JP2018184875A - 排ガス浄化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1−1.排ガス浄化装置の構造
まず、本発明の実施の形態1に係る排ガス浄化装置の構造について説明する。図1は、実施の形態1に係る排ガス浄化装置の構造を示す図である。排ガス浄化装置10は、自動車用の排ガス浄化装置であり、内燃機関2の排気管4に設けられている。なお、内燃機関2の種類には限定はない。例えば、内燃機関2は火花点火式内燃機関でもよいし圧縮着火式内燃機関でもよい。
次に、上述の構造を有する係る排ガス浄化装置10の作用について説明する。制御装置100は、集塵装置6と酸化処理装置8とを独立して作動させることができる。制御装置100が集塵装置6を作動させると、帯電用電極20と外殻12との間に直流電圧発生装置24から直流高電圧が印加される。これにより、帯電用電極20の放電部20bから外殻12に向けてイオンが飛び出し、排ガスに含まれるPMは負に帯電する。負に帯電したPMはイオン風によって外殻12側に導かれ、外殻12の内側に配置された酸化用基板30上に集められる。
集塵装置6によるPMの捕集は、内燃機関2からPMを含む排ガスが排出されている間、継続して行うことが好ましい。一方、酸化処理装置8によるPMの酸化処理は常に行う必要はなく、ある程度の量のPMが捕集されてから酸化処理を実行することでよい。酸化処理の実行頻度を高くするほど消費エネルギーは増大し、車両全体としての燃費が悪化してしまうからである。ただし、酸化処理を実行するタイミングを誤ると、酸化用基板30上に堆積していたPMが剥離して排ガス浄化装置10から流れ出してしまう。
次に、本実施の形態で採用された酸化処理制御の詳細について説明する。図5は、本実施の形態に係る制御装置100の構成を示すブロック図である。制御装置100は、図5中にブロックで描かれているように、堆積量分布推定部100aと酸化処理制御部100bとを備える。これらは、制御装置100のメモリ104に記憶されたコンピュータプログラム或いはその一部に対応している。
2−1.実施の形態2の特徴点
次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2に係る排ガス浄化装置の基本的な構造は、実施の形態1に係る排ガス浄化装置と共通する。ゆえに、以下の説明において排ガス浄化装置の構造について言及がある場合には、特に明示した場合を除いて図1を参照されたい。
次に、本実施の形態で採用された酸化処理制御の詳細について説明する。酸化処理制御を行うための制御装置100の構成は実施の形態1と共通であり、図5中にブロックで描かれたとおりである。本実施の形態に係る制御装置100も堆積量分布推定部100aと酸化処理制御部100bとを備える。堆積量分布推定部100aは、前述のPM堆積量推定モデルを用いて各帯電位置における推定堆積量を計算するように構成されている。酸化処理制御部100bは、堆積量分布推定部100aで計算された各帯電位置における推定堆積量と閾値との比較に基づいて、酸化処理装置8による酸化処理のオン/オフを部分電極ごとに制御するように構成されている。
3−1.実施の形態3の特徴点
次に、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3に係る排ガス浄化装置の基本的な構造は、実施の形態1に係る排ガス浄化装置と共通する。ゆえに、以下の説明において排ガス浄化装置の構造について言及がある場合には、特に明示した場合を除いて図1を参照されたい。
次に、本実施の形態で採用された酸化処理制御及び帯電位置制御の詳細について説明する。図13は、本実施の形態に係る制御装置100の構成を示すブロック図である。制御装置100は、図13中にブロックで描かれているように、堆積量分布推定部100aと酸化処理制御部100bと帯電位置制御部100cとを備える。これらは、制御装置100のメモリ104に記憶されたコンピュータプログラム或いはその一部に対応している。
8 酸化処理装置
10 排ガス処理装置
12 外殻(対向電極)
20 帯電用電極
20b,20b1−20b3 放電部
24 直流電圧発生装置
30 酸化用基板
30a 誘電体
301−306 部分基板
30b 酸化用電極
30b1−30b6 部分電極
34 交流電圧発生装置
100 制御装置
100a 堆積量分布推定部
100b 酸化処理制御部
100c 帯電位置制御部
Claims (6)
- 粒子状物質を含む排ガスの流路に配置された帯電用電極と前記流路の内壁面の少なくとも一部を構成する対向電極との間に直流電圧を印可し、前記対向電極の内側に配置された酸化用基板上に粒子状物質を捕集する集塵装置と、
前記酸化用基板内に設けられ少なくとも一部を誘電体に覆われた酸化用電極と前記対向電極との間に交流電圧を印可し、前記酸化用基板上に堆積した粒子状物質を酸化処理する酸化処理装置と、
前記集塵装置と前記酸化処理装置とを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
少なくとも排ガスの流量と排ガス中の粒子状物質量とを含む入力情報と、少なくとも前記帯電用電極と前記対向電極との間の電界強度を含む設定情報と、前記酸化処理装置による酸化処理の履歴情報とに基づき、前記酸化用基板上に堆積した粒子状物質の排ガスの流れ方向における堆積量の分布を推定する堆積量分布推定部と、
少なくとも一部において前記堆積量が閾値を超えた場合に前記酸化処理装置による酸化処理を実行する酸化処理制御部と、を備える
ことを特徴とする排ガス浄化装置。 - 前記酸化用電極は、排ガスの流れ方向に並べられた複数の部分電極からなり、
前記酸化処理装置は、前記部分電極ごとに酸化処理を実行可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の排ガス浄化装置。 - 前記酸化処理制御部は、前記堆積量が閾値を超えた部位に対応する前記部分電極により酸化処理を実行する
ことを特徴とする請求項2に記載の排ガス浄化装置。 - 前記帯電用電極は、排ガスの流れ方向に並べられた複数の放電部を備え、
前記集塵装置は、前記放電部ごとに放電を実行可能に構成され、
前記制御装置は、放電させる前記放電部を切り替えて前記酸化用基板上の帯電位置を変化させる帯電位置制御部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の排ガス浄化装置。 - 前記帯電位置制御部は、放電させる前記放電部を前記堆積量の分布の変化に応じて切り替える
ことを特徴とする請求項4に記載の排ガス浄化装置。 - 前記酸化用電極は、排ガスの流れ方向に並べられた複数の部分電極からなり、
前記酸化処理装置は、前記部分電極ごとに酸化処理を実行可能に構成され、
前記酸化処理制御部は、前記堆積量が閾値を超えた部位に対応する前記部分電極により酸化処理を実行し、
前記帯電位置制御部は、酸化処理を実行している前記部分電極の位置における粒子状物質の堆積速度が粒子状物質の酸化速度よりも大きい場合、当該位置から別の位置へ帯電位置を移動させるように放電させる前記放電部を切り替える
ことを特徴とする請求項5に記載の排ガス浄化装置。
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