JP2008175161A - Exhaust gas purification device for vehicle - Google Patents

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Yasunori Iwakiri
保憲 岩切
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce generation of ultrafine particles in the atmosphere due to an exhaust gas discharged from an engine even for a sold vehicle. <P>SOLUTION: An exhaust gas purification device includes: an attachable member (10) that can be attached to an outlet port of an exhaust pipe of the vehicle for discharging the exhaust gas to outside the vehicle, or in proximity to the outlet port of the exhaust pipe; an energy absorbing device (53) for absorbing energy of the exhaust gas; an energy storage device (54) for storing the energy absorbed by the energy absorbing device (53); an exhaust gas diluting device (55) that is activated by the energy stored in the energy storage device (54) to dilute the exhaust gas in the atmosphere; and a diluting device controlling means (52) for controlling the exhaust gas diluting device (55) from an amount of the energy absorbed by the energy absorbing device (53). The energy absorbing device (53), the energy storage device (54), the exhaust gas diluting device (55), and the diluting device controlling means (52) are provided to the attachable member (10). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車の排出ガス浄化装置、特に、大気中に排出・拡散された後の排出ガス中に見られる超微小粒子状物質を低減する技術に関する。   The present invention relates to an automobile exhaust gas purification device, and more particularly to a technique for reducing ultrafine particulate matter found in exhaust gas after being discharged and diffused into the atmosphere.

大気中に浮遊する可能性のある様々な超微小粒子が、健康へ影響を与える可能性があることが、最近の研究で報告され始めている。化石燃料を燃焼させた場合に生じる、炭素を主な成分とするすすなどの微細な物質が大気中に排出されると、その物質が核となりガス状物質などが凝縮して成長するが、その中には問題となる超微小粒子が含まれる可能性があり、家庭用ガスコンロや暖房器のほか、自動車の排出ガス中にも含まれる可能性がある。   Recent studies have begun to report that a variety of ultrafine particles that can float in the atmosphere can affect health. When fine substances such as soot containing carbon as the main component generated by burning fossil fuel are discharged into the atmosphere, the substance becomes the nucleus and the gaseous substances condense and grow. Some of them may contain problematic ultra-fine particles, which may be included in the exhaust gas of automobiles as well as household gas stoves and heaters.

ただし、超微小粒子の計測法は確定した方法が存在せず、また超微小粒子として装置で検出される粒子の化学的組成や物理的特性、形態も定かではない。   However, there is no definite method for measuring ultrafine particles, and the chemical composition, physical characteristics, and form of particles detected by the apparatus as ultrafine particles are not clear.

自動車から排出されるガスは、大気中に放出された後、拡散・希釈されるが、その過程において、凝集や蒸発等により、その形態が変化するため、粒子の粒子径分布が変化すると考えられる。その際、排出ガスを希釈する大気の湿度や温度状態、粒子の核となる物質の含有量、大気との希釈状態により、その形態変化が影響されて、拡散後の超微小粒子の観測結果に差が生じることが、研究により明らかになり始めている。   Gas emitted from automobiles is diffused and diluted after being released into the atmosphere, but its shape changes due to aggregation, evaporation, etc. in the process, so the particle size distribution of particles is considered to change. . At that time, the atmospheric humidity and temperature conditions for diluting the exhaust gas, the content of the substance that becomes the core of the particles, and the dilution state with the atmosphere affect the change in the shape, and the observation results of the ultrafine particles after diffusion Research has begun to show that there are differences.

2005年秋の自動車技術会学術講演会“ナノ粒子セッション”の“ナノ粒子の生成挙動解析(20055860)”で報告されているように、自動車の過渡走行時の減速時に5から50nm程度の粒径を持つナノ粒子の数が増加する場合がある。これは、空気中の塵や排出ガス中に存在する核となる物質に、排出ガス中の揮発性成分が凝集することによりナノ粒子が観察されるようになると考えられる。   As reported in the “Nanoparticle Generation Behavior Analysis (20055860)” of the 2005 Autumn Meeting of the Society of Automotive Engineers of Japan, the particle size of about 5 to 50 nm is reduced when the vehicle is decelerated during transient driving. There may be an increase in the number of nanoparticles. This is considered that nanoparticles are observed when the volatile components in the exhaust gas agglomerate with the core substance present in the dust and exhaust gas in the air.

しかしながら、充分に大気に拡散・希釈された状態と同じまで、一気に希釈されると、ナノ粒子が観察されるのを防ぐことができる。そこで、車両の様々な運転状態を検出判断して、排出ガスが自動車の排気管から大気に放出される際に排出ガスを強制希釈して大気に放出することにより、排出ガスの大気放出後にナノ粒子が観察されることを防止するようにしたものが特許文献1に開示されている。
特開2006−132326号公報
However, if it is diluted at once to the same level as if it was sufficiently diffused and diluted in the atmosphere, it can prevent the nanoparticles from being observed. Therefore, by detecting and judging various driving conditions of the vehicle, when the exhaust gas is released from the exhaust pipe of the automobile to the atmosphere, the exhaust gas is forcibly diluted and released to the atmosphere, so that the nano gas is released after the exhaust gas is released to the atmosphere. Patent Document 1 discloses a technique for preventing particles from being observed.
JP 2006-132326 A

ところで、上記特許文献1の技術は、自動車の仕様に、つまり新車の状態より予め組み込んでおくことを前提として提案したものであるので、既販車に対して後付けすることはできない。   By the way, since the technique of the said patent document 1 was proposed on the assumption that it incorporates beforehand in the specification of a motor vehicle, ie, the state of a new vehicle, it cannot be retrofitted with respect to an existing vehicle.

そこで本発明は、車両からのナノ粒子の観測を防止できる、コンパクトで既販車に簡単に後付け可能な車両の排出ガス浄化装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle exhaust gas purifying device that can prevent observation of nanoparticles from a vehicle and that can be easily retrofitted to an existing vehicle.

本発明は、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材(10)と、排出ガスのエネルギを吸収するエネルギ吸収装置(53)と、このエネルギ吸収装置(53)が吸収したエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置(54)と、このエネルギ蓄積装置(54)に蓄積されたエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置(55)と、前記エネルギ吸収装置(53)のエネルギ吸収量に基づいて前記排出ガス希釈装置(55)を制御する希釈装置制御手段(52)とを有し、前記エネルギ吸収装置(53)と前記エネルギ蓄積装置(54)と前記排出ガス希釈装置(55)と前記希釈装置制御手段(52)とが前記取り付け部材(10)に備えられている。   The present invention includes an attachment member (10) that can be attached to an exhaust pipe outlet or a vicinity of an exhaust pipe outlet of a vehicle that discharges exhaust gas to the outside of the vehicle, an energy absorption device (53) that absorbs the energy of the exhaust gas, and this energy absorption. An energy storage device (54) that stores the energy absorbed by the device (53), an exhaust gas dilution device (55) that operates with the energy stored in the energy storage device (54) and dilutes the exhaust gas in the atmosphere; Dilution device control means (52) for controlling the exhaust gas dilution device (55) based on the energy absorption amount of the energy absorption device (53), and the energy absorption device (53) and the energy storage device ( 54), the exhaust gas diluting device (55), and the diluting device control means (52) are provided on the mounting member (10).

また、本発明は、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材(10)と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置(55)と、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置(55)を制御する希釈装置制御手段(52)とを有し、前記排出ガス希釈装置(55)と前記希釈装置制御手段(52)とが前記取り付け部材(10)に備えられている。   Moreover, the present invention operates with the attachment member (10) that can be attached to the exhaust pipe outlet or the vicinity of the exhaust pipe outlet of the vehicle for discharging the exhaust gas to the outside of the vehicle, and operates with the energy supplied from the vehicle to dilute the exhaust gas in the atmosphere. The exhaust gas dilution device (55) and an operation state signal input terminal for inputting an operation state signal from the vehicle, and the exhaust gas based on the operation state signal from the vehicle input to the operation state signal state input terminal A dilution device control means (52) for controlling the dilution device (55), and the exhaust gas dilution device (55) and the dilution device control means (52) are provided on the attachment member (10). .

本発明によれば、エネルギ吸収装置(53)、エネルギ蓄積装置(54)、排出ガス希釈装置(55)、希釈装置制御手段(52)及びこれらを備える取り付け部材(10を、セットとして排気管出口にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、本発明の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることがができる。そして、本発明の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両の排気管から出た後の排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。   According to the present invention, the energy absorption device (53), the energy storage device (54), the exhaust gas dilution device (55), the dilution device control means (52), and the mounting member (10) including these are set as an exhaust pipe outlet. Since the exhaust gas purifying device is compact and can be retrofitted, the exhaust gas purifying device of the present invention can be retrofitted to an already sold vehicle. After being retrofitted, it is possible to prevent the observation of nanoparticles caused by the exhaust gas after exiting the exhaust pipe of the vehicle even if it is an already sold vehicle.

また、本発明によれば、排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材(10)と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置(55)と、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置(55)を制御する希釈装置制御手段(52)とを有し、前記排出ガス希釈装置(55)と前記希釈装置制御手段(52)とが前記取り付け部材(10)に備えられているので、車両の減速が断続して行われる場合にも、ほぼ制限なしに排出ガスの希釈を連続して行うことができる。   In addition, according to the present invention, the exhaust member that can be attached to the exhaust pipe outlet or the vicinity of the exhaust pipe outlet of the vehicle that discharges the exhaust gas to the outside of the vehicle and the energy supplied from the vehicle actuate the exhaust gas in the atmosphere. An exhaust gas dilution device (55) for diluting and an operation state signal input terminal for inputting an operation state signal from the vehicle, and based on the operation state signal from the vehicle input to the operation state signal state input terminal A dilution device control means (52) for controlling the exhaust gas dilution device (55), and the exhaust gas dilution device (55) and the dilution device control means (52) are provided in the attachment member (10). Therefore, even when the vehicle is decelerated intermittently, the exhaust gas can be continuously diluted with almost no restriction.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図1〜図6を参照して本発明の排出ガス浄化装置の概念及び基本的な構成について説明する。   First, the concept and basic configuration of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明が適用される自動車の説明図である。自動車に搭載されるエンジン1は、エンジンコントロールユニット8により制御されつつ、その内部で燃料を燃焼させて、車輪を回転させるための動力を発生する。この際にエンジン1から排出される燃焼ガスは、触媒3により、環境への影響を減ずるように処理された後、マフラ4を通して排気管2(後端のテールパイプ5)の出口から車外に排出される。車外に排出されたガスは、大気により希釈されつつ拡散するため、図に希釈率を付記したように、排気管2(テールパイプ5)の出口から遠ざかるほど希釈率は大きくなる。   FIG. 1 is an explanatory diagram of an automobile to which the present invention is applied. The engine 1 mounted on the automobile is controlled by the engine control unit 8 and burns fuel therein to generate power for rotating the wheels. At this time, the combustion gas discharged from the engine 1 is processed by the catalyst 3 so as to reduce the influence on the environment, and then is discharged out of the vehicle through the muffler 4 from the outlet of the exhaust pipe 2 (tail pipe 5 at the rear end). Is done. Since the gas discharged outside the vehicle diffuses while being diluted by the atmosphere, the dilution rate increases as the distance from the outlet of the exhaust pipe 2 (tail pipe 5) increases as shown in the drawing.

図2は、エンジン1排出後の粒子状物質の変化を模式的に示す説明図である。エンジン1の排出ガスには、極めて微細な炭素などの成分(図中に黒丸で示す)と揮発性成分(図中に白丸で示す)とが含まれているが、希釈の過程で排出ガス中のガス状成分や揮発成分が凝集を起こし、一時的にナノ粒子と呼ばれる粒径の超微小な粒子が発生したり、その後さらに空気との希釈が進んだときには超微小粒子の凝集が進むと共に揮発性物質が揮発して超微小粒子の組成が炭素を主成分とするものになったりと、様々な変化を起こす。   FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the change of the particulate matter after the engine 1 is discharged. The exhaust gas of the engine 1 contains extremely fine components such as carbon (indicated by black circles in the figure) and volatile components (indicated by white circles in the figure). The gaseous components and volatile components of the particles cause aggregation, and ultrafine particles with a particle size called nanoparticles are temporarily generated. When the dilution with air further proceeds, the aggregation of ultrafine particles proceeds. At the same time, volatile substances volatilize and the composition of ultra-fine particles becomes carbon-based, causing various changes.

本発明では、上記の「ナノ粒子」とは健康への影響を与える可能性がある超微小粒子をいうものとする。ナノ粒子の具体的な粒径は図2に示したように5〜50nm程度をとりあえず考えているが、実際にはどの程度の粒径の超微小粒子が健康への影響を与えるのかは分かっていない。従って、ここではあくまで目安となる値を示しているだけである。   In the present invention, the above-mentioned “nanoparticles” refer to ultrafine particles that may affect health. The specific particle size of the nanoparticles is considered to be about 5 to 50 nm for the time being as shown in FIG. 2, but in reality it is understood what size of ultrafine particles have an effect on health. Not. Therefore, here, only a value that serves as a guide is shown.

図3は、テールパイプ5(排気管)から大気中に排出されたガスにおける超微粒子の粒径分布を示したものである。排出ガス中には大量の水分や微量な炭化水素が含まれることから、大気放出後の拡散が充分に行われていない希釈率が小さな条件では、破線で示すような特性となり、粒径が約5〜50程度のナノ粒子を含んだ超微小粒子が計測されることがある。しかし、さらに拡散が行われ希釈率が大きな条件では、実線で示すような特性となり、超微小粒子の数は減少してゆく。   FIG. 3 shows the particle size distribution of ultrafine particles in the gas discharged from the tail pipe 5 (exhaust pipe) into the atmosphere. Since the exhaust gas contains a large amount of moisture and a small amount of hydrocarbons, under the condition that the dilution rate is not sufficiently diffused after being released into the atmosphere and the dilution ratio is small, the characteristics are as shown by the broken line, and the particle size is about Ultrafine particles containing about 5 to 50 nanoparticles may be measured. However, under the condition that diffusion is further performed and the dilution rate is large, the characteristic becomes as shown by the solid line, and the number of ultrafine particles decreases.

図4に示すように、車両が通常走行している場合には、車速風により車両の後側に後流による渦が発生し、テールパイプ5より排出されたガスは速やかに拡散される。一方、車両が走行している状態でも、高速走行などのように車両の後に空気の滞留領域ができ排出ガスが滞るような場合には希釈が迅速に行われないことがある。   As shown in FIG. 4, when the vehicle is traveling normally, a vortex due to the wake is generated on the rear side of the vehicle due to the vehicle speed wind, and the gas discharged from the tail pipe 5 is quickly diffused. On the other hand, even when the vehicle is traveling, dilution may not be performed quickly when an air retention area is created behind the vehicle and exhaust gas is stagnant, such as at high speeds.

図5、図6は本発明の排出ガス浄化装置の第1、第2の基本構成図である。なお、後述する図9、図10が図5に対する2つの具体的構成例を示す図、後述する図11が図6に対する1つの具体的構成例を示す図である。   5 and 6 are first and second basic configuration diagrams of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. 9 and FIG. 10 described later are diagrams showing two specific configuration examples for FIG. 5, and FIG. 11 described later is a diagram showing one specific configuration example for FIG.

図5から説明すると、エンジン1から排出された燃焼ガスは触媒3、排気管2、マフラ4をとおり、テールパイプ5にいたる。   Referring to FIG. 5, the combustion gas discharged from the engine 1 passes through the catalyst 3, the exhaust pipe 2, and the muffler 4 and reaches the tail pipe 5.

本発明の排出ガス浄化装置は、排気管取り付け装置10、排出ガス量検出装置51、排出ガス希釈装置55、エネルギ吸収装置53、エネルギ蓄積装置54、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)から構成され、排出ガス量検出装置51、希釈制御装置52、エネルギ吸収装置53、エネルギ蓄積装置54、排出ガス希釈装置55の全てが排気管取り付け装置10に備えられている。   The exhaust gas purifying apparatus of the present invention comprises an exhaust pipe attachment device 10, an exhaust gas amount detection device 51, an exhaust gas dilution device 55, an energy absorption device 53, an energy storage device 54, and a dilution control device 52 (dilution device control means). The exhaust pipe attachment device 10 includes all of the exhaust gas amount detection device 51, the dilution control device 52, the energy absorption device 53, the energy storage device 54, and the exhaust gas dilution device 55.

エネルギ吸収装置53は、図5では排出ガスの熱エネルギを吸収して、これに対して図6では排出ガスの運動エネルギを吸収してエネルギ蓄積装置54に蓄える。エネルギ吸収装置53として、図5では排出ガスの熱エネルギを電気エネルギに変換する発電装置が、これに対して図6では排出ガスの運動エネルギにより駆動される発電機が用いられ、エネルギ吸収装置53において吸収されたエネルギ量(発電電力)をエネルギ蓄積装置54が蓄える。   The energy absorbing device 53 absorbs the thermal energy of the exhaust gas in FIG. 5, whereas in FIG. 6, it absorbs the kinetic energy of the exhaust gas and stores it in the energy storage device 54. As the energy absorbing device 53, a power generation device that converts the thermal energy of the exhaust gas into electric energy is used in FIG. 5, whereas a generator that is driven by the kinetic energy of the exhaust gas is used in FIG. The energy storage device 54 stores the amount of energy (generated power) absorbed in step.

排出ガス量検出装置51は、図5ではテールパイプ5内の排出ガス流れの中にあって排出ガスの流量を直接に測定(検出)し、これに対して図6ではテールパイプ5の外部にあって、エネルギ吸収装置53により吸収されるエネルギ量(エネルギ吸収量)から排出ガス量を算出し(間接的に排出ガス量を検出し)、このようにして検出しあるいは算出した排出ガス量の信号を希釈制御装置52に送る。   The exhaust gas amount detection device 51 directly measures (detects) the flow rate of the exhaust gas in the exhaust gas flow in the tail pipe 5 in FIG. Thus, the amount of exhaust gas is calculated from the amount of energy absorbed by the energy absorbing device 53 (energy absorption amount) (the amount of exhaust gas is indirectly detected), and the amount of exhaust gas detected or calculated in this way is calculated. A signal is sent to the dilution controller 52.

希釈制御装置52では排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合にまたは排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態から排出ガス量が減少したと判定した場合に、排出ガス希釈装置55を作動させる。排出ガス希釈装置55が作動すると、テールパイプ5出口で排出ガスが大気により強制的に希釈される。すなわち、排出ガスを大気に放出する際に、予め大気により希釈する。テールパイプ5(排気管)から排出する際に、充分に大気に拡散希釈された状態と同じ程度にまで、予め一気に希釈するようにするのであり、これにより図3から明らかなように、超微小粒子(ナノ粒子を含む)が観察されるのを防ぐことができる。   When the dilution control device 52 determines that the amount of exhaust gas has decreased over time, or when it has been determined that the amount of exhaust gas has decreased from a state where the amount of exhaust gas is in the range of the preset exhaust gas amount, The diluter 55 is activated. When the exhaust gas dilution device 55 is activated, the exhaust gas is forcibly diluted by the atmosphere at the outlet of the tail pipe 5. That is, when the exhaust gas is released into the atmosphere, it is diluted with the atmosphere in advance. When discharging from the tail pipe 5 (exhaust pipe), it is diluted in advance to the same extent as when it is sufficiently diluted and diluted in the atmosphere. As is apparent from FIG. Observation of small particles (including nanoparticles) can be prevented.

図7と図8は、排出ガス希釈装置55の作動状態の例を示すタイムチャートである。このうち図7は、排出ガスの希釈を行わせる条件が、排出ガス量が時間的に減少した場合であるときの車両走行中の排出ガス希釈装置55の作動状態の例を示している。同図において最上段より、車速、排出ガス量、発電電力の変化を示しており、排出ガス量の減少開始タイミングであるt1、t4、t6、t8の各タイミングより所定の期間だけ、排出ガスの希釈が行われる。   7 and 8 are time charts showing examples of operating states of the exhaust gas dilution device 55. FIG. Among these, FIG. 7 shows an example of the operating state of the exhaust gas diluting device 55 while the vehicle is running when the condition for diluting the exhaust gas is when the amount of exhaust gas decreases with time. In the figure, changes in the vehicle speed, the amount of exhaust gas, and the generated power are shown from the top, and the exhaust gas amount is changed only for a predetermined period from the timings t1, t4, t6, and t8, which are timings for starting the reduction of the exhaust gas amount. Dilution is performed.

ここで、排出ガス量は車速の代用値として用いられている。排出ガス量を用いることにしたのは、本発明の排出ガス浄化装置が既販車に対する後付けの装置であり、車速を直接的には利用できないと考えられるためである。排出ガス量を用い、排出ガス量の減少開始を検出することで車速の減少開始を検出することができている。すなわち、t6とt8の各タイミングでは排出ガス量の減少開始によって車速の減少開始を検出できている。   Here, the exhaust gas amount is used as a substitute value for the vehicle speed. The reason for using the exhaust gas amount is that the exhaust gas purifying device of the present invention is a retrofit device for an already-sold vehicle, and it is considered that the vehicle speed cannot be used directly. The start of decrease in vehicle speed can be detected by detecting the start of decrease in the amount of exhaust gas using the amount of exhaust gas. In other words, at the timings t6 and t8, the start of reduction of the vehicle speed can be detected by the start of reduction of the exhaust gas amount.

図7には排出ガス量の減少(変化)を検出する場合を示したが、エネルギ吸収装置53において吸収されるエネルギ量から、排出ガス量を算出することなくエネルギ量(エネルギ吸収量)そのものの減少をみるように、つまりエネルギ吸収装置53のエネルギ吸収量の減少時に排出ガスの希釈を行うようにしてもかまわない。   Although FIG. 7 shows a case where a decrease (change) in the exhaust gas amount is detected, the energy amount (energy absorption amount) itself is calculated without calculating the exhaust gas amount from the energy amount absorbed by the energy absorbing device 53. The exhaust gas may be diluted so as to see a decrease, that is, when the energy absorption amount of the energy absorbing device 53 is decreased.

図8は、排出ガスの希釈を行わせる条件が、排出ガス量が予め設定された排出ガス量の領域にあり、かつこの排出ガス量の領域で排出ガス量が時間的に減少した場合であるときの車両走行中の排出ガス希釈装置の作動状態の例を示している。図8において上段に排出ガス量の変化を示しており、予め設定された排出ガス量の領域における排出ガス量の減少開始タイミングであるt11、t14、t18のタイミングより所定の期間だけ、排出ガスの希釈が行われる。   FIG. 8 shows a case where the exhaust gas dilution is performed under the condition where the exhaust gas amount is in a predetermined exhaust gas amount region, and the exhaust gas amount is reduced in time in this exhaust gas amount region. An example of the operating state of the exhaust gas dilution device during vehicle travel is shown. In FIG. 8, the change in the exhaust gas amount is shown in the upper stage, and the exhaust gas amount is changed for a predetermined period from the timings t11, t14, and t18 which are the start timings of the exhaust gas amount decrease in the region of the preset exhaust gas amount. Dilution is performed.

図8において予め設定される排出ガス量の領域とは高排出ガス量の領域、つまりエンジンの高負荷域に相当する領域である。高負荷域での排出ガス量の減少時に排出ガス希釈装置55を作動させるのは、特に高負荷域での排出ガス量の減少時に、高負荷域でない領域での排出ガス量の減少時よりもナノ粒子が多く観察されるためである。実際には、車両を予め走らせてみて、ナノ粒子が多く観察される運転条件(高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)を調べておき、高排出ガス量の領域を決定しておく。このため、図8に示した例では、高負荷域でない領域での排出ガス量の減少開始タイミングであるt16のタイミングにおいて排出ガス希釈装置55は作動されていない。   In FIG. 8, the preset exhaust gas amount region is a region of a high exhaust gas amount, that is, a region corresponding to a high load region of the engine. The exhaust gas dilution device 55 is operated when the exhaust gas amount is reduced in the high load region, particularly when the exhaust gas amount is reduced in the high load region than when the exhaust gas amount is reduced in the non-high load region. This is because many nanoparticles are observed. Actually, run the vehicle in advance, check the operating conditions (when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region) where many nanoparticles are observed, and determine the high exhaust gas region deep. For this reason, in the example shown in FIG. 8, the exhaust gas dilution device 55 is not operated at the timing of t16, which is the start timing of reduction of the exhaust gas amount in the region that is not in the high load region.

上記図2ではナノ粒子の核となる物質として炭素成分を挙げたが、特に高負荷域での減速時(高負荷域での排出ガス量の減少時)にナノ粒子が多く生成される理由を本発明者は次のようなものであると推定している。すなわち、高負荷域での減速時(高負荷域での排出ガス量の減少時)には、通常、燃料カット条件が成立して燃焼室への燃料供給がカットされる。従って、燃料成分である炭素原子がナノ粒子の核となる物質として排出ガス中に多く含まれることになるとは考えにくい。従って、燃料をナノ粒子の核となる物質から外すと、残るは燃焼室内の潤滑油成分や未燃燃料や排気系のすすなどに求めざるを得ない。例えば潤滑油には高分子炭化水素や金属等の各種の添加剤が含まれている。従って、この潤滑油成分の一部が高温状態にある燃焼室内で蒸発したり、燃焼室壁から引き剥がされたりしてナノ粒子の核となるのでないかと推定している。   In Figure 2 above, the carbon component is listed as the core substance of the nanoparticles, but the reason why many nanoparticles are generated especially when decelerating in the high load range (when the amount of exhaust gas decreases in the high load range) is shown. The inventor presumes the following. That is, at the time of deceleration in the high load region (when the exhaust gas amount decreases in the high load region), the fuel cut condition is normally satisfied and the fuel supply to the combustion chamber is cut. Therefore, it is unlikely that carbon atoms, which are fuel components, are contained in the exhaust gas in a large amount as a substance that becomes the core of the nanoparticles. Therefore, if the fuel is removed from the material that becomes the core of the nanoparticles, the remaining components must be found in the lubricating oil component in the combustion chamber, unburned fuel, soot in the exhaust system, and the like. For example, lubricating oil contains various additives such as polymer hydrocarbons and metals. Therefore, it is estimated that a part of this lubricating oil component evaporates in the combustion chamber in a high temperature state or is peeled off from the combustion chamber wall to become a core of nanoparticles.

なお、高負荷であるほどエネルギ吸収装置53によって吸収されるエネルギ量が大きくなる。本発明の排出ガス浄化装置は既販車に対して後付けする装置であるため、排出ガス希釈装置55や希釈制御装置52を作動させるためのエネルギ源としてエネルギ蓄積装置54を備えている。そして、本発明では、自力でエネルギ蓄積装置54に十分な量のエネルギを蓄える必要がある。この場合に、エネルギ吸収装置53は、排出ガスの熱による発電装置または排出ガスにより駆動される発電機であるので、高負荷であるほど発電電力(エネルギ吸収量)が大きくなる。つまり低負荷領域ではエネルギ吸収装置53の吸収するエネルギ量(発電電力)が小さいために、エネルギ蓄積装置54からエネルギ量が持ち出されるだけとなるのに対して、高負荷領域であれば、エネルギ吸収装置53の吸収するエネルギ量(発電電力)をそのまま排出ガス希釈装置55や希釈制御装置52のエネルギ源として用いることができ、余剰のエネルギ分はエネルギ蓄積装置54に蓄えることができる。このように、高負荷領域での排出ガス量の減少時に排出ガス希釈装置55を作動させるほうが、エネルギ的に有利となる。   Note that the amount of energy absorbed by the energy absorbing device 53 increases as the load increases. Since the exhaust gas purifying device of the present invention is a device retrofitted to an already-sold vehicle, an energy storage device 54 is provided as an energy source for operating the exhaust gas dilution device 55 and the dilution control device 52. In the present invention, it is necessary to store a sufficient amount of energy in the energy storage device 54 by itself. In this case, since the energy absorption device 53 is a power generation device based on the heat of the exhaust gas or a generator driven by the exhaust gas, the higher the load, the larger the generated power (energy absorption amount). In other words, since the amount of energy (generated power) absorbed by the energy absorbing device 53 is small in the low load region, only the amount of energy is taken out from the energy storage device 54, whereas in the high load region, energy absorption is performed. The amount of energy (generated power) absorbed by the device 53 can be used as it is as an energy source for the exhaust gas dilution device 55 and the dilution control device 52, and surplus energy can be stored in the energy storage device 54. As described above, it is more energetically advantageous to operate the exhaust gas dilution device 55 when the exhaust gas amount decreases in the high load region.

次に、図9〜図12を参照して本発明の排出ガス浄化装置の4つの具体的構成例を説明する。ただし、図9〜図12には全て本発明の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付した後の状態を示している。   Next, four specific structural examples of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. However, FIGS. 9 to 12 all show a state after the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is retrofitted to an already sold vehicle.

まず図9は本発明の排出ガス浄化装置の第1の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図9(A)は概略断面図、図9(B)は図9(A)の装置を右方向から見た矢視図を示している。   First, FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a first specific configuration example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, in which FIG. 9 (A) is a schematic sectional view, and FIG. 9 (B) is a diagram of FIG. 9 (A). The arrow figure which looked at the apparatus from the right direction is shown.

第1の具体的構成例は、テールパイプ5の排出ガス出口の開口面積を絞ることにより、面積を狭めた開口部から排出ガスの排出速度を増加させて噴出させ大気との希釈・混合を促進させるようにしたものである。   In the first specific configuration example, the opening area of the exhaust gas outlet of the tail pipe 5 is narrowed to increase the discharge speed of the exhaust gas from the opening having a reduced area, thereby promoting dilution and mixing with the atmosphere. It is made to let you.

排気管取り付け装置10に固定された排気通路固定シャッタ93と、排気通路2の開口面積を絞るように可動シャッタ駆動装置95で動作される排気通路可動シャッタ92とが設けられ、これら排気通路可動シャッタ92と排気通路固定シャッタ93とで排出ガス希釈装置55が構成されている。   An exhaust passage fixed shutter 93 fixed to the exhaust pipe attachment device 10 and an exhaust passage movable shutter 92 operated by a movable shutter driving device 95 so as to reduce the opening area of the exhaust passage 2 are provided, and these exhaust passage movable shutters are provided. 92 and the exhaust passage fixed shutter 93 constitute an exhaust gas dilution device 55.

具体的に説明すると、円筒状の排気管取り付け装置10の下流端には円錐状の部材93Aが排気管取り付け装置10と一体に形成され、かつ円錐状部材93Aの下流端に排出ガス流れを遮断する円盤状部材93Bがこれも排気管取り付け装置10と一体に、かつ排出ガス流れに対して直交するように形成されている。この円盤状部材93Bには図9(B)にも示したように円周方向に4つの扇形状切欠き93Cが等分に設けられている。これら円錐状部材93A、円盤状部材93B、切欠き93Cで排気通路固定シャッタ93が構成されている。   More specifically, a conical member 93A is formed integrally with the exhaust pipe mounting device 10 at the downstream end of the cylindrical exhaust pipe mounting device 10, and the exhaust gas flow is blocked at the downstream end of the conical member 93A. The disc-shaped member 93B is formed integrally with the exhaust pipe attachment device 10 and orthogonal to the exhaust gas flow. As shown in FIG. 9B, the disk-shaped member 93B is equally provided with four fan-shaped notches 93C in the circumferential direction. The conical member 93A, the disk-like member 93B, and the notch 93C constitute an exhaust passage fixing shutter 93.

一方、円筒状のテールパイプ5の軸心位置に可動シャッタ駆動装置95が排気管取り付け装置10の内周から立ち上がる支柱10Aによって固定されている。可動シャッタ駆動装置95はピエゾアクチュエータで構成され、この可動シャッタ駆動装置95の回転軸に円盤状部材の排気通路可動シャッタ92が排出ガスの流れ方向に対して直交する方向に取り付けられている。この排気通路可動シャッタ92は、円盤状部材93Bより少し排気通路上流側で円盤状部材93Bに近接して、かつ排気通路可動シャッタ92の外周端が円錐状部材93Aの内周面に近接して設けられている。そして、排気通路可動シャッタ92には、図9(B)に示したように4つの扇形状切欠き92Aが、円盤状部材93Bの扇形状切欠き93Cに対向して、円周方向に等分に設けられている。   On the other hand, a movable shutter driving device 95 is fixed to the axial position of the cylindrical tail pipe 5 by a column 10 </ b> A rising from the inner periphery of the exhaust pipe mounting device 10. The movable shutter driving device 95 is constituted by a piezo actuator, and a disc-shaped exhaust passage movable shutter 92 is attached to a rotating shaft of the movable shutter driving device 95 in a direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas. The exhaust passage movable shutter 92 is close to the disc member 93B slightly upstream of the disc member 93B, and the outer peripheral end of the exhaust passage movable shutter 92 is close to the inner peripheral surface of the conical member 93A. Is provided. In the exhaust passage movable shutter 92, as shown in FIG. 9B, four fan-shaped notches 92A are equally divided in the circumferential direction so as to face the fan-shaped notches 93C of the disk-shaped member 93B. Is provided.

また、上記円錐状部材93Aには、図9(B)にも示したように、常時大気に連通する複数個の常開孔94が排気通路可動シャッタ92の取り付け位置よりも上流側に開口されている。この複数の常開孔4の全開口面積は、テールパイプ5の開口面積の1/10〜1/20に設定されている。   In addition, as shown in FIG. 9B, the conical member 93A has a plurality of normally open holes 94 that are always in communication with the atmosphere and are opened upstream of the position where the exhaust passage movable shutter 92 is attached. ing. The total opening area of the plurality of normally open holes 4 is set to 1/10 to 1/20 of the opening area of the tail pipe 5.

上記可動シャッタ駆動装置95に通電していない状態では、スプリング等により排気通路可動シャッタ92が初期位置に保たれ、この初期位置では排気通路可動シャッタ92の切欠き92Aと円盤状部材93Bの切欠き93Cとがちょうど重なっており(排気通路可動シャッタ92は開いている)、このときにはこの重なった切欠きを通して排出ガスが大気へと主に放出される。   When the movable shutter driving device 95 is not energized, the exhaust passage movable shutter 92 is kept at the initial position by a spring or the like, and at this initial position, the notch 92A of the exhaust passage movable shutter 92 and the notch of the disk-like member 93B. 93C just overlaps (exhaust passage movable shutter 92 is open), and at this time, exhaust gas is mainly discharged to the atmosphere through the overlapped notch.

これに対して、可動シャッタ駆動装置95に所定量の電力を供給すると、排気通路可動シャッタ92が閉じる。すなわち、排気通路可動シャッタ92は排気通路可動シャッタ92の切欠き92Aでない部分と円盤状部材93Bの切欠き93Cとが丁度重なる位置まで回転する。このときには常時大気に連通する常開孔94を通してだけ排出ガスが大気へと放出される。こうして排気通路可動シャッタ92を閉じると、テールパイプ5の排出ガス出口の開口面積が排気通路可動シャッタ92を開いているときより絞られ、面積を狭めた開口部(複数の常開孔94)から排出ガスが排出速度を増加させて噴出され大気との希釈混合が促進され、これによって、大気中におけるナノ粒子の生成が抑制される。   On the other hand, when a predetermined amount of electric power is supplied to the movable shutter driving device 95, the exhaust passage movable shutter 92 is closed. That is, the exhaust passage movable shutter 92 rotates to a position where the portion of the exhaust passage movable shutter 92 that is not the notch 92A and the notch 93C of the disk-like member 93B just overlap. At this time, exhaust gas is released to the atmosphere only through the normally open hole 94 that is always in communication with the atmosphere. When the exhaust passage movable shutter 92 is closed in this manner, the opening area of the exhaust gas outlet of the tail pipe 5 is narrowed compared to when the exhaust passage movable shutter 92 is opened, and the openings are narrowed from the openings (the plurality of normally open holes 94). Exhaust gas is ejected at an increased discharge rate to promote dilution and mixing with the atmosphere, thereby suppressing the generation of nanoparticles in the atmosphere.

ここでは、排気通路可動シャッタ92の開閉具合は基本的には閉じるか開くかの2位置制御であり、排出ガスの希釈時に閉じて、その他で開いている。排出ガス量に応じて排気通路可動シャッタ92の開き具合を変えてもよい。その場合には排出ガス量が少ないほど排気通路可動シャッタ92を閉じる。後述する図10の排気通路遮断弁102の場合も同様である。   Here, the open / close state of the exhaust passage movable shutter 92 is basically two-position control of closing or opening, and is closed when the exhaust gas is diluted, and is opened at the other. The degree of opening of the exhaust passage movable shutter 92 may be changed according to the amount of exhaust gas. In that case, the exhaust passage movable shutter 92 is closed as the exhaust gas amount decreases. The same applies to the exhaust passage cutoff valve 102 of FIG. 10 described later.

上記の可動シャッタ駆動装置95はピエゾアクチュエータに限られるものでなく、モータや人工筋肉のようなものでもかまわない。   The movable shutter driving device 95 is not limited to a piezo actuator, but may be a motor or an artificial muscle.

排出ガス量検出装置51は、テールパイプ5の軸心よりに位置するように、排気管取り付け装置10と可動シャッタ駆動装置95のケースとを連結する逆コの字状の支柱10Bによって支持されている。この排出ガス量検出装置51ではこの部位を通過する排出ガス量が検出される。排出ガス量検出装置51としては、風速計を利用したガス流量計や、カルマン渦による振動を検出してガス量を検出するセンサなどが適用できる。   The exhaust gas amount detection device 51 is supported by an inverted U-shaped column 10 </ b> B that connects the exhaust pipe mounting device 10 and the case of the movable shutter driving device 95 so as to be positioned from the axial center of the tail pipe 5. Yes. The exhaust gas amount detection device 51 detects the exhaust gas amount passing through this part. As the exhaust gas amount detection device 51, a gas flow meter using an anemometer, a sensor for detecting a gas amount by detecting vibration due to Karman vortex, and the like can be applied.

排気管取り付け装置10の外周に円筒状のエネルギ吸収装置53が取り付けられ、このエネルギ吸収装置53の外周に断熱材97(断熱構造)を介してエネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52とが取り付けられている。断熱材97を介してエネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52とを取り付けたのは、これら装置54、52への排出ガスからの熱の影響を避けるためである。   A cylindrical energy absorbing device 53 is attached to the outer periphery of the exhaust pipe attaching device 10, and an energy storage device 54 and a dilution control device 52 are attached to the outer periphery of the energy absorbing device 53 via a heat insulating material 97 (heat insulating structure). ing. The reason why the energy storage device 54 and the dilution control device 52 are attached via the heat insulating material 97 is to avoid the influence of heat from the exhaust gas to the devices 54 and 52.

エネルギ吸収装置53は熱電対などの熱電変換装置で、エネルギ蓄積装置54は例えばキャパシタで構成されている。排出ガスの熱エネルギがエネルギ吸収装置53により電気エネルギに変換され、変換された電気エネルギ(電力)がエネルギ蓄積装置54に蓄えられる。蓄えられた電力は、希釈制御装置52の作動のために用いられると共に、排出ガス希釈装置55の構成要素である排気通路可動シャッタ92の駆動動力として用いられる。   The energy absorption device 53 is a thermoelectric conversion device such as a thermocouple, and the energy storage device 54 is formed of a capacitor, for example. The heat energy of the exhaust gas is converted into electric energy by the energy absorbing device 53, and the converted electric energy (electric power) is stored in the energy storage device 54. The stored electric power is used for the operation of the dilution control device 52 and also used as driving power for the exhaust passage movable shutter 92 that is a component of the exhaust gas dilution device 55.

希釈制御装置52では、排出ガス量検出装置51により検出される排出ガス量に基づいて、予め設定された条件(排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)に合致すると判定したとき排出ガス希釈装置55を作動させる。   In the dilution control device 52, based on the exhaust gas amount detected by the exhaust gas amount detection device 51, a preset condition (when the exhaust gas amount decreases or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region). The exhaust gas dilution device 55 is actuated when it is determined that the two conditions are met.

このように、排出ガス量検出装置51、排出ガス希釈装置55、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)、エネルギ蓄積装置54のすべてが、排気管取り付け装置10に備えられ、これら装置51〜55の全体が1セットの商品を構成している。この1セットの商品は、購入された後にディーラーや整備工場において、図9(A)に示したように円筒状のテールパイプ5に対して、円筒状の排気管取り付け装置10を外周より嵌入して取り付けることにより、図1に示したような既販車のテールパイプ5(排気管)の出口に1セットの商品が簡単に後付けされることとなる。   Thus, the exhaust gas amount detection device 51, the exhaust gas dilution device 55, the dilution control device 52 (dilution device control means), and the energy storage device 54 are all provided in the exhaust pipe mounting device 10, and these devices 51 to 55 are provided. Constitutes a set of products. After purchasing this set of products, a dealer or a maintenance shop inserts a cylindrical exhaust pipe attachment device 10 into the cylindrical tail pipe 5 from the outer periphery as shown in FIG. 9A. As a result, a set of products can be easily retrofitted to the outlet of the tail pipe 5 (exhaust pipe) of the sold vehicle as shown in FIG.

テールパイプ5に取り付ける排気管取り付け装置10の材質は金属で構成する。テールパイプ5への取り付け方法としては、上記嵌入のほかネジ止めすることが考えられる。   The material of the exhaust pipe attachment device 10 attached to the tail pipe 5 is made of metal. As a method for attaching to the tail pipe 5, it is conceivable to screw in addition to the above insertion.

図10は排出ガス浄化装置の第2の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図10(A)は概略断面図、図10(B)は図10(A)の装置を右方向から見た矢視図、図10(C)は図10(A)の一部拡大図を示している。   FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a second specific configuration example of the exhaust gas purifying device, in which FIG. 10 (A) is a schematic cross-sectional view, and FIG. 10 (B) shows the device of FIG. 10 (A) in the right direction. FIG. 10C is a partially enlarged view of FIG. 10A.

テールパイプ5の排ガス出口の開口面積を絞ることは図9に示した第1の具体的構成例と同じであるが、第2の具体的構成例では、さらに空気との混合・希釈を促進するために走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ部を常開孔103の近傍に設ける構造になっている。   Narrowing the opening area of the exhaust pipe outlet of the tail pipe 5 is the same as the first specific configuration example shown in FIG. 9, but the second specific configuration example further promotes mixing and dilution with air. Therefore, an ejector portion that introduces traveling wind and sucks exhaust gas is provided in the vicinity of the normally open hole 103.

第2の具体的構成例では、排出ガス希釈装置55が、出口管107、排気通路遮断弁102、遮断弁駆動装置106、常開孔103、希釈装置外周管104、エジェクタ部105などから構成される。   In the second specific configuration example, the exhaust gas dilution device 55 includes an outlet pipe 107, an exhaust passage cutoff valve 102, a cutoff valve driving device 106, a normally open hole 103, a dilution device outer peripheral pipe 104, an ejector portion 105, and the like. The

具体的に説明すると、円筒状の排気管取り付け装置10の下流端に鍔107A付き円筒状の出口管107が排気管取り付け装置10と一体に形成されている。この出口管107の下流側端面の近傍に、遮断弁駆動装置106としてのピエゾアクチュエータにより駆動されるバタフライ状の排気通路遮断弁102が設けられている。遮断弁駆動装置106はピエゾアクチュエータに限られるものでなく、モータや人工筋肉のようなもの、さらにはエアシリンダでもかまわない。   More specifically, a cylindrical outlet pipe 107 with a flange 107 </ b> A is formed integrally with the exhaust pipe attachment device 10 at the downstream end of the cylindrical exhaust pipe attachment device 10. A butterfly-shaped exhaust passage shut-off valve 102 driven by a piezo actuator as the shut-off valve driving device 106 is provided in the vicinity of the downstream end face of the outlet pipe 107. The shut-off valve driving device 106 is not limited to a piezo actuator, and may be a motor, an artificial muscle, or an air cylinder.

一方、出口管の鍔107Aはリング状であり、この鍔107Aに常時大気に連通する複数の常開孔103が開口されている。この常開孔103は排気通路遮断弁102が閉じたときの位置よりも上流側にあるため、排気通路遮断弁102によって出口管107(テールパイプ出口)が閉鎖されたときには、排出ガスはこの常時大気に連通する複数の常開孔103から大気に噴出する。   On the other hand, the flange 107A of the outlet pipe has a ring shape, and a plurality of normally open holes 103 that are always in communication with the atmosphere are opened in the flange 107A. Since this normally open hole 103 is located upstream of the position when the exhaust passage shut-off valve 102 is closed, when the outlet pipe 107 (tail pipe outlet) is closed by the exhaust passage shut-off valve 102, the exhaust gas is always in this state. It ejects to the atmosphere from a plurality of normally open holes 103 communicating with the atmosphere.

排気管取り付け装置10及び出口管107と軸心を同じくしてこれらの外周を覆う希釈装置外周管104が排気管取り付け装置10に固定されている。この希釈装置外周管104の内周側であって常開孔103に近接する位置に、図10(C)に示したように、希釈装置外周管104の内周より常開孔103に向けて盛り上がるエジェクタ部105が設けられている。希釈装置外周管104とエジェクタ部105とはテールパイプ5、出口管107の外周より所定の空間を置いた外側に位置しているので、金属のほか耐熱樹脂で構成することできる。   A dilution device outer peripheral pipe 104 is fixed to the exhaust pipe attachment apparatus 10 so as to have the same axial center as the exhaust pipe attachment apparatus 10 and the outlet pipe 107 and cover the outer periphery thereof. As shown in FIG. 10C, the inner peripheral side of the diluting device outer peripheral tube 104 is located closer to the normally open hole 103, as shown in FIG. A raised ejector portion 105 is provided. Since the dilution device outer peripheral pipe 104 and the ejector portion 105 are located outside the tail pipe 5 and the outer periphery of the outlet pipe 107 with a predetermined space, they can be made of heat-resistant resin in addition to metal.

遮断弁駆動装置106に通電していない状態では、スプリング等により排気通路遮断弁102が初期位置に保たれ、この初期位置(図10(A)において破線で示した位置)では、出口管107を主に使って排出ガスが大気へと放出される。   When the shut-off valve driving device 106 is not energized, the exhaust passage shut-off valve 102 is maintained at the initial position by a spring or the like, and at this initial position (the position indicated by the broken line in FIG. 10A), the outlet pipe 107 is connected. Mainly used to release exhaust gas to the atmosphere.

これに対して、可動シャッタ駆動装置95に所定量の電力を供給すると、排気通路遮断弁102が出口管107を遮断する位置まで回転し、テールパイプ開口部が閉鎖される。
このときには常時大気に連通する複数の常開孔103を通して排出ガスがエジェクタ部105へと噴出するが、複数個の常開孔103の開口面積の合計は出口管107の開口面積よりも非常に小さくされている(狭く絞られている)ため、排出ガスは噴出速度を増加させて常開孔103より希釈装置外周管104との間の空間へと噴出する。このとき、エジェクタ部105(エジェクタ構造)により、空気吸い込み部108で空気の吸い込みが行われ、混合部109でこの吸い込んだ空気と、常開孔103から噴出してきた排出ガスとの混合が行われ、希釈部110ではガスの体積が膨張しつつさらに排出ガスの希釈と空気との混合とが行われる。
On the other hand, when a predetermined amount of electric power is supplied to the movable shutter driving device 95, the exhaust passage shut-off valve 102 rotates to a position where the outlet pipe 107 is shut off, and the tail pipe opening is closed.
At this time, the exhaust gas is ejected to the ejector portion 105 through the plurality of normally open holes 103 that are always communicated with the atmosphere. Therefore, the exhaust gas is ejected from the normally open hole 103 to the space between the diluter outer peripheral pipe 104 and the ejection speed by increasing the ejection speed. At this time, the ejector unit 105 (ejector structure) sucks air in the air sucking unit 108, and the mixing unit 109 mixes the sucked air with the exhaust gas ejected from the normally open hole 103. In the dilution section 110, the exhaust gas is further diluted and mixed with air while the volume of the gas expands.

排気通路遮断弁102の上流側近傍に排出ガス量検出装置51が排気管取り付け装置10より垂れ下がる支柱10Cによって支持されている。排出ガス量検出装置51として、図9で説明した以外にも温度補償つきのホットワイヤーやホットフイルムタイプの風速計なども利用できる。   In the vicinity of the upstream side of the exhaust passage shutoff valve 102, the exhaust gas amount detection device 51 is supported by a column 10 </ b> C that hangs down from the exhaust pipe attachment device 10. As the exhaust gas amount detection device 51, a hot wire with temperature compensation, a hot film type anemometer, or the like can be used other than the one described with reference to FIG.

エネルギ吸収装置53が排気管取り付け装置10の外周に取り付られ、エネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52とが、排出ガスからの熱の影響を避けるために希釈装置外周管104の外周に取り付けられている。排出ガスの熱エネルギは、エネルギ吸収装置53により電気エネルギ(電力)として回収され、回収された電力はエネルギ蓄積装置54に蓄えられる。希釈制御装置52では予め設定された条件(排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)に合致すると判定したとき排出ガス希釈装置55を作動させる。   An energy absorption device 53 is attached to the outer periphery of the exhaust pipe attachment device 10, and an energy storage device 54 and a dilution control device 52 are attached to the outer periphery of the dilution device outer pipe 104 in order to avoid the influence of heat from the exhaust gas. ing. The thermal energy of the exhaust gas is recovered as electric energy (electric power) by the energy absorbing device 53, and the recovered electric power is stored in the energy storage device 54. The dilution control device 52 activates the exhaust gas dilution device 55 when it is determined that a preset condition (when the exhaust gas amount decreases or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region) is met.

このように、第2の具体的構成例においても、排出ガス量検出装置51、排出ガス希釈装置55、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)、エネルギ蓄積装置54のすべてが排気管取り付け装置10に備えられ、これら装置51〜55の全体が1セットの商品を構成している。この1セットの商品は、購入された後にディーラーや整備工場において、図10(A)に示したように円筒状の金属製テールパイプ5に対して、円筒状の金属製排気管取り付け装置10を外周より嵌入して取り付けることにより、図1に示したような既販車のテールパイプ5(排気管)の出口に1セットの商品が後付けされることとなる。   Thus, also in the second specific configuration example, the exhaust gas amount detection device 51, the exhaust gas dilution device 55, the dilution control device 52 (dilution device control means), and the energy storage device 54 are all included in the exhaust pipe attachment device 10. These devices 51-55 constitute a set of products. After this set of products is purchased, the cylindrical metal exhaust pipe mounting device 10 is attached to the cylindrical metal tail pipe 5 as shown in FIG. By inserting and attaching from the outer periphery, one set of products is retrofitted to the outlet of the tail pipe 5 (exhaust pipe) of the sold vehicle as shown in FIG.

ここで、第1、第2の具体的構成例の作用効果を説明する。   Here, the effects of the first and second specific configuration examples will be described.

第1、第2の具体的構成例(請求項1に記載の発明)によれば、エネルギ吸収装置53、エネルギ蓄積装置54、排出ガス希釈装置55、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)及びこれらを備える排気管取り付け装置10(取り付け部材)を、セットとして排気管出口のテールパイプ5にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、第1、第2の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることが可能となっている。そして、第1、第2の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両のテールパイプ5(排気管)から出た後に排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。   According to the first and second specific configuration examples (the invention described in claim 1), the energy absorption device 53, the energy storage device 54, the exhaust gas dilution device 55, the dilution control device 52 (dilution device control means) and Since the exhaust pipe attachment device 10 (attachment member) provided with these comprises a compact and retrofitted exhaust gas purification device that can be retrofitted to the tail pipe 5 at the exhaust pipe outlet, the first and second specific configurations An example exhaust gas purification device can be retrofitted to an existing vehicle. Then, after retrofitting the exhaust gas purifying apparatus of the first and second specific configuration examples to the already-sold car, even if it is a already-sold car, it is caused by the exhaust gas after exiting from the tail pipe 5 (exhaust pipe) of the vehicle. Nanoparticles can be prevented from being observed.

また、排出ガス希釈装置55を排出ガス量に関係なく常時作動させるのでは、エネルギ蓄積装置54の蓄積するエネルギが不足して、排出ガス希釈装置55を作動させ得ない事態が生じかねないのであるが、第1、第2の具体的構成例(請求項2に記載の発明)によれば、ナノ粒子が観測されると思われる条件、つまり排出ガス量の減少時(エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合)や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時(予め設定したエネルギ吸収量の領域にある状態からエネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合)に排出ガス希釈装置55を作動させるので、排出ガス希釈装置55を作動させることができない事態が生じる機会を減らすことができる。   Further, if the exhaust gas dilution device 55 is always operated regardless of the amount of exhaust gas, the energy stored in the energy storage device 54 is insufficient, and the exhaust gas dilution device 55 cannot be operated. However, according to the first and second specific configuration examples (the invention described in claim 2), the conditions under which nanoparticles are expected to be observed, that is, when the amount of exhaust gas is reduced (the energy absorption amount is temporally reduced). Or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region (when it is determined that the energy absorption amount has decreased in time from the state of the preset energy absorption region). Since the exhaust gas dilution device 55 is operated, the chance of occurrence of a situation where the exhaust gas dilution device 55 cannot be operated can be reduced.

第1、第2の具体的構成例(請求項4に記載の発明)よれば、エネルギ吸収装置53は、排出ガスの熱による発電装置であるので、排出ガス希釈装置55と、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)の作動に必要となる電気エネルギを得るこがことができる。   According to the first and second specific configuration examples (the invention described in claim 4), the energy absorption device 53 is a power generation device using the heat of the exhaust gas, and therefore the exhaust gas dilution device 55 and the dilution control device 52. Electric energy necessary for the operation of the (dilution device control means) can be obtained.

第1の具体的構成例(請求項6に記載の発明)によれば、排出ガス希釈装置55は、テールパイプ5(排気管)を開閉可能な排気通路可動シャッタ92(可動シャッタ)と、この排気通路可動シャッタ92の上流で常時大気に連通している常開孔94とからなるので、排出ガス希釈装置55の作動時に、常開孔94から噴出速度を増加させて排出ガスを噴出させることができ、大気との希釈・混合を促進させることができる。   According to the first specific configuration example (the invention described in claim 6), the exhaust gas dilution device 55 includes an exhaust passage movable shutter 92 (movable shutter) capable of opening and closing the tail pipe 5 (exhaust pipe), Since it comprises a normally open hole 94 that is always in communication with the atmosphere upstream of the exhaust passage movable shutter 92, the exhaust gas is ejected from the normally open hole 94 by increasing the ejection speed when the exhaust gas dilution device 55 is operated. Can promote dilution and mixing with the atmosphere.

第2の具体的構成例(請求項7に記載の発明)によれば、常開孔103の近傍に走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ部105(エジェクタ構造)を有するので、排出ガス希釈装置55の作動時に、エジェクタ部105から噴出速度を増加させて排出ガスを噴出させることができ、大気との希釈・混合を促進させることができる。   According to the second specific configuration example (the invention described in claim 7), the exhaust gas is introduced in the vicinity of the normally open hole 103 to suck the exhaust gas by introducing the traveling wind, so that the exhaust gas When the dilution device 55 is operated, the ejection speed can be increased from the ejector unit 105 to eject the exhaust gas, and the dilution and mixing with the atmosphere can be promoted.

第1の具体的構成例(請求項9に記載の発明)によれば、排気管取り付け装置10(取り付け部材)はテールパイプ5(排気管)の外周に取り付けられ、エネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52(希釈装置制御手段)とはこの排気管取り付け装置10の外周に断熱材97(断熱構造)を介して設置されるので、エネルギ蓄積装置54や希釈制御装置52への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。   According to the first specific configuration example (the invention according to claim 9), the exhaust pipe attachment device 10 (attachment member) is attached to the outer periphery of the tail pipe 5 (exhaust pipe), and the energy storage device 54 and dilution control are provided. Since the device 52 (dilution device control means) is installed on the outer periphery of the exhaust pipe attachment device 10 via a heat insulating material 97 (heat insulation structure), heat from the exhaust gas to the energy storage device 54 and the dilution control device 52 is provided. Can be avoided.

第2の具体的構成例(請求項10に記載の発明)によれば、排気管取り付け装置10(取り付け部材)はテールパイプ5(排気管)の外周に取り付けられ、テールパイプ5(排気管)の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管104が排気管取り付け装置10に取り付けられ、エネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52(希釈装置制御手段)とはこの希釈装置外周管104の外周に設置されるので、エネルギ蓄積装置54や希釈制御装置52への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。   According to the second specific configuration example (the invention described in claim 10), the exhaust pipe attachment device 10 (attachment member) is attached to the outer periphery of the tail pipe 5 (exhaust pipe), and the tail pipe 5 (exhaust pipe). A diluter peripheral pipe 104 that covers the outer periphery of the diluter with a predetermined space is attached to the exhaust pipe attachment device 10. The energy storage device 54 and the dilution control device 52 (dilution device control means) Therefore, the influence of heat from the exhaust gas to the energy storage device 54 and the dilution control device 52 can be avoided.

次に、図11は排出ガス浄化装置の第3の具体的構成例を示す概略構成図で、このうち図11(A)は概略断面図、図11(B)は図11(A)の装置を右方向から見た矢視図を示している。   Next, FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a third specific configuration example of the exhaust gas purification device, in which FIG. 11A is a schematic cross-sectional view, and FIG. 11B is the device of FIG. The arrow figure which looked at from the right direction is shown.

第3の具体的構成例は、排出ガス量の検出と排出ガスの熱エネルギの吸収とを、排出ガスで駆動される発電機を有するタービン112で行い、かつ排出ガスの希釈をもう一つのタービン113で行う構造のものである。   In the third specific configuration example, detection of the amount of exhaust gas and absorption of heat energy of the exhaust gas are performed by the turbine 112 having a generator driven by the exhaust gas, and dilution of the exhaust gas is performed by another turbine. This is the structure performed at 113.

具体的に説明すると、円筒状の金属製テールパイプ5の開口部に、円筒状の金属製排気管取り付け装置10が取り付けられている。テールパイプ5の軸心位置には、排出ガスで駆動される発電機を有するタービン112であるエネルギ吸収装置53が排気管取り付け装置10からの支柱10Aによって支持されている。発電タービン112では、排出ガスを受けるとタービンブレード112Aがタービン軸を回転し、このタービン軸の回転を受けて発電機のロータが回転し、内部の発電機が発電する。すなわち、発電タービン112により排出ガスの運動エネルギが電気エネルギ(電力)として回収される。   More specifically, a cylindrical metal exhaust pipe attachment device 10 is attached to the opening of the cylindrical metal tail pipe 5. At the axial center position of the tail pipe 5, an energy absorbing device 53 that is a turbine 112 having a generator driven by exhaust gas is supported by a column 10 </ b> A from the exhaust pipe mounting device 10. In the power generation turbine 112, when the exhaust gas is received, the turbine blade 112A rotates the turbine shaft, the rotation of the turbine shaft is received by the rotation of the turbine shaft, and the internal generator generates power. That is, the kinetic energy of the exhaust gas is recovered as electric energy (electric power) by the power generation turbine 112.

また、発電タービン112と軸心を同じくする第2のタービン113が取り付け装置10に回転可能に支持されている。第2のタービン113用のモータに通電していない状態では、第2のタービン113が停止状態にある。これに対して第2のタービン113用のモータに所定量の電力を供給すると、第2のタービン113が回転し、第2のタービン113の外周より半径方向外側に向けて伸びている複数のタービンブレード113Aが排出ガスと空気を攪拌し希釈する。第3の具体的構成例では、第2のタービン113と、後述する希釈装置外周管104とで排出ガス希釈装置55が構成されている。   Further, a second turbine 113 having the same axis as that of the power generation turbine 112 is rotatably supported by the attachment device 10. In a state where the motor for the second turbine 113 is not energized, the second turbine 113 is in a stopped state. On the other hand, when a predetermined amount of electric power is supplied to the motor for the second turbine 113, the second turbine 113 rotates and a plurality of turbines extend radially outward from the outer periphery of the second turbine 113. The blade 113A stirs and dilutes the exhaust gas and air. In the third specific configuration example, the exhaust gas dilution device 55 is configured by the second turbine 113 and a dilution device outer peripheral pipe 104 described later.

2つのタービン112、113は同軸上に配置されるものの、両者の回転軸は別軸である。ここでは、基本的に発電タービン112のほうを第2のタービン113よりも小型のものとし、小型のタービンで発電させるものとする。これは小型のタービンの方が回転しやすいためである。ただし、発電タービン112または第2のタービン113で希釈と発電の両方を行ってもよい。   Although the two turbines 112 and 113 are disposed on the same axis, their rotational axes are different axes. Here, it is assumed that the power generation turbine 112 is basically smaller than the second turbine 113 and is generated by a small turbine. This is because a small turbine is easier to rotate. However, both dilution and power generation may be performed by the power generation turbine 112 or the second turbine 113.

排気管取り付け装置10及び第2のタービン113と軸心を同じくしてこれらの外周に、金属または耐熱樹脂から構成される希釈装置外周管104が排気管取り付け装置10に支持され、この希釈装置外周管104の外周に排出ガス量検出装置51、希釈制御装置52、エネルギ蓄積装置54が設けられている。より詳細には、排出ガスのこれら装置51、52、54への熱の影響を軽減するため、希釈装置外周管104の上流端に希釈装置外周管104と一体で形成されるラッパ状の走行風導入カバー111の外周に設置している。   The exhaust pipe attachment device 10 and the second turbine 113 have the same axial center as the outer periphery thereof, and a dilution device outer peripheral pipe 104 made of metal or heat-resistant resin is supported by the exhaust pipe attachment device 10. An exhaust gas amount detection device 51, a dilution control device 52, and an energy storage device 54 are provided on the outer periphery of the pipe 104. More specifically, in order to reduce the influence of the exhaust gas on the devices 51, 52, and 54, a trumpet-shaped traveling wind formed integrally with the dilution device outer tube 104 at the upstream end of the dilution device outer tube 104. It is installed on the outer periphery of the introduction cover 111.

第3の具体的構成例では、上記エネルギ吸収装置53の出力(電力)は、排出ガス量検出装置51とエネルギ蓄積装置54に入力される。エネルギ蓄積装置54ではエネルギ吸収装置53からの電力の蓄積を行い、このエネルギ蓄積装置54により蓄積された電力は排出ガス希釈装置55の作動や希釈制御装置52の作動電源(IC用電源)として使用される。   In the third specific configuration example, the output (electric power) of the energy absorption device 53 is input to the exhaust gas amount detection device 51 and the energy storage device 54. The energy storage device 54 stores power from the energy absorption device 53, and the power stored by the energy storage device 54 is used as an operation power source (IC power source) of the exhaust gas dilution device 55 and the dilution control device 52. Is done.

排出ガス量検出装置51では、発電タービン112により発電された電圧から現在の排出ガス量を算出し(排出ガス量を間接的に検出し)、この算出した排出ガス量の信号を希釈制御装置52に送る。希釈制御装置52では、この排出ガス量の信号に基づいて予め設定された条件(排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)に合致すると判定したとき第2のタービン113を作動させる信号を第2のタービン113(排出ガス希釈装置55)に出力する。第2のタービン113では希釈制御装置52の指示を受けると、第2のタービン113が回転し、これによって複数のタービンブレード113Aが、希釈装置外周管104内に排出される排出ガスを空気で攪拌し希釈する。   The exhaust gas amount detection device 51 calculates the current exhaust gas amount from the voltage generated by the power generation turbine 112 (indirectly detects the exhaust gas amount), and uses the calculated exhaust gas amount signal as a dilution control device 52. Send to. When it is determined that the dilution control device 52 meets a preset condition (when the exhaust gas amount decreases or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region) based on the exhaust gas amount signal, A signal for operating the turbine 113 is output to the second turbine 113 (exhaust gas dilution device 55). When the second turbine 113 receives an instruction from the dilution control device 52, the second turbine 113 rotates, whereby the plurality of turbine blades 113A agitate the exhaust gas discharged into the dilution device outer tube 104 with air. Then dilute.

このように、第3の具体的構成例(請求項1に記載の発明)によっても、エネルギ吸収装置53、エネルギ蓄積装置54、排出ガス希釈装置55、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)及びこれらを備える排気管取り付け装置10(取り付け部材)を、セットとして排気管出口のテールパイプ5にコンパクトでかつ後付け可能な排出ガス浄化装置を構成しているので、第3の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に対して後付けすることが可能となっている。そして、第3の具体的構成例の排出ガス浄化装置を既販車に後付けした後には、既販車であっても車両のテールパイプ5(排気管)から出た後に排出ガスに起因するナノ粒子が観察されることを防止することができる。   As described above, according to the third specific configuration example (the invention described in claim 1), the energy absorption device 53, the energy storage device 54, the exhaust gas dilution device 55, the dilution control device 52 (dilution device control means) and Since the exhaust pipe attachment device 10 (attachment member) having these components constitutes an exhaust gas purification device that is compact and can be retrofitted to the tail pipe 5 at the exhaust pipe outlet as a set, the exhaust of the third specific configuration example A gas purifier can be retrofitted to an existing vehicle. And after retrofitting the exhaust emission control device of the third specific configuration example to the already-sold vehicle, the nanoparticles resulting from the exhaust gas after exiting from the tail pipe 5 (exhaust pipe) of the vehicle even in the already-sold vehicle It can be prevented from being observed.

また、第3の具体的構成例(請求項3に記載の発明)によれば、発電タービン112の発電する発電電圧(エネルギ吸収量)に基づいて排出ガス量を算出することにより排出ガス量を間接的に検出する排出ガス量検出装置51を備え、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)は、排出ガス量の減少時(排出ガス量検出装置51により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合)や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時(排出ガス量検出装置51により間接的に検出される排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態から排出ガス量検出装置51により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合)に排出ガス希釈装置55を作動させるので、ガス流量計などの専用のセンサ(排出ガス量を直接的に検出する排出ガス量検出装置)を設けなくとも済み、コストを低減できる。   Further, according to the third specific configuration example (the invention described in claim 3), the exhaust gas amount is calculated by calculating the exhaust gas amount based on the power generation voltage (energy absorption amount) generated by the power generation turbine 112. An exhaust gas amount detection device 51 that detects indirectly is provided, and the dilution control device 52 (dilution device control means) is configured to reduce the exhaust gas amount when the exhaust gas amount decreases (the exhaust gas amount indirectly detected by the exhaust gas amount detection device 51). When it is determined that the exhaust gas amount has decreased in time) or when the exhaust gas amount is decreasing in the high exhaust gas amount region (the exhaust gas amount indirectly detected by the exhaust gas amount detection device 51 is a predetermined exhaust gas amount region) The exhaust gas dilution device 55 is operated when the exhaust gas amount indirectly detected by the exhaust gas amount detection device 51 is determined to have decreased in terms of time), a dedicated sensor such as a gas flow meter Finished without providing an exhaust gas amount detector) for directly detecting the exhaust gas amount, the cost can be reduced.

第3の具体的構成例(請求項5に記載の発明)によれば、エネルギ吸収装置53は、排出ガスにより駆動される発電機を有するタービン112であるので、排出ガス希釈装置55と、希釈制御装置52(希釈装置制御手段)の作動に必要となる電気エネルギを得ることができる。   According to the third specific configuration example (the invention described in claim 5), the energy absorption device 53 is the turbine 112 having the generator driven by the exhaust gas. Electric energy required for the operation of the control device 52 (dilution device control means) can be obtained.

第3の具体的構成例(請求項8に記載の発明)によれば、排出ガス希釈装置55は、テールパイプ5(排気管後端)の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管104(外周管)と、この希釈装置外周管104の内側に配置され、排出ガスと大気を混合するタービンブレード113A(旋回翼)を含んで構成されるので、排出ガス希釈装置55の作動時に、排出ガスをこのタービンブレード113Aにより攪拌することができ、空気との希釈・混合を促進させることができる。   According to the third specific configuration example (the invention described in claim 8), the exhaust gas diluting device 55 includes a diluting device outer tube that covers the outer periphery of the tail pipe 5 (exhaust pipe rear end) with a predetermined space. 104 (outer peripheral pipe) and the turbine blade 113A (swirl blade) that is disposed inside the outer peripheral pipe 104 of the diluting device and mixes the exhaust gas and the atmosphere. Therefore, when the exhaust gas diluting device 55 is in operation, The exhaust gas can be stirred by the turbine blade 113A, and dilution and mixing with air can be promoted.

第3の具体的構成例(請求項11記載の発明)によれば、排気管取り付け装置10(取り付け部材)はテールパイプ5(排気管)の外周に取り付けられ、テールパイプ5の外周を所定の空間を置いて覆う希釈装置外周管104が排気管取り付け装置10に取り付けられ、この希釈装置外周管104の上流に走行風を導入する走行風導入カバー111が取り付けられ、エネルギ蓄積装置54と希釈制御装置52(希釈装置制御手段)とはこの走行風導入カバー111の外周に設置されるので、エネルギ蓄積装置54や希釈制御装置52への排出ガスからの熱の影響を回避することができる。   According to the third specific configuration example (the invention described in claim 11), the exhaust pipe attachment device 10 (attachment member) is attached to the outer periphery of the tail pipe 5 (exhaust pipe). A diluting device outer peripheral pipe 104 covering the space is attached to the exhaust pipe attaching device 10, and a running wind introduction cover 111 for introducing a running wind is attached upstream of the diluting device outer peripheral tube 104, and the energy storage device 54 and dilution control are installed. Since the device 52 (dilution device control means) is installed on the outer periphery of the traveling wind introduction cover 111, the influence of heat from the exhaust gas to the energy storage device 54 and the dilution control device 52 can be avoided.

図12は排出ガス浄化装置の第4の具体的構成例を示す概略構成図である。   FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a fourth specific configuration example of the exhaust gas purification device.

前記した3つの具体的構成例は、排出ガスの希釈に用いる排出ガス量の検出信号と、排出ガス希釈装置55及び希釈制御装置52を作動させるためのエネルギとを本発明の排出ガス浄化装置の中で賄う考えに基づくものであった。   In the above three specific configuration examples, the exhaust gas amount detection signal used for dilution of the exhaust gas and the energy for operating the exhaust gas dilution device 55 and the dilution control device 52 are used in the exhaust gas purification device of the present invention. It was based on the idea to be covered in.

しかしながら、車両側で用いている車両の運転状態検出信号の取り出しや車両からの電源の供給が簡単に行える場合があることが考えられる。   However, it is conceivable that the operation state detection signal of the vehicle used on the vehicle side can be easily extracted or the power supply from the vehicle can be easily performed.

そこで第4の具体的構成例では、本発明の排出ガス浄化装置の性能を向上させる目的で、エンジンコントロールユニット8からの車両の運転状態検出信号と車両で用いられているエネルギ(電気エネルギ)とを本発明の排出ガス浄化装置に入力させるようにする。すなわち、第4の具体的構成例で排気管取り付け装置10に備えられるのは、排出ガス量検出装置51、希釈制御装置52、エネルギ蓄積装置54、第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)である。   Accordingly, in the fourth specific configuration example, for the purpose of improving the performance of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the vehicle operating state detection signal from the engine control unit 8 and the energy (electric energy) used in the vehicle, Is input to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention. That is, in the fourth specific configuration example, the exhaust pipe attachment device 10 includes an exhaust gas amount detection device 51, a dilution control device 52, an energy storage device 54, and a second turbine 114 (exhaust gas dilution device 55). It is.

具体的に説明すると、車両の側には車両の運転状態検出信号を出力する運転状態検出信号出力端子(図示しない)と、車両の電力を出力する電源出力端子(図示しない)とを備えているものとする。第4の具体的構成例ではエネルギ吸収装置は備えていないため、希釈制御装置52に車両の運転状態検出信号を入力する運転状態検出信号入力端子(図示しない)と、車両からの電力を入力する電源入力端子(図示しない)とを備えている。   More specifically, the vehicle is provided with a driving state detection signal output terminal (not shown) for outputting a driving state detection signal of the vehicle and a power output terminal (not shown) for outputting the power of the vehicle. Shall. Since the energy absorption device is not provided in the fourth specific configuration example, an operation state detection signal input terminal (not shown) for inputting a vehicle operation state detection signal to the dilution control device 52 and electric power from the vehicle are input. And a power input terminal (not shown).

このため、3つの装置51、52、54と第2のタービン114とを備える排気管取り付け装置10をテールパイプ5に、前述の3つの具体的構成例と同様にして取り付けた後に、上記の運転状態検出信号出力端子と運転状態検出信号入力端子とをコードで接続し、車両運転状態検出信号入力ライン121を形成する。また、上記の電源出力端子と電源入力端子とをコードで接続し、既存電力入力ライン122を形成する。   For this reason, after the exhaust pipe attachment device 10 including the three devices 51, 52, 54 and the second turbine 114 is attached to the tail pipe 5 in the same manner as in the above-described three specific configuration examples, the above operation is performed. A state detection signal output terminal and a driving state detection signal input terminal are connected by a cord to form a vehicle driving state detection signal input line 121. Further, the power output terminal and the power input terminal are connected with a cord to form the existing power input line 122.

すると、車両より既存電力入力ライン122を介して供給される電力がエネルギ蓄積装置54に蓄えられる。エネルギ蓄積装置54としては、例えば二次電池が用いられ、この二次電池が希釈制御装置52の駆動電力源として使用される。なお、エネルギ蓄積装置54を変圧器で構成し、車両で用いられている12Vを5Vに変換し、この5Vを希釈制御装置52用電源とするものであってもかまわない。   Then, the electric power supplied from the vehicle via the existing electric power input line 122 is stored in the energy storage device 54. As the energy storage device 54, for example, a secondary battery is used, and this secondary battery is used as a drive power source for the dilution control device 52. The energy storage device 54 may be configured by a transformer, and 12V used in the vehicle may be converted to 5V, and the 5V may be used as a power source for the dilution control device 52.

希釈制御装置52では、排出ガス量検出装置51で検出される排出ガス量が、予め設定された条件に合致するか否かの判定に使われる。すなわち、排出ガス量検出装置51で検出される排出ガス量に基づいて、予め設定された条件(排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)に合致したと判定したとき、車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置54からの電力とを併用して第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置54からの電力を補完的に第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ5の出口で希釈する。   In the dilution control device 52, the exhaust gas amount detected by the exhaust gas amount detection device 51 is used to determine whether or not a preset condition is met. That is, based on the exhaust gas amount detected by the exhaust gas amount detection device 51, it is determined that the preset condition (when the exhaust gas amount decreases or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region) is met. When the determination is made, the electric power supplied from the vehicle via the existing electric power input line 122 and the electric power from the energy storage device 54 are used together and supplied to the second turbine 114 (exhaust gas diluting device 55). The turbine 114 is rotated or the electric power supplied from the vehicle via the existing electric power input line 122 is mainly used, and the electric power from the energy storage device 54 is complementarily supplied to the second turbine 114 (exhaust gas dilution device 55). Then, the second turbine 114 is rotated and the exhaust gas is diluted at the outlet of the tail pipe 5.

また、車両運転状態検出信号としての車速が、エンジンコントロールユニット8(図1参照)から車両運転状態検出信号入力ライン121を介して希釈制御装置52に入力され、希釈制御装置52ではこの車速に基づいて予め設定された条件(車速の減少時や高車速の領域における車速の減少時)に合致したと判定したとき、車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置54からの電力とを併用して第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置54からの電力を補間的に第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ5の出口で希釈する。   Further, the vehicle speed as the vehicle operation state detection signal is input from the engine control unit 8 (see FIG. 1) to the dilution control device 52 via the vehicle operation state detection signal input line 121, and the dilution control device 52 is based on this vehicle speed. When it is determined that the preset condition (when the vehicle speed decreases or when the vehicle speed decreases in the high vehicle speed region) is satisfied, the power supplied from the vehicle via the existing power input line 122 and the energy storage device 54 The second turbine 114 (exhaust gas diluting device 55) is used in combination with the other power to rotate the second turbine 114, or the power supplied from the vehicle via the existing power input line 122 is mainly used. In addition, the power from the energy storage device 54 is interpolatedly supplied to the second turbine 114 (exhaust gas dilution device 55) to cause the second turbine 114 to Rolling is operated to dilute the exhaust gas at the outlet of the tail pipe 5.

車両運転状態検出信号としては、車速に限らず、ガソリンエンジンにおけるスロットル開度やディーゼルエンジンにおける燃料噴射量を用いることができる場合がある。この場合には、スロットル開度や燃料噴射量の車両状態検出信号が、エンジンコントロールユニット8(図1参照)から車両状態検出信号入力ライン121を介して希釈制御装置52に入力されるため、希釈制御装置52ではスロットル開度に基づいて予め設定された条件(スロットル開度の減少時や高スロットル開度の領域におけるスロットル開度の減少時)に合致したと判定したとき、あるいは燃料噴射量に基づいて予め設定された条件(燃料噴射量の減少時や高燃料噴射量の領域における燃料噴射量の減少時)に合致したと判定したとき車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力とエネルギ蓄積装置54からの電力とを併用して第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、あるいは車両から既存電力入力ライン122を介して供給される電力を主に、エネルギ蓄積装置54からの電力を補間的に第2のタービン114(排出ガス希釈装置55)に供給して第2のタービン114を回転作動させ、排出ガスをテールパイプ5の出口で希釈する。   The vehicle operating state detection signal is not limited to the vehicle speed, but may be a throttle opening in a gasoline engine or a fuel injection amount in a diesel engine. In this case, since the vehicle state detection signal of the throttle opening and the fuel injection amount is input from the engine control unit 8 (see FIG. 1) to the dilution control device 52 via the vehicle state detection signal input line 121, dilution is performed. When the control device 52 determines that a condition set in advance based on the throttle opening (when the throttle opening decreases or when the throttle opening decreases in the high throttle opening region) is satisfied, or when the fuel injection amount is The electric power supplied from the vehicle via the existing electric power input line 122 when it is determined that the predetermined condition (when the fuel injection amount is decreased or when the fuel injection amount is decreased in the high fuel injection amount region) is met. And the electric power from the energy storage device 54 are used together and supplied to the second turbine 114 (exhaust gas dilution device 55) to rotate the second turbine 114. Or the electric power supplied from the vehicle via the existing electric power input line 122 is mainly supplied, and the electric power from the energy storage device 54 is interpolated and supplied to the second turbine 114 (exhaust gas dilution device 55). The second turbine 114 is rotated to dilute the exhaust gas at the outlet of the tail pipe 5.

このように、第4の具体的構成例(請求項14に記載の発明)によれば、排気管取り付け装置10(排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材)と、車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置55と、車両からの運転状態検出信号(運転状態信号)を入力する運転状態検出信号入力端子(運転状態信号入力端子)を有し、この運転状態検出信号入力端子に入力された車両からの運転状態検出信号に基づいて排出ガス希釈装置55を制御する希釈制御装置52(希釈装置制御手段)とを有し、排出ガス希釈装置55と希釈制御装置52とが排気管取り付け装置10に備えられているので、車両の減速が断続して行われる場合にも、ほぼ制限なしに排出ガスの希釈を連続して行うことができる。第4の具体的構成例の排出ガス浄化装置によって頻繁に排出ガスの希釈が行われる場合に、前述の3つの具体的構成例では、エネルギ吸収装置53(第1、第2の具体的構成例)や発電タービン112(第3の具体的構成例)が発電する発電電力量よりも可動シャッタ駆動装置95(第1の具体的構成例)、遮断弁駆動装置106(第2の具体的構成例)、第2のタービン113(第3の具体的構成例)の使用電力量の方が大きくなり、排出ガスの希釈を実質的に行うことができなくなる事態が生じ得るが、第4の具体的構成例は車両から電源をもらっているので、無制限に排出ガスの希釈を行わせることができるのである。   As described above, according to the fourth specific configuration example (the invention described in claim 14), the exhaust pipe attachment device 10 (can be attached to the exhaust pipe outlet or the vicinity of the exhaust pipe outlet of the vehicle that discharges exhaust gas outside the vehicle). A mounting member), an exhaust gas dilution device 55 that operates with energy supplied from the vehicle and dilutes exhaust gas in the atmosphere, and an operation state detection signal input terminal for inputting an operation state detection signal (operation state signal) from the vehicle A dilution control device 52 (dilution device control means) which has an (operation state signal input terminal) and controls the exhaust gas dilution device 55 based on the driving state detection signal from the vehicle input to the driving state detection signal input terminal. The exhaust gas diluting device 55 and the dilution control device 52 are provided in the exhaust pipe mounting device 10, so that even when the vehicle is decelerated intermittently, the exhaust gas diluting device 55 and the dilution control device 52 are almost without restriction. It can be continuously performed dilution gas. When the exhaust gas is frequently diluted by the exhaust gas purifying apparatus of the fourth specific configuration example, the energy absorption device 53 (first and second specific configuration examples) is used in the above three specific configuration examples. ) And the power generation amount generated by the power generation turbine 112 (third specific configuration example), the movable shutter drive device 95 (first specific configuration example), the shut-off valve drive device 106 (second specific configuration example). ), The amount of power used by the second turbine 113 (third specific configuration example) becomes larger, and there may occur a situation where the exhaust gas cannot be substantially diluted. Since the configuration example receives power from the vehicle, the exhaust gas can be diluted without limitation.

また、第4の具体的構成例(請求項14に記載の発明)では、エンジンコントロールユニット8からの車両運転状態検出信号の入力や車両からの電力の入力が追加して必要となる一方で、排出ガス量の減少開始をみるよりも早く車両の減速開始を判定(検出)することが可能であるため、前述の3つの具体的構成例よりもさらに素早い制御が可能となる。なお、図7では車両の減速開始(車速の減少開始)のタイミングと、排出ガス量の減少開始タイミングとを同じにして示しているが(t6、t8参照)、これは図7があくまでモデル図であるためであり、実際には車両の減速開始(車速の減少開始)のタイミングのほうが排出ガス量の減少開始タイミングより先に訪れることとなる。   In the fourth specific configuration example (the invention described in claim 14), an input of a vehicle driving state detection signal from the engine control unit 8 and an input of electric power from the vehicle are additionally required. Since it is possible to determine (detect) the deceleration start of the vehicle earlier than the start of the decrease in the exhaust gas amount, it is possible to perform control more quickly than the above-described three specific configuration examples. In FIG. 7, the timing for starting deceleration of the vehicle (starting to decrease the vehicle speed) and the timing for starting decreasing the exhaust gas amount are the same (see t6 and t8). In fact, the timing for starting deceleration of the vehicle (starting to decrease the vehicle speed) comes before the timing for starting to decrease the exhaust gas amount.

次に、第5の具体的構成例について説明すると、第5の具体的構成例は、第4の具体的構成例と同じに、車両の側に車両の運転状態検出信号を出力する運転状態検出信号出力端子(図示しない)と、車両の電力を出力する電源出力端子(図示しない)とを備える共に、希釈制御装置52に車両の運転状態検出信号を入力する運転状態検出信号入力端子(図示しない)と、車両からの電力を入力する電源入力端子(図示しない)とを備えている場合を前提として、上記第1、第2、第3の具体的構成例の排出ガス浄化装置をテールパイプ5に取り付けた後に、上記の運転状態検出信号出力端子と運転状態検出信号入力端子とをコードで接続し、車両運転状態検出信号入力ラインを、また、上記の電源出力端子と電源入力端子とをコードで接続し、既存電力入力ラインをそれぞれ形成するようにしたものである。   Next, a fifth specific configuration example will be described. The fifth specific configuration example is the same as the fourth specific configuration example, and driving state detection for outputting a driving state detection signal of the vehicle to the vehicle side. A driving state detection signal input terminal (not shown) for inputting a driving state detection signal of the vehicle to the dilution controller 52 is provided with a signal output terminal (not shown) and a power source output terminal (not shown) for outputting the power of the vehicle. ) And a power input terminal (not shown) for inputting electric power from the vehicle, the exhaust gas purifying apparatus of the first, second, and third specific configuration examples is the tail pipe 5. After connecting to the above, the driving state detection signal output terminal and the driving state detection signal input terminal are connected with a cord, the vehicle driving state detection signal input line is connected, and the power output terminal and the power input terminal are connected with a cord. Connect with It is obtained so as to form respectively an existing power input line.

第5の具体的構成例では、車両の運転状態検出信号を用いることができるので、希釈制御装置42(希釈装置制御手段)により、運転状態検出信号入力端子に入力された車両からの運転状態検出信号に基づいて、予め設定された条件(排出ガス量の減少時や高排出ガス量の領域における排出ガス量の減少時)に合致したと判定したとき、排出ガス希釈装置55を作動させる。   In the fifth specific configuration example, since the driving state detection signal of the vehicle can be used, the driving state detection from the vehicle input to the driving state detection signal input terminal by the dilution control device 42 (dilution device control means). When it is determined based on the signal that a preset condition (when the exhaust gas amount decreases or when the exhaust gas amount decreases in the high exhaust gas region) is met, the exhaust gas dilution device 55 is activated.

また、電源入力端子に入力される電力とエネルギ蓄積装置54の蓄積しているエネルギとが併用して用いられる。電源入力端子に入力される電力を主としエネルギ蓄積装置54の蓄積しているエネルギを補完的に用いるようにすることもできる。   Further, the electric power input to the power input terminal and the energy stored in the energy storage device 54 are used in combination. It is also possible to use the energy stored in the energy storage device 54 in a complementary manner, mainly using the power input to the power input terminal.

車両から排出された排出ガスの大気中での希釈状態を説明するモデル図。The model figure explaining the dilution state in the atmosphere of the exhaust gas discharged | emitted from the vehicle. エンジン排出後の粒子状物質の変化をモデル的に示す説明図。Explanatory drawing which shows the change of the particulate matter after engine discharge as a model. 希釈率により異なる粒子状物質の粒径分布を示す特性図。The characteristic view which shows the particle size distribution of the particulate matter which changes with dilution rates. 車両走行中の空気の流れを示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow of the air during vehicle travel. 本発明の排出ガス浄化装置の第1の基本構成図。FIG. 1 is a first basic configuration diagram of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention. 本発明の排出ガス浄化装置の第2の基本構成図。The 2nd basic composition figure of the exhaust gas purification device of the present invention. 排出ガス希釈装置の作動状態の一例を示すタイムチャート。The time chart which shows an example of the operating state of an exhaust gas dilution apparatus. 排出ガス希釈装置の作動状態の異なる例を示すタイムチャート。The time chart which shows the example from which the operating state of an exhaust-gas dilution apparatus differs. 排出ガス浄化装置の第1の具体的構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 1st specific structural example of an exhaust-gas purification apparatus. 排出ガス浄化装置の第2の具体的構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 2nd specific structural example of an exhaust-gas purification apparatus. 排出ガス浄化装置の第3の具体的構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 3rd specific structural example of an exhaust-gas purification apparatus. 排出ガス浄化装置の第4の具体的構成例を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the 4th specific structural example of an exhaust-gas purification apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 排気管
5 テールパイプ(排気管)
10 排気管取り付け装置(取り付け部材)
51 排出ガス量検出装置
52 排出ガス希釈制御装置(希釈装置制御手段)
53 エネルギ吸収装置
54 エネルギ蓄積装置
55 排出ガス希釈装置
92 排気通路可動シャッタ(可動シャッタ)
93 排気通路固定シャッタ
94 常開孔
95 可動シャッタ駆動装置
97 断熱材(断熱構造)
102 排気通路遮断弁(遮断弁)
103 常開孔
104 希釈装置外周管(外周管)
105 エジェクタ部(エジェクタ構造)
106 遮断弁駆動装置
107 出口管
111 走行風導入カバー
112 発電タービン
113 第2のタービン
113A タービンブレード(旋回翼)
114 第2のタービン
121 車両運転状態検出信号入力ライン
122 既存電力入力ライン
1 Engine 2 Exhaust pipe 5 Tail pipe (exhaust pipe)
10 Exhaust pipe attachment device (attachment member)
51 Exhaust gas amount detection device 52 Exhaust gas dilution control device (dilution device control means)
53 Energy absorber 54 Energy storage device 55 Exhaust gas dilution device 92 Exhaust passage movable shutter (movable shutter)
93 Exhaust passage fixed shutter 94 Normally open hole 95 Movable shutter drive device 97 Heat insulation material (heat insulation structure)
102 Exhaust passage shutoff valve (shutoff valve)
103 Normally open hole 104 Diluting device outer tube (outer tube)
105 Ejector (Ejector structure)
106 Shut-off valve drive device 107 Outlet pipe 111 Traveling wind introduction cover 112 Power generation turbine 113 Second turbine 113A Turbine blade (swirl blade)
114 Second turbine 121 Vehicle operation state detection signal input line 122 Existing power input line

Claims (14)

排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材と、
排出ガスのエネルギを吸収するエネルギ吸収装置と、
このエネルギ吸収装置が吸収したエネルギを蓄積するエネルギ蓄積装置と、
このエネルギ蓄積装置に蓄積されたエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置と、
前記エネルギ吸収装置のエネルギ吸収量に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御する希釈装置制御手段と
を有し、
前記エネルギ吸収装置と前記エネルギ蓄積装置と前記排出ガス希釈装置と前記希釈装置制御手段とが前記取り付け部材に備えられていることを特徴とする車両の排出ガス浄化装置。
A mounting member that can be attached to the exhaust pipe outlet or the vicinity of the exhaust pipe outlet of the vehicle that discharges exhaust gas outside the vehicle;
An energy absorption device that absorbs the energy of the exhaust gas;
An energy storage device for storing energy absorbed by the energy absorption device;
An exhaust gas dilution device that operates with the energy stored in the energy storage device and dilutes the exhaust gas in the atmosphere;
Dilution device control means for controlling the exhaust gas dilution device based on the energy absorption amount of the energy absorption device;
The exhaust gas purifying apparatus for a vehicle, wherein the attachment member includes the energy absorbing device, the energy storage device, the exhaust gas diluting device, and the diluting device control means.
前記希釈装置制御手段は、前記エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合または前記エネルギ吸収量が予め設定したエネルギ吸収量の領域にある状態から前記エネルギ吸収量が時間的に減少したと判定した場合に前記排出ガス希釈装置を作動させることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   The diluting device control means determines that the energy absorption amount has decreased with time, or if the energy absorption amount has decreased with time, from a state where the energy absorption amount is within a preset energy absorption region. 2. The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 1, wherein the exhaust gas dilution device is operated when the determination is made. 前記エネルギ吸収量に基づいて排出ガス量を算出することにより排出ガス量を間接的に検出する排出ガス量検出装置もしくは排出ガス量を直接的に検出する排出ガス量検出装置を備え、
前記希釈装置制御手段は、この排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合またはこの排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が予め設定した排出ガス量の領域にある状態からこの排出ガス量検出装置により間接的に検出される排出ガス量が時間的に減少したと判定した場合に前記排出ガス希釈装置を作動させることを特徴とする請求項2に記載の車両の排出ガス浄化装置。
An exhaust gas amount detection device that indirectly detects the exhaust gas amount by calculating the exhaust gas amount based on the energy absorption amount or an exhaust gas amount detection device that directly detects the exhaust gas amount;
The dilution device control means determines that the amount of exhaust gas detected indirectly by the exhaust gas amount detection device has decreased over time or the amount of exhaust gas detected indirectly by the exhaust gas amount detection device The exhaust gas dilution device is operated when it is determined that the exhaust gas amount indirectly detected by the exhaust gas amount detection device has decreased in time from the state in which the exhaust gas amount is in the range of the preset exhaust gas amount. The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 2,
前記エネルギ吸収装置は前記排出ガスの熱による発電装置であることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 1, wherein the energy absorbing device is a power generation device using heat of the exhaust gas. 前記エネルギ吸収装置は前記排出ガスにより駆動される発電機であることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 1, wherein the energy absorbing device is a generator driven by the exhaust gas. 前記排出ガス希釈装置は、排気管出口を開閉可能な可動シャッタと、この可動シャッタの上流で常時大気に連通している常開孔とからなることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   2. The vehicle according to claim 1, wherein the exhaust gas dilution device includes a movable shutter capable of opening and closing an exhaust pipe outlet, and a normally open hole that is always in communication with the atmosphere upstream of the movable shutter. Exhaust gas purification device. 前記排出ガス希釈装置は、排気管出口を開閉可能な遮断弁と、この遮断弁の上流で常時大気に連通している常開孔とからなり、
前記常開孔の近傍に走行風を導入して排出ガスを吸い出すエジェクタ構造を有することを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。
The exhaust gas dilution device comprises a shut-off valve that can open and close the exhaust pipe outlet, and a normally open hole that is always in communication with the atmosphere upstream of the shut-off valve,
2. The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 1, further comprising an ejector structure that introduces traveling wind in the vicinity of the normally open hole and sucks exhaust gas.
前記排出ガス希釈装置は、排気管の後端外周を所定の空間を置いて覆う外周管と、この外周管の内側に配置され、排出ガスと大気を混合する旋回翼を含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   The exhaust gas dilution device is configured to include an outer peripheral pipe that covers a rear end outer periphery of the exhaust pipe with a predetermined space, and a swirl vane that is disposed inside the outer peripheral pipe and mixes exhaust gas and the atmosphere. The exhaust emission control device for a vehicle according to claim 1. 前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と前記希釈装置制御手段とはこの取り付け部材の外周に断熱構造を介して設置されることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。
The attachment member is attached to the outer periphery of the exhaust pipe,
The exhaust gas purifying device for a vehicle according to claim 1, wherein the energy storage device and the diluting device control means are installed on the outer periphery of the mounting member via a heat insulating structure.
前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
排気管の外周を所定の空間を置いて覆う外周管が前記取り付け部材に取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と希釈装置制御手段とはこの外周管の外周に設置されることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。
The attachment member is attached to the outer periphery of the exhaust pipe,
An outer peripheral pipe that covers the outer periphery of the exhaust pipe with a predetermined space is attached to the attachment member,
2. The exhaust gas purifying apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the energy storage device and the diluting device control means are installed on the outer periphery of the outer peripheral tube.
前記取り付け部材は排気管の外周に取り付けられ、
排気管の外周を所定の空間を置いて覆う外周管が前記取り付け部材に取り付けられ、
この外周管の上流に走行風を導入する走行風導入カバーが取り付けられ、
前記エネルギ蓄積装置と希釈装置制御手段とはこの走行風導入カバーの外周に設置されることを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。
The attachment member is attached to the outer periphery of the exhaust pipe,
An outer peripheral pipe that covers the outer periphery of the exhaust pipe with a predetermined space is attached to the attachment member,
A traveling wind introduction cover that introduces traveling wind is installed upstream of the outer pipe,
The exhaust gas purifying apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the energy storage device and the diluting device control means are installed on an outer periphery of the traveling wind introduction cover.
前記希釈装置制御手段は、車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状態信号入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両の排出ガス浄化装置。   The dilution device control means has an operation state signal input terminal for inputting an operation state signal from the vehicle, and the exhaust gas dilution device is controlled based on the operation state signal from the vehicle input to the operation state signal input terminal. The vehicle exhaust gas purification device according to claim 1, wherein the vehicle exhaust gas purification device is controlled. 車両からの電力を入力する電源入力端子を有し、この電源入力端子に入力される電力と前記エネルギ蓄積装置の蓄積しているエネルギとが併用して用いられるかまたはこの電源入力端子に入力される電力が主となり前記エネルギ蓄積装置の蓄積しているエネルギが補完的に用いられることを特徴とする請求項4または5に記載の車両の排出ガス浄化装置。   A power input terminal for inputting power from the vehicle, and the power input to the power input terminal and the energy stored in the energy storage device are used in combination or input to the power input terminal; The vehicle exhaust gas purification device according to claim 4 or 5, wherein the energy stored in the energy storage device is used in a complementary manner mainly by electric power. 排出ガスを車外に排出する車両の排気管出口または排気管出口近傍に取り付け可能な取り付け部材と、
車両から供給されるエネルギで作動し排出ガスを大気で希釈する排出ガス希釈装置と、
車両からの運転状態信号を入力する運転状態信号入力端子を有し、この運転状信号態入力端子に入力された車両からの運転状態信号に基づいて前記排出ガス希釈装置を制御する希釈装置制御手段と
を有し、
前記排出ガス希釈装置と前記希釈装置制御手段とが前記取り付け部材に備えられていることを特徴とする車両の排出ガス浄化装置。
A mounting member that can be attached to the exhaust pipe outlet or the vicinity of the exhaust pipe outlet of the vehicle that discharges exhaust gas outside the vehicle;
An exhaust gas dilution device that operates with energy supplied from a vehicle and dilutes exhaust gas in the atmosphere;
A diluting device control means for controlling the exhaust gas dilution device based on the driving state signal from the vehicle input to the driving state signal state input terminal, having a driving state signal input terminal for inputting the driving state signal from the vehicle. And
The exhaust gas purifying apparatus for a vehicle, wherein the exhaust gas diluting device and the diluting device control means are provided on the mounting member.
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