(57)【要約】【課題】この発明は、エンジン停止後の結露等によって後処理装置内に溜まった水分により、エンジン始動時に車両のテールパイプから白煙が発生することを防止することを目的とする。【解決手段】この発明は、車両の排ガス浄化装置において、後処理装置の上流側もしくは下流側の少なくとも一方に配管の内外を連通する連通孔を備え、連通孔の開閉を行う換気バルブを備え、換気バルブを開閉動作する換気バルブ開閉手段を備え、後処理装置内の内気温を検出する内気温検出手段を備え、車両外の外気温を検出する外気温検出手段を備え、エンジンの停止を検出するエンジン停止検出手段を備え、エンジンの停止検出後に換気バルブを開放動作し、内気温と外気温との温度差が所定温度以下となった場合に換気バルブを閉鎖動作するように換気バルブ開閉手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2014152704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排ガスを浄化する後処理装置を備える車両の排ガス浄化装置において、前記後処理装置の上流側もしくは下流側の少なくとも一方に配管の内外を連通する連通孔を備え、前記連通孔の開閉を行う換気バルブを備え、前記換気バルブを開閉動作する換気バルブ開閉手段を備え、前記後処理装置内の内気温を検出する内気温検出手段を備え、前記車両外の外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記エンジンの停止を検出するエンジン停止検出手段を備え、前記エンジン停止検出手段による前記エンジンの停止検出後に前記換気バルブを開放動作し、前記内気温検出手段の検出した内気温と前記外気温検出手段の検出した外気温との温度差が所定温度以下となった場合に前記換気バルブを閉鎖動作するように前記換気バルブ開閉手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする車両の排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記換気バルブに電力を用いて駆動する換気ファンを備え、前記換気ファンを駆動させる換気ファン駆動手段を備え、前記制御手段は、前記換気バルブが開放状態にある場合に前記換気ファンを駆動させるように前記換気ファン駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両の排ガス浄化装置に係り、特に、後処理装置内に溜まった水分による白煙の発生を防止することができる車両の排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の排ガス浄化装置は、エンジンの排ガスが流れる配管の途中に、排ガスを浄化する後処理装置を備えている。後処理装置は、排ガスを浄化するために、酸化触媒、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｆｉｌｔｅｒ）フィルタ、尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒など備えている。酸化触媒は、排ガス中のＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化する触媒である。ＤＰＦフィルタは、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して浄化する装置である。尿素ＳＣＲ触媒は、尿素を用いて排ガス中のＮＯｘを浄化する触媒である。
【０００３】
車両は、冬季などの低温環境、寒冷地、高地でのエンジン始動後、排ガスが流れる配管のテールパイプから、しばらく白煙を排出することがある。白煙発生の原理は、以下の通りである。
１）．低温環境でのエンジン停止後、排ガスの熱を受けた後処理装置が冷たい外気で冷却されことによって、後処理装置内部の壁面、酸化触媒、ＤＰＦフィルタなどに結露により水分（凝縮水）が溜まる。
２）．溜まった水分は、後処理装置内やその最下部に溜まるものと、発生したその場に留まり続けるものとがある。
３）．次のエンジンの始動時に、溜まった水分は蒸発又は気圧が変化することにより水蒸気となり、白煙として外に排出される。
４）．この白煙は、後処理装置内の凝縮水が無くなる数秒〜数分間排出され続ける。また、白煙は、テールパイプから出て数秒で消失する。
【０００４】
このように、白煙は、排ガス浄化装置の後処理装置内の凝縮水が蒸発や気圧変化によって発生する。白煙の排出は、周辺の者に不快を与え、また、後続車両の視界を遮る場合もあることから、白煙の低減が重要視されている。
【０００５】
上記内容に関する従来技術としては、特許文献１（特許第４２１０９０２号公報）に開示されるものがある。上記特許文献１では、配管中の結露水を吸水する吸水部材を、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の排ガス上流側に配置した技術が公開されている。これより、特許文献１は、配管内の結露水がエンジン始動時にＮＯｘ吸蔵還元型触媒に流れることを防止し、Ｎｏｘ吸蔵材のＮＯｘ吸蔵能の低下を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４２１０９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のように結露により発生した水分は、触媒コンバータ等の後処理装置内に溜まっており、特許文献１のように単に吸水部材を排ガス上流側に配置するだけでは不十分である。
【０００８】
この発明は、エンジン停止後の結露等によって後処理装置内に溜まった水分により、エンジン始動時に車両のテールパイプから白煙が発生することを防止する、車両の排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、エンジンの排ガスを浄化する後処理装置を備える車両の排ガス浄化装置において、前記後処理装置の上流側もしくは下流側の少なくとも一方に配管の内外を連通する連通孔を備え、前記連通孔の開閉を行う換気バルブを備え、前記換気バルブを開閉動作する換気バルブ開閉手段を備え、前記後処理装置内の内気温を検出する内気温検出手段を備え、前記車両外の外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記エンジンの停止を検出するエンジン停止検出手段を備え、前記エンジン停止検出手段による前記エンジンの停止検出後に前記換気バルブを開放動作し、前記内気温検出手段の検出した内気温と前記外気温検出手段の検出した外気温との温度差が所定温度以下となった場合に前記換気バルブを閉鎖動作するように前記換気バルブ開閉手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、エンジンの停止後、後処理装置内の内気温と後処理装置外の外気温との温度差が所定温度以下となるまで換気バルブを開放動作し、後処理装置内の換気を行うことで、後処理装置内に溜まった水分を後処理装置の外部に排出することができ、次回のエンジン始動時に溜まった水分により白煙が発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は車両の排ガス浄化装置の概略構成図である。（実施例）
【図２】図２は車両の排ガス浄化装置の制御フローチャートである。（実施例）
【図３】図３は後処理装置の概略構成図である。（変形例１）
【図４】図４は後処理装置の概略構成図である。（変形例２）
【図５】図５は後処理装置の概略構成図である。（変形例３）
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１３】
図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両に搭載されたエンジン１は、燃料の燃焼により生じた排ガスを外部に排出する配管２を備えている。エンジン１の排ガス浄化装置３は、配管２の途中に排ガスを浄化する後処理装置４を備えている。後処理装置４は、配管２に繋がる装置ケース５内に、排ガスを処理する装置として、排ガス中のＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化する酸化触媒６と、排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して浄化するＤＰＦフィルタ７とを配置している。
なお、後処理装置４は、前記酸化触媒６やＤＰＦフィルタ７に限らず、尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒等の他の機器であっても良い。尿素ＳＣＲ触媒は、尿素を用いて排ガス中のＮＯｘを浄化する触媒である。
【００１４】
排ガス浄化装置３は、後処理装置４の上流側もしくは下流側の少なくとも一方に、配管２の内外を連通する連通孔を備えている。この実施例では、後処理装置４の上流側の配管２に上流側連通孔８を備えるとともに、後処理装置４の下流側の配管２に下流側連通孔９を備えている。
上流側の配管２には、上流側連通孔８の開閉を行う上流側換気バルブ１０を備え、上流側換気バルブ１０を開閉動作する上流側換気バルブ開閉手段１１を備えている。下流側の配管２には、下流側連通孔９の開閉を行う下流側換気バルブ１２を備え、下流側換気バルブ１２を開閉動作する下流側換気バルブ開閉手段１３を備えている。
前記上流側換気バルブ１０には、配管２及び装置ケース５内の排ガスを排出する換気ファン１４を備え、換気ファン１４を駆動させる換気ファン駆動手段１５を備えている。換気ファン１４は、電力を用いて駆動する。電力の供給源は、例えば車両の補機バッテリである。車両が走行用の動力源として走行用バッテリを搭載する場合には、その走行用バッテリの電力を用いて換気ファン１４を駆動しても良い。
排ガス浄化装置３は、後処理装置４の装置ケース５内の内気温を検出する内気温検出手段１６を備え、車両外の外気温を検出する外気温検出手段１７を備え、また、エンジン１の停止を検出するエンジン停止検出手段１８を備えている。エンジン停止検出手段１８は、例えば、エンジン回転数が「０」、あるいは、燃料の供給が停止などの場合に、エンジン１が停止していることを検出する。
【００１５】
前記上流側換気バルブ開閉手段１１と、下流側換気バルブ開閉手段１３と、換気ファン駆動手段１５、内気温検出手段１６と、外気温検出手段１７と、エンジン停止検出手段１８とは、排ガス浄化装置３の制御手段１９に接続している。
制御手段１９は、エンジン停止検出手段１８によるエンジン１の停止検出後に、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を開放動作するように上流側換気バルブ開閉手段１１及び下流側換気バルブ開閉手段１３を制御する。そして、制御手段１９は、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２が開放状態にある場合に、換気ファン１４を駆動させるように換気ファン駆動手段１５を制御する。
また、制御手段１９は、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２の開放動作中に、内気温検出手段１６の検出した内気温と外気温検出手段１７の検出した外気温との温度差が所定温度以下となった場合に、換気ファン１４を停止させるように換気ファン駆動手段１５を制御するとともに、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を閉鎖動作するように上流側換気バルブ開閉手段１１及び下流側換気バルブ開閉手段１３を制御する。
【００１６】
次に、排ガス浄化装置３の作用を説明する。
排ガス浄化装置３は、図２に示すように、制御のプログラムがスタートすると（１００）、エンジン停止検出手段１８によりエンジン１の停止が検出されたかを判断する（１０１）。
この判断（１０１）がＮＯの場合は、この判断（１０１）を繰り返す。この判断（１０１）がＹＥＳの場合は、上流側換気バルブ開閉手段１１及び下流側換気バルブ開閉手段１３により上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２をそれぞれ開放動作させ（１０２）、換気ファン駆動手段１５により換気ファン１４を駆動させる（１０３）。
排ガス浄化装置３は、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２の開放動作と換気ファン１４の駆動とによって（１０３）、エンジン１の停止後に配管２及び装置ケース５内に残る水分を含んだ排ガスを排出する。
前記上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２が開放動作中（１０２）で、前記換気ファン１４の駆動中（１０３）に、後処理装置４の内気温と外気温との温度が所定温度以下（温度差≦所定温度）であるかを判断する（１０４）。
この判断（１０４）がＮＯの場合は、前記判断（１０１）に戻る。この判断（１０４）がＹＥＳの場合は、換気ファン駆動手段１５による換気ファン１４の駆動を停止させ（１０５）、上流側換気バルブ開閉手段１１及び下流側換気バルブ開閉手段１３により上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を閉鎖動作させ（１０６）、制御のプログラムをエンドにする（１０７）。
排ガス浄化装置３は、換気ファン１４の停止により電力の消費を抑え、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２の閉鎖動作により配管２内及び装置ケース４内を外気から遮断する。
【００１７】
このように、排ガス浄化装置３は、制御手段１９によって、エンジン停止検出手段１８によるエンジン１の停止検出後に、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を開放動作するように上流側換気バルブ開閉手段１１及び下流側換気バルブ開閉手段１３を制御し、内気温検出手段１６の検出した内気温と外気温検出手段１７の検出した外気温との温度差が所定温度以下となった場合に、換気ファン１４を停止させるように換気ファン駆動手段１５を制御する。
これにより、この排ガス浄化装置３は、エンジン１の停止後、後処理装置４内の内気温と車両外の外気温との温度差が所定温度以下となるまで上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を開放動作し、後処理装置４の装置ケース５内の換気を行うことで、後処理装置４内に溜まった水分を後処理装置４の外部に排出することができ、次回のエンジン始動時に溜まった水分により白煙が発生することを防止できる。
また、排ガス浄化装置３は、上流側換気バルブ１０に換気ファン１４を備え、換気ファン１４を駆動させる換気ファン駆動手段１５を備え、制御手段１９によって、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２が開放状態にある場合に、換気ファン１４を駆動させるように換気ファン駆動手段１５を制御する。
これにより、排ガス浄化装置３は、上流側換気バルブ１０に換気ファン１４を備え、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２が開放状態にある場合に換気ファン駆動手段１５で換気ファン１４を駆動させることで、後処理装置４の装置ケース５内を積極的に換気でき、次回のエンジン始動時の凝縮水による白煙の発生をさらに確実に防止できる。
【００１８】
なお、上述実施例においては、後処理装置４の内気温と車両の外気温との温度差が所定温度以下（温度差≦所定温度）となるまで、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を開放動作し、換気ファン１４を駆動したが（図２のステップ１０４）、処理条件を「経過時間≧所定時間」とすることもできる。
この場合、制御手段１９には、時間カウントを行う時間カウント手段２０を備え、エンジン停止後の上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２の開放動作、並びに換気ファン１４の駆動から時間カウントを開始し、カウント開始からの経過時間が所定時間以上となった場合に、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２の閉鎖動作、並びに換気ファン１４の停止を行う構成とする。
これにより、排ガス浄化装置３は、後処理装置４内に溜まった水分を後処理装置４の外部に排出することができ、次回のエンジン始動時に溜まった水分により白煙が発生することを防止できる。
また、上述実施例においては、後処理装置４の下流側に下流側換気バルブ１２のみを備えているが、上流側換気バルブ１０と同様に換気ファンを備えることもできる。
この場合、上流側の換気ファン１４及び下流側の換気ファンは、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２から、共に配管２及び装置ケース５内の排ガスを排出するように、駆動することができる。あるいは、上流側の換気ファン１４及び下流側の換気ファンは、下流側換気バルブ１２から外気を取り入れて上流側換気バルブ１０に向かい流通させ、配管２及び装置ケース５内の排ガスを外気の流れに載せて上流側換気バルブ１０から排出するように、駆動することもできる。
【００１９】
上述実施例の排ガス浄化装置３は、後処理装置４の上流側に上流側換気バルブ１０を備え、後処理装置４の下流側に下流側換気バルブ１２を備え、上流側換気バルブ１０に換気ファン１４を備えているが、図３〜図５に示すように構成することもできる。
図３に示す変形例１の排ガス浄化装置３は、後処理装置４の上流側にのみ上流側換気バルブ１０を備えるとともに、この上流側換気バルブ１０に換気ファン１４を備えるものである。図４に示す変形例２の排ガス浄化装置３は、後処理装置４の上流側に上流側換気バルブ１０を備えるとともに、後処理装置４の下流側に下流側換気バルブ１２を備えるものである。図５に示す変形例３の排ガス浄化装置３は、後処理装置４の上流側にのみ上流側換気バルブ１０を備えるものである。
変形例１〜３の排ガス浄化装置３は、いずれも、後処理装置４の上流側もしくは下流側の少なくとも一方に上流側換気バルブ１０あるいは下流側換気バルブ１２を備えており、エンジン１の停止後、後処理装置４内の内気温と車両外の外気温との温度差が所定温度以下となるまで、上流側換気バルブ１０を開放動作し、若しくは、上流側換気バルブ１０及び下流側換気バルブ１２を開放動作し、または、換気ファン１４を駆動し、後処理装置４の装置ケース５内の換気を行うことで、後処理装置４内に溜まった水分を後処理装置４の外部に排出することができ、次回のエンジン始動時に溜まった水分により白煙が発生することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明は、エンジンの停止後、後処理装置内の換気を行うことで、後処理装置内に溜まった水分を後処理装置の外部に排出することができ、次回のエンジン始動時に溜まった水分により白煙が発生することを防止できるものであり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンに活用できる。
【符号の説明】
【００２１】
１  エンジン
２  配管
３  排ガス浄化装置
４  後処理装置
５  装置ケース
６  酸化触媒
７  ＤＰＦフィルタ
８  上流側連通孔
９  下流側連通孔
１０  上流側換気バルブ
１１  上流側換気バルブ開閉手段
１２  下流側換気バルブ
１３  下流側換気バルブ開閉手段
１４  換気ファン
１５  換気ファン駆動手段
１６  内気温検出手段
１７  外気温検出手段
１８  エンジン停止検出手段
１９  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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