(57)【要約】【課題】燃料添加弁に供給される燃料の脈動を簡素な構造で抑制することが可能な車両の排気浄化装置を提供する。【解決手段】車両の排気浄化装置３０は、分岐燃料配管５３と、燃料添加弁３２とを備える。分岐燃料配管５３は、フィードポンプ２２からサプライポンプ２３に燃料を供給するための主燃料配管５０から分岐するように設けられる。燃料添加弁３２は、フィードポンプ２２から分岐燃料配管５３を通じて燃料が供給される。主燃料配管５０における分岐点５４からサプライポンプ２３までの部分、及び分岐燃料配管５３の少なくとも一部には、燃料の脈動を減衰させる減衰管３４が設けられている。フィードポンプ２２から供給される燃料の体積弾性率をＫとするとき、式「Ｅ／Ｋ≦１」を満たすヤング率Ｅを有する部材により減衰管３４が構成されている。【選択図】図１
2020180580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）の排気管（２６）を流れる排気を排気浄化触媒（３１）により浄化する車両の排気浄化装置であって、
車両のフィードポンプ（２２）からサプライポンプ（２３）に燃料を供給するための主燃料配管（５０）から分岐するように設けられる分岐燃料配管（５３）と、
前記フィードポンプから前記分岐燃料配管を通じて燃料が供給され、前記排気管を流れる排気に燃料を添加する燃料添加弁（３２）と、を備え、
前記主燃料配管において前記分岐燃料配管が分岐する部分を分岐点（５４）とするとき、
前記主燃料配管における前記分岐点から前記サプライポンプまでの部分、及び前記分岐燃料配管の少なくとも一部には、燃料の脈動を減衰させる減衰管（３４）が設けられ、
前記フィードポンプから供給される燃料の体積弾性率をＫとするとき、次式
Ｅ／Ｋ≦１
を満たすヤング率Ｅを有する部材（３４０，３４１，３４３）により前記減衰管が構成されている
車両の排気浄化装置。
【請求項２】
前記減衰管は、前記燃料添加弁に隣接して配置されている
請求項１に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項３】
前記減衰管は、１種類の部材により構成されている
請求項１又は２に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項４】
前記減衰管は、２種類の部材により構成されている
請求項１又は２に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項５】
２種類の前記部材は、筒状の第１部材（３４１）と、前記第１部材の外周を囲繞するように設けられる筒状の第２部材（３４２）とからなり、
前記第１部材の素材として、前記ヤング率Ｅを有する素材が用いられ、
前記第２部材の素材として、前記第１部材よりも強度が高い素材が用いられている
請求項４に記載の車両の排気浄化装置。
【請求項６】
２種類の前記部材は、筒状の第１部材（３４３）と、前記第１部材の端部に直列に接続される筒状の第２部材（３４４）とからなり、
前記第２部材は、前記第１部材よりも前記燃料添加弁に近い位置に配置され、
前記第１部材の素材として、前記ヤング率Ｅを有する素材が用いられ、
前記第２部材の素材として、前記第１部材よりも耐熱性の高い素材が用いられている
請求項４に記載の車両の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の排気浄化装置としては、内燃機関の排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒を備えるものが知られている。ＮＯｘ吸蔵還元触媒は、燃料噴射量に対して酸素が過剰な状態、いわゆるリーン状態においてＮＯｘを吸蔵する。一方、燃料噴射量に対して酸素が不足している状態、いわゆるリッチ状態では、排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）及び未燃燃料成分の炭化水素（ＨＣ）と、吸蔵したＮＯｘとを反応させてＮＯｘを還元し、これらを窒素、二酸化炭素、及び水にすることにより排気を浄化する。
【０００３】
このようなＮＯｘ吸蔵還元触媒は、そのＮＯｘの吸蔵量に限界があるため、ＮＯｘの吸蔵量が増加して飽和状態に近づくとＮＯｘを吸蔵する能力が低下する。そのため、このような排気浄化装置にあっては、排気管に設けられる燃料添加弁により排気に燃料を添加する燃料添加処理が実行される。燃料添加処理により、触媒近傍の雰囲気が一時的にリッチ状態になって、触媒が吸蔵しているＮＯｘが還元されるため、そのＮＯｘ吸蔵能力の低下を抑制することができる。
【０００４】
ところで、このような排気浄化装置では、燃料タンクからコモンレールに供給される燃料の一部が配管を通じて燃料添加弁に供給される。このような構成の場合、燃料タンクからコモンレールに供給される燃料の圧力が脈動すると、燃料添加弁の燃料噴射量にばらつきが生じる可能性がある。このような燃料添加弁に供給される燃料の圧力の脈動を抑制することが可能な排気浄化装置としては、例えば下記の特許文献１に記載の排気浄化装置がある。
【０００５】
特許文献１に記載の排気浄化装置は、燃料添加弁に燃料を供給する配管に直列に配置される圧力変動抑制機構を備えている。圧力変動抑制機構は、燃料入口側に設けられる第１蓄圧室と、燃料出口側に設けられる第２蓄圧室とを有している。燃料入口と第１蓄圧室との間には第１逆止弁が配置されている。第１蓄圧室と第２蓄圧室との間には第２逆止弁が配置されている。第１逆止弁及び第２逆止弁は、燃料入口から燃料出口に向かう方向の燃料の流れを許容するように構成されている。また、圧力変動機構は、第１蓄圧室の燃料圧力が所定圧力よりも高くなった際に燃料を放出する圧力調整弁を備えている。
【０００６】
特許文献１に記載の圧力変動抑制機構では、第１蓄圧室の燃料圧力が高くなった場合には、圧力調整弁により第１蓄圧室の燃料が放出されることにより、第１蓄圧室の燃料圧力の上昇が抑制される。また、第１蓄圧室の燃料圧力が低くなった場合には、第１逆止弁が開弁して第１蓄圧室に燃料が供給されることにより、第１蓄圧室の燃料圧力の低下が抑制される。このような第１蓄圧室の圧力調整を通じて、燃料添加弁に供給される燃料の圧力脈動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２０３３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、内燃機関としてディーゼルエンジンが用いられている車両では、燃料タンクに貯留されている燃料がフィードポンプ及びサプライポンプを通じてコモンレールに供給されるとともに、このコモンレールに蓄えられている高圧の燃料がディーゼルエンジンの各気筒の燃料噴射弁に供給されるようになっている。フィードポンプは、燃料タンクに貯留されている燃料を汲み上げてサプライポンプに供給する。サプライポンプは、フィードポンプから供給される燃料の圧力を、噴射に必要な圧力まで高めてコモンレールに供給する。このようなディーゼルエンジンにおいて、燃料添加弁に燃料を供給する方法としては、フィードポンプとサプライポンプとを接続する主燃料配管から分岐するように分岐燃料配管を設けた上で、この分岐燃料配管を通じて燃料噴射弁に燃料を供給するといった方法が考えられる。
【０００９】
一方、サプライポンプでは、その内部に設けられるプランジャの往復動作により燃料の圧力が高められる。このプランジャの往復動作により、フィードポンプとサプライポンプとを接続する主燃料配管を流れる燃料が脈動する可能性がある。主燃料配管を流れる燃料が脈動すると、主燃料配管から分岐する分岐燃料配管を流れる燃料も脈動する。この分岐燃料配管を流れる燃料の脈動が、燃料添加弁の燃料噴射量にばらつきを生じさせる要因となる。
【００１０】
このような燃料添加弁に供給される燃料の脈動を抑制するための方法の一つとして、上記の特許文献１に記載されるような圧力変動抑制機構を用いる方法が考えられる。しかしながら、特許文献１に記載される圧力変動抑制機構は、２つの逆止弁と圧力調整弁とを備える複雑な構造を有している。このような複雑な構造を有する圧力変動抑制機構を用いると、異常の発生する箇所が増えやすくなるため、動作の信頼性を確保することが困難になる。
【００１１】
本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料添加弁に供給される燃料の脈動を簡素な構造で抑制することが可能な車両の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、内燃機関（１０）の排気管（２６）を流れる排気を排気浄化触媒（３１）により浄化する車両の排気浄化装置は、分岐燃料配管（５３）と、燃料添加弁（３２）と、を備える。分岐燃料配管は、車両のフィードポンプ（２２）からサプライポンプ（２３）に燃料を供給するための主燃料配管（５０）から分岐するように設けられる。燃料添加弁は、フィードポンプから分岐燃料配管を通じて燃料が供給され、排気管を流れる排気に燃料を添加する。主燃料配管において分岐燃料配管が分岐する部分を分岐点（５４）とするとき、主燃料配管における分岐点からサプライポンプまでの部分、及び分岐燃料配管の少なくとも一部には、燃料の脈動を減衰させる減衰管（３４）が設けられている。フィードポンプから供給される燃料の体積弾性率をＫとするとき、式「Ｅ／Ｋ≦１」を満たすヤング率Ｅを有する部材（３４０，３４１，３４３）により減衰管が構成されている。
【００１３】
この構成によれば、サプライポンプのプランジャの往復動作により主燃料配管の燃料の圧力が脈動した場合であっても、その燃料の圧力脈動が燃料添加弁に伝達されるまでの間に減衰管により抑制される。特に、減衰管のヤング率が上記の式を満たすように設定されることで、より効果的に燃料の圧力脈動を抑制できることが発明者らにより確認されている。また、上記の構成は、上記の式を満たすヤング率Ｅを有する減衰管を、主燃料配管における分岐点からサプライポンプまでの部分、及び分岐燃料配管の少なくとも一部に設けるといった極めて簡素な構成である。このように、上記構成によれば、燃料添加弁に供給される燃料の脈動を簡素な構造で抑制することが可能である。
【００１４】
なお、上記手段、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、燃料添加弁に供給される燃料の脈動を簡素な構造で抑制することが可能な車両の排気浄化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、第１実施形態の車両の燃料供給システム及び排気浄化装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、シミュレーション等で用いたモデルの概略構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、燃料配管のヤング率Ｅと燃料の圧力脈動の最大値Ｐｍａｘとの関係を示すグラフである。
【図４】図４は、燃料の体積弾性率Ｋに対する燃料配管のヤング率Ｅの比である「Ｅ／Ｋ」と、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの収束値Ｐｓａｔに対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの比である「Ｐｍａｘ／Ｐｓａｔ」との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、図２に示される部材の位置Ｐ１〜Ｐ３と燃料の圧力脈動の最大値との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、第１実施形態の減衰管の断面構造を示す断面図である。
【図７】図７は、第２実施形態の減衰管の断面構造を示す断面図である。
【図８】図８は、第３実施形態の減衰管の断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、車両の排気浄化装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
＜第１実施形態＞
はじめに、図１に示される第１実施形態の排気浄化装置３０について説明する。図１に示されるように、車両には、内燃機関１０に燃料を供給する燃料供給システム２０と、内燃機関１０から排出される排気を浄化する排気浄化装置３０と、それらを制御する制御装置４０とが設けられている。本実施形態の内燃機関１０は、圧縮自着火式のディーゼルエンジンが用いられている。また、内燃機関１０の燃料には、軽油等の圧縮自着火性を有する燃料が用いられている。
【００１８】
燃料供給システム２０は、燃料タンク２１と、フィードポンプ２２と、サプライポンプ２３と、コモンレール２４と、燃料噴射弁２５とを備えている。
フィードポンプ２２は、燃料タンク２１に貯留されている液体燃料を汲み上げるとともに、汲み上げた燃料にフィード圧力を加える。フィードポンプ２２は、フィード圧力に加圧された燃料を、主燃料配管５０を通じてサプライポンプ２３に供給する。主燃料配管５０としては、例えば鋼管が用いられる。フィードポンプ２２は、電動モータを動力源として作動するポンプである。フィードポンプ２２としては、例えばトロコイド式やベーン式の内接歯車ポンプ等が用いられている。
【００１９】
サプライポンプ２３は、その内部に設けられるプランジャの往復動作により、フィードポンプ２２から供給される燃料を更に加圧する。サプライポンプ２３は、加圧した燃料を、燃料配管５１を通じてコモンレール２４に圧送する。サプライポンプ２３からコモンレール２４に圧送される燃料の圧力は、フィードポンプ２２からサプライポンプ２３に供給される燃料の圧力よりも高い。以下では、便宜上、前者の燃料を高圧燃料と称し、後者の燃料を低圧燃料と称する。サプライポンプ２３は、プランジャに吸入される低圧燃料の量を調整するための調量弁を有している。プランジャに対する低圧燃料の吸入量が調量弁により調整されることで、プランジャから吐出される高圧燃料の量が調整されるようになっている。なお、フィードポンプ２２からサプライポンプ２３に供給される燃料のうち、吸入量に対する余剰分の燃料は、リターン配管を通じて燃料タンク２１に戻される。
【００２０】
コモンレール２４には、サプライポンプ２３から供給される高圧の燃料が貯留されている。コモンレール２４に貯留されている高圧の燃料は内燃機関１０の各燃料噴射弁２５に分配して供給されている。サプライポンプ２３からコモンレール２４に供給される余剰な燃料は、リターン燃料配管５２を通じて燃料タンク２１に戻される。燃料噴射弁２５に供給される燃料は、燃料噴射弁２５の開弁動作に伴い、燃料噴射弁２５から内燃機関１０の気筒内の燃焼室に噴射される。噴射された燃料が、燃焼室内で吸気と混合することで混合気が生成され、この混合気が燃焼室内で圧縮されることで自着火燃焼する。燃焼により生じた排気は排気管２６を通じて外部に排出される。
【００２１】
排気浄化装置３０は、排気浄化触媒３１と、燃料添加弁３２とを備えている。
排気浄化触媒３１は、ＮＯｘ吸蔵還元触媒であって、燃料噴射量に対して酸素が過剰なリーン状態において排気中のＮＯｘを吸蔵する。一方、燃料噴射量に対して酸素が不足しているリッチ状態では、排気浄化触媒３１は、排気中に含まれるＣＯ及びＨＣと、吸蔵されているＮＯｘとを反応させてＮＯｘを還元することで排気を浄化する。
【００２２】
燃料添加弁３２は、排気管２６において排気浄化触媒３１よりも排気の流れ方向の上流側に配置されている。燃料添加弁３２には、主燃料配管５０から分岐するように設けられる分岐燃料配管５３が接続されている。分岐燃料配管５３としては、例えば鋼管が用いられる。燃料添加弁３２には、フィードポンプ２２により燃料タンク２１から汲み上げられる燃料の一部が主燃料配管５０及び分岐燃料配管５３を通じて供給されている。燃料添加弁３２は、通電に基づいて開弁することにより、排気管２６を流れる排気に燃料を添加する。排気に添加された燃料は、排気とともに排気管２６を流れて、排気浄化触媒３１に供給される。これにより、排気浄化触媒３１の近傍の雰囲気が一時的にリッチ状態になることで、排気浄化触媒３１に吸蔵されているＮＯｘが還元されて、排気浄化触媒３１のＮＯｘ吸蔵量の低下が抑制される。燃料添加弁３２は、通電の停止に基づいて閉弁して、燃料の噴射を停止する。
【００２３】
制御装置４０は、ＣＰＵやメモリ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。制御装置４０は、車両に搭載される各種センサの出力信号に基づいて内燃機関１０を制御している。また、制御装置４０は、排気に燃料を添加する燃料添加制御を実行する。
【００２４】
ところで、このような排気浄化装置３０では、サプライポンプ２３の内部に設けられるプランジャの往復動作により、主燃料配管５０を流れる燃料の圧力が脈動する可能性がある。主燃料配管５０を流れる燃料の圧力が脈動すると、分岐燃料配管５３を流れる燃料の圧力も脈動する。この分岐燃料配管５３を流れる燃料の圧力脈動が燃料添加弁３２の燃料噴射量にばらつきを生じさせる要因となる。
【００２５】
一方、発明者らは、燃料配管５０，５３を構成する部材のヤング率を変化させることにより、燃料配管５０，５３の燃料の圧力脈動を抑制可能であることをシミュレーションや実験等により確認している。特に、燃料配管５０，５３を構成する部材のヤング率を、燃料配管５０，５３を流れる燃料の体積弾性率に応じた値に設定することにより、燃料配管５０，５３の燃料の圧力脈動を効果的に抑制可能であるという新たな知見を発明者らは得ている。以下、発明者らにより得られた新たな知見について説明する。
【００２６】
発明者らにより行われたシミュレーション等では、図２に示されるように、分岐燃料配管５３から燃料添加弁３２に燃料が流入する部分を圧力の測定点Ｐとして、燃料配管５０，５３を構成する部材のヤング率Ｅを変化させた際の測定点Ｐの燃料の圧力脈動を測定した。燃料配管５０，５３を構成する部材としては、ゴム、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリカーボネイト、チーク材、鋼等を用いた。図３は、その測定結果として、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅを横軸とし、測定点Ｐの燃料の圧力脈動の最大値Ｐｍａｘを縦軸として、それらの関係を示したグラフである。なお、図３の横軸は対数目盛であり、縦軸は線形目盛である。
【００２７】
また、発明者らにより行われたシミュレーション等では、燃料添加弁３２に供給される燃料の体積弾性率を変化させた場合におけるヤング率Ｅと圧力脈動の最大値Ｐｍａｘとの関係についても測定した。図３に示される実線は、体積弾性率が「２［ＧＰａ］」の燃料ＦＭ、具体的には軽油が用いられている場合の燃料配管５０，５３のヤング率Ｅと圧力脈動の最大値Ｐｍａｘとの関係を示したものである。また、図３に示される一点鎖線は、体積弾性率が「０．２［ＧＰａ］」の燃料ＦＳが用いられている場合の燃料配管５０，５３のヤング率Ｅと圧力脈動の最大値Ｐｍａｘとの関係を示したものである。さらに、図３に示される二点鎖線は、体積弾性率が「２０［ＧＰａ］」の燃料ＦＬが用いられている場合の燃料配管５０，５３のヤング率Ｅと圧力脈動の最大値Ｐｍａｘとの関係を示したものである。
【００２８】
図３に示されるように、燃料配管５０，５３のヤング率が一定値である場合には、燃料の体積弾性率が大きいほど、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘが大きくなる。また、燃料の体積弾性率に関わらず、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが増加すると、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘが増加する。さらに、図３に示されるグラフでは、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが大きい領域と小さい領域とでは、ヤング率Ｅの変化量に対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの変化傾向が異なることを確認できる。
【００２９】
例えば燃料ＦＭが用いられている場合、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＭ以下の領域では、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＭよりも大きい領域と比較すると、ヤング率Ｅの変化量に対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの変化量が大きい。燃料ＦＳが用いられている場合も、同様に、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＳ以下の領域では、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＳよりも大きい領域と比較すると、ヤング率Ｅの変化量に対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの変化量が大きい。燃料ＦＬが用いられている場合も、同様に、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＬ以下の領域では、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが所定値ＥＬよりも大きい領域と比較すると、ヤング率Ｅの変化量に対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの変化量が大きい。このように、燃料の体積弾性率に関わらず、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅには、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘが大きく変化する変化点ＥＳ，ＥＭ，ＥＬが存在する。
【００３０】
また、図３に示されるように、燃料の体積弾性率にかかわらず、燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが増加すると、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘは収束する。図３には、燃料ＦＭが用いられている場合、燃料ＦＳが用いられている場合、及び燃料ＦＬが用いられている場合のそれぞれについて、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの収束値が「Ｐｓａｔ＿Ｍ」、「Ｐｓａｔ＿Ｓ」、及び「Ｐｓａｔ＿Ｌ」で示されている。
【００３１】
次に、発明者らは、図３に示される実線、一点鎖線、及び二点鎖線のそれぞれについて、燃料の体積弾性率Ｋに対する燃料配管５０，５３のヤング率Ｅの比である「Ｅ／Ｋ」と、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの収束値Ｐｓａｔに対する圧力脈動の最大値Ｐｍａｘの比である「Ｐｍａｘ／Ｐｓａｔ」との関係を演算した。その演算結果は図４に示される通りである。図４は、「Ｅ／Ｋ」を横軸として、「Ｐｍａｘ／Ｐｓａｔ」を縦軸とし、それらの関係を示したグラフである。なお、図４の横軸は対数目盛であり、縦軸は線形目盛である。
【００３２】
図４に示されるように、燃料ＦＭ，ＦＳ，ＦＬのいずれが用いられている場合であっても、「Ｅ／Ｋ」と「Ｐｍａｘ／Ｐｓａｔ」との間には図中のグラフの関係が成立する。図４に示されるように、「Ｅ／Ｋ」が１以下の領域では、「Ｅ／Ｋ」が１よりも大きい領域と比較すると、「Ｅ／Ｋ」の変化量に対する「Ｐｍａｘ／Ｐｓａｔ」の変化量が大きくなる。よって、燃料の体積弾性率Ｋに対して燃料配管５０，５３のヤング率Ｅを以下の式ｆ１を満たすように設定すれば、圧力脈動の最大値Ｐｍａｘを大きく減少させることができるため、結果的に燃料の圧力脈動を効果的に抑制することが可能である。
【００３３】
Ｅ／Ｋ≦１  （ｆ１）
式ｆ１を満たすことにより燃料の圧力脈動を効果的に抑制可能である理由は、燃料配管５０，５３による燃料の圧力脈動の吸収効果が大きいためであると考えられる。具体的には、式ｆ１を満たす場合、すなわち燃料配管５０，５３のヤング率Ｅが燃料の体積弾性率Ｋ以下である場合には、燃料配管５０，５３の内壁の弾性が燃料の弾性と同等、又は燃料の弾性よりも小さくなるため、燃料配管５０，５３の膨張及び収縮による燃料の圧力脈動の吸収効果が大きくなる。よって、燃料の圧力脈動の最大値を大きく低減することが可能である。
【００３４】
一方、燃料の圧力脈動を抑制するためには、上記の式ｆ１を満たすように燃料配管５０，５３の材質を選定することが望ましいが、燃料配管５０，５３の強度を確保するためには、燃料配管５０，５３の大部分にヤング率の高い部材を用いた上で、燃料配管５０，５３の一部に上記の式ｆ１を満たすヤング率の小さい部材を用いることが有効である。そこで、発明者らは、燃料配管５０，５３においてヤング率の小さい部材が設けられている位置を変化させた際の燃料の圧力脈動をシミュレーション等により計測した。
【００３５】
具体的には、発明者らにより行われたシミュレーション等では、図２に示されるように、分岐燃料配管５３から燃料添加弁３２に燃料が流入する部分を圧力の測定点Ｐとして、ヤング率の小さい部材を図中の破線の位置Ｐ１〜Ｐ３のいずれかに配置した際の測定点Ｐの燃料の圧力脈動を測定した。位置Ｐ１は、サプライポンプ２３に接続される主燃料配管５０の端部の位置である。位置Ｐ２は、主燃料配管５０に接続される分岐燃料配管５３の端部の位置である。位置Ｐ３は、燃料添加弁３２に接続される分岐燃料配管５３の端部の位置である。燃料配管５０，５３の大部分には、ヤング率が「２００［ＧＰａ］」の部材が用いられている。また、位置Ｐ１〜Ｐ３に配置されるヤング率の小さい部材としては、具体的にはヤング率が「０．１［ＧＰａ］」の部材が用いられている。
【００３６】
図５は、発明者らにより行われたシミュレーション等の結果として、各位置Ｐ１〜Ｐ３を横軸とし、測定点Ｐの燃料の圧力脈動の最大値Ｐｍａｘを縦軸として、それらの関係を示したグラフである。なお、図５では、参考のために、ヤング率の小さい部材が位置Ｐ１〜Ｐ３のいずれにも配置されていない場合に測定点Ｐで計測される燃料の圧力脈動の最大値が位置Ｐ０で図示されている。
【００３７】
図５に示されるように、ヤング率の小さい部材を位置Ｐ１〜Ｐ３のいずれに配置した場合であっても、ヤング率の小さい部材が配置されていない場合と比較すると、燃料の圧力脈動の最大値Ｐｍａｘを小さくすることが可能である。そして、ヤング率の小さい部材を位置Ｐ３に配置すると、燃料の圧力脈動の最大値Ｐｍａｘを最も小さくできることがわかる。
【００３８】
以上のシミュレーション等の結果に基づいて、図１及び図６に示されるように、本実施形態の排気浄化装置３０では、分岐燃料配管５３における燃料添加弁３２に隣接する部分に減衰管３４が設けられている。減衰管３４は、上記の式ｆ１を満たすヤング率Ｅを有する部材３４０により構成されている。例えば、燃料として軽油（Ｋ＝２［ＧＰａ］）が用いられている場合には、減衰管３４の部材３４０の素材としては、ゴム（Ｅ＝０．１［ＧＰａ］）、テフロン（Ｅ＝０．５［ＧＰａ］）、ポリエチレン（Ｅ＝１［ＧＰａ］）、及びポリカーボネイト（Ｅ＝２［ＧＰａ］）等を用いることが可能である。
【００３９】
以上説明した本実施形態の排気浄化装置３０によれば、以下の（１）及び（２）に示される作用及び効果を得ることができる。
（１）分岐燃料配管５３における燃料添加弁３２に隣接する部分には、燃料の脈動を減衰させる減衰管３４が設けられている。このような構成によれば、サプライポンプ２３のプランジャの往復動作により主燃料配管５０の燃料の圧力が脈動した場合であっても、その燃料の圧力脈動が燃料添加弁３２に伝達されるまでの間に減衰管３４により抑制される。特に、減衰管３４のヤング率Ｅが上記の式ｆ１を満たすように設定されることで、より効果的に燃料の圧力脈動を抑制することが可能である。また、上記実施形態の構成は、上記の式ｆ１を満たすヤング率Ｅを有する減衰管３４を分岐燃料配管５３に設けるといった極めて簡素な構造である。よって、上記の排気浄化装置３０によれば、燃料添加弁３２に供給される燃料の脈動を簡素な構造で抑制することが可能である。
【００４０】
（２）減衰管３４は、一種類の部材３４０により構成されている。このような構成によれば、簡素な構造で減衰管３４を実現できる。
＜第２実施形態＞
次に、排気浄化装置３０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の排気浄化装置３０との相違点を中心に説明する。
【００４１】
図７に示されるように、本実施形態の減衰管３４は、第１部材３４１及び第２部材３４２の２種類の部材により構成されている。
第１部材３４１は、筒状に形成されている。第１部材３４１の内部空間は、燃料が流れる流路となっている。第１部材３４１の素材としては、上記の式ｆ１を満たすヤング率Ｅを有する素材が用いられている。
【００４２】
第２部材３４２も、筒状に形成されている。第２部材３４２は、第１部材３４１よりも大きい内径を有しており、第１部材３４１の外周を囲繞するように設けられている。第２部材３４２の素材としては、第１部材３４１よりも強度が高い素材が用いられている。第２部材３４２の素材としては、例えば鋼材を用いることができる。
【００４３】
以上説明した本実施形態の排気浄化装置３０によれば、以下の（３）に示される作用及び効果を得ることができる。
（３）本実施形態の減衰管３４では、燃料の脈動を第１部材３４１により抑制することが可能である。また、第１部材３４１の外周を囲繞するように設けられる第２部材３４２により、第１部材３４１だけで減衰管３４が構成されている場合と比較すると、減衰管３４の強度や信頼性を高めることが可能である。
【００４４】
＜第３実施形態＞
次に、排気浄化装置３０の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態の排気浄化装置３０との相違点を中心に説明する。
図８に示されるように、本実施形態の減衰管３４は、筒状の第１部材３４３と、第１部材３４３の端部に直列に接続される筒状の第２部材３４４とにより構成されている。第２部材３４４は、第１部材３４３よりも燃料添加弁３２に近い位置に配置されている。第１部材３４３の素材としては、上記の式ｆ１を満たすヤング率Ｅを有する素材が用いられている。第２部材３４４の素材としては、第１部材３４３よりも耐熱性の高い素材が用いられている。
【００４５】
以上説明した本実施形態の排気浄化装置３０によれば、以下の（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
（４）本実施形態の減衰管３４では、燃料の脈動を第１部材３４３により抑制することが可能である。一方、減衰管３４において燃料添加弁３２の近傍に配置されている部分は、排気管２６に近いため、高温になり易い。この点、本実施形態の排気浄化装置３０では、減衰管３４において燃料添加弁３２の近傍に配置されている部分に、耐熱性の高い第２部材３４４が設けられているため、減衰管３４としての耐熱性を確保することが可能である。
【００４６】
＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・減衰管３４の位置は、図２に示される位置Ｐ３に限らず、位置Ｐ１や位置Ｐ２に配置することも可能である。要は、図２に示される主燃料配管５０において分岐燃料配管５３が分岐する部分を分岐点５４とするとき、主燃料配管５０における分岐点５４からサプライポンプ２３までの部分、及び分岐燃料配管５３の少なくとも一部に上記各実施形態の減衰管３４が設けられていればよい。
【００４７】
・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：内燃機関
２２：フィードポンプ
２３：サプライポンプ
２６：排気管
３０：排気浄化装置
３１：排気浄化触媒
５０：主燃料配管
５３：分岐燃料配管
３２：燃料添加弁
３４：減衰管
３４０：部材
３４１：第１部材
３４２：第２部材
３４３：第１部材
３４４：第２部材
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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