專利名稱：排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了進(jìn)行用于捕集廢氣中的PM (Particulate Matter,顆粒物)的 DPF (Diesel Particulate Filter,柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器)的再生而用設(shè)置于排氣接續(xù)器 (adapter)的燃料噴射閥將燃料直接噴射到排氣管內(nèi)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為用被稱為DPF的過(guò)濾器捕集從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的PM、減少向外部排出的PM量的廢氣凈化系統(tǒng)，由DPF和設(shè)置在DPF上游側(cè)的D0C(Diesel Oxidation Catalyst，柴油機(jī)氧化催化劑)構(gòu)成的連續(xù)再生型DPF裝置已為我們所知(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
該連續(xù)再生型DPF裝置在廢氣溫度為約350°C以上時(shí)，被DPF捕集的PM連續(xù)地燃燒被凈化，DPF自我再生；但在廢氣溫度低時(shí)，由于DOC的溫度低下、DOC沒(méi)活性化，因此將 PM氧化使DPF自我再生變得困難。其結(jié)果，產(chǎn)生PM堆積在DPF上而DPF的網(wǎng)眼堵塞發(fā)展、 排氣壓力上升的問(wèn)題。
由于PM堆積量與計(jì)測(cè)DPF前后的排氣壓差的壓差傳感器的輸出值成比例，因此當(dāng)壓差傳感器的輸出值超過(guò)規(guī)定的壓差時(shí)，E⑶(Engine Control Unit發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)檢測(cè)到過(guò)濾器的網(wǎng)眼堵塞，開(kāi)始DPF再生。
廢氣凈化系統(tǒng)通過(guò)在汽缸(筒)內(nèi)進(jìn)行燃料的多噴射(多級(jí)延遲噴射)或后噴射，強(qiáng)制地使流入DPF的廢氣的溫度上升，進(jìn)行將捕集在DPF上的PM燃燒除去的DPF再生。多噴射是為了使從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣的溫度升溫，使DOC升溫到催化劑活性溫度而進(jìn)行的。后噴射是為了通過(guò)將大量的未燃燃料提供到廢氣中，用DOC使提供的未燃燃料氧化(燃燒)來(lái)使DPF入口處的廢氣溫度上升到PM燃燒的溫度以上而進(jìn)行的。
如果開(kāi)始DPF再生，則ECU控制燃料噴射或排氣節(jié)氣閥、排氣制動(dòng)閥，使廢氣溫度上升，堆積在DPF上的PM被燃燒。在該DPF再生中，通過(guò)進(jìn)行后噴射，由于機(jī)油中混入微量的燃料，因此產(chǎn)生被稱之為所謂稀釋的現(xiàn)象。由于該稀釋存在機(jī)油的稀釋加重和招致發(fā)動(dòng)機(jī)故障的危險(xiǎn)。
另一方面，為了防止上述后噴射引起的稀釋的產(chǎn)生、提高再生控制效率，還提出過(guò)用設(shè)置在排氣管中的燃料噴射閥將燃料直接噴射到排氣管內(nèi)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)。在該排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)中，最好在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝后，在設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪增壓器的排氣接續(xù)器中設(shè)置燃料噴射噴嘴。
先行技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2007-16713號(hào)公報(bào)
發(fā)明的概要
發(fā)明要解決的課題
但是，在上述排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)中，在將排氣管的頂端部連接到排氣接續(xù)器的下端部的結(jié)構(gòu)上擔(dān)心從燃料噴射閥噴射的燃料噴到排氣接續(xù)器與排氣管的連接部分上，從該連接部分產(chǎn)生燃料滲漏。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題，其目的就是要提供一種能夠防止從排氣接續(xù)器與排氣管的連接部分的燃料滲漏的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明為一種排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，通過(guò)排氣接續(xù)器將排氣管連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上，用設(shè)置于上述排氣接續(xù)器的燃料噴射閥將燃料直接噴射到排氣管內(nèi)，其特征在于，在上述排氣接續(xù)器的下端部設(shè)置有用來(lái)連接上述排氣管的頂端凸緣部的下部凸緣部，并且以突出到上述排氣管內(nèi)的狀態(tài)設(shè)置有使燃料不噴射到這些頂端凸緣部和下部凸緣部的凸緣面上地遮蔽的筒狀遮蔽部。
優(yōu)選在上述排氣管的徑向上設(shè)置有用來(lái)使燃料不會(huì)滲入上述排氣管與上述遮蔽部之間的規(guī)定的間隙。
優(yōu)選在上述排氣接續(xù)器的下部凸緣部與上述排氣管的頂端凸緣部之間設(shè)置有實(shí)施了鑰涂層的密封墊。
優(yōu)選上述遮蔽部通過(guò)使上述排氣接續(xù)器內(nèi)的排氣通道的內(nèi)壁延伸到上述排氣管內(nèi)而一體形成于上述排氣接續(xù)器的下端部。
優(yōu)選上述間隙設(shè)定為不會(huì)使燃料因毛細(xì)管現(xiàn)象而滲入上述排氣管與上述遮蔽部之間的大小。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠防止從排氣接續(xù)器與排氣管的連接部分的燃料滲漏。


圖I為表示具備本申請(qǐng)發(fā)明實(shí)施形態(tài)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)的廢氣凈化系統(tǒng)的圖2為概略地表示排氣管內(nèi)噴射系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的結(jié)構(gòu)的立體圖3為表示排氣接續(xù)器的一例的圖，Ca)為側(cè)視圖，(b)為正視圖4為表示排氣接續(xù)器和排氣管的連接部的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)附圖詳述用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的形態(tài)。
首先參照?qǐng)DI說(shuō)明具備本實(shí)施形態(tài)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)5的廢氣凈化系統(tǒng)I。 該廢氣凈化系統(tǒng)I在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(以下也簡(jiǎn)稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)10的排氣管11中具備作為廢氣凈化裝置之一的連續(xù)再生型DPF (或者也稱為DPD :Diesel Particulate Defuser，柴油微粒濾清器)裝置12。該連續(xù)再生型DPF裝置12具備捕集廢氣中的PM的DPF12b和設(shè)置在該 DPF12b 上游側(cè)的 D0C12a。DPF12b 包括 CSF (Catalyzed Soot Filter，催化濾煙器)。 在連續(xù)再生型DPF裝置12下游的排氣管11中配置有消聲器13。廢氣G用連續(xù)再生型DPF 裝置12凈化，凈化過(guò)的廢氣Ge經(jīng)由消聲器13排放到大氣中。
D0C12a將白金等氧化催化劑載持在多孔質(zhì)陶瓷的蜂窩結(jié)構(gòu)等載持體上形成。 DPF12b用交錯(cuò)地封堵多孔質(zhì)陶瓷蜂窩通道的入口和出口的整體蜂窩型壁流式過(guò)濾器等形成。將白金或氧化鈰等催化劑載持在該過(guò)濾器的部分上。廢氣G中的PM (粒子狀物質(zhì))用多孔質(zhì)陶瓷的壁捕集(收集)。
并且，為了推定DPF12b上的PM的堆積量，在連接在DPF12b前后的導(dǎo)通管上設(shè)置有用來(lái)檢測(cè)DPF12b前后的壓差的壓差傳感器31。并且，在連續(xù)再生型DPF裝置12下游側(cè)的排氣管11上設(shè)置作為排氣節(jié)流機(jī)構(gòu)的排氣節(jié)流閥14，在連續(xù)再生型DPF裝置12上游側(cè)的排氣管11上設(shè)置排氣制動(dòng)器20。
在連續(xù)再生型DPF裝置12內(nèi)的D0C12a的上游側(cè)，設(shè)置檢測(cè)流入D0C12a的廢氣溫度的DOC入口排氣溫度傳感器32，在D0C12a與DPF12b之間設(shè)置檢測(cè)流入DPF12b的廢氣溫度的DPF入口排氣溫度傳感器33。
在發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管15中，從進(jìn)氣口到發(fā)動(dòng)機(jī)10 —側(cè)設(shè)置有空氣濾清器16、 MAF傳感器(吸入空氣量傳感器)17、渦輪增壓器36的壓縮機(jī)36b、進(jìn)氣節(jié)流閥(intake throttle)18。進(jìn)氣節(jié)流閥18為用來(lái)調(diào)整向進(jìn)氣歧管37的進(jìn)氣量的器件。從排氣歧管38 排出的廢氣經(jīng)過(guò)渦輪增壓器36的渦輪36a和排氣制動(dòng)器20流入連續(xù)再生型DPF裝置12。 渦輪增壓器36搭載在發(fā)動(dòng)機(jī)10中，在該渦輪36a的出口側(cè)，在形成排氣通道51的后述的排氣接續(xù)器50的下端部連接有排氣管11的頂端部，并且在排氣接續(xù)器50設(shè)置有用來(lái)將燃料直接噴射到排氣管11內(nèi)的燃料噴射閥52。
并且，在進(jìn)氣歧管37和排氣歧管38上連接用來(lái)使從發(fā)動(dòng)機(jī)10排出的廢氣的一部分回到進(jìn)氣歧管37的EGR管19，在該EGR管19上設(shè)置有冷卻回到進(jìn)氣歧管37的廢氣的 EGR冷卻器39和調(diào)整回到進(jìn)氣歧管37的廢氣量即EGR量的EGR閥21。
來(lái)自MAF傳感器17、D0C入口排氣溫度傳感器32、DPF入口排氣溫度傳感器33、車速傳感器34、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器35的信號(hào)輸入到進(jìn)行整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)10的控制、并且還進(jìn)行 DPF再生控制的控制裝置即E⑶(電子控制單元)40，利用來(lái)自該E⑶40的控制信號(hào)控制排氣節(jié)流閥14、排氣制動(dòng)器20、進(jìn)氣節(jié)流閥18、EGR閥21、燃料噴射裝置22、燃料噴射閥52等。
廢氣凈化系統(tǒng)I具備總后噴(post)量計(jì)算部、累計(jì)稀釋量運(yùn)算部、再生間隔測(cè)定部和強(qiáng)制再生部，它們搭載在E⑶40中。
總后噴量計(jì)算部算出I次DPF再生所需要的總后噴量。累計(jì)稀釋量運(yùn)算部累計(jì)計(jì)算每次DPF再生的稀釋量，并且減去因行駛而減少的稀釋量，運(yùn)算累計(jì)稀釋量。再生間隔測(cè)定部測(cè)定從DPF再生結(jié)束到下一次DPF再生開(kāi)始的再生間隔。強(qiáng)制再生部在DPF12b的PM 堆積量超過(guò)規(guī)定量時(shí)，如果滿足累計(jì)稀釋量不滿規(guī)定的閾值、并且再生間隔在規(guī)定的閾值以上這樣的條件(以下稱為自動(dòng)再生條件)的話，在車輛行駛中自動(dòng)地進(jìn)行DPF再生的自動(dòng)再生。并且，強(qiáng)制再生部在自動(dòng)再生過(guò)程中使自動(dòng)再生燈(綠色)24點(diǎn)亮。
并且，強(qiáng)制再生部在DPF12b的PM堆積量超過(guò)規(guī)定量時(shí)，如果不滿足自動(dòng)再生條件，則敦促駕駛員在車輛停止中手動(dòng)進(jìn)行DPF再生的手動(dòng)再生，在車輛停止中通過(guò)駕駛員的操作進(jìn)行手動(dòng)再生。強(qiáng)制再生部當(dāng)DPF12b的PM堆積量超過(guò)規(guī)定量、并且不滿足自動(dòng)再生條件時(shí)，通過(guò)使手動(dòng)再生燈(橙色)23點(diǎn)亮來(lái)敦促(警告)駕駛員手動(dòng)再生。并且，強(qiáng)制再生部在手動(dòng)再生過(guò)程中使手動(dòng)再生燈(橙色)23點(diǎn)亮，顯示處于手動(dòng)再生過(guò)程中。而且，強(qiáng)制再生部通過(guò)駕駛員在停車中按壓手動(dòng)再生按鈕(DPF手動(dòng)再生執(zhí)行開(kāi)關(guān))25執(zhí)行手動(dòng)再生。
其中，PM堆積量根據(jù)以壓差傳感器31檢測(cè)到的DPF12b前后的壓差或車速傳感器 34檢測(cè)到的車速為基準(zhǔn)計(jì)算的行駛距離來(lái)檢測(cè)。即，強(qiáng)制再生部在DPF12b前后的壓差超過(guò)5規(guī)定的閾值時(shí)或者行駛距離超過(guò)規(guī)定的閾值時(shí)，判定DPF12b的PM堆積量超過(guò)規(guī)定量。
DPF再生中，當(dāng)DOC入口排氣溫度傳感器32或DPF入口排氣溫度傳感器33檢測(cè)到的廢氣溫度比第I判定值(D0C的活性溫度，例如250°C)低時(shí)，進(jìn)行燃料的多噴射、后噴射或排氣管內(nèi)噴射，使從發(fā)動(dòng)機(jī)10排出的廢氣的溫度上升；當(dāng)DOC入口排氣溫度傳感器32 或DPF入口排氣溫度傳感器33檢測(cè)到的廢氣溫度變成了第I判定值以上時(shí)，實(shí)施進(jìn)行后噴射或排氣管內(nèi)噴射的PM燃燒除去控制，進(jìn)行DPF12b的強(qiáng)制再生。PM燃燒除去控制中，根據(jù)必要將多噴射、后噴射和排氣管內(nèi)噴射組合。另外，在手動(dòng)再生過(guò)程中，在廢氣溫度變成第 I判定值以上之前關(guān)閉排氣制動(dòng)器20，使廢氣溫度快速上升。并且，在手動(dòng)再生過(guò)程中，在 PM燃燒除去控制時(shí)關(guān)閉排氣節(jié)流閥14進(jìn)行排氣節(jié)流，使廢氣溫度上升。
在為了進(jìn)行DPF再生而在渦輪增壓器36的排氣接續(xù)器50中設(shè)置燃料噴射閥52 將燃料直接噴射到排氣管11內(nèi)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)5中，由于排氣管11的頂端部連接于排氣接續(xù)器50的下端部，因此存在來(lái)自燃料噴射閥52的噴射燃料噴到該連接部分，燃料從連接部分滲出產(chǎn)生燃料滲漏的危險(xiǎn)。因此，為了解決該問(wèn)題，像圖2 圖4所示那樣在排氣接續(xù)器50的下端部設(shè)置用來(lái)連接排氣管11的頂端凸緣部53的下部凸緣部54，并且使燃料不噴射到這些頂端凸緣部53和下部凸緣部54的凸緣面53a、54a上地遮蔽的筒狀遮蔽部55以突出到排氣管11內(nèi)的狀態(tài)被設(shè)置。該遮蔽部55通過(guò)使排氣接續(xù)器50內(nèi)的排氣通道51的內(nèi)壁突出或延伸到下方(即排氣管11內(nèi))而一體形成在排氣接續(xù)器50的下端部。
遮蔽部55的外徑d例如為70mm，遮蔽部55的突出長(zhǎng)度h例如為16. 5mm。在排氣管11的徑向上設(shè)置有用來(lái)使燃料不會(huì)因毛細(xì)管現(xiàn)象而滲入遮蔽部55與排氣管11之間的規(guī)定的間隙s。S卩，間隙s設(shè)定為不會(huì)使燃料因毛細(xì)管現(xiàn)象而滲入遮蔽部55與排氣管11之間的大小。該間隙s為例如2. 7mm。并且，在排氣接續(xù)器50的下部凸緣部54與排氣管11 的頂端凸緣部53之間設(shè)置有實(shí)施了具有耐熱性和易滑性質(zhì)的鑰涂層的密封墊56。
在排氣接續(xù)器50的下部凸緣部54上植入有多個(gè)雙頭螺栓57，通過(guò)將螺母58擰在這些雙頭螺栓57上，排氣管11的頂端凸緣部53連接在下部凸緣部54上。
另一方面，在排氣接續(xù)器50上，為了使燃料容易與廢氣混合地將燃料向斜下方噴射到該排氣通道51內(nèi)，以離排氣管11的軸心(軸心線)c規(guī)定的角度α延伸安裝有燃料噴射閥52。在排氣接續(xù)器50的上側(cè)部設(shè)置有連接在渦輪增壓器36的渦輪36a上的上部凸緣部59。并且，在排氣接續(xù)器50的上下中間部設(shè)置用來(lái)安裝燃料噴射閥52的燃料噴射閥安裝部60，在該燃料噴射閥安裝部60上設(shè)置有用來(lái)插入燃料噴射閥52的頂端部的插入孔 61。
為了防止由于插入到插入孔61的燃料噴射閥52的頂端部52a的噴霧孔62暴露在高溫廢氣中而使廢氣中的燃料成分附著堆積在噴霧孔62上，燃料噴射閥52的頂端部52a 不與排氣接續(xù)器50內(nèi)的廢氣流接觸地從排氣接續(xù)器50內(nèi)的排氣通道51的內(nèi)壁部向徑向外方離開(kāi)地配置。具體為，在排氣接續(xù)器50的排氣通道51的內(nèi)壁部上設(shè)置有從排氣通道 51向插入孔61的頂端部逐漸縮徑的圓錐狀的凹部63，并且燃料噴射閥52的頂端部52a還從插入孔61的頂端部與凹部63相交的邊界遠(yuǎn)離(后退)地設(shè)置。
并且，在燃料噴射閥安裝部60中設(shè)置用來(lái)冷卻燃料噴射閥52的頂端部52a周圍的冷卻水通道64，使發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻水通過(guò)未圖示的冷卻水管線65在該冷卻水通道64中循環(huán)。
根據(jù)由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)5，一種通過(guò)排氣接續(xù)器50將排氣管11連接到發(fā)動(dòng)機(jī)10上、利用設(shè)置于排氣接續(xù)器50的燃料噴射閥52將燃料直接噴射到排氣管11內(nèi)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)5，由于在排氣接續(xù)器50的下端部設(shè)置用來(lái)連接排氣管11的頂端凸緣部53的下部凸緣部54、并且以向排氣管11內(nèi)突出的狀態(tài)設(shè)置使燃料不噴射到這些頂端凸緣部53和下部凸緣部54的凸緣面53a、54a上地遮蔽的筒狀遮蔽部55，因此燃料不會(huì)噴到凸緣面53a、54a上，能夠防止從排氣接續(xù)器50與排氣管11的連接部分的燃料滲漏。
并且，由于在排氣管11的徑向上設(shè)置了用來(lái)使燃料不滲入排氣管11與遮蔽部55 之間的規(guī)定的間隙S，因此能夠進(jìn)一步防止燃料滲漏。
而且，由于在排氣接續(xù)器50的下部凸緣部54與排氣管11的頂端凸緣部53之間設(shè)置有實(shí)施了鑰涂層的密封墊56，因此利用鑰涂層的耐熱性和易滑性質(zhì)能夠允許相對(duì)的頂端凸緣部53和下部凸緣部54的凸緣面53a、54a之間的震動(dòng)引起的滑動(dòng)并確保密封性。
并且，由于排氣管內(nèi)直接噴射與后噴射不同不會(huì)引起稀釋，因此在廢氣凈化系統(tǒng)I 中由于不會(huì)增加稀釋量因此減少了手動(dòng)再生要求頻度，提高了使用者的便利性。
符號(hào)的說(shuō)明
5.排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)；10.柴油發(fā)動(dòng)機(jī)；11.排氣管；12.連續(xù)再生型DPF裝置；12a. DOC ；12b. DPF ;36.渦輪增壓器；50.排氣接續(xù)器；52.燃料噴射閥；53.頂端凸緣部；54.下部凸緣部；53a、54a.凸緣面；55.遮蔽部；56.密封墊；s.規(guī)定的間隙
權(quán)利要求
1.一種排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，通過(guò)排氣接續(xù)器將排氣管連接到發(fā)動(dòng)機(jī)上，用設(shè)置于上述排氣接續(xù)器的燃料噴射閥將燃料直接噴射到排氣管內(nèi)，其特征在于， 在上述排氣接續(xù)器的下端部設(shè)置有用來(lái)連接上述排氣管的頂端凸緣部的下部凸緣部，并且以突出到上述排氣管內(nèi)的狀態(tài)設(shè)置有使燃料不噴射到這些頂端凸緣部和下部凸緣部的凸緣面上地遮蔽的筒狀遮蔽部。
2.如權(quán)利要求I所述的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，在上述排氣管的徑向上設(shè)置有用來(lái)使燃料不會(huì)滲入上述排氣管與上述遮蔽部之間的規(guī)定的間隙。
3.如權(quán)利要求I或2所述的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，在上述排氣接續(xù)器的下部凸緣部與上述排氣管的頂端凸緣部之間設(shè)置有實(shí)施了鑰涂層的密封墊。
4.如權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，上述遮蔽部通過(guò)使上述排氣接續(xù)器內(nèi)的排氣通道的內(nèi)壁延伸到上述排氣管內(nèi)而一體形成于上述排氣接續(xù)器的下端部。
5.如權(quán)利要求2所述的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)，其特征在于，上述間隙設(shè)定為不會(huì)使燃料因毛細(xì)管現(xiàn)象而滲入上述排氣管與上述遮蔽部之間的大小。
全文摘要
提供一種能夠防止燃料滲漏的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)。一種通過(guò)排氣接續(xù)器(50)將排氣管(11)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)(10)上、用設(shè)置于排氣接續(xù)器(50)的燃料噴射閥(52)將燃料直接噴射到排氣管(11)內(nèi)的排氣管內(nèi)燃料噴射系統(tǒng)(5)，在排氣接續(xù)器(50)的下端部設(shè)置有用來(lái)連接排氣管(11)的頂端凸緣部(53)的下部凸緣部(54)，并且以突出到排氣管(11)內(nèi)的狀態(tài)設(shè)置有使燃料不噴射到這些頂端凸緣部(53)和下部凸緣部(54)的凸緣面(53a、54a)上地遮蔽的筒狀遮蔽部(55)。
文檔編號(hào)F01N3/02GK102933806SQ201180028609
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者川島幸博, 貴志彰仁, 新谷勛 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社