DE102018220131B4

DE102018220131B4 - Abgassensor-Anordnungsstruktur und Abgas-Steuersystem

Info

Publication number: DE102018220131B4
Application number: DE102018220131.5A
Authority: DE
Inventors: Masato Okamoto
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2018-11-23
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2038-11-24
Also published as: DE102018220131A1; US20190162103A1; JP2019094851A; CN109989812A; US10746079B2; CN109989812B

Abstract

Abgassensor-Anordnungsstruktur, umfassend:ein Abgasrohr (4), das sich von einem Motor (3) aus erstreckt und einen Teil eines Abgasströmungspfads bildet;ein Abgasventil (7), das eine Öffnung des Abgasströmungspfads einstellt;einen Abgassensor (8a), der eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektiert, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt; undeine Kammer (50), die mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs (4) verbunden ist, wobeider Abgassensor (8a) einen Detektor (80) aufweist, der so angeordnet ist, dass er in den Abgasströmungspfad hervorsteht,das Abgasventil (7) beinhaltet:einen plattenartigen Ventilkörper (70), der einen Strömungspfadquerschnitt des Abgasströmungspfads vergrößert und verkleinert; undeine Drehwelle (71), die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads schneidet und als ein Drehzentrum des Ventilkörpers (70) dient,wobei sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers (70) an den Detektor (80) annähert, wenn der Ventilkörper (70) in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird, wobeidie Kammer (50) eine Form aufweist, die sich in Bezug auf das Abgasrohr (4) erweitert,das Abgasventil (7) und der Abgassensor (8a) an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Kammer (50) angeordnet sind, unddas Abgasventil (7) und der Abgassensor (8a) in der Kammer (50) angeordnet sind.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Abgassensor-Anordnungsstruktur sowie auf ein Abgas-Steuersystem.
Bisheriger Stand der Technik
Herkömmlicherweise wurde in Fahrzeug-Abgassystemen eine Technologie vorgeschlagen (siehe zum Beispiel JP 2006- 307 693 A ), bei der eine Abgaskomponente mittels eines Abgassensors detektiert wird, der an einem Abgasrohr angebracht ist. In JP 2006- 307 693 A ist der Abgassensor stromabwärts eines Abgas-Drosselventils angeordnet, das eine Abgas-Durchflussmenge in dem Abgasrohr steuert. Der Abgassensor detektiert die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas und gibt einen Detektionswert in eine Steuer-CPU ein. Die Steuer-CPU steuert eine Kraftstoffeinspritzmenge einer Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung auf der Basis der Sauerstoffkonzentration.
Die JP S59- 192 646 U offenbart eine Abgassensor-Anordnungsstruktur, umfassend: ein Abgasrohr, das sich von einem Motor aus erstreckt und einen Teil eines Abgasströmungswegs bildet; ein Auslassventil, das eine Steuerplatte, eine Drehwelle und eine Feder umfasst; sowie einen Abgassensor, der eine vorbestimmte Komponente in einem Abgas, das durch den Abgasströmungsweg strömt, erfasst. Der Abgassensor verfügt über einen Detektor, der so angeordnet ist, dass er in den Abgasströmungsweg hineinragt.
Die DE 601 22 984 T2 offenbart ein Auspuffrohr mit einem Luft-Kraftsoff-Verhältnis-Sensor und einem Abgasdrosselventil.
Die EP 2 557 283 A1 offenbart ein Abgasrohr mit einem Abgasventil und einem Abgassensor, wobei der Detektor des Abgassensors in den Abgasströmungspfad hervorsteht. In einer Stellung des Abgasventils mit verkleinertem Strömungspfadquerschnitt, befindet sich das stromabwärtige Ende des plattenförmigen Ventilkörpers näher am Detektor des Abgasventils im Vergleich zu einer offenen Stellung.
Die DE 10 2017 004 376 A1 offenbart ein Abgasrohr, einen stromabwärtigen Sensor, einen stromaufwärtigen Sensor und ein Abgassteuerventil, welches benachbart zu dem Sensor angeordnet ist und eine Drehwelle und einen plattenförmigen Ventilkörper aufweist. Der Detektor steht des stromabwärtigen Sensors in den Abgasströmungspfad hervor.
KURZDARSTELLUNG
Übrigens sind Fahrzeugmotor-Abgassysteme erforderlich, um die Abgaskomponenten mit der neuesten Emissionskontrolle genauer zu detektieren. Es wird jedoch eine Einschränkung in Bezug auf die Anordnung des Abgassensors in Abhängigkeit von dem Aufbau anderer Teile der Abgasvorrichtung verursacht, wie beispielsweise eines Schalldämpfers und eines Katalysators, und es werden Schwierigkeiten beim Anordnen des Abgassensors an einer Position erwartet, an der die Abgaskomponente ordnungsgemäß detektiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehenden Punkts konzipiert, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Abgassensor-Anordnungsstruktur und ein Abgas-Steuersystem bereitzustellen, die in der Lage sind, den Abgassensor anzuordnen, ohne die Detektionsgenauigkeit für eine Abgaskomponente zu beeinträchtigen.
Eine Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Abgasrohr, das sich von einem Motor aus erstreckt und einen Teil eines Abgas-Strömungspfads bildet; ein Abgasventil, das eine Öffnung des Abgas-Strömungspfads einstellt; sowie einen Abgassensor, der eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektiert, das durch den Abgas-Strömungspfad hindurch strömt; und eine Kammer, die mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs verbunden ist. Der Abgassensor weist einen Detektor auf, der so angeordnet ist, dass er in den Abgas-Strömungspfad hervorsteht. Das Abgasventil beinhaltet einen plattenartigen Ventilkörper, der einen Strömungspfadquerschnitt des Abgas-Strömungspfads vergrößert und verkleinert, sowie eine Drehwelle, die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgas-Strömungspfads schneidet, und die als ein Drehzentrum des Ventilkörpers dient. Ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers nähert sich an den Detektor an, wenn der Ventilkörper in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird, wobei die Kammer eine Form aufweist, die sich in Bezug auf das Abgasrohr erweitert, das Abgasventil und der Abgassensor an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Kammer angeordnet sind, und das Abgasventil und der Abgassensor in der Kammer angeordnet sind.
Eine Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Abgasrohr, das sich von einem Motor aus erstreckt und einen Teil eines Abgasströmungspfads bildet; ein Abgasventil, das eine Öffnung des Abgasströmungspfads einstellt; und einen Abgassensor, der eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektiert, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt, wobei der Abgassensor einen Detektor aufweist, der so angeordnet ist, dass er in den Abgasströmungspfad hervorsteht. Das Abgasventil beinhaltet: einen plattenartigen Ventilkörper, der einen Strömungspfadquerschnitt des Abgasströmungspfads vergrößert und verkleinert; und eine Drehwelle, die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads schneidet und als ein Drehzentrum des Ventilkörpers dient, wobei sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers an den Detektor annähert, wenn der Ventilkörper in eine Richtung, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird, gedreht wird. Des Weiteren ist ein Verzweigungsabschnitt, der den Abgasströmungspfad in eine Mehrzahl von Abgasströmungspfaden verzweigt, in dem Abgasrohr bereitgestellt. Zumindest ein Teil des Detektors ist so angeordnet, dass er dem Verzweigungsabschnitt gegenüberliegt, und das Abgasventil ist auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Detektors angeordnet, wobei sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers an ein stromaufwärts gelegenes Ende des Verzweigungsabschnitts annähert, wenn der Ventilkörper in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Abgassensor angeordnet werden, ohne die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente zu beeinträchtigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht von der linken Seite, die eine schematische Konfiguration eines Motorrads darstellt;
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abgassystems eines Motorrads gemäß einer ersten Ausführungsform;
3 ist eine vergrößerte Teilansicht von 2;
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Abgasventil geöffnet ist;
5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Abgasventil geschlossen ist;
6A und 6B sind schematische Abbildungen, die eine Anordnungsstruktur von Abgassensoren gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulichen; und
7Aund 7B sind schematische Abbildungen, die eine Anordnungsstruktur von Abgassensoren gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulichen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist anzumerken, dass bei der folgenden Beschreibung ein Beispiel beschrieben wird, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein Sport-Motorrad angewendet wird. Das Ziel der Anwendung ist jedoch nicht auf das Beispiel beschränkt und kann abgeändert werden. Zum Beispiel können die Abgassensor-Anordnungsstruktur und das Abgas-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung auf ein Motorrad eines anderen Typs, ein Automatik-Dreirad vom Buggy-Typ, ein vierrädriges Automatik-Fahrzeug oder dergleichen angewendet werden. Im Hinblick auf Richtungen repräsentiert der Pfeil FR die Vorderseite des Fahrzeugs, der Pfeil RE repräsentiert die Rückseite des Fahrzeugs, der Pfeil L repräsentiert die linke Seite des Fahrzeugs, der Pfeil R repräsentiert die rechte Seite des Fahrzeugs, der Pfeil UP repräsentiert die obere Seite des Fahrzeugs, und der Pfeil LO repräsentiert die untere Seite des Fahrzeugs. Des Weiteren ist in den folgenden Zeichnungen zwecks einfacher Beschreibung ein Teil einer Konfiguration weggelassen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine schematische Konfiguration eines Motorrads beschrieben, auf das die vorliegende Ausführungsform angewendet wird. 1 ist eine Ansicht von der linken Seite, die eine schematische Konfiguration eines Motorrads darstellt.
Wie in 1 dargestellt, wird ein Motorrad 1 gebildet, indem ein Motor 3 als Teil einer Antriebseinheit an einem Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 aufgehängt wird, an dem verschiedene Teile montiert sind, wie beispielsweise ein elektrisches System. Der Motor 3 wird zum Beispiel durch einen parallelen Vier-Zylinder-Motor gebildet. Der Motor 3 wird durch Anbringen eines Zylinderkopfs und eines Zylinderkopfdeckels (nicht dargestellt) an einem oberen Abschnitt eines Motorgehäuses 30 gebildet, in dem eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) und dergleichen untergebracht ist. Eine Ölwanne (nicht dargestellt) ist in einem unteren Abschnitt des Motorgehäuses 30 bereitgestellt.
Der Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 ist ein Rahmen vom Doppelholm-Typ, der aus Eisen, einer Aluminium-Legierung oder dergleichen gebildet ist, und hängt den Motor 3 auf, wie vorstehend beschrieben, um eine Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie als Ganzes zu erhalten. Der Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 erstreckt sich insgesamt von der Vorderseite zur Rückseite und weist eine Form auf, die sich an der rückwärtigen Endseite nach unten krümmt.
Insbesondere beinhaltet der Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 einen Hauptrahmen 20, der sich verzweigt und sich von einem Lenkkopfrohr (nicht dargestellt) in zwei Richtungen nach links und rechts zu der Rückseite hin erstreckt, sowie einen Karosserierahmen 21, der sich von einem rückwärtigen Ende des Hauptrahmens 20 aus nach unten erstreckt. Oberhalb des Hauptrahmens 20 ist ein Kraftstofftank 10 angeordnet. Eine Schwinge 11 ist an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt in einer Richtung des Karosserierahmens 21 nach oben und unten schwingbar gelagert. Die Schwinge 11 erstreckt sich nach hinten.
An einem oberen Ende des Karosserierahmens 21 sind eine Sitzschiene (nicht dargestellt) und eine Stützstrebe 22 bereitgestellt, die sich nach hinten und nach oben erstrecken. Die Sitzschiene ist mit einem Fahrersitz 12 und einem Soziussitz 13 bereitgestellt, die mit dem Kraftstofftank 10 verbunden sind.
Ein Paar aus einer linken und einer rechten Vordergabel 14 ist durch das Lenkkopfrohr über eine Lenkwelle (nicht dargestellt) lenkbar gelagert. Ein Vorderrad 15 ist durch untere Abschnitte der Vordergabeln 14 drehbar gelagert, und ein oberer Abschnitt des Vorderrads 15 ist mit einem vorderen Schutzblech 16 bedeckt. Ein Hinterrad 17 ist durch ein rückwärtiges Ende der Schwinge 11 drehbar gelagert. Ein oberer Abschnitt des Hinterrads 17 ist mit einem hinteren Schutzblech 18 bedeckt. Ein Abgasrohr 4 und ein Schalldämpfer 5 sind mit Auslassöffnungen des Zylinderkopfs verbunden. Eine Mehrzahl der Abgasrohre 4 (bei der vorliegenden Ausführungsform vier) erstreckt sich von den Auslassöffnungen nach unten, krümmt sich an einer vorderen unteren Seite des Motors 3 nach hinten, wird dann zu einem zusammengeführt und erstreckt sich in Richtung zu der Rückseite des Fahrzeugs hin. Der Schalldämpfer 5 ist mit einem rückwärtigen Ende der Abgasrohre 4 verbunden. Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 ein Abgas-Steuersystem und eine Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Abgassystems eines Motorrads gemäß einer ersten Ausführungsform. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht von 2. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3. Wie in 2 dargestellt, beinhaltet ein Abgas-Steuersystem 6 ein Abgasrohr 4, das sich von dem Motor 3 aus erstreckt (siehe 1) und einen Teil eines Abgasströmungspfads bildet, einen Schalldämpfer 5, der mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs 4 verbunden ist, ein Abgasventil 7, das eine Öffnung des Abgasströmungspfads einstellt, einen ersten Abgassensor 8a und einen zweiten Abgassensor 8b, die eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektieren, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt, eine Katalysator-Vorrichtung 9, die das Abgas reinigt, sowie ein elektronisches Steuergerät (ECU) 60, das eine Öffnungs- und Schließ-Steuerung des Abgasventils 7 ausführt. Das Abgasrohr 4 wird gebildet, indem vier Abgasrohre 4a bis 4d durch erste Sammelrohre 40a und 40b und ein zweites Sammelrohr 41 zu einem zusammengeführt werden, wobei sich die vier Abgasrohre 4a bis 4d von den jeweiligen Auslassöffnungen des Zylinderkopfs aus nach unten erstrecken. Hierbei sind die Abgasrohre von einer rechten Seite in einer Fahrzeugbreitenrichtung aus mit 4a, 4b, 4c und 4d bezeichnet. Die zwei Abgasrohre 4a und 4b auf der rechten Seite sind mit dem ersten Sammelrohr 40a verbunden und werden durch dieses zusammengeführt, und die zwei Abgasrohre 4c und 4d auf der linken Seite sind mit dem ersten Sammelrohr 40b verbunden und werden durch dieses zusammengeführt. Die ersten Sammelrohre 40a und 40b sind mit dem zweiten Sammelrohr 41 verbunden und werden durch dieses zusammengeführt. Ein sich verjüngendes Rohr 42, dessen Durchmesser verkleinert und dann vergrößert wird, ist mit einem stromabwärts gelegenen Ende des zweiten Sammelrohrs 41 verbunden. Der zweite Abgassensor 8b, der nachstehend beschrieben wird, ist in einem geraden Abschnitt in einer Mitte des sich verjüngenden Rohrs 42 bereitgestellt. Die Katalysator-Vorrichtung 9 ist mit einem stromabwärts gelegenen Ende des sich verjüngenden Rohrs 42 verbunden. Die Katalysator-Vorrichtung 9 wird zum Beispiel durch einen Drei-Wege-Katalysator gebildet und wird gebildet, indem ein zylindrischer Wabenabschnitt 91 in einem rohrförmigen Katalysatorgehäuse 90 aufgenommen wird. Der Wabenabschnitt 91 absorbiert Schadstoffe (Kohlenstoffmonoxid, Kohlenwasserstoff, Stickstoffoxid oder dergleichen) in dem Abgas und wandelt die Schadstoffe in harmlose Substanzen um (Kohlenstoffdioxid, Wasser, Stickstoff oder dergleichen). Ein stromabwärts gelegenes Ende des Katalysatorgehäuses 90 ist leicht nach rechts und nach hinten gekrümmt. Wenngleich Details nachstehend beschrieben werden, ist die Katalysator-Vorrichtung 9 unterhalb des Motors 3 angeordnet (siehe 1) und ist zwischen dem ersten Abgassensor 8a und dem zweiten Abgassensor 8b in der Mitte des Abgasrohrs 4 angeordnet. Ein Verbindungsrohr 43 ist mit dem stromabwärts gelegenen Ende des Katalysatorgehäuses 90 verbunden. Das Verbindungsrohr 43 ist aus drei miteinander verbundenen Rohren 43a bis 43c zusammengesetzt. Ein stromaufwärts gelegener Abschnitt (das Rohr 43a, das am weitesten stromaufwärts von den drei Rohren angeordnet ist) des Verbindungsrohrs 43 ist mit dem ersten Abgassensor 8a und dem Abgasventil 7 bereitgestellt, die nachstehend zu beschreiben sind. Der Schalldämpfer 5 ist mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Verbindungsrohrs 43 verbunden. Es ist anzumerken, dass auf die gesamte Konfiguration von den vier Abgasrohren 4a bis 4d bis zu dem Verbindungsrohr 43 bei der vorliegenden Ausführungsform als ein Abgasrohr 4 Bezug genommen wird. Das Abgasrohr 4 und der Schalldämpfer 5 bilden den Abgasströmungspfad für ein Ablassen des Abgases aus dem Motor. Der erste Abgassensor 8a und der zweite Abgassensor 8b (auf die im Folgenden zusammen als Abgassensoren Bezug genommen wird), die eine vorgegebene Komponente in dem Abgas detektieren, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt, sind vor und hinter der Katalysator-Vorrichtung 9 angeordnet. Jeder von den Abgassensoren 8a und 8b ist zum Beispiel aus einem Sauerstoff-Sensor vom Zirkonoxid-Typ gebildet, und eine Ausgabe (ein aktueller Wert) variiert gemäß der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Der aktuelle Wert wird an das elektronische Steuergerät 60 ausgegeben. Es ist anzumerken, dass die Abgassensoren 8a und 8ab nicht auf die Sauerstoff-Sensoren beschränkt sind und zum Beispiel Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren sein können. Die Abgassensoren 8a und 8ab sind in einer säulenförmigen Gestalt mit einer vorgegebenen Länge ausgebildet (siehe 4) und weisen die eine Endseite, die als ein Detektor 80 (siehe 4) dient, und die andere Endseite auf, die mit einer Verdrahtung (nicht dargestellt) verbunden ist. Jeder der Abgassensoren 8a und 8b durchdringt das Abgasrohr 4 und ist derart angeordnet, dass der Detektor 80 in den Abgasströmungspfad hervorsteht. Insbesondere ist ein Durchgangsloch 81 in einer äußeren Oberfläche des Abgasrohrs 4 (des Verbindungsrohrs 43 oder des sich verjüngenden Rohrs 42) ausgebildet, wie in 4 dargestellt, und eine Mutter 82 ist verschweißt, um das Durchgangsloch 81 zu schließen. Jeder der Abgassensoren 8a und 8b (auf der Seite des Detektors 80) wird mittels Verschraubens in der Mutter 82 befestigt (in 4 ist nur der erste Abgassensor 8a dargestellt). Da der Detektor 80 in den Abgasströmungspfad hervorsteht, kann das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömende Abgas mittels der Abgassensoren 8a und 8b detektiert werden. Es ist anzumerken, dass eine axiale Richtung des ersten Abgassensors 8a in Bezug auf eine vertikale Richtung leicht nach vorne geneigt ist und eine axiale Richtung des zweiten Abgassensors 8b in der Richtung nach rechts und links orientiert ist. Das Abgasventil 7 stellt die Öffnung des Abgasströmungspfads ein und ist an dem Verbindungsrohr 43 (dem Rohr 43a) auf einer stromabwärts gelegenen Seite des ersten Abgassensors 8a bereitgestellt. Das Abgasventil 7 wird zum Beispiel durch eine Drosselklappe gebildet. Insbesondere beinhaltet das Abgasventil 7 einen plattenartigen Ventilkörper 70, der (eine Fläche eines) Strömungspfadquerschnitts des Abgasströmungsdurchlasses vergrößert und verkleinert, eine Drehwelle 71, die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads schneidet, und als ein Drehzentrum des Ventilkörpers dient, sowie einen Aktuator 73, der den Ventilkörper 70 über einen Draht 72 in Reaktion auf einen Befehl von dem elektronischen Steuergerät 60 antreibt.
Der Ventilkörper 70 ist in einer Scheibenform ausgebildet, die eine komplementäre Form in einem inneren Durchmesser des Rohrs 43a hat, und die Drehwelle 71 ist so bereitgestellt, dass sie durch einen Durchmesserabschnitt des Ventilkörpers 70 hindurchgeht. Die Drehwelle 71 ist in einer Mitte des Ventilkörpers 70 in einer Ebene orthogonal zu einer Dickenrichtung des Ventilkörpers 70 angeordnet. Des Weiteren ist eine axiale Richtung der Drehwelle 71 in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des Abgasströmungspfads orientiert (einer Richtung, in der sich das Rohr 43a erstreckt). Die Drehwelle 71 durchringt das Rohr 43a, und ein Aktuator 73 ist an einem Endabschnitt der Drehwelle 71 auf einer Oberfläche des Rohrs 43a auf der rechten Seite bereitgestellt. Das eine Ende des Drahts 72 ist mit dem Aktuator 73 verbunden, und der Ventilkörper 70 kann sich um die Drehwelle 71 herum drehen, indem der Draht 72 geschoben und gezogen wird. Das andere Ende des Drahts 72 ist mit der Fahrzeugkarosserieseite verbunden und ist mit einem (nicht dargestellten) Aktuator auf der Fahrzeugkarosserieseite verbunden, der separat auf der Fahrzeugkarosserieseite bereitgestellt ist. Der Aktuator auf der Fahrzeugkarosserieseite wird durch das elektronische Steuergerät 60 elektrisch gesteuert.
Das Abgasventil 7, das wie vorstehend beschrieben gebildet wird, dreht den Ventilkörper 70 in Reaktion auf einen Befehl des elektronischen Steuergeräts 60 um die Drehwelle 71 herum, um die Schnittfläche des Abgasströmungspfads zur Einstellung der Öffnung des Abgasströmungspfads zu vergrößern oder zu verkleinern. Dadurch kann das Abgasventil 7 eine Durchflussmenge und eine Strömungsgeschwindigkeit des Abgases einstellen, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt. Es ist anzumerken, dass die Positionsbeziehung zwischen dem Abgasventil 7 und dem ersten Abgassensor 8a nachstehend im Detail beschrieben wird.
Das elektronische Steuergerät 60 steuert kollektiv verschiedene Betriebsarten in dem Motorrad 1. Das elektronische Steuergerät 60 wird durch einen Prozessor, der verschiedene Arten von Prozessabläufen in dem Motorrad 1 ausführt, einen Speicher und dergleichen gebildet. Der Speicher wird in Abhängigkeit von der Verwendung durch Speichermedien gebildet, wie beispielsweise einen Festwertspeicher (ROM) und einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM). In dem Speicher ist ein Steuerprogramm zum Steuern jedes Teils des Motorrads 1 und dergleichen gespeichert. Insbesondere führt das elektronische Steuergerät 60 bei der vorliegenden Ausführungsform eine Öffnungs- und Schließ-Steuerung des Abgasventils 7 und eine vorgegebene Steuerung unter Verwendung von Detektionsresultaten des ersten Abgassensors 8a und des zweiten Abgassensors 8b durch.
Beispiele für die vorgegebene Steuerung beinhalten eine Regelung (auf die als eine O2-Regelung Bezug genommen werden kann), um eine Kraftstoffeinspritzmenge des Motors 3 (siehe 1) einzustellen, eine Verschleißbestimmung der Katalysator-Vorrichtung 9 sowie eine Verschleißbestimmung des ersten Abgassensors 8a und/oder des zweiten Abgassensors 8b. Bei der Regelung handelt es sich zum Beispiel um eine Steuerung, um eine Soll-Ausgabe des zweiten Abgassensors 8b einzustellen, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis so festzulegen, dass sich die Ausgabe des ersten Abgassensors 8a an eine Soll-Ausgabe annähert, und um eine Kraftstoffeinspritz-Korrekturmenge einzustellen. Des Weiteren wird bei der Regelung eine Soll-Abgasventilöffnung gemäß einer Fahrbedingung des Fahrzeugs festgelegt, und das Antreiben des Abgasventils 7 wird in einer geeigneten Weise gesteuert. Es ist anzumerken, dass die vorgegebene Steuerung nicht auf diese beschränkt ist und eine andere Steuerung auf der Basis der Detektionsresultate der Abgassensoren durchgeführt werden kann.
Übrigens ist es erforderlich, wie vorstehend beschrieben, dass das Motorrad-Abgassystem des Fahrzeugmotors einen Verschleißzustand des Katalysators als einer Abgasreinigungs-Vorrichtung mit der neuesten Emissionskontrolle überwacht. Um die Verschleißbestimmung des Katalysators durchzuführen, müssen Abgassensoren stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators installiert werden.
Zum Beispiel wurden herkömmlich ein Detektieren der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas mittels des Abgassensors (eines Sauerstoff-Sensors), der auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Katalysators angeordnet war, und ein Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt. Bei dem Versuch, den Abgassensor zum Zweck der Verschleißbestimmung des Katalysators auf der stromabwärts gelegenen Seite des Katalysators anzuordnen, war ein Anordnen jedoch bei Sicherstellung einer vorgegebenen Detektionsgenauigkeit aufgrund einer dem Motorrad eigenen Auslegungs-Einschränkung schwierig.
Daher ist der Erfinder der vorliegenden Erfindung zu der vorliegenden Erfindung gelangt, indem er sich auf die Positionsbeziehung zwischen dem Abgassensor und dem Abgasventil, das eine Abgas-Durchflussmenge einstellt, fokussiert hat. In dem Fall einer Anordnung des Abgassensors nahe bei einer stromaufwärts gelegenen Seite oder einer stromabwärts gelegenen Seite des Abgasventils und einer Detektion des Abgases mittels des Abgassensors, wird das Abgasventil zum Beispiel in einer Schließ-Richtung angetrieben. Dabei wird das Abgas zu dem Abgassensor geführt, wobei das Abgasventil als eine Führungswand dient. Im Ergebnis strömt das Abgas sicher in Richtung zu dem Abgassensor hin. Daher kann die Detektionsgenauigkeit des Abgassensors verbessert werden.
Hier wird eine detaillierte Auslegung in Bezug auf den Abgassensor und das Abgasventil unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Abgasventil geöffnet ist (Öffnung gleich 100%). 5 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 3, die einen Zustand veranschaulicht, in dem das Abgasventil geschlossen ist (Öffnung gleich 0%). Es ist anzumerken, dass die in den 4 und 5 veranschaulichten Öffnungs- und Schließ-Abbildungen des Abgasventils lediglich Beispiele sind und die Öffnung des Abgasventils fortlaufend von der Öffnung von 0% bis zur Öffnung von 100% eingestellt werden kann.
Bei der ersten Ausführungsform sind das Abgasventil 7 und der erste Abgassensor 8a in der Mitte des Abgasrohrs 4 angeordnet (siehe 2). Insbesondere ist das Abgasventil 7, wie in den 4 und 5 veranschaulicht, derart angeordnet, dass die Drehwelle 71 durch die Mitte des Rohrs 43a hindurchgeht, das auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Rohrs 43a das Verbindungsrohr 43 bildet. Des Weiteren erstreckt sich die Drehwelle 71 in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des ersten Abgassensors 8a. Wie in 4 veranschaulicht, ist eine Ebenen-Richtung des Ventilkörpers 70 in dem Zustand, in dem das Abgasventil 7 geöffnet ist, parallel zu der axialen Richtung des Abgasströmungspfads. Hierbei wird auf einen Endabschnitt (einen Randabschnitt) des Ventilkörpers 70 auf der stromaufwärts gelegenen Seite als ein stromaufwärts gelegener Endabschnitt 70a Bezug genommen, und auf einen Endabschnitt (einen Randabschnitt) des Ventilkörpers 70 auf der stromabwärts gelegenen Seite wird als ein stromabwärts gelegener Endabschnitt 70b Bezug genommen.
Der erste Abgassensor 8a ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Drehwelle 71 und auf der stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf im Wesentlichen eine Mitte in einer Richtung des Rohrs 43a nach vorne und hinten derart angeordnet, dass der Detektor 80 das Rohr 43a von oben durchdringt. In einem in 4 veranschaulichten offenen Zustand des Abgasventils 7 ist der Detektor 80 derart bereitgestellt, dass sich zumindest ein Teil des Detektors 80 in der axialen Richtung des Abgasströmungspfads an der gleichen Position wie der stromaufwärts gelegene Endabschnitt 70a des Ventilkörpers oder auf einer stromabwärts gelegenen Seite in Bezug auf denselben befindet. Des Weiteren befinden sich der Detektor 80 und der stromaufwärts gelegene Endabschnitt 70a des Ventilkörpers 70 in einer Positionsbeziehung, in der sie einander in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des Abgasströmungspfads (der axialen Richtung des ersten Abgassensors 8a) gegenüberliegen.
In dem Fall einer Einstellung der Durchflussmenge des Abgases, das durch das Rohr 43a (den Abgasströmungspfad) hindurch strömt, wird der Ventilkörper 70 zum Beispiel um die Drehwelle 71 herum gedreht. Auf diese Weise wird das Abgasventil 7 normalerweise angetrieben, um sich zu öffnen und zu schließen, um die Abgas-Durchflussmenge einzustellen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Abgasventil im Fall des Detektierens einer Abgaskomponente mittels des ersten Abgassensors 8a jedoch ungeachtet der Einstellung der Abgas-Durchflussmenge in einer Schließ-Richtung angetrieben. Im Ergebnis wird eine Strömungsrichtung des Abgases geändert, und das Abgas kann in Richtung zu dem Detektor 80 hin geführt werden.
Insbesondere wird der Ventilkörper 70, wie in den 4 und 5 veranschaulicht, rotierend derart angetrieben, dass sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b an den Detektor 80 annähert. Das heißt, der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 nähert sich an den Detektor 80 an, wenn der Ventilkörper 70 in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt (die Schnittfläche) des Abgasströmungspfads verkleinert wird. Dabei bewegt sich der stromaufwärts gelegene Endabschnitt 70a des Ventilkörpers 70 weg von dem Detektor 80, während er sich auf einer gegenüberliegenden Seite des Detektors 80 an eine Innenseitenoberfläche des Rohrs 43a annähert.
Wie in 5 veranschaulicht, wird das Abgas, das von der stromaufwärts gelegenen Seite her strömt, in einem Zustand, in dem sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b an den Detektor 80 annähert und das Abgasventil 7 geschlossen wird, in dem Strömungspfad von der Seite des stromaufwärts gelegenen Endabschnitts 70a in Richtung zu dem stromabwärts gelegenen Endabschnitt 70b hin gekrümmt, wobei der Ventilkörper 70 als eine Wand dient. Danach wird das Abgas in dem Strömungspfad von dem stromabwärts gelegenen Endabschnitt 70b entlang der Innenseitenoberfläche des Rohrs 43a in Richtung nach vorne gekrümmt und strömt in Richtung zu dem Detektor 80 hin.
Auf diese Weise bildet der Ventilkörper 70 eine Führungswand, die das Abgas zu dem ersten Abgassensor 8a hin führt. Aus diesem Grund kann auch das Abgas, das an einer von dem ersten Abgassensor 8a entfernten Stelle strömt, so geführt werden, dass es sicher in Richtung zu dem Detektor 80 hin strömt, und die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente kann verbessert werden. Da die Durchflussmenge des Abgases um den ersten Abgassensor 8a herum ebenfalls durch Schließen des Abgasventils 7 eingestellt wird, werden darüber hinaus die Ausgabe-Charakteristika des ersten Abgassensors 8a stabilisiert, und es wird eine genauere Detektion möglich.
Da das Abgasventil 7 in dem in 5 veranschaulichten Zustand geschlossen ist, werden insbesondere das zurückkehrende Abgas (zum Beispiel das Abgas aufgrund von Pulsation) sowie Atmosphärenluft von der stromabwärts gelegenen Seite des Abgasventils 7 durch den Ventilkörper 70 blockiert. Daher strömen das zurückkehrende Abgas und die Atmosphärenluft (Rückstrom) nicht in die stromaufwärts gelegene Seite (die Seite des Detektors 80) des Ventilkörpers 70 hinein, und die Detektion der Abgaskomponente wird nicht behindert. Daher ist es nicht notwendig, den ersten Abgassensor 8a unter Berücksichtigung des Rückstroms des Abgases und der Atmosphärenluft entfernt von einem stromabwärts gelegenen Abgasende anzuordnen. Im Ergebnis wird der Freiheitsgrad bei der Anordnung des ersten Abgassensors 8a erhöht, und auch im Fall eines sogenannten Schalldämpfers vom kurzen Typ, der ein kurzes Abgasrohr aufweist, auf einer stromabwärts gelegenen Seite des Katalysators kann der erste Abgassensor 8a angeordnet werden, ohne die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente zu beeinträchtigen.
Durch Anordnen des Abgasventils 7 auf der stromabwärts gelegenen Seite der Katalysator-Vorrichtung 9 kann des Weiteren die Durchflussmenge des Abgases auf der stromabwärts gelegenen Seite der Katalysator-Vorrichtung 9 verringert werden, wenn das Abgasventil 7 geschlossen wird. Im Ergebnis ist es schwierig, das Abgas durch die Katalysator-Vorrichtung 9 hindurch zu blasen (es verbleibt problemlos), und die Reinigung des Abgases kann gefördert werden.
Des Weiteren führt das Abgas-Steuersystem 6, wie vorstehend beschrieben, die vorgegebene Steuerung, wie beispielsweise die Regelung der Kraftstoffeinspritzmenge, die Verschleißbestimmung der Katalysator-Vorrichtung 9 und die Verschleißbestimmung der Abgassensoren 8a und 8b, unter Verwendung der Detektionsresultate der Abgassensoren 8a und 8b durch. Wenn die vorgegebene Steuerung ausgeführt wird, wird das Abgasventil 7 im Vergleich zu dem Fall, in dem die vorgegebene Steuerung nicht durchgeführt wird, in der Schließ-Richtung gesteuert. Wie vorstehend beschrieben, kann die vorgegebene Steuerung in einer geeigneteren Weise durchgeführt werden, da die Detektionsgenauigkeit des ersten Abgassensors 8a durch das Antreiben des Abgasventils 7 verbessert wird.
Es ist anzumerken, dass die Steuerung des Abgasventils 7 unter Berücksichtigung der Ventilöffnung vor der Steuerung, des Fahrgefühls des Fahrzeugs und dergleichen durchgeführt werden kann. In dem Fall zum Beispiel, in dem angenommen werden kann, dass zufriedenstellende Detektionsbedingungen erhalten werden, auch wenn das Abgasventil 7 nicht geschlossen ist, wie beispielsweise einem Fall, in dem das Abgas ausreichend auf den Abgassensor trifft, kann das Abgasventil 7 in der Öffnungs-Richtung gesteuert werden. Indem die Öffnung des Abgasventils 7 gemäß dem Zustand des Fahrzeugs auf diese Weise gesteuert wird, können die Detektion der Abgaskomponente und die vorgegebene Steuerung unter Verwendung des Detektionsresultats adäquat wie erforderlich durchgeführt werden, während die ursprünglichen Ausgabe-Charakteristika und das Fahrgefühl aufrechterhalten werden.
Als nächstes wird eine Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6A und 6B beschrieben. Die 6A und 6B sind schematische Abbildungen, welche die Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulichen. 6A veranschaulicht einen Zustand, in dem ein Abgasventil geöffnet ist, und 6B veranschaulicht einen Zustand, in dem das Abgasventil geschlossen ist. Es ist anzumerken, dass sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass eine Kammer mit einem Abgasrohr verbunden ist und ein Abgasventil und ein Abgassensor in der Kammer angeordnet sind. Im Folgenden werden hauptsächlich unterschiedliche Punkte beschrieben, und die bereits beschriebenen Konfigurationen sind ggf. weggelassen. Es ist anzumerken, dass das Abgasventil und der Abgassensor bei der zweiten Ausführungsform in einem Schalldämpfer anstatt der Kammer angeordnet sein können. Des Weiteren kann der Schalldämpfer mit einer stromabwärts gelegenen Seite der Kammer verbunden sein.
Wie in den 6A und 6B dargestellt, ist eine Kammer 50 mit einem Abgasrohr 4 (einem Verbindungsrohr 43) auf einer stromabwärts gelegenen Seite einer Katalysator-Vorrichtung 9 verbunden. Die Kammer 50 ist in einer Kastenform ausgebildet, die sich in Bezug auf das Verbindungsrohr 43 erweitert. Eine vorgegebene Expansionskammer, die in der Kammer 50 ausgebildet ist, ist mittels einer Trennwand 51 in eine vordere und eine hintere Kammer (eine erste Kammer 50a und eine zweite Kammer 50b) unterteilt. Ein eine Verbindung herstellendes Rohr 52, das es ermöglicht, dass die erste Kammer 50a mit der zweiten Kammer 50b in Verbindung steht, ist in einer Mitte der Trennwand 51 bereitgestellt. Ein Auspuffendrohr 53, das mit einem (nicht dargestellten) Schalldämpfer in Verbindung steht, ist mit einem rückwärtigen Ende der zweiten Kammer 50b verbunden, das sich auf einer stromabwärts gelegenen Seite der Kammer 50 befindet.
Ein Abgasventil 7 und ein erster Abgassensor 8a sind in der Nähe eines Verbindungsabschnitts zwischen dem Verbindungsrohr 43 und der Kammer 50 angeordnet, das heißt, an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Kammer 50. Insbesondere ist das Abgasventil 7 derart angeordnet, dass sich eine Drehwelle 71 in Verlängerung einer Achsenmitte des Verbindungsrohrs 43 in der Nähe eines Eingangs der ersten Kammer 50a befindet.
Der erste Abgassensor 8a ist von einer seitlichen Oberfläche der Kammer 50 aus angebracht, wobei die seitliche Oberfläche die erste Kammer 50a bildet, und ein Detektor 80 steht in die erste Kammer 50a hervor. Ein distales Ende des Detektors 80 steht an im Wesentlichen der gleichen Position wie eine äußere Oberfläche des Verbindungsrohrs hervor oder steht in Bezug auf die äußere Oberfläche des Verbindungsrohrs 43 radial nach außen hervor. Es ist anzumerken, dass das distale Ende des Detektors 80 in Bezug auf die äußere Oberfläche des Verbindungsrohrs 43 radial nach innen hervorstehen kann. Des Weiteren ist der Detektor 80 in einem offenen Zustand des Abgasventils 7 derart bereitgestellt, dass sich zumindest ein Teil des Detektors 80 in einer axialen Richtung eines Abgasströmungspfads an einer stromabwärts gelegenen Seite in Bezug auf einen stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 70a des Ventilkörpers 70 und an einer stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf einen stromabwärts gelegenen Endabschnitt 70b befindet. Des Weiteren befinden sich die Drehwelle 71 und der Detektor 80 in einer Positionsbeziehung, in der sie einander in einer Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des Abgasströmungspfads (einer axialen Richtung des ersten Abgassensors 8a) gegenüberliegen.
Wie in 6A veranschaulicht, befindet sich eine Ebenen-Richtung des Ventilkörpers 70 in dem Zustand, in dem das Abgasventil 7 geöffnet ist, parallel zu der axialen Richtung des Abgasströmungspfads. In diesem Fall strömt das Abgas, das durch die Katalysator-Vorrichtung 9 hindurch geströmt ist, in die Kammer 50 hinein, ohne von dem Ventilkörper 70 blockiert zu werden, strömt durch die erste Kammer 50a, das eine Verbindung herstellende Rohr 52 und die zweite Kammer 50b hindurch und strömt dann durch das Auspuffendrohr 53 in den Schalldämpfer hinein.
In dem Fall der Detektion einer Abgaskomponente mittels des ersten Abgassensors 8a wird der Ventilkörper 70 rotierend derart angetrieben, dass sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b an den Detektor 80 annähert, wie in 6B veranschaulicht. Das heißt, der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 nähert sich an den Detektor 80 an, wenn der Ventilkörper 70 in eine Richtung gedreht wird, in der ein Strömungspfadquerschnitt (eine Schnittfläche) des Abgasströmungspfads verkleinert wird. Wenn das Abgas in diesem Fall in die Kammer 50 (die erste Kammer 50a) hinein strömt, wird das Abgas, das von der stromaufwärts gelegenen Seite her strömt, in dem Strömungspfad von der Seite des stromaufwärts gelegenen Endabschnitts 70a in Richtung zu dem stromabwärts gelegenen Endabschnitt 70b hin gekrümmt, wobei der Ventilkörper 70 als eine Wand dient. Da sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b nahe bei dem Detektor 80 befindet, kann das Abgas in Richtung zu dem Detektor 80 hin geführt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Abgas auch bei der zweiten Ausführungsform so geführt werden, dass es sicher in Richtung zu dem Detektor 80 hin strömt, da der Ventilkörper 70 die Führungswand bildet, die das Abgas zu dem ersten Abgassensor 8a hin führt, und die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente kann verbessert werden.
Es ist anzumerken, dass in dem Fall einer Anordnung des ersten Abgassensors 8a in dem Schalldämpfer ähnliche Effekte erzielt werden können, indem der erste Abgassensor 8a von einer seitlichen Oberfläche des Schalldämpfers aus angebracht wird, wobei die seitliche Oberfläche eine erste Kammer (eine erste Expansionskammer) ähnlich wie die vorstehend beschriebene Kammer bildet.
Als nächstes wird eine Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7A und 7B beschrieben. Die 7A und 7B sind schematische Abbildungen, welche die Abgassensor-Anordnungsstruktur gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulichen. 7A veranschaulicht einen Zustand, in dem ein Abgasventil geöffnet ist, und 7B veranschaulicht einen Zustand, in dem das Abgasventil geschlossen ist. Es ist anzumerken, dass sich die dritte Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass ein Abgasrohr (ein Verbindungsrohr), in dem ein Abgasventil und ein Abgassensor angeordnet sind, durch einen Verzweigungsabschnitt (eine Verzweigungswand wird nachstehend beschrieben) in zwei Strömungspfade verzweigt wird. Im Folgenden werden hauptsächlich unterschiedliche Punkte beschrieben, und die bereits beschriebenen Konfigurationen sind ggf. weggelassen.
Wie in den 7A und 7B veranschaulicht, ist eine Verzweigungswand 44 im Inneren eines Verbindungsrohrs 43 bereitgestellt, das mit einer stromabwärts gelegenen Seite einer Katalysator-Vorrichtung 9 verbunden ist, wobei die Verzweigungswand 44 als ein Verzweigungsabschnitt dient, der einen Abgasströmungspfad in zwei Strömungspfade verzweigt. Die Verzweigungswand 44 ist so ausgebildet, dass sie sich in einer Richtung nach vorne und hinten von einer stromaufwärts gelegenen Seite in Richtung zu einer stromabwärts gelegenen Seite erstreckt. In der Mitte des Verbindungsrohrs 43 ist ein Vorsprung 45 ausgebildet, der in einer radialen Richtung hervorsteht (sich erweitert). Der Vorsprung 45 ist an einer Position bereitgestellt, die der Verzweigungswand 44 entspricht. Das heißt, die Verzweigungswand 44 erstreckt sich innerhalb eines Bereichs der Richtung des Vorsprungs 45 nach vorne und hinten. Ein stromaufwärts gelegener Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44 befindet sich an einer stromabwärts gelegenen Seite in Bezug auf ein stromaufwärts gelegenes Ende des Vorsprungs 45, und ein stromabwärts gelegener Endabschnitt 44b der Verzweigungswand 44 befindet sich an einer stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf ein stromabwärts gelegenes Ende des Vorsprungs 45.
Der Abgasströmungspfad in dem Verbindungsrohr 43 wird durch die Verzweigungswand 44 in einen ersten Abgasströmungspfad F 1, der auf einer entgegengesetzten Seite einer Vorsprungsrichtung des Vorsprungs 45 strömt, und einen zweiten Abgasströmungspfad F2 verzweigt, der auf der Seite des Vorsprungs 45 strömt. Der zweite Abgasströmungspfad F2 vereinigt sich an dem stromabwärts gelegenen Ende (der Verzweigungswand 44) des Vorsprungs 45 mit dem ersten Abgasströmungspfad F1.
In dem Vorsprung 45 ist ein erster Abgassensor 8a angeordnet. Insbesondere ist der erste Abgassensor 8a von einer seitlichen Oberfläche des Vorsprungs 45 aus angebracht, und der Detektor 80 steht in den Vorsprung 45 (das Verbindungsrohr 43) hervor.
Der Detektor 80 ist so angeordnet, dass er der Verzweigungswand 44 in einer Richtung orthogonal zu einer axialen Richtung des Verbindungsrohrs 43 gegenüberliegt. Insbesondere ist ein distales Ende des Detektors 80 zu dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44 hin ausgerichtet (wird in die Nähe desselben gebracht).
Auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Detektors 80 und der Verzweigungswand 44 ist ein Abgasventil 7 in dem Verbindungsrohr 43 angeordnet. Insbesondere ist das Abgasventil 7 auf einer stromaufwärts gelegenen Endseite des vorspringen Vorsprungs 45 derart angeordnet, dass sich eine Drehwelle 71 in Verlängerung einer Achsenmitte des Verbindungsrohrs 43 befindet. Das heißt, die Drehwelle 71 befindet sich auf einer stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44.
Wie in 7A veranschaulicht, befindet sich eine Ebenen-Richtung eines Ventilkörpers 70 in einem Zustand, in dem das Abgasventil 7 geöffnet ist, parallel zu einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads, und ein stromabwärts gelegener Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 liegt dem stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44 in einer Richtung orthogonal zu dem Strömungspfad gegenüber. In diesem Fall strömt ein Abgas, das durch eine Katalysator-Vorrichtung 9 hindurch fließt, durch den ersten Abgasströmungspfad F1 und den zweiten Abgasströmungspfad F2 in eine stromabwärts gelegene Seite hinein, ohne durch den Ventilkörper 70 blockiert zu werden.
In dem Fall der Detektion einer Abgaskomponente mittels des ersten Abgassensors 8a wird der Ventilkörper 70 rotierend derart angetrieben, dass sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b an den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 33 (an den Detektor 80) annähert, wie in 7B veranschaulicht. Das heißt, der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 nähert sich an den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44 (an den Detektor 80) an, wenn der Ventilkörper 70 in eine Richtung gedreht wird, in der ein Strömungspfadquerschnitt (eine Schnittfläche) des Abgasströmungspfads verkleinert wird.
Dabei bewegt sich ein stromaufwärts gelegener Endabschnitt 70a des Ventilkörpers 70 weg von dem Detektor 80, während er sich auf einer gegenüberliegenden Seite des Detektors 80 an eine Innenseitenoberfläche eines Rohrs 43a annähert. Daher wird der erste Abgasströmungspfad F 1 durch den Ventilkörper 70 blockiert. Das Abgas, das von der stromaufwärts gelegenen Seite her strömt, wird in dem Strömungspfad gekrümmt, wobei der Ventilkörper 70 als eine Wand dient, und strömt in Richtung zu dem Vorsprung 45. Das heißt, das Abgas strömt nur durch den zweiten Abgasströmungspfad F2 in die stromabwärts gelegene Seite hinein. Der Strömungspfad des Abgases kann in Richtung des Detektors 80 hin geführt werden, wenn sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 an den stromaufwärts gelegenen Endabschnitt 44a der Verzweigungswand 44 annähert.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Abgas auch bei der dritten Ausführungsform so geführt werden, dass es sicher in Richtung zu dem Detektor 80 hin strömt, da der Ventilkörper 70 die Führungswand bildet, die das Abgas zu dem ersten Abgassensor 8a hin führt, und die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente kann verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird das Abgasventil gemäß der vorliegenden Erfindung im Fall einer Anordnung des Abgassensors nahe bei der stromaufwärts gelegenen Seite oder der stromabwärts gelegenen Seite des Abgasventils und einer Detektion des Abgases mittels des Abgassensors in einer Schließ-Richtung angetrieben. Das heißt, der Ventilkörper 70 wird rotierend derart angetrieben, dass sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b an den Detektor 80 annähert. Daher wird das Abgas zu dem Abgassensor hin geführt, wobei das Abgasventil als die Führungswand dient. Im Ergebnis strömt das Abgas sicher in Richtung zu dem Abgassensor hin, und somit kann die Detektionsgenauigkeit des Abgassensors verbessert werden. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung geeignet gemäß einem Modus des Abgassystems angewendet werden, ohne durch die Anordnung des Abgassensors eingeschränkt zu sein.
Es ist anzumerken, dass bei der vorstehenden Ausführungsform der parallele Vier-Zylinder-Motor 3 als ein Beispiel beschrieben wurde. Die Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Zum Beispiel kann der Motor 3 durch einen Ein-Zylinder-Motor oder einen Motor mit drei oder mehr Zylindern gebildet werden, und die Anordnung der Zylinder ist nicht auf die parallele Anordnung beschränkt und kann in einer geeigneten Weise geändert werden.
Des Weiteren wurde der Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 bei der vorstehenden Ausführungsform durch den Rahmen vom Doppelholm-Typ gebildet. Die Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Bei dem Fahrzeugkarosserie-Rahmen 2 kann es sich zum Beispiel um einen Rahmen vom Diamant-Typ oder einen anderen Rahmentyp handeln.
Des Weiteren dient die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Abgassensor 8a und dem Abgasventil 7 bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lediglich als Beispiel, und die Vorne-Hinten-Beziehung zwischen dem ersten Abgassensor 8a und dem Abgasventil 7 kann in einer geeigneten Weise geändert werden. Zum Beispiel ist der Detektor 80 bei der ersten Ausführungsform auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Drehwelle 71 angeordnet. Der Detektor 80 kann jedoch an einer Position, die der Drehwelle 71 gegenüberliegt, oder auf einer stromabwärts gelegenen Seite der Drehwelle 71 angeordnet sein. In einer ähnlichen Weise kann die Positionsbeziehung zwischen dem ersten Abgassensor 8a und dem Abgasventil 7 bei der zweiten und der dritten Ausführungsform in einer geeigneten Weise geändert werden.
Des Weiteren wurde bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Konfiguration beschrieben, bei welcher der erste Abgassensor 8a und das Abgasventil 7 nahe beieinander angeordnet sind. Eine Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Der zweite Abgassensor 8b und das Abgasventil 7 können nahe beieinander angeordnet sein und wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gebildet werden.
Des Weiteren wurde bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Beispiel beschrieben, bei dem das Abgasventil 7 auf einen im Wesentlichen vollständig geschlossenen Zustand (0% offen) eingestellt ist, wenn die Abgaskomponente detektiert wird. Eine Ausführungsform ist jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Das Abgasventil 7 muss einfach derart geschlossen sein, dass sich der stromabwärts gelegene Endabschnitt 70b des Ventilkörpers 70 an den Detektor 80 annähert, auch wenn es nur geringfügig ist, und die Öffnung des Abgasventils 7 kann in einer geeigneten Weise geändert werden, wie beispielsweise mit der Öffnung von 10%.
Des Weiteren wurde bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Konfiguration beschrieben, bei der die Drehwelle 71 des Ventilkörpers 70 durch die Mitte des Ventilkörpers 70 hindurchgeht. Eine Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Drehwelle 71 kann zum Beispiel so angeordnet werden, dass sie eine Tendenz in Richtung zu der einen Endseite des Ventilkörpers 70 hin zeigt.
Die vorliegenden Ausführungsformen und Modifikationen wurden beschrieben. Als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die vorstehenden Ausführungsformen und Modifikationen jedoch als Ganzes oder zum Teil kombiniert werden.
Des Weiteren sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Änderungen, Substitutionen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne von dem Inhalt der technischen Idee der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wenn die technische Idee der vorliegenden Erfindung durch ein anderes Verfahren mit weiterentwickelter Technologie oder durch eine andere abgeleitete Technologie realisiert werden kann, kann die technische Idee der vorliegenden Erfindung unter Verwendung dieses Verfahrens ausgeführt werden. Daher sollen die Ansprüche sämtliche Ausführungsformen abdecken, die in den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung fallen.
Wie vorstehend beschrieben, weist die vorliegende Erfindung die Wirkung dahingehend auf, dass der Abgassensor angeordnet wird, ohne die Detektionsgenauigkeit für die Abgaskomponente zu beeinträchtigen, und sie ist insbesondere für die Abgassensor-Anordnungsstruktur und das Abgas-Steuersystem von Nutzen, die auf Motorräder angewendet werden können.

Claims

Abgassensor-Anordnungsstruktur, umfassend: ein Abgasrohr (4), das sich von einem Motor (3) aus erstreckt und einen Teil eines Abgasströmungspfads bildet; ein Abgasventil (7), das eine Öffnung des Abgasströmungspfads einstellt; einen Abgassensor (8a), der eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektiert, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt; und eine Kammer (50), die mit einem stromabwärts gelegenen Ende des Abgasrohrs (4) verbunden ist, wobei der Abgassensor (8a) einen Detektor (80) aufweist, der so angeordnet ist, dass er in den Abgasströmungspfad hervorsteht, das Abgasventil (7) beinhaltet: einen plattenartigen Ventilkörper (70), der einen Strömungspfadquerschnitt des Abgasströmungspfads vergrößert und verkleinert; und eine Drehwelle (71), die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads schneidet und als ein Drehzentrum des Ventilkörpers (70) dient, wobei sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers (70) an den Detektor (80) annähert, wenn der Ventilkörper (70) in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird, wobei die Kammer (50) eine Form aufweist, die sich in Bezug auf das Abgasrohr (4) erweitert, das Abgasventil (7) und der Abgassensor (8a) an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Kammer (50) angeordnet sind, und das Abgasventil (7) und der Abgassensor (8a) in der Kammer (50) angeordnet sind.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Ventilkörper (70) eine Führungswand bildet, um das Abgas zu dem Abgassensor (8a) hin zu führen.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Drehwelle (7) in einer Mitte des Ventilkörpers (70) in einer Ebene orthogonal zu einer Dickenrichtung des Ventilkörpers (70) angeordnet ist und zumindest ein Teil des Detektors (80) an einer Position, die der Drehwelle (71) gegenüberliegt, oder auf einer stromaufwärts gelegenen Seite der Drehwelle (71) angeordnet ist.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abgasventil (7) und der Abgassensor (8a) in einer Mitte des Abgasrohrs (4) angeordnet sind und zumindest ein Teil des Detektors (80) in Bezug auf die Drehwelle (71) auf einer stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 4, wobei die Drehwelle (71) und zumindest ein Teil des Detektors (80) so angeordnet sind, dass sie einander gegenüberliegen.
Abgassensor-Anordnungsstruktur, umfassend: ein Abgasrohr (4), das sich von einem Motor (3) aus erstreckt und einen Teil eines Abgasströmungspfads bildet; ein Abgasventil (7), das eine Öffnung des Abgasströmungspfads einstellt; und einen Abgassensor (8a), der eine vorgegebene Komponente in einem Abgas detektiert, das durch den Abgasströmungspfad hindurch strömt, wobei der Abgassensor (8a) einen Detektor (80) aufweist, der so angeordnet ist, dass er in den Abgasströmungspfad hervorsteht, das Abgasventil (7) beinhaltet: einen plattenartigen Ventilkörper (70), der einen Strömungspfadquerschnitt des Abgasströmungspfads vergrößert und verkleinert; und eine Drehwelle (71), die sich in einer Richtung erstreckt, die sich mit einer axialen Richtung des Abgasströmungspfads schneidet und als ein Drehzentrum des Ventilkörpers (70) dient, wobei sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers (70) an den Detektor (80) annähert, wenn der Ventilkörper (70) in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird, ein Verzweigungsabschnitt (44), der den Abgasströmungspfad in eine Mehrzahl von Abgasströmungspfaden verzweigt, in dem Abgasrohr (4) bereitgestellt ist, zumindest ein Teil des Detektors (80) so angeordnet ist, dass er dem Verzweigungsabschnitt (44) gegenüberliegt, und das Abgasventil (7) auf einer stromaufwärts gelegenen Seite des Detektors (80) angeordnet ist und sich ein stromabwärts gelegenes Ende des Ventilkörpers (70) an ein stromaufwärts gelegenes Ende des Verzweigungsabschnitts (44) annähert, wenn der Ventilkörper (70) in eine Richtung gedreht wird, in welcher der Strömungspfadquerschnitt verkleinert wird.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 6, wobei die Drehwelle (71) in Bezug auf das stromaufwärts gelegene Ende des Verzweigungsabschnitts (44) auf einer stromaufwärts gelegenen Seite angeordnet ist.
Abgassensor-Anordnungsstruktur nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Abgasrohr (4) einen Vorsprung (45) mit einem Abschnitt beinhaltet, der in einer vorgegebenen Richtung hervorsteht, wobei der Abschnitt dem Verzweigungsabschnitt (44) entspricht, und der Abgassensor (8a) in dem Vorsprung (45) angeordnet ist.
Abgas-Steuersystem, umfassend: die Abgassensor-Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8; und eine Steuervorrichtung, die eine Öffnungs- und Schließ-Steuerung des Abgasventils (7) sowie eine vorgegebene Steuerung unter Verwendung eines Detektionsresultats des Abgassensors (8a) durchführt, wobei die Steuervorrichtung bei einer Ausführung der vorgegebenen Steuerung das Abgasventil (7) im Vergleich zu einem Fall, in dem die vorgegebene Steuerung nicht ausgeführt wird, in einer Schließ-Richtung steuert.
Abgas-Steuersystem nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend: einen zweiten Abgassensor (8b), der eine vorgegebene Komponente in dem durch den Abgasströmungspfad hindurchströmenden Abgas, auf einer in Bezug auf den Abgassensor (8a) stromaufwärts gelegenen Seite detektiert, wobei die Steuervorrichtung die vorgegebene Steuerung unter Verwendung von Detektionsresultaten des Abgassensors und des zweiten Abgassensors (8b) durchführt.
Abgas-Steuersystem nach Anspruch 10, wobei die Steuervorrichtung eine Regelung, um eine Kraftstoffeinspritzmenge des Motors (3) einzustellen, unter Verwendung der Detektionsresultate des Abgassensors (8a) und des zweiten Abgassensors (8b) durchführt.
Abgas-Steuersystem nach Anspruch 10 oder 11, des Weiteren umfassend: eine Katalysator-Vorrichtung, die das Abgas reinigt, wobei die Katalysator-Vorrichtung zwischen dem Abgassensor (8a) und dem zweiten Abgassensor (8b) in einer Mitte des Abgasrohrs (4) angeordnet ist, und die Steuervorrichtung unter Verwendung der Detektionsresultate des Abgassensors (8a) und des zweiten Abgassensors (8b) eine Verschleißbestimmung der Katalysator-Vorrichtung durchführt.
Abgas-Steuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Steuervorrichtung unter Verwendung der Detektionsresultate des Abgassensors (8a) und des zweiten Abgassensors (8b) eine Verschleißbestimmung des Abgassensors (8a) und/oder des zweiten Abgassensors (8b) durchführt.