JP2021134762A

JP2021134762A - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP2021134762A
Application number: JP2020033439A
Authority: JP
Inventors: 徹小川; Toru Ogawa
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2021-09-13

Abstract

【課題】複数のコントローラの配置を工夫することで組み立て性の向上を図る。【解決手段】車両に搭載されるエンジンの排気を浄化するための排気浄化装置１は、排気浄化用の第１浄化部材が格納された第１ケーシング２Ｃと、排気浄化用であって第１浄化部材とは別の第２浄化部材が格納された第２ケーシング３Ｃと、少なくとも第１ケーシング２Ｃ及び第２ケーシング３Ｃのそれぞれに配置され、当該ケーシング２Ｃ，３Ｃ内を流通する排気の状態を検知する複数のセンサー５と、複数のセンサー５をそれぞれ制御する複数のコントローラ６と、車両のフレーム９に取り付けられ、複数のコントローラ６を一箇所に纏めるブラケット１０と、を備えている。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載される排気浄化装置に関する。

エンジンを備えた車両には、排気を浄化するための排気浄化装置が設けられる。排気浄化装置としては、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルター（ＤＰＦ）を備えたＤＰＦ装置と、排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元し浄化する選択還元型触媒（ＳＣＲ）を備えたＳＣＲ装置とから構成されるものが知られている。例えば特許文献１には、前段酸化触媒及びＤＰＦが格納された上流側ケーシングと、ＳＣＲ触媒及び後段酸化触媒が格納された下流側ケーシングとを備えた排気浄化装置の設置構造が開示されている。この構造では、排気浄化装置がブラケットを介して車両のサイドフレームに連結されている。

特開２００９−７８５９１号公報

ところで、上記の特許文献１のようなケーシングには、内部を流通する排気の状態（例えば温度や成分）を検知するためのセンサーが複数箇所に取り付けられる。これらのセンサーにはそれぞれコントローラが備えられるが、各コントローラは対応するセンサーの近傍に配置されるのが一般的である。しかしながら、センサーの配置箇所のそれぞれにコントローラを配置したのでは、組み立て性の向上を図ることが難しい。

本開示の排気浄化装置は、このような課題に鑑み創案されたものであり、複数のコントローラの配置を工夫することで組み立て性の向上を図ることを目的の一つとする。

ここで開示する排気浄化装置は、車両に搭載されるエンジンの排気を浄化するための排気浄化装置において、排気浄化用の第１浄化部材が格納された第１ケーシングと、排気浄化用であって、前記第１浄化部材とは別の第２浄化部材が格納された第２ケーシングと、少なくとも前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングのそれぞれに配置され、当該ケーシング内を流通する排気の状態を検知する複数のセンサーと、前記複数のセンサーをそれぞれ制御する複数のコントローラと、前記車両のフレームに取り付けられ、前記複数のコントローラを一箇所に纏めるブラケットと、を備えたことを特徴としている。

このように、排気浄化装置では、少なくとも第１ケーシング及び第２ケーシングのそれぞれに配置されて排気の状態を検知する複数のセンサーと、複数のセンサーをそれぞれ制御する複数のコントローラと、複数のコントローラを一箇所に纏めるブラケットとが設けられる。このため、センサーごとに設けられるコントローラを一つのブラケットに集約することから、センサーと同じ位置に各コントローラが配置される場合と比較して、組み立て性が向上する。

本開示の排気浄化装置によれば、複数のコントローラの配置を工夫することで組み立て性の向上を図ることができる。

実施形態としての排気浄化装置を説明するための模式的な斜視図である。図１の排気浄化装置が備えるブラケット及びコントローラを示す斜視図である。

図面を参照して、実施形態としての排気浄化装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
本実施形態の排気浄化装置１は、車両に搭載されたエンジン（例えばディーゼルエンジン、図示略）から排出される排気を浄化する装置である。本実施形態では、図１に示すように、ＤＰＦ装置２及びＳＣＲ装置３を備えた排気浄化装置１を例示する。また、本実施形態では、排気浄化装置１が、車両の右側のサイドフレーム９（図１中に二点鎖線で一部を示す）に取り付けられる構成を例示する。サイドフレーム９は、車両前後方向に延設された左右一対の骨格部材であり、例えば断面コ字状に形成される。

図１中の白抜き矢印は、ＤＰＦ装置２に流入する排気の流れを示す。ＤＰＦ装置２は、排気浄化装置１のうち上流側に配置される浄化装置であり、筒状の第１ケーシング２Ｃ内に、図示しない前段酸化触媒及びパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下「ＤＰＦ」という）が収容されて構成される。前段酸化触媒は、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）や未燃燃料中の炭化水素（ＨＣ）等を酸化する酸化触媒であり、ハニカム状の担体に触媒物質を担持して構成される。ＤＰＦは、排気に含まれる粒子状物質（Particulate Matter、以下「ＰＭ」という）を捕集する多孔質フィルタであり、前段酸化触媒の下流に配置される。前段酸化触媒及びＤＰＦは、排気浄化用の浄化部材（第１浄化部材）である。なお、第１ケーシング２Ｃの上流側には、エンジンとＤＰＦ装置２とを繋ぐ図示しない配管が接続される。この配管及び第１ケーシング２Ｃの上流端の少なくとも一方は、図示しないブラケット等を介してサイドフレーム９に固定される。

ＳＣＲ装置３は、排気浄化装置１のうち下流側に配置される浄化装置であり、筒状の第２ケーシング３Ｃ内に、図示しない選択還元型触媒（Selective Catalytic Reduction、以下「ＳＣＲ」という）及び後段酸化触媒が収容されて構成される。ＳＣＲは、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して除去する触媒であり、ハニカム状の担体に触媒を担持して構成される。後段酸化触媒は、ＳＣＲの下流に配置され、ＳＣＲでの還元反応における余剰分のアンモニアを除去するための酸化触媒であり、例えば前段酸化触媒と同様に構成される。ＳＣＲ及び後段酸化触媒も、排気浄化用の浄化部材（第２浄化部材）である。なお、第２ケーシング３Ｃの下流側には、排気を車両外部へ排出するための図示しない配管が接続される。

本実施形態の排気浄化装置１は、第１浄化部材が格納された第１ケーシング２Ｃの長手方向に対し、第２浄化部材が格納された第２ケーシング３Ｃの長手方向がほぼ直交する向きで車両に搭載される。第１ケーシング２Ｃには、長手方向の一端側（車両前方側）に排気が流入する入口が設けられ、長手方向の他端側（車両後方側）に出口が設けられる。また、第２ケーシング３Ｃには、長手方向の一端側（車両右側）に排気が流入する入口が設けられ、長手方向の他端側（車両左側）に排気の出口が設けられる。

排気浄化装置１は、二つのケーシング２Ｃ，３Ｃを連通する中間パイプ４を備える。中間パイプ４の上流端は第１ケーシング２Ｃの出口に固定され、中間パイプ４の下流端は第２ケーシング３Ｃの入口に固定される。中間パイプ４の延設方向は車幅方向となる。なお、中間パイプ４には中間パイプ４に設けられるセンサー５（ＮＯｘセンサー）の排気の流れ方向下流側に還元剤噴射装置（図示しない）が設けられている。

本実施形態の排気浄化装置１は、第１ケーシング２Ｃと第２ケーシング３Ｃとを連結した状態で二つのケーシング２Ｃ，３Ｃを車体（本実施形態ではサイドフレーム９）に取り付ける取付部材２０を有する。取付部材２０は、第１ケーシング２Ｃの外周面を挟持するＤＰＦバンド２１と、第２ケーシング３Ｃの外周面を挟持する二つのＳＣＲバンド２２と、第２ケーシング３Ｃを車両前後方向から挟む二つの側面部２３と、ＤＰＦバンド２１と側面部２３を連結する連結面部２４とを有する。

ＤＰＦバンド２１は、第１ケーシング２Ｃの車両後方側を挟持し、連結面部２４に締結される。各ＳＣＲバンド２２は、第２ケーシング３Ｃを長手方向に離隔した位置で挟持し、側面部２３に締結され、側面部２３は連結面部２４に締結される。このように、本実施形態の排気浄化装置１では、ＤＰＦ装置２及びＳＣＲ装置３がコンパクト化された状態で車両に搭載される。

排気浄化装置１は、少なくとも第１ケーシング２Ｃ及び第２ケーシング３Ｃのそれぞれに配置され、内部を流通する排気の状態を検知する複数のセンサー５と、複数のセンサー５のそれぞれを制御する複数のコントローラ６とを有する。センサー５としては、例えば、圧力センサー，温度センサー，ＮＯｘセンサー，ＰＭセンサー，ＮＨ₃センサーが挙げられる。各種センサー５は、ケーシング２Ｃ，３Ｃに加え、第１ケーシング２Ｃの上流側の配管，中間パイプ４，第２ケーシング３Ｃの下流側の配管に配置されてもよい。

コントローラ６は、センサー５ごとに設けられ、ハーネス７を介して対応するセンサー５に接続される。コントローラ６としては、例えば、圧力センサー用コントローラ，温度センサー用コントローラ，ＮＯｘセンサー用コントローラ，ＰＭセンサー用コントローラ，ＮＨ₃センサー用コントローラが挙げられる。コントローラ６は、対応するセンサー５で検知した物理量を電気信号に変換して図示しないＥＣＵに送給する。ハーネス７は、第１ケーシング２Ｃ及び第２ケーシング３Ｃの周囲に配索され、図示しないクリップ等により位置ずれが防止される。

さらに排気浄化装置１は、複数のコントローラ６を一箇所に纏めるブラケット１０を有する。ブラケット１０は、車両のサイドフレーム９（例えば車幅方向内側を向く側面）に取り付けられ、第１ケーシング２Ｃの上方に隙間をあけて配置される。各コントローラ６は、ブラケット１０の上面側に配置される。言い換えると、コントローラ６と第１ケーシング２Ｃとの間にはブラケット１０が位置することになり、これにより、ブラケット１０が断熱材としての機能を発揮する。

図２は、ブラケット１０及びこれに取り付けられるコントローラ６を示す斜視図である。本実施形態のブラケット１０は、車幅方向に延在する一つの下部材１１と、この下部材１１の上面に配置される二つの上部材１２，１３とが組み合わされて構成される。下部材１１及び上部材１２，１３はいずれも、板材が屈曲形成されたものである。下部材１１には、ブラケット１０をサイドフレーム９へ取り付けるためのフレーム取付部１１ａと、上部材１２，１３が載置される載置部１１ｂとが設けられる。

サイドフレーム９側に位置する上部材１２は、車両後方からみて上方に開放したコ字状をなし、互いに対向する縦壁部１２ａ，１２ａの間の下面部１２ｂが載置部１１ｂに載置
される。上部材１２と隣接配置された上部材１３も同様に、車両後方からみて上方に開放したコ字状をなし、互いに対向する縦壁部１３ａ，１３ａの間の下面部１３ｂが載置部１１ｂに載置される。なお、隣接する二つの縦壁部１２ａ，１３ａは面接触して配置される。複数のコントローラ６は、上部材１２，１３の縦壁部１２ａ，１３ａ及び下面部１２ｂ，１３ｂに固定され、ブラケット１０に集約される。例えば、二つの上部材１２，１３の一方に、第１ケーシング２Ｃに配置された複数のセンサー５に対応する複数のコントローラ６を集約し、二つの上部材１２，１３の他方に、第２ケーシング３Ｃに配置された複数のセンサー５に対応する複数のコントローラ６を集約してよい。なお、縦壁部１２ａ，１３ａに突起部を設け、コントローラ６の取付箇所をさらに増やしてもよい。

［２．作用，効果］
上述した排気浄化装置１には、少なくとも第１ケーシング２Ｃ及び第２ケーシング３Ｃのそれぞれに配置された複数のセンサー５と、複数のセンサー５をそれぞれ制御する複数のコントローラ６と、複数のコントローラ６を一箇所に纏めるブラケット１０とが設けられる。このように、上述した排気浄化装置１によれば、センサー５ごとに設けられるコントローラ６を一つのブラケット１０に集約するため、センサー５と同じ位置に各コントローラ６を配置する場合と比較して、組み立て性の向上を図ることができる。

また、上述したブラケット１０は、下部材１１及び上部材１２，１３が組み合わされて構成されるため、構成を簡素化しながらコントローラ６の取付箇所を増やすことができる。さらに、上記のブラケット１０は、下部材１１の載置部１１ｂと上部材１２，１３の下面部１２ｂ，１３ｂとが重ね合わされているため、一枚の板材から構成される場合と比較して断熱性能を高められ、第１ケーシング２Ｃの熱がコントローラ６に伝わることをより抑制できる。

［３．変形例］
上述した排気浄化装置１の構成は一例である。例えばブラケット１０が、下部材１１及び上部材１２，１３から構成されるものではなく、一つの部材で構成されていてもよい。また、ブラケット１０がサイドフレーム９の車幅方向外側を向く側面に取り付けられてもよいし、第２ケーシング３Ｃの上方に位置してもよい。

上述したＤＰＦ装置２及びＳＣＲ装置３の配置は上記のものに限られない。例えば、これらの装置２，３が逆の配置になっていてもよいし、平行に配置されていてもよいし、車両前後方向に延びるように（略直線状に）配置されてもよい。また、ＤＰＦ装置２及びＳＣＲ装置３の車体に対する固定方法は、上記の取付部材２０による方法でなくてもよい。また、ＤＰＦ装置２及びＳＣＲ装置３に代えてあるいは加えて、他の浄化部材を収容する排気浄化装置が設けられてもよい。例えば、フィルタに選択還元型触媒を塗ったＳＣＲＦ（Selective Catalytic Reduction on filter）を収容する排気浄化装置が設けられてもよい。ＤＰＦ装置２に代えてＳＣＲＦを収容する排気浄化装置が設けられる場合には、ＳＣＲＦを収容するケーシングに、還元剤噴射装置を設けてもよい。

１排気浄化装置
２ＤＰＦ装置
２Ｃ第１ケーシング
３ＳＣＲ装置
３Ｃ第２ケーシング
５センサー
６コントローラ
７ハーネス
９サイドフレーム（フレーム）
１０ブラケット

Claims

車両に搭載されるエンジンの排気を浄化するための排気浄化装置において、
排気浄化用の第１浄化部材が格納された第１ケーシングと、
排気浄化用であって、前記第１浄化部材とは別の第２浄化部材が格納された第２ケーシングと、
少なくとも前記第１ケーシング及び前記第２ケーシングのそれぞれに配置され、当該ケーシング内を流通する排気の状態を検知する複数のセンサーと、
前記複数のセンサーをそれぞれ制御する複数のコントローラと、
前記車両のフレームに取り付けられ、前記複数のコントローラを一箇所に纏めるブラケットと、を備えたことを特徴とする、排気浄化装置。