JP2006077626A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device.
従来より、自動車等の内燃機関としてディーゼルエンジンが採用されている。このディーゼルエンジンの排出ガス中には、環境汚染の要因となる粒子状物質が含まれている。このため、ディーゼルエンジンの排気通路内に「パティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」ということがある)」を配置し、このフィルタで排出ガス中の粒子状物質を捕集する技術が現在実用化されている。 Conventionally, a diesel engine has been adopted as an internal combustion engine of an automobile or the like. The exhaust gas of the diesel engine contains particulate matter that causes environmental pollution. For this reason, a “particulate filter (hereinafter sometimes simply referred to as“ filter ”)” is arranged in the exhaust passage of a diesel engine, and the technology for collecting particulate matter in exhaust gas with this filter is now in practical use. Has been.
ところで、前記したようなフィルタを一定期間使用すると、フィルタの表面又は内部に粒子状物質が堆積して目詰まりが発生する。このようなフィルタの目詰まりは、エンジンの排気通路の圧損を増大させ、自動車等の加速性能の低下を引き起こす場合があるため、フィルタに堆積した粒子状物質を排出ガスの熱で燃焼させることによりフィルタを再生するようにしている。 By the way, when the filter as described above is used for a certain period, the particulate matter accumulates on the surface or inside of the filter and clogging occurs. Such clogging of the filter may increase the pressure loss of the exhaust passage of the engine and cause a decrease in acceleration performance of an automobile or the like. Therefore, the particulate matter deposited on the filter is burned with the heat of the exhaust gas. The filter is played back.
しかし、排出ガスの温度が低い場合には、フィルタに堆積した粒子状物質を充分に燃焼させることができないため、フィルタの再生状態が不十分となる場合がある。このため、近年においては、フィルタに対して排出ガスを上流側と下流側との双方から交互に流入させる「切替弁(バタフライバルブ)」を設けることにより、フィルタにおける粒子状物質の堆積を阻止する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
ところが、特許文献1に記載の技術においては、切替弁を用いて排出ガスの流れを所定時間毎に一挙に逆転させているため、流れを逆転させるまでの所定時間内にフィルタに粒子状物質が堆積し、流れを逆転させたときにその堆積した粒子状物質が一挙に分離して排出ガス内に再び混在してしまうことが懸念される。また、特許文献1に記載の技術を採用すると、切替弁が排出ガスの圧力や温度によって劣化し易いため、定期的に切替弁を交換する手間や費用がかかるという問題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1, since the flow of exhaust gas is reversed at a time every predetermined time using a switching valve, the particulate matter is present on the filter within a predetermined time until the flow is reversed. There is a concern that the accumulated particulate matter will be separated at once when it is deposited and the flow is reversed and mixed again in the exhaust gas. Further, when the technique described in Patent Document 1 is adopted, the switching valve is likely to be deteriorated due to the pressure and temperature of the exhaust gas, so that there is a problem that it takes time and cost to periodically replace the switching valve.
本発明の課題は、排出ガス中の粒子状物質を効果的に捕集して環境保全に寄与するとともに、フィルタにおける粒子状物質の堆積を抑制してフィルタの再生効率を高めることができる排気浄化装置を提供することである。 An object of the present invention is to exhaust gas purification that can effectively collect particulate matter in exhaust gas and contribute to environmental conservation, and can increase the regeneration efficiency of the filter by suppressing the accumulation of particulate matter in the filter Is to provide a device.
以上の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、排気管と、この排気管内に設けられたフィルタと、を備え、前記排気管内に流入した排出ガス中の粒子状物質を前記フィルタで捕集して排出ガスの浄化を行う排気浄化装置において、前記排気管は、上流側中空管と、下流側中空管と、前記上流側中空管及び前記下流側中空管に連通するとともに上流側から流入した排出ガスを下流側へと導く案内流路を有する筐体部と、を備え、前記フィルタは、前記案内流路の上流側空間を塞ぐ第1部分と、前記案内流路の下流側空間を塞ぐ第2部分と、を有するとともに、前記第1部分と前記第2部分との位置交換が自在とされてなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 includes an exhaust pipe and a filter provided in the exhaust pipe, and the particulate matter in the exhaust gas flowing into the exhaust pipe is In the exhaust gas purification apparatus that collects the exhaust gas and purifies the exhaust gas, the exhaust pipe includes an upstream hollow tube, a downstream hollow tube, the upstream hollow tube, and the downstream hollow tube. A housing having a guide channel that communicates and guides the exhaust gas that has flowed in from the upstream side to the downstream side, wherein the filter closes the upstream space of the guide channel, and the guide And a second portion that closes the downstream space of the flow path, and the position of the first portion and the second portion can be exchanged freely.
請求項1に記載の発明によれば、排気管は、上流側中空管及び下流側中空管に連通するとともに上流側から流入した排出ガスを下流側へと導く案内流路を有する筐体部を備えている。そして、この筐体部の案内流路の上流側空間を塞ぐ第1部分と、案内流路の下流側空間を塞ぐ第2部分と、を有するフィルタが設けられている。従って、上流側から筐体部の案内流路へと流入する排出ガス中の粒子状物質と、筐体部の案内流路から下流側へと流出する排出ガス中の粒子状物質と、の双方を効果的に捕集することができる。 According to the first aspect of the present invention, the exhaust pipe communicates with the upstream hollow tube and the downstream hollow tube and has a guide channel that guides the exhaust gas flowing in from the upstream side to the downstream side. Department. And the filter which has the 1st part which block | closes the upstream space of the guide flow path of this housing | casing part, and the 2nd part which block | closes the downstream space of a guide flow path is provided. Therefore, both the particulate matter in the exhaust gas flowing from the upstream side into the guide flow path of the housing part and the particulate matter in the exhaust gas flowing out from the guide flow path of the housing part to the downstream side. Can be collected effectively.
また、フィルタの第1部分と第2部分との位置交換が自在とされており、筐体部の案内流路の上流側空間に配置された第1部分に粒子状物質が堆積した場合に、この第1部分を案内流路の下流側空間(第2部分が配置されていた位置)に移動させることができる。従って、第1部分に堆積した粒子状物質を除去することができる。また、第2部分を案内流路の上流側空間(第1部分が配置されていた位置)に移動させた後、この第2部分に粒子状物質が堆積した場合においても、第2部分を再び案内流路の下流側空間に移動させて堆積した粒子状物質を除去することができる。従って、フィルタの第1部分及び第2部分に堆積した粒子状物質の堆積を効果的に除去することができ、フィルタの再生効率を高めることができる。 In addition, the position of the first part and the second part of the filter can be exchanged freely, and when the particulate matter is deposited in the first part arranged in the upstream space of the guide flow path of the housing part, This first part can be moved to the downstream space of the guide channel (the position where the second part was disposed). Therefore, the particulate matter deposited on the first portion can be removed. In addition, even when particulate matter is deposited on the second portion after the second portion is moved to the upstream space of the guide channel (the position where the first portion is disposed), the second portion is moved again. The particulate matter deposited by moving to the downstream space of the guide channel can be removed. Therefore, the particulate matter deposited on the first and second portions of the filter can be effectively removed, and the regeneration efficiency of the filter can be increased.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の排気浄化装置において、前記筐体部は、前記案内流路の上流側空間及び下流側空間を含む円筒状空間を有し、前記フィルタは、円形端面を有する円柱体とされて前記筐体部の前記円筒状空間を塞ぐように配置されるとともに、前記円形端面の中心を通る回動軸を中心に回動するように構成され、前記回動軸を含む平面で二分された部分が前記第1部分及び前記第2部分とされてなることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the exhaust emission control device according to the first aspect, the casing has a cylindrical space including an upstream space and a downstream space of the guide flow path, and the filter The cylindrical body having a circular end surface is arranged so as to close the cylindrical space of the casing portion, and is configured to rotate around a rotation axis passing through the center of the circular end surface, A portion divided by a plane including a rotation axis is formed as the first portion and the second portion.
請求項2に記載の発明によれば、フィルタは、円形端面を有する円柱体とされて筐体部の円筒状空間を塞ぐように配置されるとともに、円形端面の中心を通る回動軸を中心に回動するように構成されている。従って、例えば回動軸を中心にフィルタを所定速度で回転(一定方向に連続的に回動)させることにより、筐体部の上流側空間に位置していた第1部分(又は第2部分)を下流側へ、筐体部の下流側空間に位置していた第2部分(又は第1部分)を上流側へ、連続的に移動させることができる。この結果、フィルタにおける粒子状物質の堆積を連続的に抑制することができ、フィルタの再生効率を高めることができる。また、例えば回動軸を中心に一定時間おきにフィルタを180°回動させることにより、筐体部の上流側空間に位置していた第1部分(又は第2部分)を下流側へ、筐体部の下流側空間に位置していた第2部分(又は第1部分)を上流側へ、各々移動させて、フィルタに対する排出ガスの流入・流出方向を定期的に逆転させることができる。この結果、フィルタに堆積した粒子状物質を一挙に除去することができる。 According to the second aspect of the present invention, the filter is a cylindrical body having a circular end surface, and is arranged so as to close the cylindrical space of the housing portion, and is centered on a rotation shaft passing through the center of the circular end surface. It is comprised so that it may rotate. Therefore, for example, the first portion (or the second portion) located in the upstream space of the housing portion by rotating the filter at a predetermined speed (successively rotating in a certain direction) around the rotation axis. The second part (or the first part) located in the downstream space of the housing portion can be continuously moved to the upstream side. As a result, the accumulation of particulate matter on the filter can be continuously suppressed, and the regeneration efficiency of the filter can be increased. Further, for example, by rotating the filter by 180 ° about a rotation axis at regular intervals, the first part (or the second part) located in the upstream space of the housing part is moved to the downstream side. The second part (or the first part) located in the downstream space of the body part can be moved upstream to periodically reverse the inflow / outflow direction of the exhaust gas to the filter. As a result, the particulate matter deposited on the filter can be removed at once.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の排気浄化装置において、前記上流側中空管内の圧力と前記下流側中空管内の圧力との差を検出する圧力差検出手段と、前記圧力差検出手段で検出した圧力差が所定の閾値を超えた場合に、前記回動軸を中心に前記フィルタを所定角度回動させる回動制御手段と、を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the exhaust gas purification apparatus according to
請求項3に記載の発明によれば、上流側中空管内の圧力と下流側中空管内の圧力との差が所定の閾値を超えた場合(すなわちフィルタの流体抵抗が増大して排気管内の圧損が所定の閾値を超えた場合)に、フィルタを自動的に所定角度回動させて、フィルタに対する排出ガスの流入・流出方向を逆転させることができる。従って、フィルタにおける粒子状物質の堆積を自動的に抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, when the difference between the pressure in the upstream hollow tube and the pressure in the downstream hollow tube exceeds a predetermined threshold value (that is, the fluid resistance of the filter increases and the pressure loss in the exhaust tube is reduced). When the predetermined threshold value is exceeded, the filter can be automatically rotated by a predetermined angle to reverse the inflow / outflow direction of the exhaust gas with respect to the filter. Therefore, the accumulation of particulate matter on the filter can be automatically suppressed.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の排気浄化装置において、前記回動制御手段は、前記圧力差検出手段で検出した圧力差が所定の閾値を超えた場合に、前記フィルタを180°回動させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust emission control device according to the third aspect, the rotation control means causes the filter to be turned off when a pressure difference detected by the pressure difference detection means exceeds a predetermined threshold. It is characterized by being rotated 180 °.
請求項4に記載の発明によれば、上流側中空管内の圧力と下流側中空管内の圧力との差が所定の閾値を超えた場合(すなわちフィルタの流体抵抗が増大して排気管内の圧損が所定の閾値を超えた場合)に、フィルタを自動的に180°回動させることができる。従って、筐体部の上流側空間に位置していたフィルタの第1部分(又は第2部分)全体を下流側へ、筐体部の下流側空間に位置していたフィルタの第2部分(第1部分)全体を上流側へ、各々移動させることができる。この結果、フィルタに対する排出ガスの流入・流出方向を一挙に逆転させることができ、フィルタに堆積した粒子状物質を一挙に除去することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, when the difference between the pressure in the upstream hollow tube and the pressure in the downstream hollow tube exceeds a predetermined threshold value (that is, the fluid resistance of the filter increases and the pressure loss in the exhaust pipe is reduced). The filter can be automatically rotated 180 ° when a predetermined threshold is exceeded. Accordingly, the entire first portion (or second portion) of the filter located in the upstream space of the housing portion is moved downstream, and the second portion (first portion) of the filter located in the downstream space of the housing portion is moved. 1 part) The entire part can be moved upstream. As a result, the inflow / outflow direction of the exhaust gas to the filter can be reversed at once, and the particulate matter deposited on the filter can be removed at once.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の排気浄化装置において、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段で検出された運転状態が低速運転状態である場合に、前記回動軸を中心に前記フィルタを所定角度回動させる回動制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust emission control device according to the second aspect, the operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, and the operating state detected by the operating state detecting means is a low speed operating state. And a rotation control means for rotating the filter by a predetermined angle about the rotation axis.
請求項5に記載の発明によれば、運転状態検出手段で検出された運転状態が「低速運転状態」である場合(すなわち、排気管内の排出ガスの温度が低下してフィルタに目詰まりが発生する可能性が高い場合)に、フィルタを自動的に所定角度回動させて、フィルタに対する排出ガスの流入・流出方向を逆転させることができる。従って、フィルタにおける粒子状物質の堆積を自動的に抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, when the operation state detected by the operation state detecting means is the “low-speed operation state” (that is, the temperature of the exhaust gas in the exhaust pipe is lowered and the filter is clogged). The filter can be automatically rotated by a predetermined angle to reverse the inflow / outflow direction of the exhaust gas with respect to the filter. Therefore, the accumulation of particulate matter on the filter can be automatically suppressed.
請求項6に記載の発明は、請求項2から5の何れか一項に記載の排気浄化装置において、前記フィルタを一定方向に連続的に回動させる回転制御手段を備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the exhaust emission control device according to any one of the second to fifth aspects, a rotation control means for continuously rotating the filter in a fixed direction is provided.
請求項6に記載の発明によれば、フィルタを一定方向に連続的に回動させる(すなわちフィルタを回転させる)ことができるので、筐体部の上流側空間に位置していたフィルタの第1部分(又は第2部分)を下流側へ、筐体部の下流側空間に位置していたフィルタの第2部分(又は第1部分)を上流側へ、連続的に移動させることができる。この結果、フィルタにおける粒子状物質の堆積を連続的に抑制することができ、フィルタの再生効率を高めることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the filter can be continuously rotated in a certain direction (that is, the filter is rotated), the first filter of the filter located in the upstream space of the housing portion can be used. The portion (or the second portion) can be continuously moved to the downstream side, and the second portion (or the first portion) of the filter located in the downstream space of the housing portion can be continuously moved to the upstream side. As a result, the accumulation of particulate matter on the filter can be continuously suppressed, and the regeneration efficiency of the filter can be increased.
本発明によれば、排気管に、上流側から流入した排出ガスを下流側へと導く案内流路を有する筐体部を設け、この筐体部の案内流路の上流側空間及び下流側空間を塞ぐフィルタを設けるため、上流側から筐体部内へと流入する排出ガス中の微粒子と、筐体部から下流側へと流出する排出ガス中の微粒子と、の双方を効果的に捕集することができ、環境保全に寄与することができる。また、筐体部の上流側空間に配置されたフィルタの第1部分と、筐体部の下流側空間に配置されたフィルタの第2部分と、の位置交換が自在とされているため、フィルタに堆積した粒子状物質を効果的に除去することができ、フィルタの再生効率を高めることができる。 According to the present invention, the exhaust pipe is provided with the housing portion having the guide flow path for guiding the exhaust gas flowing from the upstream side to the downstream side, and the upstream space and the downstream space of the guide flow path of the housing portion. In order to provide a filter that blocks the exhaust gas, both the fine particles in the exhaust gas flowing into the housing part from the upstream side and the fine particles in the exhaust gas flowing out from the housing part to the downstream side are effectively collected. Can contribute to environmental conservation. In addition, the position of the first part of the filter disposed in the upstream space of the housing part and the second part of the filter disposed in the downstream space of the housing part can be freely exchanged. The particulate matter deposited on the filter can be effectively removed, and the regeneration efficiency of the filter can be increased.
以下、本発明の実施の形態を、図を用いて詳細に説明する。本実施の形態においては、ディーゼルエンジンで駆動する自動車(以下「ディーゼル車」という)に搭載される排気浄化装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, an exhaust emission control device mounted on a vehicle driven by a diesel engine (hereinafter referred to as “diesel vehicle”) will be described.
[第1の実施の形態]
まず、図1及び図2を用いて、本発明の第1の実施の形態に係る排気浄化装置の構成について説明する。
[First embodiment]
First, the configuration of the exhaust emission control device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
排気浄化装置は、図1に示すように、ディーゼルエンジン1から排出される排出ガスを流通させてマフラ2へと導く排気管10、排気管10の内部に設けられたフィルタ20、排気管10内の上流側及び下流側の圧力を検出する上流側圧力センサ30及び下流側圧力センサ40、排気管10内の圧損を検出してフィルタ20を回動させるECU50、等を備えて構成されており、排気管10内を流れる排出ガス中の粒子状物質をフィルタ20で捕集して排出ガスの浄化を行うものである。
As shown in FIG. 1, the exhaust purification device includes an
排気管10は、図1及び図2に示すように、上流側(ディーゼルエンジン1側)に設けられた上流側中空管11と、下流側(マフラ2側)に設けられた下流側中空管12と、これら上流側中空管11と下流側中空管12との間に設けられた筐体部13と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
上流側中空管11の下流側端部近傍部分と、下流側中空管12の上流側端部近傍部分と、は図1及び図2に示すようにいずれも略直角に湾曲するように形成されている。そして、図1に示すように、上流側中空管11の下流側端部11aと、下流側中空管12の上流側端部12aと、が筐体部13に連接(固定)され、筐体部13内の流路を介して上流側中空管11と下流側中空管12とが連通するように構成されている。
A portion near the downstream end of the upstream
筐体部13は、図1に示すように上流側中空管11及び下流側中空管12が連接される短尺の円筒部13aと、この円筒部13aに連接される半球状のケーシング13bと、を備えて構成されている。円筒部13aの端部(ケーシング13bと反対側の端部)は、図1(a)に示すように若干大径とされており、この端部に上流側中空管11の下流側端部11a及び下流側中空管12の上流側端部12aを挿入し、シール部材14を用いて気密性を持たせた状態で両者を連接するようにしている。
As shown in FIG. 1, the
筐体部13の円筒部13aの内部空間(円筒状空間)には、図1(a)に示すように、ECU50によって駆動制御されるモータ60の動力により回動する軸部材15が挿入されている。軸部材15には、図1(b)に示すように、フィルタ20の内部空間を二分する仕切板16が固定されており、この仕切板16及びフィルタ20が軸部材15とともに回動するようになっている。
As shown in FIG. 1A, a
筐体部13からモータ60へと延在する軸部材15の部分は、図1(a)に示すように軸カバー17によって覆われている。軸カバー17は、上流側中空管11と下流側中空管12との間に固定されており、軸部材15とともに回動することはない。軸カバー17と仕切板16の端部16aとの間にはシール部材14が配されており、上流側から流入した排出ガスが仕切板16の端部16aと軸カバー17との間隙から下流側に漏れるのを防止している。
A portion of the
筐体部13の円筒部13a内の上流側空間には、図1(a)に示すように、上流側中空管11から流入する排出ガスの温度を上昇させるヒータユニット18が設けられている。ヒータユニット18はECU50によって制御され、排出ガスの温度が低い場合には、ECU50がヒータユニット18を自動的に制御して排出ガスの温度を上昇させることにより、フィルタ20の表面や内部に堆積した粒子状物質を燃焼させ、フィルタ20の再生を促進させる。
As shown in FIG. 1A, a
筐体部13のケーシング13bは、上流側から筐体部13の円筒部13a内に流入した排出ガスをUターンさせて下流側に導くためのものである。円筒部13a内の上流側空間と、ケーシング13bの内部空間と、円筒部13a内の下流側空間と、によって排出ガスの案内流路が形成されることとなる。
The
フィルタ20は、筐体部13内を流れる排出ガス中の粒子状物質を捕集するものであり、図1に示すように、円形端面を有する短尺の円柱体とされている。フィルタ20は、筐体部13の円筒部13aの内径と略同等の外径を有し、円筒部13aの内部空間(円筒状空間)を塞ぐように配置されている。フィルタ20の内部空間は、図1(b)に示すように仕切板16で二分されており、二分された一方の部分(第1部分)21が筐体部13の上流側空間に配置され、他方の部分(第2部分)22が筐体部13の下流側空間に配置される。
The
また、フィルタ20は、その円形端面の中心を通る回動軸を中心に軸部材15及び仕切板16とともに回動するように構成されている。このため、筐体部13の上流側空間に配置されていたフィルタ20の第1部分21を下流側へ、筐体部13の下流側空間に配置されていたフィルタ20の第2部分22を上流側へ、各々移動させることができる。すなわち、フィルタ20の第1部分21と第2部分22との位置交換が自在とされている。フィルタ20の回動速度や回動時期はECU50によって制御される。
In addition, the
フィルタ20の内部には、図1(b)に示すように、薄い隔壁によって形成された複数の断面矩形流路23が設けられている。断面矩形流路23を形成する隔壁は、コージライト等のセラミックや耐熱性の金属粉末で構成されており、その表面はγ−アルミナ等の担体でコーティングされている。そして、この担体上には、Pt、Pd、Cu等の「貴金属触媒」や、周囲に過剰酸素が存在すると酸素を取り込んで保持する一方周囲の酸素濃度が低下すると保持した酸素を活性酸素の形で放出するK、Na、Li等の「活性酸素放出剤」が担持されている。
Inside the
上流側圧力センサ30は、上流側中空管11内の圧力を検出するものであり、下流側圧力センサ40は、下流側中空管12内の圧力を検出するものである。これら上流側圧力センサ30及び下流側圧力センサ40で検出された圧力に係る情報はECU50に入力され、フィルタ20の回動制御に用いられることとなる。
The
ECU50は、各種制御プログラムや制御データを記録するメモリやCPU等で構成されており、ディーゼルエンジン1や排気浄化装置の各種機器を統合制御するものである。ECU50は、図1(a)に示すように、上流側圧力センサ30で検出された圧力と下流側圧力センサ40で検出された圧力との差を検出する圧力差検出手段51と、この圧力差検出手段51で検出された圧力差が所定の閾値を超えた場合にモータ60を駆動して筐体部13内のフィルタ20を回動させる回動制御手段52と、を備えている。
The
ECU50の回動制御手段52は、フィルタ20の回動方向や回動速度を適宜制御することができる。例えば、回動制御手段52は、圧力差検出手段51で検出された圧力差が所定の閾値を超えた場合に、フィルタ20を図1(b)の矢印A方向に180°回動させることができる。また、回動制御手段52は、圧力差検出手段51で検出された圧力差に関係なくフィルタ20を所定速度で回転(一定方向に連続的に回動)させることもでき、本発明における回転制御手段としても機能する。
The rotation control means 52 of the
以上説明した本実施の形態に係る排気浄化装置においては、排気管10が、上流側中空管11及び下流側中空管12に連通するとともに上流側から流入した排出ガスを下流側へと導く案内流路を有する筐体部13を備えており、この筐体部13内には、案内流路の上流側空間及び下流側空間を塞ぐフィルタ20が設けられている。従って、上流側から筐体部13の案内流路へと流入する排出ガス中の粒子状物質と、筐体部13の案内流路から下流側へと流出する排出ガス中の粒子状物質と、の双方を効果的に捕集することができる。
In the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment described above, the
また、以上説明した本実施の形態に係る排気浄化装置においては、フィルタ20が、円形端面を有する円柱体とされて筐体部13の円筒部13aの内部空間(円筒状空間)を塞ぐように配置されるとともに、円形端面の中心を通る回動軸を中心に回動するように構成されている。そして、ECU50の回動制御手段52は、フィルタ20を一定方向に連続的に回動させる(すなわちフィルタ20を回転させる)ことができる。
Further, in the exhaust purification apparatus according to the present embodiment described above, the
従って、筐体部13の円筒部13a内の上流側空間に位置していたフィルタ20の第1部分21(又は第2部分22)を下流側へ、円筒部13a内の下流側空間に位置していたフィルタ20の第2部分22(又は第1部分21)を上流側へ、連続的に移動させることができる。この結果、フィルタ20における粒子状物質の堆積を連続的に抑制することができ、フィルタ20の再生効率を高めることができる。
Accordingly, the first portion 21 (or the second portion 22) of the
また、以上説明した本実施の形態に係る排気浄化装置においては、上流側中空管11内の圧力と下流側中空管12内の圧力との差が所定の閾値を超えた場合(すなわちフィルタ20の流体抵抗が増大して排気管10内の圧損が所定の閾値を超えた場合)に、ECU50の回動制御手段52がフィルタ20を自動的に180°回動させることができる。
In the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment described above, the difference between the pressure in the upstream
従って、筐体部13の円筒部13a内の上流側空間に位置していたフィルタ20の第1部分21(又は第2部分22)全体を下流側へ、円筒部13a内の下流側空間に位置していたフィルタ20の第2部分22(又は第1部分21)全体を上流側へ、各々移動させることができる。この結果、フィルタ20に対する排出ガスの流入・流出方向を一挙に逆転させることができ、フィルタ20に堆積した粒子状物質を一挙に除去することができる。
Accordingly, the entire first portion 21 (or the second portion 22) of the
[第2の実施の形態]
次に、図3を用いて、本発明の第2の実施の形態に係る排気浄化装置の構成について説明する。
[Second Embodiment]
Next, the configuration of the exhaust emission control device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
なお、本実施の形態に係る排気浄化装置は、第1の実施の形態に係る排気浄化装置のECU50の構成と、軸部材15やモータ60の位置を変更したものであり、その他の構成については第1の実施の形態と実質的に同一である。このため、変更した構成や位置についてのみ説明することとし、第1の実施の形態と重複する構成については、第1の実施の形態と同一の符号を付すこととする。
The exhaust emission control device according to the present embodiment is obtained by changing the configuration of the
本実施の形態においては、図3に示すように、排気管10を構成する筐体部13のケーシング13b側にモータ60が配置されている。また、筐体部13のケーシング13bの頂部には貫通孔が穿設され、図3に示すように、モータ60によって回転駆動される軸部材15がこの貫通孔からケーシング13b内に挿入された状態となっている。筐体部13の円筒部13aの内部に配置されたフィルタ20は、モータ60の動力により軸部材15とともに回動する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a
また、本実施の形態におけるECU50は、図3に示すように、エンジン回転数センサ70で検出されたディーゼルエンジン1の回転数と、アクセル開度センサ80で検出されたアクセルの開度と、に基づいてディーゼル車の運転状態を検出する運転状態検出手段53を備えている。そして、本実施の形態におけるECU50の回動制御手段52は、運転状態検出手段53で検出された運転状態に基づいてモータ60を駆動して、筐体部13の円筒部13aの内部に配置されたフィルタ20を回動させる。
Further, as shown in FIG. 3, the
ECU50の回動制御手段52は、フィルタ20の回動方向や回動速度を適宜制御することができる。例えば、回動制御手段52は、運転状態検出手段53で検出された運転状態が「低速運転状態」である場合(すなわち、排気管10内の排出ガスの温度が低下してフィルタ20に目詰まりが発生する可能性が高い場合)には、フィルタ20を180°回動させる。
The rotation control means 52 of the
以上説明した本実施の形態に係る排気浄化装置においては、運転状態検出手段53で検出されたディーゼル車の運転状態が「低速運転状態」である場合に、ECU50の回動制御手段52がフィルタ20を自動的に180°回動させて、フィルタ20に対する排出ガスの流入・流出方向を逆転させることができる。従って、フィルタ20における粒子状物質の堆積を自動的に抑制することができる。
In the exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment described above, when the operation state of the diesel vehicle detected by the operation state detection unit 53 is the “low speed operation state”, the
なお、以上の実施の形態においては、排気管10を構成する上流側中空管11及び下流側中空管12の端部近傍部分(筐体部13に連接する部分)を略直角に湾曲させた例を示したが、これら上流側中空管11及び下流側中空管12の形状は、モータ60の位置、ディーゼルエンジンの位置、マフラの位置等に応じて適宜決定することができる。また、上流側中空管11及び下流側中空管12の断面形状や断面積は特に限定されるものではない。
In the above embodiment, the vicinity of the ends of the upstream
また、以上の実施の形態においては、筐体部13の円筒部13aに半球状のケーシング13bを連接することにより円筒部13aの端部を閉鎖した例を示したが、必ずしも半球状のケーシング13bを採用する必要はなく、上流側から円筒部13a内に流入して円筒部13aを通過した排出ガスを下流側に導く「案内流路」を形成することができる部材であればよい。
Moreover, in the above embodiment, although the example which closed the edge part of the
また、第1の実施の形態においては、排気管10内の圧力差に基づいてECU50でモータ60を駆動制御してフィルタ20を回動させた例を示し、第2の実施の形態においては、ディーゼル車の運転状態に基づいてECU50でモータ60を駆動制御してフィルタ20を回動させた例を示したが、フィルタ20を手動で回動させるような構成を採用することもできる。
In the first embodiment, an example in which the
例えば、排気管10内の圧力差が所定の閾値を超えた場合や、ディーゼル車の運転状態が「低速運転状態」である場合に、ディーゼル車の搭乗者にその旨を報知する報知手段(ランプやブザー)を設けるとともに、手動でフィルタ20を回動させる回動手段を設ける。そして、報知手段からの報知に基づいて搭乗者が回動手段を用いてフィルタ20を回動させて、フィルタ20に対する排出ガスの流入・流出方向を逆転させるようにする。かかる構成を採用した場合においても、フィルタ20における粒子状物質の堆積を抑制することができる。
For example, when the pressure difference in the
また、以上の実施の形態においては、排気管10の上流側中空管11及び下流側中空管12に筐体部13を固定し、筐体部13の円筒部13aの内部に配置したフィルタ20のみを回動させた例を示したが、筐体部13にフィルタ20を固定し、これら筐体部13及びフィルタ20を一体的に回動させるような構成を採用することもできる。
Further, in the above-described embodiment, the
また、以上の実施の形態においては、円筒部13aと半球状のケーシング13bとから構成される筐体部13を採用するとともに、円柱状のフィルタ20を採用した例を示したが、筐体部13及びフィルタ20の形状はこれに限定されるものではない。
Moreover, in the above embodiment, while the housing | casing
10 排気管
11 上流側中空管
12 下流側中空管
13 筐体部
20 フィルタ
21 第1部分
22 第2部分
51 圧力差検出手段
52 回動制御手段(回転制御手段)
53 運転状態検出手段
DESCRIPTION OF
53 Operating state detection means
Claims (6)
前記排気管は、
上流側中空管と、
下流側中空管と、
前記上流側中空管及び前記下流側中空管に連通するとともに上流側から流入した排出ガスを下流側へと導く案内流路を有する筐体部と、を備え、
前記フィルタは、
前記案内流路の上流側空間を塞ぐ第1部分と、
前記案内流路の下流側空間を塞ぐ第2部分と、を有するとともに、
前記第1部分と前記第2部分との位置交換が自在とされてなることを特徴とする排気浄化装置。 In an exhaust gas purification apparatus comprising an exhaust pipe and a filter provided in the exhaust pipe, and collecting particulate matter in the exhaust gas flowing into the exhaust pipe with the filter to purify the exhaust gas.
The exhaust pipe is
An upstream hollow tube;
A downstream hollow tube;
A casing having a guide channel that communicates with the upstream hollow tube and the downstream hollow tube and guides the exhaust gas flowing in from the upstream side to the downstream side, and
The filter is
A first portion that closes the upstream space of the guide channel;
A second portion for closing the downstream space of the guide flow path,
An exhaust emission control device characterized in that the position of the first part and the second part can be exchanged freely.
前記案内流路の上流側空間及び下流側空間を含む円筒状空間を有し、
前記フィルタは、
円形端面を有する円柱体とされて前記筐体部の前記円筒状空間を塞ぐように配置されるとともに、前記円形端面の中心を通る回動軸を中心に回動するように構成され、前記回動軸を含む平面で二分された部分が前記第1部分及び前記第2部分とされてなることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化装置。 The housing portion is
A cylindrical space including an upstream space and a downstream space of the guide channel,
The filter is
The cylindrical body having a circular end face is disposed so as to close the cylindrical space of the casing portion, and is configured to rotate around a rotation axis passing through the center of the circular end face. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein a portion divided into two planes including a moving axis is formed as the first portion and the second portion.
前記圧力差検出手段で検出した圧力差が所定の閾値を超えた場合に、前記回動軸を中心に前記フィルタを所定角度回動させる回動制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の排気浄化装置。 Pressure difference detection means for detecting a difference between the pressure in the upstream hollow tube and the pressure in the downstream hollow tube;
A rotation control means for rotating the filter by a predetermined angle around the rotation axis when the pressure difference detected by the pressure difference detection means exceeds a predetermined threshold;
The exhaust emission control device according to claim 2, further comprising:
前記圧力差検出手段で検出した圧力差が所定の閾値を超えた場合に、前記フィルタを180°回動させることを特徴とする請求項3に記載の排気浄化装置。 The rotation control means includes
The exhaust emission control device according to claim 3, wherein when the pressure difference detected by the pressure difference detection means exceeds a predetermined threshold value, the filter is rotated 180 °.
前記運転状態検出手段で検出された運転状態が低速運転状態である場合に、前記回動軸を中心に前記フィルタを所定角度回動させる回動制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の排気浄化装置。 Comprising an operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
A rotation control means for rotating the filter by a predetermined angle about the rotation axis when the operation state detected by the operation state detection means is a low-speed operation state;
The exhaust emission control device according to claim 2, further comprising:
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