專利名稱：廢氣排放控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢氣(exhaust)排放控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，考慮到從汽車等的發(fā)動機排出的廢氣排放對環(huán)境的影響，為了凈化或控制從發(fā)動機的廢氣排放，各種類型的廢氣排放控制系統(tǒng)被安裝到汽車上。在這些廢氣排放控制系統(tǒng)中，廣泛接受的做法是在廢氣排放控制系統(tǒng)內(nèi)部安裝用于測量溫度的溫度傳感器或用于測量氧氣濃度的氧氣傳感器，從而測量廢氣排放控制系統(tǒng)內(nèi)的狀態(tài)。
在廢氣排放控制系統(tǒng)內(nèi)部，在位于靠近被認為是暴露于最高溫度的直徑方向的中心部位的部分和直徑方向的各個外側(cè)部分之間的溫度和氧氣濃度有所不同，因此，例如，當在廢氣排放控制系統(tǒng)上安裝溫度傳感器時，溫度傳感器被要求安裝成使測量部設(shè)置在盡可能靠近廢氣排放控制系統(tǒng)內(nèi)溫度被認為是最高的直徑方向的中心。JP-A-6-101516揭示了這樣的廢氣排放控制系統(tǒng)的實例。
但是，在JP-A-6-101516中揭示的常規(guī)的廢氣排放控制系統(tǒng)的傳感器安裝結(jié)構(gòu)中，采用了凹入部分的位于沿廢氣流動的相關(guān)凹入部分的最上游位置的一部分比溫度傳感器的測量部更進一步突出的結(jié)構(gòu)，這樣突出的該部分擾亂了廢氣的流動并且造成一個問題，即，在溫度方面顯示最惡劣條件的廢氣排放控制系統(tǒng)內(nèi)直徑方向的中心附近的該部分的狀態(tài)被測量的精度降低或者傳感器的響應(yīng)惡化。此外，在突出部分產(chǎn)生的渦流擾亂傳感器安裝位置的狀態(tài)以及因此而擾亂在被擾亂的狀態(tài)下測量的數(shù)值。
尤其是，在安裝用于吸附廢氣排放中的顆粒物質(zhì)的DPF(內(nèi)燃機微粒過濾器DieselParticulate Filter)的廢氣排放控制系統(tǒng)中，在當被吸附的顆粒物質(zhì)被氧化或燃燒而被移除時無法精確測量DPF中心附近的溫度的情況下，會引起DPF中心附近的溫度升高到高于其熱阻或熱容限溫度從而導(dǎo)致DPF失靈的危險。
另外，雖然在DPF內(nèi)可以有進行DPF內(nèi)積聚的煙粒被燃燒因而被移除的強制再生的可能性，但積聚的煙粒的數(shù)量基于由溫度傳感器測得的溫度或廢氣壓力來計算。因此，在測量溫度低于實際溫度的情況下，有可能引起實際積聚數(shù)量大于計算值的情況，并且這種情況真的發(fā)生時，積聚的煙粒同時全部燃燒，這將造成高于DPF的熱阻極限溫度的溫度，導(dǎo)致DPF被熔化的危險。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目標是提供一種廢氣排放控制系統(tǒng)，該廢氣排放控制系統(tǒng)能夠測量該系統(tǒng)的構(gòu)成其直徑方向的中心的一部分的狀態(tài)。
為了達到該目標，根據(jù)本發(fā)明提供了一種廢氣排放控制系統(tǒng)，該廢氣排放控制系統(tǒng)包括沿發(fā)動機的廢氣通道設(shè)置并且適合于控制從發(fā)動機排放的廢氣的廢氣排放控制單元；適合于在其中容納廢氣排放控制單元并且具有進氣部和排氣部的外殼，其中進氣部包括以從外殼的軸向中心偏移這樣的方式設(shè)置的進氣口，排氣部包括相對于軸向中心設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)和相對于廢氣排放控制單元設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)的排氣口；和可操作性地測量外殼內(nèi)的狀態(tài)的傳感器，其中排氣部包括相對于軸向中心設(shè)置在與排氣口相對的一側(cè)的凹入部分，以及傳感器被安裝在該凹入部分中。
廢氣可以在從進氣口到排氣口的方向上流動，傳感器可以具有測量部，并且至少傳感器的測量部可以設(shè)置在該方向上凹入部分的上游側(cè)。
測量部可以測量外殼的軸向中心的狀態(tài)。
傳感器可以包括用于測量溫度的溫度傳感器。
廢氣排放控制單元可以包括用于移除包含在廢氣內(nèi)的顆粒物質(zhì)的DPF。
進氣口可以設(shè)置在軸向中心的上側(cè)，排氣口可以設(shè)置在軸向中心的下側(cè)。
廢氣可以在從進氣口到排氣口的方向上流動。進氣部可以具有在該方向上設(shè)置在進氣口的下游側(cè)和設(shè)置在軸向中心的上側(cè)的第一部分，進氣部可以具有在該方向上設(shè)置在進氣口的下游側(cè)和設(shè)置在軸向中心的下側(cè)的第二部分，并且第二部分的傾斜度可以大于第一部分的傾斜度。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的端視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的一部分的剖面圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的所述部分的平面圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)和常規(guī)的廢氣排放控制系統(tǒng)中發(fā)生的強制再生的過程中與時間流逝相關(guān)聯(lián)的測量溫度的曲線圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的廢氣排放控制單元的實施例將參考圖1至圖5進行描述。
在下文中，根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)將被簡潔地描述。注意，雖然在本實施例中描述了各種廢氣排放控制系統(tǒng)中的利用DPF(Diesel Particulate Filter內(nèi)燃機微粒過濾器)的廢氣排放控制系統(tǒng)，但該廢氣排放控制系統(tǒng)能夠應(yīng)用于該系統(tǒng)之外的其它廢氣排放控制系統(tǒng)中，包括例如利用三路催化劑，NOx吸附等的廢氣排放控制系統(tǒng)。另外，雖然在本實施例中作為傳感器安裝了用于測量溫度的溫度傳感器，但也可以安裝非此類的其他類型的傳感器，包括例如氧氣傳感器，壓力傳感器等。
根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的剖面圖顯示在圖1中。如圖1所示，廢氣排放控制系統(tǒng)1的外殼包括設(shè)置從發(fā)動機吸進廢氣的進氣口10的前錐形部11(進氣部)，安裝DPF(廢氣排放控制單元)的圓柱形外殼13，和設(shè)置排放廢氣的排氣口14的后錐形部15(排氣部)。即，構(gòu)成外殼13的一部分的前錐形部11形成在外殼13的上游側(cè)，而構(gòu)成外殼13的一部分的后錐形部15設(shè)置在外殼13的下游側(cè)。
前錐形部11的廢氣進氣口10位于從發(fā)動機排放的廢氣通過的廢氣通道中在廢氣流動方向上的圓柱體部(在下文中稱為前錐形圓柱體部16)的上游端部。該前錐形圓柱體部16設(shè)置在比外殼13的中心(軸向中心)更向上偏移的位置上。前錐形部11的在廢氣流動方向上位于前錐形圓柱體部16的下游側(cè)的一部分具有朝廢氣流動方向逐漸變寬的形狀，并且喇叭口部的位于比軸向中心更向下的一部分的傾斜度大于位于比軸向中心更向上即在與進氣口10所在的位置相同的一側(cè)的一部分的傾斜度。另外，后錐形部15的廢氣排放口14位于圓柱體部(在下文中稱為后錐形圓柱體部17)的下游端部。
后錐形圓柱體部17設(shè)置在比外殼的中心(軸向中心)更向下偏移的位置，即在相對于軸向中心與前錐形圓柱體部16相對的一側(cè)上。進而，凹入部分15b形成在后錐形部15上后錐形圓柱體部17上方的位置，并且用于測量DPF 12的中心的溫度的溫度傳感器18安裝在該凹入部分15b中。在廢氣流動方向上，該凹入部分15b面對前錐形部11的傾斜度平緩的一部分(以及進氣口10)，排氣口14面對前錐形部11的傾斜度陡峭的一部分。導(dǎo)線19從溫度傳感器18引出，并且該導(dǎo)線19被連接到ECU(未顯示)或類似元件。該溫度傳感器18的安裝結(jié)構(gòu)將在后面繼續(xù)描述。
根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的從其排氣口端觀察的端視圖在圖2中顯示。如圖2所示，當從排氣口端觀察時，設(shè)置排氣口的位置相對于設(shè)置進氣口10的虛線所示的位置參照外殼的基本上直徑方向的中心設(shè)置在與進氣口10相對的一側(cè)。
以這種方式，雖然在本實施例中采用了從排氣口14端部看時進氣口10位于右上位置，而排氣口14位于左下位置的結(jié)構(gòu)，但是進氣口10和排氣口14之間的位置關(guān)系可以只須滿足進氣口10和排氣口14參照外殼13的基本上直徑方向的中心(軸向中心)位于互相相對的位置的關(guān)系。即，進氣口10和排氣口14的安裝位置可以位于垂直或水平的互相相對的位置。
接下來將描述根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的一部分的剖面圖顯示在圖3中。注意，圖3以放大的形式顯示了圖1所示的外殼13和后錐形部15之間的連接部附近的一部分。
如圖3所示，用于測量DFP 12的直徑方向中心附近的溫度的溫度傳感器18安裝在后錐形部15中后錐形圓柱體部17上方形成的凹入部分15b中參照外殼13的直徑方向的中心處于與排氣口14相對的一側(cè)上。在溫度傳感器18中，位于廢氣排放控制系統(tǒng)1內(nèi)部的遠端是實際測量溫度的測量部18a。
圖4顯示根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的一部分的平面圖。如圖2和4中所示，安裝溫度傳感器18的底部構(gòu)成圓形的凹入部分15。如圖3所示，從廢氣流動方向看位于最上游位置的凹入部分15b的一部分15c位于在廢氣流動方向上至少是溫度傳感器18的測量部18a的下游側(cè)。即，因為凹入部分15b不位于測量部18a的上游，所以沒有測量部18a受到廢氣流的影響的情況，否則該測量部18a將受到凹入部分15b的結(jié)構(gòu)的影響。因此，測量部18a能夠精確測量DPF內(nèi)部的狀態(tài)而沒有任何延遲(或有良好的靈敏度)。
圖3顯示了根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)的溫度分布狀態(tài)。DPF 12的中心構(gòu)成最高溫度區(qū)域，圖中還顯示從中心開始的溫度差異。如從圖3所示的溫度分布可知，傳感器安裝結(jié)構(gòu)使測量部18a到達作為其溫度與所述中心的溫度幾乎沒有變化的區(qū)域的-20度區(qū)域內(nèi)，從而測量部18a能夠精確測量DPF 12的直徑方向的中心附近的區(qū)域的溫度。
根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)包括用于移除吸附在DPF 12內(nèi)的顆粒物質(zhì)的再生單元。由于各種再生單元廣為人知，因此本文沒有對其進行詳細描述，但是存在用于加熱DPF的加熱單元和用于向DPF提供燃料從而燃燒在其中吸附的顆粒物質(zhì)的再生方法。
圖5顯示了根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)和常規(guī)的廢氣排放控制系統(tǒng)中通過燃燒(下文中稱為再生)以移除DPF12內(nèi)吸附的顆粒物質(zhì)時與時間流逝相關(guān)聯(lián)的測量溫度。如圖5所示，當進行再生時，在常規(guī)的廢氣排放控制系統(tǒng)中，如A所示，測量溫度大大低于實際值，并且進一步，圖中顯示的溫度隨時間的變化顯示為沒有尖峰的鈍角形，而事實是實際發(fā)生的變化是帶有尖峰的形狀，并且如A所示的溫度峰值的發(fā)生比DPF 12內(nèi)的實際溫度和由B所示的溫度曲線遲。
與常規(guī)的廢氣排放控制系統(tǒng)相比，通過本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)，如由B所示的曲線所示，測量溫度基本上等于DPF 12(參考圖1)的直徑方向的中心附近的實際溫度，并且進一步，溫度隨時間的變化顯示了與實際的溫度隨時間的變化基本相似的形狀。即，該廢氣排放控制系統(tǒng)能夠精確測量DPF 12中心的溫度，并且還沒有任何時間延遲。
以這種方式，根據(jù)本實施例的廢氣排放控制系統(tǒng)，通過包括DPF 12，在其中容納DPF12的外殼13，構(gòu)成外殼12的一部分且具有設(shè)置成處在從外殼13的直徑方向的中心偏移的位置的進氣口10的進氣部11，位于跨越DPF 12與定位進氣口10的一端相對的一端以構(gòu)成外殼13的一部分且具有設(shè)置在相對于DPF 12的直徑方向的中心與定位進氣口10的一側(cè)相對的一側(cè)的排氣口14的排氣部15，設(shè)置在排氣部15上且形成在相對于廢氣排放控制系統(tǒng)1的直徑方向的中心與設(shè)置排氣口14的一側(cè)相對的一側(cè)上的凹入部分15，和用于測量外殼13內(nèi)部的狀態(tài)的溫度傳感器18，廢氣排放控制系統(tǒng)1的外殼13內(nèi)呈現(xiàn)其中最惡劣條件的一部分的溫度能夠被精確測量并且沒有任何延遲，從而可預(yù)先防止安裝在廢氣排放控制系統(tǒng)1內(nèi)部的DPF 12發(fā)生故障。
另外，溫度傳感器18的測量部18a位于沿廢氣通道比凹入部分15b的位于凹入部分15b的最上游位置的一部分更上游的位置，從而由于測量部18a受由凹入部分15b限定的廢氣流的影響最小，安裝在外殼13中的DPF 12的溫度能夠被精確測量并且沒有任何延遲，從而可以預(yù)先防止DPF 12發(fā)生故障。
另外，測量部18a能夠精確測量安裝在廢氣排放控制系統(tǒng)1內(nèi)部的DPF 12的直徑方向的中心的溫度并且沒有任何延遲，從而能夠預(yù)先防止DPF 12發(fā)生故障。外殼13的形狀可以是長方體形狀、橢圓形形狀等。
雖然在上述實施例中外殼13的形狀被描述為圓柱形，但是其形狀不必限于圓柱形。
本申請基于2006年4月28日申請的第2006-124731號日本專利申請并要求對于該申請的優(yōu)先權(quán)利益，該申請的全部內(nèi)容通過引用而結(jié)合在本文中。
權(quán)利要求
1.一種廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣排放控制系統(tǒng)包括廢氣排放控制單元，所述廢氣排放控制單元沿發(fā)動機的廢氣通道設(shè)置，并且適合于控制從發(fā)動機排放的廢氣；外殼，所述外殼適合于在其中容納廢氣排放控制單元，并且具有進氣部和排氣部，其中進氣部包括以從外殼的軸向中心偏移這樣的方式設(shè)置的進氣口，和排氣部包括相對于所述軸向中心設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)和相對于廢氣排放控制單元設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)的排氣口；和傳感器，所述傳感器可操作來測量外殼內(nèi)的狀態(tài)，其中排氣部包括相對于所述軸向中心設(shè)置在與排氣口相對的一側(cè)的凹入部分，以及所述傳感器安裝在所述凹入部分中。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，廢氣沿從進氣口到排氣口的方向上流動，傳感器具有測量部，以及至少傳感器的測量部設(shè)置在所述方向上凹入部分的上游側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測量部測量所述外殼的所述軸向中心的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器包括用于測量溫度的溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，廢氣排放控制單元包括用于移除包含在廢氣中的顆粒物質(zhì)的DPF。
6.如權(quán)利要求1所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣口設(shè)置在所述軸向中心的上側(cè)，以及所述排氣口設(shè)置在所述軸向中心的下側(cè)。
7.如權(quán)利要求1所述的廢氣排放控制系統(tǒng)，其特征在于，廢氣沿從所述進氣口到所述排氣口的方向上流動，所述進氣部具有在所述方向上設(shè)置在進氣口的下游側(cè)并設(shè)置在所述軸向中心的上側(cè)的第一部分，所述進氣部具有在所述方向上設(shè)置在進氣口的下游側(cè)和設(shè)置在所述軸向中心的下側(cè)的第二部分，以及所述第二部分的傾斜度大于所述第一部分的傾斜度。
全文摘要
廢氣排放控制系統(tǒng)包括沿發(fā)動機的廢氣通道設(shè)置并且適合于控制從發(fā)動機排放的廢氣的廢氣排放控制單元；適合于在其中容納廢氣排放控制單元并且具有進氣部和排氣部的外殼，其中進氣部包括以從外殼的軸向中心偏移這樣的方式設(shè)置的進氣口，排氣部包括相對于所述軸向中心設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)和相對于廢氣排放控制單元設(shè)置在與進氣口相對的一側(cè)的排氣口；和可操作性地測量外殼內(nèi)的狀態(tài)的傳感器。排氣部包括相對于所述軸向中心設(shè)置在與排氣口相對的一側(cè)的凹入部分。傳感器安裝在該凹入部分中。
文檔編號F02D35/00GK101063419SQ20071010245
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者木村洋之, 田中壽昌 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社