JP2802978B2 - 内燃機関の排気微粒子処理装置 - Google Patents
内燃機関の排気微粒子処理装置Info
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- JP2802978B2 JP2802978B2 JP6047534A JP4753494A JP2802978B2 JP 2802978 B2 JP2802978 B2 JP 2802978B2 JP 6047534 A JP6047534 A JP 6047534A JP 4753494 A JP4753494 A JP 4753494A JP 2802978 B2 JP2802978 B2 JP 2802978B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気中に含
まれる微粒子を捕集し、該捕集した微粒子を処理する排
気微粒子処理装置に関する。
まれる微粒子を捕集し、該捕集した微粒子を処理する排
気微粒子処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、環境保護の見地から、内燃機
関の排気中に含まれる微粒子が大気中に排出されるのを
防止するために、排気系に設けたフィルタにより該微粒
子を捕集する排気微粒子捕集装置が提案されている。当
該排気微粒子捕集装置について説明すると、例えば特開
平３−１５６１５号公報に開示されるようなものがあ
る。すなわち、ディーゼル機関の排気通路を二個に分岐
させ、第１排気通路に触媒付トラップを介装すると共
に、第２排気通路にハニカム触媒通気コンバータを介装
する。またトラップの下流の第１排気通路に第１開閉弁
を介装すると共に、コンバータ下流の第２排気通路に第
２開閉弁を介装する。さらに、各開閉弁は各排気通路を
選択的に開放するように制御される。
関の排気中に含まれる微粒子が大気中に排出されるのを
防止するために、排気系に設けたフィルタにより該微粒
子を捕集する排気微粒子捕集装置が提案されている。当
該排気微粒子捕集装置について説明すると、例えば特開
平３−１５６１５号公報に開示されるようなものがあ
る。すなわち、ディーゼル機関の排気通路を二個に分岐
させ、第１排気通路に触媒付トラップを介装すると共
に、第２排気通路にハニカム触媒通気コンバータを介装
する。またトラップの下流の第１排気通路に第１開閉弁
を介装すると共に、コンバータ下流の第２排気通路に第
２開閉弁を介装する。さらに、各開閉弁は各排気通路を
選択的に開放するように制御される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の排気
微粒子処理装置を排気系の途中に装着した場合には、そ
の容量、形状、構成によって排気騒音が影響を受けるこ
ととなる。即ち、排気系である排気通路に排気微粒子処
理装置を装着すると、レゾネータ効果（共鳴効果）が発
揮されて、所定の周波数域において排気音が減衰される
こととなる。
微粒子処理装置を排気系の途中に装着した場合には、そ
の容量、形状、構成によって排気騒音が影響を受けるこ
ととなる。即ち、排気系である排気通路に排気微粒子処
理装置を装着すると、レゾネータ効果（共鳴効果）が発
揮されて、所定の周波数域において排気音が減衰される
こととなる。
【０００４】ここで、前記共鳴室の内容積の大小により
レゾネータ効果により最も減衰される周波数域が異な
る。即ち、第１排気通路に介装される排気微粒子処理装
置に係るレゾネータ効果と第２排気通路に介装される排
気微粒子処理装置に係るレゾネータ効果との間に差異が
生じることとなり、異なった周波数域において排気音が
減衰されることとなる。
レゾネータ効果により最も減衰される周波数域が異な
る。即ち、第１排気通路に介装される排気微粒子処理装
置に係るレゾネータ効果と第２排気通路に介装される排
気微粒子処理装置に係るレゾネータ効果との間に差異が
生じることとなり、異なった周波数域において排気音が
減衰されることとなる。
【０００５】そして、異なった周波数域において排気音
が減衰されることとなるため、開閉弁により各排気通路
を選択的に切換える切換え時に、排気音に変化が生じて
しま。ここで、同様なレゾネータ効果（共鳴効果）を引
き出すためには、排気系の容量やフィルタ容器の装着位
置に自由度を持たせることが効果的であるが、排気系は
車両の床下に配設されるため、車両の床下形状によって
排気系の形状やフィルタ容器の位置が大きく制限を受け
るため、第１排気通路に介装される排気微粒子処理装置
に係るレゾネータ効果と第２排気通路に介装される排気
微粒子処理装置に係るレゾネータ効果との間に差異が生
じないよう排気系の形状やフィルタ容器の配設位置を確
保できないという問題がある。即ち、車両の床下形状に
よって排気系の形状やフィルタ容器の位置が大きく制限
を受けるため、第１排気通路からなる排気系と第２排気
通路からなる排気系を同じ形状かつ対称的な形状に形成
できず、第１排気通路と第２排気通路に介装される排気
微粒子処理装置夫々に係るレゾネータ効果に差異が生じ
る。
が減衰されることとなるため、開閉弁により各排気通路
を選択的に切換える切換え時に、排気音に変化が生じて
しま。ここで、同様なレゾネータ効果（共鳴効果）を引
き出すためには、排気系の容量やフィルタ容器の装着位
置に自由度を持たせることが効果的であるが、排気系は
車両の床下に配設されるため、車両の床下形状によって
排気系の形状やフィルタ容器の位置が大きく制限を受け
るため、第１排気通路に介装される排気微粒子処理装置
に係るレゾネータ効果と第２排気通路に介装される排気
微粒子処理装置に係るレゾネータ効果との間に差異が生
じないよう排気系の形状やフィルタ容器の配設位置を確
保できないという問題がある。即ち、車両の床下形状に
よって排気系の形状やフィルタ容器の位置が大きく制限
を受けるため、第１排気通路からなる排気系と第２排気
通路からなる排気系を同じ形状かつ対称的な形状に形成
できず、第１排気通路と第２排気通路に介装される排気
微粒子処理装置夫々に係るレゾネータ効果に差異が生じ
る。
【０００６】本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされ
たもので、排気微粒子処理装置を排気系に装着するに当
たって、車両の床下形状によって排気系の形状やフィル
タ容器の位置が制約を受けたとしても、レゾネータ効果
による排気音の変化を抑制して、排気騒音が有効に低減
されることが可能な内燃機関の排気微粒子処理装置を提
供することを目的とする。
たもので、排気微粒子処理装置を排気系に装着するに当
たって、車両の床下形状によって排気系の形状やフィル
タ容器の位置が制約を受けたとしても、レゾネータ効果
による排気音の変化を抑制して、排気騒音が有効に低減
されることが可能な内燃機関の排気微粒子処理装置を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、内燃
機関の排気通路を複数に分岐して形成した複数の分岐通
路を有し、 各分岐通路の途中に介装され、排気中の微粒
子を捕集するフィルタを備えた複数の排気微粒子捕集手
段と、前記各フィルタに捕集された排気微粒子を加熱し
燃焼除去することによりフィルタを再生させる複数の加
熱手段と、各分岐通路に介装され該各分岐通路を開閉す
る複数の排気通路開閉手段と、を備え、 各分岐通路にお
いて排気通路の分岐部から排気微粒子捕集手段を経由し
て排気通路開閉手段に至る各排気系の形状が相互に異な
りかつ非対称形である内燃機関の排気微粒子処理装置に
おいて、前記各分岐通路において排気通路の分岐部から
排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉手段に至る
各排気系の内容積の総和を、夫々同一に構成した ことを
特徴とする。
機関の排気通路を複数に分岐して形成した複数の分岐通
路を有し、 各分岐通路の途中に介装され、排気中の微粒
子を捕集するフィルタを備えた複数の排気微粒子捕集手
段と、前記各フィルタに捕集された排気微粒子を加熱し
燃焼除去することによりフィルタを再生させる複数の加
熱手段と、各分岐通路に介装され該各分岐通路を開閉す
る複数の排気通路開閉手段と、を備え、 各分岐通路にお
いて排気通路の分岐部から排気微粒子捕集手段を経由し
て排気通路開閉手段に至る各排気系の形状が相互に異な
りかつ非対称形である内燃機関の排気微粒子処理装置に
おいて、前記各分岐通路において排気通路の分岐部から
排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉手段に至る
各排気系の内容積の総和を、夫々同一に構成した ことを
特徴とする。
【０００８】また、夫々の排気通路開閉手段を夫々の排
気微粒子捕集手段に対して排気流の下流側に介装するよ
うにしてもよい。また、前記フィルタを中空円筒状に形
成し、排気を円筒状の内周側から外周側に流通するよう
に構成してもよい。また、前記加熱手段をフィルタの内
周壁に沿って配設してもよい。
気微粒子捕集手段に対して排気流の下流側に介装するよ
うにしてもよい。また、前記フィルタを中空円筒状に形
成し、排気を円筒状の内周側から外周側に流通するよう
に構成してもよい。また、前記加熱手段をフィルタの内
周壁に沿って配設してもよい。
【０００９】
【作用】各分岐通路に排気微粒子捕集手段が介装される
ことにより、該各排気微粒子捕集手段の介装に係るレゾ
ネータ効果（共鳴効果）が発揮されるが、請求項１に記
載の発明の作用として、各分岐通路において排気通路の
分岐部から排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉
手段に至る各排気系の内容積の総和を、夫々同一に構成
してあるので、各分岐通路において排気通路の分岐部か
ら排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉手段に至
る各排気系の形状が相互に異なりかつ非対称形である場
合にも、各分岐通路に介装される排気微粒子捕集手段に
係るレゾネータ効果が同一となり、もって複数の排気通
路開閉手段により各分岐通路の開閉を行ったときにも、
該開閉に係る排気音の音質変化を防止できる。
ことにより、該各排気微粒子捕集手段の介装に係るレゾ
ネータ効果（共鳴効果）が発揮されるが、請求項１に記
載の発明の作用として、各分岐通路において排気通路の
分岐部から排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉
手段に至る各排気系の内容積の総和を、夫々同一に構成
してあるので、各分岐通路において排気通路の分岐部か
ら排気微粒子捕集手段を経由して排気通路開閉手段に至
る各排気系の形状が相互に異なりかつ非対称形である場
合にも、各分岐通路に介装される排気微粒子捕集手段に
係るレゾネータ効果が同一となり、もって複数の排気通
路開閉手段により各分岐通路の開閉を行ったときにも、
該開閉に係る排気音の音質変化を防止できる。
【００１０】また、請求項２に記載の発明の作用とし
て、夫々の排気通路開閉手段を夫々の排気微粒子捕集手
段に対して排気流の下流側に介装することにより、排気
微粒子捕集手段の上流側に位置する分岐部の音圧が高く
なり、該音圧の高くなった分岐部を含んだ箇所にレゾネ
ータ効果が作用することとなる。もって騒音エネルギの
高い箇所にレゾネータ効果が作用することとなり、より
高い減衰力が作用されて、騒音がより低減されることと
なる。
て、夫々の排気通路開閉手段を夫々の排気微粒子捕集手
段に対して排気流の下流側に介装することにより、排気
微粒子捕集手段の上流側に位置する分岐部の音圧が高く
なり、該音圧の高くなった分岐部を含んだ箇所にレゾネ
ータ効果が作用することとなる。もって騒音エネルギの
高い箇所にレゾネータ効果が作用することとなり、より
高い減衰力が作用されて、騒音がより低減されることと
なる。
【００１１】また、請求項３に記載の発明の作用とし
て、内燃機関から排出される排気がフィルタの内周壁か
ら外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流通する
こととなり、確実に排気が浄化される。また、請求項４
に記載の発明の作用として、前記加熱手段がフィルタの
内周壁に沿って配設されるので、内燃機関から排出され
る排気がフィルタの内周壁から外周壁に向かって排気微
粒子をろ過されつつ流通する際に確実に加熱手段により
加熱されることとなり、確実に排気が浄化される。
て、内燃機関から排出される排気がフィルタの内周壁か
ら外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流通する
こととなり、確実に排気が浄化される。また、請求項４
に記載の発明の作用として、前記加熱手段がフィルタの
内周壁に沿って配設されるので、内燃機関から排出され
る排気がフィルタの内周壁から外周壁に向かって排気微
粒子をろ過されつつ流通する際に確実に加熱手段により
加熱されることとなり、確実に排気が浄化される。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付の図面に基づい
て説明する。図１に本装置の分解図を示すが、図示しな
い内燃機関のエギゾーストマニホールドに接続される排
気通路１は、二股に分岐され（当該分岐部を１ａとす
る）再び合流する（当該分岐部を１ｂとする）第１分岐
通路１及び第２分岐通路３が設けられており、該第１分
岐通路２には、図３に示すように、内部に２つのフィル
タ11、12を並列に配設した第１容器10が介装され、第２
分岐通路３には、同様に、内部フィルタ21、22を並列に
配設した第２容器20が介装されている。
て説明する。図１に本装置の分解図を示すが、図示しな
い内燃機関のエギゾーストマニホールドに接続される排
気通路１は、二股に分岐され（当該分岐部を１ａとす
る）再び合流する（当該分岐部を１ｂとする）第１分岐
通路１及び第２分岐通路３が設けられており、該第１分
岐通路２には、図３に示すように、内部に２つのフィル
タ11、12を並列に配設した第１容器10が介装され、第２
分岐通路３には、同様に、内部フィルタ21、22を並列に
配設した第２容器20が介装されている。
【００１３】ここにおいて、前記第１容器10とフィルタ
11、12、第２容器20とフィルタ21、22とが、本発明にか
かる排気微粒子捕集手段を構成する。そして、前記第１
分岐通路２には、前記第１容器10の下流側で、かつ前記
第１分岐通路２と第２分岐通路３との前記分岐部１ｂの
上流側に、前記第１容器10に流入する排気流量を制御す
べく設けられた第１開閉弁30が介装される。そして、前
記第２分岐通路３には、同様に、前記第２容器20に流入
する排気流量を制御する第２開閉弁40が介装されてい
る。
11、12、第２容器20とフィルタ21、22とが、本発明にか
かる排気微粒子捕集手段を構成する。そして、前記第１
分岐通路２には、前記第１容器10の下流側で、かつ前記
第１分岐通路２と第２分岐通路３との前記分岐部１ｂの
上流側に、前記第１容器10に流入する排気流量を制御す
べく設けられた第１開閉弁30が介装される。そして、前
記第２分岐通路３には、同様に、前記第２容器20に流入
する排気流量を制御する第２開閉弁40が介装されてい
る。
【００１４】ここで、第１開閉弁30、第２開閉弁40は夫
々第１分岐通路２及び第２分岐通路３上の一点を支点と
して、略90°回動可能な弁体を有するバタフライ弁であ
り、更に、前記第１開閉弁30と第２開閉弁40とは、同一
諸元（開閉弁時の通気抵抗が同一）のものを用いてお
り、一方が開弁状態で他方が閉弁状態の場合に、閉弁状
態の排気通路に全排気のおよそ１％〜３％程度の排気が
流れるように設定されている。
々第１分岐通路２及び第２分岐通路３上の一点を支点と
して、略90°回動可能な弁体を有するバタフライ弁であ
り、更に、前記第１開閉弁30と第２開閉弁40とは、同一
諸元（開閉弁時の通気抵抗が同一）のものを用いてお
り、一方が開弁状態で他方が閉弁状態の場合に、閉弁状
態の排気通路に全排気のおよそ１％〜３％程度の排気が
流れるように設定されている。
【００１５】ここにおいて、前記第１開閉弁30と第２開
閉弁40とが、本発明にかかる排気通路開閉手段を構成す
る。ところで、前記各フィルタ11、12、21、22は、図３
に示すように、全て同一諸元（単位ろ過面積当たりの捕
集率と通気抵抗が同一で、端部の開口率とフィルタの長
さが同じ、即ちろ過面積も同一）のフィルタが配置され
ている。なお、前記各フィルタ11、12、21、22は、セラ
ミックファイバを中空円筒状に巻き回して形成するが、
セラミックフォームやメタルフォームを中空円筒状に形
成したもの等を用いることができるが、一端部が開口さ
れ他端部が閉塞される長孔を排気の流れに平行に、かつ
該開口部と閉塞部とが互い違いに配設されるハニカム形
状のモルリスフィルタであってもよい。
閉弁40とが、本発明にかかる排気通路開閉手段を構成す
る。ところで、前記各フィルタ11、12、21、22は、図３
に示すように、全て同一諸元（単位ろ過面積当たりの捕
集率と通気抵抗が同一で、端部の開口率とフィルタの長
さが同じ、即ちろ過面積も同一）のフィルタが配置され
ている。なお、前記各フィルタ11、12、21、22は、セラ
ミックファイバを中空円筒状に巻き回して形成するが、
セラミックフォームやメタルフォームを中空円筒状に形
成したもの等を用いることができるが、一端部が開口さ
れ他端部が閉塞される長孔を排気の流れに平行に、かつ
該開口部と閉塞部とが互い違いに配設されるハニカム形
状のモルリスフィルタであってもよい。
【００１６】前記各容器10、20は、内燃機関から排出さ
れる排気が、前記各フィルタ11、12、21、22にろ過され
ずに各第１容器10、第２容器20から流出してしまうこと
のないように、各フィルタ11、12、21、22の内周側から
外周側に前記排気が通過するように構成されている。も
っとも、前記排気が、各フィルタ11、12、21、22の外周
側から内周側に通過するように構成しても構わない。な
お、ハニカム状のモノリスフィルタの場合には、前端部
から後端部へ排気が通過するようにすればよいことは勿
論である。
れる排気が、前記各フィルタ11、12、21、22にろ過され
ずに各第１容器10、第２容器20から流出してしまうこと
のないように、各フィルタ11、12、21、22の内周側から
外周側に前記排気が通過するように構成されている。も
っとも、前記排気が、各フィルタ11、12、21、22の外周
側から内周側に通過するように構成しても構わない。な
お、ハニカム状のモノリスフィルタの場合には、前端部
から後端部へ排気が通過するようにすればよいことは勿
論である。
【００１７】このような構成により、内燃機関から排出
される排気は、前記第１、第２開度制御弁30、40が共に
開弁状態では、排気通路１を通って、前記分岐部１ａで
均等に分配されて、第１容器10と第２容器20に流入す
る。そして、該均等に分配された排気は、各第１容器1
0、第２容器20に設けられた中空円筒状の前記各フィル
タ11、12、21、22の内周壁から外周壁に向かって排気微
粒子をろ過されつつ各容器外へと通過し、その後前記分
岐部１ｂにおいて合流されて、排気微粒子を含まない排
気が大気中に排出されるようになっている。
される排気は、前記第１、第２開度制御弁30、40が共に
開弁状態では、排気通路１を通って、前記分岐部１ａで
均等に分配されて、第１容器10と第２容器20に流入す
る。そして、該均等に分配された排気は、各第１容器1
0、第２容器20に設けられた中空円筒状の前記各フィル
タ11、12、21、22の内周壁から外周壁に向かって排気微
粒子をろ過されつつ各容器外へと通過し、その後前記分
岐部１ｂにおいて合流されて、排気微粒子を含まない排
気が大気中に排出されるようになっている。
【００１８】ところで、図２、図３、図４に示すよう
に、前記各フィルタ11、12、21、22の内周面には、フィ
ルタ再生時に，各フィルタにより捕集された排気微粒子
を着火、再燃焼させるための電熱ヒータ11ａ、12ａ、21
ａ、22ａがそれぞれ各フィルタの内周壁に沿って配設さ
れている。なお、かかる電熱ヒータは各フィルタの外周
壁に沿って配設されてもよいし、フィルタ端部等に配設
されても構わない。なお、かかる実施例においては、前
記各電熱ヒータ11ａ、12ａ、21ａ、22ａは、それぞれ同
一の発熱量を有する同容量（例えば５００Ｗ）のもので
あるとする。
に、前記各フィルタ11、12、21、22の内周面には、フィ
ルタ再生時に，各フィルタにより捕集された排気微粒子
を着火、再燃焼させるための電熱ヒータ11ａ、12ａ、21
ａ、22ａがそれぞれ各フィルタの内周壁に沿って配設さ
れている。なお、かかる電熱ヒータは各フィルタの外周
壁に沿って配設されてもよいし、フィルタ端部等に配設
されても構わない。なお、かかる実施例においては、前
記各電熱ヒータ11ａ、12ａ、21ａ、22ａは、それぞれ同
一の発熱量を有する同容量（例えば５００Ｗ）のもので
あるとする。
【００１９】また前記各電熱ヒータ11ａ、12ａ、21ａ、
22ａは、前記第１容器10に設けられた前記各フィルタ1
1、12、あるいは前記第２容器20の各フィルタ21、22に
排気微粒子が捕集され、前記第１開閉弁30 あるいは第
２開閉弁40が閉弁状態となった場合に、夫々図示しない
電源から所定時間、例えば５分間通電加熱され捕集され
た排気微粒子を着火、再燃焼させる。この際には、内燃
機関から排出される排気がフィルタ11、12、21、22の内
周壁から外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流
通する際に確実に各電熱ヒータ11ａ、12ａ、21ａ、22ａ
により加熱されることとなり、確実に排気が浄化され
る。
22ａは、前記第１容器10に設けられた前記各フィルタ1
1、12、あるいは前記第２容器20の各フィルタ21、22に
排気微粒子が捕集され、前記第１開閉弁30 あるいは第
２開閉弁40が閉弁状態となった場合に、夫々図示しない
電源から所定時間、例えば５分間通電加熱され捕集され
た排気微粒子を着火、再燃焼させる。この際には、内燃
機関から排出される排気がフィルタ11、12、21、22の内
周壁から外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流
通する際に確実に各電熱ヒータ11ａ、12ａ、21ａ、22ａ
により加熱されることとなり、確実に排気が浄化され
る。
【００２０】ここにおいて、前記各電熱ヒータ11ａ、12
ａ、21ａ、22ａが、本発明にかかる加熱手段を構成す
る。図１に示すように、排気微粒子処理装置を排気系に
装着する場合には、車両の床下形状によって、分岐した
夫々の第１分岐通路２、第２分岐通路３の形状や第１容
器10、第２容器20の位置が大きく制約を受けるため、各
分岐通路２、３において排気通路１の分岐部から排気微
粒子捕集手段（第１容器１０とフィルタ１１、１２、第
２容器２０とフィルタ２１、２２）を経由して排気通路
開閉手段（第１開閉弁３０、第２開閉弁４０）に至る各
排気系の形状が相互に異なりかつ非対称形となる。
ａ、21ａ、22ａが、本発明にかかる加熱手段を構成す
る。図１に示すように、排気微粒子処理装置を排気系に
装着する場合には、車両の床下形状によって、分岐した
夫々の第１分岐通路２、第２分岐通路３の形状や第１容
器10、第２容器20の位置が大きく制約を受けるため、各
分岐通路２、３において排気通路１の分岐部から排気微
粒子捕集手段（第１容器１０とフィルタ１１、１２、第
２容器２０とフィルタ２１、２２）を経由して排気通路
開閉手段（第１開閉弁３０、第２開閉弁４０）に至る各
排気系の形状が相互に異なりかつ非対称形となる。
【００２１】したがって、本発明に係る構成として、本
実施例では、図１、図３及び図４に示すように、前記分
岐部１ａから第１分岐通路２の第１容器10の上流側通路
２ａ、第１容器10及び第１容器10の下流側通路２ｂを経
由して、前記第１開閉弁30に至る排気通路の内容積の総
和が、前記分岐部１ａから第２分岐通路３の第２容器20
の上流側通路３ａ、第２容器20及び第２容器20の下流側
通路３ｂを経由して、前記第２開閉弁40に至る排気通路
の内容積の総和と同一になるように構成してある。
実施例では、図１、図３及び図４に示すように、前記分
岐部１ａから第１分岐通路２の第１容器10の上流側通路
２ａ、第１容器10及び第１容器10の下流側通路２ｂを経
由して、前記第１開閉弁30に至る排気通路の内容積の総
和が、前記分岐部１ａから第２分岐通路３の第２容器20
の上流側通路３ａ、第２容器20及び第２容器20の下流側
通路３ｂを経由して、前記第２開閉弁40に至る排気通路
の内容積の総和と同一になるように構成してある。
【００２２】即ち、前記分岐部１ａから第１分岐通路２
の第１容器10の上流側通路２ａの内容積Ｖ2aと、第１容
器10の内容積Ｖ10及び第１容器10の下流側通路２ｂを経
由して、前記第１開閉弁30に至る排気通路の内容積Ｖ2b
の総和Ｖ（Ｖ＝Ｖ2a＋Ｖ10＋Ｖ2b）と、前記分岐部１ａ
から第２分岐通路３の第２容器20の上流側通路３ａの内
容積Ｖ3aと、第２容器20の内容積Ｖ20及び第２容器20の
下流側通路３ｂを経由して、前記第２開閉弁40に至る排
気通路のの内容積Ｖ3bの総和Ｖ’（Ｖ’＝Ｖ3a＋Ｖ20＋
Ｖ3b）とが等しくなるように構成してある。
の第１容器10の上流側通路２ａの内容積Ｖ2aと、第１容
器10の内容積Ｖ10及び第１容器10の下流側通路２ｂを経
由して、前記第１開閉弁30に至る排気通路の内容積Ｖ2b
の総和Ｖ（Ｖ＝Ｖ2a＋Ｖ10＋Ｖ2b）と、前記分岐部１ａ
から第２分岐通路３の第２容器20の上流側通路３ａの内
容積Ｖ3aと、第２容器20の内容積Ｖ20及び第２容器20の
下流側通路３ｂを経由して、前記第２開閉弁40に至る排
気通路のの内容積Ｖ3bの総和Ｖ’（Ｖ’＝Ｖ3a＋Ｖ20＋
Ｖ3b）とが等しくなるように構成してある。
【００２３】次に本構成に係る作用を説明する。本実施
例においては、第１分岐通路２に第１容器10が介装さ
れ、第２分岐通路３に第２容器20が介装されているの
で、該第１容器10を介装したことに係る第１のレゾネー
タ効果（共鳴効果）及び第２容器20を介装したことに係
る第２のレゾネータ効果が夫々発揮される。即ち、図５
にフィルタなしとして示す実線が第１容器10、第２容
器20等のフィルタを設けない場合の騒音レベルであり、
図５にフィルタ並列使用として示す点線が第１容器1
0、第２容器20等のフィルタを単に設けた場合の騒音レ
ベルであり、明らかに点線の方が騒音レベルが小さく
なっている。
例においては、第１分岐通路２に第１容器10が介装さ
れ、第２分岐通路３に第２容器20が介装されているの
で、該第１容器10を介装したことに係る第１のレゾネー
タ効果（共鳴効果）及び第２容器20を介装したことに係
る第２のレゾネータ効果が夫々発揮される。即ち、図５
にフィルタなしとして示す実線が第１容器10、第２容
器20等のフィルタを設けない場合の騒音レベルであり、
図５にフィルタ並列使用として示す点線が第１容器1
0、第２容器20等のフィルタを単に設けた場合の騒音レ
ベルであり、明らかに点線の方が騒音レベルが小さく
なっている。
【００２４】ここで、本実施例に係る構成の作用とし
て、前記内容積の総和Ｖと内容積の総和Ｖ’とが等しく
なるように構成してあるので、第１容器10を介装したこ
とに係る第１のレゾネータ効果と第２容器20を介装した
ことに係る第２のレゾネータ効果とが同一となり、もっ
て排気通路が第１分岐通路２あるいは第２分岐通路３に
切換えられても、同一のレゾネータ効果が発揮されるこ
ととなり、排気音の音質に差を生じさせることがなく、
もって運転者に排気通路切換えに係る違和感を感じさせ
ることが無い。
て、前記内容積の総和Ｖと内容積の総和Ｖ’とが等しく
なるように構成してあるので、第１容器10を介装したこ
とに係る第１のレゾネータ効果と第２容器20を介装した
ことに係る第２のレゾネータ効果とが同一となり、もっ
て排気通路が第１分岐通路２あるいは第２分岐通路３に
切換えられても、同一のレゾネータ効果が発揮されるこ
ととなり、排気音の音質に差を生じさせることがなく、
もって運転者に排気通路切換えに係る違和感を感じさせ
ることが無い。
【００２５】さらに、本実施例では、請求項２に係る構
成として、第１開閉弁30が前記第１容器10の下流側で、
かつ前記分岐部１ｂの上流側に介装されると共に、第２
開閉弁40が前記第２容器20の下流側で、かつ前記分岐部
１ｂの上流側に介装されている。ここで、排気流は前記
分岐部１ａから前記分岐部１ｂに向かって流れているの
で、騒音の音圧は前記分岐部１ａの方が前記分岐部１ｂ
に較べると高くなっている。従って、音圧の高い箇所
（前記分岐部１ａ）にレゾネータ効果が作用することと
なり、騒音エネルギの高い箇所にレゾネータ効果が奏さ
れることとなる。即ち、図５に実線で示す分岐部１ａと
第１容器10との間に第１開閉弁30を介装した場合の騒音
レベルを示す特性線と図６に実線で示す分岐部１ｂと
第１容器10との間に第１開閉弁30を介装した場合の騒音
レベルを示す特性線とを比較すると、明らか特性線
で示す場合の方が騒音レベルが小さくなっており、より
高い減衰力が作用されて、騒音がより低減されることが
判る。
成として、第１開閉弁30が前記第１容器10の下流側で、
かつ前記分岐部１ｂの上流側に介装されると共に、第２
開閉弁40が前記第２容器20の下流側で、かつ前記分岐部
１ｂの上流側に介装されている。ここで、排気流は前記
分岐部１ａから前記分岐部１ｂに向かって流れているの
で、騒音の音圧は前記分岐部１ａの方が前記分岐部１ｂ
に較べると高くなっている。従って、音圧の高い箇所
（前記分岐部１ａ）にレゾネータ効果が作用することと
なり、騒音エネルギの高い箇所にレゾネータ効果が奏さ
れることとなる。即ち、図５に実線で示す分岐部１ａと
第１容器10との間に第１開閉弁30を介装した場合の騒音
レベルを示す特性線と図６に実線で示す分岐部１ｂと
第１容器10との間に第１開閉弁30を介装した場合の騒音
レベルを示す特性線とを比較すると、明らか特性線
で示す場合の方が騒音レベルが小さくなっており、より
高い減衰力が作用されて、騒音がより低減されることが
判る。
【００２６】したがって、本実施例では、車両の床下形
状によって大きく制約を受け、分岐した夫々の第１分岐
通路２、第２分岐通路３の形状や長さ、第１容器10、第
２容器20の位置が異なっても、第１分岐通路２から第２
分岐通路３への切換等に際しても、同一のレゾネータ効
果が奏されるので、排気音の変化が抑制され、排気音の
音色が変化することが防止され、運転者に違和感を与え
ることが防止できる。
状によって大きく制約を受け、分岐した夫々の第１分岐
通路２、第２分岐通路３の形状や長さ、第１容器10、第
２容器20の位置が異なっても、第１分岐通路２から第２
分岐通路３への切換等に際しても、同一のレゾネータ効
果が奏されるので、排気音の変化が抑制され、排気音の
音色が変化することが防止され、運転者に違和感を与え
ることが防止できる。
【００２７】また、本発明に係る他の実施例として、前
記第１分岐通路２には、前記第１容器10の上流側で、か
つ前記第１分岐通路２と第２分岐通路３との前記分岐部
１ａの下流側に、前記第１容器10に流入する排気流量を
制御すべく設けられた第１開閉弁70を介装し、前記第２
分岐通路３には、同様に前記第２容器20の上流側に、前
記第２容器20に流入する排気流量を制御する第２開閉弁
80を介装する構成としてもよい。
記第１分岐通路２には、前記第１容器10の上流側で、か
つ前記第１分岐通路２と第２分岐通路３との前記分岐部
１ａの下流側に、前記第１容器10に流入する排気流量を
制御すべく設けられた第１開閉弁70を介装し、前記第２
分岐通路３には、同様に前記第２容器20の上流側に、前
記第２容器20に流入する排気流量を制御する第２開閉弁
80を介装する構成としてもよい。
【００２８】そして、当該他の実施例の場合には、本発
明に係る構成として、前記分岐部１ｂから第１分岐通路
２の第１容器10の下流側通路２ｂ、第１容器10及び第１
容器10の上流側通路２ａを経由して、前記第１開閉弁70
に至る排気通路の内容積の総和が、前記分岐部１ｂから
第２分岐通路３の第２容器20の下流側通路３ｂ、第２容
器20及び第２容器20の上流側通路３ａを経由して、前記
第２開閉弁80に至る排気通路の内容積の総和と同一にな
るように構成する。
明に係る構成として、前記分岐部１ｂから第１分岐通路
２の第１容器10の下流側通路２ｂ、第１容器10及び第１
容器10の上流側通路２ａを経由して、前記第１開閉弁70
に至る排気通路の内容積の総和が、前記分岐部１ｂから
第２分岐通路３の第２容器20の下流側通路３ｂ、第２容
器20及び第２容器20の上流側通路３ａを経由して、前記
第２開閉弁80に至る排気通路の内容積の総和と同一にな
るように構成する。
【００２９】この場合にも、第１容器10を介装したこと
に係る第１のレゾネータ効果と第２容器20を介装したこ
とに係る第２のレゾネータ効果とが同一となり、もって
排気通路が第１分岐通路２あるいは第２分岐通路３に切
換えられても、同一のレゾネータ効果が発揮されること
となり、排気音の音質に差を生じさせることがなく、も
って運転者に排気通路切換えに係る違和感を感じさせる
ことが無い。
に係る第１のレゾネータ効果と第２容器20を介装したこ
とに係る第２のレゾネータ効果とが同一となり、もって
排気通路が第１分岐通路２あるいは第２分岐通路３に切
換えられても、同一のレゾネータ効果が発揮されること
となり、排気音の音質に差を生じさせることがなく、も
って運転者に排気通路切換えに係る違和感を感じさせる
ことが無い。
【００３０】
【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の発明では、内燃機関の排気通路を分岐して形成した各
分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒子捕集
手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系の形状
が相互に異なりかつ非対称形であるものにおいて、前記
各分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒子捕
集手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系の内
容積の総和を、夫々同一に構成したので、各排気微粒子
捕集手段に係るレゾネータ効果が同一となり、もって複
数の排気通路開閉手段により各分岐通路の開閉を行った
ときにも、該開閉に係る排気音の音質変化を防止できる
という効果がある。
の発明では、内燃機関の排気通路を分岐して形成した各
分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒子捕集
手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系の形状
が相互に異なりかつ非対称形であるものにおいて、前記
各分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒子捕
集手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系の内
容積の総和を、夫々同一に構成したので、各排気微粒子
捕集手段に係るレゾネータ効果が同一となり、もって複
数の排気通路開閉手段により各分岐通路の開閉を行った
ときにも、該開閉に係る排気音の音質変化を防止できる
という効果がある。
【００３１】また、請求項２記載の発明では、夫々の排
気通路開閉手段を夫々の排気微粒子捕集手段に対して排
気流の下流側に介装するようにしたので、音圧の高くな
った分岐部を含んだ箇所、即ち騒音エネルギの高い箇所
にレゾネータ効果が作用することとなり、より高い減衰
力が作用されて、騒音の音質が変化することをさらに防
止することができる。
気通路開閉手段を夫々の排気微粒子捕集手段に対して排
気流の下流側に介装するようにしたので、音圧の高くな
った分岐部を含んだ箇所、即ち騒音エネルギの高い箇所
にレゾネータ効果が作用することとなり、より高い減衰
力が作用されて、騒音の音質が変化することをさらに防
止することができる。
【００３２】また、請求項３及び請求項４に記載の発明
により、内燃機関から排出される排気がフィルタの内周
壁から外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流通
し、その際に確実に排気が浄化されるという効果があ
る。
により、内燃機関から排出される排気がフィルタの内周
壁から外周壁に向かって排気微粒子をろ過されつつ流通
し、その際に確実に排気が浄化されるという効果があ
る。
【図１】本発明にかかる内燃機関の排気微粒子処理装置
の全体構成図
の全体構成図
【図２】本発明にかかる内燃機関の排気微粒子処理装置
の第１容器10の部分断面図
の第１容器10の部分断面図
【図３】本発明にかかる実施例の模式図
【図４】本発明にかかる実施例の模式図
【図５】本発明の実施例に係る作用を説明する特性図
【図６】本発明の実施例に係る作用を説明する特性図
１ 排気通路 ２ 第１分岐通路 ３ 第２分岐通路 10 第１容器 11 フィルタ 12 フィルタ 11ａ 電熱ヒータ 12ａ 電熱ヒータ 20 第２容器 21 フィルタ 22 フィルタ 21ａ 電熱ヒータ 22ａ 電熱ヒータ 30 第１開閉弁 40 第２開閉弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新沢 元啓 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 北原 靖久 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−264723（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286120（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−202732（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−308310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/02 301 - 341 F01N 1/02
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の排気通路を複数に分岐して形成
した複数の分岐通路を有し、 各分岐通路の 途中に介装され、排気中の微粒子を捕集す
るフィルタを備えた複数の排気微粒子捕集手段と、 前記各フィルタに捕集された排気微粒子を加熱し燃焼除
去することによりフィルタを再生させる複数の加熱手段
と、各分岐通路に介装され該各分岐通路を 開閉する複数の排
気通路開閉手段と、を備え、 各分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒子捕
集手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系の形
状が相互に異なりかつ非対称形である 内燃機関の排気微
粒子処理装置において、前記各分岐通路において排気通路の分岐部から排気微粒
子捕集手段を経由して排気通路開閉手段に至る各排気系
の 内容積の総和を、夫々同一に構成したことを特徴とす
る内燃機関の排気微粒子処理装置。 - 【請求項２】夫々の排気通路開閉手段が夫々の排気微粒
子捕集手段に対して排気流の下流側に介装されることを
特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気微粒子処理装
置。 - 【請求項３】前記フィルタを中空円筒状に形成し、排気
を円筒状の内周側から外周側に流通するように構成した
ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気微粒子
処理装置。 - 【請求項４】前記加熱手段がフィルタの内周壁に沿って
配設されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の
排気微粒子処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6047534A JP2802978B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6047534A JP2802978B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07259536A JPH07259536A (ja) | 1995-10-09 |
| JP2802978B2 true JP2802978B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12777800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6047534A Expired - Fee Related JP2802978B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2802978B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03286120A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-17 | Mazda Motor Corp | ディーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
| JPH05202732A (ja) * | 1992-01-24 | 1993-08-10 | Nippon Soken Inc | 排気微粒子浄化装置 |
| JPH06264723A (ja) * | 1993-03-12 | 1994-09-20 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
-
1994
- 1994-03-17 JP JP6047534A patent/JP2802978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07259536A (ja) | 1995-10-09 |
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Legal Events
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