(57)【要約】【課題】本発明は、パティキュレートフィルタより上流側の排気通路内における圧力の上昇を抑制することを目的とする。【解決手段】パティキュレートフィルタ３より下流側の排気通路２の流路面積を変更可能な調圧弁５と、パティキュレートフィルタ３より上流側の排気通路２内とパティキュレートフィルタ３より下流側の排気通路２が接続されたマフラ４内との差圧を駆動源として調圧弁５の開度を変更するダイアフラム式アクチュエータ７とを備えており、ダイアフラム式アクチュエータ７が、パティキュレートフィルタ３より上流側の排気通路２内の圧力が上昇すると調圧弁５の開度を大きくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の排気通路内圧力調整装置であって、
前記パティキュレートフィルタより下流側の排気通路が接続されたマフラと、
前記パティキュレートフィルタより下流側の排気通路の流路面積を変更可能な調圧弁と、
前記マフラ内と連通しているマフラ内圧力室と前記パティキュレートフィルタより上流側の排気通路内と連通している上流側排気通路内圧力室との境界に形成されたダイアフラムを有し、前記マフラ内圧力室と前記上流側排気通路内圧力室との差圧に起因する前記ダイアフラムの動作を駆動源として前記調圧弁の開度を変更するダイアフラム式アクチュエータと、を備え、
前記ダイアフラム式アクチュエータが、前記パティキュレートフィルタより上流側の排気通路内の圧力が上昇すると前記調圧弁の開度を大きくすることを特徴とする内燃機関の排気通路内圧力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の排気通路内圧力調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＮＯｘ吸蔵剤を担持したパティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタと称する）が排気通路に設けられている内燃機関の排気浄化装置に関する技術が開示されている。ここでは、ＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＮＯｘを還元すべく排気流量を低下させたときにおけるフィルタより上流側の排気通路内の圧力の変化に基づいてフィルタが詰まっているか否かを判定する。
【特許文献１】特開２００４−４４４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
内燃機関の排気通路にフィルタが設けられている場合、フィルタにおける粒子状物質（Particulate Matter:以下、ＰＭと称する）の捕集量が増加すると、フィルタより上流側
の排気通路内の圧力が上昇する虞がある。
【０００４】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、フィルタより上流側の排気通路内における圧力の上昇を抑制することが可能な技術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】
【０００５】
本発明は、フィルタより下流側の排気通路の流路面積を変更可能な調圧弁を備え、フィルタより上流側の排気通路内とフィルタより下流側の排気通路が接続されたマフラ内との差圧を駆動源とするダイアフラム式アクチュエータによって調圧弁の開度を変更するものである。
【０００６】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気通路内圧力調整装置は、
排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが排気通路に設けられている内燃機関の排気通路内圧力調整装置であって、
前記パティキュレートフィルタより下流側の排気通路が接続されたマフラと、
前記パティキュレートフィルタより下流側の排気通路の流路面積を変更可能な調圧弁と、
前記マフラ内と連通しているマフラ内圧力室と前記パティキュレートフィルタより上流側の排気通路内と連通している上流側排気通路内圧力室との境界に形成されたダイアフラムを有し、前記マフラ内圧力室と前記上流側排気通路内圧力室との差圧に起因する前記ダイアフラムの動作を駆動源として前記調圧弁の開度を変更するダイアフラム式アクチュエータと、を備え、
前記ダイアフラム式アクチュエータが、前記パティキュレートフィルタより上流側の排気通路内の圧力が上昇すると前記調圧弁の開度を大きくすることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、フィルタより上流側の排気通路内における圧力の上昇を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の排気通路内圧力調整装置によれば、フィルタより上流側の排気通路内における圧力の上昇を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る内燃機関の排気通路内圧力調整装置の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
＜内燃機関の排気系の概略構成＞
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図１は、本実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図である。
【００１１】
内燃機関１は車両駆動用のディーゼル機関である。この内燃機関１には、排気通路２が接続されている。排気通路２には、排気中のＰＭを捕集するフィルタ３が設けられている。排気通路２のフィルタ３より下流側の端部はマフラ４に挿入されている。
【００１２】
排気通路２におけるマフラ４に挿入された部分の壁面には排気が流出する複数の小孔１３が形成されている。また、マフラ４に挿入された排気通路２の端部の開口部には該開口部の流路面積を変更可能な調圧弁５が設けられている。
【００１３】
本実施例において、調圧弁５は、マフラ４内に設置されたダイアフラム式アクチュエータ７によって駆動される。ダイアフラム式アクチュエータ７はマフラ内圧力室８と上流側排気通路内圧力室９とを有しており、マフラ内圧力室８と上流側排気通路内圧力室９とがダイアフラム１０によって仕切られている。
【００１４】
マフラ内圧力室８は貫通孔によってマフラ４内と連通している。そのため、マフラ内圧力室８内の圧力はマフラ４内の圧力と同等となっている。一方、上流側排気通路内圧力室９は、一端が該上流側排気通路内圧力室９に接続され他端がフィルタ３よりも上流側の排気通路２に接続された連通路１２を介してフィルタ３よりも上流側の排気通路２内と連通している。そのため、上流側排気通路内圧力室９内の圧力は、フィルタ３よりも上流側の排気通路２内の圧力と同等となっている。
【００１５】
ダイアフラム１０には、一端が調圧弁５に接続された駆動軸６が接続されている。また、ダイアフラム１０は、マフラ４内に設けられたバネ１１によって上流側排気通路内圧力室９の方向に付勢されている。
【００１６】
このような構成によれば、マフラ内圧力室８内と上流側排気通路内圧力室９内との差圧の変化に伴って、ダイアフラム１０がマフラ内圧力室８側もしくは上流側排気通路内圧力室９側に移動する。そして、ダイアフラム１０の動作を駆動源として調圧弁５の開度が変更される。つまり、ダイアフラム１０がマフラ内圧力室８側に移動すると調圧弁５の開度が大きくなり、ダイアフラム１０が上流側排気通路内圧力室９側に移動すると調圧弁５の開度が小さくなる。
【００１７】
フィルタ３におけるＰＭの捕集量が増加すると、フィルタ３より上流側の排気通路２内の圧力が上昇する。このとき、上流側排気通路内圧力室９内の圧力も上昇するため、ダイアフラム１０がマフラ内圧力室８側に移動する。その結果、調圧弁５の開度が大きくなる。調圧弁５の開度が大きくなると、排気通路２内の圧力は低下する。これにより、フィルタ３より上流側の排気通路２内における圧力の上昇が抑制される。
【００１８】
従って、本実施例によれば、フィルタ３におけるＰＭ捕集量の増加に伴ってフィルタ３より上流側の排気通路２内の圧力が上昇するのを抑制することが出来る。これにより、排気通路２内の圧力の上昇が内燃機関１での燃焼状態に与える影響を抑えることが出来る。
【００１９】
また、フィルタ３よりも上流側の排気通路２にＥＧＲ通路が接続されている場合、フィルタ３より上流側の排気通路２内の圧力が上昇するとＥＧＲガス量が増加する虞がある。本実施例によれば、このようなＥＧＲガス量の増加を抑制することが出来るため、内燃機関１の吸気のＥＧＲガス率をより高精度で制御することが可能となる。
【００２０】
また、本実施例のような構成によれば、フィルタ３よりも上流側の排気通路２内および／またはマフラ４内の圧力を検出する圧力センサを設けると共にこれらのセンサの出力値に基づいて調圧弁５の開度を制御するというような電気的な制御システムを用いることなく、フィルタ３より上流側の排気通路２内における圧力の上昇を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例に係る内燃機関の排気系の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００２２】
１・・・内燃機関
２・・・排気通路
３・・・パティキュレートフィルタ
４・・・マフラ
５・・・調圧弁
６・・・駆動軸
７・・・ダイアフラム式アクチュエータ
８・・・マフラ内圧力室
９・・・上流側排気通路内圧力室
１０・・ダイアフラム
１１・・バネ
１２・・連通路
１３・・小孔
【図１】
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