JP2005330912A - Exhaust gas purification device - Google Patents
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Abstract
【課題】 排気経路中で生成する液相の水の高電圧処理部への侵入を抑制する。
【解決手段】 内燃機関の排気経路中に高電圧処理部40を有する排ガス浄化装置であって、高電圧処理部40外の排気経路に配置された回収口2と、高電圧処理部40の下流側の排気経路に配置された排出口3と、を接続する水抜管路4を更に備える。回収口2で回収された液相の水分が水抜管路4を経由して排出口3から排気経路内に排出される。
【選択図】 図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the penetration of liquid phase water generated in an exhaust path into a high voltage processing section.
An exhaust gas purifying apparatus having a high voltage processing unit in an exhaust path of an internal combustion engine, a recovery port disposed in an exhaust path outside the high voltage processing unit, and a downstream of the high voltage processing unit. A drainage pipe 4 is further provided for connecting the outlet 3 arranged in the exhaust path on the side. The liquid phase moisture recovered at the recovery port 2 is discharged from the discharge port 3 into the exhaust path via the drainage pipe 4.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、高電圧の印加により内燃機関の排ガスを処理する高電圧処理部を備えた排ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus including a high voltage processing unit that processes exhaust gas of an internal combustion engine by applying a high voltage.
車両などの内燃機関の排ガスを浄化するための技術として、近年、排ガスの流路中に設置された複数の電極間に高電圧を印加して排ガス中のNOxなどの所定物質を活性化させ、反応を促進してN2等の物質に変換させる排ガス浄化装置が提案されている。例えば特許文献1は、平板電極間にハニカム担体触媒を配置して高電圧処理部を構成すると共に、バッテリから供給される直流電圧を高圧電源発生部によって高圧交流電圧に変換し、この高圧交流電圧を高電圧処理部の平板電極間に印加することによってコロナ放電を生じさせ、NOxの反応を促進して排ガスを浄化する排ガス浄化装置を開示している。この排ガス浄化装置はディーゼルエンジンの排気経路中に設置され、エンジンからの排ガスを浄化している。 As a technique for purifying exhaust gas of an internal combustion engine such as a vehicle, in recent years, a predetermined voltage such as NOx in exhaust gas is activated by applying a high voltage between a plurality of electrodes installed in the exhaust gas flow path, An exhaust gas purifying apparatus that promotes the reaction and converts it into a substance such as N 2 has been proposed. For example, in Patent Document 1, a honeycomb carrier catalyst is disposed between flat electrodes to constitute a high voltage processing unit, and a DC voltage supplied from a battery is converted into a high voltage AC voltage by a high voltage power generation unit. Is applied between the flat plate electrodes of the high-voltage processing section to generate corona discharge and promote an NOx reaction to purify the exhaust gas. This exhaust gas purification device is installed in the exhaust path of a diesel engine and purifies exhaust gas from the engine.
しかし、エンジン始動時には排気経路を構成する排気管が冷えているため、この種の装置では燃焼によって生成する排ガス中の水分が排気管の管壁で凝縮(結露)することにより、排気経路内で液相の水が生成される場合がある。この液相の水は、それが微量である場合は排気管の昇温に伴い気化され、高電圧処理部を通って排出されるが、その量が多い場合には液相のまま高電圧処理部に侵入することになり、液相の水の導電性から放電の態様や経路に変化が生じて高電圧処理部が正常に運転できなくなる。 However, since the exhaust pipe constituting the exhaust path is cold when the engine is started, the moisture in the exhaust gas generated by combustion condenses (condenses) on the exhaust pipe wall in this type of device, Liquid phase water may be produced. If the amount of water in this liquid phase is very small, it is vaporized as the temperature of the exhaust pipe rises and is discharged through the high-voltage processing unit. As a result, the high voltage processing unit cannot operate normally due to changes in the discharge mode and path due to the conductivity of the liquid phase water.
そこで本発明の目的は、高電圧処理部を備えた排ガス浄化装置において、排気経路中で生成する液相の水の高電圧処理部への侵入を抑制する手段を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide means for suppressing intrusion of liquid phase water generated in an exhaust path into a high voltage processing unit in an exhaust gas purification apparatus having a high voltage processing unit.
第1の本発明は、内燃機関の排気経路中に高電圧処理部を有する排ガス浄化装置であって、前記高電圧処理部外の前記排気経路に配置された回収口と、前記高電圧処理部の下流側の前記排気経路に配置された排出口と、を接続する水抜管路を更に備え、前記回収口で回収された液相の水分が前記水抜管路を経由して前記排出口から前記排気経路内に排出されることを特徴とする排ガス浄化装置である。 A first aspect of the present invention is an exhaust gas purification apparatus having a high voltage processing unit in an exhaust path of an internal combustion engine, the recovery port disposed in the exhaust path outside the high voltage processing unit, and the high voltage processing unit And a drainage pipe connecting the outlet disposed in the exhaust path on the downstream side of the liquid, and water in the liquid phase recovered at the recovery port passes through the drainage pipe from the outlet. An exhaust gas purification apparatus that is discharged into an exhaust path.
第1の本発明では、高電圧処理部外の回収口で回収された液相の水が、水抜管路を経由して排出口から排気経路内に排出されるので、高電圧処理部への液相の水の侵入を抑制することができる。 In the first aspect of the present invention, the liquid phase water recovered at the recovery port outside the high voltage processing unit is discharged from the discharge port into the exhaust path via the water drainage pipe. Infiltration of liquid phase water can be suppressed.
第2の本発明は、請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、前記回収口の近傍に水溜用凹部が設けられ、当該水溜用凹部内に収容された液相の水が前記水抜管路に回収されることを特徴とする排ガス浄化装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a water reservoir recess is provided in the vicinity of the recovery port, and the liquid phase water accommodated in the water reservoir recess is the water drain pipe. The exhaust gas purifying apparatus is characterized in that it is collected in a road.
第2の本発明では、回収口の近傍に水溜用凹部が設けられているので、液相の水の回収を好適に行うことができる。 In the second aspect of the present invention, since the water reservoir recess is provided in the vicinity of the recovery port, it is possible to suitably recover the liquid phase water.
第3の本発明は、請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、前記排気経路を構成する外側シェルの内側に配置された内側シェル内に前記高電圧処理部が設置され、前記外側シェルと内側シェルとの間の空間部の底部に前記回収口が配置されていることを特徴とする排ガス浄化装置である。 A third aspect of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the high voltage processing unit is installed in an inner shell disposed inside an outer shell constituting the exhaust path, and the outer shell. The exhaust gas purification apparatus is characterized in that the recovery port is arranged at the bottom of the space between the inner shell and the inner shell.
第3の本発明では、外側シェルと内側シェルとの間で温度差が生じるため、内側シェルに比して低温の外側シェルの内壁面で排ガス中の水分が良く凝縮し、また内側シェルが高温になっているときには、凝縮した液相の水の一部を内側シェルからの熱輻射によって蒸発させる作用も期待できる。 In the third aspect of the present invention, since a temperature difference is generated between the outer shell and the inner shell, moisture in the exhaust gas is well condensed on the inner wall surface of the outer shell, which is cooler than the inner shell, and the inner shell is hot. In this case, an action of evaporating a part of the condensed liquid phase water by heat radiation from the inner shell can be expected.
第4の本発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の排ガス浄化装置であって、前記回収口の上流側の前記排気経路に高熱容量部を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。 A fourth aspect of the present invention is the exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a high heat capacity portion in the exhaust path upstream of the recovery port. Device.
第4の本発明では、排ガスによる排気経路の昇温が高熱容量部によって遅延され、これによって、高電圧処理部に対し上流側で、排気管路の管壁における水分の凝縮と排ガスからの水分の回収を促進できる。 In the fourth aspect of the present invention, the temperature rise of the exhaust path due to the exhaust gas is delayed by the high heat capacity part, thereby condensing moisture in the pipe wall of the exhaust pipe and the moisture from the exhaust gas upstream of the high voltage processing part. Can be recovered.
第5の本発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の排ガス浄化装置であって、前記回収口の上流側の前記排気経路を構成する排気管の内側に、前記排気管から所定間隔離れて配置された通気性を有する内側管を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。 A fifth aspect of the present invention is the exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a predetermined interval from the exhaust pipe is provided inside the exhaust pipe constituting the exhaust path upstream of the recovery port. An exhaust gas purifying apparatus comprising an inner tube having air permeability arranged at a distance.
第5の本発明では、内側管の内側に供給された排ガスは、内側管の通気性によりその外側に漏出し、排気管の内壁面の近傍に、流速の下がった状態で供給される。排気管は内側管よりも低温であるため、排ガスと排気管との温度差と、排ガスの低い流速とによって、高電圧処理部に対し上流側での水分の凝縮と排ガスからの水分の回収を促進できる。 In the fifth aspect of the present invention, the exhaust gas supplied to the inside of the inner pipe leaks to the outside due to the air permeability of the inner pipe, and is supplied in the vicinity of the inner wall surface of the exhaust pipe at a reduced flow rate. Since the exhaust pipe is cooler than the inner pipe, the temperature difference between the exhaust gas and the exhaust pipe, and the low flow rate of the exhaust gas, condenses water on the upstream side of the high-voltage processing section and recovers moisture from the exhaust gas. Can promote.
第6の本発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の排ガス浄化装置であって、前記水抜管路を選択的に開閉する弁を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。 A sixth aspect of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a valve that selectively opens and closes the drain pipe.
第6の本発明では、水抜管路を弁によって選択的に開閉するので、例えば水抜管路をエンジン始動後の所定時間に限って開放するなど、水抜管路による水の排出を所望のタイミングで実行できる。 In the sixth aspect of the present invention, since the drainage pipe is selectively opened and closed by a valve, for example, the drainage pipe is opened only for a predetermined time after the engine is started. Can be executed.
第6の本発明における弁は、第7の本発明のようにこれを開閉するための制御手段を備えるのが好適である。この制御手段は、第8の本発明のように電子制御装置とすれば、車両の状態を示す任意のパラメータを利用して精度の良い制御を実現できる。また制御手段を第9の本発明のようにサーモスタット機構とすれば、電源を必要とせず劣化のおそれも低い装置を提供することができる。 The valve in the sixth aspect of the present invention preferably includes a control means for opening and closing the valve as in the seventh aspect of the present invention. If this control means is an electronic control device as in the eighth aspect of the present invention, accurate control can be realized using an arbitrary parameter indicating the state of the vehicle. If the control means is a thermostat mechanism as in the ninth aspect of the present invention, it is possible to provide a device that does not require a power source and has a low risk of deterioration.
本発明の実施形態につき、以下に図面に従って説明する。図1において、本発明の第1実施形態の排ガス浄化装置1は、車両に適用されるものであり、エンジン51の燃焼室から排出される排ガスを浄化するために、エンジン51の排気経路に組み込まれた浄化容器10を含んで構成されている。エンジン51の排気ポートに接続された排気マニホールド52には、三元触媒53、浄化容器10、NOx還元触媒54、および消音器55がこの順に接続され、これらによって排気経路が構成されている。エンジン51は筒内直接噴射式の4気筒ディーゼルエンジンであり、燃焼サイクルにおける燃料噴射のタイミングを異にすることにより、例えば軽負荷時(低回転時)にはエンジンの点火栓近傍に濃い混合気を偏在させていわゆる成層燃焼を行い、また高負荷時(高回転時)には、混合気をエンジンの燃焼室内全体に均等に分布させていわゆる均質燃焼を行うことが可能とされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an exhaust gas purification apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention is applied to a vehicle and is incorporated in an exhaust path of an
図2において、浄化容器10は、金属等の耐熱導電性材料により概ね円筒形に形成されている。浄化容器10の内部には、帯電部20および吸着部30からなる高電圧処理部40が設けられている。
In FIG. 2, the
帯電部20は、2個の概ね円筒形の外周電極21と、外周電極21にその長手方向軸心上に位置するように挿通された細径棒状の中心電極22とを主部材として構成されている。外周電極21は、その外面形状に対応した2個の略円形の通孔を有する略円盤状の支持プレート23に気密に嵌め込まれており、また、支持プレート23は浄化容器10の内側に気密に嵌め込まれて固定されている。支持プレート23は例えばSUS、銅などの導体からなる。中心電極22に接続された導電線24は、電極座11および碍子などからなるスリーブ12に挿通されており、かつ中心電極22を支持している。
The
吸着部30は、略円柱形のハニカム構造体31と、ハニカム構造体31の長手方向軸心上に位置するように挿通された細径棒状の中心電極32とを主部材として構成されている。ハニカム構造体31は、炭化珪素の多孔質焼結体からなる周知のハニカムフィルタであり、断面略正方形の多数のセルがその軸線方向に沿って規則的に形成され、各セルは薄いセル壁によって互いに仕切られている。各セルはその前端部と後端部とで開放しており、これにより浄化容器10内の上流側と下流側とが連通されている。セル壁の表面には、白金族元素(例えばPt等)やバナジウム、銅、マンガン、アルミナなどの金属元素及び金属酸化物等からなる酸化触媒が担持されている。
The adsorbing
ハニカム構造体31の外周面に密接して、略円筒形の外周電極33が設けられており、外周電極33の外周は絶縁性の支持材34によって浄化容器10の内側に支持されている。ハニカム構造体31の外周面と浄化容器10との間は、支持材34によって気密に閉塞されている。外周電極33に接続された導電線35は、電極座13を介して外部に引き出されている。中心電極32に接続された導電線37は、電極座14および碍子などからなるスリーブ15を介して外部に引き出されている。
A substantially cylindrical outer
浄化容器10および導電線35は電気的に接地されている。一方、動作の際には導電線23には直流パルス電圧または交流電圧が、また導電線37には直流電圧が印加される。これによって、帯電部20において排ガス中のNOxなどの物質が活性化されて、反応が促進され、N2等の物質に変換させられる。また、帯電部20において帯電された排ガス中のPM(particulate matter; 粒子状物質)が、吸着部30における電界との相互作用によってハニカム構造体31に吸着され、触媒物質の作用によりその燃焼ないし酸化が促進されることになる。
The
図3において、浄化容器10の上流側は上述の三元触媒53からの排気管L1に接続されている。第1実施形態の排ガス浄化装置1は、高電圧処理部40の外であってその上流側の排気経路中に開口された回収口2と、高電圧処理部40の下流側の排気経路に開口された排出口3と、を接続する水抜管路4を備えている。また、回収口2の近傍であってその下側を覆うように、函状の水溜用凹部5が設けられている。回収口2は、浄化容器10の入口を構成する概ね円筒状のスロート部11の中途であって最も低い位置に設けられており、スロート部11の周方向を長手とする複数のスリットから構成されている。回収口2よりも下流側のスロート部11は、浄化容器10に向けてわずかに上り勾配となっている。水抜管路4は例えばSUS管からなり、その前端部4aは水溜用凹部5の内部であって最も低い位置に連通している。なお、図3以下の図面においては高電圧処理部40の支持プレート23・支持材34などは図示を省略している。
In FIG. 3, the upstream side of the
以上のとおり構成された第1実施形態では、エンジン51の始動時など排気管が外気温同等の温度まで冷えている条件下では、燃焼によって排気中のHCと空気中のO2との反応により生成する排ガス中の水分H2Oが、排気経路を構成する各部の管壁で凝縮(結露)することにより、液相の水が生成される場合がある。この液相の水は、排ガスの図中A方向の流れによって上流側から搬送され、回収口2から水溜用凹部5に収容される。そして収容された液相の水は、高電圧処理部40の排気抵抗に起因するその前後の差圧によって輸送され、水抜管路4を経由して排出口3から排気経路内に排出される。なお、排出された水は排ガスの流れによって排気経路中を更に下流へと押し流され、排気経路の昇温に伴い蒸発し、水蒸気としてマフラー55から排出されることになる。
In the first embodiment configured as described above, under the condition that the exhaust pipe is cooled to a temperature equivalent to the outside temperature, such as when the
また、水溜用凹部5に収容された液相の水の一部は排気経路の昇温に伴い徐々に蒸発し、回収口2を通じて排気経路中に戻され、高電圧処理部40を通って下流側に排出されるが、その際には水は気相となっているため、それが高電圧処理部40の運転に対する影響を及ぼすおそれはない。
A part of the liquid phase water stored in the
このように、第1実施形態では、回収口2で回収された液相の水が、水抜管路4を経由して排出口3から排気経路内に排出されるので、排気経路中で生成する液相の水の高電圧処理部40への侵入を抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, the liquid-phase water recovered at the
また本実施形態では、回収口2の近傍に水溜用凹部5が設けられているので、液相の水の回収を好適に行うことができる。また、水溜用凹部5が一杯になるまでの間、排気経路の上流側から流れる液相の水が水溜用凹部5に一時的に貯留されて、それより下流側である高電圧処理部40への侵入が抑制される。すなわち、水抜管路4への液相の水の時間あたり供給量は一定でなく、液相の水が水抜管路4を封止する作用を期待するためには液相の水の供給速度が水抜管路4による水の排出速度を上回っていることが望ましいが、その際に水溜用凹部5は液相の水を排気経路から隔離するバッファとして作用することになる。なお、本発明では水溜用凹部ないし液相の水を一時的に収容する手段を水抜管路の中途に設けてもよい。さらに、本発明では水溜用凹部5を設けずに、水抜管路4の前端部4aを排気経路の底部に直接に接続する構成も採用でき、その場合には水抜管路4の前端部4aは本発明における回収口として作用することになる。
Moreover, in this embodiment, since the recessed
次に、第2実施形態について説明する。図4に示される第2実施形態の排ガス浄化装置101は、排気経路を構成する外側シェル120の内側に配置された内側シェル110内に、高電圧処理部40を設置したものである。
Next, a second embodiment will be described. In the exhaust
外側シェル120は、概ね円筒形の本体121と、この本体121の上流側および下流側に配置された本体121よりも比較的小径のスロート部122とから構成されている。内側シェル110は、外側シェルの本体121よりも小径の概ね円筒形の本体111と、この本体111の上流側および下流側に配置された本体111よりも比較的小径のスロート部112とから構成されている。外側シェル120と内側シェル110との間には略円筒形の空間部130が形成されている。
The
上流側(入口側)のスロート部122とスロート部112との間には、内側シェル110を支持するように略環状のメッシュ131が張られている。メッシュ131はSUSなどの金属からなる。また、下流側(出口側)のスロート部122とスロート部112との間は、略環状の隔壁132で閉塞されている。
A substantially
隔壁132の下端部を貫いて、例えばSUS管からなる水抜管路104が設けられている。水抜管路104の上流側の端部である回収口102は空間部130の底部105に臨まされ、水抜管路104の下流側の端部である排出口103は、高電圧処理部40よりも下流側の排気経路中に開放している。内側シェル110の上部には通孔113が設けられている。なお、第2実施形態ならびに第3以降の実施形態における高電圧処理部40の残余の構成は、上記第1実施形態と同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明は省略する。
A
以上のとおり構成された第2実施形態では、エンジン51の始動による昇温に伴い、排ガスの熱や、高電圧処理部40内の放電と触媒反応による熱によって、外側シェル120と内側シェル110との間で温度差が生じるため、低温の外側シェル120の内壁面で、排ガス中の水分が良く凝縮する。凝縮によって生成された液相の水は、空間部130の排気抵抗に起因する下流側の排気経路との差圧によって輸送され、水抜管路104を経由して排出口103から排気経路内に排出される。
In the second embodiment configured as described above, the
また凝縮した液相の水の一部を高温の内側シェル10からの熱輻射によって蒸発させる作用も期待でき、この場合には空間部130からの蒸気が通孔113を通じて排気経路中に戻され、高電圧処理部40を通って下流側に排出されるが、その際には水は気相となっているため、それが高電圧処理部40の運転に対する影響を及ぼすおそれはない。また通孔113は液相の水の想定される水位よりも十分高い位置に設けられており、このため液相の水が通孔113を通じて高電圧処理部40に浸入するおそれもない。
In addition, an action of evaporating a part of the condensed liquid phase water by heat radiation from the high temperature
次に、第3実施形態について説明する。図5および図6に示される第3実施形態の排ガス浄化装置201は、上述した第1実施形態の構成に加え、回収口2に対し上流側の排気経路に高熱容量部220をスロート部211と一体に設け、さらに、スロート部211の内側であって高熱容量部220に沿う位置には、主要部分をスロート部211から所定間隔離して配置された内側管230を設けたものである。
Next, a third embodiment will be described. In addition to the configuration of the first embodiment described above, the exhaust
高熱容量部220は、肉薄なスロート部211に対する付加的な熱容量を提供するものであり、鉄またはSUSなどの金属から構成されている。高熱容量部220は、図4に示すように断面が弧状をなしており、スロート部211にその下面を覆うように固定されている。内側管230は、鉄またはSUSなどの金属からなり、通気性を付与するための多数の孔230aを有する。内側管230はその上流端に設けられた外向きのフランジ部によって、スロート部211のフランジ部211aに固定されている。
The high
以上のとおり構成された第3実施形態では、排ガスによる排気経路の昇温が高熱容量部220によって遅延され、これによって、高電圧処理部40に対し上流側で、排気管路の管壁における水分の凝縮と排ガスからの水分の回収とを促進できる。
In the third embodiment configured as described above, the temperature rise of the exhaust path due to the exhaust gas is delayed by the high
また本実施形態では、内側管230の内側に供給された排ガスは、内側管230の通気性により孔230aからその外側に漏出し、高熱容量部220と一体に構成されたスロート部211の内壁面の近傍に、流速の下がった状態で供給される。スロート部211は外気により冷却されていると共に、高熱容量部220によってその昇温が遅延されている。したがって、排ガスとスロート部211との温度差と、排ガスの低い流速とを提供でき、これによって高電圧処理部40に対し上流側での水分の凝縮と排ガスからの水分の回収を促進できる。なお、第3実施形態では高熱容量部220と内側管230との両者を設けたが、本発明ではこれら両者のうちの片方のみを設けてもよく、そのような構成によっても本発明に所期の効果を相当程度に実現できるものである。
In the present embodiment, the exhaust gas supplied to the inside of the
次に、第4実施形態について説明する。図7に示される第4実施形態の排ガス浄化装置301は、水抜管路304を選択的に開閉するソレノイドバルブ310を備えたものである。ソレノイドバルブ310は電子制御装置(ECU)320の制御出力によって開閉動作する。
Next, a fourth embodiment will be described. The exhaust
ECU320は、CPU、ROM、RAM、入出力ポートおよび不揮発性メモリ等を含んだワンチップマイクロプロセッサとして構成されている。ECU320の入力ポートには、エンジン51の吸気経路に設けられたエアフローメータ321、冷却水経路に設けられた水温センサ322、クランク軸の近傍に設けられたクランク角センサ323、スロットル弁に関連して設けられたスロットルセンサ324、アクセルペダルに関連して設けられたアクセルペダルセンサ325等の各種センサ類が接続されている。
The
ECU320ではこれら各種センサ類からの信号(吸入空気量、エンジン温度、エンジン回転数、スロットル開度、アクセルペダル開度など)に基づき、所定のマップに従ってエンジン51の暖機状態や運転者による操作状態に応じた燃料噴射量が算出され、この燃料噴射量を目標値として不図示の燃料噴射弁に対する制御出力が行われるほか、エンジン51の運転履歴に基づく生成水分量と、高電圧処理部40よりも下流側における排気管温度との推定演算が、それぞれ所定のマップに従って行われる。なお、上述した成層燃焼制御及び均質燃焼制御の切換えは、エンジン51の負荷状態としての基本噴射量に応じて行われ、高負荷時(高回転・大量噴射時)には均質燃焼制御が、また低負荷時(低回転・小量噴射時)には成層燃焼制御が選択され実行されるが、生成水分量は成層燃焼時で燃料噴射量の5〜10%程度であるのに対し、均質燃焼時には燃料噴射量の15%程度の高い値をとるため、生成水分量の推定演算においてもこれらの燃焼状態が考慮される。
In
そしてECU320では、生成水分量と排気管温度とがそれぞれ所定の基準値を上回ったことを条件に、ソレノイドバルブ310に対する制御出力が行われ、これによって、ソレノイドバルブ310が所定の開弁時間だけ開かれる。この開弁時間は、推定された生成水分量の水がその時点での排気圧力下で水抜管路304を通じて全て排出されるような時間に設定するか、もしくは、高電圧処理部40を通過せずに下流側に排出される排ガス量を抑制する目的から、これよりわずかに短い時間に設定するのが好適である。このようにして、ソレノイドバルブ310の開弁により、水溜用凹部5に収容された液相の水が、高電圧処理部40よりも下流側の排気経路に排出される。
The
以上のとおり、第4実施形態では、水抜管路304をソレノイドバルブ310によって選択的に開閉するので、水抜管路304による水の排出を所望のタイミングで実行できる。また、ソレノイドバルブ310の開閉を制御する制御手段として電子制御装置を採用したので、車両の状態を示す任意のパラメータを利用して制度の良い制御を実現できる。
As described above, in the fourth embodiment, the
なお、第4実施形態では生成水分量と排気管温度とをそれぞれエンジン51の状態を示す各種のパラメータに基づいて推定することとしたが、生成水分量や排気管温度を検出するための個別のセンサを設けてもよいし、あるいはこれらの推定ないし検出を行わずに、例えばエンジン51の始動後の経過時間とエンジン水温とに基づく演算によって、ソレノイドバルブ310の所定時間の開弁時刻を決定するなど、車両の状態を示す他のパラメータによって開弁を実行することも可能である。
In the fourth embodiment, the amount of generated water and the exhaust pipe temperature are estimated based on various parameters indicating the state of the
次に、第5実施形態について説明する。図8に示される第5実施形態の排ガス浄化装置401は、上述した第2実施形態における水抜管路104の排出口103に、この排出口103を選択的に開閉するためのサーモスタットバルブ410を設けたものである。
Next, a fifth embodiment will be described. The exhaust
図9に示すように、サーモスタットバルブ410は、本体411の内部に、バイメタル412、弁体413、コイルスプリング414および調整ネジ415を備えている。弁体413はコイルスプリング414によって図中下向きに常時付勢されており、この付勢力が調整ネジ415によって調整可能とされている。サーモスタットバルブ410は、常温では弁体413が弁口416を開いた状態とされ、雰囲気温度すなわち排気管温度が所定の設定温度まで上昇したときに、バイメタル411の作用により弁体412が図中上向きに押され、弁口416が閉じられるように構成されている。この設定温度は、排気管温度がその温度まで上昇したときには空間部130に収容された液相の水が全て水抜管路104から排出されているような温度に、実験的に定めることができる。
As shown in FIG. 9, the
以上のとおり構成された第5実施形態では、サーモスタットバルブ410の動作により水抜管路304による水の排出を適切なタイミングで実行できる上、電源を必要とせず劣化のおそれも低い装置を提供することができる。
In the fifth embodiment configured as described above, it is possible to discharge water through the
なお、本発明は上述の各実施形態に記載の態様に限定されず、各種の変形が可能である。例えば第4実施形態におけるソレノイドバルブ310とECU320との組合せと同等のものを、第2実施形態のような機械的構成やその他の構成に組み合わせたり、あるいは、第5実施形態におけるサーモスタットバルブ410を第1実施形態のような機械的構成やその他の構成に組み合わせてもよいことはいうまでもない。また、本発明における高電圧処理部の構成も上記各実施形態の態様に限定されず、平板状の電極を互いに対向させた構造の処理装置、網状の電極を利用してこれを透過する排ガス中のPMを捕集・焼却する構造の処理装置など、プラズマの利用の有無やPMの濾過如何にかかわらず、電力により排ガスを改質処理しうる各種のものを用いることができ、いずれも本発明の範疇に属するものである。
In addition, this invention is not limited to the aspect as described in each above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the combination of the
1,101,201,301,401 排ガス浄化装置
2 回収口
3,103 排出口
4,104,304 水抜管路
5 水溜用凹部
10,110 浄化容器
20 帯電部
30 吸着部
40 高電圧処理部
310 ソレノイドバルブ
320 ECU
410 サーモスタットバルブ
1, 101, 201, 301, 401 Exhaust
410 Thermostat valve
Claims (9)
前記高電圧処理部外の前記排気経路に配置された回収口と、前記高電圧処理部の下流側の前記排気経路に配置された排出口と、を接続する水抜管路を更に備え、
前記回収口で回収された液相の水分が前記水抜管路を経由して前記排出口から前記排気経路内に排出されることを特徴とする排ガス浄化装置。 An exhaust gas purification apparatus having a high voltage processing unit in an exhaust path of an internal combustion engine,
A drainage pipe connecting the recovery port disposed in the exhaust path outside the high voltage processing unit and the exhaust port disposed in the exhaust path downstream of the high voltage processing unit;
The exhaust gas purifying apparatus, wherein the liquid phase water recovered at the recovery port is discharged from the discharge port into the exhaust path via the drain pipe.
前記回収口の近傍に水溜用凹部が設けられ、当該水溜用凹部内に収容された液相の水が前記水抜管路に回収されることを特徴とする排ガス浄化装置。 The exhaust gas purification device according to claim 1,
An exhaust gas purifying apparatus, wherein a water reservoir recess is provided in the vicinity of the recovery port, and liquid phase water contained in the water reservoir recess is recovered in the drain pipe.
前記排気経路を構成する外側シェルの内側に配置された内側シェル内に前記高電圧処理部が設置され、前記外側シェルと内側シェルとの間の空間部の底部に前記回収口が配置されていることを特徴とする排ガス浄化装置。 The exhaust gas purification device according to claim 1,
The high-voltage processing unit is installed in an inner shell arranged inside the outer shell constituting the exhaust path, and the recovery port is arranged at the bottom of the space between the outer shell and the inner shell. An exhaust gas purification apparatus characterized by that.
前記回収口の上流側の前記排気経路に高熱容量部を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。 An exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An exhaust gas purifying apparatus, further comprising a high heat capacity portion in the exhaust path upstream of the recovery port.
前記回収口の上流側の前記排気経路を構成する排気管の内側に、前記排気管から所定間隔離れて配置された通気性を有する内側管を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。 An exhaust gas purification device according to any one of claims 1 to 4,
An exhaust gas purifying apparatus comprising an inner pipe having air permeability disposed at a predetermined distance from the exhaust pipe inside an exhaust pipe constituting the exhaust path upstream of the recovery port.
前記水抜管路を選択的に開閉する弁を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。 An exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An exhaust gas purification apparatus comprising a valve that selectively opens and closes the drain pipe.
前記弁を開閉するための制御手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。 The exhaust gas purifying apparatus according to claim 6,
An exhaust gas purification apparatus further comprising control means for opening and closing the valve.
前記制御手段が電子制御装置であることを特徴とする排ガス浄化装置。 The exhaust gas purifying device according to claim 7,
The exhaust gas purifying device, wherein the control means is an electronic control device.
前記制御手段がサーモスタット機構であることを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purifying device according to claim 7,
The exhaust gas purifying apparatus, wherein the control means is a thermostat mechanism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004150809A JP2005330912A (en) | 2004-05-20 | 2004-05-20 | Exhaust gas purification device |
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JP (1) | JP2005330912A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012159028A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Imagineering Inc | Exhaust emission control device |
-
2004
- 2004-05-20 JP JP2004150809A patent/JP2005330912A/en active Pending
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