaust gas purification device>
As shown in FIG. 6, the exhaust purification device Q has an L-shape that connects the three-
<三元触媒>
三元触媒2は、排気ガス中の炭化水素HC、一酸化炭素CO、窒素酸化物NOxを浄化するための触媒である。三元触媒2は、詳細な説明は省略するが、例えばPt、Pd、Rh等の貴金属を金属酸化物からなるサポート材上に担持してなる触媒成分を、ハニカム担体上にコートしてなる触媒等が挙げられる。三元触媒2としては、特に限定されるものではなく、いかなる公知のものも用いることができる。
<Three-way catalyst>
The three-
三元触媒2は、図6に示すように、中心軸L2を有する円筒状の触媒である。三元触媒2の形状は、特に限定されるものではないが、排気経路への配設が容易であり、均一な排気ガス流れを得る観点から、筒状であることが好ましい。三元触媒2の中心軸L2に垂直な断面の形状は、特に限定されるものではなく、真円状、楕円状、矩形状、多角形状等のいかなる形状を採用することができるが、均一な排気ガス流れを得るとともに製造コストを抑える観点から、好ましくは真円状、楕円状である。
The three-
図6に示すように、三元触媒2の排気ガスを浄化する触媒本体は、上流側の端面2Aと下流側の端面2Bを有する。便宜上、触媒本体の上流側の端面2A及び触媒本体の下流側の端面2Bを、三元触媒2の上流側の端面2A及び三元触媒2の下流側の端面2Bと称することがある。両端面2A,2Bは同一径の円形である。
As shown in FIG. 6, the catalyst body for purifying the exhaust gas of the three-
三元触媒2は、触媒本体として、上流側に配置された前段部21と下流側に配置された後段部22とを備えている。前段部21は、エンジン本体Eの低負荷運転時の低温の排気ガスの浄化を行う低温活性に優れた三元触媒である。また後段部22は、高負荷運転時等の高温の排気ガスの浄化を行う高温活性に優れた三元触媒である。なお、本実施形態において、三元触媒2は、前段部21及び後段部22を備えた2段構成であるが、これに限られるものではなく、単一の触媒構成であってもよいし、さらに3つ以上に分割された多段構成であってもよい。
The three-
さらに、三元触媒2は、触媒本体としての前段部21及び後段部22の外周全体を覆うマット23と、そのマット23の外周全体を覆うケース24とを備えている。
Further, the three-
排気ガス温度は、エンジンの軽負荷運転時では400℃前後である一方、エンジンの高負荷運転時には800℃前後の高温となる。そうすると、三元触媒2を通過した後の高温の排気ガスに、三元触媒2自身が常に曝されることで、三元触媒2が熱害により劣化する虞が生じる。
The exhaust gas temperature is around 400 ° C. during a light load operation of the engine, and becomes a high temperature around 800 ° C. during a high load operation of the engine. Then, the three-
マット23は、高温の排気ガスに曝される環境下においても安定して触媒本体としての前段部21及び後段部22を保持するためのものであり、例えばセラミックなどの高耐熱性、保温性を有する材料で形成されている。
The
ケース24は、触媒本体(前段部21及び後段部22)並びにマット23を保持するためのものであり、例えば鉄、ステンレス鋼等の金属製である。なお、マット23及びケース24としては、公知のものを使用してもよい。
The
<GPF>
図6に示すように、GPF3は、三元触媒2の下流側に配設されており、三元触媒2を通過した排気ガス中のパティキュレートマター(以下、「PM」と称する。)をトラップするためのフィルタ本体(浄化装置本体)33を備えている。フィルタ本体33は、詳細な説明は省略するが、例えばハニカム担体等に目封じを施し、フィルタ機能を追加したものであり、トラップしたPMの燃焼を促進するため触媒コートを有するものであってもよい。排気ガス中のPMはフィルタ本体33の隔壁に捕集され、PMが堆積したところで、例えば、出力を得るために燃料をエンジンの燃焼室に噴射するメイン噴射の後、エンジンの膨張行程においてフィルタ本体33の温度を高めるための燃料を燃焼室に噴射するポスト噴射を行い、フィルタ本体33に堆積したPMを焼却除去する。フィルタ本体33としては、特に限定されるものではなく、いかなる公知のものも用いることができる。
<GPF>
As shown in FIG. 6, the
GPF3は、図1〜図3に示すように、中心軸L3を有する円筒状のものである。フィルタ本体33の形状は、特に限定されるものではないが、排気経路への配設が容易であり、均一な排気ガス流れを得る観点から、筒状であることが好ましい。フィルタ本体33の中心軸L3に垂直な断面の形状は、特に限定されるものではなく、真円状、楕円状、矩形状、多角形状等のいかなる形状を採用することができるが、均一な排気ガス流れを得るとともに製造コストを抑える観点から、好ましくは真円状、楕円状である。
The
図6に示すように、GPF3のフィルタ本体33は、上流側の端面3A及び下流側の端面3Bを有する。便宜上、フィルタ本体33の上流側の端面2A及びフィルタ本体33の下流側の端面2Bを、GPF3の上流側の端面2A及びGPF3の下流側の端面2Bと称することがある。両端面3A,3Bは同一径の円形である。
As shown in FIG. 6, the
GPF3は、三元触媒2と同様に、フィルタ本体33と、フィルタ本体33の外周全体を覆うマット34と、そのマット34の外周全体を覆う筒状ケース35と、フィルタ本体33の下流側の端面3Bを、スペースを空けて覆う下流側カバー7とを備えている。筒状ケース35と下流側カバー7とがフィルタ本体33を収容するフィルタケースを構成している。マット34及び筒状ケース35は、上述の三元触媒2のマット23及びケース24と同様の目的で用いられ、これらと同様の構成のものを用いることができる。
Similar to the three-
<L字状排気管>
L字状排気管4は、三元触媒2とGPF3とを接続するためのL字状に屈曲した管状部材であり、排気経路の一部を形成している。
<L-shaped exhaust pipe>
The L-shaped
図6に示すように、L字状排気管4は、上流側開口4Aと、下流側開口4Bと、両開口4A,4B間の曲がり部4Cとを備えている。そして、曲がり部4Cは、上流側開口4Aから気筒列方向(下流側)に延びる第1管状部4C1と、下流側開口4Bからエンジン本体側に向かって延びる第2管状部4C2と、これら第1管状部4C1と第2管状部4C2とを接続する屈曲部4C3とを備えている。そして、屈曲部4C3は、L字状の曲がりの外周側に位置する外周側屈曲部4C31と、内周側に位置する内周側屈曲部4C32とを備えている。
As shown in FIG. 6, the L-shaped
図6に示すように、三元触媒2は、その下流部がL字状排気管4に上流側開口4Aから挿入されている。一方、GPF3は、その上流端部がL字状排気管4に下流側開口4Bから挿入されている。
As shown in FIG. 6, the three-
−三元触媒とGPFの相対配置−
図7は、図2におけるVII−VII断面を示す図であるが、三元触媒2の中心軸L2に垂直であり且つGPF3及び排気ガス排出管5を通る断面を左側から見た図である。図7に記載された断面を以下「VII−VII断面」と称する。図7における符号PL32で示す線は、GPF3の中心軸L3を含み且つ三元触媒2の中心軸L2に平行な平面を示している。
-Relative arrangement of three-way catalyst and GPF-
FIG. 7 is a view showing a VII-VII cross section in FIG. 2, and is a view as viewed from the left side of a cross section perpendicular to the central axis L2 of the three-
図7に示すように、VII−VII断面上で、三元触媒2の中心軸L2の位置は、平面PL32、すなわちGPF3のGPF中心軸L3よりも下側にある。これにより、後述のごとく、排気マニホールドMを三元触媒2の上方に配置させることができ、排気装置1を車両内にコンパクトに配置させることができる。
As shown in FIG. 7, the position of the central axis L2 of the three-
図6に示すように、三元触媒2の下流側の端面2BとGPF3の上流側の端面3Aとは、曲がり部4C内で、二面角αが約90度となるように配置されている。この二面角αは、この角度に限定されるものではないが、三元触媒2からGPF3への排気ガス流れを十分に確保する観点から、互いに好ましくは60度以上120度以下、より好ましくは70度以上110度以下、特に好ましくは80度以上100度以下である。
As shown in FIG. 6, the
加えて、三元触媒2とGPF3とは、GPF3の軸方向に視て、三元触媒2の下流部がGPF3の上流側の端面の一部に重なる関係になるように配設されている。すなわち、三元触媒2とGPF3とに重複部分31が形成されている。
In addition, the three-
図6は、図3におけるVI−VI断面を示す図であるが、三元触媒2の中心軸L2を含み且つGPF3の中心軸L3と平行な断面を上側から見た図である。図6に記載された断面を以下「VI−VI断面」と称する。図6に示すように、VI−VI断面上で、重複部分31を形成する三元触媒2の側面の長さH31は、三元触媒2及びGPF3をコンパクトに配置させつつ、GPF3内の排気ガス流れを均一にする観点から、三元触媒2の全長H2の好ましくは10%以上50%未満である。
FIG. 6 is a view showing a VI-VI cross section in FIG. 3, and is a view of a cross section including the central axis L2 of the three-
また、三元触媒2の側面の長さH31は、図6のVI−VI断面において、三元触媒2及びGPF3をコンパクトに配置させつつ、GPF3内の排気ガス流れを均一にする観点から、GPFの幅W3の好ましくは10%以上50%未満である。
Further, the length H31 of the side surface of the three-
このように、三元触媒2とGPF3とを互いに横方向に配置するときに、三元触媒2及びGPF3の重複部分31を形成することで、排気マニホールドMの下流端からGPF3までの距離を短縮化できる。また重複部分31を形成しつつも、その範囲を上述の範囲未満に抑えることにより、排気装置1のコンパクト化を実現させるとともに、GPF3の、特に重複部分31の影になる部分の利用効率を向上させることができる。
As described above, when the three-
−第1管部材及び第2管部材−
L字状排気管4は、図6及び図8に示すように、第1管部材40と、第2管部材41とにより構成されている。すなわち、L字状排気管4は、図6に示すように、下流側開口4Bの略中心を通る略垂直な面に接合ラインを設けて接合された第1管部材40と第2管部材41とにより構成されている。接合ラインは、三元触媒2の下流側の端面2B近傍であって、該端面2Bよりも下流側を通っている。
-1st pipe member and 2nd pipe member-
The L-shaped
第1管部材40が上流側開口4Aを形成し、第1管部材40と第2管部材41との接合により下流側開口4Bが形成されている。具体的に説明すると、第1管部材40は、上流側開口4Aを形成しているとともに、下流側開口4Bの一部と、曲がり部4Cの内周側屈曲部4C32を含む一部を形成している。第2管部材41が、下流側開口4Bの残部と、曲がり部4Cの外周側屈曲部4C31を含む残部を形成している。
The
L字状排気管4を第1管部材40と第2管部材41によって形成するから、該L字状排気管4の形成が容易になる。また、応力が集中し易い曲率半径の小さな内周側屈曲部4C32を第1管部材40によって形成したから、すなわち、応力が集中しやすい部位を避けて接合ラインを設けたから、L字状排気管4の耐久性確保に有利になる。
Since the L-shaped
また、本明細書において、図8に示すL字状排気管4を含む排気装置1をエンジン本体Eに組み付けた状態で、L字状排気管4の最上部及び最下部に位置する個所をそれぞれ天部4D及び底部4Eというものとする。なお、本実施形態においては、天部4D及び底部4Eは第1管部材40と第2管部材41の接合部近傍に存する。
Further, in the present specification, in the state where the exhaust device 1 including the L-shaped
−第1壁部及び第2壁部−
L字状排気管4は、図6及び図8に示すように、三元触媒2を通過した排気ガスをGPF3へと案内するための第1壁部42及び第2壁部43を備えている。図6に示すように、第1壁部42は、三元触媒2の下流側の端面2Bと対向しており、第2壁部43は、GPF3の上流側の端面3Aと対向していて、外周側屈曲部4C31を形成している。
-1st wall part and 2nd wall part-
As shown in FIGS. 6 and 8, the L-shaped
第1壁部42及び第2壁部43はL字状排気管4を構成する一方の第2管部材41に形成されている。従って、第1壁部42及び第2壁部43によって接合ラインがない滑らかな壁面を得ることができるから、排気ガス流れの乱れの抑制に有利になる。
The
三元触媒2の下流側の端面2Bに対向する第1壁部42は、図6及び図8に示すように、下流側開口4Bを形成する上流側壁部42Cと、外周側屈曲部4C31に続く下流側壁部42Aと、両壁部42A,42Cを滑らかに繋ぐ傾斜壁部42Bを備えている。上流側壁部42Cは下流側壁部42Aよりも三元触媒2側に出張っている。換言すれば、下流側壁部42Aが外側へ凹んだ段部になっている。これら壁部42A,42B,42Cは第2管状部4C2の一部を構成している。
As shown in FIGS. 6 and 8, the
上流側壁部42Cが下流側壁部42Aよりも三元触媒2側に出張っているから、図6に示すように、三元触媒2を通過して上流側壁部42Cに到達した排気ガスはGPF3の上流側の端面3Aの中央側に向かいやすくなる。すなわち、排気ガスがGPF3におけるL字状排気管4におけるL字状の曲がりの外周側に対応する部位に集中することが抑制され、GPF3の重複部分31の影になる部位に向かう排気ガス流れが誘起される。
Since the upstream
図6及び図8に示すように、上流側壁部42Cよりも外側へ凹んだ下流側壁部42Aには、図2に示す後述する差圧検出装置8の上流側排気ガス取出部81が設置される台座47が設けられ、この台座47に圧力検出のための排気ガス取出口47Aが開口している。
As shown in FIGS. 6 and 8, an upstream side exhaust
図8に示すように、L字状排気管4の天部4D側では、第2管部材41に台座44が設けられている。この台座44には、例えば、図2に示すNOxセンサ92(検出手段)が設置されている。この台座44には、NOxセンサ92を取り付けるための取付口92Aが設けられている。
As shown in FIG. 8, a
三元触媒2を通過した排気ガスは、図6に実線矢印で示すように、第1壁部42の壁面に沿って巻き上がるように流れ、L字状排気管4からPF3に流入していく。L字状排気管4の下流側壁部42Aは上流側壁部42Cよりも三元触媒2から離間しているため、下流側壁部42A付近の排気ガスの流速は低い。従って、下流側壁部42Aの台座47に設置された上流側排気ガス取出部81からの排気ガスの取り出しにより、排気ガスの流れの影響を大きく受けることなく、安定して、GPF3の上流側の圧力を検出することができる。
The exhaust gas that has passed through the three-
また、L字状排気管4の天部4DのNOxセンサ92が設けられた台座44の付近には、三元触媒2からの排気ガスが直接当たらないため、排気ガスの流れの影響を大きく受けることなく、安定して、排気ガス中のNOx濃度を検出することができる。
Further, the exhaust gas from the three-
なお、台座44,47には、上流側圧力取出部81やNOxセンサ92以外の各種センサ等の制御用デバイスを設置するようにしてもよい。これにより、安定した検出精度を確保することができる。
The
なお、台座44,47は、平坦に形成されているが、曲面状等に形成されていてもよい。
The
<GPFの下流側の端部>
図6及び図7に示すように、GPF3の下流側カバー7には、GPF3を通過した排気ガスを排気ガス排出管5に導く排気ガス排出口71と、排気ガスの一部をEGRガスとしてエンジンの吸気系に供給するためのEGRガス取出口70が設けられている。EGRガス取出口70にEGRガス導入部72Aを介してEGRガス取出管6が接続されている。
<Downstream end of GPF>
As shown in FIGS. 6 and 7, the
<排気ガス排出管>
排気ガス排出管5は、GPF3を通過した排気ガスを下流側排気システムへ導くとともに、三元触媒2及びGPF3による排気ガスの浄化に伴い発生した水分を溜めて除去するためのものである。
<Exhaust gas exhaust pipe>
The exhaust
図6に示す、符号PRL31で示す線は、GPF3の中心軸L3のVI−VI断面上への投影線である。また、符号L5で示す線は、排気ガス排出管5の中心軸を示している。そして、符号P5で示す点は、当該排気ガス出口中心軸L5上の点であって、排気ガス排出管5の入口の中心を示す。
A line indicated by a symbol PRL31 shown in FIG. 6 is a projection line on the VI-VI cross section of the central axis L3 of the GPF3. A line indicated by a symbol L5 indicates the central axis of the exhaust
図6に示すように、排気ガス排出口71の中心は、GPF3の中心軸L3に対応する投影線PRL31から三元触媒2側へ偏倚している。これに対応して、排気ガス排出管5の入口の中心P5も、GPF3の中心軸L3に対応する投影線PRL31から三元触媒2側へ偏倚している。
As shown in FIG. 6, the center of the exhaust gas discharge port 71 is biased toward the three-
本構成によれば、図6及び図9に示すように、GPF3に流入した排気ガスについて、排気ガス排出管5に向かう流れが生じる。この排気ガス排出管5に向かう排気ガス流れにつられて、重複部分31の影になる部分に流れ込む排気ガス量が増加する。よって、GPF3の利用効率を向上させることができる。
According to this structure, as shown in FIG.6 and FIG.9, the flow which goes to the exhaust-
なお、排気ガス排出管5の中心P5の偏倚量は、重複部分31に流入する排気ガス量を十分に確保して、GPF3の利用効率を向上させる観点から、好ましくは、V−V断面上で、排気ガス排出管5の三元触媒2側の右側面5Aが、GPF3の三元触媒2側のGPF側面3Cよりも右側、すなわち三元触媒2側に位置する程度に設定することができる。このとき、排気ガス排出管5付近の通気抵抗の増加を抑制する観点から、V−V断面上で、排気ガス排出管5の左側面5Bが、GPF3の三元触媒2側の側面3Cよりも左側に位置する程度に、排気ガス排出管5の偏倚量を設定することが好ましい。
The deviation amount of the center P5 of the exhaust
また、図7に示すように、排気ガス排出管5は、平面PL32から下側に配置されている。言い換えると、図9に示すように、排気ガス排出管5の中心位置P5が、下流側カバー7の中心位置O7よりも下側に配置されるように構成されている。このように、排気ガス排出管5をGPF3に対して下方に配置することにより、三元触媒2及びGPF3による排気ガスの浄化に伴い発生した水分を排気ガス排出管5において効果的に溜めて除去することができる。
Further, as shown in FIG. 7, the exhaust
<EGR>
エンジン本体Eの構成として、ノッキングの発生防止や窒素酸化物NOx量の低減を目的として、排気ガスの一部をエンジンの吸気系に再循環させるEGRを採用している。GPF3の下流側に、GPF3の側方(左側)を通って前方に延びるEGRガス取出管6(EGR経路)が設けられている。
<EGR>
As the configuration of the engine body E, EGR that recirculates a part of the exhaust gas to the intake system of the engine is employed for the purpose of preventing knocking and reducing the amount of nitrogen oxide NOx. An EGR gas extraction pipe 6 (EGR path) extending forward through the side (left side) of the
図6に示すように、EGRガス取出口70の中心は、GPF3の中心軸L3に対応する投影線PRL31から排気ガス排出口71の反対側に偏倚している。EGRガス取出管6は、GPF3の側方(排気ガス排出管5が設けられている側とは反対側)に突出したEGRガス導入部72Aの先端部のEGRガス導入口72に接続されている。EGRガス取出管6は、GPF3の側方をEGRガス導入口72からエンジン本体側に向かってGPF3の中心軸と平行に延びている。図9に示すように、EGRガス導入口72は、GPF3の下流側カバー7の中心位置O7よりも下側に配置されている。
As shown in FIG. 6, the center of the
これにより、図6に実線矢印で示すように、三元触媒2から排出された排気ガスがL字状排気管4を通過するときの該排気ガスの慣性方向にEGRガスを取り出すことができる。よって、十分な量のEGRガスを確保できる。また、排気ガス排出管5への排気ガス流れとの相互干渉を抑えつつEGRガスを取り出すことができる。さらに、GPF3内の排気ガスの流れを左右に分散させて均一化させることができ、GPF3の利用効率・機能・性能をさらに向上させることができる。
As a result, as indicated by solid arrows in FIG. 6, the EGR gas can be taken out in the inertia direction of the exhaust gas when the exhaust gas discharged from the three-
図6及び図9に示すように、GPF3の下流側カバー7における排気ガス排出口71とEGRガス取出口70との間には、下流側排気ガス取出口77Aが開口した台座77が設けられ、この台座77に、後述する差圧検出装置8の下流側排気ガス取出部82が設置されている。台座77付近は、排気ガスの流れが、排気ガス排出口71側と、EGRガス取出口70側とに分岐するところであり、排気ガスの流速が穏やかで均一となる傾向がある。従って、下流側排気ガス取出部82からの排気ガスの取出により、排気ガスの圧力変化の影響を大きく受けることなく、排気ガス圧力を検出することができる。
As shown in FIGS. 6 and 9, a
なお、台座77の下側には、EGRガス取出口70よりも底部が低くなった空間部78が形成されている。EGR経路に生じた凝縮水が逆流しても空間部78に溜まるため、EGRガス取出口70やEGRガス導入部72Aが凝縮水で閉塞されることを防ぐことができる。
A
<差圧検出装置>
GPF3には、図1〜図5等に示すように、GPF3のフィルタ本体33よりも上流側及び下流側の排気ガスの差圧を検出するための差圧検出装置8が設けられている。差圧検出装置8により検出した排気ガスの差圧から、GPF3に堆積したPM量が算出される。
<Differential pressure detector>
As shown in FIGS. 1 to 5 and the like, the
差圧検出装置8は、図6、図10及び図11に示すように、フィルタ本体33よりも上流側の排気ガスを取り出す上流側排気ガス取出部81と、フィルタ本体33よりも下流側の排気ガスを取り出す下流側排気ガス取出部82と、両取出部81,82から取り出した排気ガスの圧力から前記差圧を検出する差圧センサ(差圧検出部)83とを備えている。
As shown in FIGS. 6, 10, and 11, the differential
上流側排気ガス取出部81は、上述のごとく、L字状排気管4の台座47に設けられている。一方、下流側排気ガス取出部82は、上述のごとく、GPF3の下流側カバー7の台座77に設けられている。上流側排気ガス取出部81と差圧センサ83とは、図10及び図11に示すように、上流側排気ガス取出管81Aにより接続されている。下流側排気ガス取出部82と差圧センサ83とは、下流側排気ガス取出管82Aにより接続されている。
The upstream exhaust
図11等に示すように、上流側排気ガス取出管81Aは、取出管81A1と、この取出管81A1に接続された取出管81A2からなる。また、下流側排気ガス取出管82Aは、取出管82A1と、この取出管82A1に接続された取出管82A2からなる。
As shown in FIG. 11 and the like, the upstream side exhaust
図1〜図3に示すように、差圧センサ83は、GPF3の側方の上側に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図12に示すように、差圧センサ83は、両面受圧形式のダイヤフラム93を備え、このダイヤフラム93の表面に歪みゲージを有する差圧検出膜(図示省略)が設けられている。ダイヤフラム93は回路基板94に接着剤95によって固定されている。回路基板94には、ダイヤフラム93の下面側に上流側排気ガス取出部81から取り出される排気ガスの圧力を導入する上流側圧力導入孔口94aが形成されている。ダイヤフラム93の歪みゲージと回路基板94とはボンディングワイヤ95によって接続されている。回路基板94には、ダイヤフラム93及びボンディングワイヤ95を覆うカバー96が接着剤によって固定されている。このカバー96に、下流側排気ガス取出部82から取り出される排気ガスの圧力をダイヤフラム93の上面側に導入する下流側圧力導入孔口96aが形成されている。ダイヤフラム93及びボンディングワイヤ95はゲル状物質97で被覆されている。
As shown in FIG. 12, the
差圧センサ83では、ダイヤフラム93の上面側と下面側に加わる圧力差によるダイヤフラム93の歪みが歪みゲージによって検出される。すなわち、当該圧力差が歪みゲージの変形による電気抵抗の変化として検出される。
In the
図11において、符号85はL字状排気管4に固定される第1支持部材であり、この第1支持部材85に第2支持部材84が固定され、この第2支持部材84に差圧センサ83が差圧センサ取付板83Aを介して支持されている。第2支持部材84は、図1に示すように、シリンダブロックE1に固定されている。第2支持部材84は、シリンダブロックE1とL字状排気管4に結合されているから、シリンダブロックE1による差圧センサ83とL字状排気管4の支持に兼用されていることになる。
In FIG. 11,
なお、図2では差圧センサ取付板83Aの図示を省略している。
In FIG. 2, the differential pressure
上流側排気ガス取出部81及び下流側排気ガス取出部82は、安定した圧力検出の観点から、GPF3のそれぞれ上流側下部及び下流側下部に配置されている。これに対し、差圧センサ83をGPF3の側方上側に配置することにより、差圧センサ83に対する作業性が向上する。また、上流側排気ガス取出部81及び下流側排気ガス取出部82から、長い取出管81A1,82A1を延設しておくとともに、これらに接続する取出管81A2,82A2の長さも長く設定することで、管の接続作業等を含む差圧検出装置8の設置作業の作業性が向上する。
The upstream side exhaust
また、差圧センサ83及び上流側排気ガス取出部81は、GPF3に対し、EGRガス取出管6と同じ側に配置されている。ゆえに、上流側排気ガス取出管81Aも、EGRガス取出管6と同じ側に延びるように配置させることができる。
Further, the
EGRガス取出管6は、図3及び図4に示すように、EGR管支持部材61を介して図外の例えば変速機等のエンジン関連部品により支持されている。そして、EGRガス取出管6には、図10及び図11に示すように、GPF3を支持する第1支持部材38が取り付けられている。さらに、第1支持部材38には、上流側圧力取出経路81Aを支持する取出管支持部材81A3が固定されている。そうして、図4に示すように、上流側圧力取出経路81Aも、EGR管支持部材61により支持されている。このように、EGR管支持部材61を利用して、上流側排気ガス取出経路81Aを支持することで、装置のコンパクト性及びレイアウト性を高めることができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the EGR
(その他の実施形態)
以下、本発明に係る他の実施形態について詳述する。なお、これらの実施形態の説明において、実施形態1と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
(Other embodiments)
Hereinafter, other embodiments according to the present invention will be described in detail. In the description of these embodiments, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態1の排気装置1はFF車両に適用されていたが、4つの排気ポートに接続された排気マニホールドMの独立排気管を後方に延ばしつつ集合させ、エンジン本体Eの後方において車幅方向中央側を後方に延ばすようにすることでFR車両にも適用することができる。 Although the exhaust device 1 of the first embodiment is applied to an FF vehicle, the independent exhaust pipes of the exhaust manifold M connected to the four exhaust ports are assembled while extending rearward, and the center in the vehicle width direction at the rear of the engine body E It can also be applied to an FR vehicle by extending the side rearward.
実施形態1において、上流側の触媒は三元触媒2、下流側のPFはGPF3という構成であったが、触媒やPFはこれらに限られるものではなく、種々の触媒やPFを用いることができる。例えば、上流側の触媒は酸化触媒等であってもよい。また、排気浄化装置1をディーゼルエンジンに適用する場合には、PFとしてディーゼルパティキュレートフィルタを採用してもよい。
In Embodiment 1, the upstream catalyst is the three-
実施形態1において、図9に示すように、三元触媒2はGPF3よりもやや下方に設けられていた。この点、三元触媒2はGPF3と同程度の高さ又はGPF3よりも高い位置に設けられてもよい。なお、どのような場合においても、台座部44や移行壁部42A等の各種センサ等の取付位置は、接続管4の天部4D側に限らず、底部4E側や第1接続部材40等の排気ガス流れが均一化される位置に適宜設けることができる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 9, the three-
実施形態1では、排気マニホールドMの下流端出口がエンジンの気筒列方向における第1気筒側に配置されて、L字状排気管4の上流側開口4Aが気筒列方向における第1気筒側を向いているが、車両レイアウトに応じて、上流側開口4Aが他の方向、例えば第1気筒側や上側或いは下側を向くようにしてもよい。
In the first embodiment, the downstream end outlet of the exhaust manifold M is disposed on the first cylinder side in the cylinder row direction of the engine, and the
実施形態1では、排気マニホールドMの下流端出口が気筒の配列の右側に配置されるように構成されており、接続管4は、図6に示すように、第1開口4Aが右側に配置されるように構成されていた。この点、車両レイアウトに応じて、第1開口4Aが他の方向、例えば第4気筒側等を向くようにしてもよい。
In the first embodiment, the downstream end outlet of the exhaust manifold M is configured to be arranged on the right side of the cylinder arrangement, and the
本発明は、排気ガス流れによる悪影響を抑えて差圧の検出精度を向上させ且つ安定化させたエンジンの排気装置を提供することができるので、極めて有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is extremely useful because it can provide an engine exhaust device that suppresses adverse effects of exhaust gas flow, improves differential pressure detection accuracy, and is stabilized.
1 エンジンの排気装置
2 三元触媒
3 GPF(パティキュレートフィルタ)
3A 上流側の端面
4 L字状排気管
4C 曲がり部
4C3 屈曲部
5 排気ガス排出管
6 EGRガス取出管(EGR経路)
7 下流側カバー(フィルタケースを構成する)
8 差圧検出装置(差圧検出手段)
31 重複部分
33 フィルタ本体
35 ケース(フィルタケースを構成する)
42A 下流側壁部(段部)
42C 上流側壁部
61 EGR管支持部材
70 EGRガス取出口
71 排気ガス排出口
81 上流側排気ガス取出部
81A 上流側排気ガス取出管
81A3 取出管支持部材
82 下流側排気ガス取出部
83 差圧センサ(差圧検出部)
E エンジン本体
E1 シリンダブロック
E2 シリンダヘッド
M 排気マニホールド
1
3A Upstream end face 4 L-shaped
7 Downstream cover (configures a filter case)
8 Differential pressure detection device (Differential pressure detection means)
31 Overlapping
42A Downstream side wall (step)
42C
E Engine body E1 Cylinder block E2 Cylinder head M Exhaust manifold
Claims (5)
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向上流側の排気ガスと前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向下流側の排気ガスとの差圧を検出する差圧検出手段とを備え、
前記差圧検出手段は、
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向上流側の排気ガスを取り出す上流側排気ガス取出部と、
前記フィルタ本体よりも排気ガス流れ方向下流側の排気ガスを取り出す下流側排気ガス取出部と、
前記上流側排気ガス取出部及び前記下流側排気ガス取出部により取り出した排気ガスから前記差圧を検出する差圧検出部とを備え、
前記フィルタケースの下流側の端部には、排気ガス排出口とEGRガス取出口とが設けられ、
前記差圧検出手段の前記下流側排気ガス取出部は、前記フィルタケースの下流側の端部の前記排気ガス排出口と前記EGRガス取出口との間に配置されていることを特徴とするエンジンの排気装置。 A particulate filter that is disposed on the exhaust path of the engine and in which a filter body that collects particulates in the exhaust gas discharged from the engine is housed in a filter case;
A differential pressure detecting means for detecting a differential pressure between the exhaust gas upstream of the filter body in the exhaust gas flow direction and the exhaust gas downstream of the filter body in the exhaust gas flow direction;
The differential pressure detecting means includes
An upstream exhaust gas extraction portion for extracting exhaust gas upstream of the filter main body in the exhaust gas flow direction;
A downstream exhaust gas extraction portion for extracting exhaust gas downstream of the filter body in the exhaust gas flow direction;
A differential pressure detection unit that detects the differential pressure from the exhaust gas extracted by the upstream exhaust gas extraction unit and the downstream exhaust gas extraction unit;
An exhaust gas outlet and an EGR gas outlet are provided at the downstream end of the filter case,
The engine, wherein the downstream exhaust gas extraction portion of the differential pressure detecting means is disposed between the exhaust gas discharge port and the EGR gas discharge port at the downstream end of the filter case. Exhaust system.
前記フィルタケースの排気ガス流れ方向上流側に接続されたL字状に屈曲したL字状排気管と、
前記L字状排気管におけるL字状の曲がりの外周側壁の、当該L字状の屈曲部から前記フィルタ本体の方に離隔した部位に形成された外側へ凹んだ段部とを備え、
前記差圧検出手段の上流側排気ガス取出部が前記段部に設けられていることを特徴とするエンジンの排気装置。 In claim 1,
An L-shaped exhaust pipe bent in an L-shape connected to the upstream side of the filter case in the exhaust gas flow direction;
The outer side wall of the L-shaped bend in the L-shaped exhaust pipe, and a stepped portion recessed outwardly formed at a portion separated from the L-shaped bent portion toward the filter body,
An exhaust system for an engine, characterized in that an upstream side exhaust gas extraction portion of the differential pressure detecting means is provided in the stepped portion.
前記L字状排気管の上流部には、排気ガスを浄化するための触媒が接続されており、
前記パティキュレートフィルタの軸方向に視て、前記触媒の下流部が前記フィルタ本体の上流側の端面の一部に重なっていることを特徴とするエンジンの排気装置。 In claim 2,
A catalyst for purifying exhaust gas is connected to the upstream portion of the L-shaped exhaust pipe,
An exhaust system for an engine, characterized in that a downstream portion of the catalyst overlaps a part of an upstream end surface of the filter body as viewed in the axial direction of the particulate filter.
前記パティキュレートフィルタは、排気ガスが横方向に通過するように横置きにされていて、
前記フィルタケースの排気ガス流れ方向上流側に接続されたL字状に屈曲したL字状排気管を備え、
前記差圧検出手段の上流側排気ガス取出部及び下流側排気ガス取出部は、それぞれ前記L字状排気管の下部及び前記フィルタケースの下流側の端部の下部に配置されており、
前記差圧検出手段の差圧検出部は、前記パティキュレートフィルタの上側辺りに配置されていることを特徴とするエンジンの排気装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The particulate filter is placed horizontally so that the exhaust gas passes in the lateral direction,
An L-shaped exhaust pipe bent in an L-shape connected to the upstream side of the filter case in the exhaust gas flow direction;
The upstream side exhaust gas extraction part and the downstream side exhaust gas extraction part of the differential pressure detection means are respectively disposed at the lower part of the L-shaped exhaust pipe and the lower part of the downstream end part of the filter case,
The exhaust system for an engine according to claim 1, wherein the differential pressure detection unit of the differential pressure detection means is disposed around an upper side of the particulate filter.
前記EGRガス取出口に接続され、前記L字状排気管におけるL字状の曲がりの外周側に対応する前記パティキュレートフィルタの側方を通るように設けられたEGRガス取出管と、
前記パティキュレートフィルタの側方に配置され、前記EGRガス取出管を支持するEGR管支持部材と、
前記上流側排気ガス取出部と前記差圧検出部を接続する上流側排気ガス取出管と、
前記EGRガス取出管に固定され、前記上流側排気ガス取出管を支持する取出管支持部材とを備えていることを特徴とするエンジンの排気装置。 In claim 2,
An EGR gas outlet pipe connected to the EGR gas outlet and provided so as to pass through the side of the particulate filter corresponding to the outer peripheral side of the L-shaped bend in the L-shaped exhaust pipe;
An EGR pipe support member disposed on a side of the particulate filter and supporting the EGR gas extraction pipe;
An upstream exhaust gas outlet pipe connecting the upstream exhaust gas outlet and the differential pressure detector;
An exhaust system for an engine, comprising: an extraction pipe support member fixed to the EGR gas extraction pipe and supporting the upstream side exhaust gas extraction pipe.
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