JP2003074355A - 内燃機関の排気圧制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気圧制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成にして排気圧を一定に保持するこ
との可能な内燃機関の排気圧制御装置を提供する。 【解決手段】 排気圧制御弁(40,46)は、弾性部材から
なるとともに該排気圧制御弁の弁体(48)を所定の初期変
位が与えられた状態で閉方向に付勢する付勢手段(50)を
備える。
との可能な内燃機関の排気圧制御装置を提供する。 【解決手段】 排気圧制御弁(40,46)は、弾性部材から
なるとともに該排気圧制御弁の弁体(48)を所定の初期変
位が与えられた状態で閉方向に付勢する付勢手段(50)を
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気圧制御装置に
係り、詳しくは、排気圧を一定に保持する技術に関す
る。
係り、詳しくは、排気圧を一定に保持する技術に関す
る。
【０００２】
【関連する背景技術】排気中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ、
Ｈ2等の未燃物の他、スモーク、ＮＯx等を含む）を低減
させることを目的とした技術として、触媒上での反応を
利用した排気浄化技術が知られている。その一つとし
て、排気ポートに２次エアを供給して触媒の早期昇温を
行い、有害物質を低減させる技術がある。
Ｈ2等の未燃物の他、スモーク、ＮＯx等を含む）を低減
させることを目的とした技術として、触媒上での反応を
利用した排気浄化技術が知られている。その一つとし
て、排気ポートに２次エアを供給して触媒の早期昇温を
行い、有害物質を低減させる技術がある。
【０００３】また、主噴射（リーン空燃比設定）とは別
に副噴射を行い、主噴射で残存した酸素と副噴射による
追加燃料とを排気系（燃焼室（排気弁部を含む）からエ
キゾーストマニホールドを含む）内で反応させることに
より触媒の早期昇温を行い、有害物質を低減させる２段
燃焼技術が知られている。さらに、特開２００１−２７
１４５号公報には、燃料の副噴射を上記排気圧の上昇技
術と組み合わせ、排気絞り弁により排気圧を上昇させる
ことにより排気系内での反応を促進して排ガスの浄化能
力を増強し、浄化効率の向上及び触媒の早期活性化を図
る技術が開示されている。
に副噴射を行い、主噴射で残存した酸素と副噴射による
追加燃料とを排気系（燃焼室（排気弁部を含む）からエ
キゾーストマニホールドを含む）内で反応させることに
より触媒の早期昇温を行い、有害物質を低減させる２段
燃焼技術が知られている。さらに、特開２００１−２７
１４５号公報には、燃料の副噴射を上記排気圧の上昇技
術と組み合わせ、排気絞り弁により排気圧を上昇させる
ことにより排気系内での反応を促進して排ガスの浄化能
力を増強し、浄化効率の向上及び触媒の早期活性化を図
る技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気圧が高
いほど排気流動抑制による反応促進の効果が増大するこ
とになるのであるが、一方で燃焼悪化の要因となるた
め、排気圧をある所定範囲内に制御することが要求され
る。そこで、例えば、排気通路面積を排気圧を監視しな
がら制御することが考えられる。しかしながら、この場
合、排気圧を検出するセンサ、排気通路面積を制御する
アクチュエータ等の付帯装置が必要になり、コストが増
大するという問題がある。また、排気圧制御のアルゴリ
ズムが必要となり、キャリブレーションを含めて開発工
数が増大するという問題もある。
いほど排気流動抑制による反応促進の効果が増大するこ
とになるのであるが、一方で燃焼悪化の要因となるた
め、排気圧をある所定範囲内に制御することが要求され
る。そこで、例えば、排気通路面積を排気圧を監視しな
がら制御することが考えられる。しかしながら、この場
合、排気圧を検出するセンサ、排気通路面積を制御する
アクチュエータ等の付帯装置が必要になり、コストが増
大するという問題がある。また、排気圧制御のアルゴリ
ズムが必要となり、キャリブレーションを含めて開発工
数が増大するという問題もある。
【０００５】また、例えば、ばねを利用したリリーフ弁
を用いて定圧制御することも考えられる。しかしなが
ら、内燃機関のように負荷に応じて排気流量が大きく変
化するシステムの場合、当該リリーフ弁を適用しようと
すると、排気通路面積、即ちリリーフ弁のリフトを大き
く変更する必要があり、そのためにばねが大きく変位し
てばね力が変化し、故に、ばね力とつり合う排気圧が大
きく変更されてしまうという問題がある。
を用いて定圧制御することも考えられる。しかしなが
ら、内燃機関のように負荷に応じて排気流量が大きく変
化するシステムの場合、当該リリーフ弁を適用しようと
すると、排気通路面積、即ちリリーフ弁のリフトを大き
く変更する必要があり、そのためにばねが大きく変位し
てばね力が変化し、故に、ばね力とつり合う排気圧が大
きく変更されてしまうという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、その目的とするところは、簡単な構
成にして排気圧を一定に保持することの可能な内燃機関
の排気圧制御装置を提供することにある。
になされたもので、その目的とするところは、簡単な構
成にして排気圧を一定に保持することの可能な内燃機関
の排気圧制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明では、内燃機関の排気通路に設
けられ、排気通路面積を可変可能な排気圧制御弁を有し
た内燃機関の排気圧制御装置において、前記排気圧制御
弁は、弾性部材からなるとともに該排気圧制御弁の弁体
を所定の初期変位が与えられた状態で閉方向に付勢する
付勢手段を備えることを特徴としている。
ために、請求項１の発明では、内燃機関の排気通路に設
けられ、排気通路面積を可変可能な排気圧制御弁を有し
た内燃機関の排気圧制御装置において、前記排気圧制御
弁は、弾性部材からなるとともに該排気圧制御弁の弁体
を所定の初期変位が与えられた状態で閉方向に付勢する
付勢手段を備えることを特徴としている。
【０００８】これにより、排気圧制御弁の変位に対して
排気圧のばらつきが抑制され、所定の排気圧が確保され
る。また、請求項２の発明では、前記排気圧制御弁は第
１制御弁と排気圧の微調整を行う第２制御弁とからな
り、前記付勢手段は前記第２制御弁に備えられているこ
とを特徴としている。
排気圧のばらつきが抑制され、所定の排気圧が確保され
る。また、請求項２の発明では、前記排気圧制御弁は第
１制御弁と排気圧の微調整を行う第２制御弁とからな
り、前記付勢手段は前記第２制御弁に備えられているこ
とを特徴としている。
【０００９】これにより、排気圧の微調整を行う第２制
御弁の変位に対して排気圧のばらつきが抑制され、所定
の排気圧が精度よく確保される。また、請求項３の発明
では、前記初期変位は、許容される排気圧のばらつきに
基づいて設定されることを特徴としている。これによ
り、排気圧制御弁の変位に対する排気圧のばらつきを許
容される排気圧のばらつき以下に抑えることが可能とさ
れ、所定の排気圧がより一層良好に確保される。
御弁の変位に対して排気圧のばらつきが抑制され、所定
の排気圧が精度よく確保される。また、請求項３の発明
では、前記初期変位は、許容される排気圧のばらつきに
基づいて設定されることを特徴としている。これによ
り、排気圧制御弁の変位に対する排気圧のばらつきを許
容される排気圧のばらつき以下に抑えることが可能とさ
れ、所定の排気圧がより一層良好に確保される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図１を参照すると、本発明に係
る排気圧制御装置の適用される内燃機関の全体構成図が
示されている。同図に示すように、内燃機関であるエン
ジン本体（以下、単にエンジンという）１としては、例
えば、燃料噴射モードを切換えることで吸気行程での燃
料噴射（吸気行程噴射モード）とともに圧縮行程での燃
料噴射（圧縮行程噴射モード）を実施可能な筒内噴射型
火花点火式ガソリンエンジンが採用される。この筒内噴
射型のエンジン１は、吸気行程噴射モードでは容易にし
て理論空燃比（ストイキオ）での運転やリッチ空燃比で
の運転（リッチ空燃比運転）が可能であり、圧縮行程噴
射モードではリーン空燃比及び超リーン空燃比での運転
（リーン空燃比運転）が可能である。
面に基づいて説明する。図１を参照すると、本発明に係
る排気圧制御装置の適用される内燃機関の全体構成図が
示されている。同図に示すように、内燃機関であるエン
ジン本体（以下、単にエンジンという）１としては、例
えば、燃料噴射モードを切換えることで吸気行程での燃
料噴射（吸気行程噴射モード）とともに圧縮行程での燃
料噴射（圧縮行程噴射モード）を実施可能な筒内噴射型
火花点火式ガソリンエンジンが採用される。この筒内噴
射型のエンジン１は、吸気行程噴射モードでは容易にし
て理論空燃比（ストイキオ）での運転やリッチ空燃比で
の運転（リッチ空燃比運転）が可能であり、圧縮行程噴
射モードではリーン空燃比及び超リーン空燃比での運転
（リーン空燃比運転）が可能である。
【００１１】同図に示すように、エンジン１のシリンダ
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ４とともに電磁式
の燃料噴射弁６が取り付けられており、燃料を燃焼室内
に直接噴射可能である。これにより、燃料噴射弁６は、
主燃焼用の主噴射手段として機能するとともに排気系に
燃料を追加供給する副噴射手段としても機能する。点火
プラグ４には高電圧を出力する点火コイル８が接続され
ている。また、燃料噴射弁６には、燃料パイプ７を介し
て燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示せず）が接続
されている。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃
料ポンプと高圧燃料ポンプとが設けられており、これに
より、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁６に対し低燃圧
或いは高燃圧で供給し、該燃料を燃料噴射弁６から燃焼
室内に向けて所望の燃圧で噴射可能である。
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ４とともに電磁式
の燃料噴射弁６が取り付けられており、燃料を燃焼室内
に直接噴射可能である。これにより、燃料噴射弁６は、
主燃焼用の主噴射手段として機能するとともに排気系に
燃料を追加供給する副噴射手段としても機能する。点火
プラグ４には高電圧を出力する点火コイル８が接続され
ている。また、燃料噴射弁６には、燃料パイプ７を介し
て燃料タンクを擁した燃料供給装置（図示せず）が接続
されている。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃
料ポンプと高圧燃料ポンプとが設けられており、これに
より、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁６に対し低燃圧
或いは高燃圧で供給し、該燃料を燃料噴射弁６から燃焼
室内に向けて所望の燃圧で噴射可能である。
【００１２】シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド１０の一端がそれぞ
れ接続されている。なお、吸気マニホールド１０には吸
入空気量を調節する電磁式のスロットル弁１４が設けら
れている。また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略
水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポート
と連通するようにして排気マニホールド１２の一端がそ
れぞれ接続されている。排気マニホールド１２として
は、ここでは、デュアル型エキゾーストマニホールドシ
ステムが採用される。その他、排気マニホールド１２
は、シングル型エキゾーストマニホールドシステムであ
っても、またクラムシェル型エキゾーストマニホールド
システムであってもよい。
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド１０の一端がそれぞ
れ接続されている。なお、吸気マニホールド１０には吸
入空気量を調節する電磁式のスロットル弁１４が設けら
れている。また、シリンダヘッド２には、各気筒毎に略
水平方向に排気ポートが形成されており、各排気ポート
と連通するようにして排気マニホールド１２の一端がそ
れぞれ接続されている。排気マニホールド１２として
は、ここでは、デュアル型エキゾーストマニホールドシ
ステムが採用される。その他、排気マニホールド１２
は、シングル型エキゾーストマニホールドシステムであ
っても、またクラムシェル型エキゾーストマニホールド
システムであってもよい。
【００１３】また、各排気ポートには空気通路１７を介
して２次エアポンプ１６が接続されており、当該２次エ
アポンプ１６が作動することで各排気ポートに２次エア
を供給可能である。なお、当該筒内噴射型のエンジン１
は既に公知のものであるため、その構成の詳細について
はここでは説明を省略する。
して２次エアポンプ１６が接続されており、当該２次エ
アポンプ１６が作動することで各排気ポートに２次エア
を供給可能である。なお、当該筒内噴射型のエンジン１
は既に公知のものであるため、その構成の詳細について
はここでは説明を省略する。
【００１４】排気マニホールド１２の他端には排気管
（排気通路）２０が接続されている。そして、排気管２
０には、排気浄化触媒装置として三元触媒３０が介装さ
れている。この三元触媒３０は、担体に活性貴金属とし
て銅（Ｃｕ），コバルト（Ｃｏ），銀（Ａｇ），白金
（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ）のい
ずれかを有している。
（排気通路）２０が接続されている。そして、排気管２
０には、排気浄化触媒装置として三元触媒３０が介装さ
れている。この三元触媒３０は、担体に活性貴金属とし
て銅（Ｃｕ），コバルト（Ｃｏ），銀（Ａｇ），白金
（Ｐｔ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ）のい
ずれかを有している。
【００１５】さらに、排気管２０の三元触媒３０よりも
下流の部分には、排気圧制御弁４０が介装されている。
排気圧制御弁４０は、排ガス中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ
等の未燃物の他、ＮＯx、スモーク、Ｈ2等を含む）の低
減を促進させることを目的とし、排気圧を上昇可能に構
成されている。図２を参照すると、排気圧制御弁４０の
詳細図が示されている。同図に示すように、排気圧制御
弁４０は排気管２０の流路面積を調節可能なバタフライ
弁（第１制御弁）４２とリリーフ弁（第２制御弁）４６
によって構成されている。
下流の部分には、排気圧制御弁４０が介装されている。
排気圧制御弁４０は、排ガス中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ
等の未燃物の他、ＮＯx、スモーク、Ｈ2等を含む）の低
減を促進させることを目的とし、排気圧を上昇可能に構
成されている。図２を参照すると、排気圧制御弁４０の
詳細図が示されている。同図に示すように、排気圧制御
弁４０は排気管２０の流路面積を調節可能なバタフライ
弁（第１制御弁）４２とリリーフ弁（第２制御弁）４６
によって構成されている。
【００１６】バタフライ弁４２にはアクチュエータ４３
が設けられており、バタフライ弁４２は当該アクチュエ
ータ４３によって回転させられて開閉作動し、これによ
り排気通路の通路面積が変更される。また、バタフライ
弁４２を迂回するようにしてリリーフ通路２２が設けら
れており、リリーフ弁４６は当該リリーフ通路２２を塞
ぐように設けられている。詳しくは、リリーフ弁４６
は、常閉弁であり、弁体４８がスプリング（付勢手段）
５０によって付勢されてリリーフ通路２２の内周面に設
けられた被弁体２４と当接することでリリーフ通路２２
を閉鎖するように構成されている。
が設けられており、バタフライ弁４２は当該アクチュエ
ータ４３によって回転させられて開閉作動し、これによ
り排気通路の通路面積が変更される。また、バタフライ
弁４２を迂回するようにしてリリーフ通路２２が設けら
れており、リリーフ弁４６は当該リリーフ通路２２を塞
ぐように設けられている。詳しくは、リリーフ弁４６
は、常閉弁であり、弁体４８がスプリング（付勢手段）
５０によって付勢されてリリーフ通路２２の内周面に設
けられた被弁体２４と当接することでリリーフ通路２２
を閉鎖するように構成されている。
【００１７】そして、本発明では、スプリング５０は所
定の初期変位Ｘ0を与えられてリリーフ弁４６に取り付
けられている。以下、この初期変位Ｘ0の設定方法につ
いて説明する。スプリング５０が変位して変位Ｘとなっ
たときの排気通路面積Ｓは次式(1)で表される。
定の初期変位Ｘ0を与えられてリリーフ弁４６に取り付
けられている。以下、この初期変位Ｘ0の設定方法につ
いて説明する。スプリング５０が変位して変位Ｘとなっ
たときの排気通路面積Ｓは次式(1)で表される。
【００１８】Ｓ＝π×Ｄ×Ｘ＋Ｓ0 …(1)
ここに、Ｄは図２に示すようにリリーフ通路２２の最小
径であり、Ｓ0はリリーフ弁４６全閉時の排気通路面積
（洩れ面積）である。また、排気圧Ｐは式(1)を用いる
と次式(2)で表される。 Ｐ＝ｋ×（Ｘ0＋Ｘ）＝ｋ×（Ｘ0＋（Ｓ−Ｓ0）／（π×Ｄ）） …(2) ここに、ｋはスプリング５０のばね定数である。
径であり、Ｓ0はリリーフ弁４６全閉時の排気通路面積
（洩れ面積）である。また、排気圧Ｐは式(1)を用いる
と次式(2)で表される。 Ｐ＝ｋ×（Ｘ0＋Ｘ）＝ｋ×（Ｘ0＋（Ｓ−Ｓ0）／（π×Ｄ）） …(2) ここに、ｋはスプリング５０のばね定数である。
【００１９】一方、必要最小限の所定排気圧（目標排気
圧）Ｐ0は次式(3)で表される。 Ｐ0＝ｋ×Ｘ0 …(3) これより、ｋ＝Ｐ0／Ｘ0が求められ、このｋを式(2)に
代入すると次式(4)が求められる。 Ｐ＝Ｐ0＋（Ｐ0／（π×Ｄ×Ｘ0））×（Ｓ−Ｓ0） …(4) この式(4)を変形してＰ−Ｐ0＝ｄＰ、Ｓ−Ｓ0＝ｄＳと
すると、排気圧のばらつきｄＰ／ｄＳが次式(5)で表さ
れる。
圧）Ｐ0は次式(3)で表される。 Ｐ0＝ｋ×Ｘ0 …(3) これより、ｋ＝Ｐ0／Ｘ0が求められ、このｋを式(2)に
代入すると次式(4)が求められる。 Ｐ＝Ｐ0＋（Ｐ0／（π×Ｄ×Ｘ0））×（Ｓ−Ｓ0） …(4) この式(4)を変形してＰ−Ｐ0＝ｄＰ、Ｓ−Ｓ0＝ｄＳと
すると、排気圧のばらつきｄＰ／ｄＳが次式(5)で表さ
れる。
【００２０】
ｄＰ／ｄＳ＝Ｐ0／（π×Ｄ×Ｘ0） …(5)
これより、初期変位Ｘ0は次式(6)となる。
Ｘ0＝Ｐ0／（π×Ｄ×ｄＰ／ｄＳ） …(6)
即ち、排気圧のばらつきｄＰ／ｄＳを予め所望の値（許
容される排気圧のばらつき）に規定しておくことで、初
期変位Ｘ0が一義的に設定される。
容される排気圧のばらつき）に規定しておくことで、初
期変位Ｘ0が一義的に設定される。
【００２１】例えば、所定排気圧（目標排気圧）Ｐ0を
８００hPa（６００mmHg）、最小径Ｄを１．５cm、ｄＰ
／ｄＳを２６７hPa（２００mmHg）／０．４cm2とした場
合には、初期変位Ｘ0は式(6)より０．２５cmと設定され
る。つまり、初期変位Ｘ0を設定してスプリング５０を
リリーフ弁４６に取り付けておけば、排気圧のばらつき
を許容される排気圧のばらつき以下に抑えながら、目標
排気圧Ｐ0を確保することができる。
８００hPa（６００mmHg）、最小径Ｄを１．５cm、ｄＰ
／ｄＳを２６７hPa（２００mmHg）／０．４cm2とした場
合には、初期変位Ｘ0は式(6)より０．２５cmと設定され
る。つまり、初期変位Ｘ0を設定してスプリング５０を
リリーフ弁４６に取り付けておけば、排気圧のばらつき
を許容される排気圧のばらつき以下に抑えながら、目標
排気圧Ｐ0を確保することができる。
【００２２】ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、メモリ、タイマカ
ウンタ等を備えており、当該ＥＣＵ６０により、エンジ
ン１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ６０の入力側に
は、各種センサ類が接続されており、一方、ＥＣＵ６０
の出力側には、上述の燃料噴射弁６、点火コイル８、ス
ロットル弁１４、２次エアポンプ１６、アクチュエータ
４３等の各種出力デバイスが接続されている。
ウンタ等を備えており、当該ＥＣＵ６０により、エンジ
ン１の総合的な制御が行われる。ＥＣＵ６０の入力側に
は、各種センサ類が接続されており、一方、ＥＣＵ６０
の出力側には、上述の燃料噴射弁６、点火コイル８、ス
ロットル弁１４、２次エアポンプ１６、アクチュエータ
４３等の各種出力デバイスが接続されている。
【００２３】以下、このように構成された本発明に係る
排気圧制御装置の作用を説明する。本発明に係るエンジ
ン１では、エンジン１の始動後、エンジン１が冷態状態
にあるときには、三元触媒３０を早期に活性化させるべ
く排気圧制御弁４０を閉弁作動させて排気圧を上昇させ
るようにしている。これにより、排気系内のＨＣ、ＣＯ
等の未燃物と酸素或いはＮＯxとの関わりが強化されて
反応が促進され、有害物質の排出が良好に防止されると
ともに排気温度が上昇して三元触媒３０が早期に活性化
される。
排気圧制御装置の作用を説明する。本発明に係るエンジ
ン１では、エンジン１の始動後、エンジン１が冷態状態
にあるときには、三元触媒３０を早期に活性化させるべ
く排気圧制御弁４０を閉弁作動させて排気圧を上昇させ
るようにしている。これにより、排気系内のＨＣ、ＣＯ
等の未燃物と酸素或いはＮＯxとの関わりが強化されて
反応が促進され、有害物質の排出が良好に防止されると
ともに排気温度が上昇して三元触媒３０が早期に活性化
される。
【００２４】排気圧制御弁４０を閉弁作動させると、バ
タフライ弁４２が閉弁させられるとともに、排気圧がリ
リーフ弁４６によって微調整される。そして、このと
き、リリーフ弁４６のスプリング５０は上述したように
初期変位Ｘ0を有して取り付けられているので、排気圧
のばらつきが許容される排気圧のばらつき以下に抑えら
れ、簡単な構成でありながら目標排気圧Ｐ0が安定的に
精度よく確保されることとなる。
タフライ弁４２が閉弁させられるとともに、排気圧がリ
リーフ弁４６によって微調整される。そして、このと
き、リリーフ弁４６のスプリング５０は上述したように
初期変位Ｘ0を有して取り付けられているので、排気圧
のばらつきが許容される排気圧のばらつき以下に抑えら
れ、簡単な構成でありながら目標排気圧Ｐ0が安定的に
精度よく確保されることとなる。
【００２５】調査によれば、目標排気圧Ｐ0を８００hPa
（６００mmHg）、最小径Ｄを１．５cmとし、上記式(6)
においてｄＰ／ｄＳを１３３hPa（１００mmHg）／１cm2
とし、初期変位Ｘ0を１．３８cm以上とすることによ
り、目標排気圧Ｐ0が良好に確保されることが確認され
た。図３を参照すると、排気通路面積Ｓと排気圧Ｐとの
測定結果が初期変位Ｘ0が有る場合（実線）と初期変位
Ｘ0が無い場合（破線）とで示されており、併せて排気
流量が等流量線図として示されているが、このように、
スプリング５０に適正な初期変位Ｘ0を与えておくこと
により、排気圧のばらつきｄＰ／ｄＳ（直線の傾き）が
小さく、即ち許容される排気圧のばらつき以下に抑えら
れ、排気流量の増加に拘わらず、排気圧が安定して目標
排気圧Ｐ0近傍に維持されることとなる。
（６００mmHg）、最小径Ｄを１．５cmとし、上記式(6)
においてｄＰ／ｄＳを１３３hPa（１００mmHg）／１cm2
とし、初期変位Ｘ0を１．３８cm以上とすることによ
り、目標排気圧Ｐ0が良好に確保されることが確認され
た。図３を参照すると、排気通路面積Ｓと排気圧Ｐとの
測定結果が初期変位Ｘ0が有る場合（実線）と初期変位
Ｘ0が無い場合（破線）とで示されており、併せて排気
流量が等流量線図として示されているが、このように、
スプリング５０に適正な初期変位Ｘ0を与えておくこと
により、排気圧のばらつきｄＰ／ｄＳ（直線の傾き）が
小さく、即ち許容される排気圧のばらつき以下に抑えら
れ、排気流量の増加に拘わらず、排気圧が安定して目標
排気圧Ｐ0近傍に維持されることとなる。
【００２６】なお、上記実施形態では排気圧のばらつき
をｄＰ／ｄＳとしたが、これをｄＰ／ｄＸとしてもよ
い。この場合、ｄＰ／ｄＸ＝Ｐ0／Ｘ0であり、初期変位
Ｘ0は次式(7)で示される。 Ｘ0＝Ｐ0／（ｄＰ／ｄＸ） …(7) また、初期変位Ｘ0は固定してもよいが、目標排気圧Ｐ0
を可変とし、これに応じて初期変位Ｘ0を変更するよう
にしてもよい。
をｄＰ／ｄＳとしたが、これをｄＰ／ｄＸとしてもよ
い。この場合、ｄＰ／ｄＸ＝Ｐ0／Ｘ0であり、初期変位
Ｘ0は次式(7)で示される。 Ｘ0＝Ｐ0／（ｄＰ／ｄＸ） …(7) また、初期変位Ｘ0は固定してもよいが、目標排気圧Ｐ0
を可変とし、これに応じて初期変位Ｘ0を変更するよう
にしてもよい。
【００２７】また、上記実施形態ではリリーフ弁４６に
本発明を適用するようにしたが、リリーフ通路２２を設
けない場合には、バタフライ弁４２に本発明を適用する
こともできる。例えば、バタフライ弁４２に渦巻きばね
を取り付け、渦巻きばねに初期変位Ｘ0を設定するよう
にしてもよい。また、上記実施形態では排気圧を確保す
るようにしたが、本発明を排気圧に限らず吸気圧の制御
に適用することもできる。
本発明を適用するようにしたが、リリーフ通路２２を設
けない場合には、バタフライ弁４２に本発明を適用する
こともできる。例えば、バタフライ弁４２に渦巻きばね
を取り付け、渦巻きばねに初期変位Ｘ0を設定するよう
にしてもよい。また、上記実施形態では排気圧を確保す
るようにしたが、本発明を排気圧に限らず吸気圧の制御
に適用することもできる。
【００２８】また、上記実施形態ではエンジン１として
筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジンを用いるように
したが、エンジン１は如何なるタイプのエンジンであっ
てもよい。
筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジンを用いるように
したが、エンジン１は如何なるタイプのエンジンであっ
てもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の内燃機関の排気圧制御装置によれば、弾性部材
からなるとともに該排気圧制御弁の弁体を所定の初期変
位が与えられた状態で閉方向に付勢する付勢手段を排気
圧制御弁に備えるようにしたので、排気圧制御弁の変位
に対して排気圧のばらつきを抑制するようにでき、所定
の排気圧を確保することができる。
求項１の内燃機関の排気圧制御装置によれば、弾性部材
からなるとともに該排気圧制御弁の弁体を所定の初期変
位が与えられた状態で閉方向に付勢する付勢手段を排気
圧制御弁に備えるようにしたので、排気圧制御弁の変位
に対して排気圧のばらつきを抑制するようにでき、所定
の排気圧を確保することができる。
【００３０】また、請求項２の内燃機関の排気圧制御装
置によれば、付勢手段を排気圧の微調整を行う第２制御
弁に備えるようにしたので、排気圧の微調整を行う第２
制御弁の変位に対して排気圧のばらつきを抑制するよう
にでき、所定の排気圧を精度よく確保することができ
る。また、請求項３の内燃機関の排気圧制御装置によれ
ば、初期変位を許容される排気圧のばらつきに基づいて
設定するようにしたので、排気圧制御弁の変位に対する
排気圧のばらつきを許容される排気圧のばらつき以下に
抑えるようにでき、所定の排気圧をより一層良好に確保
することができる。
置によれば、付勢手段を排気圧の微調整を行う第２制御
弁に備えるようにしたので、排気圧の微調整を行う第２
制御弁の変位に対して排気圧のばらつきを抑制するよう
にでき、所定の排気圧を精度よく確保することができ
る。また、請求項３の内燃機関の排気圧制御装置によれ
ば、初期変位を許容される排気圧のばらつきに基づいて
設定するようにしたので、排気圧制御弁の変位に対する
排気圧のばらつきを許容される排気圧のばらつき以下に
抑えるようにでき、所定の排気圧をより一層良好に確保
することができる。
【図１】本発明に係る排気圧制御装置の適用される内燃
機関の全体構成図である。
機関の全体構成図である。
【図２】排気圧制御弁の詳細図である。
【図３】排気通路面積Ｓと排気圧Ｐとの関係を初期変位
Ｘ0が有る場合（実線）と初期変位Ｘ0が無い場合（破
線）とに分けて示す測定結果である。
Ｘ0が有る場合（実線）と初期変位Ｘ0が無い場合（破
線）とに分けて示す測定結果である。
１ エンジン本体
２０ 排気管
２２ リリーフ通路
３０ 三元触媒
４０ 排気圧制御弁
４２ バタフライ弁（第１制御弁）
４６ リリーフ弁（第２制御弁）
４８ 弁体
５０ スプリング（付勢手段）
６０ ＥＣＵ（電子コントロールユニット）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G004 BA06 DA24 EA02 FA04
3G031 AA15 AA20 AA25 AA28 AB02
AC01 AD03 AD04 AD07 CA07
CA08 CA09 CB02 CB04 DA32
DA34 DA38 DA39 EA02 EA03
FA10 GA01 GA02 GA03
3G065 AA04 AA09 AA10 CA23 DA04
EA02 FA02 FA05 KA03 KA16
3G091 AA12 AA17 AA24 AA28 AB03
BA03 BA14 BA15 BA19 CA13
CA22 CB02 CB03 CB07 CB08
DA01 DA02 DA05 DB11 DB13
FA02 FA04 FB02 FB10 FB11
FB12 GA06 HB02 HB03 HB07
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の排気通路に設けられ、排気通
路面積を可変可能な排気圧制御弁を有した内燃機関の排
気圧制御装置において、 前記排気圧制御弁は、弾性部材からなるとともに該排気
圧制御弁の弁体を所定の初期変位が与えられた状態で閉
方向に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする内燃
機関の排気圧制御装置。 - 【請求項２】 前記排気圧制御弁は第１制御弁と排気圧
の微調整を行う第２制御弁とからなり、前記付勢手段は
前記第２制御弁に備えられていることを特徴とする、請
求項１記載の内燃機関の排気圧制御装置。 - 【請求項３】 前記初期変位は、許容される排気圧のば
らつきに基づいて設定されることを特徴とする、請求項
１または２記載の内燃機関の排気圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267563A JP2003074355A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 内燃機関の排気圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267563A JP2003074355A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 内燃機関の排気圧制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003074355A true JP2003074355A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19093676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267563A Withdrawn JP2003074355A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | 内燃機関の排気圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003074355A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1312389C (zh) * | 2003-05-19 | 2007-04-25 | 三菱自动车工业株式会社 | 内燃机的排气压力升压装置 |
| CN100362221C (zh) * | 2003-12-24 | 2008-01-16 | 三菱自动车工业株式会社 | 内燃机排气压力提升装置 |
| JP2012149630A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Keun Jin Jang | 内燃機関の排気圧自動調節装置 |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001267563A patent/JP2003074355A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1312389C (zh) * | 2003-05-19 | 2007-04-25 | 三菱自动车工业株式会社 | 内燃机的排气压力升压装置 |
| CN100362221C (zh) * | 2003-12-24 | 2008-01-16 | 三菱自动车工业株式会社 | 内燃机排气压力提升装置 |
| JP2012149630A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Keun Jin Jang | 内燃機関の排気圧自動調節装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071219 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090115 |