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公開番号2024140483
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023051636
出願日2023-03-28
発明の名称内燃機関
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類F01N 3/36 20060101AFI20241003BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】排気管に配設された酸化触媒及びDPF(微粒子捕集フィルター)等の排気浄化部に排気が均等に流れるようにできる内燃機関を提供する。この内燃機関によれば、排気浄化部における温度分布を小さくすることができる。
【解決手段】内燃機関は、排気管に介装された排気浄化部と、排気浄化部より上流に配設された排気ブレーキと、排気ブレーキを制御して排気浄化部を流れる排気量分布を均等に近づける排気均等制御を実行する制御部と、を有する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関であって、
排気管に介装された排気浄化部と、
前記排気浄化部より上流に配設された排気ブレーキと、
前記排気ブレーキを制御して前記排気浄化部を流れる排気量分布を均等に近づける排気均等制御を実行する制御部と、を有する内燃機関。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記排気ブレーキより上流に配設された燃料添加弁と、
前記排気浄化部より下流に介装された微粒子捕集フィルターと、を有し、
前記排気浄化部は、酸化触媒を含み、
前記制御部は、前記燃料添加弁による燃料添加時に前記排気均等制御を実行する、内燃機関。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記排気浄化部は、微粒子捕集フィルターを含み、
前記制御部は、
前記内燃機関の出力軸の回転を減速するとき、前記排気ブレーキを制御して前記排気管を絞る排気制動制御を実行し、
前記排気制動制御の非実行時に前記排気均等制御を実行する、内燃機関。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の内燃機関であって、
前記排気ブレーキは、
前記排気管に対して回転可能に支持されたシャフトと、
前記シャフトに対して固定された略円盤形状を有する弁体と、を有し、
前記制御部は、前記シャフトの回転角度を制御することによって前記排気均等制御を実行する、内燃機関。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。具体的には、排気浄化部及び排気ブレーキを備える内燃機関に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
気筒（燃焼室）から排出された排気に含まれる粒子状物質（パティキュレート）を捕集するＤＰＦを備える内燃機関が周知である。ＤＰＦ内には細長い流路が多数形成されており、排気に含まれる粒子状物質を捕集することができる。ただし、ＤＰＦに捕集された粒子状物質が増えると、ＤＰＦ内の流路の目詰まり（即ち、ＤＰＦにおける過捕集）が発生する。
【０００３】
そこで、排気管におけるＤＰＦよりも上流に配設された燃料添加弁及び酸化触媒を備え、燃料添加弁から噴射された燃料の酸化触媒における酸化に伴って高温となった排気をＤＰＦに流入させて捕集された粒子状物質を燃焼させるＤＰＦ再生（強制再生）を実行する内燃機関が知られている。ただし、酸化触媒に流入する燃料の濃度が局所的に高くなると、酸化触媒における当該個所の温度が過大となる可能性がある。その反面、流入する燃料の濃度が低い箇所が生じると、酸化触媒における当該個所を流れる排気が充分に昇温せず、ＤＰＦ再生が完了するまでの時間が長くなる可能性がある。
【０００４】
そこで、この種の内燃機関の１つにおいては減速時に排気管（排気経路）を閉じる弁体を含む排気ブレーキが酸化触媒よりも上流に配設され、燃料添加弁が弁体へ向けて燃料を噴射する。噴射された燃料が弁体に衝突し、その結果、燃料の蒸発及び分散が促進される（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－５８９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、燃料添加弁から噴射された燃料が弁体に衝突することによって燃料の蒸発及び分散が促進されても、酸化触媒の上流側端面に流入する排気が均等でなければ、酸化触媒に流入する燃料が均等にならない虞がある。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、燃料添加弁及び排気ブレーキを備え、且つ酸化触媒（又は、他の排気浄化装置）を流れる排気流分布を均等に近づけることができる内燃機関を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明に係る内燃機関は、排気管に介装された排気浄化部と、前記排気浄化部より上流に配設された排気ブレーキと、前記排気ブレーキを制御して前記排気浄化部を流れる排気量分布を均等に近づける排気均等制御を実行する制御部と、を有する。
【０００９】
本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関であって、前記排気ブレーキより上流に配設された燃料添加弁と、前記排気浄化部より下流に介装された微粒子捕集フィルターと、を有し、前記排気浄化部は、酸化触媒を含み、前記制御部は、前記燃料添加弁による燃料添加時に前記排気均等制御を実行する。
【００１０】
本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関であって、前記排気浄化部は、微粒子捕集フィルターを含み、前記制御部は、前記内燃機関の出力軸の回転を減速するとき、前記排気ブレーキを制御して前記排気管を絞る排気制動制御を実行し、前記排気制動制御の非実行時に前記排気均等制御を実行する。
（【００１１】以降は省略されています）

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