JP5382366B2

JP5382366B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP5382366B2
Application number: JP2010223831A
Authority: JP
Inventors: 光高小島; 公二郎岡田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2010-10-01
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: JP2012077682A

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に係り、センサの位置決め構造に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine, and relates to a sensor positioning structure.

従来、例えばディーゼルエンジンの排気を浄化するための排気後処理装置として、ディーゼル酸化触媒（以下、ＤＯＣという）、ＮＯｘ吸蔵還元触媒、尿素還元式ＳＣＲ装置やディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）等が用いられている。
その一例として、可燃性のスペーサを間に配設した複数個の触媒担体を、一体化した状態で略円筒状の触媒ケース内に軸方向に圧入して形成されるタンデム型触媒コンバータが開発されている（特許文献１）。 Conventionally, for example, as an exhaust aftertreatment device for purifying exhaust of a diesel engine, a diesel oxidation catalyst (hereinafter referred to as DOC), a NOx occlusion reduction catalyst, a urea reduction SCR device, a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF), etc. Is used.
As an example, a tandem catalytic converter has been developed that is formed by axially pressing a plurality of catalyst carriers with combustible spacers between them into a substantially cylindrical catalyst case. (Patent Document 1).

特許第３６７４６９４号Japanese Patent No. 3746694

ところで、上記特許文献１の触媒コンバータを排気系に備えた内燃機関において、触媒担体を緻密に制御するために触媒担体の下流に先端が検出部となった各種のセンサを配設して触媒担体の状態を検出するものがある。そして、このセンサの設置方法としては、触媒ケース或いは排気管（以下、総称して排気管という）に金属製のボスを溶接し固定して、その金属製のボスにセンサを固定することが一般的である。 By the way, in the internal combustion engine provided with the catalytic converter of Patent Document 1 in the exhaust system, in order to precisely control the catalyst carrier, various sensors with a tip serving as a detection unit are arranged downstream of the catalyst carrier to provide a catalyst carrier. There is something that detects the state of. As a method for installing this sensor, generally, a metal boss is welded and fixed to a catalyst case or an exhaust pipe (hereinafter collectively referred to as an exhaust pipe), and the sensor is fixed to the metal boss. Is.

しかしながら、金属製のボスを排気管に溶接する際に、ボスが傾いて固定されてしまう虞がある。特にセンサの先端の検出部がボスから大きく突出するように配置される場合には、ボスの傾きが小さくともセンサの先端では大きく位置ズレを生じてしまうので、検出部の位置精度が悪化することとなる。
従って、例えば温度センサでは、温度検出部の触媒担体に対する位置精度が悪化するので、測定した触媒担体の温度の精度が低下し、触媒担体の温度を緻密に制御することが困難となる虞がある。また、センサの位置ズレによって、センサと触媒担体とが接触して触媒担体が破損する虞もある。 However, when the metal boss is welded to the exhaust pipe, the boss may be tilted and fixed. In particular, when the detection part at the tip of the sensor is arranged so as to protrude greatly from the boss, even if the inclination of the boss is small, the position of the detection part will be greatly misaligned, and the position accuracy of the detection part will deteriorate. It becomes.
Therefore, for example, in a temperature sensor, the positional accuracy of the temperature detection unit with respect to the catalyst carrier deteriorates, so that the accuracy of the measured temperature of the catalyst carrier is lowered, and it may be difficult to precisely control the temperature of the catalyst carrier. . Further, the sensor may be damaged due to contact between the sensor and the catalyst carrier due to the displacement of the sensor.

本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、センサ位置を精度良く位置決めし、触媒担体の状態測定の精度を向上させつつ、触媒担体の破損を防止することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to accurately position the sensor and improve the accuracy of the measurement of the state of the catalyst carrier, while preventing damage to the catalyst carrier. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can be prevented.

上記の目的を達成するために、請求項１の内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気管内に設けられ排気を浄化する排気浄化手段と、前記排気浄化手段の下流の前記排気管に配設され、先端に設けられた検出部により該排気浄化手段の状態を検出する状態検出手段と、前記排気浄化手段と前記状態検出手段との間に設けられ該状態検出手段の位置決めを行う位置決め手段とを備え、前記位置決め手段は、可燃性の材料からなり、前記状態検出手段の先端を挿入する空孔が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 is disposed in an exhaust gas purification means provided in an exhaust pipe of the internal combustion engine for purifying exhaust gas, and an exhaust pipe downstream of the exhaust gas purification means. A state detecting means for detecting the state of the exhaust gas purifying means by a detecting portion provided at the tip, and a positioning means for positioning the state detecting means provided between the exhaust gas purifying means and the state detecting means. The positioning means is made of a flammable material, and is formed with a hole for inserting the tip of the state detection means.

また、請求項２の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１において、前記状態検出手段は、該状態検出手段の先端を前記位置決め手段の前記空孔に挿入して位置決めした状態で、前記排気管に固定されることを特徴とする。
また、請求項３の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１或いは２において、前記排気管には、該排気管内に突出して前記位置決め手段の該排気管に対する周方向の位置決めを行う爪部と位置決め手段の軸方向の位置決めを行う突当部が形成され、前記位置決め手段は、前記爪部と対応する位置に溝部が形成され、該排気管の前記爪部と嵌合した前記溝部が前記突当部に突き当てられて該排気管内に配置されることを特徴とする。 Further, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, in claim 1, the state detection unit is configured such that the exhaust gas in the state where the tip of the state detection unit is inserted and positioned in the hole of the positioning unit. It is fixed to the tube.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the exhaust pipe includes a claw portion that projects into the exhaust pipe and positions the positioning means in the circumferential direction with respect to the exhaust pipe. An abutting portion for positioning the positioning means in the axial direction is formed, and the positioning means is formed with a groove portion at a position corresponding to the claw portion, and the groove portion fitted to the claw portion of the exhaust pipe has the protrusion. It is abutted against this part and arranged in the exhaust pipe.

また、請求項４の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至３において、前記排気浄化手段の排気流れ方向の位置は、前記位置決め手段に突き当てて位置決めがなされることを特徴とする。
また、請求項５の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記位置決め手段は、前記空孔が形成される部位が、他部位に比べて排気流れ下流方向に突出し厚みが厚く形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first to third aspects, wherein the position of the exhaust gas purification means in the exhaust flow direction is abutted against the positioning means.
Further, in the exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 5, in any one of claims 1 to 4, the positioning means is such that the portion where the hole is formed protrudes in the downstream direction of the exhaust flow as compared with the other portion. It is characterized by being formed thick.

また、請求項６の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記位置決め手段は、排気を上流から下流に流す排気流通部が形成されることを特徴とする。
また、請求項７の内燃機関の排気浄化装置では、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記状態検出手段は、前記排気浄化手段の温度を検出する温度センサであり、前記空孔は、前記温度センサの温度を検出する温度検出部が排気流れの主流に位置するように形成されることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the positioning means is formed with an exhaust gas flow part for flowing exhaust gas from upstream to downstream.
Further, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 7, in any one of claims 1 to 6, the state detection means is a temperature sensor that detects the temperature of the exhaust gas purification means, and the holes are A temperature detection unit for detecting the temperature of the temperature sensor is formed so as to be positioned in the main stream of the exhaust flow.

請求項１の発明によれば、可燃性の材料からなり状態検出手段の位置決めを行う位置決め手段が排気浄化手段と状態検出手段との間に設けられ、状態検出手段は、位置決め手段にて位置決めされるようにしている。
このように、排気管に状態検出手段の位置決めを行う位置決め手段を設けているので、内燃機関の排気系部品の組み立て時に状態検出手段の位置を正確に位置決めすることができる。 According to the first aspect of the present invention, positioning means for positioning the state detecting means made of a combustible material is provided between the exhaust purification means and the state detecting means, and the state detecting means is positioned by the positioning means. I try to do it.
Thus, since the positioning means for positioning the state detecting means is provided in the exhaust pipe, the position of the state detecting means can be accurately positioned when the exhaust system parts of the internal combustion engine are assembled.

従って、排気浄化手段に対する状態検出手段の検出部の位置を正確に位置決めすることが可能となり、排気浄化手段の状態測定の精度を向上させつつ、排気浄化手段に状態検出手段が接触し排気浄化手段が破損することを予防することができる。また、位置決め手段は可燃性の材料からなっており、排気温度の上昇に伴い燃焼して、排気管内から除去される。よって、排気管内に位置決め手段を設けることによる排気圧力の上昇を、内燃機関の運転開始とともに解消させることができ、燃費の悪化を防止することができる。 Accordingly, it is possible to accurately position the detection unit of the state detection unit with respect to the exhaust purification unit, and the state detection unit comes into contact with the exhaust purification unit while improving the accuracy of the state measurement of the exhaust purification unit. Can be prevented from being damaged. Further, the positioning means is made of a combustible material, burns as the exhaust temperature rises, and is removed from the exhaust pipe. Therefore, the increase in the exhaust pressure due to the positioning means provided in the exhaust pipe can be eliminated with the start of the operation of the internal combustion engine, and the deterioration of the fuel consumption can be prevented.

また、請求項２の発明によれば、状態検出手段の先端を位置決め手段の空孔に挿入して状態検出手段を位置決めし、排気管に固定するので、取付位置や傾きのバラツキを抑えることができる。よって、状態検出手段、特にその先端の検出部の取付位置の精度を向上することができ、排気浄化手段の状態測定の精度を向上させることができる。
また、請求項３の発明によれば、排気管の爪部及び突当部によって位置決め手段を設ける位置を決めているので、排気管に対する位置決め手段の位置を正確に決めることができる。よって、状態検出手段の取付位置のバラツキを抑えることが可能となり、更に排気浄化手段の状態測定の精度を向上させつつ、排気浄化手段の破損を防止することができる。 Further, according to the invention of claim 2, since the state detecting means is positioned by inserting the tip of the state detecting means into the hole of the positioning means and fixed to the exhaust pipe, it is possible to suppress variations in mounting position and inclination. it can. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the mounting position of the state detection means, particularly the detection portion at the tip thereof, and improve the accuracy of the state measurement of the exhaust purification means.
According to the third aspect of the present invention, the position of the positioning means relative to the exhaust pipe can be accurately determined because the position of the positioning means is determined by the claw portion and the abutting portion of the exhaust pipe. Therefore, it is possible to suppress variations in the mounting position of the state detection means, and further, it is possible to prevent damage to the exhaust purification means while improving the accuracy of the state measurement of the exhaust purification means.

また、請求項４の発明によれば、排気浄化手段の排気流れ方向の位置決めを位置決め手段に突き当てて行うようにしているので、排気浄化手段に対する位置決め手段の位置決めを正確に行なうことができる。従って、位置決め手段によって位置決めされる状態検出手段を排気浄化手段に対してより正確に位置決めさせることができ、状態検出手段によって排気浄化手段の状態をより正確に検出することが可能となる。 According to the invention of claim 4, since the positioning of the exhaust purification means in the exhaust flow direction is carried out against the positioning means, the positioning means can be accurately positioned with respect to the exhaust purification means. Therefore, the state detection means positioned by the positioning means can be more accurately positioned with respect to the exhaust purification means, and the state of the exhaust purification means can be detected more accurately by the state detection means.

また、請求項５の発明によれば、位置決め手段の空孔が形成される部位を他部位と比較して排気流れ下流方向に突き出すようにしているので、位置決め部が状態検出手段に近付いて配置されることとなり、状態検出手段の空孔への挿入を容易にすることができる。
また、請求項６の発明によれば、位置決め手段に排気を上流から下流に流す排気流通部が形成されているので、位置決め手段が排気熱で燃焼し除去される以前でも排気を流通させることができる。よって、内燃機関の運転開始直後から排気圧力の上昇を抑えることができ、燃費の悪化を抑制することができる。 Further, according to the invention of claim 5, since the portion where the hole of the positioning means is formed protrudes in the downstream direction of the exhaust flow as compared with the other portion, the positioning portion is arranged close to the state detecting means. As a result, the state detecting means can be easily inserted into the holes.
Further, according to the invention of claim 6, since the exhaust gas flow part for flowing the exhaust gas from the upstream to the downstream is formed in the positioning means, the exhaust gas can be distributed even before the positioning means is burned and removed by the exhaust heat. it can. Therefore, an increase in exhaust pressure can be suppressed immediately after the start of operation of the internal combustion engine, and deterioration in fuel consumption can be suppressed.

また、請求項７の発明によれば、温度センサの温度検出部を排気流れの主流に位置するように位置決め手段の空孔を形成し、排気流量の多い主流の温度を検出しており、排気浄化手段の温度が一番高いところを検出することができるので、排気浄化手段の温度を正確に検出することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the air holes of the positioning means are formed so that the temperature detecting portion of the temperature sensor is positioned in the main flow of the exhaust flow, and the temperature of the main flow with a large exhaust flow rate is detected. Since the place where the temperature of the purification means is the highest can be detected, the temperature of the exhaust purification means can be accurately detected.

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置が適用されたエンジンの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an engine to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied. 図１のＡ部の拡大図であるIt is an enlarged view of the A section of FIG. 図２のＢ−Ｂ線における断面図である。It is sectional drawing in the BB line of FIG. 図３のＣ−Ｃ線における断面図である。It is sectional drawing in CC line of FIG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
まずは、エンジン１の全体構成について説明する。図１は、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置が適用されたエンジン（内燃機関）１の全体構成図を示す。図２は、図１のＡ部の拡大図を示す。図３は、図２のＢ−Ｂ線における断面図を示す。図４は図３のＣ−Ｃ線部における断面図を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of the engine 1 will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an engine (internal combustion engine) 1 to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied. FIG. 2 shows an enlarged view of part A of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

図１に示すように、エンジン１は、例えばコモンレール式直列多気筒のディーゼルエンジンである。エンジン１のシリンダヘッド２には、燃焼室３に臨んで電磁式の燃料噴射ノズル４が気筒毎に設けられている。各燃料噴射ノズル４は高圧パイプ５によりコモンレール６に接続されるとともに、コモンレール６は高圧パイプ７を介して高圧ポンプ８に接続されている。高圧ポンプ８は燃料タンク９に貯留された燃料（軽油）をコモンレール６に供給する機能を有しており、コモンレール６に供給された燃料は高圧の状態で蓄えられ、各燃料噴射ノズル４から燃焼室３内に噴射される。 As shown in FIG. 1, the engine 1 is, for example, a common rail in-line multi-cylinder diesel engine. The cylinder head 2 of the engine 1 is provided with an electromagnetic fuel injection nozzle 4 for each cylinder facing the combustion chamber 3. Each fuel injection nozzle 4 is connected to a common rail 6 by a high-pressure pipe 5, and the common rail 6 is connected to a high-pressure pump 8 via a high-pressure pipe 7. The high-pressure pump 8 has a function of supplying the fuel (light oil) stored in the fuel tank 9 to the common rail 6. The fuel supplied to the common rail 6 is stored in a high-pressure state and burns from each fuel injection nozzle 4. It is injected into the chamber 3.

シリンダヘッド２には、気筒毎に燃焼室３と連通する吸気ポート１０及び排気ポート１１がそれぞれ形成されており、吸気ポート１０には吸気管１２が、排気ポート１１には排気管（本発明の排気管に該当する）１３が接続されている。また、シリンダヘッド２には、吸気ポート１０を開閉する吸気バルブ１４と、排気ポート１１を開閉する排気バルブ１５とが設けられている。 The cylinder head 2 is formed with an intake port 10 and an exhaust port 11 communicating with the combustion chamber 3 for each cylinder. The intake port 10 has an intake pipe 12 and the exhaust port 11 has an exhaust pipe (according to the present invention). 13 (corresponding to the exhaust pipe) is connected. The cylinder head 2 is provided with an intake valve 14 that opens and closes the intake port 10 and an exhaust valve 15 that opens and closes the exhaust port 11.

吸気管１２には、吸入空気量を調節する電磁式の吸気絞り弁１６が設けられている。
排気管１３と吸気管１２との間には、電磁開閉弁であるＥＧＲ弁１９を備えたＥＧＲ管１８が設けられている。ＥＧＲ管１８は、一端が排気ポート１１近傍で排気管１３に接続される一方、他端が吸気ポート１０近傍で吸気管１２に接続され、排気管１３と吸気管１２とを連通する。 The intake pipe 12 is provided with an electromagnetic intake throttle valve 16 that adjusts the intake air amount.
Between the exhaust pipe 13 and the intake pipe 12, an EGR pipe 18 provided with an EGR valve 19 which is an electromagnetic on-off valve is provided. One end of the EGR pipe 18 is connected to the exhaust pipe 13 in the vicinity of the exhaust port 11, and the other end is connected to the intake pipe 12 in the vicinity of the intake port 10, and the exhaust pipe 13 and the intake pipe 12 are communicated.

排気管１３の下流には、上流側から順番に、排気中のＣＯ及びＨＣを酸化させてＣＯ_２及びＨ_２Ｏに変換させるとともに、排気中のＮＯを酸化させてＮＯ_２を生成する機能を有するディーゼル酸化触媒（以下、ＤＯＣという）１９、ＤＯＣ１９の温度を検出する排気温度センサ２５及び排気中の黒鉛を主成分とする微粒子状物資を捕集し燃焼させるＤＰＦ２６が設けられている。 Downstream of the exhaust pipe 13, in order from the upstream side, CO and HC in the exhaust are oxidized and converted to CO ₂ and H ₂ O, and NO in the exhaust is oxidized to generate NO _2. There are provided a diesel oxidation catalyst (hereinafter referred to as DOC) 19, an exhaust temperature sensor 25 that detects the temperature of the DOC 19, and a DPF 26 that collects and burns particulate matter mainly composed of graphite in the exhaust.

図２及び３に示すように、ＤＯＣ１９は、金属製のケース（本発明の排気管に該当する）２０、触媒担体（排気浄化手段）２１、当該触媒担体２１の外周に巻き回され当該触媒担体２１を保持する担体保持材２２、樹脂スペーサ（位置決め手段）２３及び排気温度センサ（状態検出手段）２５の取付部である金属製のセンサ取付ボス２４で構成されている。詳細な構成は後述する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the DOC 19 is wound around a metal case (corresponding to the exhaust pipe of the present invention) 20, a catalyst carrier (exhaust gas purification means) 21, and the catalyst carrier 21. 21, a carrier holding member 22 for holding 21, a resin spacer (positioning means) 23, and an exhaust temperature sensor (state detection means) 25, which are metal sensor mounting bosses 24. A detailed configuration will be described later.

また、温度センサ２５は、先端が棒状に突出し、この先端に温度を検出する温度検出部が備えられている。
次にＤＯＣ１９を構成する構成部品の説明をする。
ケース２０は、排気流れ上流から下流方向に向かうにつれ内径が大きくなるテーパ形状の図示しない上流側コーン部が形成されている。また、当該上流側コーン部の下流には円筒形状の円筒部２０ａが形成されている。図２に示すように、円筒部２０ａの下流端には内径が小さくなる突当部２０ｃが形成され、当該突当部２０ｃには、ケース２０の内部方向に突出するように爪部２０ｅが当該突当部２０ｃの左右に設けられている。更に当該突当部２０ｃの下流には排気流れ下流方向に向かうにつれ内径が小さくなるテーパ形状の下流側コーン部２０ｂが形成されている。また、当該コーン部２０ｂには、排気温度センサ２５を挿入する挿入孔２０ｄが形成されている。 Further, the temperature sensor 25 has a tip protruding in a rod shape, and a temperature detection unit that detects the temperature is provided at the tip.
Next, the components constituting the DOC 19 will be described.
The case 20 is formed with an upstream cone portion (not shown) having a tapered shape whose inner diameter increases from the exhaust flow upstream to the downstream direction. A cylindrical part 20a having a cylindrical shape is formed downstream of the upstream cone part. As shown in FIG. 2, an abutting portion 20 c having a small inner diameter is formed at the downstream end of the cylindrical portion 20 a, and a claw portion 20 e is projected to the abutting portion 20 c so as to project in the inner direction of the case 20. It is provided on the left and right of the abutting portion 20c. Further, a tapered downstream cone portion 20b is formed downstream of the abutting portion 20c. The tapered downstream cone portion 20b has an inner diameter that decreases in the downstream direction of the exhaust flow. In addition, an insertion hole 20d for inserting the exhaust temperature sensor 25 is formed in the cone portion 20b.

触媒担体２１は、円筒形状に形成されている多孔質の壁にプラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒貴金属を担持して形成されている。
図３及び図４に示すように、樹脂スペーサ２３は、可燃性の樹脂材（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ））で略円盤形状に形成されている。また、当該樹脂スペーサ２３の外周部２３ａには、当該樹脂スペーサ２３の周方向の位置決めを行うケース２０の爪部２０ｅに対応する溝部２３ｂが形成されている。また、当該樹脂スペーサ２３の中心部には、排気下流方向に突出するように円筒形状の突出部２３ｃが形成されている。また、当該突出部２３ｃには、ＤＯＣ１９を組み立てた時に、コーン部２０ｂの挿入口２０ｄより挿入される排気温度センサ２５が触媒担体２１の温度を検出したい位置となるように位置決め穴（空孔）２３ｄが排気下流側端面２３ｅより温度検出位置２３ｆに向けて形成されている。また、樹脂スペーサ２３には上流と下流に連通し、排気を流通するように複数の略扇形状の流通孔（排気流通部）２３ｇが形成されている。 The catalyst carrier 21 is formed by supporting a catalyst noble metal such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh) on a porous wall formed in a cylindrical shape.
As shown in FIGS. 3 and 4, the resin spacer 23 is formed of a flammable resin material (for example, polyethylene (PE) or polypropylene (PP)) in a substantially disk shape. In addition, a groove portion 23 b corresponding to the claw portion 20 e of the case 20 that positions the resin spacer 23 in the circumferential direction is formed in the outer peripheral portion 23 a of the resin spacer 23. A cylindrical projecting portion 23c is formed at the center of the resin spacer 23 so as to project in the exhaust downstream direction. Further, a positioning hole (hole) is provided in the projecting portion 23c so that when the DOC 19 is assembled, the exhaust temperature sensor 25 inserted from the insertion port 20d of the cone portion 20b is positioned to detect the temperature of the catalyst carrier 21. 23d is formed from the exhaust downstream side end face 23e toward the temperature detection position 23f. Also, the resin spacer 23 is formed with a plurality of substantially fan-shaped flow holes (exhaust flow portions) 23g that communicate with the upstream and downstream sides and circulate the exhaust.

次にＤＯＣ１９の詳細な構成を説明する。
図２に示すように、ケース２０内には、当該ケース２０の爪部２０ｅと樹脂スペーサ２３の溝部２３ｂとの位置を合わせ、更にコーン部２０ｂの挿入口２０ｄと当該樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄとの位置を合わせた状態で、樹脂スペーサ２３が当該ケース２０の突当部２０ｃに突き当たるまで排気流れ上流から下流方向に向けて圧入されている。 Next, a detailed configuration of the DOC 19 will be described.
As shown in FIG. 2, in the case 20, the positions of the claw portion 20e of the case 20 and the groove portion 23b of the resin spacer 23 are aligned, and the insertion port 20d of the cone portion 20b and the positioning hole 23d of the resin spacer 23 are aligned. The resin spacer 23 is press-fitted from upstream to downstream until the resin spacer 23 abuts against the abutting portion 20c of the case 20.

また、樹脂スペーサ２３が圧入されたケース２０内には、排気流れ上流から下流方向に向けて樹脂スペーサ２３に突き当たるまで触媒担体２１が圧入されている。
また、このように触媒担体２１及び樹脂スペーサ２３が圧入されているケース２０には、コーン部２０ｂの挿入口２０ｄより排気温度センサ３５と螺合したセンサ取付ボス２４が挿入されるとともに、排気温度センサ２５の先端が樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入される。そして、センサ取付ボス２４は、排気温度センサ２５の先端が樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入された状態で、センサ取付ボス２４の外周を排気が漏れないようにケース２０のコーン部２０ｂに溶接し固定されている。 Further, in the case 20 in which the resin spacer 23 is press-fitted, the catalyst carrier 21 is press-fitted until it hits the resin spacer 23 from the upstream side to the downstream side of the exhaust flow.
In addition, in the case 20 in which the catalyst carrier 21 and the resin spacer 23 are press-fitted in this manner, a sensor mounting boss 24 that is screwed into the exhaust temperature sensor 35 is inserted from the insertion port 20d of the cone portion 20b, and the exhaust temperature. The tip of the sensor 25 is inserted into the positioning hole 23 d of the resin spacer 23. The sensor mounting boss 24 is welded to the cone portion 20b of the case 20 so that the exhaust does not leak through the outer periphery of the sensor mounting boss 24 with the tip of the exhaust temperature sensor 25 inserted into the positioning hole 23d of the resin spacer 23. It is fixed.

このように、本実施形態では、ケース２０内に排気流れ上流から下流方向に向けて可燃性の樹脂材で形成された樹脂スペーサ２３と触媒担体２１とを当該ケース２０の突当部２０ｃ或いは樹脂スペーサ２３に突き当たるまで圧入している。これにより、ケース２０に対して樹脂スペーサ２３及び触媒担体２１の排気流れ方向の位置が正確に設定される。
また、センサ取付ボス２４を取り付けた排気温度センサ２５の先端を樹脂スペーサ２３の突出部２３ｃに形成される位置決め穴２３ｄに挿入することで、排気温度センサ２５の先端の温度検出部が正確に位置決めされる。そして、このように樹脂スペーサ２３により排気温度センサ２５の先端を位置決めした状態で、センサ取付ボス２４をケース２０のコーン部２０ｂに溶接して固定することで、排気温度センサ２５の位置決めが行なわれる。従って、溶接時にセンサ取付ボス２４の傾きや位置ズレが抑えられ、ケース２０内の触媒担体２１に対する排気温度センサ２５の温度検出部の位置を正確に設定することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the resin spacer 23 and the catalyst carrier 21 formed of the combustible resin material in the case 20 from the upstream side to the downstream side of the exhaust flow are connected to the abutting portion 20c of the case 20 or the resin. It press-fits until it hits the spacer 23. Thereby, the positions of the resin spacer 23 and the catalyst carrier 21 in the exhaust flow direction with respect to the case 20 are accurately set.
Further, by inserting the tip of the exhaust temperature sensor 25 to which the sensor mounting boss 24 is attached into the positioning hole 23d formed in the protruding portion 23c of the resin spacer 23, the temperature detection unit at the tip of the exhaust temperature sensor 25 is accurately positioned. Is done. Then, the exhaust temperature sensor 25 is positioned by welding and fixing the sensor mounting boss 24 to the cone portion 20b of the case 20 in a state where the tip of the exhaust temperature sensor 25 is positioned by the resin spacer 23 as described above. . Therefore, the inclination and the positional deviation of the sensor mounting boss 24 are suppressed during welding, and the position of the temperature detection portion of the exhaust temperature sensor 25 with respect to the catalyst carrier 21 in the case 20 can be set accurately.

以上のようにして、排気温度センサ２５の温度検出部は、樹脂スペーサ２３を介して、触媒担体２１に対する位置が正確に設定されるので、排気温度センサ２５による触媒担体２１の温度測定の精度を向上させることができる。
また、排気温度センサ２５と触媒担体２１との間に樹脂スペーサ２３が有する状態で、排気温度センサ２５が固定されるので、排気温度センサ２５と触媒担体２１との接触を防止することができる。 As described above, the temperature detection unit of the exhaust temperature sensor 25 is accurately set with respect to the catalyst carrier 21 via the resin spacer 23. Therefore, the accuracy of temperature measurement of the catalyst carrier 21 by the exhaust temperature sensor 25 is improved. Can be improved.
In addition, since the exhaust temperature sensor 25 is fixed in a state in which the resin spacer 23 is provided between the exhaust temperature sensor 25 and the catalyst carrier 21, contact between the exhaust temperature sensor 25 and the catalyst carrier 21 can be prevented.

更に、排気温度センサ２５は、先端の温度検出部が樹脂スペーサ２３の中央部、即ち触媒担体２１を通過した排気の主流部に位置するので、触媒担体２１の温度をより正確に検出することが可能となる。
また、樹脂スペーサ２３は、可燃性の物質で形成されているので、エンジン１の始動後に排気温度が上昇することで燃焼し、ケース２０内から除去される。よって、ケース２０内に樹脂スペーサ２３を設けることによる排気抵抗の増加をエンジン１始動時に解消することができる。 Further, the exhaust temperature sensor 25 has a tip temperature detecting portion located in the central portion of the resin spacer 23, that is, the main flow portion of the exhaust gas that has passed through the catalyst carrier 21, so that the temperature of the catalyst carrier 21 can be detected more accurately. It becomes possible.
Further, since the resin spacer 23 is formed of a combustible substance, it burns when the exhaust temperature rises after the engine 1 is started and is removed from the case 20. Therefore, an increase in exhaust resistance due to the resin spacer 23 provided in the case 20 can be eliminated when the engine 1 is started.

また、樹脂スペーサ２３には、流通孔２３ｇが設けられているので、樹脂スペーサ２３が燃焼し除去される以前でも、排気を樹脂スペーサ２３の下流に流すことができるので排気圧力の上昇を抑制することができる。
また、ケース２０には爪部２０ｅが形成されるとともに、樹脂スペーサ２３には溝部２３ｂが形成され、この爪部２０ｅと溝部２３ｂとの位置を合わせて樹脂スペーサ２３をケース２０内に圧入するので、樹脂スペーサ２３の周方向の位置を正確に設定することができる。よって、樹脂スペーサ２３に設けられた位置決め穴２３ｄをより正確に位置決めすることができる。 Further, since the resin spacer 23 is provided with the flow hole 23g, the exhaust gas can flow downstream of the resin spacer 23 even before the resin spacer 23 is burned and removed, so that an increase in the exhaust pressure is suppressed. be able to.
Further, the case 20 is formed with a claw portion 20e, and the resin spacer 23 is formed with a groove portion 23b. The resin spacer 23 is press-fitted into the case 20 by aligning the positions of the claw portion 20e and the groove portion 23b. The circumferential position of the resin spacer 23 can be accurately set. Therefore, the positioning hole 23d provided in the resin spacer 23 can be positioned more accurately.

また、位置決め穴２３ｄは樹脂スペーサ２３の中心部の排気下流方向に突出する突出部２３ｃに設けられているので、挿入孔２０ｄと位置決め穴２３ｄとの距離が比較的近くなり、排気温度センサ２５の先端を挿入孔２０ｄに挿入し易くなる。
従って、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、
（１）排気温度センサ２５と触媒担体２１との間に樹脂スペーサ２３を有する状態で排気温度センサ２５を固定し、更に排気温度センサ２５の先端を樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入して排気温度センサ２５を精度良く位置決めしている。よって、触媒担体２１と排気温度センサ２５が接触することがないので触媒担体２１の破損を予防することができる。
（２）ケース２０の爪部２０ｅと樹脂スペーサ２３の溝部２３ｂにより樹脂スペーサ２３の周方向の位置を正確に位置決めし、排気温度センサ２５の先端を樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入して排気温度センサ２５の先端が排気の主流に位置するようにしているので、排気温度センサ２５の位置を精度良く位置決めすることができる。よって、触媒担体２１の温度測定の精度を向上させることができる。
（３）樹脂スペーサ２３は可燃性の樹脂材で形成され、更に排気を下流に流す流通孔２３ｇが設けられており、エンジン１の排気温度の上昇に伴い樹脂スペーサ２３は燃焼除去され、樹脂スペーサ２３が燃焼除去される以前までは流通孔２３ｇより排気を下流に流すことができるので排気圧力の上昇を抑制することができる。よって、燃費の悪化を防止することができる。
（４）樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄを排気下流方向に突出する突出部２３ｃに設けているので、排気温度センサ２５の先端を樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入し易くできる。 Further, since the positioning hole 23d is provided in the protrusion 23c that protrudes in the exhaust downstream direction at the center of the resin spacer 23, the distance between the insertion hole 20d and the positioning hole 23d becomes relatively short, and the exhaust temperature sensor 25 It becomes easy to insert the tip into the insertion hole 20d.
Therefore, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention,
(1) The exhaust temperature sensor 25 is fixed with the resin spacer 23 between the exhaust temperature sensor 25 and the catalyst carrier 21, and the tip of the exhaust temperature sensor 25 is inserted into the positioning hole 23d of the resin spacer 23 to exhaust the exhaust gas. The temperature sensor 25 is accurately positioned. Therefore, the catalyst carrier 21 and the exhaust temperature sensor 25 do not come into contact with each other, so that the catalyst carrier 21 can be prevented from being damaged.
(2) The circumferential position of the resin spacer 23 is accurately positioned by the claw portion 20e of the case 20 and the groove portion 23b of the resin spacer 23, and the exhaust temperature sensor 25 is inserted into the positioning hole 23d of the resin spacer 23 for exhaust. Since the tip of the temperature sensor 25 is positioned in the main stream of the exhaust, the position of the exhaust temperature sensor 25 can be accurately positioned. Therefore, the accuracy of temperature measurement of the catalyst carrier 21 can be improved.
(3) The resin spacer 23 is formed of a combustible resin material, and further provided with a flow hole 23g for flowing exhaust gas downstream. The resin spacer 23 is burned and removed as the exhaust temperature of the engine 1 rises, and the resin spacer Until 23 is combusted and removed, the exhaust gas can flow downstream from the flow hole 23g, so that an increase in the exhaust pressure can be suppressed. Therefore, deterioration of fuel consumption can be prevented.
(4) Since the positioning hole 23d of the resin spacer 23 is provided in the protruding portion 23c protruding in the exhaust downstream direction, the tip of the exhaust temperature sensor 25 can be easily inserted into the positioning hole 23d of the resin spacer 23.

以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態では、排気温度センサ２５を用いた触媒担体２１の温度測定を例に説明したが、これに限定されるものではなく、排気温度センサ２５の変わりに空燃比センサ、酸素濃度センサ、ＮＯｘセンサ或いは圧力センサ等が備えられた排気浄化装置に適用しても良い。この場合であっても、各種センサの位置ズレが抑制されるので検出部の位置精度が向上し、触媒担体２１の状態を精度良く検出することができる。 Although the description of the embodiment of the invention is finished as above, the embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment.
For example, in the above embodiment, the temperature measurement of the catalyst carrier 21 using the exhaust temperature sensor 25 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an air-fuel ratio sensor, an oxygen concentration sensor is used instead of the exhaust temperature sensor 25. In addition, the present invention may be applied to an exhaust purification device provided with a NOx sensor or a pressure sensor. Even in this case, since the positional deviation of various sensors is suppressed, the positional accuracy of the detection unit is improved, and the state of the catalyst carrier 21 can be detected with high accuracy.

また、上記実施形態では、温度センサ２５が樹脂スペーサ２３の位置決め穴２３ｄに挿入された状態でセンサ取付ボス２４をケース２０に溶接し固定するようにしているが、これに限定されるものではなく、排気温度センサ２５の変わりに例えば排気温度センサ２５と同様な形状の例えば金属の削り出し等のダミー品を一時的に挿入し、センサ取付ボス２４の溶接後に温度センサ２５へ挿し変えても良い。この場合、排気温度センサ２５がセンサ取付ボス２４の溶接による熱での破損を防止することができる。即ち、最終的に温度センサ２５が位置ズレなくケース２０に固定されればよく、温度センサ２５の固定にあたってダミー品を用いた仮組みや仮固定等を行っても良いことは言うまでもない。 In the above embodiment, the sensor mounting boss 24 is welded and fixed to the case 20 with the temperature sensor 25 being inserted into the positioning hole 23d of the resin spacer 23. However, the present invention is not limited to this. Instead of the exhaust temperature sensor 25, for example, a dummy product having a shape similar to that of the exhaust temperature sensor 25, such as a metal cut-out, may be temporarily inserted, and then replaced with the temperature sensor 25 after the sensor mounting boss 24 is welded. . In this case, the exhaust temperature sensor 25 can prevent heat damage due to welding of the sensor mounting boss 24. That is, it is only necessary that the temperature sensor 25 is finally fixed to the case 20 without misalignment, and it goes without saying that temporary fixing or temporary fixing using a dummy product may be performed when the temperature sensor 25 is fixed.

また、上記実施形態では、排気浄化手段をＤＯＣ１９の触媒担体２１としているが、これに限定されるものではなく、ＤＰＦ２６やＮＯｘ吸蔵還元触媒等のフィルタや触媒担体であっても良い。この場合においても上記実施形態と同様にＤＰＦ２６ではフィルタの破損を、ＮＯｘ吸蔵還元触媒等であれば触媒担体の破損を予防しつつ、精度良くフィルタ或いは触媒担体の温度を検出することができる。 In the above embodiment, the exhaust purification means is the catalyst carrier 21 of the DOC 19, but is not limited to this, and may be a filter such as a DPF 26 or a NOx storage reduction catalyst or a catalyst carrier. In this case as well, the temperature of the filter or the catalyst carrier can be detected with high accuracy while preventing the filter from being damaged by the DPF 26 as in the above-described embodiment, and the catalyst carrier being prevented from being damaged by a NOx storage reduction catalyst or the like.

また、エンジン１をコモンレール式直列多気筒のディーゼルエンジンとしているが、これに限定されるものではなく、直列多気筒のガソリンエンジンであっても良い。 Although the engine 1 is a common rail type in-line multi-cylinder diesel engine, the present invention is not limited to this and may be an in-line multi-cylinder gasoline engine.

１エンジン（内燃機関）
１３排気パイプ（排気管）
１９ＤＯＣ
２０ケース（排気管）
２１触媒担体（排気浄化手段）
２３樹脂スペーサ（位置決め手段）
２４センサ取付ボス
２５排気温度センサ（状態検出手段）
２６ＤＰＦ 1 engine (internal combustion engine)
13 Exhaust pipe (exhaust pipe)
19 DOC
20 Case (exhaust pipe)
21 Catalyst carrier (exhaust gas purification means)
23 Resin spacer (positioning means)
24 Sensor mounting boss 25 Exhaust temperature sensor (state detection means)
26 DPF

Claims

Exhaust purification means for purifying exhaust gas provided in an exhaust pipe of an internal combustion engine;
A state detecting means which is disposed in the exhaust pipe downstream of the exhaust purification means and detects a state of the exhaust purification means by a detection portion provided at a tip;
A positioning means provided between the exhaust purification means and the state detection means for positioning the state detection means;
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the positioning means is made of a flammable material and has a hole into which a tip of the state detection means is inserted.

2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the state detection unit is fixed to the exhaust pipe in a state in which a tip of the state detection unit is inserted and positioned in the hole of the positioning unit. Exhaust purification equipment.

The exhaust pipe is formed with a claw portion that projects into the exhaust pipe and performs positioning in the circumferential direction of the positioning means relative to the exhaust pipe, and a contact portion that performs positioning in the axial direction of the positioning means,
The positioning means includes a groove portion formed at a position corresponding to the claw portion, and the groove portion fitted to the claw portion of the exhaust pipe is abutted against the abutting portion and disposed in the exhaust pipe. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas purification device is an internal combustion engine.

The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the position of the exhaust gas purification means in the exhaust flow direction is abutted against the positioning means.

5. The positioning means according to claim 1, wherein a portion where the hole is formed protrudes in a downstream direction of the exhaust flow and is thicker than other portions. An exhaust purification device for an internal combustion engine.

The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the positioning means is formed with an exhaust gas flow part for flowing exhaust gas from upstream to downstream.

The state detection means is a temperature sensor that detects the temperature of the exhaust purification means,
The exhaust of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the hole is formed such that a temperature detection unit that detects a temperature of the temperature sensor is located in a main flow of the exhaust flow. Purification equipment.