JP2888045B2 - 内燃機関の排気微粒子除去装置 - Google Patents

内燃機関の排気微粒子除去装置

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JP2888045B2
JP2888045B2 JP4196826A JP19682692A JP2888045B2 JP 2888045 B2 JP2888045 B2 JP 2888045B2 JP 4196826 A JP4196826 A JP 4196826A JP 19682692 A JP19682692 A JP 19682692A JP 2888045 B2 JP2888045 B2 JP 2888045B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気微粒子除
去装置に関し、特に、ディーゼル機関の排気ガス中に含
まれる排気微粒子であるパティキュレートを捕集除去す
る排気微粒子除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の内燃機関、特に、ディーゼル
機関の排気ガス中には、カーボンを主成分とする排気微
粒子(パティキュレート)が含まれており、排気黒煙の
原因となっている。環境汚染の観点からはこのパティキ
ュレートは除去することが望ましく、近年、ディーゼル
機関の排気通路に排気微粒子除去装置を配置して、ディ
ーゼルパティキュレートをこの排気微粒子除去装置によ
って除去することが提案されている。
【0003】このようなディーゼル機関の排気微粒子除
去装置は一般に、そのケースの中に、セラミック製等の
多孔性物質からなるハニカム状の隔壁を備えたパティキ
ュレートフィルタを支持した構造であり、排気ガスがこ
のフィルタを通過すると排気ガス中のパティキュレート
がフィルタの壁面に捕集され、パティキュレートを除去
された排気ガスだけが大気中に排出されるようになって
いる。
【0004】このように構成された排気微粒子除去装置
では、パティキュレートフィルタの使用に伴ってその内
部に捕集されるパティキュレートの量が増えると、捕集
されたパティキュレートによって通気性が次第に失わ
れ、機関性能が低下することになる。このため、排気微
粒子除去装置では定期的にパティキュレートフィルタ内
に捕集されたパティキュレートを燃焼除去し、フィルタ
の再生を行うことが行われる。このような再生処理にお
けるパティキュレートへの着火には、バーナが用いられ
ることもあるが、パティキュレートフィルタの端部に設
けられた電気ヒータに通電して着火する方が一般的であ
る。そして、再生処理中は、パティキュレートフィルタ
に再生用ガス、例えば2次空気を供給してパティキュレ
ートの燃焼を継続させるようにしている。
【0005】また、特開平1−290910号公報に
は、パティキュレートフィルタを平行に並列に配置し、
捕集されたパティキュレートをマイクロ波を用いて燃焼
除去する排気微粒子除去装置が開示されている。このマ
イクロ波を使用した排気微粒子除去装置では、パティキ
ュレートフィルタの上流側と下流側にマイクロ波供給口
が設けられ、このマイクロ波供給口にアンテナが挿入さ
れた構成となっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平1−
290910号公報に開示された排気微粒子除去装置で
は、車両搭載状態でマイクロ波供給口が水平方向に開口
しているので、車両の走行によって跳ね水、泥、等がマ
イクロ波供給口に入り、供給口が劣化してマイクロ波を
十分に排気微粒子除去装置内に供給することができず、
再生不良を起こす恐れがあった。従って、電気ヒータを
用いた排気微粒子除去装置において、この公報に開示さ
れたと同様に、ヒータへの通電端子をパティキュレート
フィルタに対して水平方向に突出させると、車両の走行
による跳ね水、泥、等によって同様に端子が劣化する恐
れがあった。
【0007】そこで、本発明は、前記従来の内燃機関の
排気微粒子除去装置の有する課題を解消し、電気ヒータ
を用いた排気微粒子除去装置において、ヒータへの通電
端子のフィルタのケース上における配置を工夫すること
により、車両の走行によって跳ね上げられた水、泥、石
等によっても端子が劣化しにくい排気微粒子除去装置を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の内燃機関の排気微粒子除去装置は、車両に搭載され
る内燃機関の排気微粒子除去装置であって、排気ガス中
に含まれるパティキュレートを捕集するパティキュレー
トフィルタが排気ガス通路に並列に配置され、定期的に
前記フィルタを再生する再生加熱手段のコネクタが、前
記フィルタのケース外部に突出して設けられた排気微粒
子除去装置において、前記各フィルタの車両への搭載方
向を、車両前後方向に対して略平行にし、且つ、各フィ
ルタの車両への搭載位置を車両前後方向に対して所定距
離ずらすと共に、前記各コネクタの突出方向を、水平方
向より車両上方までの間の所定の角度でオフセットした
ことを特徴としている。
【0009】
【作用】本発明の内燃機関の排気微粒子除去装置によれ
ば、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する
パティキュレートフィルタが排気ガス通路に並列に配置
され、定期的にフィルタを再生する再生加熱手段のコネ
クタが、フィルタのケース外部に突出して設けられた排
気微粒子除去装置において、各フィルタの車両への搭載
方向が、車両前後方向に対して略平行に配置されている
と共に、各コネクタの突出方向が、水平方向より車両上
方までの間の所定の角度でオフセットされているので、
排気微粒子除去装置の上側のスペース効率が良くなると
共に、車両走行により跳ねられた水、泥、石等が端子に
当たりにくくなり、端子が劣化しにくくなって排気微粒
子除去装置の信頼性が向上する。
【0010】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明するが、まず、本発明の排気微粒子除去装置の構
成を説明する前に、図6および図7を用いて本発明の排
気微粒子除去装置の取付位置について簡単に説明する。
図7は本発明の内燃機関の排気微粒子除去装置10を備
えた車両70の外観を示すものであり、排気微粒子除去
装置10の取付位置の一実施例を車両70の一部を切り
欠いて示してある。この実施例の車両70は乗合自動車
であり、後輪駆動であるので、本発明の排気微粒子除去
装置10は、前輪71と後輪72の間の床下で、かつ、
乗降口73の後部に配置されている。
【0011】図6は図7に示した車両70の平面透視図
であり、本発明の排気微粒子除去装置10に関係のある
部分のみを示してある。図6において、60は車体フレ
ーム、61はディーゼルエンジン、62は燃料タンク、
63は車両に搭載されたバッテリ、64はプロペラシャ
フト、65はディファレンシャルギヤ、66はエンジン
61の排気管、67はマフラー、71は前輪、72は後
輪、73は車両70への乗降口である。この実施例の排
気微粒子除去装置10は、マフラー67より上流側の排
気管66の途中に設けられており、その配置位置は、燃
料タンク62が取り付けられていない側の車両フレーム
60の側方で、前輪71と後輪72の間、かつ、車両の
乗降口73の後方である。また、この実施例の排気微粒
子除去装置10は、捕集したパティキュレートの再生処
理におけるパティキュレートへの着火には、パティキュ
レートフィルタの端部に設けられた電気ヒータに通電し
て着火するので、排気微粒子除去装置10には半導体リ
レー等を内蔵した制御装置20を介して、バッテリ63
から太線のように電源が供給されるようになっている。
【0012】図5は以上説明した位置に配置される排気
微粒子除去装置10のフィルタ部1を示すものであり、
(a) がフィルタ部1の平面図、(b) が側面図、(c) が正
面図である。図において、2はフィルタ部1のケース、
3は排気ガスの流入口、4は排気ガスの流出口、5はケ
ース2の一部に設けられたコネクタ、6はコネクタに接
続する電源供給用のリード線、7は排気ガスの流入口3
に設けられた取付フランジ、8は排気ガスの流出口4に
設けられた取付フランジを示している。このフィルタ部
1を排気管に取り付ける時には、フランジ7,8をボル
トで排気管側のフランジに締結すれば良いが、図5(c)
に示すように、フィルタ部1の排気管への取り付け角度
は、このフランジ7,8を設ける方向に左右される。そ
こで、図5(d) に示すように、フランジ7(およびフラ
ンジ8)を円形とし、取付孔7a(8a:図示せず)を
多数設け、ボルトの締結位置によってフィルタ部1の取
り付け角度を調整できるようにしても良い。
【0013】また、この実施例のフィルタ部1において
も、図示はしないが、そのケース2の中に、多孔性物質
からなるハニカム状の隔壁を備えたパティキュレートフ
ィルタが収容されており、ハニカム状の隔壁が排気ガス
の流入側と排気ガスの流出側で交互にセラミック製の閉
塞材によって栓詰めされ、流入口3から流入した排気ガ
スが栓詰めの無い側からフィルタ内に進入して隔壁を通
過する際に、この隔壁によってパティキュレートが捕集
されて反対側の栓詰めの無い孔からフィルタの外に排出
され、流出口4から排出されるのである。そして、この
ようなフィルタの端部に設けられた電気ヒータに、前述
のコネクタ5を介してリード線6が接続されている。
【0014】図1は図5のように構成されたフィルタ部
1の排気微粒子除去装置10への取り付け構造の一実施
例を示すものであり、この実施例ではフィルタ部1が並
列に配置されていることから、第1のパティキュレート
フィルタを内蔵したフィルタ部1(フレーム60に対し
て外側)をフィルタ部1A、第2のパティキュレートフ
ィルタを内蔵したフィルタ部1(フレーム60に対して
内側)をフィルタ部1Bとし、図5で説明した部材のフ
ィルタ部1Aにあるものには符号の後にAを付し、フィ
ルタ部1Bにあるものには符号の後にBを付して以後説
明する。
【0015】図1において、排気微粒子除去装置10は
前述のように並列に配置された2つのフィルタ部1A,
1Bを備えているので、排気管66は排気微粒子除去装
置10において第1の排気管66Aと第2の排気管66
Bに分岐されている。この実施例では、フィルタ部1
A,1Bの排気上流側において第1の排気管66Aの長
さが第2の排気管66Bより短く、また、フィルタ部1
A,1Bの排気下流側において第2の排気管66Bの長
さが第1の排気管66Aより短くなっている。そして、
それぞれの排気管66A,66Bにフランジ7A,7
B,8A,8Bを介してフィルタ部1A,1Bのケース
2A,2Bが取り付けられている。
【0016】なお、図1において、11はフィルタ再生
時の2次空気の排出機構、12は2次空気の供給機構、
13,14は排気微粒子除去装置10の車体フレーム6
0への支持機構の一部であるが、これらの構成は本発明
には直接関係がないので、その説明を省略する。以上の
ような排気微粒子除去装置10の構成における排気管6
6A,66Bへのフィルタ部1A,1Bの取り付けに際
し、この実施例では、図2に詳細に示すように、フィル
タ部1A,1Bのケース2A,2Bに設けられたコネク
タ5A,5Bが、互いに向き合う側に所定角度θだけオ
フセットされて配置、即ち、鉛直方向から所定角度θだ
け傾斜させられて配置されている。コネクタ5A,5B
を傾斜させる角度θは0<θ<90°の範囲であれば良
く、また、コネクタ5A,5Bの傾斜角θは同じでなく
ても良い。
【0017】このように、排気微粒子除去装置10にお
いて、フィルタ部1A,1Bのコネクタ5A,5Bを排
気管66A,66Bに対して傾斜させて取り付けると、
コネクタ5A,5Bを垂直方向に取り付けた場合に比べ
てフィルタ部1A,1Bのリード線6までを含めた高さ
が低くなり、スペース効率が良くなる。また、コネクタ
5A,5Bを水平方向に取り付けた場合に比べてコネク
タ5A,5Bの路面側への露出面積が少なくなると共
に、フィルタ部1A,1Bの隙間も狭くできるので、車
輪が跳ね上げた石等によるコネクタ5A,5Bやリード
線6への損傷が少なくなる。
【0018】図3は図5のように構成されたフィルタ部
1の排気微粒子除去装置10への取り付け構造の別の実
施例を示すものである。この実施例が図1,図2に示し
た実施例と異なる点は、フィルタ部1A,1Bの排気管
66A,66Bへの取り付け角度のみであるので、図
1,図2と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明
を省略する。
【0019】図3の実施例の排気微粒子除去装置10が
図1の実施例の排気微粒子除去装置10と異なる点は、
図4に示すように、フィルタ部1A,1Bのケース2
A,2Bに設けられたコネクタ5A,5Bが、互いに同
じ方向に所定角度θだけオフセットされて配置、即ち、
鉛直方向から所定角度θだけ傾斜させられて配置されて
いる点である。この実施例でもコネクタ5A,5Bを傾
斜させる角度θは0<θ<90°の範囲であれば良く、
また、コネクタ5A,5Bの傾斜角θは同じでなくても
良い。
【0020】この実施例においても、コネクタ5A,5
Bを垂直方向に取り付けた場合に比べてフィルタ部1
A,1Bのリード線6までを含めた高さが低くなり、ス
ペース効率が良くなる。また、コネクタ5A,5Bを水
平方向に取り付けた場合に比べてコネクタ5A,5Bの
路面側への露出面積が少なくなると共に、フィルタ部1
A,1Bの隙間も狭くできるので、車輪が跳ね上げた石
等によるコネクタ5A,5Bやリード線6への損傷が少
なくなる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定期的にフィルタを再生する再生加熱手段のコネクタ
が、フィルタのケース外部に突出して設けられた排気微
粒子除去装置において、コネクタの突出方向が、水平方
向より車両上方までの間の所定の角度でオフセットされ
ているので、排気微粒子除去装置の上側のスペース効率
が良くなると共に、車両走行により跳ねられた水、泥、
石等が端子に当たりにくくなり、端子が劣化しにくくな
って排気微粒子除去装置の信頼性が向上するという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の排気微粒子除去装置の一実
施例の構成を示す平面図である。
【図2】図1の実施例のA−A線における断面を示す断
面図である。
【図3】本発明の内燃機関の排気微粒子除去装置の他の
実施例の構成を示す断面図である。
【図4】図3の実施例のB−B線における断面を示す断
面図である。
【図5】本発明の排気微粒子除去装置のフィルタ部の構
成を示すものであり、(a) はフィルタ部の平面図、(b)
は側面図、(c) は正面図、(d) は(c) のフランジの別の
実施例を示す部分図である。
【図6】本発明の排気微粒子除去装置を搭載した車両の
要部を透視して示す透視図である。
【図7】本発明の排気微粒子除去装置の車両への搭載位
置を示す一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
1,1A,1B…フィルタ部 2,2A,2B…ケース 3…排気ガスの流入口 4…排気ガスの流出口 5,5A,5B…コネクタ 6…リード線 7,7A,7B,8,8A,8B…取付フランジ 7a…取付孔 10…本発明の排気微粒子除去装置 60…車体フレーム 61…ディーゼルエンジン 62…燃料タンク 63…バッテリ 66,66A,66B…排気管 67…マフラー 70…本発明の排気微粒子除去装置を備えた車両 71…前輪 72…後輪 73…乗降口

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に搭載される内燃機関の排気微粒子
    除去装置であって、排気ガス中に含まれるパティキュレ
    ートを捕集するパティキュレートフィルタが排気ガス通
    路に並列に配置され、定期的に前記フィルタを再生する
    再生加熱手段のコネクタが、前記フィルタのケース外部
    に突出して設けられた排気微粒子除去装置において、 前記各フィルタの車両への搭載方向を、車両前後方向に
    対して略平行にし、且つ、各フィルタの車両への搭載位
    置を車両前後方向に対して所定距離ずらすと共に、前記
    各コネクタの突出方向を、水平方向より車両上方までの
    間の所定の角度でオフセットしたことを特徴とする内燃
    機関の排気微粒子除去装置。
JP4196826A 1992-07-23 1992-07-23 内燃機関の排気微粒子除去装置 Expired - Lifetime JP2888045B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6883310B2 (en) 2002-04-15 2005-04-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine emission control apparatus and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6883310B2 (en) 2002-04-15 2005-04-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine emission control apparatus and method

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