(57)【要約】【課題】バイパスバルブの開弁圧を複数設定（可変）することができるとともに、燃費およびドライバビリティを向上させることができる排気圧力制御弁を提供すること。【解決手段】ディーゼルエンジン１の排気流路に設けられ、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガスの圧力を制御する排気圧力制御弁１０において、メイン流路１２とバイパス流路２８とを備えるハウジング１１と、メイン流路１２を開閉するスロットルバルブ３０と、バイパス流路２８を開閉するバイパスバルブ２６と、バイパスバルブ２６を開閉駆動する開閉駆動装置７０とを有し、開閉駆動装置７０は、メイン流路１２上流側の圧力によりバイパスバルブ２６を開閉する正圧アクチュエータ７１と、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させる負圧アクチュエータ７２とを備えている。【選択図】図６
2009108725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気流路に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスの圧力を制御する排気圧力制御弁において、
メイン流路とバイパス流路とを備えるハウジングと、
メイン流路を開閉するメインバルブと、
バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、
前記バイパスバルブを開閉駆動する開閉駆動手段と、
を有し、
前記開閉駆動手段は、
メイン流路上流側の圧力により前記バイパスバルブを開閉するバイパスバルブ開閉手段と、
前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる開弁圧可変手段と、
を備えている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載する排気圧力制御弁において、
前記開弁圧可変手段は、少なくとも１つ以上のアクチュエータを備えており、そのアクチュエータの非作動時に前記バイパスバルブ開閉手段の作動開始圧を初期設定圧よりも高くして前記バイパスバルブの開弁圧を高める閉弁力を前記バイパスバルブ開閉手段に付与し、作動時に前記バイパスバルブ開閉手段への前記閉弁力の付与を解除することにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項３】
請求項１に記載する排気圧力制御弁において、
前記開弁圧可変手段は、少なくとも１つ以上のアクチュエータを備えており、そのアクチュエータの非作動時に前記バイパスバルブ開閉手段の作動開始圧を初期設定圧よりも低くして前記バイパスバルブの開弁圧を低める開弁力を前記バイパスバルブ開閉手段に付与し、作動時に前記バイパスバルブ開閉手段への前記開弁力の付与を解除することにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載する排気圧力制御弁において、
前記アクチュエータは、
圧力を導入する導入配管と、
前記圧力導入配管から導入された圧力を保持する圧力室と、
前記圧力室の一部を形成して圧力変化により変位する可動体と、
前記圧力室内に圧縮された状態で配置された弾性体と、
前記可動体に接続され前記可動体の変位に伴って伸縮するロッドと、
を有することを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項５】
請求項４に記載する排気圧力制御弁において、
前記バイパスバルブは、弁体と、前記弁体に取り付けられたアームとを備え、
前記アームは、前記バイパスバルブ開閉手段に回転可能に結合されたリンク部材に固定されており、
前記開弁圧可変手段は、前記ロッドを前記リンク部材に当接・離間させることにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項６】
請求項５に記載する排気圧力制御弁において、
前記リンク部材の一端に前記アームが取り付けられ、前記リンク部材の他端に前記バイパスバルブ開閉手段が結合されており、
前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と反対側にて、前記リンク部材と前記バイパスバルブ開閉手段との結合部分で前記ロッドが当接・離間するように配置されている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項７】
請求項５に記載する排気圧力制御弁において、
前記リンク部材の一端に前記アームが取り付けられ、
前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、
前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の前記アームの取付点と前記ロッドの当接点との間に結合されている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項８】
請求項５に記載する排気圧力制御弁において、
前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の一端に結合され、
前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、
前記アームは、前記リンク部材の前記バイパスバルブ開閉手段の結合点と前記ロッドの当接点との間に取り付けられている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項９】
請求項５に記載する排気圧力制御弁において、
前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の一端に結合され、
前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と反対側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、
前記アームは、前記リンク部材の前記バイパスバルブ開閉手段の結合点と前記ロッドの当接点との間に取り付けられている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項１０】
請求項４に記載する排気圧力制御弁において、
前記バイパスバルブは、弁体と、前記弁体に取り付けられたアームとを備え、
前記バイパスバルブ開閉手段に回転可能に結合されたリンク部材の一端に前記アームが固定され、前記リンク部材の他端に前記バイパスバルブ開閉手段が結合されており、
前記開弁圧可変手段は、前記バイパスバルブ開閉手段に備わる駆動体に前記ロッドが当接・離間するように、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側で前記バイパスバルブ開閉手段に直列配置されている
ことを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０に記載するいずれか１つの排気圧力制御弁と、
内燃機関の排気流路に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスを浄化するディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）装置とを有し、
前記ＤＰＦ装置は、前記排気圧力制御弁の上流側に配置されている
ことを特徴とする排気圧力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気流路に設けられ、エンジンから排出される排気ガスの圧力を制御する排気圧力制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの始動性を向上させる、あるいはエンジンから排出される排気ガスを浄化する目的で、排気ガスの圧力を制御する排気圧力制御弁が用いられている。この種の排気圧力制御弁として、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
この排気圧力制御弁は、メイン流路とバイパス流路が設けられたハウジングを備えている。メイン流路の内壁面には入口ポートと出口ポートとが設けられている。入力ポートにはバイパス流路の上流端が接続され、出口ポートにはバイパス流路の下流端が接続されている。メイン流路には、メイン流路を開閉するスロットルバルブ（メインバルブ）が設けられている。バイパス流路には、バイパス流路を開閉するバイパスバルブが設けられている。このバイパスバルブが開かれると、スロットルバルブの上流側の排気ガスが、バイパス流路を通過してスロットルバルブの下流側に流れるようになっている。
【０００４】
そして、この排気圧力制御弁では、スロットルバルブの開度が絞られ、排気ガスの圧力が上昇していき所定値を超えると、バイパスバルブが開くようになっている。そして、バイパスバルブが開くと、バイパス流路を排気ガスが流れる。これにより、排気ガスの圧力上昇が抑えられ、排気ガスの圧力が所定値に維持される。一方、スロットルバルブの開度を大きくすると、排気ガスの圧力が低下し、バイパスバルブが閉じてバイパス流路も閉じられる。
【０００５】
近年、このような排気圧力制御弁を、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスを浄化するディーゼル・パティキュレート・フィルタ・システム（以下、「ＤＰＦシステム」という）へ適用することが検討されている。このＤＰＦシステムは、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパティキュレートや黒鉛をセラミック製のフィルタに捕集し、排気ガスを浄化する装置である。ＤＰＦシステムでは、フィルタに捕集されるパティキュレートや黒鉛が一定量を超えると、フィルタに捕集されたパティキュレートや黒鉛を燃焼させてフィルタを再生する。そして、このフィルタの再生のために排気圧力制御弁が使用されている。
【０００６】
すなわち、フィルタを再生する場合には、排気圧力制御弁によってスロットルバルブの開度を絞り、排気ガスの圧力を上昇させる。そして、排気ガスの圧力が所定値（バイパスバルブの開弁圧）を超えるとバイパスバルブが開く。これにより、排気ガスがバイパス流路を流れ、排気ガスの圧力が所定値に維持される。排気ガスの圧力上昇に伴ってエンジンへの燃料供給量が増量されるため、エンジンで燃焼しなかった燃料の一部がフィルタ上流の酸化触媒に供給される。酸化触媒に供給された燃料は、酸化反応によって触媒内の排気ガス温度を上昇させ、フィルタに捕集されたパティキュレートや黒鉛を燃料させる、言い換えるとフィルタを再生する。このフィルタの再生が終了すると、スロットルバルブが開き排気圧力が通常の圧力まで低下する。したがって、ＤＰＦシステムに排気圧力制御弁を適用することで、エンジンに供給される燃料を利用してフィルタの再生を行うことが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】国際公開９９／４１４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した排気圧力制御弁をＤＰＦシステムに適用する場合、フィルタの再生を行うことができる領域が狭かった。すなわち、バイパスバルブの開弁圧が一定である（固定されている）ため、フィルタ再生中は排気ガスの圧力が所定値（バイパスバルブの開弁圧）に維持された状態となっていた。
ここで、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後であれば、排気ガスの圧力が所定値に達していなくてもフィルタの再生を行うことができる。つまり、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後であれば、排気ガスの圧力が所定値より低くてもフィルタの再生を行うことができる。
【０００９】
ところが、上記した排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧が一定である（固定されている）ため、排気ガスの温度が十分に高く、排気ガスの圧力が所定値より低くてもフィルタの再生を行うことができる場合であっても、フィルタ再生中は排気ガスの圧力が所定値（バイパスバルブの開弁圧）に維持されてしまう。その結果、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることになり、フィルタの再生を行うのに必要以上の燃料を消費してしまい燃費が悪化するという問題があった。また、車両のドライバビリティが悪化するという問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、バイパスバルブの開弁圧を複数設定（可変）することができるとともに、燃費およびドライバビリティを向上させることができる排気圧力制御弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る排気圧力制御弁は、内燃機関の排気流路に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスの圧力を制御する排気圧力制御弁において、メイン流路とバイパス流路とを備えるハウジングと、メイン流路を開閉するメインバルブと、バイパス流路を開閉するバイパスバルブと、前記バイパスバルブを開閉駆動する開閉駆動手段と、を有し、前記開閉駆動手段は、メイン流路上流側の圧力により前記バイパスバルブを開閉するバイパスバルブ開閉手段と、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる開弁圧可変手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
この排気圧力制御弁では、メインバルブの開度が絞られ、メイン流路上流側の排気ガスの圧力が上昇していき所定値を超えると、バイパスバルブ開閉手段によりバイパスバルブが開かれる。これにより、排気ガスの圧力上昇が抑えられ、排気ガスの圧力が所定値に維持される。一方、メインバルブの開度を大きくすると、メイン流路上流側の排気ガスの圧力が低下し、バイパスバルブ開閉手段によりバイパスバルブが閉じられてバイパス流路も閉じられる。
【００１３】
ここで、この排気圧力制御弁には、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させる開弁圧可変手段が設けられている。
具体的には、前記開弁圧可変手段としては、少なくとも１つ以上のアクチュエータを備えており、そのアクチュエータの非作動時に前記バイパスバルブ開閉手段の作動開始圧を初期設定圧よりも高くして前記バイパスバルブの開弁圧を高める閉弁力を前記バイパスバルブ開閉手段に付与し、作動時に前記バイパスバルブ開閉手段への前記閉弁力の付与を解除することにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させるものとすればよい。
あるいは、前記開弁圧可変手段として、少なくとも１つ以上のアクチュエータを備えており、そのアクチュエータの非作動時に前記バイパスバルブ開閉手段の作動開始圧を初期設定圧よりも低くして前記バイパスバルブの開弁圧を低める開弁力を前記バイパスバルブ開閉手段に付与し、作動時に前記バイパスバルブ開閉手段への前記開弁力の付与を解除することにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させるものとしてもよい。
【００１４】
このようにして本発明に係る排気圧力制御弁では、バイパスバルブ開閉手段に備わるアクチュエータの作動／非作動を切り替えることにより、前記バイパスバルブ開閉手段の作動開始圧を可変させることができる結果、バイパスバルブの開弁圧を可変させることできる。そして、開弁圧可変手段にアクチュエータを１つ設けることにより、バイパスバルブ開閉手段とそのアクチュエータによって、バイパスバルブの開弁圧を２段階に可変させることができる。また、開弁圧可変手段にアクチュエータを２つ設けることにより、バイパスバルブ開閉手段とその２つのアクチュエータによって、バイパスバルブの開弁圧を３段階に可変させることができる。このように開弁圧可変手段に設けるアクチュエータの数に従ってバイパスバルブの開弁圧を段階的に可変させることができる。
【００１５】
これにより、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。従って、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなり、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなるため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００１６】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記アクチュエータは、圧力を導入する導入配管と、前記圧力導入配管から導入された圧力を保持する圧力室と、前記圧力室の一部を形成して圧力変化により変位する可動体と、前記圧力室内に圧縮された状態で配置された弾性体と、前記可動体に接続され前記可動体の変位に伴って伸縮するロッドと、を有することが望ましい。
【００１７】
そして、本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記バイパスバルブは、弁体と、前記弁体に取り付けられたアームとを備え、前記アームは、前記バイパスバルブ開閉手段に回転可能に結合されたリンク部材に固定されており、前記開弁圧可変手段は、前記ロッドを前記リンク部材に当接・離間させることにより、前記バイパスバルブの開弁圧を可変させるようにすればよい。
【００１８】
このようにすることにより、簡単かつ安価な構成でバイパスバルブの開弁圧を段階的に可変させることができる。そして、構成が簡単であるため信頼性に優れている。従って、バイパスバルブの開弁圧を可変することができる信頼性に優れた排気圧力制御弁を安価に提供することができる。
【００１９】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記リンク部材の一端に前記アームが取り付けられ、前記リンク部材の他端に前記バイパスバルブ開閉手段が結合されており、前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と反対側にて、前記リンク部材と前記バイパスバルブ開閉手段との結合部分で前記ロッドが当接・離間するように配置されていることが望ましい。
【００２０】
この排気圧力制御弁では、開弁圧可変手段のアクチュエータの非作動時にロッドをリンク部材に当接させ、バイパスバルブ開閉手段へ閉弁力を付与することにより、バイパスバルブの開弁圧を高く設定（従来の開弁圧相当に設定）することができる。一方、開弁圧可変手段のアクチュエータの作動時にロッドをリンク部材から離間させ、バイパスバルブ開閉手段への閉弁力の付与を解除することにより、バイパスバルブの開弁圧を低く設定（従来の開弁圧よりも低く設定）することができる。このようにして、この排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧を可変させることができる。
【００２１】
従って、この排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００２２】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記リンク部材の一端に前記アームが取り付けられ、前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の前記アームの取付点と前記ロッドの当接点との間に結合されていることが望ましい。
【００２３】
この排気圧力制御弁では、開弁圧可変手段のアクチュエータの作動時にロッドをリンク部材から離間させ、バイパスバルブ開閉手段への開弁力の付与を解除することにより、バイパスバルブの開弁圧を高く（従来の開弁圧相当に）することができる。一方、開弁圧可変手段のアクチュエータの非作動時にロッドをリンク部材に当接させ、バイパスバルブ開閉手段へ開弁力を付与することにより、バイパスバルブの開弁圧を低く（従来の開弁圧よりも低く）することができる。このようにして、この排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧を可変させることができる。
【００２４】
従って、この排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００２５】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の一端に結合され、前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、前記アームは、前記リンク部材の前記バイパスバルブ開閉手段の結合点と前記ロッドの当接点との間に取り付けられていることが望ましい。
【００２６】
この排気圧力制御弁では、開弁圧可変手段のアクチュエータの非作動時にロッドをリンク部材に当接させ、バイパスバルブ開閉手段へ閉弁力を付与することにより、バイパスバルブの開弁圧を高く設定（従来の開弁圧相当に設定）することができる。一方、開弁圧可変手段のアクチュエータの作動時にロッドをリンク部材から離間させ、バイパスバルブ開閉手段への閉弁力の付与を解除することにより、バイパスバルブの開弁圧を低く設定（従来の開弁圧よりも低く設定）することができる。このようにして、この排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧を可変させることができる。
【００２７】
従って、この排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００２８】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記バイパスバルブ開閉手段は、前記リンク部材の一端に結合され、前記開弁圧可変手段は、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と反対側にて、前記リンク部材の他端部に前記ロッドが当接・離間するように配置され、前記アームは、前記リンク部材の前記バイパスバルブ開閉手段の結合点と前記ロッドの当接点との間に取り付けられていることが望ましい。
【００２９】
この排気圧力制御弁では、開弁圧可変手段のアクチュエータの作動時にロッドをリンク部材から離間させ、バイパスバルブ開閉手段への開弁力の付与を解除することにより、バイパスバルブの開弁圧を高く（従来の開弁圧相当に）することができる。一方、開弁圧可変手段のアクチュエータの非作動時にロッドをリンク部材に当接させ、バイパスバルブ開閉手段へ開弁力を付与することにより、バイパスバルブの開弁圧を低く（従来の開弁圧よりも低く）することができる。このようにして、この排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧を可変させることができる。
【００３０】
従って、この排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００３１】
本発明に係る排気圧力制御弁においては、前記バイパスバルブは、弁体と、前記弁体に取り付けられたアームとを備え、前記バイパスバルブ開閉手段に回転可能に結合されたリンク部材の一端に前記アームが固定され、前記リンク部材の他端に前記バイパスバルブ開閉手段が結合されており、前記開弁圧可変手段は、前記バイパスバルブ開閉手段に備わる駆動体に前記ロッドが当接・離間するように、前記リンク部材に対して前記バイパスバルブ開閉手段と同じ側で前記バイパスバルブ開閉手段に直列配置されていることが望ましい。
【００３２】
この排気圧力制御弁では、開弁圧可変手段のアクチュエータの作動時にロッドをバイパスバルブ開閉手段に備わる駆動体から離間させ、バイパスバルブ開閉手段への開弁力の付与を解除することにより、バイパスバルブの開弁圧を高く設定（従来の開弁圧相当に設定）することができる。一方、開弁圧可変手段のアクチュエータの非作動時にロッドをバイパスバルブ開閉手段に備わる駆動体に当接させ、バイパスバルブ開閉手段へ開弁力を付与することにより、バイパスバルブの開弁圧を低く設定（従来の開弁圧よりも低く設定）することができる。このようにして、この排気圧力制御弁では、バイパスバルブの開弁圧を可変させることができる。
【００３３】
従って、この排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００３４】
また、本発明に係る排気圧力制御装置は、上記したいずれか１つの排気圧力制御弁と、内燃機関の排気流路に設けられ、内燃機関から排出される排気ガスを浄化するディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）装置とを有し、前記ＤＰＦ装置は、前記排気圧力制御弁の上流側に配置されていることが望ましい。
【００３５】
この排気圧力制御装置では、上記したいずれか１つの排気圧力制御弁を備えているので、燃費およびドライバビリティを向上させることができるＤＰＦシステムを実現することができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る排気圧力制御弁によれば、上記した通り、バイパスバルブの開弁圧を複数設定（可変）することができるとともに、燃費およびドライバビリティを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の排気圧力制御弁を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態では、本発明の排気圧力制御弁をディーゼルエンジンのＤＰＦシステムに適用した場合について説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。そこで、第１の実施の形態に係る排気圧力制御弁が搭載されるディーゼルエンジンの排気系について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係る排気圧力制御弁が搭載されるディーゼルエンジンの排気系の構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、ディーゼルエンジン１の排気系には、ＤＰＦ装置３と、排気圧力制御弁１０とが備わっている。そして、ＤＰＦ装置３は、排気圧力制御弁１０の上流側、つまりディーゼルエンジン１と排気圧力制御弁１０との間に配置されている。排気ガス制御弁１０の下流端は排気管６を介してマフラに接続されている。
【００３９】
このＤＰＦ装置３には、排気ガスに含まれるパティキュレートや黒鉛を捕集するフィルタ（セラミック製）が備わっている。ＤＰＦ装置３の上流端には排気管２を介してディーゼルエンジン１が接続されている。排気管２には、圧力センサ２ａおよび排気温センサ２ｂが設けられている。この圧力センサ２ａは、排気管２を流れる排気ガスの圧力Ｐｕを検出するものである。排気温センサ２ｂは、排気管２を流れる排気ガスの温度、つまりＤＰＦ装置３に導入される排気ガス温度（入りガス温度）Ｔを検出するものである。一方、ＤＰＦ装置３の下流端には排気管５を介して排気圧力制御弁１０が接続されている。排気管５には、圧力センサ５ａが設けられている。この圧力センサ５ａは、排気管５を流れる排気ガスの圧力Ｐｄを検出するものである。そして、圧力センサ２ａ，５ａで検出された排気ガスの圧力信号、および排気温センサ２ｂで検出された排気ガスの温度信号が後述するＥＣＵ４に入力されるようになっている。
【００４０】
ディーゼルエンジン１および排気圧力制御弁１０の制御は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）４によって行われるようになっている。ＥＣＵ４は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）および読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備えるものである。ＲＯＭには、ディーゼルエンジン１の制御プログラムや、ＤＰＦ装置３のフィルタ再生時における排気圧力制御弁１０の制御プログラムなどが記憶されている。
【００４１】
そして、このＥＣＵ４は、ディーゼルエンジン１の運転状況に応じてディーゼルエンジン１への吸気量および燃料供給量を制御する。また、ＥＣＵ４は、圧力センサ２ａ，５ａで検出された各圧力の圧力差（すなわち、ＤＰＦ装置３の圧力損失）が所定値を超えると、後述する排気圧力制御弁１０のスロットルバルブ３０を閉じてＤＰＦ装置３のフィルタを再生する。さらに、ＥＣＵ４は、ＤＰＦ装置３のフィルタを再生するとき、または再生中に、排気温センサ２ｂで検出された排気温度が所定値を超えると、後述する排気圧力制御弁１０のバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（開弁圧を低く）する。
【００４２】
ここで、排気圧力制御弁１０について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、排気圧力制御弁の概略構成を示す断面図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、スロットル軸の軸受部と入口ポートと出口ポートの周方向の位置関係を模式的に示す図である。
排気圧力制御弁１０は、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガスの圧力を制御する装置である。図２に示すように、排気圧力制御弁１０には、ハウジング１１と、メイン流路１２を開閉するスロットルバルブ（メインバルブ）３０と、バイパス流路２８を開閉するバイパスバルブ２６とが備わっている。
【００４３】
ハウジング１１には、メイン流路１２と、メイン流路１２に隣接して設けられたバイパス流路２８とが形成されている。メイン流路１２の上流端１４には排気管５が取り付けられている。メイン流路１２の内壁面には入口ポート１６と出口ポート４６が形成されている。入口ポート１６は上流端１４側に形成され、出口ポート４６は下流端６６側に形成されている。そして、これら入口ポート１６と出口ポート４６との間に、スロットルバルブ３０が配設されている。このスロットルバルブ３０は、入口ポート１６と出口ポート４６との間でメイン流路１２を開閉するようになっている。
【００４４】
スロットルバルブ３０のスロットル軸３２は、図４に示すように、メイン流路１２の中心（点Ｏ）を通り、その両端はそれぞれメイン流路１２の壁（ハウジング１１の点Ａ，Ｂ）で支持されている。スロットルバルブ３０は、図２に示すように、バタフライ式バルブであり、スロットル軸３２と、スロットル軸３２に取り付けられた弁体３４とを備えている。このスロットルバルブ３０は、スロットル軸３２が回転することにより、弁体３４がメイン流路１２を閉じる状態と、弁体３４がメイン流路１２を開く状態とを切り替えるようになっている。弁体３４がメイン流路１２を閉じた状態では、弁体３４はメイン流路１２の軸線（中心軸線）に対して傾斜している（図３参照）。また、弁体３４の周縁とメイン流路１２の内壁面との間には、クリアランスが形成されている。このクリアランスは、スロットルバルブ３０を閉じたときでもディーゼルエンジン１が運転できるように設けられている。なお、クリアランスは、弁体３４の全周にわたって形成されている。
【００４５】
スロットル軸３２の一端である支持端３２ａは、軸受４０によって回転自在に支持されている。軸受４０は、ハウジング１１に形成された取付孔４２内に収容されている。取付孔４２は、入力ポート１６と出口ポート４６との間に設けられている。取付孔４２の一端（メイン流路１２側の端部）は、スロットル軸３２が挿通している。取付孔４２の他端はバイパス流路２８に開放されており、その開口はキャップ３６によって閉じられている。取付孔４２の開口をキャップ３６によって閉じることにより、取付孔４２内に排気ガスのパティキュレートや黒鉛が侵入することを防止している。
【００４６】
また、スロットル軸３２の他端は、軸受５４により回転自在に支持されている。軸受５４は、ハウジング１１に形成された取付孔５２内に収容されている。取付孔５２の一端（メイン流路１２側の端部）は、スロットル軸３２が挿通している。スロットル軸３２と取付孔５２との間にはシールリング５０が設けられている。このシールリング５０により、メイン流路１２内の排気ガスが外部に流れ出ることが防止されている。取付孔５２の他端は外部に開放されており、その開口からスロットル軸３２の駆動端３２ｂが外部に突出している。スロットル軸３２の駆動端３２ｂは、連結片６２を介してアクチュエータ６４のロッド６０に連結されている。ロッド６０が伸長することにより、スロットル軸３２が回転するようになっている。
【００４７】
ここで、入口ポート１６の周方向の位置は、図３に示すように、スロットル軸３２の一端を支持する軸受部の周方向の位置と同一となっている（図４の点Ａまたは点Ｂ）。出口ポート４６の周方向の位置も、入口ポート１６と同様に、スロットル軸３２の一端を支持する軸受部の周方向の位置と同一となっている。したがって、メイン流路１２とバイパス流路２８は略平行に伸びている。
【００４８】
入口ポート１６は、断面円形状に形成されている。入口ポート１６を断面円形状とすることにより、入口ポート１６をバイパスバルブ２６によって気密に閉じ易くなっている（図２参照）。一方、出口ポート４６は、断面長方形状に形成されている。出口ポート４６を断面長方形状にすることにより、出口ポート４６の流路断面積を大きく確保できる。それにより、出口ポート４６からメイン流路１２へ排気ガスが流れ易くされている。また、図２に示すように、出口ポート４６の下流側の壁面４８は、メイン流路１２への接続部分が曲面状（Ｒ状）に面取りがなされている。これにより、メイン流路１２を流れる排ガスが下流端６６側へ流れ易くなっている。
【００４９】
そして、バイパス流路２８は、その上流端が入口ポート１６を介してメイン流路１２に接続され、その下流端が出口ポート４６を介してメイン流路１２に接続されている。このバイパス流路２８には、バイパスバルブ２６が収容されている。バイパスバルブ２６は、入口ポート１６からバイパス流路２８への開口部を開閉するようになっている。このバイパスバルブ２６は、メイン流路１２の内壁面から退避した位置に配置されている。バイパスバルブ２６は、フラッパ弁であり、弁体２４と、弁体２４をアーム２０に取り付けるためのボルト２２とを有している。
【００５０】
次に、スロットルバルブを開閉する開閉装置について、図５を参照しながら説明する。図５は、スロットルバルブを開閉する開閉装置の概略構成を模式的に示す図である。図５に示すように、スロットルバルブ３０を開閉する開閉装置４１には、アクチュエータ６４と、３方電磁弁４７と、バキュームポンプ４３とが備わっている。
【００５１】
アクチュエータ６４は、ダイアフラム式のアクチュエータである。アクチュエータ６４には、シリンダ６７と、ロッド６０とが備わっている。ロッド６０は、その基端部に設けられた隔壁部６０ａと、隔壁部６０ａに立設されたロッド部６０ｂとを有している。
隔壁部６０ａは、シリンダ６７内に移動可能に収容され、シリンダ６７内に圧力室６８形成している。圧力室６８は、配管５５を介して３方電磁弁４７の中立ポート４７ｃに接続されている。３方電磁弁４７の残った２つのポートのうち一方のポート４７ａは、バキュームポンプ４３に接続されている。他方のポート４７ｂは、大気に開放されている。また、圧力室６８には、圧縮された状態でバネ６９が収容されている。このバネ６９により、隔壁部６０ａが圧力室６８の逆側に付勢されている。
【００５２】
ロッド６０の先端には連結片６２の一端が回転可能に取り付けられている。ロッド６０が伸縮すると、それに応じてスロットル軸３２が回転し、これによって、スロットルバルブ３０がメイン流路１２を開く開状態と、メイン流路１２を閉じる閉状態とに切り替えられる。すなわち、アクチュエータ６４の圧力室５２の圧力が所定圧力を超えるとスロットルバルブ３０がメイン流路１２を開き、アクチュエータ６４の圧力室６８の圧力が所定圧力以下になるとスロットルバルブ３０がメイン流路１２を閉じるようになっている。
【００５３】
３方電磁弁４７は、ＥＣＵ４に接続されており、ＥＣＵ４からの指令に基づき制御されるようになっている。ポート４７ｂを閉じて中立ポート４７ｃとポート４７ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ４３を作動させると、アクチュエータ６４の圧力室６８内の空気が排気される。これにより、スロットルバルブ３０が閉状態となる。一方、ポート４７ａを閉じて中立ポート４７ｃとポート４７ｂとが連通する状態とすると、アクチュエータ６４の圧力室６８内に大気が導入される。これにより、スロットルバルブ３０が開状態となる。
【００５４】
次に、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置について、図６を参照しながら説明する。図６は、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。図６に示すように、開閉駆動装置７０には、正圧アクチュエータ７１と、負圧アクチュエータ７２と、アクチュエータ７１，７２の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３，２０）とが備わっている。
【００５５】
正圧アクチュエータ７１は、ダイアフラム式のアクチュエータであり、本発明の「バイパスバルブ開閉手段」に相当する。この正圧アクチュエータ７１には、シリンダ８０と、ロッド８１とが備わっている。ロッド８１は、その基端部に設けられた隔壁部８１ａと、隔壁部８１ａに立設されたロッド部８１ｂとを有している。
隔壁部８１ａは、シリンダ８０内に移動可能に収容され、シリンダ８０内を圧力室８２とバネ収容室８３とに区画している。圧力室８２は、排ガス圧導入管２３を介して排気管５と連通している。これにより、圧力室８２に排気管５内を流れる排気ガスが導入されるようになっている。バネ収容室８３には、圧縮された状態でバネ８４が収容されている。このバネ８４により、隔壁部８１ａが圧力室８２側に付勢されている。
【００５６】
ロッド部８１ｂの先端には、リンク７３の基端が回転自在に取り付けられている。リンク７３の先端にはアーム２０の一端が固定されている。アーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。そして、圧力室８２に導入される排気ガスの圧力が所定の開弁圧（本実施の形態では２つの開弁圧が設定されている）以下のときには、圧力室８２内の排気ガスから隔壁部８１ａに作用する力よりも、バネ８４および後述するバネ９４が隔壁部８１ａを付勢する付勢力、あるいはバネ８４のみが隔壁部８１ａを付勢する付勢力の方が大きい。このとき、ロッド８１は初期位置にあり、バイパスバルブ２６はバイパス流路２８を閉じている。一方、圧力室８２に導入される排気ガスの圧力が所定の開弁圧を超えると、バネ８４および後述するバネ９４の付勢力、あるいはバネ８４のみの付勢力に抗してロッド８１が伸長する。これにより、アーム２０が軸１８回りに回転し、アーム２０の先端に取り付けたバイパスバルブ２６がバイパス流路を開くようになっている。
【００５７】
負圧アクチュエータ７２は、ダイアフラム式のアクチュエータであり、本発明の「開弁圧可変手段」に相当する。この負圧アクチュエータ７２には、シリンダ９０と、ロッド９１とが備わっている。ロッド９１は、その基端部に設けられた隔壁部（可動体）９１ａと、隔壁部９１ａに立設されたロッド部９１ｂとを有している。隔壁部９１ａは、シリンダ９０内に移動可能に収容され、シリンダ９０内を２つの空間に区画している。隔壁部９１ａにより区画された空間のうちロッド部９１ｂとは反対側に位置する空間が圧力室９２となっている。圧力室９２は、配管９５を介して３方電磁弁９６の中立ポート９６ｃに接続されている。３方電磁弁９６の残った２つのポートのうち一方のポート９６ａは、バキュームポンプ９７に接続されている。他方のポート９６ｂは、大気に開放されている。また、圧力室９２には、圧縮された状態でバネ９４が収容されている。このバネ９４により、隔壁部９１ａが圧力室９２の逆側に付勢されている。
【００５８】
この負圧アクチュエータ７２は、正圧アクチュエータ７１の反対側、つまり正圧アクチュエータ７１に対向するように配置されている。具体的には、ロッド部９１ｂはロッド部８１ｂと同軸上に、ロッド部９１ｂの先端がロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）に当接した状態で配置されている。
【００５９】
３方電磁弁９６は、ＥＣＵ４に接続されており、ＥＣＵ４からの指令に基づき制御されるようになっている。ポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排気される。これにより、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれてロッド部９１ｂの先端がロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）から離間する。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内に大気が導入される。これにより、ロッド９１が伸長してロッド部９１ｂの先端とロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）とが当接する。
【００６０】
そして、ロッド部９１ｂの先端がロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）に当接した状態では、バネ９４の付勢力がロッド部９１ｂ，８１ｂを介して隔壁部８１ａに作用する。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４およびバネ９４の各付勢力（合計付勢力）が作用する。つまり、バネ９４の付勢力がバネ８４の隔壁部８１ａに対する付勢力を強めるように作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高められる。一方、ロッド部９１ｂの先端がロッド部８１ｂの先端から離間した状態では、バネ９４の付勢力は隔壁部８１ａに作用しない。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４のみの付勢力が作用する。
【００６１】
このようにして開閉駆動装置７０では、負圧アクチュエータ７２の非作動／作動を切り替えることにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（７５ｋＰａと１５０ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７２が非作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、負圧アクチュエータ７２が作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【００６２】
このように開閉駆動装置７０では、簡単かつ安価な構成である負圧アクチュエータ７２を用いて、バイパスバルブ２６の開弁圧を段階的（本実施の形態では２段階）に可変させることができる。そして、開閉駆動装置７０を構成する正圧アクチュエータ７１および負圧アクチュエータ７２は、その構成が簡単であるため信頼性に優れているので、開閉駆動装置７０の信頼性も高い。
【００６３】
続いて、上記した構成を有するディーゼルエンジンのＤＰＦシステムの動作について説明する。
ディーゼルエンジン１から排出される排気ガスは、排気管２を介してＤＰＦ装置３に流れる。ＤＰＦ装置３は、排気ガスに含まれるパティキュレートや黒鉛を捕集し、排気ガスを浄化する。ＤＰＦ装置３で浄化された排気ガスは、排気管５、排気圧力制御弁１０、および排気管６を通り、マフラから大気に放出される。
【００６４】
ＤＰＦ装置３にパティキュレートや黒鉛が捕集され蓄積されていくと、ＤＰＦ装置３の圧力損失が大きくなってくる。そして、その圧力損失が所定値を超えると、ＥＣＵ４により排気圧力制御弁１０のスロットルバルブ３０が閉じられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁４７に対して駆動信号が出力され、ポート４７ｂが閉じられて、中立ポート４７ｃとポート４７ａとが連通する。次に、バキュームポンプ４３が作動させられる。これにより、アクチュエータ６４の圧力室６８内の空気が排出され、スロットルバルブ３０がメイン流路１２を閉じる。
【００６５】
このようにしてスロットルバルブ３０がメイン流路１２を閉じると、ディーゼルエンジン１の排気圧力が上昇するため、バイパスバルブ２６を駆動する正圧アクチュエータ７１の圧力室８２に導入される排気ガスの圧力も上昇する。そして、圧力室８２内の排気ガスの圧力が所定値（開弁圧）を超えると、ロッド８１がバネ８４の付勢力に抗して伸長する。これにより、バイパスバルブ２６がバイパス流路２８を開く。バイパスバルブ２６のバルブ開度は、排気管５内の排気ガスの圧力によって決まり、排気管５内の排気ガスの圧力が高いと大きく、排気管５内の排気ガスの圧力が低いと小さくなる。そして、圧力室８２内の排気ガスの圧力が所定値（開弁圧）以下になると、バネ８４の付勢力によりロッド８１がシリンダ８０内に引き込まれて、バイパスバルブ２６がバイパス流路２８を閉じる。これにより、排気管５内の排気ガスの圧力が上昇する。このようなバイパスバルブ２６の動作により、スロットルバルブ３０がメイン流路１２を閉じている間は、排気管５内の排気ガスの圧力がほぼ一定に維持される。
【００６６】
なお、バイパスバルブ２６は、メイン流路１２の内壁面から退避した位置に配置されているため、メイン流路１２の排気圧力が直接作用しない。また、バイパスバルブ２６の開閉は、アクチュエータ７１の直線運動をリンク機構を介してアームに２０に伝達することで行われる。これらのことから、排気管５を流れる排気ガスが脈動する場合であっても、バイパスバルブ２６の挙動が安定し、バイパスバルブ２６のチャタリングなどを防止することができる。これにより、排気圧力の制御性が高められる。
【００６７】
そして、スロットルバルブ３０がメイン流路１２を閉じた状態で、ディーゼルエンジン１の排気圧力が上昇し、排気管５内の排気ガスの圧力がほぼ一定に維持されると、エンジン出力が低下する。このエンジン出力の低下を防ぐため、ディーゼルエンジン１へ供給される燃料が増量される。つまり、スロットルバルブ３０を閉じてディーゼルエンジン１の排気圧力を上昇させると、ディーゼルエンジン１へ供給される燃料が増量される。その結果、ＤＰＦ装置３には、未燃成分を含んだガスが供給され、未燃成分を含んだガスはフィルタ上流の酸化触媒に供給される。酸化触媒に供給された未燃成分は、酸化反応により触媒内のガス温度を上昇させる。これにより、フィルタに捕集されたパティキュレートや黒鉛が燃焼する。このようにして、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生が行われる。
【００６８】
そして、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生が完了すると、ＥＣＵ４は、排気圧力制御弁１０のスロットルバルブ３０を開き、通常の運転状態に戻る。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁４７に対して駆動信号が出力され、ポート４７ａが閉じられ中立ポート４７ｃとポート４７ｂとが連通する。その結果、３方電磁弁４７側からアクチュエータ６４の圧力室６８内に大気が導入され、スロットルバルブ３０がメイン流路１２を開く。なお、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生は、ＤＰＦ装置３の圧力損失が所定値を超えるごとに行われる。
【００６９】
ここで、従来の排気圧力制御弁ではバイパスバルブの開弁圧が固定されていた（一定であった）。このため、排気ガスの温度が十分に高く、排気ガスの圧力が所定値より低くてもフィルタの再生を行うことができる場合であっても、ＤＰＦ装置のフィルタの再生中は排気ガスの圧力が所定値（バイパスバルブの開弁圧）に維持されていた。その結果、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させている状態が生じ、ドライバビリティが悪化するとともに、フィルタの再生を行うのに必要以上の燃料を消費してしまって燃費が悪化していた。
【００７０】
これに対して本実施の形態に係る排気圧力制御弁１０では、開閉駆動装置７０に正圧アクチュエータ７１および負圧アクチュエータ７２とが備わっており、負圧アクチュエータ７２の非作動／作動の切り替えにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を変える（本実施の形態では２段階（７５ｋＰａと１５０ｋＰａ））ことができる。そして、このバイパスバルブ２６の開弁圧は、排気温センサ２ｂで検出される温度が所定値以上になると、高開弁圧Ｐ１から低開弁圧Ｐ２に切り替えられる。なお、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させる所定温度としては、バイパスバルブ２６の高開弁圧（従来のバイパスバルブの開弁圧と同等）に達していなくても低開弁圧に達していればフィルタの再生を行うことができる温度（例えば、２２５〜３２５℃程度）に設定すればよい。
【００７１】
すなわち、開閉駆動装置７０において初めは負圧アクチュエータ７２が非作動状態になっているため、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにバネ８４およびバネ９４の付勢力が作用している。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４により負圧アクチュエータ７２が作動させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対して駆動信号が出力され、ポート９６ｂが閉じられて、中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する。次に、バキュームポンプ９７が作動させられる。これにより、アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排出され、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれて、その先端がロッド８１（リンク７３）から離間する。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにバネ８４のみの付勢力が作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【００７２】
従って、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生中に排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えた場合には、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。その結果、ＤＰＦ装置３における圧力は、図７に示すように、フィルタの再生中に圧力Ｐ１からＰ２に変化（低下）する。つまり、図７に一点鎖線で示すように、従来のようにＤＰＦ装置３における圧力はＰ１に維持されることがない。よって、本実施の形態に係る排気圧力制御弁１０では、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させている状態が生じない。そのため、ドライバビリティおよび燃費を向上させることができる。なお、図７は、フィルタ再生中におけるＤＰＦ装置の圧力変化の様子を示す図である。
【００７３】
また、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生を行う前、あるいは再生開始直後に排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えた場合には、図８に示すように、フィルタ再生の途中からではなく初めからＤＰＦ装置３の圧力が「Ｐ２」にてフィルタの再生が行われる。つまり、図８に一点鎖線で示すように、従来のようにＤＰＦ装置３における圧力はＰ１まで上昇することがない。従って、ＤＰＦ装置３のフィルタの再生中におけるドライバビリティおよび燃費をより一層向上させることができる。図８は、フィルタ生成中におけるＤＰＦ装置の圧力変化の様子を示す図である。
【００７４】
以上、詳細に説明したように本実施の形態に係る排気圧力制御弁１０では、バイパスバルブ２６を開閉する開閉駆動装置７０に負圧アクチュエータ７２が備わっている。そして、負圧アクチュエータ７０の非作動時にはロッド部９１ｂを正圧アクチュエータ７１のロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）に当接させ、バネ９４によりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を高める閉弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁圧と同等の開弁圧）に設定することができる。一方、負圧アクチュエータ７２の作動時にロッド部９１ｂを正圧アクチュエータ７１のロッド部８１ｂの先端（リンク７３の端部）から離間させ、バイパスバルブ２６への閉弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）に設定することができる。このようにして、排気圧力制御弁１０によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【００７５】
従って、排気圧力制御弁１０によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００７６】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の構成が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁について、図９を参照しながら説明する。図９は、第２の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【００７７】
図９に示すように、開閉駆動装置７０ａには、正圧アクチュエータ７１と、負圧アクチュエータ７２と、アクチュエータ７１，７２の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３ａ，２０）とが備わっている。
開閉駆動装置７０ａにおいて、リンク７３ａの先端にはアーム２０の一端が固定されている。アーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。負圧アクチュエータ７２は、正圧アクチュエータ７１と同じ側に並列配置されるとともに、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ａのアーム２０の取付部反対側の端部に当接した状態で配置されている。そして、正圧アクチュエータ７１は、アーム２０の取付部とロッド部９１ｂの当接点との間にて、ロッド８１の先端がリンク７３ａに回転自在に取り付けられている。このため、リンク７３ａは、第１の実施の形態におけるリンク７３よりも長くなっている。これにより、負圧アクチュエータ７２を第１の実施の形態よりも小さくすることができる。
【００７８】
この開閉駆動装置７０ａでは、３方電磁弁９６のポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排気される。これにより、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれてロッド部９１ｂの先端がリンク７３ａの端部から離間する。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内に大気が導入される。これにより、ロッド９１が伸長してロッド部９１ｂの先端とリンク７３ａの端部とが当接する。
【００７９】
そして、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ａの端部に当接した状態では、バネ９４の付勢力がロッド部９１ｂ、リンク７３ａ、およびロッド部８１ｂを介して隔壁部８１ａに作用する。このとき、バネ９４の付勢力はバネ８４の付勢力を弱めるように作用する。一方、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ａの端部から離間した状態では、バネ９４の付勢力は隔壁部８１ａに作用しない。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４のみの付勢力が作用する。なお、バネ８４の付勢力は第１の実施の形態よりも強く設定されている。
【００８０】
このように開閉駆動装置７０ａでは、負圧アクチュエータ７２の作動／非作動を切り替えることにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（１５０ｋＰａと７５ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７２が作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、負圧アクチュエータ７２が非作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【００８１】
上記した開閉駆動装置７０ａを備えた第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、ＤＰＦ装置３のフィルタを再生する際には、開閉駆動装置７０ａにおいて初めは負圧アクチュエータ７２が作動状態となっている。このため、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれて、その先端がリンク７３ａから離間している。その結果、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにはバネ８４のみの付勢力が作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。
【００８２】
そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４により負圧アクチュエータ７２の作動が停止させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対する駆動信号が出力されなくなり、ポート９６ｂが開き、中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する。このとき、バキュームポンプ９７も停止させられる。そうすすると、バネ９４の付勢力によってロッド９１が伸長してリンク７３ａに当接する。その結果、バネ９４の付勢力がバネ８４の付勢力を弱めるように正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに対して作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【００８３】
このように第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、バイパスバルブ２６を開閉する開閉駆動装置７０ａに備わる負圧アクチュエータ７２の非作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３ａの端部に当接させ、バネ９４によりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を低める開弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）にすることができる。一方、負圧アクチュエータ７２の作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３ａの端部から離間させ、バイパスバルブ２６への開弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁と同等の開弁圧）に設定することができる。このようにして、第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【００８４】
従って、第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００８５】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の構成が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第３の実施の形態に係る排気圧力制御弁について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、第３の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【００８６】
図１０に示すように、開閉駆動装置７０ｂには、正圧アクチュエータ７１と、負圧アクチュエータ７２と、アクチュエータ７１，７２の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３ｂ，２０）とが備わっている。
開閉駆動装置７０ｂにおいて、正圧アクチュエータ７１のロッド部８１ｂの先端が、リンク７３ｂの基端に回転自在に取り付けられている。負圧アクチュエータ７２は、正圧アクチュエータ７１と同じ側に並列に配置されるとともに、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部（ロッド８１の取付点と反対側）に当接した状態で配置されている。そして、正圧アクチュエータ７１と負圧アクチュエータ７２との間にて、リンク７３ｂに対しアーム２０の一端が固定されている。このアーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。このため、リンク７３ｂは第１の実施の形態におけるリンク７３よりも長くなっている。これにより、負圧アクチュエータ７２を第１の実施の形態よりも小さくすることができる。
【００８７】
この開閉駆動装置７０ｂでは、３方電磁弁９６のポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排気される。これにより、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれてロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部から離間する。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内に大気が導入される。これにより、ロッド９１が伸長してロッド部９１ｂの先端とリンク７３ａの先端部とが当接する。
【００８８】
そして、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部に当接した状態では、バネ９４の付勢力がロッド部９１ｂ、リンク７３ｂ、およびロッド部８１ｂを介して隔壁部８１ａに作用する。このとき、バネ９４の付勢力はバネ８４の付勢力を強めるように作用する。つまり、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４およびバネ９４の付勢力の合力が作用する。一方、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ａの端部から離間した状態では、バネ９４の付勢力は隔壁部８１ａに作用しない。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４のみの付勢力が作用する。
【００８９】
このように開閉駆動装置７０ｂでは、負圧アクチュエータ７２の作動／非作動を切り替えることにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（１５０ｋＰａと７５ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７２が非作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、負圧アクチュエータ７２が作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【００９０】
上記した開閉駆動装置７０ｂを備えた第３の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、ＤＰＦ装置３のフィルタを再生する際には、開閉駆動装置７０ｂにおいて初めは負圧アクチュエータ７２が非作動状態になっている。このため、ロッド９１が伸長し、その先端がリンク７３ａの先端部に当接している。その結果、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにバネ８４およびバネ９４の付勢力が作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。
【００９１】
そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４により負圧アクチュエータ７２が作動させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対して駆動信号が出力され、ポート９６ｂが閉じられて、中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する。次に、バキュームポンプ９７が作動させられる。これにより、アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排出され、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれて、その先端がリンク７３ｂから離間する。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにバネ８４のみの付勢力が作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【００９２】
このように第３の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、負圧アクチュエータ７２の非作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３ｂの先端部に当接させ、バネ９４によりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を高める閉弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁圧と同等の開弁圧）に設定することができる。一方、負圧アクチュエータ７２の作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３の先端部から離間させ、バイパスバルブ２６への閉弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）に設定することができる。このようにして、第３の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【００９３】
従って、第３の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【００９４】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、第３の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の構成が異なる。このため以下では、第３の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第４の実施の形態に係る排気圧力制御弁について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、第４の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【００９５】
図１１に示すように、開閉駆動装置７０ｃには、正圧アクチュエータ７１と、負圧アクチュエータ７２と、アクチュエータ７１，７２の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３ｂ，２０）とが備わっている。
開閉駆動装置７０ｃにおいて、正圧アクチュエータ７１のロッド部８１ｂの先端が、リンク７３ｂの基端に回転自在に取り付けられている。負圧アクチュエータ７２は、正圧アクチュエータ７１とは反対側に配置されるとともに、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部（ロッド８１の取付点と反対側）に当接した状態で配置されている。そして、正圧アクチュエータ７１と負圧アクチュエータ７２との間にて、リンク７３ｂに対しアーム２０の一端が固定されている。このアーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。つまり、開閉駆動装置７０ｃでは、第３の実施の形態における開閉駆動装置７０ｂと比較して負圧アクチュエータ７２が逆側（図１１では下側）に配置されている。このため、開閉駆動装置７０ｃ全体をコンパクトにすることができ、排気圧力制御弁の車両搭載性を向上させることができる。
【００９６】
この開閉駆動装置７０ｃでは、３方電磁弁９６のポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内の空気が排気される。これにより、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれてロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部から離間する。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、負圧アクチュエータ７２の圧力室９２内に大気が導入される。これにより、ロッド９１が伸長してロッド部９１ｂの先端とリンク７３ｂの先端部とが当接する。
【００９７】
そして、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部に当接した状態では、バネ９４の付勢力がロッド部９１ｂ、リンク７３ｂ、およびロッド部８１ｂを介して隔壁部８１ａに作用する。このとき、バネ９４の付勢力はバネ８４の付勢力を弱めるように作用する。一方、ロッド部９１ｂの先端がリンク７３ｂの先端部から離間した状態では、バネ９４の付勢力は隔壁部８１ａに作用しない。これにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａには、バネ８４のみの付勢力が作用する。なお、バネ８４の付勢力は第３の実施の形態よりも強く設定されている。
【００９８】
このように開閉駆動装置７０ｃでは、負圧アクチュエータ７２の作動／非作動を切り替えることにより、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（１５０ｋＰａと７５ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７２が作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、負圧アクチュエータ７２が非作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【００９９】
上記した開閉駆動装置７０ｃを備えた第４の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、ＤＰＦ装置３のフィルタ再生する際には、開閉駆動装置７０ｃにおいて初めは負圧アクチュエータ７２が作動状態になっている。このため、ロッド９１がシリンダ９０内に引き込まれて、その先端がリンク７３ｂから離間している。その結果、正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａにはバネ８４のみの付勢力が作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。
【０１００】
そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４により負圧アクチュエータ７２の作動が停止させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対する駆動信号が出力されなくなり、ポート９６ｂが開き、中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する。このとき、バキュームポンプ９７も停止させられる。そうすすると、バネ９４の付勢力によってロッド９１が伸長してリンク７３ｂに当接する。その結果、バネ９４の付勢力がバネ８４の付勢力を弱めるように正圧アクチュエータ７１の隔壁部８１ａに対して作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【０１０１】
このように第４の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、バイパスバルブ２６を開閉する開閉駆動装置７０ｃに備わる負圧アクチュエータ７２の非作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３ａの先端部に当接させ、バネ９４によりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を低める開弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）にすることができる。一方、負圧アクチュエータ７２の作動時にはロッド部９１ｂをリンク７３ａの端部から離間させ、バイパスバルブ２６への開弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁圧と同等の開弁圧）に設定することができる。このようにして、第２の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【０１０２】
従って、第４の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【０１０３】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の構成が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第５の実施の形態に係る排気圧力制御弁について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第５の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【０１０４】
図１２に示すように、開閉駆動装置７０ｄには、正圧アクチュエータ７１ａと負圧アクチュエータ７２ｂとが一体化されたアクチュエータ７４と、アクチュエータ７４（より正確には正圧アクチュエータ７１ａ）の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３，２０）とが備わっている。
アクチュエータ７４には、シリンダ１００と、ロッド８１と、ロッド９１とが備わっている。シリンダ１００は、隔離壁１０１によりシリンダ８０とシリンダ９０とに区画されている。ロッド８１は、その基端部に設けられた隔壁部８１ａと、隔壁部８１ａに立設されたロッド部８１ｂとを有しており、正圧アクチュエータ７１ａの駆動体に相当する。ロッド９１は、その基端部に設けられた隔壁部９１ａと、隔壁部９１ａに立設されたロッド部９１ｂとを有している。
【０１０５】
隔壁部８１ａは、シリンダ８０内に移動可能に収容され、シリンダ８０内を圧力室８２とバネ収容室８３とに区画している。圧力室８２は、排ガス圧導入管２３を介して排気管５と連通している。これにより、圧力室８２に排気管５内を流れる排気ガスが導入されるようになっている。また、隔離壁１０１の内径部にＯリング等の弾性体１０２が固定されており、ロッド９１が摺動しても圧力室８２の気密が保たれるようになっている。バネ収容室８３には、圧縮された状態でバネ８４が収容されている。このバネ８４により、隔壁部８１ａが圧力室８２側に付勢されている。
【０１０６】
隔壁部９１ａは、シリンダ９０内に移動可能に収容され、シリンダ９０内を圧力室９２と大気室９３とに区画している。圧力室９２は、配管９５を介して３方電磁弁９６の中立ポート９６ｃに接続されている。３方電磁弁９６の残った２つのポートのうち一方のポート９６ａは、バキュームポンプ９７に接続されている。他方のポート９６ｂは、大気に開放されている。また、圧力室９２には、圧縮された状態でバネ９４が収容されている。このバネ９４により、隔壁部９１ａが大気室９３側に付勢されている。
【０１０７】
そして、ロッド部９１ｂが隔離壁１０１を貫通して、その先端部が正圧アクチュエータ７１ａの圧力室８２内に位置している。なお、ロッド部９１ｂが貫通する隔離壁１０１の部分には、シールリングが設けられており圧力室８２からのガス漏れが防止されている。ここで、隔壁部９１ａがバネ９４により大気室９３側に付勢されているため、ロッド部９１ｂの先端は圧力室８２内で隔壁部８１ａに当接している。このように、アクチュエータ７４では、正圧アクチュエータ７１ａと負圧アクチュエータ７１ｂとが直列配置されている。このアクチュエータ７４において、そのロッド部８１ｂの先端が、リンク７３の基端に回転自在に取り付けられている。リンク７３の先端にはアーム２０の一端が固定されている。アーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。
【０１０８】
上記した構成を有する開閉駆動装置７０ｄでは、３方電磁弁９６のポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、負圧アクチュエータ７２ａの圧力室９２内の空気が排気される。これにより、ロッド９１が圧力室９２側に引き込まれてロッド部９１ｂの先端が隔壁部８１ａから離間する。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、負圧アクチュエータ７２ａの圧力室９２内に大気が導入される。これにより、ロッド９１が伸長してロッド部９１ｂの先端と隔壁部８１ａに当接する。
【０１０９】
そして、ロッド部９１ｂの先端が隔壁部８１ａに当接した状態では、バネ９４の付勢力がロッド９１を介して隔壁部８１ａに作用する。このとき、バネ９４の付勢力はバネ８４の付勢力を弱めるように作用する。一方、ロッド部９１ｂの先端が隔壁部８１ａから離間した状態では、バネ９４の付勢力は隔壁部８１ａに作用しない。これにより、正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａには、バネ８４のみの付勢力が作用する。なお、バネ８４の付勢力は第１の実施の形態よりも強く設定されている。
【０１１０】
このように開閉駆動装置７０ｄでは、負圧アクチュエータ７２ａの作動／非作動を切り替えることにより、正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａに作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（１５０ｋＰａと７５ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７２ａが作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、負圧アクチュエータ７２が非作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【０１１１】
上記した開閉駆動装置７０ｄを備えた第５の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、ＤＰＦ装置３のフィルタを再生する際には、開閉駆動装置７０ｄにおいて初めは負圧アクチュエータ７２ａが作動状態になっている。このため、ロッド９１が引き込まれて、その先端が隔壁部８１ａから離間している。その結果、正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａにはバネ８４のみの付勢力が作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。
【０１１２】
そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４により負圧アクチュエータ７２ａの作動が停止させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対する駆動信号が出力されなくなり、ポート９６ｂが開き、中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する。このとき、バキュームポンプ９７も停止させられる。そうすると、バネ９４の付勢力によってロッド９１が伸長して隔壁部８１ａに当接する。その結果、バネ９４の付勢力がバネ８４の付勢力を弱めるように正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａに対して作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【０１１３】
このように第５の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、バイパスバルブ２６を開閉する開閉駆動装置７０ｄのアクチュエータ７４に備わる負圧アクチュエータ７２ａの非作動時にはロッド部９１ｂを正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａに当接させ、バネ９４によりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を低める開弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）にすることができる。一方、負圧アクチュエータ７２の作動時にはロッド部９１ｂを正圧アクチュエータ７１ａの隔壁部８１ａから離間させ、バイパスバルブ２６への開弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁圧と同等の開弁圧）に設定することができる。このようにして、第５の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【０１１４】
従って、第５の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。
【０１１５】
（第６の実施の形態）
最後に、第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の構成が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第６の実施の形態に係る排気圧力制御弁について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、第６の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【０１１６】
図１３に示すように、開閉駆動装置７０ｅには、アクチュエータ７５と、アクチュエータ７５の運動をバイパスバルブ２６に伝達するリンク機構（７３，２０）とが備わっている。アクチュエータ７５は、ケーシング７６と、ケーシング７６から一部が突出しているロッド９１と、ロッド９１の上端部にロッド９１に対して摺動可能に取り付けられた隔離壁（ダイヤフラム弁体）９１ａとが備わっている。この隔離壁９１ａの外周縁部は、上側ケーシング７６ａと下側ケーシング７６ｂとにより狭持されている。この隔離壁９１ａにより、ケーシング７６の内部は、圧力室８２と大気室９３とに区画されている。
【０１１７】
また、ロッド９１には、その途中（大気室９３内に位置する部分）にバネ押さえ９９が取り付けられている。そして、バネ押さえ９９とケーシング７６（下側ケーシング７６ｂ）の底面との間（大気室９３内）に、圧縮された状態でバネ９４ｂが設けられている。このバネ９４ｂにより、ロッド９１が圧力室９２側に付勢されている。
【０１１８】
そして、ロッド９１がケーシング７６の底面を貫通して、その先端がリンク７３の基端に回転自在に取り付けられている。リンク７３の先端にはアーム２０の一端が固定されている。アーム２０の他端には、バイパスバルブ２６が取り付けられている。
【０１１９】
圧力室９２は、配管９５を介して３方電磁弁９６の中立ポート９６ｃに接続されている。３方電磁弁９６の残った２つのポートのうち一方のポート９６ａは、バキュームポンプ９７に接続されている。他方のポート９６ｂは、大気に開放されている。また、圧力室９２には、圧縮された状態でバネ９４ａが収容されている。このバネ９４ａにより、隔壁部９１ａが大気室９３側に付勢されている。そして、下側ケーシング７６ｂには、大気導入口７７（本実施の形態では２箇所）が設けられており、大気室９３内は大気圧になっている。
【０１２０】
上記した構成を有する開閉駆動装置７０ｅでは、３方電磁弁９６のポート９６ｂを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ａとが連通する状態とし、バキュームポンプ９７を作動させると、アクチュエータ７５の圧力室９２内の空気が排気される。これにより、隔壁部９１ａが上方（圧力室９２側）に移動して、バネ押さえ９９から離間する（図１３の二点鎖線参照）。一方、ポート９６ａを閉じて中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する状態とすると、アクチュエータ７５の圧力室９２内に大気が導入される。これにより、バネ９４ａの付勢力により隔壁部９１ａが下方（大気室側９３）に移動して、バネ押さえ９９に当接する（図１３参照）。
【０１２１】
そして、隔壁部９１ａがバネ押さえ９９に当接した状態では、バネ９４ａの付勢力がバネ押さえ９９に作用する。このとき、バネ９４ａの付勢力はバネ９４ｂの付勢力を弱めるように作用する。一方、隔壁部９１ａがバネ押さえ９９から離間した状態では、バネ９４ａの付勢力はバネ押さえ９９に作用しない。これにより、アクチュエータ７５のロッド９１には、バネ９４ｂのみの付勢力が作用する。なお、バネ９４ｂの付勢力は、バネ９４ａの付勢力よりも強く設定されている。
【０１２２】
このように開閉駆動装置７０ｅでは、アクチュエータ７５の作動／非作動を切り替えることにより、ロッド９１に作用する付勢力、つまりバイパスバルブ２６の開弁圧を可変（本実施の形態では２段階（１５０ｋＰａと７５ｋＰａ）に可変）させることができるようになっている。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧は、負圧アクチュエータ７５が作動状態（初期状態）では、高開弁圧Ｐ１（本実施の形態ではＰ１＝１５０ｋＰａ）に設定され、アクチュエータ７５が非作動状態では、低開弁圧Ｐ２（本実施の形態ではＰ２＝７５ｋＰａ）に設定されるようになっている。
【０１２３】
上記した開閉駆動装置７０ｅを備えた第６の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、ＤＰＦ装置３のフィルタを再生する際には、開閉駆動装置７０ｅにおいて初めはアクチュエータ７５が作動状態になっている。このため、隔壁部９１ａは、上方へ移動しておりバネ押さえ９９から離間している。その結果、ロッド９１にはバネ９４ｂのみの付勢力が作用して、バイパスバルブ２６の開弁圧が高開弁圧Ｐ１に設定される。
【０１２４】
そして、排気温センサ２ｂで検出される排気温度が所定温度を超えると、ＥＣＵ４によりアクチュエータ７５の作動が停止させられる。具体的には、ＥＣＵ４から３方電磁弁９６に対する駆動信号が出力されなくなり、ポート９６ｂが開き、中立ポート９６ｃとポート９６ｂとが連通する。このとき、バキュームポンプ９７も停止させられる。そうすると、バネ９４ａの付勢力によって隔壁部９１ａが下方へ移動してバネ押さえ９９に当接する。その結果、バネ９４ａの付勢力がバネ９４ｂの付勢力を弱めるようにアクチュエータ７５のロッド９１に対して作用する。このため、バイパスバルブ２６の開弁圧が低開弁圧Ｐ２に設定される。
【０１２５】
このように第６の実施の形態に係る排気圧力制御弁では、バイパスバルブ２６を開閉する開閉駆動装置７０ｅのアクチュエータ７５の非作動時には、隔壁部９１ａをバネ押さえ９９に当接させ、バネ９４ａによりバイパスバルブ２６に対し開弁圧を低める開弁力を付与している。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を低開弁圧Ｐ２（従来の開弁圧よりも低い開弁圧）にすることができる。一方、アクチュエータ７５の作動時には、隔壁部９１ａをバネ押さえ９９から離間させ、バイパスバルブ２６への開弁力の付与を解除する。これにより、バイパスバルブ２６の開弁圧を高開弁圧Ｐ１（従来の開弁圧と同等の開弁圧）に設定することができる。このようにして、第６の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、バイパスバルブ２６の開弁圧を可変させることができる。
【０１２６】
また、開閉駆動装置７０ｅは、上記した開閉駆動装置のように正圧アクチュエータと負圧アクチュエータの両方を備える必要がない。つまり、開閉駆動装置７０ｅでは、正圧アクチュエータが不要である。また、正圧アクチュエータが不要となることから、正圧アクチュエータに排気ガスを導入するための配管も不要になる。これらのことから、開閉駆動装置７０ｅによれば、開閉駆動装置を安価にて提供することができる。
【０１２７】
従って、第６の実施の形態に係る排気圧力制御弁によれば、排気ガスの温度が高い場合やフィルタ再生中に排気ガスの温度が十分に上昇した後でフィルタの再生を行うことができる場合には、バイパスバルブの開弁圧を低くすることができる。これにより、従来のように必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがないため、フィルタの再生を行うために必要以上の燃料を消費することがなくなる。そのため、燃費が向上する。また、必要以上に排気ガスの圧力を上昇させることがなくなる。そのため、排気抵抗が低くなるので車両のドライバビリティを向上させることができる。さらに、より安価に排気圧力制御弁に提供することができる。
【０１２８】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施の形態では、開弁圧可変手段として１つの負圧アクチュエータを備えたものを例示したが、開弁圧可変手段は２つ以上のアクチュエータを備えるものとすることもできる。
【０１２９】
また、上記した実施の形態では、３方電磁弁４７および３方電磁弁９６をそれぞれ別々のバキュームポンプに接続しているが、３方電磁弁４７および３方電磁弁９６を共通の（１台の）バキュームポンプに接続することもできる。
【０１３０】
さらに、上記した実施の形態では、負圧アクチュエータの作動を排気温度に基づいて行うようにしているが、排気温度の代わりにエンジン回転数や燃料供給量などに基づき行うこともできる。
【０１３１】
また、上記した第６の実施の形態では、下側ケーシング７６ｂに大気導入口７７を２箇所に設けたものを例示したが、大気導入口７７は下側ケーシング７６ｂに対して１箇所あるいは３箇所以上設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】第１の実施の形態に係る排気圧力制御弁が搭載されるディーゼルエンジンの排気系の構成を模式的に示す図である。
【図２】排気圧力制御弁の概略構成を示す断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】スロットル軸の軸受部と入口ポートと出口ポートの周方向の位置関係を模式的に示す図である。
【図５】スロットルバルブを開閉する開閉装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図６】バイパスバルブを開閉する開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図７】フィルタ再生中におけるＤＰＦ装置の圧力変化の様子を示す図である。
【図８】フィルタ生成中におけるＤＰＦ装置の圧力変化の様子を示す図である。
【図９】第２の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図１０】第３の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図１１】第４の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図１２】第５の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図１３】第６の実施の形態における開閉駆動装置の概略構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１    ディーゼルエンジン
２ｂ  排気温センサ
３    ＤＰＦ装置
４    ＥＣＵ
１０    排気圧力制御弁
１１    ハウジング
１２    メイン流路
１４    上流端
１６    入口ポート
２０    アーム
２２    ボルト
２３    排ガス圧導入管
２４    弁体
２６    バイパスバルブ
２８    バイパス流路
３０    スロットルバルブ
３２    スロットル軸
３４    弁体
４１    開閉装置
４３    バキュームポンプ
４６    出口ポート
４７    ３方電磁弁
４７ａ  ポート
４７ｂ  ポート
４７ｃ  中立ポート
６０    ロッド
６１ａ  隔壁部
６１ｂ  ロッド部
６２    連結片
６４    アクチュエータ
６７    シリンダ
６８    圧力室
６９    バネ
７０    開閉駆動装置
７１    正圧アクチュエータ
７２    負圧アクチュエータ
７３    リンク
８０    シリンダ
８１    ロッド
８１ａ  隔壁部
８１ｂ  ロッド部
８２    圧力室
８３    バネ収容室
８４    バネ
９０    シリンダ
９１    ロッド
９１ａ  隔壁部
９１ｂ  ロッド部
９２    圧力室
９４    バネ
９６    ３方電磁弁
９７    バキュームポンプ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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