JP2002021534A - Exhaust emission control device - Google Patents
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばディーゼル
エンジンからの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for purifying exhaust gas from, for example, a diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される排気
ガスには粒状物質（Particulate Matter：ＰＭ）が含ま
れるため、この粒状物質をフィルタ（Diesel engine Pa
rticulate Filter：ＤＰＦ）で捕集して、大気に放出さ
せないようにしている。この粒状物質は、カーボンが主
で、その他にサルフェート（硫黄化合物）、ＳＯＦ分
（燃料、（パティキュレート）、エンジンオイル等の未
燃焼成分）等が含まれるものであり、燃焼させてフィル
タから除去するのが基本的な処理方法である。なお、フ
ィルタとしては、多孔質フィルタのほか、安価でガソリ
ンエンジン用三元触媒で実績が大きいコーディエライト
セラミックス、または、耐熱性が大でフィルタとしての
限界性能が高いＳｉＣセラミックスが主流である。2. Description of the Related Art Since exhaust gas emitted from a diesel engine contains particulate matter (PM), the particulate matter is filtered using a filter (Diesel engine Pa).
rticulate Filter (DPF) to collect and prevent release to the atmosphere. The particulate matter is mainly composed of carbon, and further contains sulfate (sulfur compound), SOF (unburned components such as fuel, (particulate), engine oil, etc.), and is burnt and removed from the filter. That is the basic processing method. As the filter, in addition to the porous filter, cordierite ceramics, which are inexpensive and have a good track record as three-way catalysts for gasoline engines, or SiC ceramics, which have high heat resistance and high performance as a filter, are mainly used.
【０００３】このフィルタに堆積した粒状物質を燃焼さ
せて処理する方法として、各種提案されていて、例えば
ヒータ燃焼式、逆洗再生式等がある。ヒータ燃焼式は、
フィルタに電気ヒータを埋設してＰＭが蓄積されたら、
ヒータに電流を流してＰＭのカーボン分を燃焼させて
（燃焼温度は５５０℃〜６００℃以上）、ＣＯ2にして
大気に放出するものであり、例えば特開平１１−６２５
５１号、特開平１１−６２５５８号等で開示されてい
る。この方式では、エンジン作動中に排気ガスを通過さ
せながらカーボン分を燃焼させるのはできないことか
ら、２つのフィルタと排気ガス切換用バルブを設け、一
方のフィルタの捕集量が一定量になったら切換バルブを
作動させて他方のフィルタに排気ガスを流すとともに一
方のフィルタのヒータに電流を流して粒状物質を燃焼さ
せるフィルタ切換式又は、エンジンが停止している時に
ヒータに電流を流して粒状物質を燃焼させるエンジン停
止時燃焼式を採用する。後者は、フォークリフト等の夜
間は使わない車両等に適用することが可能であり、粒状
物質の燃焼に外部電源に用いることができる。[0003] Various methods have been proposed as a method for combusting and treating the particulate matter deposited on the filter, for example, a heater combustion type, a backwash regeneration type and the like. The heater combustion type is
When PM is accumulated by burying an electric heater in the filter,
An electric current is applied to the heater to burn the carbon content of PM (combustion temperature is 550 ° C. to 600 ° C. or more), and the CO 2 is released to the atmosphere.
No. 51, JP-A-11-62558 and the like. In this method, it is not possible to burn carbon while passing exhaust gas while the engine is operating. Therefore, two filters and an exhaust gas switching valve are provided, and if the trapped amount of one filter becomes a certain amount, A filter switching type in which the switching valve is operated to allow the exhaust gas to flow to the other filter and the current to flow to the heater of one filter to burn the particulate matter, or the particulate matter to flow through the heater when the engine is stopped. The combustion type when the engine is stopped is adopted. The latter can be applied to vehicles and the like that are not used at night, such as forklifts, and can be used as an external power source for burning particulate matter.
【０００４】また、逆洗再生式は、フィルタに粒状物質
が所定量堆積したらフィルタ下流のバルブを閉にし、下
流側より逆に高速気流を流し、粒状物質をフィルタから
除去し、その粒状物質を別の容器内で電気ヒータにより
燃焼させてＣＯ2にして大気に放出するものであり、例
えば特開平１０−７３０１６号、特開平１１−５０２２
号等で開示されている。[0004] In the backwashing regeneration method, when a predetermined amount of particulate matter accumulates on a filter, a valve downstream of the filter is closed, and a high-speed airflow is caused to flow backward from the downstream side to remove the particulate matter from the filter and remove the particulate matter. It is burned by an electric heater in another container and converted into CO 2 and released to the atmosphere. For example, JP-A-10-73016 and JP-A-11-5022
No., etc.
【０００５】その他に、触媒再生式、酸化窒素燃焼式又
は燃料燃焼式等もある。触媒燃焼式は、フィルタに酸化
触媒をコーティングすることにより、フィルタ部分での
カーボン燃焼温度を低くして（５５０℃以下）、排気ガ
スがフィルタを通過する時に粒状物質を燃焼させるもの
であり、酸化触媒として例えばベース金属に貴金属を含
有させるカーボン燃焼用触媒を用いることができる。In addition, there are a catalyst regeneration type, a nitrogen oxide combustion type, a fuel combustion type, and the like. In the catalytic combustion type, the filter is coated with an oxidation catalyst to lower the carbon combustion temperature at the filter (550 ° C. or lower), and burns particulate matter when exhaust gas passes through the filter. As the catalyst, for example, a carbon combustion catalyst in which a base metal contains a noble metal can be used.
【０００６】酸化窒素燃焼式は、フィルタの上流に窒素
酸化触媒を配置し、それにより排気ガス中のＮＯをＮＯ
2に変えて、フィルタ部分で、Ｃ＋ＮＯ2→ＣＯ＋ＮＯ、
ＣＯ→ＣＯ2にし、これによりフィルタ内の粒状物質
（特にカーボン）を燃焼させるものである。この反応は
比較的低温（２５０℃以上）で起こる。[0006] In the nitrogen oxide combustion type, a nitrogen oxidation catalyst is arranged upstream of a filter, whereby NO in exhaust gas is reduced to NO.
2 and C + NO 2 → CO + NO,
CO → CO 2 is used to burn particulate matter (particularly carbon) in the filter. This reaction occurs at relatively low temperatures (> 250 ° C.).
【０００７】燃料燃焼式は、フィルタの上流に酸化触媒
を配置し、フィルタのカーボン燃焼時にエンジンの燃焼
サイクル時以外、すなわちフィルタの粒状物質堆積量が
所定量に達した時に燃料ガス（燃焼添加剤添加）を噴射
し、これにより燃焼していない燃料ガスが排気ガスに混
入し、それが酸化触媒部で燃焼してフィルタ部分の温度
を上げて、フィルタ部分の粒状物質を燃焼させるもので
あり、燃焼温度は４５０℃ぐらいである。[0007] In the fuel combustion type, an oxidation catalyst is disposed upstream of a filter, and a fuel gas (combustion additive) is used when the carbon of the filter is not in the combustion cycle of the engine, that is, when the amount of particulate matter deposited on the filter reaches a predetermined amount. Fuel), whereby unburned fuel gas is mixed into the exhaust gas, which burns in the oxidation catalyst section to raise the temperature of the filter section and burn particulate matter in the filter section, The combustion temperature is around 450 ° C.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒータ
燃焼式では、フィルタが２つ必要で、しかも電気ヒータ
や切換バルブも必要である。また、逆洗再生式では、フ
ィルタが２つ必要で、しかもバルブ、粒状物質回収室、
電気ヒータ等が必要である。このため、これらの方式で
は、システムが複雑でコストアップになってしまう。However, the heater combustion type requires two filters, and also requires an electric heater and a switching valve. In addition, the backwash regeneration type requires two filters, and furthermore, a valve, a particulate matter recovery chamber,
An electric heater or the like is required. For this reason, in these systems, the system is complicated and the cost is increased.
【０００９】また、触媒再生式、酸化窒素燃焼式又は燃
料燃焼式では。フィルタは１つでよく、システムの簡素
化やコストダウンが図れるが、エンジン負荷等エンジン
の作動状態により排気ガス温度が変化するため、エンジ
ン駆動状況（走行状況）等によっては、安定して粒状物
質を燃焼できず、捕集した粒状物質を完全に燃焼しきれ
ない場合が想定される。Further, in the catalyst regeneration type, the nitrogen oxide combustion type or the fuel combustion type. Although only one filter is required, the system can be simplified and the cost can be reduced. However, since the exhaust gas temperature changes depending on the operating state of the engine such as the engine load, the particulate matter can be stably obtained depending on the engine driving state (running state). Can not be burned, and the collected particulate matter cannot be completely burned.
【００１０】本発明は、かかる状況に鑑みてなされたも
のであり、システムが簡素化され、かつ安定した粒状物
質の燃焼が可能な排気ガス浄化装置を提供することを目
的とする。[0010] The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an exhaust gas purifying apparatus whose system is simplified and which can stably burn particulate matter.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するためになされたものであり、排気ガス温度を用
いてフィルタに捕集されたＰＭ（主にカーボン）を燃焼
させるＤＰＦシステムにおいて、排気管の途中（特に、
フィルタの直後）に排気ガス流量制御バルブを設け、こ
れにより、フィルタの堆積したＰＭの量が所定量になっ
て燃焼させるときに、排気ガス流量制御バルブを制御し
て、排気ガス温度を燃焼に必要な温度に維持させようと
するものである。すなわち、排気管を絞ることでエンジ
ンに負荷を与え、排気ガスの温度を上昇させることがで
きるので、フィルタに堆積したパティキュレートを確実
に燃焼させることができ、また、ＤＰＦの温度を積極的
に制御する手段を、電気的加熱等の方法をとらず得るこ
とができるので、ＤＰＦ装置を簡素化でき、システムの
コストダウンを実現でき、発電機の負荷増大に伴う燃料
消費率の悪化を抑制することができる。また、ＤＰＦを
エンジンから離れた位置にセットしても、堆積したカー
ボンを有効に燃焼させることができ、車両取付けの自由
度が上がるとともに、異常燃焼等の影響によるＤＰＦ温
度の異常昇温を抑制することができ、ＤＰＦの損傷を防
ぐことができる。また、低温でカーボンを燃焼させるた
め、より安価なフィルタ材料を採用することができ、コ
ストダウンできる。異なる種類の車両に対しても、ＤＰ
Ｆの温度を一義的に制御することが可能になり、いわゆ
るレトロフィットの際、同一システムで多様な車両に対
応させることが可能になる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is directed to a DPF system for burning PM (mainly carbon) trapped in a filter using exhaust gas temperature. In the exhaust pipe (especially,
An exhaust gas flow control valve is provided (immediately after the filter) so that when the amount of PM deposited on the filter reaches a predetermined amount and combustion is performed, the exhaust gas flow control valve is controlled to reduce the exhaust gas temperature to combustion. It is intended to maintain the required temperature. That is, since the load on the engine can be increased and the temperature of the exhaust gas can be increased by restricting the exhaust pipe, the particulates deposited on the filter can be reliably burned, and the temperature of the DPF can be positively increased. Since the controlling means can be obtained without using a method such as electric heating, the DPF device can be simplified, the cost of the system can be reduced, and the deterioration of the fuel consumption rate due to the increase in the load on the generator can be suppressed. be able to. Even if the DPF is set at a position distant from the engine, the deposited carbon can be burned effectively, increasing the degree of freedom in mounting the vehicle and suppressing the abnormal increase in the temperature of the DPF caused by abnormal combustion. And DPF damage can be prevented. Further, since carbon is burned at a low temperature, a less expensive filter material can be adopted, and the cost can be reduced. DP for different types of vehicles
The temperature of F can be univocally controlled, and in the case of so-called retrofit, the same system can be used for various vehicles.
【００１２】本発明に係る排気ガス浄化装置は、ディー
ゼルエンジンからの排気ガスが流れる排気ガス通路に配
置されて、前記排気ガス中に含まれるパティキュレート
を捕集するフィルタを備えるとともに、触媒と排気ガス
の温度により前記フィルタに捕集されたパティキュレー
トを燃焼させる排気ガス浄化装置において、前記排気ガ
ス通路の前記フィルタより下流側に前記排気ガス通路を
閉塞するためのバタフライ式の開閉弁を配置したことを
特徴とする。An exhaust gas purifying apparatus according to the present invention includes a filter disposed in an exhaust gas passage through which exhaust gas from a diesel engine flows, for collecting particulates contained in the exhaust gas, and a catalyst and an exhaust gas. In an exhaust gas purifying apparatus that burns particulates collected by the filter according to a temperature of gas, a butterfly-type on-off valve for closing the exhaust gas passage is disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage. It is characterized by the following.
【００１３】前記バタフライ式の開閉弁は、前記排気ガ
ス通路の一部を構成するバルブハウジングと、該バルブ
ハウジング内に回動自在に支持される回転軸に固定され
る弁体と、前記回転軸を回動させるアクチュエータを有
し、該アクチュエータの作動により前記弁体を回動させ
て、前記排気ガス通路を開閉する。The butterfly type opening / closing valve includes a valve housing constituting a part of the exhaust gas passage, a valve body fixed to a rotating shaft rotatably supported in the valve housing, and the rotating shaft. The valve body is rotated by the operation of the actuator to open and close the exhaust gas passage.
【００１４】前記アクチュエータは、ハウジングと、該
ハウジング内を移動可能なパワーピストンと、該パワー
ピストンに連結されるとともに、先端部が前記回転軸に
レバーを介して連結される出力軸を有し、低圧または高
圧の流体圧が前記パワーピストンに作用することによ
り、二段階にストロークする。また、前記アクチュエー
タは、前記回転軸を回動させる減速機付電動モータと、
前記回転軸の回動位置を検出する位置センサとを備え
る。The actuator has a housing, a power piston movable in the housing, and an output shaft connected to the power piston and having a tip connected to the rotation shaft via a lever. When a low or high fluid pressure acts on the power piston, the piston moves in two stages. Further, the actuator is an electric motor with a speed reducer for rotating the rotating shaft,
A position sensor for detecting a rotation position of the rotation shaft.
【００１５】本発明に係る排気ガス浄化装置は、ディー
ゼルエンジンからの排気ガスが流れる排気ガス通路に配
置されて、前記排気ガス中に含まれるパティキュレート
を捕集するフィルタを備えるとともに、触媒と排気ガス
の温度により前記フィルタに捕集されたパティキュレー
トを燃焼させる排気ガス浄化装置において、前記排気ガ
ス通路の前記フィルタより下流側に配置されて、前記排
気ガス通路を閉塞するためのバタフライ式の開閉弁と、
前記フィルタを流れる排気ガス温度を検出する温度セン
サと、前記バタフライ式の開閉弁の作動を制御するコン
トローラとを備え、前記フィルタを流れる排気ガスの温
度が所定温度以上に維持されるように前記バタフライ式
の開閉弁の開閉を制御することを特徴とする。An exhaust gas purifying apparatus according to the present invention includes a filter disposed in an exhaust gas passage through which exhaust gas from a diesel engine flows, for collecting particulates contained in the exhaust gas, and a catalyst and an exhaust gas. In an exhaust gas purifying apparatus that burns particulates collected by the filter according to a temperature of gas, a butterfly type opening / closing valve is disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage to close the exhaust gas passage. A valve,
A temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas flowing through the filter; and a controller for controlling the operation of the butterfly type on-off valve, wherein the butterfly is operated such that the temperature of the exhaust gas flowing through the filter is maintained at a predetermined temperature or higher. It is characterized by controlling the opening and closing of an on-off valve.
【００１６】前記排気ガス通路の前記フィルタの上流側
又は前記フィルタの上下流側に排気ガス圧を検出する圧
力センサを設け、検出した排気ガス圧により前記開閉弁
の閉度制御開始時期を制御する。A pressure sensor for detecting an exhaust gas pressure is provided upstream of the filter in the exhaust gas passage or upstream and downstream of the filter, and the start timing of closing control of the on-off valve is controlled by the detected exhaust gas pressure. .
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る排気ガス浄化
装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。本
発明の第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置を図１、
第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置を図２、第３の
実施形態に係る排気ガス浄化装置を図３にそれぞれ示
す。また、第１乃至第３の実施形態に係る排気ガス浄化
装置に用いる流量制御バルブを図４乃至図５および図６
乃至図９にそれぞれ示す。また、本発明に係る排気ガス
浄化装置における流量制御バルブの制御方法として、第
４の実施形態の制御ブロック図を図１０、第５の実施形
態の制御ブロック図を図１１、第６の実施形態の制御ブ
ロック図を図１２にそれぞれ示す。Next, an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an exhaust gas purifying apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an exhaust gas purifying apparatus according to the second embodiment, and FIG. 3 shows an exhaust gas purifying apparatus according to the third embodiment. FIGS. 4 to 5 and 6 show flow rate control valves used in the exhaust gas purifying apparatuses according to the first to third embodiments.
9 to FIG. As a control method of a flow control valve in an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, a control block diagram of a fourth embodiment is shown in FIG. 10, a control block diagram of a fifth embodiment is shown in FIG. 11, and a sixth embodiment. 12 is shown in FIG.
【００１８】図１に示すように、第１の実施形態では、
触媒燃焼式ＤＰＦ１０の下流側に流量制御バルブ１１を
設けたものである。この流量制御バルブ１１の閉度はア
クチュエータ１２で制御される。ＤＰＦ１０のフィルタ
１３には、排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサ
１４を配置し、エンジン１５とＤＰＦ１０とを接続する
排気管１６及びＤＰＦ１０と流量制御バルブ１１とを接
続する排気管１７にそれぞれ、排気ガス圧を検出するフ
ィルタ上流圧力センサ１８及びフィルタ下流圧力センサ
１９を配置している。As shown in FIG. 1, in the first embodiment,
The flow control valve 11 is provided downstream of the catalytic combustion type DPF 10. The degree of closing of the flow control valve 11 is controlled by an actuator 12. An exhaust gas temperature sensor 14 for detecting an exhaust gas temperature is disposed in the filter 13 of the DPF 10, and an exhaust pipe 16 connecting the engine 15 and the DPF 10 and an exhaust pipe 17 connecting the DPF 10 and the flow control valve 11, respectively. A filter upstream pressure sensor 18 and a filter downstream pressure sensor 19 for detecting exhaust gas pressure are arranged.
【００１９】図２に示すように、第２の実施形態では、
窒素酸化触媒式ＤＰＦ２０の下流側に流量制御バルブ２
１を設けたものである。この流量制御バルブ２１の閉度
はアクチュエータ２２で制御される。ＤＰＦ２０の窒素
酸化触媒に後置したフィルタ２３には、排気ガス温度を
検出する排気ガス温度センサ２４を配置し、エンジン２
５とＤＰＦ２０とを接続する排気管２６に、排気ガス圧
を検出するフィルタ上流圧力センサ２８を配置してい
る。なお、ＤＰＦ２０内には、窒素酸化触媒２０ａが設
けられている。As shown in FIG. 2, in the second embodiment,
Flow control valve 2 downstream of nitrogen oxidation catalytic DPF 20
1 is provided. The degree of closing of the flow control valve 21 is controlled by an actuator 22. An exhaust gas temperature sensor 24 for detecting an exhaust gas temperature is disposed on a filter 23 provided after the nitrogen oxidation catalyst of the DPF 20, and an engine 2
A filter upstream pressure sensor 28 for detecting exhaust gas pressure is disposed in an exhaust pipe 26 connecting the DPF 20 and the DPF 20. Note that a nitrogen oxidation catalyst 20a is provided in the DPF 20.
【００２０】図３に示すように、第３の実施形態は、燃
料燃焼式ＤＰＦ３０の下流側に流量制御バルブ３１を設
けたものである。この流量制御バルブ３１の閉度はアク
チュエータ３２で制御される。ＤＰＦ３０の酸化触媒に
後置したフィルタ３３には、排気ガス温度を検出する排
気ガス温度センサ３４を配置し、エンジン３５とＤＰＦ
３０とを接続する排気管３６に、排気ガス圧を検出する
フィルタ上流圧力センサ３８を配置している。なお、Ｄ
ＰＦ３０内には、酸化触媒３０ａが設けられている。な
お、第１の実施形態では触媒燃焼式ＤＰＦ、第２の実施
形態では窒素酸化触媒式ＤＰＦ、第３の実施形態では燃
料燃焼式ＤＰＦについて説明しているが、本発明はこれ
らに限定されず、他の方式のＤＰＦ装置にも適用するこ
とができる。As shown in FIG. 3, in the third embodiment, a flow control valve 31 is provided downstream of a fuel combustion type DPF 30. The degree of closing of the flow control valve 31 is controlled by an actuator 32. An exhaust gas temperature sensor 34 for detecting an exhaust gas temperature is arranged on a filter 33 provided after the oxidation catalyst of the DPF 30, and an engine 35 and a DPF
A filter upstream pressure sensor 38 for detecting an exhaust gas pressure is disposed in an exhaust pipe 36 connecting to the exhaust pipe 30. Note that D
An oxidation catalyst 30a is provided in the PF 30. The first embodiment describes a catalytic combustion type DPF, the second embodiment describes a nitrogen oxidation catalytic type DPF, and the third embodiment describes a fuel combustion type DPF. However, the present invention is not limited to these. The present invention can be applied to other types of DPF devices.
【００２１】次に、第１乃至第３の実施形態における流
量制御バルブについて図４乃至図９を用いて説明する。
流量制御バルブはバタフライ式バルブで、具体的には、
図４乃至図５に示すようなアクチュエータに低圧、高圧
の負圧を供給して二段階制御する二段階制御バルブ、又
は図６乃至図９に示すような無段階制御バルブのいずれ
かを用いることができる。Next, a flow control valve according to the first to third embodiments will be described with reference to FIGS.
The flow control valve is a butterfly valve, specifically,
Either a two-stage control valve for supplying a low-pressure or high-pressure negative pressure to the actuator as shown in FIGS. 4 and 5 to perform two-stage control, or a stepless control valve as shown in FIGS. 6 and 9 Can be.
【００２２】まず、二段階制御バルブの構造について図
４乃至図５を用いて説明する。図４は、二段階制御バル
ブの一例を示す断面図で、図５は、その側面図である。
流量制御バルブ１０１は、図示しないエンジンの排気管
の途中に設けられ、流量制御バルブ１０１の弁軸１０２
に弁体１０３を取付けてあり、アクチュエータ１０４に
対する負圧の給排を図示しない切換弁によって行い、こ
れによりアクチュエータ１０４の出力ロッド１０５を出
入動作させ、出力ロッド１０５の先端に連結したクレビ
ス１０６と、弁軸１０２の外端に取付けたレバー１０７
とを介して弁体１０３を開閉させる。First, the structure of the two-stage control valve will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a sectional view showing an example of a two-stage control valve, and FIG. 5 is a side view thereof.
The flow control valve 101 is provided in the middle of an exhaust pipe (not shown) of the engine.
A switching valve (not shown) for supplying and discharging negative pressure to and from the actuator 104, thereby causing the output rod 105 of the actuator 104 to move in and out, and a clevis 106 connected to the tip of the output rod 105; Lever 107 attached to the outer end of valve shaft 102
The valve body 103 is opened and closed via.
【００２３】流量制御バルブ１０１の弁軸１０２を支持
するバルブハウジング１０８は、両端にフランジ１０９
を有し、各フランジ１０９に開けられた図示しない透孔
に図示しないボルトを挿通して、排気管に締結し取付け
られる。アクチュエータ１０４は、ブラケット１１０を
介して出力ロッド１０５がバルブハウジング１０８の中
心線に対してはほぼ直角をなす方向に配置されている。
また、出力ロッド１０５の先端と弁軸１０２との間に
は、リンク機構１１１が介在し、このリンク機構１１１
を介して出力ロッド１０５の動きが弁軸１０２に伝達さ
れる。The valve housing 108 supporting the valve shaft 102 of the flow control valve 101 has flanges 109 at both ends.
And a bolt (not shown) is inserted through a through-hole (not shown) formed in each flange 109, and is fastened to and attached to the exhaust pipe. The actuator 104 has the output rod 105 disposed via the bracket 110 in a direction substantially perpendicular to the center line of the valve housing 108.
A link mechanism 111 is interposed between the tip of the output rod 105 and the valve shaft 102, and the link mechanism 111
The movement of the output rod 105 is transmitted to the valve shaft 102 via the.
【００２４】リンク機構１１１は、弁軸１０２の先端に
ナット１１３ａにより固定されたレバー１０７と、出力
ロッド１０５の先端に固定されたクレビス１０６と、レ
バー１０７とクレビス１０６を連結するピン１１３ｂで
構成され、非作動時では、レバー１０７側面がブラケッ
ト１１０に固定されたストッパボルト１１９の頭部に当
接して図の開弁位置に保持されている。アクチュエータ
１０４は、ハウジング１２０内に出力ロッド１０５が連
結されたパワーピストン１２１と、そのパワーピストン
１２１に対し相対移動可能なリテーナ１２２を有し、パ
ワーピストン１２１とハウジング１２０との間に第１リ
ターンスプリング１２３が弾装され、パワーピストン１
２１とリテーナ１２２との間に第１リターンスプリング
１２３よりセット荷重の大きい第２リターンスプリング
１２４が弾装されている。The link mechanism 111 includes a lever 107 fixed to a tip of the valve shaft 102 by a nut 113a, a clevis 106 fixed to a tip of the output rod 105, and a pin 113b connecting the lever 107 and the clevis 106. In the non-operating state, the side surface of the lever 107 abuts on the head of the stopper bolt 119 fixed to the bracket 110, and is held at the valve opening position in the figure. The actuator 104 includes a power piston 121 having an output rod 105 connected to a housing 120, and a retainer 122 movable relative to the power piston 121. A first return spring is provided between the power piston 121 and the housing 120. 123 is equipped with a power piston 1
A second return spring 124 having a larger set load than the first return spring 123 is elastically mounted between the first return spring 123 and the retainer 122.
【００２５】次に、この二段階制御バルブの作動につい
て説明する。図示しない切換弁が作動して低圧の負圧が
アクチュエータ１０４に供給されると、パワーピストン
１２１が第１リターンスプリング１２３のばね力に打ち
勝ってストロークし、リテーナ１２２がハウジング１２
０に当接する。しかし、供給された負圧が低圧なので、
第２リターンスプリング１２４を撓めず、この位置を維
持し、流量制御バルブ１０１は半閉状態になる。アクチ
ュエータ１０４に高圧の負圧が供給されると、さらに第
２リターンスプリング１２４を撓め、レバー１０７がブ
ラケット１１０に固定されたストッパボルト１２０の頭
部に当接するまで回動し、流量制御バルブ１０１は全閉
位置となる。Next, the operation of the two-stage control valve will be described. When a low-pressure negative pressure is supplied to the actuator 104 by operating a switching valve (not shown), the power piston 121 strokes by overcoming the spring force of the first return spring 123, and the retainer 122
Contact 0. However, since the supplied negative pressure is low,
This position is maintained without bending the second return spring 124, and the flow control valve 101 is in a semi-closed state. When a high negative pressure is supplied to the actuator 104, the second return spring 124 is further bent, and the lever 107 is rotated until the lever 107 comes into contact with the head of the stopper bolt 120 fixed to the bracket 110. Is in the fully closed position.
【００２６】次に、無段階制御バルブ装置の構造につい
て図６乃至図９を用いて説明する。図６は、無段階制御
バルブの斜視図、図７は、図６の正面図、図８は、減速
機付電動モータの一部を破断した縦断面図、図９は、図
８の一部を破断した底面断面図である。Next, the structure of the stepless control valve device will be described with reference to FIGS. 6 is a perspective view of a stepless control valve, FIG. 7 is a front view of FIG. 6, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a part of an electric motor with a speed reducer, and FIG. 9 is a part of FIG. FIG. 4 is a bottom sectional view in which is broken.
【００２７】図６乃至図９において、流量制御バルブ２
０１は、主として、バタフライ式バルブ２０３とアクチ
ュエータ２２１と連結機構部２３１とから構成される。
前記バルブ２０３は、車両のエンジンの排気ガス通路２
０２の一部を形成するバルブハウジング２０４と、該バ
ルブハウジング２０４のほぼ円形状の内部通路２０４ａ
を開閉する円板状の弁体２０５と、該弁体２０５が固定
されるとともに、図示しないシール部材（例えば、ラビ
リンスシール）を介して、前記バルブハウジング２０４
に回動自在に支持する回転軸２０６とからなる。6 to 9, the flow control valve 2
Reference numeral 01 mainly includes a butterfly valve 203, an actuator 221, and a connection mechanism 231.
The valve 203 is provided in the exhaust gas passage 2 of the vehicle engine.
02, and a substantially circular internal passage 204a of the valve housing 204.
The valve housing 205 is fixed via a disc-shaped valve body 205 for opening and closing the valve housing 205 and a sealing member (for example, a labyrinth seal) not shown.
And a rotating shaft 206 that is rotatably supported on the rotating shaft 206.
【００２８】前記アクチュエータ２２１は、前記回転軸
２０６を回動させるための減速機付電動モータ２２２
と、前記回転軸２０６の回動位置を検出するポテンショ
メータ（角度センサ）２２３と、前記減速機付電動モー
タ２２２を駆動、制御する電子回路を備える、内部（図
８にも示す）に配設されるコントローラ（モータ駆動電
気回路）２２４とからなり、前記連結機構部２３１は、
前記バルブ２０３の前記回転軸２０６と、前記アクチュ
エータ２２１の前記減速機付電動モータ２２２の減速出
力軸２２２ａとの間を連結するバルブシャフトギヤ２３
８及びアクチュエータシャフトギヤ２３９と、そのハウ
ジング２３３とならなる。The actuator 221 includes an electric motor 222 with a reduction gear for rotating the rotation shaft 206.
And a potentiometer (angle sensor) 223 for detecting the rotational position of the rotary shaft 206 and an electronic circuit for driving and controlling the electric motor 222 with a speed reducer. Controller (motor drive electric circuit) 224, and the connecting mechanism 231
A valve shaft gear 23 that connects between the rotation shaft 206 of the valve 203 and a reduction output shaft 222a of the electric motor 222 with a reduction gear of the actuator 221.
8 and the actuator shaft gear 239 and the housing 233 thereof.
【００２９】前記アクチュエータ２２１の前記コントロ
ーラ２２４は、ポテンショメータ２２３からの、前記減
速出力軸２２２ａを介して、前記弁体２０５による前記
バルブ２０３の閉度を示す位置信号と、内部に設定され
る目標値位置信号との差により、前記減速機付電動モー
タ２２２を駆動して、前記バルブ２０３の閉度が前記目
標値設定位置になるように制御する。The controller 224 of the actuator 221 receives a position signal indicating the degree of closing of the valve 203 by the valve body 205 from the potentiometer 223 via the deceleration output shaft 222a, and a target value set therein. Based on the difference from the position signal, the electric motor 222 with a speed reducer is driven to control the degree of closing of the valve 203 to the target value setting position.
【００３０】該流量制御バルブ２０１において、前記減
速機付電動モータ２２２の電動モータ２２２ｂは直流モ
ータであり、その減速機２２２ｃは、その機構がウォー
ムギヤ２２２ｄである。前記減速機２２２ｃの機構がハ
イポイドギヤでもよいことは勿論であり、その場合に
は、特にその非可逆性から、排気ガス圧の変動等による
前記弁体２０５によるバルブ２０３側からの回転力によ
る回動を防止できるという利点がある。In the flow control valve 201, the electric motor 222b of the electric motor 222 with a speed reducer is a DC motor, and the mechanism of the speed reducer 222c is a worm gear 222d. Needless to say, the mechanism of the speed reducer 222c may be a hypoid gear. In this case, in particular, due to its irreversibility, the rotation of the valve body 205 caused by the fluctuation of the exhaust gas pressure or the like by the rotational force from the valve 203 side. There is an advantage that can be prevented.
【００３１】前記バルブ２０３のバルブハウジング２０
４には、複数個のボルト２１２と取付部材２１３を介し
て、連結機構部２３１が取り付けられ、該連結機構部２
３１のハウジング２３３には、複数個のボルト２３４を
介して、アクチュエータ２２１として、一体的に組み立
てられた減速機付電動モータ２２２が、取り付けられて
いる。前記連結機構部２３１のハウジング２３３と該減
速機付電動モータ２２２との間に、熱害対策用の遮熱板
(インシュレータ）２３７及びガスケットを配設しても
良い。ここで、前記連結機構部２３１のハウジング２３
３は、前記バルブ２０３からの熱を放散させるため、ア
ルミニウム系材が使用されている。The valve housing 20 of the valve 203
4 is provided with a connecting mechanism 231 via a plurality of bolts 212 and a mounting member 213.
An electric motor 222 with a speed reducer integrally assembled as an actuator 221 is attached to the housing 233 of the 31 via a plurality of bolts 234. A heat shield plate for preventing heat damage is provided between the housing 233 of the connection mechanism 231 and the electric motor 222 with a speed reducer.
(Insulator) 237 and a gasket may be provided. Here, the housing 23 of the coupling mechanism 231
3 uses an aluminum-based material to dissipate heat from the bulb 203.
【００３２】前記減速機２２２ｃの減速出力軸２２２ａ
の一方の端部は、前記バルブ２０３の回転軸２０６と、
前記連結機構部２３１のバルブシャフトギヤ２３８及び
アクチュエータシャフトギヤ２３９を介して連結される
とともに、前記減速機２２２ｃの減速出力軸２２２ａの
他方の端部には、前記バルブ２０３の回転軸２０６の回
動位置を検出する前記ポテンショメータ２２３が配設さ
れている。減速出力軸２２２ａの前記一方の先端部に
は、ブッシュ２４０が被着されている。The speed reduction output shaft 222a of the speed reducer 222c
One end of the rotation shaft 206 of the valve 203,
The rotation shaft 206 of the valve 203 is connected to the other end of the reduction output shaft 222a of the reduction gear 222c while being connected via the valve shaft gear 238 and the actuator shaft gear 239 of the connection mechanism 231. The potentiometer 223 for detecting a position is provided. A bush 240 is attached to the one end of the deceleration output shaft 222a.
【００３３】また、前記バルブ２０３の前記回転軸２０
６の、前記バルブシャフトギヤ２３８側の軸部分２０６
ｂには、該軸部分２０６ｂと前記連結機構部２３１のハ
ウジング２３３との間に、トーションスプリング２３５
が配設されており、該回転軸２０６を、常時、非作動位
置方向に付勢するようにし、前記バルブ２０３の非作動
時、開弁するようにしている。The rotary shaft 20 of the valve 203
6, the shaft portion 206 on the valve shaft gear 238 side
b, a torsion spring 235 is provided between the shaft portion 206b and the housing 233 of the coupling mechanism portion 231.
The rotary shaft 206 is always urged toward the non-operation position, and is opened when the valve 203 is not operated.
【００３４】さらに、前記回転軸２０６の、前記バルブ
シャフトギヤ２３８側の軸部分２０６ｂに、レバー２１
８を固定するとともに、前記ハウジング２３３側に図示
しない当接部を形成して、前記バルブ２０３が、非作動
(全開)位置で、前記回転軸２０６に固定された前記レバ
ー２１８が、前記ハウジング２３３の当接部に当接する
ようにしている。同時に、前記バルブ２０３の作動(全
閉)位置で、前記レバー２１８が、前記ハウジング２３
３に設けられたストッパーボルト２３６の頭部２３６ａ
に当接するようになっている。Further, a lever 21 is attached to a shaft portion 206b of the rotary shaft 206 on the valve shaft gear 238 side.
8 and a contact portion (not shown) is formed on the housing 233 side so that the valve 203 is not operated.
At the (fully open) position, the lever 218 fixed to the rotating shaft 206 is configured to abut on the abutting portion of the housing 233. At the same time, when the valve 203 is in the operating (fully closed) position, the lever 218 is
3, the head 236a of the stopper bolt 236 provided on
To come into contact with.
【００３５】ここで、前記電動モータ２２２ｂは、高温
に弱いので、できるだけ前記排気ガス通路２０２から遠
くに離間するとともに、前記排気ガス通路２０２からの
高熱を防止する必要がある。このため、前記連結機構部
２３１のハウジング２３３により、前記電動モータ２２
２ｂを前記排気ガス通路２０２よりできるだけ遠ざける
ようにしているが、前記連結機構部２３１のハウジング
２３３と前記アクチュエータ２２１の電動モータ２２２
ｂとの間に前記遮熱板(インシュレータ）２３７及びガ
スケットを配設しても良い。Here, since the electric motor 222b is susceptible to high temperatures, it is necessary to be as far away from the exhaust gas passage 202 as possible and to prevent high heat from the exhaust gas passage 202. Therefore, the electric motor 22 is connected to the housing 233 of the connecting mechanism 231.
2b is located as far as possible from the exhaust gas passage 202. However, the housing 233 of the coupling mechanism 231 and the electric motor 222 of the actuator 221 are arranged.
The heat shield plate (insulator) 237 and the gasket may be disposed between the heat shield plate and the heat shield plate (b).
【００３６】次に、流量制御バルブの制御方法について
図１０乃至図１２を用いて説明する。図１０は、本発明
の排気ガス浄化装置の第４の実施形態を示す制御ブロッ
ク図、図１１は、本発明の排気ガス浄化装置の第５の実
施形態を示す制御ブロック図、図１２は、本発明の排気
ガス浄化装置の第６の実施形態を示す制御ブロック図で
ある。第４乃至第６の各実施形態におけるコントローラ
は、フィルタにＰＭが所定量以上堆積されたのを検出し
たら、流量制御バルブの制御を開始し、フィルタの温度
（排気ガス温度）が所定温度以上に維持されるようにバ
ルブの閉度を制御するものである。ＤＰＦ（フィルタ）
にＰＭが所定量堆積したのをコントローラが検出したと
きに制御開始とする。すなわち、ＰＭが堆積すると、フ
ィルタが目詰まりしてフィルタ上流側の排気ガス圧が通
常より上昇してフィルタの上下流側での排気ガス圧の差
圧が大きくなるので、それを検出して制御開始としてい
る。車両の走行状態に応じて制御バルブの閉度制御を変
えるべく、例えば停車アイドリング状態、低速走行状態
又は高速走行状態のいずれかにあるかを検出し、バルブ
の閉度をフィルタ内の排気ガス温度に応じて制御する。
制御の終了は、フィルタに堆積されたＰＭの燃焼が完了
したときであり、場合により制御の中止、停止も行われ
得る。Next, a method of controlling the flow control valve will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a control block diagram showing a fourth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention, FIG. 11 is a control block diagram showing a fifth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention, and FIG. FIG. 14 is a control block diagram illustrating a sixth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention. When the controller in each of the fourth to sixth embodiments detects that the PM has been deposited on the filter in a predetermined amount or more, the controller starts controlling the flow control valve, and the temperature of the filter (exhaust gas temperature) becomes higher than the predetermined temperature. It controls the degree of closing of the valve so that it is maintained. DPF (filter)
The control is started when the controller detects that a predetermined amount of PM has accumulated in the above. That is, when PM accumulates, the filter is clogged, and the exhaust gas pressure on the upstream side of the filter rises more than usual, and the differential pressure of the exhaust gas pressure on the upstream and downstream sides of the filter increases. I'm starting. In order to change the control of the closing degree of the control valve according to the running state of the vehicle, for example, detecting whether the vehicle is in a stopped idling state, a low-speed running state or a high-speed running state, and closing the valve, the exhaust gas temperature in the filter Control according to.
The end of the control is when the combustion of the PM deposited on the filter is completed, and the control may be stopped or stopped in some cases.
【００３７】まず、第４の実施形態における構成につい
て図１０を用いて説明する。同図に示すように、コント
ローラ４０１は、車両走行状態検出回路４０２、バルブ
閉度制御開始検出回路４０３及びバルブ閉度制御回路４
０４を有している。このようなコントローラ４０１に
は、フィルタ上流圧力センサ４１１、フィルタ下流圧力
センサ４１２、アクセルスイッチ４１３、アクセル開度
（アクセルペダル踏込み角度）センサ４１４、排気ブレ
ーキスイッチ４１５及び排気ガス温度センサ４１６の各
信号が入力され、また、コントローラ４０１からは、制
御バルブアクチュエータ４２１に信号が出力される。詳
述すると、フィルタ上流圧力センサ４１１は、バルブ閉
度制御開始検出回路４０３とバルブ閉度制御回路４０４
に信号をそれぞれ出力し、フィルタ下流圧力センサ４１
２は、バルブ閉度制御開始検出回路４０３に信号を出力
する。アクセルスイッチ４１３は、車両走行状態検出回
路４０２に信号を出力し、アクセル開度センサ４１４
は、車両走行状態検出回路４０２とバルブ閉度制御回路
４０４に信号をそれぞれ出力する。排気ブレーキスイッ
チ４１５及び排気ガス温度センサ４１６はそれぞれ、バ
ルブ閉度制御回路４０４に信号を出力する。コントロー
ラ４０１内においては、車両走行状態検出回路４０２
は、バルブ開度制御開始検出回路４０３とバルブ閉度制
御回路４０４に信号をそれぞれ出力し、バルブ閉度制御
開始検出回路４０３は、バルブ閉度制御回路４０４に信
号を出力する。バルブ閉度制御回路４０４は、制御バル
ブアクチュエータ４２１に信号を出力する。First, the configuration of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the controller 401 includes a vehicle running state detecting circuit 402, a valve closing control start detecting circuit 403, and a valve closing control circuit 4
04. Such a controller 401 receives signals from a filter upstream pressure sensor 411, a filter downstream pressure sensor 412, an accelerator switch 413, an accelerator opening (accelerator pedal depression angle) sensor 414, an exhaust brake switch 415, and an exhaust gas temperature sensor 416. The controller 401 outputs a signal to the control valve actuator 421. More specifically, the filter upstream pressure sensor 411 includes a valve closing control start detection circuit 403 and a valve closing control circuit 404.
And outputs a signal to the filter downstream pressure sensor 41.
2 outputs a signal to the valve closing control start detection circuit 403. An accelerator switch 413 outputs a signal to the vehicle running state detection circuit 402 and an accelerator opening sensor 414
Outputs signals to the vehicle running state detection circuit 402 and the valve closing degree control circuit 404, respectively. The exhaust brake switch 415 and the exhaust gas temperature sensor 416 each output a signal to the valve closing control circuit 404. In the controller 401, a vehicle running state detection circuit 402
Outputs a signal to the valve opening control start detecting circuit 403 and the valve closing control circuit 404, respectively, and the valve closing control start detecting circuit 403 outputs a signal to the valve closing control circuit 404. The valve closing degree control circuit 404 outputs a signal to the control valve actuator 421.
【００３８】次に、本実施形態におけるコントローラ４
０１の動作について説明する。車両走行状態検出回路４
０２は、アクセルスイッチ４１３及びアクセル開度セン
サ４１４からの各出力信号により、アクセルが踏み込ま
れていない時は停車アイドルと判定し、アクセル開度が
所定値以下の時は低速走行と判定し、アクセル開度が所
定値以上の時は高速走行時と判定して、それをバルブ閉
度制御開始検出回路４０３とバルブ閉度制御回路４０４
に信号出力する。バルブ閉度制御開始検出回路４０３
は、フィルタ上流圧力センサ４１１及びフィルタ下流圧
力センサ４１２からの各出力信号により、フィルタ上下
流の排気ガス圧の差圧を求めるとともに、車両走行状態
検出回路４０２からの出力信号による走行状態に応じて
第１所定圧を選択した後に、前記差圧と前記第１所定圧
とを比較し、その結果前記差圧が前記第１所定圧より大
きいときに制御開始と判断し、それをバルブ閉度制御回
路４０４に信号出力する。Next, the controller 4 in the present embodiment
01 will be described. Vehicle running state detection circuit 4
02, based on the output signals from the accelerator switch 413 and the accelerator opening sensor 414, when the accelerator is not depressed, it is determined that the vehicle is idling, and when the accelerator opening is less than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling at low speed. When the opening degree is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling at high speed, and this is determined as a valve closing control start detection circuit 403 and a valve closing control circuit 404.
Output the signal. Valve closing control start detection circuit 403
Calculates the differential pressure between the exhaust gas pressures upstream and downstream of the filter based on the output signals from the filter upstream pressure sensor 411 and the filter downstream pressure sensor 412, and responds to the running state based on the output signal from the vehicle running state detection circuit 402. After selecting the first predetermined pressure, the differential pressure is compared with the first predetermined pressure. As a result, when the differential pressure is larger than the first predetermined pressure, it is determined that the control is started, and the control is determined to be the valve closing degree control. A signal is output to the circuit 404.
【００３９】バルブ閉度制御回路４０４は、バルブ閉度
制御開始検出回路４０３からの出力信号によりバルブ閉
度制御が開始され、排気ガス温度センサ４１６からの出
力信号によりフィルタ内の排気ガス温度Ｔを検出すると
ともに、車両走行状態検出回路４０２からの出力信号に
より走行状態を検出し、これら排気ガス温度Ｔと走行状
態に応じて以下のように制御バルブの閉度を二段階に制
御する。The valve closing control circuit 404 starts the valve closing control in response to the output signal from the valve closing control start detecting circuit 403, and detects the exhaust gas temperature T in the filter in accordance with the output signal from the exhaust gas temperature sensor 416. In addition to the detection, the driving state is detected based on the output signal from the vehicle driving state detection circuit 402, and the control valve closing degree is controlled in two stages as described below according to the exhaust gas temperature T and the driving state.
【００４０】停車アイドリング時では、排気ガス温度Ｔ
が第１温度より低ければ概略全閉位置に近い位置である
バルブ２段閉位置とし、第１温度と第２温度の間であれ
ば概略半閉位置であるバルブ半１段閉位置とし、第２温
度より高ければバルブ全開で制御バルブ非作動とする。
低速走行時では、排気ガス温度Ｔが第３温度より低けれ
ば半閉位置であるバルブ２段閉位置とし、第３温度より
高ければバルブ全開で制御バルブ非作動とする。高速走
行時では、排気ガス温度Ｔにかかわらず、バルブ制御非
作動として、バルブ制御を行わない。なお、以上の二段
階制御は、二段階制御バルブはもちろん、無段階制御バ
ルブ（モータ駆動型バルブ）でも行うことができる。そ
の場合には、上記１段閉位置、２段閉位置の角度センサ
（図７又は図９におけるポテンショメータ２２３参照）
の位置信号をコントローラ４０１に記憶しておき、その
位置になるようにモータ（図６乃至図９における減速機
付電動モータ２２２参照）を駆動制御する。When the vehicle is idling, the exhaust gas temperature T
Is lower than the first temperature, the valve is a two-stage closed position, which is a position close to the fully closed position, and if the temperature is between the first temperature and the second temperature, the valve is a semi-closed, one-stage closed position. If the temperature is higher than 2, the valve is fully opened and the control valve is deactivated.
During low-speed running, if the exhaust gas temperature T is lower than the third temperature, the valve is set to the two-stage closed position, which is a half-closed position, and if it is higher than the third temperature, the valve is fully opened and the control valve is deactivated. During high-speed running, regardless of the exhaust gas temperature T, valve control is deactivated and valve control is not performed. The above two-stage control can be performed not only with a two-stage control valve but also with a stepless control valve (motor-driven valve). In that case, the angle sensor at the first-stage closed position and the second-stage closed position (see the potentiometer 223 in FIG. 7 or FIG. 9)
Is stored in the controller 401, and the motor (see the electric motor with reduction gear 222 in FIGS. 6 to 9) is drive-controlled so that the position signal is obtained.
【００４１】バルブ閉度制御開始検出回路４０３におい
て、フィルタ上下流の排気ガス圧の差圧が走行状態に応
じて予め定められた第２所定圧より小さくなったときに
は制御終了と判断して信号出力し、それをバルブ閉度制
御回路４０４に信号出力する。この信号を受けたバルブ
閉度制御回路４０４はバルブ閉度制御を終了する。ま
た、バルブ閉度制御回路４０４が、排気ブレーキスイッ
チ４１５から排気ブレーキ作動の出力信号があったと
き、アクセル開度センサ４１４からアクセル開度が所定
値以上になった（運転者の加速要望に対応）との出力信
号があったとき、または、フィルタ上流圧力センサ４１
１から排気ガス圧が所定値以上になった（エンスト回
避）との出力信号があったときには、バルブ閉度制御を
中止、停止する。In the valve closing control start detection circuit 403, when the differential pressure between the exhaust gas pressures upstream and downstream of the filter becomes smaller than a second predetermined pressure determined in advance according to the running state, it is determined that the control is over and a signal is output. Then, it outputs a signal to the valve closing degree control circuit 404. Upon receiving this signal, the valve closing control circuit 404 ends the valve closing control. Further, when the valve closing control circuit 404 receives an output signal of the exhaust brake operation from the exhaust brake switch 415, the accelerator opening sensor 414 determines that the accelerator opening has exceeded a predetermined value (corresponding to the driver's request for acceleration). ), Or when there is a filter upstream pressure sensor 41
When there is an output signal indicating that the exhaust gas pressure has become equal to or higher than the predetermined value (stall avoidance) from 1, the valve closing control is stopped and stopped.
【００４２】次に、第５の実施形態における構成につい
て図１１を用いて説明する。この実施形態は、無段階制
御バルブ装置を用いた場合であり、同図に示すように、
コントローラ５０１は、車両走行状態検出回路５０２、
バルブ閉度制御開始検出回路５０３及びバルブ閉度制御
回路５０４を有している。このようなコントローラ５０
１には、フィルタ上流圧力センサ５１１、アクセルスイ
ッチ５１３、アクセル開度センサ５１４、排気ブレーキ
スイッチ５１５、排気ガス温度センサ５１６、エンジン
回転数検出センサ５１７及び角度センサ５１８の各信号
が出力され、また、コントローラ５０１からは、制御バ
ルブモータ５２１に信号が入力される。詳述すると、フ
ィルタ上流圧力センサ５１１は、バルブ閉度制御開始検
出回路５０３とバルブ閉度制御回路５０４に信号をそれ
ぞれ出力し、アクセルスイッチ５１３は車両走行状態検
出回路４０２に信号を出力し、アクセル開度センサ５１
４は、車両走行状態検出回路５０２とバルブ閉度制御回
路５０４に信号をそれぞれ出力する。排気ブレーキスイ
ッチ５１５、排気ガス温度センサ５１６、エンジン回転
数検出センサ５１７及び、流量制御バルブの開度を検出
する角度センサ５１８（図７又は図９におけるポテンシ
ョメータ２２３参照）はそれぞれ、バルブ閉度制御回路
５０４に信号を出力する。コントローラ５０１内におい
ては、車両走行状態検出回路５０２は、バルブ開度制御
開始検出回路５０３とバルブ閉度制御回路５０４に信号
をそれぞれ出力し、バルブ閉度制御開始検出回路５０３
は、バルブ閉度制御回路５０４に信号を出力する。バル
ブ閉度制御回路５０４は、制御バルブモータ５２１に信
号を出力する。Next, the configuration of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is a case where a stepless control valve device is used, and as shown in FIG.
The controller 501 includes a vehicle running state detection circuit 502,
A valve closing control start detection circuit 503 and a valve closing control circuit 504 are provided. Such a controller 50
1, the signals of a filter upstream pressure sensor 511, an accelerator switch 513, an accelerator opening sensor 514, an exhaust brake switch 515, an exhaust gas temperature sensor 516, an engine speed detection sensor 517, and an angle sensor 518 are output. A signal is input from the controller 501 to the control valve motor 521. More specifically, the filter upstream pressure sensor 511 outputs a signal to the valve closing control start detection circuit 503 and the valve closing control circuit 504, respectively, and the accelerator switch 513 outputs a signal to the vehicle running state detection circuit 402. Opening sensor 51
4 outputs signals to the vehicle running state detection circuit 502 and the valve closing degree control circuit 504, respectively. The exhaust brake switch 515, the exhaust gas temperature sensor 516, the engine speed detection sensor 517, and the angle sensor 518 (see the potentiometer 223 in FIG. 7 or 9) for detecting the opening of the flow control valve are each a valve closing control circuit. A signal is output to 504. In the controller 501, the vehicle running state detection circuit 502 outputs signals to the valve opening control start detection circuit 503 and the valve closing control circuit 504, respectively.
Outputs a signal to the valve closing degree control circuit 504. The valve closing control circuit 504 outputs a signal to the control valve motor 521.
【００４３】次に、本実施形態におけるコントローラ５
０１の動作について説明する。車両走行状態検出回路５
０２は、アクセルスイッチ５１３及びアクセル開度セン
サ５１４からの各出力信号により、アクセルが踏み込ま
れていない時は停車アイドルと判定し、アクセル開度が
所定値以下の時は低速走行と判定し、アクセル開度が所
定値以上の時は高速走行時と判定して、それをバルブ閉
度制御開始検出回路５０３とバルブ閉度制御回路５０４
に信号出力する。バルブ閉度制御開始検出回路５０３
は、フィルタ上流圧力センサ５１１からの出力信号によ
りフィルタ上流側の排気ガス圧を検出するとともに、車
両走行状態検出回路５０２からの出力信号による走行状
態に応じて第１所定圧（停車時＜低速走行時＜高速走行
時）を選択した後に、前記排気ガス圧と前記第１所定圧
とを比較し、その結果前記排気ガス圧が前記第１所定圧
より大きいときに制御開始と判断し、それをバルブ閉度
制御回路５０４に信号出力する。Next, the controller 5 in the present embodiment
01 will be described. Vehicle running state detection circuit 5
02, based on the output signals from the accelerator switch 513 and the accelerator opening sensor 514, when the accelerator is not depressed, it is determined that the vehicle is idling, and when the accelerator opening is less than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling at low speed. When the opening degree is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling at high speed, and this is determined as a valve closing control start detection circuit 503 and a valve closing control circuit 504.
Output the signal. Valve closing control start detection circuit 503
Detects an exhaust gas pressure on the upstream side of the filter based on an output signal from the filter upstream pressure sensor 511, and detects a first predetermined pressure (stopped state <low speed traveling state) according to a traveling state based on an output signal from the vehicle traveling state detection circuit 502. After selecting (time <high-speed running), the exhaust gas pressure is compared with the first predetermined pressure. As a result, when the exhaust gas pressure is higher than the first predetermined pressure, it is determined that the control is to be started. A signal is output to the valve closing degree control circuit 504.
【００４４】バルブ閉度制御回路５０４は、バルブ閉度
制御開始検出回路５０３からの出力信号によりバルブ閉
度制御が開始され、予めコントローラ５０１に記憶され
たフィルタ内排気ガス目標温度（制御目標値）と排気ガ
ス温度センサ５１６からの出力信号による現在の排気ガ
ス温度との差を求め、その差に応じて制御バルブの閉度
を制御し、前記差が大きいときはバルブ閉度を大きく、
前記差が小さいときはバルブ閉度を小さくなるように制
御バルブモータ５２１に信号出力する。また、車両走行
状態検出回路５０２からの出力信号により、走行状態に
応じて最大閉度を規制し、例えば停車アイドリング時で
は全開までとし、低速走行時では半閉までとする。この
最大閉度の規制は上記以外のものでも良く、さらに場合
によりこのような規制を省略することもできる。The valve closing degree control circuit 504 starts the valve closing degree control in response to an output signal from the valve closing degree control start detecting circuit 503, and the target exhaust gas temperature in the filter (control target value) stored in the controller 501 in advance. And the difference between the current exhaust gas temperature based on the output signal from the exhaust gas temperature sensor 516 and the control valve closing degree is controlled in accordance with the difference. When the difference is large, the valve closing degree is increased.
When the difference is small, a signal is output to the control valve motor 521 so as to reduce the valve closing degree. In addition, the maximum closing degree is regulated in accordance with the traveling state by an output signal from the vehicle traveling state detection circuit 502. For example, the maximum closing degree is limited to a fully open state when the vehicle is stopped and to a half closed state when the vehicle is traveling at a low speed. The regulation of the maximum degree of closing may be other than the above, and such regulation may be omitted in some cases.
【００４５】この制御内容の他に、フィルタ上流圧力セ
ンサ５１１、エンジン回転数検出センサ５１７又はアク
セル開度センサ５１４からの出力信号に応じてバルブ閉
度を制御することも可能である。すなわち、排気ガス圧
が高いときにはバルブ閉度を小さくし、第３所定圧以上
のときにはエンストを防止すべく制御バルブを全開にす
る。エンジン回転数が大きいとき（車両速度が速いと
き）にはバルブ閉度を小さくする。アクセル開度が大き
いときにはバルブ閉度を小さくし、所定値以上のときに
は運転者の加速要望に対応すべく制御バルブを全開にす
る。In addition to the control contents, the valve closing degree can be controlled in accordance with an output signal from the filter upstream pressure sensor 511, the engine speed detecting sensor 517, or the accelerator opening sensor 514. That is, when the exhaust gas pressure is high, the valve closing degree is reduced, and when the exhaust gas pressure is equal to or higher than the third predetermined pressure, the control valve is fully opened to prevent engine stall. When the engine speed is high (when the vehicle speed is high), the valve closing degree is reduced. When the accelerator opening is large, the valve closing degree is reduced, and when the accelerator opening is equal to or more than a predetermined value, the control valve is fully opened to meet the driver's acceleration demand.
【００４６】バルブ閉度制御開始検出回路５０３におい
て、フィルタ上流の排気ガス圧が走行状態に応じて予め
定められた第２の所定圧より小さくなったときには制御
終了と判断して信号出力し、それをバルブ閉度制御回路
５０４に信号出力する。この信号を受けたバルブ閉度制
御回路５０４はバルブ閉度制御を終了する。また、バル
ブ閉度制御回路５０４が、排気ブレーキスイッチ５１５
から排気ブレーキ作動の出力信号があったとき、アクセ
ル開度センサ５１４からアクセル開度が所定値以上にな
った（運転者の加速要望に対応）との出力信号があった
とき、または、フィルタ上流圧力センサ５１１から排気
ガス圧が所定値以上になった（エンスト回避）との出力
信号があったときには、バルブ閉度制御を中止、停止す
る。In the valve closing control start detection circuit 503, when the exhaust gas pressure upstream of the filter becomes lower than a second predetermined pressure predetermined according to the running state, it is determined that the control is over and a signal is output. Is output to the valve closing control circuit 504 as a signal. Upon receiving this signal, the valve closing control circuit 504 ends the valve closing control. Further, the valve closing control circuit 504 controls the exhaust brake switch 515
, An output signal indicating that the accelerator opening has exceeded a predetermined value (corresponding to the driver's acceleration request) from the accelerator opening sensor 514, or upstream of the filter. When there is an output signal from the pressure sensor 511 indicating that the exhaust gas pressure has become equal to or higher than the predetermined value (stall avoidance), the valve closing control is stopped and stopped.
【００４７】次に、第６の実施形態における構成につい
て図１２を用いて説明する。同図に示すように、コント
ローラ６０１は、車両走行状態検出回路６０２、バルブ
閉度制御開始検出回路６０３及びバルブ閉度制御回路６
０４を有している。このようなコントローラ６０１に
は、エンジン駆動検出センサ６１９、アクセルスイッチ
６１３、アクセル開度センサ６１４、排気ブレーキスイ
ッチ６１５及び排気ガス温度センサ６１６の各信号が入
力され、また、コントローラ５０１からは、制御バルブ
アクチュエータ６２１に信号が出力される。詳述する
と、エンジン駆動検出センサ６１９はバルブ閉度制御開
始検出回路６０３に信号を出力し、アクセルスイッチ６
１３は車両走行状態検出回路６０２に信号を出力し、ア
クセル開度センサ６１４は、車両走行状態検出回路６０
２とバルブ閉度制御回路６０４に信号をそれぞれ出力す
る。排気ブレーキスイッチ６１５及び排気ガス温度セン
サ６１６はそれぞれ、バルブ閉度制御回路６０４に信号
を出力する。コントローラ６０１内においては、車両走
行状態検出回路６０２はバルブ閉度制御回路６０４に信
号を出力し、バルブ閉度制御開始検出回路６０３はバル
ブ閉度制御回路６０４に信号を出力し、バルブ閉度制御
回路６０４は、バルブ閉度制御開始検出回路６０３と制
御バルブアクチュエータ６２１に信号を出力する。Next, the configuration of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the controller 601 includes a vehicle running state detection circuit 602, a valve closing control start detection circuit 603, and a valve closing control circuit 6.
04. Signals of an engine drive detection sensor 619, an accelerator switch 613, an accelerator opening sensor 614, an exhaust brake switch 615, and an exhaust gas temperature sensor 616 are input to such a controller 601, and a control valve is provided from the controller 501. A signal is output to the actuator 621. More specifically, the engine drive detection sensor 619 outputs a signal to the valve closing control start detection circuit 603, and the accelerator switch 6
13 outputs a signal to the vehicle running state detecting circuit 602, and the accelerator opening sensor 614 outputs the signal to the vehicle running state detecting circuit 602.
2 and a signal to the valve closing degree control circuit 604, respectively. The exhaust brake switch 615 and the exhaust gas temperature sensor 616 each output a signal to the valve closing control circuit 604. In the controller 601, the vehicle running state detecting circuit 602 outputs a signal to the valve closing control circuit 604, and the valve closing control start detecting circuit 603 outputs a signal to the valve closing control circuit 604 to control the valve closing degree. The circuit 604 outputs a signal to the valve closing control start detection circuit 603 and the control valve actuator 621.
【００４８】次に、本実施形態におけるコントローラ６
０１の動作について説明する。車両走行状態検出回路６
０２は、アクセルスイッチ６１３及びアクセル開度セン
サ６１４からの各出力信号により、アクセルが踏み込ま
れていない時は停車アイドルと判定し、アクセル開度が
所定値以下の時は低速走行と判定し、アクセル開度が所
定値以上の時は高速走行時と判定して、それをバルブ閉
度制御開始検出回路６０３とバルブ閉度制御回路６０４
に信号出力する。バルブ閉度制御開始検出回路６０３
は、エンジン駆動検出センサ６１９からの出力信号によ
りエンジンの駆動を検出すると、同回路内のタイマ（図
示省略）で前回のフィルタＰＭ燃焼制御終了からのエン
ジン駆動時間の累計を計測し、該累計時間が所定時間に
達すると、ＤＰＦにＰＭがある程度堆積したと推定して
制御開始と判断し、それをバルブ閉度制御回路６０４に
信号出力する。Next, the controller 6 in the present embodiment
01 will be described. Vehicle running state detection circuit 6
02 indicates that the vehicle is idling when the accelerator is not depressed and that the vehicle is traveling at low speed when the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value, based on the output signals from the accelerator switch 613 and the accelerator opening sensor 614. When the opening is equal to or more than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling at a high speed, and this is determined as a valve closing control start detection circuit 603 and a valve closing control circuit 604.
Output the signal. Valve closing control start detection circuit 603
When the engine drive is detected based on an output signal from the engine drive detection sensor 619, a timer (not shown) in the same circuit measures the cumulative total of the engine drive time from the end of the previous filter PM combustion control. Reaches a predetermined time, it is estimated that PM has accumulated to some extent in the DPF, and it is determined that control has started, and a signal is output to the valve closing degree control circuit 604.
【００４９】バルブ閉度制御回路６０４は、バルブ閉度
制御開始検出回路６０３からの出力信号によりバルブ閉
度制御が開始され、排気ガス温度センサ６１６からの出
力信号によりフィルタ内の排気ガス温度Ｔを検出すると
ともに、車両走行状態検出回路６０２からの出力信号に
より走行状態を検出し、これら排気ガス温度Ｔと走行状
態に応じて、第４の実施形態における制御バルブの開度
の二段階制御と同様に行う。The valve closing control circuit 604 starts valve closing control in response to an output signal from the valve closing control start detecting circuit 603, and detects the exhaust gas temperature T in the filter according to the output signal from the exhaust gas temperature sensor 616. In addition to the detection, the driving state is detected based on the output signal from the vehicle driving state detection circuit 602, and in accordance with the exhaust gas temperature T and the driving state, similar to the two-step control of the control valve opening in the fourth embodiment. To do.
【００５０】バルブ閉度制御開始検出回路６０３におい
て、バルブ閉度制御開始検出回路６０３で計測している
制御開始からの経過時間が所定時間を経過したときには
制御終了と判断して信号出力し、それをバルブ閉度制御
回路６０４に信号出力する。この信号を受けたバルブ閉
度制御回路６０４はバルブ閉度制御を終了するととも
に、バルブ閉度制御開始検出回路６０３にフィルタＰＭ
燃料制御終了を信号出力する。また、バルブ閉度制御回
路６０４が、排気ブレーキスイッチ６１５から排気ブレ
ーキ作動の出力信号があったとき、または、アクセル開
度センサ６１４からアクセル開度が所定値以上になった
（運転者の加速要望に対応）との出力信号があったとき
には、バルブ閉度制御を中止、停止する。In the valve closing control start detecting circuit 603, when the elapsed time from the start of the control measured by the valve closing control start detecting circuit 603 exceeds a predetermined time, it is determined that the control is over and a signal is output. To the valve closing control circuit 604. Upon receiving this signal, the valve closing control circuit 604 terminates the valve closing control and outputs the filter PM to the valve closing control start detection circuit 603.
Outputs a signal indicating the end of fuel control. When the valve closing control circuit 604 receives an output signal of the operation of the exhaust brake from the exhaust brake switch 615, or when the accelerator opening becomes greater than or equal to a predetermined value from the accelerator opening sensor 614 (the driver requests acceleration). ), The valve closing control is stopped and stopped.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明に係る排気ガス浄化装置は、エン
ジンからの排気ガスが流れる排気ガス通路に配置され
て、前記排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集
するフィルタを備えるとともに、触媒と排気ガスの温度
により前記フィルタに捕集されたパティキュレートを燃
焼させる排気ガス浄化装置において、前記排気ガス通路
の前記フィルタより下流側に前記排気ガス通路を閉塞す
るためのバタフライ式の開閉弁を配置したことを特徴と
するので、フィルタに堆積したパティキュレートを燃焼
させるときに、開閉弁で排気管を絞って排気ガス温度を
上昇させることができるので、パティキュレートを確実
に燃焼させることができ、システムを簡素化することが
できるとともに、安定して粒状物質を燃焼させることが
できる。The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention has a filter disposed in an exhaust gas passage through which exhaust gas from an engine flows, for collecting particulates contained in the exhaust gas, and a catalyst and a catalyst. In an exhaust gas purifying apparatus that burns particulates collected by the filter according to the temperature of exhaust gas, a butterfly-type opening / closing valve for closing the exhaust gas passage is disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage. When burning particulates deposited on the filter, the exhaust gas temperature can be raised by narrowing the exhaust pipe with the on-off valve, so that the particulates can be reliably burned, The system can be simplified, and the particulate matter can be stably burned.
【００５２】前記バタフライ式の開閉弁は、前記排気ガ
ス通路の一部を構成するバルブハウジングと、該バルブ
ハウジング内に回動自在に支持される回転軸に固定され
る弁体と、前記回転軸を回動させるアクチュエータを有
し、該アクチュエータの作動により前記弁体を回動させ
て、前記排気ガス通路を開閉するように構成すると、ア
クチュエータによる弁体の開閉を、例えば運転状況等に
応じて適切なタイミングで行うことができ、より安定し
た粒状物質の燃焼を実現することができる。The butterfly-type on-off valve includes a valve housing that constitutes a part of the exhaust gas passage, a valve body that is fixed to a rotary shaft rotatably supported in the valve housing, and the rotary shaft. When the valve body is rotated by the operation of the actuator to open and close the exhaust gas passage, the opening and closing of the valve body by the actuator is performed according to, for example, an operating condition. This can be performed at an appropriate timing, and more stable combustion of the particulate matter can be realized.
【００５３】前記アクチュエータは、ハウジングと、該
ハウジング内を移動可能なパワーピストンと、該パワー
ピストンに連結されるとともに、先端部が前記回転軸に
レバーを介して連結される出力軸を有し、低圧または高
圧の流体圧が前記パワーピストンに作用することによ
り、二段階にストロークするように構成すると、簡易な
制御内容で上記効果を実現することができ、コストダウ
ンを図ることができる。The actuator has a housing, a power piston movable in the housing, and an output shaft connected to the power piston and having a tip connected to the rotation shaft via a lever. When a low-pressure or high-pressure fluid pressure acts on the power piston to perform a two-stage stroke, the above effects can be realized with simple control contents, and cost reduction can be achieved.
【００５４】前記アクチュエータは、前記回転軸を回動
させる減速機付電動モータと、前記回転軸の回動位置を
検出する位置センサとを備えるように構成すると、二段
階制御のほかに無段階制御も可能になるので、状況に応
じたより細かい制御が可能になり、粒状物質を一層安定
的に燃焼させることができる。When the actuator is provided with an electric motor with a speed reducer for rotating the rotating shaft and a position sensor for detecting the rotating position of the rotating shaft, the actuator can be controlled steplessly in addition to the two-step control. Therefore, finer control according to the situation can be performed, and the particulate matter can be more stably burned.
【００５５】エンジンからの排気ガスが流れる排気ガス
通路に配置されて、前記排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートを捕集するフィルタを備えるとともに、触媒と
排気ガスの温度により前記フィルタに捕集されたパティ
キュレートを燃焼させる排気ガス浄化装置において、前
記排気ガス通路の前記フィルタより下流側に配置され
て、前記排気ガス通路を閉塞するためのバタフライ式の
開閉弁と、前記フィルタを流れる排気ガス温度を検出す
る温度センサと、前記バタフライ式の開閉弁の作動を制
御するコントローラとを備え、前記フィルタを流れる排
気ガスの温度が所定温度以上に維持されるように前記バ
タフライ式の開閉弁の開閉を制御することを特徴とする
ので、システムを簡素化することができるとともに、排
気ガス温度を所定温度以上に維持するためにコントロー
ラが適切なタイミングでバタフライ式の開閉弁を作動す
るので、安定して粒状物質を燃焼させることができる。A filter is provided in an exhaust gas passage through which exhaust gas from the engine flows to collect particulates contained in the exhaust gas. The filter is collected by the filter according to the temperature of the catalyst and the exhaust gas. In an exhaust gas purifying apparatus that burns particulates, a butterfly-type on-off valve that is disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage and closes the exhaust gas passage, and detects an exhaust gas temperature flowing through the filter. A temperature sensor for detecting, and a controller for controlling the operation of the butterfly-type on-off valve, and controlling the opening and closing of the butterfly-type on-off valve so that the temperature of the exhaust gas flowing through the filter is maintained at a predetermined temperature or higher. Therefore, the system can be simplified and the exhaust gas temperature can be controlled to a predetermined temperature. Since operating a butterfly on-off valve controller at the right time in order to maintain the above, it is possible to stably burn the particulate material.
【００５６】前記排気ガス通路の前記フィルタの上流側
又は前記フィルタの上下流側に排気ガス圧を検出する圧
力センサを設けると、排気ガス圧を開閉弁制御に用いる
ことができるので、より的確な制御を行うことができ
る。If a pressure sensor for detecting the exhaust gas pressure is provided upstream of the filter in the exhaust gas passage or upstream and downstream of the filter, the exhaust gas pressure can be used for opening / closing valve control. Control can be performed.
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気ガス浄化装
置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust gas purification device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施形態に係る排気ガス浄化装
置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an exhaust gas purification device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施形態に係る排気ガス浄化装
置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of an exhaust gas purification device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】本発明の排気ガス浄化装置に用いる二段階制御
バルブの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a two-stage control valve used in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
【図５】図４の二段階制御バルブの側面図である。FIG. 5 is a side view of the two-stage control valve of FIG. 4;
【図６】本発明の排気ガス浄化装置に用いる無段階制御
バルブの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a stepless control valve used in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
【図７】図６の無段階制御バルブの正面図である。FIG. 7 is a front view of the stepless control valve of FIG. 6;
【図８】図６の無段階制御バルブに用いる減速機付電動
モータの一部を破断した縦断面図である。8 is a vertical sectional view of a partly cutaway electric motor with a speed reducer used in the stepless control valve of FIG. 6;
【図９】図８の減速機付電動モータの一部を破断した底
面断面図である。9 is a bottom sectional view in which a part of the electric motor with a reduction gear of FIG. 8 is cut away.
【図１０】本発明の排気ガス浄化装置の第４の実施形態
に係る制御ブロック図である。FIG. 10 is a control block diagram according to a fourth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention.
【図１１】本発明の排気ガス浄化装置の第５の実施形態
に係る制御ブロック図である。FIG. 11 is a control block diagram according to a fifth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention.
【図１２】本発明の排気ガス浄化装置の第６の実施形態
に係る制御ブロック図である。FIG. 12 is a control block diagram according to a sixth embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention.
１０、２０、３０ ＤＰＦ １１、２１、３１、１０１、２０１ 流量制御バルブ １２、２２、３２、１０４、２２１ アクチュエータ １３、２３、３３ フィルタ １４、２４、３４、４１６、５１６、６１６ 排気ガス
温度センサ １５、２５、３５ エンジン １６、１７、２６、３６ 排気管 １８、２８、３８、４１１、５１１、６１１ フィルタ
上流圧力センサ １９、４１２ フィルタ下流圧力センサ １０２ 弁軸 １０３、２０５ 弁体 １０５ 出力ロッド １０６ クレビス １０７、２１８ レバー １０８、２０４ バルブハウジング １０９ フランジ １１０ ブラケット １１１ リンク機構 １１９、１２０、２３６ ストッパーボルト ２０２ 排気ガス通路 ２０３ バルブ ２０４ａ 内部通路 ２０６ 回転軸 ２０６ｂ 軸部分 ２１２、２３４ ボルト ２１３ 取付部材 ２２２ 減速機付電動モータ ２２２ａ 減速出力軸 ２２２ｂ 電動モータ ２２２ｃ 減速機 ２２２ｄ ウォームギヤ ２２３ ポテンショメータ ２２４、４０１、５０１、６０１ コントローラ ２３１ 連結機構部 ２３３ ハウジング ２３５ トーションスプリング ２３６ａ 頭部 ２３７ 遮熱板 ２３８ バルブシャフトギヤ ２３９ アクチュエータシャフトギヤ ２４０ ブッシュ ４０２、５０２、６０２ 車両走行状態検出回路 ４０３、５０３、６０３ バルブ閉度制御開始検出回路 ４０４、５０４、６０４ バルブ閉度制御回路 ４１３、５１３、６１３ アクセルスイッチ ４１４、５１４、６１４ アクセル開度センサ ４１５、５１５、６１５ 排気ブレーキスイッチ ４２１、６２１ 制御バルブアクチュエータ ５１７ エンジン回転数検出センサ ５１８ 角度センサ ５２１ 制御バルブモータ ６１９ エンジン駆動検出センサ10, 20, 30 DPF 11, 21, 31, 101, 201 Flow control valve 12, 22, 32, 104, 221 Actuator 13, 23, 33 Filter 14, 24, 34, 416, 516, 616 Exhaust gas temperature sensor 15 , 25, 35 Engine 16, 17, 26, 36 Exhaust pipe 18, 28, 38, 411, 511, 611 Filter upstream pressure sensor 19, 412 Filter downstream pressure sensor 102 Valve shaft 103, 205 Valve body 105 Output rod 106 Clevis 107 218 Lever 108, 204 Valve housing 109 Flange 110 Bracket 111 Linkage mechanism 119, 120, 236 Stopper bolt 202 Exhaust gas passage 203 Valve 204a Internal passage 206 Rotating shaft 206b Shaft portion 212, 234 Bolt 21 Mounting member 222 Electric motor with reduction gear 222a Reduction output shaft 222b Electric motor 222c Reduction gear 222d Worm gear 223 Potentiometer 224, 401, 501, 601 Controller 231 Connection mechanism 233 Housing 235 Torsion spring 236a Head 237 Heat shield plate 238 Valve shaft gear 239 Actuator shaft gear 240 Bush 402, 502, 602 Vehicle running state detecting circuit 403, 503, 603 Valve closing control start detecting circuit 404, 504, 604 Valve closing control circuit 413, 513, 613 Accelerator switch 414, 514, 614 Accelerator opening sensor 415, 515, 615 Exhaust brake switch 421, 621 Control valve actuator 517 Engine speed detection sensor 518 angle sensor 521 controls valve motor 619 engine driving detection sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G065 AA01 AA09 CA12 DA02 DA05 DA06 DA15 GA00 GA06 GA08 GA46 HA06 HA12 HA15 HA22 KA03 3G090 AA02 BA01 CA01 CA02 CB08 CB25 DA03 DA04 DA09 DA12 DA18 DA20 DB06 4D048 AA14 AB01 BB02 CA01 CC24 CC38 CC52 CC53 CD05 DA01 DA02 DA06 DA20 4D058 JA01 JB06 MA18 MA44 RA15 SA08 UA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) CC52 CC53 CD05 DA01 DA02 DA06 DA20 4D058 JA01 JB06 MA18 MA44 RA15 SA08 UA01
Claims (6)
ス通路に配置されて、前記排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタを備えるとともに、触媒
と排気ガスの温度により前記フィルタに捕集されたパテ
ィキュレートを燃焼させる排気ガス浄化装置において、
前記排気ガス通路の前記フィルタより下流側に前記排気
ガス通路を閉塞するためのバタフライ式の開閉弁を配置
したことを特徴とする排気ガス浄化装置。A filter disposed in an exhaust gas passage through which exhaust gas from an engine flows to collect particulates contained in the exhaust gas, wherein the filter collects particulates contained in the exhaust gas based on a temperature of a catalyst and the exhaust gas. In the exhaust gas purification device that burns the particulates,
An exhaust gas purifying apparatus, wherein a butterfly-type on-off valve for closing the exhaust gas passage is disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage.
ガス通路の一部を構成するバルブハウジングと、該バル
ブハウジング内に回動自在に支持される回転軸に固定さ
れる弁体と、前記回転軸を回動させるアクチュエータを
有し、該アクチュエータの作動により前記弁体を回動さ
せて、前記排気ガス通路を開閉することを特徴とする請
求項１に記載の排気ガス浄化装置。2. The valve according to claim 1, wherein the butterfly type on-off valve comprises: a valve housing forming a part of the exhaust gas passage; a valve body fixed to a rotating shaft rotatably supported in the valve housing; The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, further comprising an actuator for rotating a rotating shaft, wherein the valve body is rotated by the operation of the actuator to open and close the exhaust gas passage.
該ハウジング内を移動可能なパワーピストンと、該パワ
ーピストンに連結されるとともに、先端部が前記回転軸
にレバーを介して連結される出力軸を有し、低圧または
高圧の流体圧が前記パワーピストンに作用することによ
り、二段階にストロークすることを特徴とする請求項２
に記載の排気ガス浄化装置。3. The actuator according to claim 1, wherein the actuator includes: a housing;
A power piston movable in the housing, and an output shaft connected to the power piston and having a tip connected to the rotation shaft via a lever, wherein a low-pressure or high-pressure fluid pressure is applied to the power piston. 3. The stroke is performed in two stages by acting on the stroke.
An exhaust gas purifying apparatus according to claim 1.
動させる減速機付電動モータと、前記回転軸の回動位置
を検出する位置センサとを備えることを特徴とする請求
項２に記載の排気ガス浄化装置。4. The exhaust system according to claim 2, wherein the actuator includes an electric motor with a speed reducer for rotating the rotating shaft, and a position sensor for detecting a rotating position of the rotating shaft. Gas purification device.
ス通路に配置されて、前記排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタを備えるとともに、触媒
と排気ガスの温度により前記フィルタに捕集されたパテ
ィキュレートを燃焼させる排気ガス浄化装置において、
前記排気ガス通路の前記フィルタより下流側に配置され
て、前記排気ガス通路を閉塞するためのバタフライ式の
開閉弁と、前記フィルタを流れる排気ガス温度を検出す
る温度センサと、前記バタフライ式の開閉弁の作動を制
御するコントローラとを備え、前記フィルタを流れる排
気ガスの温度が所定温度以上に維持されるように前記バ
タフライ式の開閉弁の開閉を制御することを特徴とする
排気ガス浄化装置。5. A filter disposed in an exhaust gas passage through which exhaust gas from an engine flows to collect particulates contained in the exhaust gas, and the filter collects particulates contained in the exhaust gas according to the temperature of a catalyst and the exhaust gas. In the exhaust gas purification device that burns the particulates,
A butterfly-type opening / closing valve disposed downstream of the filter in the exhaust gas passage to close the exhaust gas passage, a temperature sensor for detecting the temperature of exhaust gas flowing through the filter, and the butterfly-type opening / closing A controller for controlling the operation of the valve, wherein the controller controls opening and closing of the butterfly type on-off valve such that the temperature of the exhaust gas flowing through the filter is maintained at a predetermined temperature or higher.
側又は前記フィルタの上下流側に排気ガス圧を検出する
圧力センサを設け、検出した排気ガス圧により前記開閉
弁の閉度制御開始時期を制御することを特徴とする請求
項５に記載の排気ガス浄化装置。6. A pressure sensor for detecting an exhaust gas pressure is provided upstream of the filter in the exhaust gas passage or upstream and downstream of the filter, and the closing degree control start timing of the on-off valve is determined based on the detected exhaust gas pressure. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 5, wherein the control is performed.
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