DE102008053584A1 - Abgasdrucksteuerventil - Google Patents

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Mitsuru Obu-shi Takeuchi
Kimio Obu-shi Nemoto
Teruhisa Obu-shi Ushio
Naohito Obu-shi Sarai
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Aisan Industry Co Ltd
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Abstract

Ein Abgasdrucksteuerventil (10), das in einen Abgaskanal einer Dieselkraftmaschine (1) zum Steuern eines Drucks des Abgases zu platzieren ist, das aus der Kraftmaschine (1) ausgelassen wird, weist Folgendes auf: ein Gehäuse (11), das mit einem Hauptkanal (12) und einem Umgehungskanal (28) ausgebildet ist; ein Hauptventil (30), das zum Öffnen und Schließen des Hauptkanals (12) eingerichtet ist; ein Umgehungsventil (26), das zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals (28) eingerichtet ist; und eine Öffnungs-/Schließantriebsvorrichtung (70) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils (26). Die Öffnungs-/Schließantriebsvorrichtung (70) weist Folgendes auf: einen Überdruckaktuator (71) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils (26) durch einen Druck stromaufwärts von dem Hauptkanal (12); und einen Unterdruckaktuator (72) zum Ändern eines Ventilöffnungsdrucks des Umgehungsventils (26).

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil, das in einem Abgaskanal einer Kraftmaschine vorgesehen ist, um einen Druck des Abgases zu steuern, das aus der Kraftmaschine auszulassen ist.
  • Bis jetzt wurde ein Abgasdrucksteuerventil zum Steuern eines Drucks des Abgases vorgeschlagen, um das Startvermögen der Kraftmaschine zu verbessern oder um Abgas zu reinigen, das aus einer Kraftmaschine auszulassen ist.
  • Diese Art des Abgasdrucksteuerventils hat ein Gehäuse, das mit einem Hauptkanal und einem Umgehungskanal versehen ist. Der Hauptkanal ist mit einem Einlassanschluß und einem Auslassanschluß ausgebildet, die in einer Innenwand münden. Der Einlassanschluß ist mit einem stromaufwärtigen Ende des Umgehungskanals in Verbindung, und der Auslassanschluß ist mit einem stromabwärtigen Ende des Umgehungskanals in Verbindung. In dem Hauptkanal ist ein Drosselventil (ein Hauptventil) platziert, um den Hauptkanal zu öffnen und zu schließen. In dem Umgehungskanal ist ein Umgehungsventil platziert, um den Umgehungskanal zu öff nen und zu schließen. Wenn dieses Umgehungsventil geöffnet wird, kann Abgas von einer stromaufwärtigen Seite des Drosselventils zu einer stromabwärtigen Seite des Drosselventils durch den Umgehungskanal hindurch strömen.
  • Dieses Abgasdrucksteuerventil ist dazu eingerichtet, das Umgehungsventil dann zu öffnen, wenn ein Öffnungsgrad des Drosselventils reduziert ist und der Druck des Abgases erhöht ist und einen vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn das Umgehungsventil geöffnet ist, strömt das Abgas in den Umgehungskanal. Eine Erhöhung des Abgasdrucks wird somit verhindert, und daher wird er auf einem vorbestimmten Wert aufrecht erhalten. Wenn der Öffnungsgrad des Drosselventils vergrößert ist, verringert sich andererseits der Abgasdruck, wodurch das Umgehungsventil und auch der Umgehungskanal geschlossen werden (siehe WO 99/41495 A ).
  • Kürzlich wurde die Anwendung eines derartigen Abgasdrucksteuerventils für ein Dieselpartikelfiltersystem (nachfolgend als "DPF-System" bezeichnet) zum Reinigen von Abgas untersucht, das aus einer Dieselkraftmaschine auszulassen ist. Dieses DPF-System ist eine Vorrichtung mit einem Keramikfilter zum Einfangen von Partikelstoffen (nachfolgend PM), die in dem Abgas der Dieselkraftmaschine enthalten sind, um das Abgas zu reinigen. Wenn bei dem DPF-System eine Menge der durch den Filter eingefangenen PM einen festen Wert überschreitet, werden die durch den Filter eingefangenen PM verbrannt, um den Filter wiederherzustellen. Das Abgasdrucksteuerventil wird für eine derartige Filterwiederherstellung verwendet.
  • Insbesondere wenn der Filter wiederherzustellen ist, wird der Öffnungsgrad des Drosselventils durch das Abgasdrucksteuerventil reduziert, um den Abgasdruck zu erhöhen. Wenn der Abgasdruck ei nen vorbestimmten Wert (einen Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils) überschreitet, wird das Umgehungsventil geöffnet. Somit kann das Abgas in das Umgehungsventil strömen, so dass der Druck des Abgases auf den vorbestimmten Wert aufrecht erhalten wird. Eine der Kraftmaschine zuzuführende Kraftstoffmenge wird vermehrt, wenn sich der Abgasdruck erhöht. Dementsprechend wird ein Teil des nicht verbrannten Kraftstoffs in der Kraftmaschine zu einem Oxidationskatalysator stromaufwärts von dem Filter zugeführt. Der dem Oxidationskatalysator zugeführte Kraftstoff erhöht die Abgastemperatur in dem Katalysator durch eine Oxidationsreaktion und verbrennt die in dem Filter eingefangenen PM, dass heißt der Filter wird wiederhergestellt. Nach der Beendigung der Wiederherstellung des Filters wird das Drosselventil geöffnet, und der Abgasdruck wird auf ein normales Niveau verringert. Die Anwendung des Abgasdrucksteuerventils auf das DPF-System ermöglicht daher die Filterwiederherstellung unter Verwendung des Kraftstoffs, der der Kraftmaschine zuzuführen ist.
  • Falls jedoch das vorstehend beschriebene Abgasdrucksteuerventil auf das DPF-System angewendet wird, wird ein Bereich für die Filterwiederherstellung verengt. Da anders gesagt der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils konstant (fest) ist, wurde der Abgasdruck auf den vorbestimmten Wert (den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils) während der Filterwiederherstellung gehalten.
  • Falls hierbei die Abgastemperatur hoch ist oder die Abgastemperatur während der Filterwiederherstellung ausreichend erhöht wurde, kann der Filter auch dann wiederhergestellt werden, wenn der Abgasdruck den vorbestimmten Wert nicht erreicht. Falls insbesondere nur die Abgastemperatur hoch ist oder die Abgastemperatur während der Filterwiederherstellung ausreichend angestie gen ist, kann der Filter auch dann wiederhergestellt werden, wenn der Abgasdruck niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
  • Bei dem vorstehend beschriebenen Abgasdrucksteuerventil ist jedoch der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils konstant (fest). Auch wenn die Abgastemperatur so hoch ist, dass eine Filterwiederherstellung selbst dann möglich ist, wenn der Abgasdruck niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird der Abgasdruck wahrscheinlich auf den Druckwert (den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils) während der Filterwiederherstellung aufrecht erhalten. Dies kann den Abgasdruck mehr als erforderlich erhöhen und eine übermäßige Kraftstoffmenge zum Wiederherstellen des Filters verbrauchen, was zu einer schlechten Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt. Darüber hinaus besteht außerdem ein Problem eines verschlechterten Fahrverhaltens des Fahrzeugs.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasdrucksteuerventil vorzusehen, das mehr als einen Öffnungsdruck eines Umgehungsventils festlegen (oder ändern) kann, und das die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und das Fahrverhalten verbessern kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich, oder sie können durch praktische Umsetzung der Erfindung erlernt werden. Die Merkmale und Vorteile der Erfindung können durch die Mittel und Kombinationen verwirklicht und erreicht werden, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angegeben sind.
  • Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist ein Abgasdrucksteuerventil vorgesehen, das in einen Abgaskanal einer Brennkraftma schine zum Steuern eines Drucks eines Abgases zu platzieren ist, das von der Kraftmaschine ausgelassen wird, wobei das Abgasdrucksteuerventil folgendes aufweist: ein Gehäuse, das mit einem Hauptkanal und einem Umgehungskanal ausgebildet ist; ein Hauptventil, das zum Öffnen und Schließen des Hauptkanals eingerichtet ist; ein Umgehungsventil, das zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals eingerichtet ist; und eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils; wobei die Öffnung-/schließantriebsvorrichtung folgendes aufweist: eine Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils; und eine Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung zum Ändern eines Ventilöffnungsdrucks des Umgehungsventils.
  • Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und sie dienen zusammen mit der Beschreibung zum Erläutern der Merkmale und Vorteile der Erfindung.
  • Zu den Zeichnungen:
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Konfiguration eines Abgassystems einer Dieselkraftmaschine, an der ein Abgasdrucksteuerventil eines ersten Ausführungsbeispiels angebracht ist;
  • 2 zeigt eine Schnittansicht einer schematischen Konfiguration des Abgasdrucksteuerventils;
  • 3 zeigt eine Schnittansicht des Abgasdrucksteuerventils entlang einer Linie III-III in der 2;
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Positionsbeziehung zwischen einem Lager für eine Drosselwelle, einem Auslassanschluß und einem Einlassanschluß in einer Umfangsrichtung;
  • 5 zeigt eine schematische Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Drosselventils;
  • 6 zeigt eine schematische Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils;
  • 7 zeigt eine graphische Darstellung einer Druckänderung in einer DPF-Vorrichtung während einer Filterwiederherstellung;
  • 8 zeigt eine graphische Darstellung einer Druckänderung in der DPF-Vorrichtung während einer Filterwiederherstellung;
  • 9 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels;
  • 10 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels;
  • 11 zeigt eine schematischen Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung eines vierten Ausführungsbeispiels;
  • 12 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung eines fünften Ausführungsbeispiels; und
  • 13 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung eines sechsten Ausführungsbeispiels.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Abgasdrucksteuerventils, das die vorliegende Erfindung ausführt, wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel stellt anhand eines Beispiels einen Fall dar, bei dem das Abgasdrucksteuerventil der Erfindung auf ein DPF-System einer Dieselkraftmaschine angewendet wird.
  • <Erstes Ausführungsbeispiel>
  • Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel durch Beschreiben eines Abgassystems einer Dieselkraftmaschine beschrieben, an der das Abgasdrucksteuerventil von diesem Ausführungsbeispiel angebracht ist, wobei auf die 1 Bezug genommen wird. Die 1 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht des Abgassystems der Dieselkraftmaschine, an der das Abgasdrucksteuerventil des ersten Ausführungsbeispiels angebracht ist.
  • Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat das Abgassystem der Dieselkraftmaschine eine DPF-Vorrichtung 3 und ein Abgasdrucksteuerventil 10. Die DPF-Vorrichtung 3 ist stromaufwärts von dem Abgasdrucksteuerventil 10 platziert, dass heißt zwischen der Dieselkraftmaschine 1 und dem Abgasdrucksteuerventil 10. Ein stro mabwärtiges Ende des Abgasdrucksteuerventils 10 ist an einen Krümmer über ein Abgasrohr 6 gekoppelt.
  • Diese DPF-Vorrichtung 3 hat einen Filter (bestehend aus einer Keramik) zum Einfangen von PM, die in dem Abgas enthalten sind. Ein stromaufwärtiges Ende der DPF-Vorrichtung 3 ist an die Dieselkraftmaschine 1 über ein Abgasrohr 2 gekoppelt. An diesem Abgasrohr 2 ist ein Drucksensor 2a und ein Abgastemperatursensor 2b angebracht. Dieser Drucksensor 2a soll den Druck Pu des in dem Abgasrohr 2 strömenden Abgases erfassen. Der Abgastemperatursensor 2b soll die Temperatur T des in dem Abgasrohr strömenden Abgases erfassen, dass heißt die Temperatur des Abgases (des eintretenden Gases), das zu der DPF-Vorrichtung 3 zuzuführen ist. Andererseits ist ein stromabwärtiges Ende der DPF-Vorrichtung 3 an das Abgasdrucksteuerventil 10 über ein Abgasrohr 5 gekoppelt, an dem ein Drucksensor 5a angebracht ist. Dieser Drucksensor 5a soll den Druck Pd des in dem Abgasrohr 5 strömenden Abgases erfassen. Abgasdrucksignale, die durch die Drucksensoren 2a und 5a erfaßt werden, und ein Abgastemperatursignal, das durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßt wird, werden in eine ECU (elektronische Steuereinheit) 4 eingegeben, die später beschrieben wird.
  • Die Dieselkraftmaschine 1 und das Abgasdrucksteuerventil 10 werden durch die Ecu 4 gesteuert. Diese ECU 4 hat, wie dies allgemein bekannt ist, eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU), einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Festwertspeicher (ROM), etc. Der ROM speichert ein Programm zum Steuern der Dieselkraftmaschine 1, ein Programm zum Steuern des Abgasdrucksteuerventils 10 während der Filterwiederherstellung in der DPF-Vorrichtung 3, sowie andere Programme.
  • Diese ECU 4 ist zum Steuern einer Einlassluftmenge und einer Kraftstoffmenge konfiguriert, die zu der Dieselkraftmaschine 1 gemäß einem Betriebszustand der Kraftmaschine 1 zuzuführen sind. Darüber hinaus ist die ECU 4 dazu eingerichtet, den Filter der DPF-Vorrichtung 3 durch Schließen des Drosselventils 30 des Abgasdrucksteuerventils 10 wiederherzustellen, was später beschrieben wird, wenn eine Druckdifferenz zwischen den durch die Drucksensoren 2a und 5a erfaßten Drücken (nämlich ein Druckverlust der DPF-Vorrichtung 3) einen vorbestimmten Wert überschreitet. Wenn darüber hinaus die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur einen vorbestimmten Wert vor oder während der Wiederherstellung des Filters der DPF-Vorrichtung 3 überschreitet, ändert (verringert) die ECU 4 einen Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 des Abgasdrucksteuerventils 10, was später beschrieben wird. In dieser Beschreibung stellt der "Ventilöffnungsdruck" den Druck dar, der zum Öffnen eines Ventils erforderlich ist. Somit ist die Ventilschließkraft umso größer, je höher der Ventilöffnungsdruck ist.
  • Nun wird das Abgasdrucksteuerventil 10 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben. Die 2 zeigt eine Schnittansicht einer schematischen Konfiguration des Abgasdrucksteuerventils. Die 3 zeigt eine Schnittansicht desselben entlang einer Linie III-III in der 2. Die 4 zeigt eine schematische Ansicht einer Positionsbeziehung zwischen einem Lager für eine Drosselwelle, einem Auslassanschluß und einem Einlassanschluß in einer Umfangsrichtung.
  • Das Abgasdrucksteuerventil 10 ist eine Vorrichtung zum Steuern des Drucks der Abgases, das aus der Dieselkraftmaschine 1 auszulassen ist. Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat das Abgasdrucksteuerventil 10 ein Gehäuse 11, das Drosselventil (ein Hauptventil) 30 zum Öffnen/schließen eines Hauptkanals 12 und ein Umgehungsventil 26 zum Öffnen/schließen eines Umgehungskanals 28.
  • Das Gehäuse 11 ist mit dem Hauptkanal 12 und dem Umgehungskanal 28 ausgebildet, der angrenzend an den Hauptkanal 12 angeordnet ist. Ein stromaufwärtiges Ende 14 des Hauptkanals 12 ist mit dem Abgasrohr 5 verbunden. Ein Einlassanschluß 16 und ein Auslassanschluß 46 sind so ausgebildet, dass sie in eine Innenwand des Hauptkanals 12 münden. Der Einlassanschluß 16 befindet sich näher an dem stromaufwärtigen Ende 14, und der Auslassanschluß 46 befindet sich näher an einem stromabwärtigen Ende 66. Das Drosselventil 30 ist zwischen diesem Einlassanschluß 16 und diesem Auslassanschluß 46 platziert. Dieses Drosselventil 30 ist zum Öffnen und Schließen des Hauptkanals 12 zwischen dem Einlassanschluß 16 und dem Auslassanschluß 46 konfiguriert.
  • Eine Drosselwelle 32 des Drosselventils 30 ist so platziert, dass sie durch die Mitte (ein Punkt O) des Hauptkanals 12 hindurch tritt, wie dies in der 4 gezeigt ist, und ihre beiden Enden sind durch die Wand (Punkte A und B des Gehäuses 11) des Hauptkanals 12 entsprechend gestützt. Das Drosselventil 30 ist ein Klappenventil, wie dies in der 2 gezeigt ist, und es hat die Drosselwelle 32 und ein Ventilelement 34, das an der Drosselwelle 32 angebracht ist. Dieses Drosselventil 30 ist so konfiguriert, dass es durch Drehen der Drosselwelle 32 zwischen einem Zustand, in dem das Ventilelement 34 den Hauptkanal 12 schließt, und einem Zustand wechselt, in dem das Ventilelement 34 den Hauptkanal 12 öffnet. In dem Zustand zum Schließen des Hauptkanals 12 wird das Ventilelement 34 hinsichtlich einer axialen Linie (einer Mittelachse) des Hauptkanals 12 schräg gehalten (siehe 3). Darüber hinaus wird zwischen der Umfangskan te des Ventilelements 34 und der Innenwandfläche des Hauptkanals 12 ein Zwischenraum erzeugt. Dieser Zwischenraum wird ausreichen groß vorgesehen, um einen Betrieb der Dieselkraftmaschine 1 auch dann zu ermöglichen, wenn das Drosselventil 30 geschlossen ist. Der Zwischenraum ist entlang des gesamten Umfangs des Ventilelements 34 ausgebildet.
  • Ein Stützende 32a, das ein Ende der Drosselwelle 32 ist, ist durch ein Lager 40 drehbar gestützt, das in einem Loch 42 angebracht ist, welches in dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Dieses Loch 42 befindet sich zwischen dem Einlassanschluß 16 und dem Auslassanschluß 46. Das Loch 42 hat ein Ende (näher an dem Hauptkanal 12), in dem die Drosselwelle 32 eingefügt ist, und das andere Ende, das so ausgebildet ist, dass es in den Umgehungskanal 28 mündet, aber durch eine Kappe 36 geschlossen ist. Die Kappe 36, die die Öffnung des Lochs 42 schließt, dient dazu, ein Eintreten von PM in dem Abgas in das Loch 42 zu verhindern.
  • Das andere Ende der Drosselwelle 32 ist durch ein Lager 54 drehbar gestützt, das in einem Loch 52 angebracht ist, welches in dem Gehäuse 11 ausgebildet ist. Das Loch 52 hat ein Ende (näher an dem Hauptkanal 12), durch das die Drosselwelle 32 eingefügt ist. Dichtringe 50 sind an der Drosselwelle 32 in dem Loch 52 angebracht, um ein Austreten des Abgases aus dem Hauptkanal 12 zu verhindern. Das Loch 52 hat außerdem das andere Ende, das so ausgebildet ist, dass es zur Außenseite mündet, durch das ein Antriebsende 32b der Drosselwelle 32 heraus ragt. Das Antriebsende 32b der Drosselwelle 32 ist an eine Stange 60 eines Aktuators 64 über ein Verbindungselement 62 gekoppelt. Wenn die Stange 60 bewegt wird, wird die Drosselwelle 32 gedreht.
  • Die Position des Einlassanschlusses 16 in der Umfangsrichtung ist mit der Position des Lagers ausgerichtet, das das Ende (32a) der Drosselwelle 32 in der Umfangsrichtung stützt (der Punkt A oder B in der 4). Wie bei dem Einlassanschluß 16 ist die Position des Auslassanschlusses 46 in der Umfangsrichtung ebenfalls mit der Position des Lagers ausgerichtet, das das Ende (32a) der Drosselwelle 32 in der Umfangsrichtung stützt. Somit erstrecken sich der Hauptkanal 12 und der Umgehungskanal 28 nahezu parallel zueinander.
  • Der Einlassanschluß 16 ist mit einem runden Bereich ausgebildet, damit er durch das Umgehungsventil 26 in einfacher Weise hermetisch geschlossen werden kann (siehe 2). Andererseits ist der Auslassanschluß 46 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, um einen großen Kanalquerschnittsflächeninhalt zu gewährleisten, wodurch das Abgas in einfacher Weise in den Hauptkanal 12 durch den Auslassanschluß 46 strömen kann. Wie dies in der 2 gezeigt ist, hat eine Wandfläche 48 stromabwärts von dem Auslassanschluß 46 eine gekrümmte (abgerundete) Fläche, die kontinuierlich mit dem Hauptkanal 12 ist. Dies erleichtert es, dass das aus dem Umgehungskanal 28 herausströmende Abgas in den Hauptkanal 12 strömt, damit es zu dem stromabwärtigen Ende 66 strömt.
  • Der Umgehungskanal 28 hat ein stromaufwärtiges Ende, das mit dem Hauptkanal 12 durch den Einlassanschluß 16 in Verbindung ist, und ein stromabwärtiges Ende, das mit dem Hauptkanal 12 durch den Auslassanschluß 46 in Verbindung ist. In diesem Umgehungskanal 28 ist das Umgehungsventil 26 platziert, um eine Öffnung des Einlassanschlusses 16 zu öffnen und zu schließen, der mit dem Umgehungskanal 28 in Verbindung ist. Dieses Umgehungsventil 26 ist an einer Position hinter der Innenwandfläche des Hauptkanals 12 platziert. Das Umgehungsventil 26 ist ein Klappenventil mit einem Ventilelement 24 und einer Schraube 22, mit der das Ventilelement 24 an einem Arm 20 angebracht ist.
  • Als nächstes wird die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Drosselventils 30 unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. Die 5 zeigt eine schematische Konfiguration der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Drosselventils 30. Wie dies in der 5 gezeigt ist, hat die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 41 zum Öffnen und Schließen des Drosselventils 30 einen Aktuator 64, ein Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 und eine Vakuumpumpe 43.
  • Der Aktuator 64 ist ein Membranaktuator mit einem Zylinder 67 und einer Stange 60. Die Stange 60 hat eine Trennwand, die an ihrem körpernahen Ende vorgesehen ist, und einen Stangeabschnitt 60b, der an der Trennwand 60a vertikal vorgesehen ist.
  • Die Trennwand 60a ist in dem Zylinder 67 bewegbar untergebracht, und dadurch wird eine Druckkammer 68 in dem Zylinder 67 definiert. Die Druckkammer 68 ist mit einem neutralen Anschluß 47c des Drei-Wege-Elektromagnetventils 47 durch ein Rohr 55 in Verbindung. Von den beiden verbleibenden Anschlüssen des Drei-Wege-Elektromagnetventils 47 ist ein Anschluß 47a mit der Vakuumpumpe 43 verbunden, und ein Anschluß 47d ist mit der Atmosphäre verbunden. In der Druckkammer 68 ist eine Feder 69 in einem komprimierten Zustand eingesetzt. Diese Feder 69 drückt die Trennwand 60a in einer entgegengesetzten Richtung zu der Druckkammer 68.
  • Ein distales Ende der Stange 60 ist an dem drehbaren Verbindungselement 62 angebracht. Wenn die Stange 60 nach vorn oder nach hinten (seitlich gemäß der 5) bewegt wird, wird die Drosselwelle 32 entsprechend gedreht, wodurch das Drosselventil 30 zwischen einem Zustand zum Öffnen des Hauptkanals 12 und einem Zustand zum Schließen des Hauptkanals 12 wechselt. Wenn anders gesagt der Druck in der Druckkammer 68 des Aktuators 64 einen vorbestimmten Druck überschreitet, wird das Drosselventil 30 zum Öffnen des Hauptkanals 12 veranlasst. Wenn der Druck in der Druckkammer 68 des Aktuators 64 auf den vorbestimmten Druck oder weniger verringert wird, wird das Drosselventil 30 zum Schließen des Hauptkanals 12 veranlasst.
  • Das Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 ist mit der ECU 4 verbunden und wird auf der Grundlage eines Befehls von der ECU 4 gesteuert. Wenn der Anschluß 47b geschlossen ist und der neutrale Anschluß 47c sowie der Anschluß 47a miteinander in Verbindung gelangen können und dann die Unterdruckpumpe 43 aktiviert wird, wird die Luft in der Druckkammer 68 des Aktuators 64 ausgelassen. Somit wird das Drosselventil 30 in den Schließzustand versetzt. Wenn andererseits der Anschluß 47a geschlossen ist und der neutrale Anschluß 47c sowie der Anschluß 47b miteinander in Verbindung gelangen können, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 68 des Aktuators 64 eingeführt. Das Drosselventil 30 wird in den Öffnungszustand versetzt.
  • Eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben. Die 6 zeigt eine schematische Konfiguration der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26. Wie dies in der 6 gezeigt ist, hat die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70 einen Überdruckaktuator 71, einen Unterdruckaktuator 72 und einen Kopplungsmechanismus (73, 20) zum Übertragen der Bewegungen der Aktuatoren 71 und 72 zum Umgehungsventil 26.
  • Der Überdruckaktuator 71 ist ein Membranaktuator, der ein Beispiel einer "Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung" der Erfindung ist. Dieser Überdruckaktuator 71 hat einen Zylinder 80 und eine Stange 81. Die Stange 81 hat eine Trennwand 81a an ihrem körpernahen Ende und einen Stangenabschnitt 81b, der an der Trennwand 81a vertikal vorgesehen ist.
  • Die Trennwand 81a ist in dem Zylinder 80 bewegbar untergebracht, und dadurch wird der Zylinder 80 in eine Druckkammer 82 und eine Federkammer 83 geteilt. Die Druckkammer 82 ist mit dem Abgasrohr 5 durch ein Abgasdruckeinführungsrohr 23 in Verbindung, so dass das in dem Rohr 5 strömende Abgas in die Druckkammer 82 eingeführt wird. In der Federkammer 83 ist eine Feder 84 in einem komprimierten Zustand eingesetzt. Diese Feder 84 drückt die Trennwand 81a zu der Druckkammer 82.
  • Ein distales Ende des Stangenabschnitts 81b ist mit einem drehbaren körpernahen Ende der Kopplung 73 verbunden. Ein distales Ende der Kopplung 73 ist an einem Ende des Arms 20 befestigt. Das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil 26 angebracht. Während der Druck des in die Druckkammer 82 eingeführten Abgases gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Ventilöffnungsdruck (bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Werte eingestellt), ist die resultierende Druckkraft der Feder 84 und einer Feder 94, die später beschrieben wird und auf die Trennwand 81a wirkt, oder nur die Druckkraft der Feder 84, die auf die Trennwand 81a wirkt, größer als der Druck des Abgases in der Druckkammer 82, der auf die Trennwand 81a wirkt. Dabei ist die Stange 81 in einer Anfangsposition, an der das Umgehungsventil 26 den Umgehungskanal 28 schließt. Wenn der Druck des in die Druckkammer 82 eingeführten Abgases den vorbestimmten Ventilöff nungsdruck überschreitet, wird die Stange 81 andererseits nach vorn (nach unten gemäß der 6) gegen die Druckkraft der Feder 84 und der Feder 94 oder nur gegen die Druckkraft der Feder 84 bewegt. Dementsprechend wird der Arm 20 um die Welle 18 gedreht, und das an dem distalen Ende des Arms 20 angebrachte Umgehungsventil 26 wird zum Öffnen des Umgehungskanals 28 bewegt.
  • Der Unterdruckaktuator 71 ist ein Membranaktuator, der ein Beispiel einer "Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung" der Erfindung ist. Dieser Unterdruckaktuator 72 hat einen Zylinder 90 und eine Stange 91. Die Stange 91 hat eine Trennwand (ein bewegbares Element) 91a, die an einem körpernahen Ende vorgesehen ist, und einen Stangenabschnitt 91b, der an der Trennwand 91a vertikal vorgesehen ist. Die Trennwand 91a ist in dem Zylinder 90 bewegbar untergebracht, und dadurch wird der Zylinder 90 in zwei Abteilungen geteilt. Eine der Abteilungen, die durch die Trennwand 91a geteilt sind, ist eine Druckkammer 92, die sich gegenüber dem Stangenabschnitt 91b befindet. Die Druckkammer 92 ist mit einem neutralen Anschluß 96c eines Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 durch ein Rohr 95 in Verbindung. Von den beiden verbleibenden Anschlüssen des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 ist ein Anschluß 96a mit einer Vakuumpumpe 97 verbunden, und ein Anschluß 96b ist mit der Atmosphäre verbunden. In der Druckkammer 92 ist eine Feder 94 in einem komprimierten Zustand eingesetzt. Diese Feder 94 drückt die Trennwand 91a in einer Richtung (nach oben gemäß der 6) von der Druckkammer 92 weg.
  • Dieser Unterdruckaktuator 72 ist gegenüber dem Überdruckaktuator 71 platziert, dass heißt er ist so platziert, dass er dem Überdruckaktuator 71 zugewandt ist. Genauer gesagt, ist der Stangenabschnitt 91b koaxial mit dem Stangenabschnitt 81b platziert, so dass ein distales Ende des Stangenabschnitts 91b mit einem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81b in Kontakt ist.
  • Das Drei-Wege-Elektromagnetventil 96 ist mit der ECU 4 verbunden und wird auf der Grundlage eines Befehls von der ECU 4 gesteuert. Wenn der Anschluß 96b geschlossen ist und der neutrale Anschluß 96c und der Anschluß 96a miteinander in Verbindung sein können und dann die Unterdruckpumpe 97 aktiviert wird, wird die Luft in der Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 ausgelassen. Dies bewirkt, dass sich die Stange 91 nach hinten (nach unten gemäß der 6) in den Zylinder 90 bewegt, wodurch das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81b getrennt wird. Wenn der Anschluß 96a geschlossen ist und der neutrale Anschluß 96c und der Anschluß 96b miteinander in Verbindung sein können, wird andererseits die Atmosphärenluft in die Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 eingeführt. Dies bewirkt, dass sich die Stange 91 nach vorn (nach oben gemäß der 6) bewegt, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81b in Kontakt zu bringen.
  • Während das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81b in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 auf die Trennwand 81a durch die Stangenabschnitte 91b und 81b. Dementsprechend wirken die Druckkräfte (die resultierenden Druckkräfte) der Federn 84 und 94 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71. Anders gesagt dient die Druckkraft der Feder 94 zum Verstärken oder Erhöhen der Druckkraft der Feder 84 gegen die Trennwand 81a, um dadurch den Ventilöffnungsdruck des Umgehungs ventils 26 zu erhöhen. Während das distale Ende des Stangenabschnitt 91b mit dem distalen Ende des Stangenabschnitts 81b außer Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 andererseits nicht auf die Trennwand 81a. Somit wirkt nur die Druckkraft der Feder 84 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71.
  • Die Öffnung-/schließantriebsvorrichtung 70 ist gemäß der vorstehenden Beschreibung zum Schalten des Unterdruckaktuators 72 zwischen einem inaktiven Zustand und einem aktiven Zustand eingerichtet, um die Druckkraft zu ändern, die auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 wirkt, nämlich den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (zwei Stufen (75 kPa und 150 kPa) bei diesem Ausführungsbeispiel). Dementsprechend wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf einen hohen Ventilöffnungsdruck (nachfolgend "hohen Druck") P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) während des inaktiven Zustands (des Anfangszustands) des Aktuators 72 und auf einen niedrigen Öffnungsdruck (nachfolgend "niedrigen Druck") P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) während des aktiven Zustands des Aktuators 72 eingestellt.
  • Die Öffnung-/schließantriebsvorrichtung 70 kann den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 in mehreren Stufen (zwei Stufen bei diesem Ausführungsbeispiel) durch den Unterdruckaktuator 72 in einfacher Weise und kostengünstig mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration ändern. Der Überdruckaktuator 71 und der Unterdruckaktuator 72, die die Öffnung-/schließantriebsvorrichtung 70 bilden, haben eine einfache Struktur und somit eine verbesserte Zuverlässigkeit. Die Öffnung-/schließantriebsvorrichtung 70 kann außerdem für eine hohe Zuverlässigkeit sorgen.
  • Der Betrieb des DPF-Systems der Dieselkraftmaschine mit den vorstehend beschriebenen Konfigurationen wird nachfolgend beschrieben.
  • Das aus der Dieselkraftmaschine 1 ausgelassene Abgas kann in die DPF-Vorrichtung 3 durch das Abgasrohr 2 strömen. Die DPF-Vorrichtung 3 fängt PM ein, die in dem zu reinigenden Abgas enthalten sind. Das durch die DPF-Vorrichtung 3 gereinigte Abgas kann durch das Abgasrohr 5, das Abgasdrucksteuerventil 10 und das Abgasrohr 6 hindurch treten, und das Abgas wird dann zur Atmosphäre durch den Krümmer ausgelassen.
  • Wenn die PM in der DPF-Vorrichtung 3 eingefangen und angesammelt werden, erhöht sich der Druckverlust der DPF-Vorrichtung 3. Wenn der Druckverlust einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird das Drosselventil 30 des Abgasdrucksteuerventils 10 durch die ECU 4 geschlossen. Genauer gesagt, gibt die ECU 4 ein Antriebssignal zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 ab, um den Anschluß 47b zu schließen und um eine Verbindung zwischen dem neutralen Anschluß 47c und dem Anschluß 47a zu ermöglichen. Dann wird die Vakuumpumpe 43 aktiviert. Die Luft in der Druckkammer 68 des Aktuators 64 wird ausgelassen, wodurch das Drosselventil 30 den Hauptkanal 12 schließt.
  • Wenn das Drosselventil 30 den Hauptkanal 12 gemäß der vorstehenden Beschreibung schließt, erhöht sich der Abgasdruck in der Dieselkraftmaschine 1. Dementsprechend erhöht sich außerdem der Druck. des Abgases, das in die Druckkammer 82 des Überdruckaktuators 71 eingeführt wird, der das Umgehungsventil 26 antreibt. Wenn der Druck des Abgases in der Druckkammer 82 den vorbestimmten Wert (den Ventilöffnungsdruck) überschreitet, wird die Stange 81 nach vorn (nach unten gemäß der 6) gegen die Druck kraft der Feder 84 bewegt. Somit öffnet das Umgehungsventil 26 den Umgehungskanal 28. Der Ventilöffnungsgrad des Umgehungsventils 26 hängt von dem Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 ab. Je höher der Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 ist, umso größer ist der Ventilöffnungsgrad. Im Gegensatz dazu ist der Ventilöffnungsgrad umso kleiner, je kleiner der Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 ist. Wenn der Druck des Abgases in der Druckkammer 82 auf den vorbestimmten Wert (den Ventilöffnungsdruck) oder weniger verringert wird, wird die Stange 81 nach hinten (nach oben gemäß der 6) in den Zylinder 80 durch die Druckkraft der Feder 84 bewegt, wodurch das Umgehungsventil 26 den Umgehungskanal 28 schließt. Dann wird der Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 entsprechend erhöht. Durch einen derartigen Betrieb des Umgehungsventils 26 wird der Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 annähernd konstant aufrecht erhalten, während das Drosselventil 30 den Hauptkanal 12 schließt.
  • Das Umgehungsventil 26 befindet sich an einer Position hinter der Innenwandfläche des Hauptkanals 12. Dementsprechend wird der Abgasdruck in dem Hauptkanal 12 nicht direkt auf das Umgehungsventil 26 wirken. Das Umgehungsventil 26 wird geöffnet und geschlossen, wenn eine lineare Bewegung des Aktuators 71 zu dem Arm 20 über den Kopplungsmechanismus übertragen wird. Folglich kann das Umgehungsventil 26 auch dann ein stabiles Verhalten zeigen, wenn das in dem Abgasrohr 5 strömende Abgas Pulsationen verursacht, und dadurch kann ein Rattern des Umgehungsventils 26 verhindert werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Steuerbarkeit des Abgasdrucks.
  • Während das Drosselventil 30 den Hauptkanal 12 schließt, wenn der Abgasdruck in der Dieselkraftmaschine 1 ansteigt und der Druck des Abgases in dem Abgasrohr 5 annähernd konstant aufrecht erhalten wird, wird die Kraftmaschinenleistung verringert. Um eine derartige Verringerung der Kraftmaschinenleistung zu verhindern, wird eine Kraftstoffmenge vermehrt, die der Kraftmaschine 1 zuzuführen ist. Wenn das Drosselventil 30 zum Erhöhen des Abgasdrucks in der Kraftmaschine 1 geschlossen wird, wird kurz gesagt die Kraftstoffmenge vermehrt, die der Kraftmaschine 1 zuzuführen ist. Infolge dessen wird das Gas, das nicht verbrannte Komponenten enthält, zu der DPF-Vorrichtung 3 und somit zu dem Oxidationskatalysator stromaufwärts von dem Filter zugeführt. Die dem Oxidationskatalysator zugeführten nicht verbrannten Komponenten erhöhen die Gastemperatur in dem Katalysator durch eine Oxidationsreaktion. Dadurch werden die PM verbrannt, die durch den Filter eingefangen werden. Der Filter der DPF-Vorrichtung 3 wird somit wiederhergestellt.
  • Nach der Beendigung der Wiederherstellung des Filters der DPF-Vorrichtung 3 öffnet die ECU 4 das Drosselventil 30 des Abgasdrucksteuerventils 10 und kehrt zu einem normalen Betriebszustand zurück. Insbesondere gibt die ECU 4 ein Antriebssignal zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 ab, um den Anschluß 47a zu schließen und eine Verbindung zwischen dem neutralen Anschluß 47c und dem Anschluß 47b zu ermöglichen. Folglich wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 68 des Aktuators 64 durch das Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 eingeführt, wodurch das Drosselventil 30 bewegt wird, um den Hauptkanal 12 zu öffnen. Das Wiederherstellen des Filters der DPF-Vorrichtung 3 wird jedesmal dann durchgeführt, wenn der Druckverlust der DPF-Vorrichtung 3 den vorbestimmten Wert überschreitet.
  • Hierbei ist bei dem herkömmlichen Abgasdrucksteuerventil der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils fest (konstant). Auch wenn die Temperatur des Abgases so ausreichend hoch ist, dass die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, obwohl der Druck des Abgases niedriger ist als der vorbestimmte Wert, würde der Druck des Abgases auf den vorbestimmten Wert (den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils) während der Wiederherstellung des Filters der DPF-Vorrichtung gehalten werden. Dies führt zu einem Zustand, bei dem der Druck des Abgases mehr als erforderlich erhöht wird, was das Fahrverhalten verschlechtert und eine übermäßige Kraftstoffmenge zur Filterwiederherstellung verbraucht, was zu einer schlechten Kraftstoffwirtschaftlichkeit führt.
  • Andererseits ist das Abgasdrucksteuerventil 10 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels mit dem Überdruckaktuator 71 und dem Unterdruckaktuator 72 bei der Öffnung-/schließantriebsvorrichtung 70 versehen und zum Schalten des Unterdruckaktuators 72 zwischen dem aktiven Zustand und dem inaktiven Zustand eingerichtet, um dadurch die auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 wirkende Druckkraft zu ändern, dass heißt den Ventilöffnungsdruck (in zwei Stufen (75 kPa und 150 kPA) bei diesem Ausführungsbeispiel) des Umgehungsventils 26. Dieser Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 wird von dem hohen Druck P1 auf den niedrigen Druck 22 geändert, wenn der Abgastemperatursensor 2b eine vorbestimmte Temperatur oder mehr erfaßt. Die vorbestimmte Temperatur, bei der der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 geändert wird, kann auf eine Temperatur (zum Beispiel ungefähr 225°C bis ungefähr 325°C) festgelegt werden, die eine Filterwiederherstellung ermöglicht, falls der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 den niedrigen Ventilöffnungsdruck erreicht, und zwar auch dann, falls dieser nicht den hohen Ventilöffnungsdruck erreicht (gleich dem Ventilöffnungsdruck des herkömmlichen Umgehungsventils).
  • Anders gesagt ist bei der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70 der Unterdruckaktuator 72 anfänglich in einem inaktiven Zustand, in dem die Druckkräfte der Federn 84 und 94 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 wirken. Dementsprechend wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt. Wenn die durch den Abgastemperatursensor erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, aktiviert die ECU 4 den Unterdruckaktuator 72. Genauer gesagt gibt die ECU 4 ein Antriebssignal zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96 ab, um den Anschluß 96b zu schließen und eine Verbindung zwischen dem neutralen Anschluß 96c und dem Anschluß 96a zu ermöglichen. Daraufhin wird die Vakuumpumpe 97 aktiviert. Die Luft in der Druckkammer 92 des Aktuators 72 wird somit ausgelassen, die Stange 91 wird in den Zylinder 90 zurück gezogen, um das distale Ende von der Stange 81 (der Kopplung 73) zu trennen. Nur die Druckkraft der Feder 84 wirkt daher auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71. Der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 wird dementsprechend zu dem niedrigen Druck P2 geändert.
  • Falls die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur während der Filterwiederherstellung der DPF-Vorrichtung 3 überschreitet, wie dies vorstehend beschrieben ist, wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 festgelegt. Der Druck in der DPF-Vorrichtung 3 wird folglich geändert (verringert), und zwar von P1 zu P2 während der Filterwiederherstellung, wie dies in der 7 gezeigt ist. Insbesondere wird der Druck in der DPF-Vorrichtung 3 anders als der herkömmliche Druck nicht auf P1 aufrecht erhalten, der durch eine gestrichelte Linie in der 7 angegeben ist. Das Abgasdrucksteuerventil 10 von diesem Ausführungsbeispiel verursacht daher keinen Zustand, bei dem der Druck des Abgases mehr als erforderlich erhöht wird. Dies ermöglicht es, das Fahrverhalten und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern. Die 7 zeigt eine graphische Darstellung eines Zustands, bei dem der Druck in der DPF-Vorrichtung während der Filterwiederherstellung geändert wird.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur vor oder direkt nach der Filterwiederherstellung der DPF-Vorrichtung 3 überschreitet, wird die Filterwiederherstellung mit dem Druck der DPF-Vorrichtung 3 durchgeführt, der "P2" ist, und zwar nach dem Beginn der Filterwiederherstellung und nicht währenddessen. Der Druck der DPF-Vorrichtung 3 steigt nämlich anders als der herkömmliche Druck nicht an, welcher durch eine gestrichelte Linie in der 8 gezeigt ist. Daher ist es möglich, das Fahrverhalten und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit während der Filterwiederherstellung der DPF-Vorrichtung 3 weiter zu verbessern. Die 8 zeigt eine graphische Darstellung eines Zustands, bei dem der Druck in der DPF-Vorrichtung während der Filterwiederherstellung geändert wird.
  • Das Abgasdrucksteuerventil 10 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels hat den Unterdruckaktuator 72 bei der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70 zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26, wie dies vorstehend im Einzelnen beschrieben ist. Während des inaktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 wird der Stangenabschnitt 91b in einen Kontakt mit dem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81b des Überdruckaktuators 71 gehalten, so dass die Feder 94 eine Ventilschließkraft auf das Umgehungsventil 26 ausübt, um den Ventilöffnungsdruck zu verstärken. Der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 kann daher auf den hohen Druck P1 (gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck) eingestellt werden. Währen des aktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 wird andererseits der Stangenabschnitt 91b von dem distalen Ende (dem Ende der Kopplung 73) des Stangenabschnitts 81d des Überdruckaktuators 71 getrennt, wodurch die Ventilschließkraft von dem Umgehungsventil 26 beseitigt wird. Der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 kann daher auf den niedrigen Druck 22 (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck) eingestellt werden. Auf der vorstehend beschriebenen Weise kann das Abgasdrucksteuerventil 10 den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil 10 kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils folglich reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Temperatur des Abgases so angestiegen ist, dass sie während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch ist. Der Druck des Abgases muss daher nicht mehr als erforderlich erhöht werden, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung muss keine übermäßige Kraftstoffmenge verbrauchen. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases über mehr als das erforderliche Maß hinaus verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand abgesenkt, und damit kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • <Zweites Ausführungsbeispiel>
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen eine identische Konfiguration zu dem ersten Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme einer Konfiguration einer Öffnungs- /schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil des zweiten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 9, wobei sie sich auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung derselben Bezugszeichen konzentriert, die ähnliche oder identische Teile oder Komponenten zu dem ersten Ausführungsbeispiel bezeichnen. Die 9 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Wie dies in der 9 gezeigt ist, hat eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a den Überdruckaktuator 71, den Unterdruckaktuator 72 und einen Kopplungsmechanismus (73a und 20) zum Übertragen von Bewegungen der Aktuatoren 71 und 72 zu dem Umgehungsventil 26.
  • Bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a ist ein distales Ende einer Kopplung 73a an einem Ende des Arms 20 befestigt. Das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil. 26 angebracht. Der Unterdruckaktuator 72 ist an derselben Seite wie der Überdruckaktuator 71 und parallel mit diesem so platziert, dass das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem anderen Ende der Kopplung 73a gegenüber dem distalen Ende in Kontakt gelangen kann, das an dem Arm 20 befestigt ist. Der Überdruckaktuator 71 ist an einem distalen Ende der Stange 81 an der Kopplung 73a zwischen einem Abschnitt, der an dem Arm 20 befestigt ist, und einem Abschnitt drehbar angebracht, der mit dem Stangenabschnitt 91b in Kontakt ist. Die Kopplung 73a ist daher länger als die Kopplung 73 des ersten Ausführungsbeispiels. Somit kann der Unterdruckaktuator 72 verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel kompakt sein.
  • Bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a wird die Luft in der Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 ausgelassen, wenn der Anschluß 96b des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 geschlossen ist und der neutrale Anschluß 96c sowie der Anschluß 96a miteinander in Verbindung gelangen können, und dann wird die Vakuumpumpe 97 aktiviert. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach hinten (nach oben gemäß der 9) in den Zylinder 90 zu bewegen, wodurch das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73a getrennt wird. Wenn andererseits der Anschluß 96a geschlossen ist und der neutrale Anschluß 96c sowie der Anschluß 96b miteinander in Verbindung gelangen können, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 eingeführt. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach vorn (nach unten gemäß der 9) zu bewegen, um dadurch das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in Kontakt mit dem Ende der Kopplung 73a zu bringen.
  • Während das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem Ende der Kopplung 73a in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 auf die Trennwand 81a durch den Stangenabschnitt 91b, die Kopplung 73a und den Stangenabschnitt 81b. Dabei dient die Druckkraft der Feder 94 zum Abschwächen oder Reduzieren der Druckkraft der Feder 84. Wenn andererseits das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73a getrennt wird, wirkt die Druckkraft der Feder 94 nicht auf die Trennwand 81a. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 nur die Druckkraft von der Feder 84 auf. Die Druckkraft der Feder 84 ist so ausgelegt, dass sie größer ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a ist gemäß der vorstehenden Beschreibung so konfiguriert, dass sie den Unterdruckaktuator 72 zwischen einem aktiven Zustand und einem inaktiven Zustand schaltet, um die auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 wirkende Druckkraft zu ändern, dass heißt um den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (in zwei Stufen (150 kPa und 75 kPa) bei diesem Ausführungsbeispiel) zu ändern. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem aktiven Zustand (einem Anfangszustand) ist, und er wird auf den niedrigen Druck P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem inaktiven Zustand ist.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des zweiten Ausführungsbeispiels mit der vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a ist der Unterdruckaktuator 72 anfänglich in dem aktiven Zustand, wenn der Filter der DPF-Vorrichtung 3 wiederherzustellen ist. Die Stange 91 ist daher in einer zurückgezogenen Position in dem Zylinder 90, wobei ihr distales Ende von der Kopplung 73a entfernt ist. Dementsprechend wirkt nur die Druckkraft der Feder 84 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71, und somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, stoppt die ECU 4 die Aktivierung des Unterdruckaktuators 72. Genauer gesagt stoppt die ECU 4 die Abgabe des Antriebssignals zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96, wodurch der Anschluß 96b geöffnet werden kann und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann. Gleichzeitig wird die Vakuumpumpe 97 auch gestoppt. Dann wird die Stange 91 nach vorn (nach unten gemäß der 9) durch die Druckkraft der Feder 94 bewegt, damit sie mit der Kopplung 73a in Kontakt gelangt. Die Druckkraft der Feder 94 wirkt auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71, um die Druckkraft der Feder 84 abzuschwächen. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des zweiten Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend beschrieben ist, wird der Stangenabschnitt 91b in einen Kontakt mit dem Ende der Kopplung 73a während des inaktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70a zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26 gehalten, so dass die Feder 94 eine Ventilöffnungskraft auf das Umgehungsventil 26 ausübt, um dessen Ventilöffnungsdruck zu reduzieren. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck). Während des aktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 wird andererseits der Stangenabschnitt 91b von dem Ende der Kopplung 73a getrennt, um die Ventilöffnungskraft von dem Umgehungsventil 26 zu beseitigen. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt werden (der gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck ist). Das Abgasdrucksteuerventil des zweiten Ausführungsbeispiels kann daher den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil des zweiten Ausführungsbeispiels kann folglich der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Tem peratur des Abgases so angestiegen ist, dass sie während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch ist. Der Druck des Abgases wird daher nicht mehr als erforderlich erhöht, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung verbraucht keine übermäßige Kraftstoffmenge. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases über das Erforderliche hinaus verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand verringert, und daher kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • <Drittes Ausführungsbeispiel>
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen eine identische Konfiguration zu dem ersten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme einer Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil des dritten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 10, wobei sie sich auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung derselben Bezugszeichen für ähnliche oder identische Komponenten zu dem ersten Ausführungsbeispiel konzentriert. Die 10 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels.
  • Wie dies in der 10 gezeigt ist, hat eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b den Überdruckaktuator 71, den Unterdruckaktuator 72 und einen Kopplungsmechanismus (73b und 20) zum Übertragen von Bewegungen der Aktuatoren 71 und 72 zu dem Umgehungsventil 26.
  • Bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b ist das distale Ende des Stangenabschnitts 81b des Überdruckaktuators 71 an einem körpernahen Ende einer Kopplung 73b drehbar angebracht. Der Unterdruckaktuator 72 ist an derselben Seite wie der Überdruckaktuator 71 und parallel zu diesem platziert, so dass das distale Ende des Stangenabschnitts 91d mit einem distalen ende der Kopplung 73b in Kontakt gelangen kann (gegenüber dem körpernahen Ende, das an der Stange 81 angebracht ist). Ein Ende des Arms 20 ist an der Kopplung 73 zwischen dem Überdruckaktuator 71 und dem Unterdruckaktuator 72 befestigt. Das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil 26 angebracht. Dementsprechend ist die Kopplung 73b länger als die Kopplung 73 des ersten Ausführungsbeispiels. Somit kann der Unterdruckaktuator 72 verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel kompakt sein.
  • Bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b wird die Luft in der Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 ausgelassen, wenn der Anschluß 96d des Drei-Wege-Elektromagnetventil 96 geschlossen ist und der der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96a in Verbindung gelangen kann und dann die Vakuumpumpe 97 aktiviert wird. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach hinten (nach oben gemäß der 10) in den Zylinder 90 zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73b zu trennen. Wenn andererseits der Anschluß 96a geschlossen ist und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96d in Verbindung gelangen kann, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 eingeführt. Diese veranlasst die Stange 91, sich nach vorn (nach unten gemäß der 10) zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in einen Kontakt mit dem Ende der Kopplung 73a zu bringen.
  • Während das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem Ende der Kopplung 73b in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 auf die Trennwand 81a durch den Stangenabschnitt 91b, die Kopplung 73b und den Stangenabschnitt 81b. Dabei dient die Druckkraft der Feder 94 zum Verstärken der Druckkraft der Feder 84. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 die resultierende Kraft der Druckkräfte der Federn 84 und 94 auf. Wenn andererseits das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73b getrennt wird, wirkt die Druckkraft der Feder 94 nicht auf die Trennwand 81a. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 nur die Druckkraft von der Feder 84 auf.
  • Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b ist gemäß der vorstehenden Beschreibung so konfiguriert, dass sie den Unterdruckaktuator 72 zwischen einem aktiven Zustand und einem inaktiven Zustand schaltet, um die auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 wirkende Druckkraft zu ändern, um nämlich den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (in zwei Stufen (150 kPa und 75 kPa) in diesem Ausführungsbeispiel) zu ändern. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem inaktiven Zustand (einem Anfangszustand) ist, und er wird auf den niedrigen Druck P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem aktiven Zustand ist.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des dritten Ausführungsbeispiels mit der vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b ist der Unterdruckaktuator 72 anfänglich in dem inaktiven Zustand, wenn der Filter der DPF-Vorrichtung wiederherzustellen ist. Die Stange 91 ist daher in einer vorgerückten Position, wobei ihr distales Ende mit der Kopplung 73b in Kontakt ist. Dementsprechend wirken die Druckkräfte der Federn 84 und 94 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71, und daher wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, aktiviert die ECU 4 den Unterdruckaktuator 72. Genauer gesagt, gibt die ECU 4 das Antriebssignal zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96 ab, wodurch sich der Anschluß 96b schließen kann und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96a in Verbindung gelangt. Gleichzeitig wird auch die Vakuumpumpe 97 aktiviert. Dann wird die Luft in der Druckkammer 92 des Aktuators 72 ausgelassen, wodurch sich die Stange 91 nach hinten (nach oben gemäß der 10) in den Zylinder 90 bewegt, um ihr distales Ende von der Kopplung 73b zu trennen. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 nur die Druckkraft der Feder 84 auf. Der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 kann daher auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des dritten Ausführungsbeispiels ist der Stangenabschnitt 91b mit dem distalen Ende der Kopplung 73b während des inaktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 in Kontakt, so dass die Feder 94 eine Ventilschließkraft auf das Umgehungsventil 26 ausübt, um den Ventilöffnungsdruck zu verstärken. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt werden (der gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck ist). Während des aktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 wird andererseits der Stangenabschnitt 91b von dem distalen Ende der Kopplung 73 getrennt, wodurch die Ventilschließkraft von dem Umgehungsventil 26 beseitigt wird. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck). Das Abgasdrucksteuerventil des dritten Ausführungsbeispiels kann daher den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil des dritten Ausführungsbeispiels kann folglich der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Temperatur des Abgases während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch angestiegen ist. Der Druck des Abgases wird daher nicht mehr als erforderlich erhöht, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung verbraucht keine übermäßige Kraftstoffmenge. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases über mehr als das Erforderliche hinaus verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand verringert, und daher kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • <Viertes Ausführungsbeispiel>
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen eine identische Konfiguration zu dem dritten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme einer Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil des vierten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 11, wobei sie sich auf Unterschiede zu dem dritten Ausführungsbeispiel unter Verwendung derselben Bezugs zeichen für ähnliche oder identische Komponenten zu dem dritten Ausführungsbeispiel konzentriert. Die 11 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels.
  • Wie dies in der 11 gezeigt ist, hat eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c den Überdruckaktuator 71, den Unterdruckaktuator 72 und einen Kopplungsmechanismus (73b und 20) zum Übertragen von Bewegungen der Aktuatoren 71 und 72 zu dem Umgehungsventil 26.
  • Bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c ist das distale Ende des Stangenabschnitts 81b des Überdruckaktuators 71 an einem körpernahen Ende einer Kopplung 73b drehbar angebracht. Der Unterdruckaktuator 72 ist an der gegenüberliegenden Seite des Überdruckaktuators 71 so platziert, dass das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit einem distalen Ende der Kopplung 73b (gegenüber dem körpernahen Ende, das an der Stange 81 angebracht ist) in Kontakt gelangen kann. Ein Ende des Arms 20 ist an der Kopplung 73b zwischen dem Überdruckaktuator 71 und dem Unterdruckaktuator 72 befestigt. Das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil 26 angebracht. Kurz gesagt befindet sich bei der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c der Unterdruckaktuator 72 an einer gegenüberliegenden Seite (einer unteren Seite gemäß der 11) bezüglich der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70b des dritten Ausführungsbeispiels. Die gesamte Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c kann daher kompakt sein, um die Anbringbarkeit im Fahrzeug des Abgasdrucksteuerventils zu verbessern.
  • Wenn bei dieser Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c der Anschluß 96b des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96a in Verbindung gelangen kann und dann die Vakuumpumpe 97 aktiviert wird, wird die Luft in der Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 ausgelassen. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach hinten (nach unten gemäß der 11) in den Zylinder 90 zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73b zu trennen. Wenn andererseits der Anschluß 96a geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72 eingeführt. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach vorn (nach oben gemäß der 11) zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in Kontakt mit dem Ende der Kopplung 73d zu bringen.
  • Während das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit dem Ende der Kopplung 73d in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 auf die Trennwand 81a durch den Stangenabschnitt 91b, die Kopplung 73b und den Stangenabschnitt 81b. Dabei dient die Druckkraft der Feder 94 zum Abschwächen der Druckkraft der Feder 84. Wenn andererseits das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von dem Ende der Kopplung 73b getrennt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 nicht auf die Trennwand 81a. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71 nur die Druckkraft von der Feder 84 auf. Die Druckkraft der Feder 84 ist so ausgelegt, dass sie größer ist als bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c ist gemäß der vorstehenden Beschreibung so konfiguriert, dass sie den Unterdruckaktuator 72 zwischen einem aktiven Zustand und einem inaktiven Zustand schaltet, um die auf die Trennwand 81a des Überdruckak tuators 71 wirkende Druckkraft zu ändern, dass heißt um den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (in zwei Stufen (150 kPa und 75 kPa) bei diesem Ausführungsbeispiel) zu ändern. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem aktiven Zustand (einem Anfangszustand) ist, und er wird auf den niedrigen Druck P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72 in dem inaktiven Zustand ist.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des vierten Ausführungsbeispiels mit der vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c ist der Unterdruckaktuator 72 anfänglich in dem aktiven Zustand, wenn der Filter der DPF-Vorrichtung 3 wieder herzustellen ist. Die Stange 91 wird daher in einer zurückgezogenen Position in dem Zylinder 90 gehalten, während ihr distales Ende von der Kopplung 73b entfernt ist. Dementsprechend wirkt nur die Druckkraft der Feder 84 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71, und somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, stoppt die ECU 4 die Aktivierung des Unterdruckaktuator 71. Genauer gesagt stoppt die ECU 4 das Abgeben des Antriebssignals zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96, wodurch sich der Anschluß 96b öffnen kann und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann. Gleichzeitig wird auch die Vakuumpumpe 97 gestoppt. Dann wird die Stange 91 nach vorn (nach oben gemäß der 11) durch die Druckkraft der Feder 94 bewegt, so dass sie mit der Kopplung 73b in Kontakt gelangt. Die Druckkraft der Fe der 94 wirkt auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71, um die Druckkraft der Feder 84 abzuschwächen. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des vierten Ausführungsbeispiels wird gemäß der vorstehenden Beschreibung der Stangenabschnitt 91b mit dem Ende der Kopplung 73b während des inaktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70c zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26 in Kontakt gehalten, so dass die Feder 94 eine Ventilöffnungskraft auf das Umgehungsventil 26 ausübt, um dessen Ventilöffnungsdruck zu reduzieren. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck). Während des aktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72 wird andererseits der Stangenabschnitt 91b von dem Ende der Kopplung 73b getrennt, um die Ventilöffnungskraft von dem Umgehungsventil 26 zu beseitigen. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck 21 eingestellt werden (der gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck ist). Das Abgasdrucksteuerventil des vierten Ausführungsbeispiels kann daher den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil des vierten Ausführungsbeispiels kann folglich der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Temperatur des Abgases während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch angestiegen ist. Der Druck des Abgases wird daher nicht mehr als erforderlich erhöht, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung verbraucht keine übermäßige Kraftstoffmenge. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases über mehr als das Erforderliche hinaus verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand verringert, und daher kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • <Fünftes Ausführungsbeispiel>
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel wird nachfolgend beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen die identische Konfiguration zu dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme einer Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil des fünften Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 12, wobei sie sich auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung derselben Bezugszeichen für ähnliche oder identische Komponenten zu dem ersten Ausführungsbeispiel konzentriert. Die 12 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels.
  • Wie dies in der 12 gezeigt ist, hat eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70d einen Aktuator 74, der einen Überdruckaktuator 71a und einen Unterdruckaktuator 72b einstückig aufweist, und einen Kopplungsmechanismus (73 und 20) zum Übertragen von Bewegungen des Aktuators 74 (dass heißt des Überdruckaktuators 71a) zu dem Umgehungsventil 26.
  • Der Aktuator 74 hat einen Zylinder 100, die Stange 81 und die Stange 91. Der Zylinder 100 ist in den Zylinder 80 und den Zy linder 90 durch eine Trennwand 101 geteilt. Die Stange 81 hat die Trennwand 81a, die an ihrem körpernahen Ende vorgesehen ist, und den Stangenabschnitt 81b, der an der Trennwand 81a vertikal vorgesehen ist. Die Stange 81 dient als ein Leistungsantriebselement des Überdruckaktuators 71a. Die Stange 91 hat die Trennwand 91a, die an ihrem körpernahen Ende vorgesehen ist, und den Stangenabschnitt 91b, der an der Trennwand 91a vertikal vorgesehen ist.
  • Die Trennwand 81a ist in dem Zylinder 80 bewegbar untergebracht, und dadurch ist der Zylinder 80 in die Druckkammer 82 und die Federkammer 83 geteilt. Die Druckkammer 82 ist mit dem Abgasrohr 5 durch das Abgasdruckeinführungsrohr 23 in Verbindung, so dass das in dem Rohr 5 strömende Abgas in die Druckkammer 82 eingeführt wird. Darüber hinaus ist ein elastisches Element 102, wie zum Beispiel ein O-Ring, an einer Innenumfangsfläche der Trennwand 101 befestigt, um die Druckkammer 82 auch dann hermetisch zu schließen, wenn die Stange 91 verschoben wird. Die Feder 84 ist in einem komprimierten Zustand in der Federkammer 83 eingesetzt. Diese Feder 84 drückt die Trennwand 81a zu der Druckkammer 82.
  • Die Trennwand 91a ist in dem Zylinder 90 bewegbar untergebracht, und dadurch ist der Zylinder 90 in die Druckkammer 92 und eine Luftkammer 93 geteilt. Die Druckkammer 92 ist mit dem neutralen Anschluß 96c durch ein Rohr 95 verbunden. Von den beiden verbleibenden Anschlüssen des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 ist der Anschluß 96a mit der Vakuumpumpe 97 verbunden, und der andere Anschluß 96d ist mit der Atmosphäre verbunden. Die Feder 94 ist in einem komprimierten Zustand in der Druckkammer 92 eingesetzt. Diese Feder 94 drückt die Trennwand 91a zu der Luftkammer 93.
  • Der Stangenabschnitt 91d ist so platziert, dass er sich durch die Trennwand 101 erstreckt, so dass das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in der Druckkammer 82 des Überdruckaktuators 71a positioniert ist. Die Trennwand 101 ist mit einem Dichtring (dem elastischen Element 102) an einem Abschnitt versehen, der mit dem Stangenabschnitt 91b in Kontakt ist, um das Austreten von Gas aus der Druckkammer 82 zu verhindern. Hierbei wird die Trennwand 91a durch die Feder 94 zu der Luftkammer 93 gedrückt, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in einen Kontakt mit der Trennwand 81a in der Druckkammer 82 zu bringen. Bei dem vorstehend beschriebenen Aktuator 74 sind der Überdruckaktuator 71a und der Unterdruckaktuator 72a in Reihe angeordnet. Bei diesem Aktuator 74 ist das distale Ende des Stangenabschnitts 81b an dem körpernahen Ende der Kopplung 73 drehbar befestigt. Ein Ende des Arms 20 ist an dem distalen Ende der Kopplung 73 befestigt, und das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil 26 angebracht.
  • Bei der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70d mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Luft in der Druckkammer 92 des Unterdruckaktuators 72a ausgelassen, wenn der Anschluß 96d des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96a in Verbindung gelangen kann und dann die Vakuumpumpe 97 aktiviert wird. Dies veranlasst die Stange 91, sich nach hinten (nach oben gemäß der 12) in den Zylinder 90 zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von der Trennwand 81a zu trennen. Wenn andererseits der Anschluß 96a geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammern 92 des Unterdruckaktuators 72a eingeführt. Diese veranlasst die Stange 91, sich nach vorn (nach unten gemäß der 12) zu bewegen, um das distale Ende des Stangenabschnitts 91b in einen Kontakt mit der Trennwand 81a zu bringen.
  • Während das distale Ende des Stangenabschnitts 91b mit der Trennwand 81a in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94 auf die Trennwand 81a durch die Stange 91. Dabei dient die Druckkraft der Feder 94 zum Abschwächen der Druckkraft der Feder 84. Wenn andererseits das distale Ende des Stangenabschnitts 91b von der Trennwand 81a getrennt wird, wirkt die Druckkraft der Feder 94 nicht auf die Trennwand 81a. Dementsprechend nimmt die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a nur die Druckkraft von der Feder 84 auf. Die Druckkraft der Feder 84 ist so ausgelegt, dass sie größer ist als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70d gemäß der vorstehenden Beschreibung ist so konfiguriert, dass sie den Unterdruckaktuator 72a zwischen einem aktiven Zustand und einem inaktiven Zustand schaltet, um die auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a wirkende Druckkraft zu ändern, dass heißt um den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (in zwei Stufen (150 kPa und 75 kPa) bei diesem Ausführungsbeispiel) zu ändern. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72a in dem aktiven Zustand (einem Anfangszustand) ist, und er wird auf den niedrigen Druck P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Unterdruckaktuator 72a in dem inaktiven Zustand ist.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des fünften Ausführungsbeispiels mit der vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70d ist der Unterdruckaktuator 72a anfänglich in dem aktiven Zustand, wenn der Filter der DPF-Vorrichtung 3 wiederherzustellen ist. Die Stange 91 wird daher in einer zurückgezogenen Position gehalten, wobei ihr distales Ende von der Trennwand 81a entfernt ist. Dementsprechend wirkt nur die Druckkraft der Feder 84 auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a, und somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, stoppt die ECU 4 die Aktivierung des Unterdruckaktuators 72a. Genauer gesagt stoppt die ECU 4 das Abgeben des Antriebssignals zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96, wodurch der Anschluß 96b geöffnet werden kann und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann. Gleichzeitig wird auch die Vakuumpumpe 97 gestoppt. Dann wird die Stange 91 durch die Druckkraft der Feder 94 nach vorn bewegt, damit sie mit der Trennwand 81a in Kontakt gelangt. Die Druckkraft der Feder 94 wirkt auf die Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a, um die Druckkraft der Feder 84 abzuschwächen. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des fünften Ausführungsbeispiels wird gemäß der vorstehenden Beschreibung der Stangenabschnitt 91b mit der Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a während des inaktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72a des Aktuators 74 der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70d zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26 in Kontakt gehalten. Daher übt die Feder 94 die Ventilöffnungskraft auf das Umgehungsventil 26 aus, um dessen Ventilöffnungsdruck zu reduzieren. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck). Während des aktiven Zustands des Unterdruckaktuators 72a wird andererseits der Stangenabschnitt 91b von der Trennwand 81a des Überdruckaktuators 71a getrennt, um die Ventilöffnungskraft von dem Umgehungsventil 26 zu beseitigen. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt werden (der gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck ist). Das Abgasdrucksteuerventil des fünften Ausführungsbeispiels kann daher den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil des fünften Ausführungsbeispiels kann folglich der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Temperatur des Abgases während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch angestiegen ist. Der Druck des Abgases wird daher nicht mehr erforderlich erhöht, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung verbraucht keine übermäßige Kraftstoffmenge. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases auf mehr als das Erforderliche verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand verringert, und daher kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • <Sechstes Ausführungsbeispiel>
  • Schließlich wird ein sechstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel hat im Wesentlichen eine identische Konfiguration zu dem ersten Ausführungsbeispiel mit der Ausnahme einer Konfiguration einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Umgehungsventils. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Abgasdrucksteuerventil des sechsten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die 13, wobei sie sich auf Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel unter Verwendung derselben Bezugszeichen für ähnliche oder identische Komponenten zu dem ersten Ausführungsbeispiel konzentriert. Die 13 zeigt eine schematische Konfigurationsansicht einer Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung des sechsten Ausführungsbeispiels.
  • Wie dies in der 13 gezeigt ist, hat eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e einen Aktuator 75 und einen Kopplungsmechanismus (73 und 20) zum Übertragen von Bewegungen des Aktuators 75 zu dem Umgehungsventil 26. Der Aktuator 75 hat eine Einfassung 76, die Stange 91, die teilweise aus der Einfassung 76 heraus ragt, und die Trennwand (ein Membranventilelement) 91a, das verschiebbar an einem oberen Ende der Stange 91 angebracht ist. Eine Außenumfangskante dieser Trennwand 91a wird zwischen einer oberen Einfassung 76a und einer unteren Einfassung 76b fest gehalten. Diese Trennwand 91a teilt das Innere der Einfassung 76 in die Druckkammer 92 und die Luftkammer 93.
  • Die Stange 91 ist an einem Federhalter 99 etwa an der Mitte angebracht (an einem Abschnitt, der sich in der Luftkammer 93 befindet). Eine Feder 94b ist in einem komprimierten Zustand zwischen dem Federhalter 99 und einem Boden der Einfassung 76 (der unteren Einfassung 76b) eingesetzt, dass heißt in der Luftkammer 93. Diese Feder 94b drückt die Stange 91 zu der Druckkammer 92.
  • Die Stange 91 ist so platziert, dass sie sich durch den Boden der Einfassung 76 hindurch erstreckt, wobei das distale Ende mit dem körpernahen Ende der Kopplung 73 drehbar verbunden ist. Das distale Ende der Kopplung 73 ist an einem Ende des Arms 20 be festigt. Das andere Ende des Arms 20 ist an dem Umgehungsventil 26 angebracht.
  • Die Druckkammer 92 ist mit dem neutralen Anschluß 96c des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 durch ein Rohr 95 in Verbindung. Von den verbleibenden beiden Anschlüssen des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 ist ein Anschluß 96a mit der Vakuumpumpe 97 verbunden, und ein Anschluß 96b ist mit der Atmosphäre verbunden. In der Druckkammer 92 ist eine Feder 94a in einem komprimierten Zustand eingesetzt. Diese Feder 94a drückt die Trennwand 91a zu der Luftkammer 93. Die untere Einfassung 76b ist mit Lufteinlassanschlüssen 77 (zwei Anschlüsse bei diesem Ausführungsbeispiel) ausgebildet, wodurch die Luftkammer 93 dem Atmosphärendruck ausgesetzt ist.
  • Bei der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird die Luft in der Druckkammer 92 des Aktuators 75 ausgelassen, wenn der Anschluß 96b des Drei-Wege-Elektromagnetventils 96 geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96a in Verbindung gelangen kann und dann die Vakuumpumpe 97 aktiviert wird. Somit wird die Trennwand 91a nach oben (zu der Druckkammer 92) bewegt, wobei sie sich von dem Federhalter 99 trennt (siehe Zweipunkt-Strich-Linie in der 13). Wenn andererseits der Anschluß 96a geschlossen wird und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann, wird die Atmosphärenluft in die Druckkammer 92 des Aktuators 75 eingeführt. Somit wird die Trennwand 91a nach unten (zu der Luftkammer 93) durch die Druckkraft der Feder 94a bewegt, wobei sie mit dem Federhalter 99 in Kontakt gelangt (siehe 13).
  • Während die Trennwand 91a mit dem Federhalter 99 in Kontakt ist, wirkt die Druckkraft der Feder 94a auf den Federhalter 99. Dabei dient die Druckkraft der Feder 94a zum Abschwächen der Druckkraft der Feder 94b. Wenn andererseits die Trennwand 91a von dem Federhalter 99 getrennt wird, wirkt die Druckkraft der Feder 94a nicht auf den Federhalter 99. Dementsprechend nimmt die Stange 91 des Aktuators 75 nur die Druckkraft der Feder 94b auf. Die Druckkraft der Feder 94b ist so ausgelegt, dass sie größer ist als jene der Feder 94a.
  • Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e gemäß der vorstehenden Beschreibung ist so konfiguriert, dass sie den Aktuator 75 zwischen einem aktiven Zustand und einem inaktiven Zustand schaltet, um die auf die Stange 91 wirkende Druckkraft zu ändern, dass heißt um den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 (in zwei Stufen (150 kPa und 75 kPa) bei diesem Ausführungsbeispiel) zu ändern. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 (150 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Aktuator 75 in dem aktiven Zustand (einem Anfangszustand) ist, und er wird auf den niedrigen Druck P2 (75 kPa bei diesem Ausführungsbeispiel) eingestellt, wenn der Aktuator 75 in dem inaktiven Zustand ist.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des sechsten Ausführungsbeispiels mit der vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e ist der Aktuator 75 anfänglich in dem aktivierten Zustand, wenn der Filter der DPF-Vorrichtung 3 wiederherzustellen ist. Die Trennwand 91a ist daher an einer oberen Position, die von dem Federhalter 99 entfernt ist. Dementsprechend wirkt nur die Druckkraft der Feder 94b auf die Stange 91, und damit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt.
  • Wenn die durch den Abgastemperatursensor 2b erfaßte Abgastemperatur die vorbestimmte Temperatur überschreitet, stoppt die ECU 4 die Aktivierung des Aktuators 75. Genauer gesagt stoppt die ECU 4 das Abgeben des Antriebssignals zu dem Drei-Wege-Elektromagnetventil 96, wodurch der Anschluß 96b geöffnet werden kann und der neutrale Anschluß 96c mit dem Anschluß 96b in Verbindung gelangen kann. Gleichzeitig wird auch die Vakuumpumpe 97 gestoppt. Somit wird die Trennwand 91a durch die Druckkraft der Feder 94a nach unten bewegt, so dass sie mit dem Federhalter 99 in Kontakt gelangt. Die Druckkraft der Feder 94a wirkt auf die Stangen 91 des Aktuators 75, um die Druckkraft der Feder 94b abzuschwächen. Somit wird der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt.
  • Bei dem Abgasdrucksteuerventil des sechsten Ausführungsbeispiels, wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Trennwand 91a in Kontakt mit dem Federhalter 99 während des inaktiven Zustands des Aktuators 75 der Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils 26 gehalten, so dass die Feder 94a die Ventilöffnungskraft auf das Umgehungsventil 26 ausübt, um dessen Ventilöffnungsdruck zu reduzieren. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den niedrigen Druck P2 eingestellt werden (der kleiner ist als der herkömmliche Ventilöffnungsdruck). Während des aktiven Zustands des Aktuators 75 wird andererseits die Trennwand 91a von dem Federhalter 99 getrennt, um die Ventilöffnungskraft von dem Umgehungsventil 26 zu beseitigen. Dementsprechend kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 auf den hohen Druck P1 eingestellt werden (der gleich dem herkömmlichen Ventilöffnungsdruck ist). Das Abgasdrucksteuerventil des sechs ten Ausführungsbeispiels kann daher den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils 26 ändern.
  • Außerdem muss die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e nicht sowohl den Überdruckaktuator als auch den Unterdruckaktuator aufweisen, die bei den vorstehend beschriebenen Öffnungs-/schließantriebsvorrichtungen gezeigt sind. Anders gesagt muss die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e kein Überdruckaktuator sein. Da kein Überdruckaktuator erforderlich ist, ist überhaupt kein Rohr zum Einführen des Abgases zu einem Überdruckaktuator erforderlich. Die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung 70e kann daher für eine preiswerte Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung sorgen.
  • Gemäß dem Abgasdrucksteuerventil des sechsten Ausführungsbeispiels kann der Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert werden, falls die Filterwiederherstellung ermöglicht wird, da die Temperatur des Abgases hoch ist oder die Temperatur des Abgases während der Filterwiederherstellung ausreichend hoch angestiegen ist. Der Druck des Abgases wird daher nicht mehr als erforderlich erhöht, und zwar anders als bei der herkömmlichen Konfiguration, und die Filterwiederherstellung verbraucht keine übermäßige Kraftstoffmenge. Dies kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern und eine Erhöhung des Drucks des Abgases über mehr als das Erforderliche hinaus verhindern. Somit wird der Abgaswiderstand verringert, und damit kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs verbessert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und sie kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne dass ihre wesentlichen Merkmale verlassen werden. Zum Beispiel stellen die vorste hend beschriebenen Ausführungsbeispiele anhand eines Beispiels eine Konfiguration mit einem einzigen Unterdruckaktuator dar, der als eine Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung dient, die zwei oder mehr Aktuatoren aufweisen kann.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind das Drei-Wege-Elektromagnetventil 47 und das Drei-Wege-Elektromagnetventil 96 jeweils mit unterschiedlichen Vakuumpumpen verbunden. Alternativ können sie mit einer gemeinsamen (einzigen) Vakuumpumpe verbunden sein.
  • Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Unterdruckaktuator auf der Grundlage der Abgastemperatur betrieben. Eine Alternative ist ein Betrieb des Unterdruckaktuators auf der Grundlage der Anzahl der Kraftmaschinendrehzahl, einer zuzuführenden Kraftstoffmenge oder dergleichen anstelle der Abgastemperatur.
  • Auch wenn die Lufteinlassanschlüsse 77 in der unteren Einfassung 76 an zwei Positionen bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ausgebildet sind, können die Lufteinlassanschlüsse (der Lufteinlassanschluß) 77 in der unteren Einfassung 76 an einer Position oder an drei oder mehr Positionen ausgebildet sein.
  • Während das gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben ist, ist klar, dass diese Offenbarung dem Zwecke der Darstellung dient, und dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen geschaffen werden können, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 99/41495 A [0004]

Claims (11)

  1. Abgasdrucksteuerventil (10), das in einen Abgaskanal einer Brennkraftmaschine (1) zum Steuern eines Drucks des Abgases zu platzieren ist, das aus der Kraftmaschine ausgelassen wird, wobei das Abgasdrucksteuerventil Folgendes aufweist: ein Gehäuse (11), das mit einem Hauptkanal (12) und einem Umgehungskanal (28) ausgebildet ist; ein Hauptventil (30), das zum Öffnen und Schließen des Hauptkanals eingerichtet ist; ein Umgehungsventil (26), das zum Öffnen und Schließen des Umgehungskanals eingerichtet ist; und eine Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung (70, 70a–70d) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils; wobei die Öffnungs-/schließantriebsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung (71, 71a, 74, 75,) zum Öffnen und Schließen des Umgehungsventils; und eine Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung (72, 72a, 74, 75) zum Ändern eines Ventilöffnungsdrucks des Umgehungsventils.
  2. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung zumindest einen Aktuator aufweist und dazu geeignet ist, den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils zu ändern, indem sie einen Betriebsstartdruck der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung größer als einen anfänglich eingestellten Druck einstellt und eine Ventilschließkraft, die den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils verstärkt, auf die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung während eines inaktiven Zustands des Aktuators ausübt, und die Ventilschließkraft von der Umgehungsventilöffnungs- /schließvorrichtung während eines aktiven Zustands des Aktuators beseitigt.
  3. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung zumindest einen Aktuator aufweist und dazu geeignet ist, einen Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils zu ändern, indem sie einen Betriebsstartdruck der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung kleiner als einen anfänglich eingestellten Druck einstellt und eine Ventilöffnungskraft, die den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils reduziert, auf die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung während eines inaktiven Zustands des Aktuators ausübt, und die Ventilöffnungskraft von der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung während eines aktiven Zustands des Aktuators beseitigt.
  4. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Aktuator Folgendes aufweist: ein Einführungsrohr (95) zum Einführen eines Drucks; eine Druckkammer (92) zum Halten des Drucks, der dort durch das Druckeinführungsrohr eingeführt wird; ein bewegbares Element (91a), das einen Teil der Druckkammer bildet und durch die Druckänderungen versetzbar ist; ein elastisches Element (94), das in einem komprimierten Zustand in der Druckkammer platziert ist; und eine Stange (91b), die mit dem bewegbaren Element verbunden ist und zusammen mit der Versetzung des bewegbaren Elements bewegbar ist.
  5. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 4, wobei das Umgehungsventil ein Ventilelement (24) und einen Arm (20) aufweist, an dem das Ventilelement angebracht ist, der Arm an einem Kopplungselement (73, 73a, 73b) befestigt ist, das an der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung drehbar gekoppelt ist, und die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung dazu geeignet ist, den Ventilöffnungsdruck des Umgehungsventils durch Bewegen der Stange in oder aus einem Kontakt mit dem Kopplungselement zu ändern.
  6. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 5, wobei der Arm an einem Ende des Kopplungselements angebracht ist und die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung an dem anderen Ende des Kopplungselements gekoppelt ist, und die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung an einer entgegengesetzten Seite zur Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung bezüglich des Kopplungselements platziert ist und dazu eingerichtet ist, die Stange in oder aus einen Kontakt mit einem Verbindungsteil zwischen dem Kopplungselement und der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung zu bewegen.
  7. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 5, wobei der Arm an einem Ende des Kopplungselements angebracht ist, die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung an derselben Seite wie die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung bezüglich des Kopplungselements platziert und dazu eingerichtet ist, die Stange in oder aus einen Kontakt mit dem anderen Ende des Kopplungselements zu bewegen, und die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung mit dem Kopplungselement zwischen einem Abschnitt, der an dem Arm befestigt ist, und einem Abschnitt gekoppelt ist, der mit der Stange in Kontakt ist.
  8. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 5, wobei die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung an einem Ende des Kopplungselements gekoppelt ist, die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung an derselben Seite wie die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung bezüglich des Kopplungselements platziert und dazu eingerichtet ist, die Stange in oder aus einen Kontakt mit dem anderen Ende des Kopplungselements zu bewegen, und der Arm an dem Kopplungselement zwischen einem Abschnitt, der mit der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung verbunden ist, und einem Abschnitt befestigt ist, der mit der Stange in Kontakt ist.
  9. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 5, wobei die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung an einem Ende des Kopplungselements gekoppelt ist, die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung an einer entgegengesetzten Seite zu der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung bezüglich des Kopplungselements platziert und dazu eingerichtet ist, die Stange in oder aus einen Kontakt mit dem anderen Ende des Kopplungselements zu bewegen, und der Arm an dem Kopplungselement zwischen einem Abschnitt, der mit der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung verbunden ist, und einem Abschnitt befestigt ist, der mit der Stange in Kontakt ist.
  10. Abgasdrucksteuerventil gemäß Anspruch 4, wobei das Umgehungsventil ein Ventilelement und einen Arm aufweist, an dem das Ventilelement angebracht ist, der Arm an einem Ende eines Kopplungselements befestigt ist, und das andere Ende des Kopplungselements an die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung drehbar gekoppelt ist, und die Ventilöffnungsdruckänderungsvorrichtung an derselben Seite wie die Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung bezüglich des Kopplungselements und in Reihe mit der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung so platziert ist, dass die Stange in oder aus einem Kontakt mit einen Leistungsantriebselement bewegt wird, das bei der Umgehungsventilöffnungs-/schließvorrichtung enthalten ist.
  11. Abgasdrucksteuergerät mit: einem Abgasdrucksteuerventil (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; und einer Dieselpartikelfiltervorrichtung (3), die in einem Abgaskanal einer Brennkraftmaschine (1) anzubringen ist, um ein aus der Kraftmaschine ausgelassenes Abgas zu reinigen, wobei die Dieselpartikelfiltervorrichtung stromaufwärts von dem Abgasdrucksteuerventil platziert ist.
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