(57)【要約】【課題】  気流騒音の発生を抑制することができる背圧上昇装置を提供する。【解決手段】  本発明に係る背圧上昇装置（４５）は、ディーゼル機関の粒子状物質捕捉装置の下流側の排気管（２５）内に開閉可能に軸支された排気絞り弁（５０）を備えており、さらに、排気絞り弁は、閉作動時には、排気絞り弁の外周端と排気管の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ排気絞り弁の回転軸線方向と垂直方向の一端（５２）は下流側に傾斜し他端（５３）は上流側に傾斜している背圧上昇装置であって、排気絞り弁の下流側の排気管内に排気による旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段を備えたことを特徴とするものである。本発明に係る背圧上昇装置によれば、旋回渦の発生を抑制する旋回渦抑制手段を備えている。それにより、旋回渦による気流騒音の発生が抑制される。【選択図】        図３
2009041494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル機関の粒子状物質捕捉装置の下流側の排気管内に開閉可能に軸支された排気絞り弁を備えており、さらに、前記排気絞り弁は、閉作動時には、前記排気絞り弁の外周端と前記排気管の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ前記排気絞り弁の回転軸線方向と垂直方向の一端は下流側に傾斜し他端は上流側に傾斜している背圧上昇装置であって、
前記排気絞り弁の下流側の前記排気管内に排気による旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段を備えたことを特徴とする背圧上昇装置。
【請求項２】
前記旋回渦抑制手段は、前記排気絞り弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有する孔付板と、前記孔付板の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有するハニカム構造からなる整流板と、を備えることを特徴とする請求項１記載の背圧上昇装置。
【請求項３】
前記旋回渦抑制手段は、前記排気絞り弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有する孔付弁と、前記孔付弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有するハニカム構造からなる整流板と、を備え、
前記孔付弁は、前記排気絞り弁と同期して開閉作動を行い、前記孔付弁の閉作動時には、前記孔付弁の外周端と前記排気管の内壁面との間に間隙を確保しつつ、前記排気絞り弁と平行して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の背圧上昇装置。
【請求項４】
前記旋回渦抑制手段は、上流側から下流側にかけて縮径するテーパ形状を有する円筒型の仕切り板が、排気が通過するための間隙を有して同心リング状に複数配置された構造を有する整流板であることを特徴とする請求項１記載の背圧上昇装置。
【請求項５】
前記旋回渦抑制手段は、前記排気絞り弁を通過した排気の進行方向を複数の方向に分散させる分散板であることを特徴とする請求項１記載の背圧上昇装置。
【請求項６】
ディーゼル機関の粒子状物質捕捉装置の下流側の排気管内に開閉可能に軸支された排気絞り弁を備えており、さらに、前記排気絞り弁は、閉作動時には、前記排気絞り弁の外周端と前記排気管の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ前記排気絞り弁の回転軸線方向と垂直方向の一端は下流側に傾斜し他端は上流側に傾斜している背圧上昇装置であって、
前記排気絞り弁の閉作動時において、前記排気絞り弁を通過する排気のうち前記排気絞り弁の回転軸よりも前記一端側を通過する排気の平均流速が、前記排気絞り弁の回転軸よりも前記他端側を通過する排気の平均流速よりも遅いことを特徴とする背圧上昇装置。
【請求項７】
前記排気絞り弁の閉作動時において、前記排気絞り弁の前記一端と前記排気管の内壁面との間隙が、前記排気絞り弁の前記他端と前記排気管の内壁面との間隙よりも大きくなるように、前記排気絞り弁の回転軸位置が前記排気管内の中心軸位置から前記他端側にずれていることを特徴とする請求項６記載の背圧上昇装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は背圧上昇装置、特にディーゼル機関に用いられる背圧上昇装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関から排出される煤等の粒子状物質を低減するために、排気管の途中に、例えばＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等を備えた粒子状物質捕捉装置を配置することが行われている。
【０００３】
粒子状物質捕捉装置が配置されたディーゼル機関においては、ディーゼル機関から排出される粒子状物質は、ＤＰＦに捕捉されてＤＰＦに堆積する。この場合、ＤＰＦの目詰まりを防止するために、粒子状物質を適宜に燃焼除去することによってＤＰＦの再生を図る必要がある。そこで、ＤＰＦの再生を図るためにＤＰＦの下流側に排気絞り弁を設ける技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１においては、排気管の内径よりも小さな旋回径のバタフライ型の排気絞り弁を粒子状物質捕捉装置の下流側に配置する技術が開示されている。この技術によれば、ＤＰＦ再生時には、排気絞り弁を閉じるように作動させる。この場合、ＤＰＦの背圧が上昇する。それにより、ＤＰＦの下流側の排気温度が上昇することから、粒子状物質の燃焼除去が促進される。つまり、ＤＰＦの再生が促進される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２７３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排気絞り弁を備えた背圧上昇装置においては、排気絞り弁の閉作動時に排気絞り弁を確実に停止させることを目的として、排気絞り弁の閉作動時の姿勢が排気管内の中心軸線方向に対して直立した状態から数十度傾斜した状態になるように、排気絞り弁を配置することがある。図１（ａ）は、従来例１に係る背圧上昇装置４０の背圧上昇作動時、すなわち排気絞り弁の閉作動時において、背圧上昇装置４０を回転軸線方向から見た模式的断面図である。図１（ａ）において、矢印は排気の流方向を示している。図１（ａ）に示すように、排気絞り弁５０は、回転軸５１によって軸支されている。また、排気絞り弁５０は断面円形形状を有している。排気絞り弁５０は、排気絞り弁５０の回転軸５１の位置が排気管２５内の中心軸位置と一致するように排気管２５内に配置されている。
【０００７】
排気絞り弁５０は、閉作動時において、排気絞り弁５０の外周端のうち、回転軸線方向と垂直方向の一端５２は下流側に傾斜し、他端５３は上流側に傾斜するように、排気管２５内に配置されている。また、排気絞り弁５０は、閉作動時において、排気絞り弁５０の外周端と排気管２５の内壁面との間に排気が通過するための間隙５４，５５が確保されるように、排気管２５内に配置されている。
【０００８】
上流側から流動した排気は、排気絞り弁５０の閉作動時においては、排気絞り弁５０と排気管２５の内壁面との間の間隙５４，５５を通過して、下流側へ流動する。ここで、排気絞り弁５０は斜めに配置されているため、上流側から流動した排気の流動方向は、排気絞り弁５０を通過することによって、斜め下方に変化する。この場合、排気絞り弁５０の下流側に以下に説明するような旋回渦が発生する。
【０００９】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の排気管２５をＡ−Ａ線断面側から見た場合における旋回渦の様子を示す模式図である。なお、図１（ｂ）において、排気絞り弁５０および回転軸５１は、図示されていない。また、図１（ｂ）において、横方向が排気絞り弁５０の回転軸線方向である。図１（ｂ）に示すように、上流側から流動した排気は、排気絞り弁５０を通過することによって、排気管２５内の中心軸を含む断面であって回転軸線方向と並行な方向に法線を有する断面（以下、排気管２５内の中心断面と称する）を挟んで２手に別れつつ、斜め下方に進路を変更する。そして、それぞれの排気は、排気管２５の内壁面に沿って進行した後に、排気管２５内の中心断面付近で衝突後、上昇して排気管２５の上方の内壁面に衝突する。その後、それぞれの排気は、排気管２５の内壁面に沿って下降し、再び排気管２５内の中心断面付近で衝突する。それぞれの排気がこれを繰り返すことにより、双子の旋回渦が発生する。
【００１０】
旋回渦が発生すると、耳障りな騒音（以下、気流騒音と称する）が発生する。気流騒音が発生すると、運転者に不快感が生じる。
【００１１】
本発明は、気流騒音の発生を抑制することができる背圧上昇装置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】
【００１２】
本発明に係る背圧上昇装置は、ディーゼル機関の粒子状物質捕捉装置の下流側の排気管内に開閉可能に軸支された排気絞り弁を備えており、さらに、排気絞り弁は、閉作動時には、排気絞り弁の外周端と排気管の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ排気絞り弁の回転軸線方向と垂直方向の一端は下流側に傾斜し他端は上流側に傾斜している背圧上昇装置であって、排気絞り弁の下流側の排気管内に排気による旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段を備えたことを特徴とするものである。本発明に係る背圧上昇装置によれば、旋回渦の発生を抑制する旋回渦抑制手段を備えている。それにより、旋回渦による気流騒音の発生が抑制される。
【００１３】
上記構成において、旋回渦抑制手段は、排気絞り弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有する孔付板と、孔付板の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有するハニカム構造からなる整流板と、を備えていてもよい。この構成によれば、排気絞り弁を通過した排気は、孔付板の貫通孔を通過することにより分岐される。それにより、旋回渦の成長が抑制される。また、孔付板を通過した排気は、整流板を通過することによって整流される。それにより、旋回渦は消滅する。その結果、気流騒音の発生が抑制される。
【００１４】
上記構成において、旋回渦抑制手段は、排気絞り弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有する孔付弁と、孔付弁の下流側に配置され、排気が通過するための複数の貫通孔を有するハニカム構造からなる整流板と、を備え、孔付弁は、排気絞り弁と同期して開閉作動を行い、孔付弁の閉作動時には、孔付弁の外周端と排気管の内壁面との間に間隙を確保しつつ、排気絞り弁と平行して傾斜していてもよい。この構成によれば、孔付弁は、排気絞り弁と同期して開閉作動を行う。それにより、排気絞り弁の開作動時において、孔付弁も開作動する。その結果、排気絞り弁の開作動時における孔付弁による圧力損失を抑制することができる。
【００１５】
上記構成において、旋回渦抑制手段は、上流側から下流側にかけて縮径するテーパ形状を有する円筒型の仕切り板が、排気が通過するための間隙を有して同心リング状に複数配置された構造を有する整流板であってもよい。上記構成において、旋回渦抑制手段は、排気絞り弁を通過した排気の進行方向を複数の方向に分散させる分散板であってもよい。
【００１６】
本発明に係る背圧上昇装置は、ディーゼル機関の粒子状物質捕捉装置の下流側の排気管内に開閉可能に軸支された排気絞り弁を備えており、さらに、排気絞り弁は、閉作動時には、排気絞り弁の外周端と排気管の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ排気絞り弁の回転軸線方向と垂直方向の一端は下流側に傾斜し他端は上流側に傾斜している背圧上昇装置であって、排気絞り弁の閉作動時において、排気絞り弁を通過する排気のうち排気絞り弁の回転軸よりも一端側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁の回転軸よりも他端側を通過する排気の平均流速よりも遅いことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る背圧上昇装置によれば、排気絞り弁の閉作動時において、排気絞り弁を通過する排気のうち排気絞り弁の回転軸よりも一端側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁の回転軸よりも他端側を通過する排気の平均流速よりも遅い。それにより、排気絞り弁の下流側に発生する旋回渦の旋回強度は弱くなることから、気流騒音の発生を抑制することができる。
【００１８】
上記構成において、排気絞り弁の閉作動時において、排気絞り弁の前記一端と排気管の内壁面との間隙が、排気絞り弁の他端と排気管の内壁面との間隙よりも大きくなるように、排気絞り弁の回転軸位置が排気管内の中心軸位置から他端側にずれていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、気流騒音の発生を抑制することができる背圧上昇装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
本発明の第１実施例に係る背圧上昇装置４５について説明する。図２は、第１実施例に係る背圧上昇装置４５が用いられるディーゼル機関１００の全体構成を示す模式図である。図２に示すように、ディーゼル機関１００は、エアクリーナ１０と、吸気管１５と、機関本体２０と、排気管２５と、粒子状物質捕捉装置３０と、背圧上昇装置４５と、差圧センサ８０と、ＥＣＵ９０と、を備える。
【００２２】
エアクリーナ１０を通って吸気管１５から吸入された吸気（空気）は機関本体２０において燃料と混合されて、混合気となる。混合気は、機関本体２０において燃焼される。燃焼後の排気は、煤等の粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）を含んだ状態で、排気管２５を流動する。排気管２５を流動した粒子状物質は、粒子状物質捕捉装置３０で捕捉される。粒子状物質捕捉装置３０を通過した排気は、背圧上昇装置４５を通過した後、マフラ（図示せず）を通過して外部へ排出される。
【００２３】
エアクリーナ１０は、吸気に含まれる埃等の微粒子を除去するためのクリーナである。エアクリーナ１０は機関本体２０と吸気管１５によって連通されている。機関本体２０としては、例えばディーゼルエンジン等を用いることができる。機関本体２０は、ＥＣＵ９０の指示により作動する。機関本体２０と粒子状物質捕捉装置３０と背圧上昇装置４５とは、排気管２５によって連通されている。
【００２４】
粒子状物質捕捉装置３０は、機関本体２０の下流側に配置されている。粒子状物質捕捉装置３０は、粒子状物質を捕捉できる装置であれば特に限定されないが、例えばＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）、ＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ＮＯｘ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）触媒等を備えた装置を用いることができる。
【００２５】
背圧上昇装置４５は、粒子状物質捕捉装置３０の下流側に配置されている。背圧上昇装置４５は、ＥＣＵ９０の指示により、粒子状物質捕捉装置３０の背圧を上昇させる。それにより、粒子状物質捕捉装置３０の排気温度が上昇する。この場合、粒子状物質捕捉装置３０に捕捉されている粒子状物質の燃焼が促進される。それにより、粒子状物質捕捉装置３０の再生が促進される。背圧上昇装置４５の詳細については後述する。
【００２６】
差圧センサ８０は、粒子状物質捕捉装置３０の上流側の排気管２５内と下流側の排気管２５内とに配置されている。差圧センサ８０は、粒子状物質捕捉装置３０の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧を検出して、検出結果をＥＣＵ９０に伝える。
【００２７】
ＥＣＵ９０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成された電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏnｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。ＥＣＵ９０は、機関本体２０の動作を制御するとともに、背圧上昇装置４５の動作を制御する。
【００２８】
図３は、本実施例に係る背圧上昇装置４５の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５を回転軸線方向から見た模式的断面図である。図３に示すように、背圧上昇装置４５は、排気絞り弁５０と、排気絞り弁５０の下流側に配置された孔付板６０と、孔付板６０の下流側に配置された整流板７０と、を備える。なお、図３において、排気絞り弁５０は閉じた状態にある。図４（ａ）は、排気絞り弁５０のＢ−Ｂ線断面の模式図である。図４（ｂ）は、孔付板６０のＣ−Ｃ線断面の模式図である。図４（ｃ）は、整流板７０のＤ−Ｄ線断面の模式図である。なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）において、排気管２５は図示されていない。
【００２９】
図３および図４（ａ）に示すように、排気絞り弁５０は、回転軸５１によって軸支された断面円形形状の弁である。排気絞り弁５０は、閉作動時において、排気絞り弁５０の外周端と排気管２５の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ排気絞り弁５０の回転軸線方向と垂直方向の一端５２は下流側に傾斜し、他端５３は上流側に傾斜している。排気絞り弁５０の傾斜角度は、特に限定されないが、例えば１０度〜３０度程度である。
【００３０】
また、排気絞り弁５０は、排気絞り弁５０の回転軸５１位置が排気管２５内の中心軸位置と一致するように排気管２５内に配置されている。なお、排気絞り弁５０の外周端と排気管２５の内壁面との間に確保された間隙のうち、回転軸５１より一端５２側の間隙を間隙５４とし、他端５３側の間隙を間隙５５とする。
【００３１】
排気絞り弁５０の回転軸５１の両端は、排気管２５の内壁面側から外壁面側へ貫通する貫通孔（図示せず）に挿通されている。なお、回転軸５１が挿通されている排気管２５の貫通孔には、排気の漏洩を抑制するためのシール部材等（図示せず）が配置されている。回転軸５１の両端のうち、いずれか一方の端には、ＥＣＵ９０からの指示によって作動するアクチュエータ（図示せず）が接続されている。
【００３２】
ＥＣＵ９０は、回転軸５１に接続されたアクチュエータを作動させることにより、排気絞り弁５０を開閉させることができる。具体的には、ＥＣＵ９０は、図３に示す閉作動時の状態から、排気絞り弁５０の一端５２が回転軸５１を中心に上流側から下流側に向かう方向へ傾動するように、アクチュエータを作動させる。それにより、排気絞り弁５０を開作動させることができる。この場合、粒子状物質捕捉装置３０の背圧は低下する。一方、ＥＣＵ９０は、排気絞り弁５０が図３に示す位置に戻るまで、排気絞り弁５０を回転軸５１を中心に傾動させる。それにより、排気絞り弁５０を閉作動させることができる。この場合、粒子状物質捕捉装置３０の背圧は上昇する。以上のように、ＥＣＵ９０は、排気絞り弁５０を開閉作動させることにより、粒子状物質捕捉装置３０の背圧を調整することができる。排気絞り弁５０の材質、幅等は、背圧を上昇させることができるものであれば、特に限定されない。
【００３３】
図３および図４（ｂ）に示すように、孔付板６０は、断面円形形状を有している。孔付板６０の外形寸法は、排気管２５の内径寸法よりも若干小さい。それにより、孔付板６０は、排気管２５内に挿嵌されている。孔付板６０には、排気絞り弁５０を通過した排気が通過するための複数の貫通孔６１が形成されている。排気絞り弁５０を通過した排気は、孔付板６０の貫通孔６１を通過することにより分岐される。それにより、旋回渦の成長が抑制される。孔付板６０の材質、幅、貫通孔６１の孔径、貫通孔６１の数等は、旋回渦の成長を抑制することができるものであれば、特に限定されない。
【００３４】
図３および図４（ｃ）に示すように、整流板７０は、断面円形形状を有している。整流板７０の外形寸法は、排気管２５の内径寸法よりも若干小さい。それにより、整流板７０は、排気管２５内に挿嵌されている。整流板７０は、孔付板６０を通過した排気が通過するための複数の貫通孔７１を有するハニカム構造からなる。具体的には、整流板７０は、排気管２５内の中心軸線方向を長手方向とする断面矩形形状の貫通孔７１を複数有するように、枠材７２がハニカム構造状に形成された構造を有する。孔付板６０を通過した排気は整流板７０を通過することにより、その進行方向が排気管２５の中心軸線方向に均一化される。すなわち、孔付板６０を通過した排気は、整流板７０を通過することによって整流される。それにより、旋回渦は消滅する。すなわち、孔付板６０および整流板７０は、旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段としての機能を有する。
【００３５】
整流板７０の材質、貫通孔７１の寸法、貫通孔７１の数等は、旋回渦の発生を抑制させる機能を有するものであれば、特に限定されない。また、旋回渦の発生を抑制させる機能を有するものであれば、貫通孔７１の形状は断面矩形形状でなくてもよい。
【００３６】
本実施例に係る背圧上昇装置４５によれば、旋回渦の発生を抑制する旋回渦抑制手段を備えている。それにより、旋回渦による気流騒音の発生が抑制される。
【００３７】
なお、排気絞り弁５０は、背圧を上昇させることができるものであれば、断面円形形状でなくてもよい。例えば、排気絞り弁５０は、背圧を上昇させることができるものであれば、一端５２側と他端５３側とに切り欠き部を有する形状であってもよい。図５は、一端５２側と他端５３側とに切り欠き部を有する排気絞り弁５０ａのＢ−Ｂ線断面の模式図である。なお、図５において、排気管２５は図示されていない。図５に示すように、排気絞り弁５０ａは、一端５２と他端５３とに、それぞれ回転軸線方向と並行に切り取られた切り欠き部５２ａと切り欠き部５３ａとを備える点で、図４（ａ）に示す排気絞り弁５０と異なる。
【００３８】
図５に示す排気絞り弁５０ａによれば、切り欠き部５２ａと切り欠き部５３ａとを有している。この場合、排気絞り弁５０ａを通過後の排気の排気管２５内の中心断面付近における流量は、図４（ａ）に示す排気絞り弁５０の場合に比較して、増加する。それにより、図４（ａ）に示す排気絞り弁５０の場合に比較して、旋回渦の発生をより抑制することができることから、気流騒音の発生をより抑制することができる。
【００３９】
（変形例１）
続いて、本発明の第１実施例の変形例１に係る背圧上昇装置４５ｂについて説明する。図６（ａ）は、第１実施例の変形例１に係る背圧上昇装置４５ｂの背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５ｂを回転軸線方向から見た模式的断面図である。図６（ａ）に示す背圧上昇装置４５ｂは、孔付板６０の代わりに孔付弁６０ｂを備える点において、図３に示す背圧上昇装置４５と異なる。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す孔付弁６０ｂのＥ−Ｅ線断面の模式図である。なお、図６（ｂ）において、排気管２５は図示されていない。
【００４０】
孔付弁６０ｂは、排気絞り弁５０の下流側に配置されている。孔付弁６０ｂは、回転軸５１によって軸支された断面円形形状の弁である。孔付弁６０ｂには、排気が通過するための複数の貫通孔６１が形成されている。また、孔付弁６０ｂは、排気絞り弁５０と同期して開閉作動を行う。また、孔付弁６０ｂは、閉作動時において、孔付弁６０ｂの外周端と排気管２５の内壁面との間に排気が通過するための間隙を確保しつつ孔付弁６０ｂの回転軸線方向と垂直方向の一端６２は下流側に傾斜し、他端６３は上流側に傾斜している。孔付弁６０ｂの傾斜角度は、特に限定されないが、例えば１０度〜３０度程度である。なお、孔付弁６０ｂの外周端と排気管２５の内壁面との間の間隙のうち、回転軸５１より一端６２側の間隙を間隙６４とし、他端６３側の間隙を間隙６５とする。
【００４１】
孔付弁６０ｂの回転軸５１の両端は、排気管２５の内壁面側から外壁面側へ貫通された貫通孔（図示せず）に挿通されている。なお、孔付弁６０ｂの回転軸５１が挿通されている排気管２５の貫通孔には、排気の漏洩を抑制するためのシール部材等（図示せず）が配置されている。孔付弁６０ｂの回転軸５１の両端のうち、いずれか一方の端には、ＥＣＵ９０からの指示によって作動するアクチュエータ（図示せず）が接続されている。ＥＣＵ９０は、アクチュエータを作動させることにより、孔付弁６０ｂを排気絞り弁５０と同期させて開閉させることができる。
【００４２】
本変形例に係る背圧上昇装置４５ｂにおいても、排気絞り弁５０を通過した排気は、孔付弁６０ｂの貫通孔６１を通過することにより分岐される。それにより、旋回渦の成長が抑制される。また、孔付板６０ｂを通過した排気は整流板７０を通過することにより、その進行方向が排気管２５の中心軸線方向に均一化される。すなわち、孔付板６０ｂを通過した排気は、整流板７０を通過することによって整流される。それにより、旋回渦は消滅する。すなわち、孔付弁６０ｂと整流板７０とは、旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段としての機能を有する。なお、孔付弁６０ｂの材質、幅、貫通孔６１の径、貫通孔６１の数等は、旋回渦の発生を抑制することができるものであれば、特に限定されない。
【００４３】
また、本変形例に係る背圧上昇装置４５ｂによれば、孔付弁６０ｂは、排気絞り弁５０と同期して開閉作動を行う。それにより、排気絞り弁５０の開作動時において、孔付弁６０ｂも開作動する。この場合、排気絞り弁５０の開作動時における孔付弁６０ｂによる圧力損失を抑制することができる。
【００４４】
（変形例２）
続いて、本発明の第１実施例の変形例２に係る背圧上昇装置４５ｃについて説明する。図７（ａ）は、第１実施例の変形例２に係る背圧上昇装置４５ｃの背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５ｃを回転軸線方向から見た模式的断面図である。図７（ａ）に示す背圧上昇装置４５ｃは、整流板７０の代わりに整流板７０ｃを備える点、および孔付板６０を備えていない点において、図３に示す背圧上昇装置４５と異なる。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す排気管２５のＦ−Ｆ線断面の模式図である。
【００４５】
整流板７０ｃは、上流側から下流側にかけて縮径するテーパ形状を有する円筒型の仕切り板７４が、排気が通過するための間隙７５を有して同心リング状に複数配置された構造を有する。複数の仕切り板７４の上流側の端面は、十字に組まれた保持部材７６によって連結されている。複数の仕切り板７４の下流側の端面は、十字に組まれた保持部材７７によって連結されている。
【００４６】
本変形例に係る背圧上昇装置４５ｃによれば、排気絞り弁５０を通過した排気は、整流板７０ｃを通過することにより、その進行方向が排気管２５内の中心軸線方向に収束される。すなわち、排気絞り弁５０を通過した排気は、整流板７０ｃを通過することによって整流される。それにより、旋回渦の発生を抑制することができる。すなわち、整流板７０ｃは、旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段としての機能を有する。なお、整流板７０ｃの材質、幅、仕切り板７４の枚数、間隙７５の幅等は、旋回渦の発生を抑制させる機能を有するものであれば、特に限定されない。
【００４７】
（変形例３）
続いて、本発明の第１実施例の変形例３に係る背圧上昇装置４５ｄについて説明する。図８（ａ）は、第１実施例の変形例３に係る背圧上昇装置４５ｄの背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５ｄを回転軸線方向から見た模式的断面図である。図８（ａ）に示す背圧上昇装置４５ｄは、整流板７０ｃの代わりに分散板７０ｄを備える点において、図７に示す背圧上昇装置４５ｃと異なる。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す排気管２５のＧ−Ｇ線断面の模式図である。
【００４８】
分散板７０ｄは、排気絞り弁５０を通過した排気の進行方向を複数の方向に分散させる機能を有する。分散板７０ｄは断面円形形状の板からなる。また、分散板７０ｄは、面内に排気が通過するための断面矩形状の貫通孔７８を複数有する。さらに、分散板７０ｄの下流側の面における各貫通孔７８の周縁部の一辺には、下流側にランダムな方向に傾斜して突出した突起部材７９が配置されている。
【００４９】
本変形例に係る背圧上昇装置４５ｄによれば、排気絞り弁５０を通過した排気は、分散板７０ｄを通過することにより、その進行方向が複数の方向に分散される。それにより、旋回渦の発生を抑制することができる。すなわち、分散板７０ｄは、旋回渦の発生を抑制するための旋回渦抑制手段としての機能を有する。
【００５０】
なお、分散板７０ｄの材質、幅、貫通孔７８の数、突起部材７９の形状、突起部材７９の傾斜方向等は、旋回渦の発生を抑制することができるものであれば、特に限定されない。また、旋回渦の発生を抑制することができるものであれば、貫通孔７８の形状は断面矩形形状でなくてもよい。
【実施例２】
【００５１】
続いて、本発明の第２実施例に係る背圧上昇装置４５ｅについて説明する。図９（ａ）は、第２実施例に係る背圧上昇装置４５ｅの背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５ｅを回転軸線方向から見た模式的断面図である。図９（ａ）に示す背圧上昇装置４５ｅは、排気絞り弁５０の代わりに排気絞り弁５０ｅを備える点と、孔付板６０および整流板７０を備えていない点と、において、図３に示す背圧上昇装置４５と異なる。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す排気絞り弁５０ｅのＨ−Ｈ線断面の模式図である。なお、図９（ｂ）において、排気管２５は図示されていない。
【００５２】
排気絞り弁５０ｅは、回転軸５１位置が排気管２５内の中心軸位置からずれている点において、図３に示す排気絞り弁５０と異なる。具体的には、排気絞り弁５０ｅは、閉作動時において、排気絞り弁５０ｅを通過する排気のうち排気絞り弁５０ｅの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁５０ｅの回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅くなるように、排気絞り弁５０ｅの回転軸５１位置が排気管２５内の中心軸位置からずれている。
【００５３】
例えば、排気絞り弁５０ｅは、排気絞り弁５０ｅの下流側に傾斜している一端５２と排気管２５の内壁面との間隙５４が、排気絞り弁５０ｅの上流側に傾斜している他端５３と排気管２５の内壁面との間隙５５よりも大きくなるように、排気絞り弁５０ｅの回転軸５１位置が排気管２５内の中心軸位置から他端５３側にずれている。この場合、排気絞り弁５０ｅの閉作動時における間隙５４を通過する排気の平均流速を、間隙５５を通過する排気の平均流速よりも遅くすることができる。
【００５４】
本実施例に係る背圧上昇装置４５ｅによれば、排気絞り弁５０ｅの閉作動時において、排気絞り弁５０ｅを通過する排気のうち排気絞り弁５０ｅの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁５０ｅの回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅い。それにより、排気絞り弁５０ｅの下流側に発生する旋回渦の旋回強度は弱くなることから、気流騒音の発生を抑制することができる。
【００５５】
（変形例１）
続いて、本発明の第２実施例の変形例１に係る背圧上昇装置４５ｆについて説明する。図１０（ａ）は、第２実施例の変形例１に係る背圧上昇装置４５ｆの背圧上昇作動時において、背圧上昇装置４５ｆを回転軸線方向から見た模式的断面図である。図１０（ａ）に示す背圧上昇装置４５ｆは、排気絞り弁５０ｅの代わりに排気絞り弁５０ｆを備える点において、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す背圧上昇装置４５ｅと異なる。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す排気絞り弁５０ｆのＩ−Ｉ線断面の模式図である。なお、図１０（ｂ）において、排気管２５は図示されていない。
【００５６】
排気絞り弁５０ｆは、回転軸５１よりも一端５２側に排気が通過するための貫通孔５６（図１０（ｂ）においては３つを図示）を有する点と、回転軸５１位置が排気管２５内の中心軸位置と一致している点と、において図９（ａ）および図９（ｂ）に示す排気絞り弁５０ｅと異なる。
【００５７】
本変形例に係る背圧上昇装置４５ｆによれば、排気絞り弁５０ｆは、回転軸５１よりも一端５２側に排気が通過するための貫通孔５６を有している。それにより、排気絞り弁５０ｆの閉作動時において、排気絞り弁５０ｆを通過する排気のうち排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁の回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅くなる。この場合、排気絞り弁５０ｆの下流側に発生する旋回渦の旋回強度は弱くなることから、気流騒音の発生が抑制される。
【００５８】
なお、貫通孔５６の径、位置、個数等は、排気絞り弁５０ｆの閉作動時において、排気絞り弁５０ｆを通過する排気のうち排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅くなるものであれば、特に限定されない。
【００５９】
また、排気絞り弁５０ｆの閉作動時において、排気絞り弁５０ｆを通過する排気のうち排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅くなるものであれば、排気絞り弁５０ｆは、貫通孔５６を有していなくてもよい。例えば、排気絞り弁５０ｆは、貫通孔５６を有さず、代わりに一端５２側に、図５に示すような切り欠き部５２ａを有するものであってもよい。この場合においても、排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも一端５２側を通過する排気の平均流速が、排気絞り弁５０ｆの回転軸５１よりも他端５３側を通過する排気の平均流速よりも遅くなる。それにより、排気絞り弁５０ｆの下流側に発生する旋回渦の旋回強度は弱くなることから、気流騒音の発生が抑制される。
【００６０】
また、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す排気絞り弁５０ｅにおいて、さらに回転軸５１よりも一端５２側に、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すような排気が通過するための貫通孔５６を有していてもよい。
【００６１】
また、図３、図４（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）および図８（ａ）に示すそれぞれの排気絞り弁５０が、図９（ａ）および図９（ｂ）に示す排気絞り弁５０ｅであってもよい。また、図３、図４（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）および図８（ａ）に示すそれぞれの排気絞り弁５０が、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示す排気絞り弁５０ｆであってもよい。
【００６２】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】従来例１に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に係る背圧上昇装置が用いられるディーゼル機関の全体構成を示す模式図である。
【図３】第１実施例に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図４】第１実施例に係る排気絞り弁、孔付板および整流板の模式的断面図である。
【図５】第１実施例に係る一端と他端とに切り欠き部を有する排気弁の模式的断面図である。
【図６】第１実施例の変形例１に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図７】第１実施例の変形例２に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図８】第１実施例の変形例３に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図９】第２実施例に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【図１０】第２実施例の変形例１に係る背圧上昇装置の背圧上昇作動時において、背圧上昇装置を回転軸線方向から見た模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  エアクリーナ
１５  吸気管
２０  機関本体
２５  排気管
３０  粒子状物質捕捉装置
４０，４５  背圧上昇装置
５０  排気絞り弁
５１  回転軸
５２  一端
５３  他端
５４，５５  間隙
５６  貫通孔
６０  孔付板
６０ｂ  孔付弁
６１  貫通孔
６２  一端
６３  他端
６４，６５  間隙
７０  整流板
７０ｄ  分散板
７１  貫通孔
７２  枠材
７４  仕切り板
７５  間隙
７８  貫通孔
７９  突起部材
８０  差圧センサ
９０  ＥＣＵ
１００  ディーゼル機関
【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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