JP4085752B2 - Exhaust pressure control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気圧力を制御する装置に関し、特に、冷態始動時の排出ガスを効率良く浄化させるために用いて好適の、排気圧力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5に示すように、従来、ガソリンエンジンから排出される有害物質(一酸化炭素CO,炭化水素HC,窒素酸化物NOx等)を浄化して、より無害な物質に変換する排ガス浄化触媒(以下、触媒という)33がエンジン30の排気通路32を構成する排気管31に介装されている。
【0003】
ところで、触媒33は高温にならないと活性化しないため、エンジン30の冷態始動時においては触媒33が活性化せず、上記の有害物質はほとんど浄化されずにそのまま排出されてしまうおそれがある。特に、未燃HCは、エンジン30の冷態始動時にエンジン30から多量に排出されるため、この未燃HCの排出量を低減することが求められている。
【0004】
そこで、図5に示すように、触媒33と消音器(マフラー)35との間に排気流動を制御する排気絞り弁34aと、この排気絞り弁34aを開閉駆動するアクチュエータ36(図6参照)とをそなえた排気圧力制御装置34を設け、エンジン30始動時に排気絞り弁34aを全閉にして排気絞り弁34aよりも上流側の圧力を上げ、排気絞り弁34aよりも上流側の排気通路32において未燃HCと余剰空気とを反応させて未燃HCを浄化させる技術が開発されている。
【0005】
このような従来技術においては、未燃HCを効率良く浄化するために、排気絞り弁34a閉弁時の排圧を所定圧(例えば、大気圧+93.3kPa)に精度良くコントロールする必要がある。
このため、図6(a),(b)に示すように、従来の排気圧力制御装置34には、排圧コントロール用のリリーフバルブ34bが設けられている。
【0006】
このリリーフバルブ34bは、通常、図示省略のスプリングにより閉方向〔図6(b)中下方向〕に付勢されており、排圧が上記所定圧を超えると開方向〔図6(b)中上方向〕へ動いてバイパス通路34cを介して排気絞り弁34aよりも下流側へ排気を流通させ、排圧を上記所定圧に調整するように機能している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図6(a)に示すように、排気絞り弁34aを回転駆動するアクチュエータ36は、排気管31の外周部に設けられるが、排気管31が配設される車両のアンダーフロア(図示省略)は、最低地上高の制約があるため、アクチュエータ36は一般的に、排気管31の左右いずれか側方に配置することになる。
【0008】
一方、リリーフバルブ34bは、このアクチュエータ36や、アクチュエータ36と反対側の排気絞り弁34aの軸支持部と干渉しないように、排気管31の上部又は下部に配置することになる。しかし、リリーフバルブ34bは、エンジン30始動時にのみ作動するため、排気管31の下部に配置すると、図6(b)に示すように、錆や異物堆積による作動不良を招くおそれがあるため、これを回避すべくリリーフバルブ34bを排気管31の上側に設置することになる。この場合、必然的に、バイパス通路34cも排気管31の上側に設けることになる。
【0009】
例えば、図7に示すように、特開2001−59428号公報には、バイパス通路80内に入口ポート81の開閉制御を行なう弁体82と、弁体82を入口ポート81に向けて付勢する圧縮ばね83とからなるリリーフ弁84を排気管22の上側に配置し、排気制御弁24上流の排気管22内の背圧が目標値を超えたときにリリーフ弁84を開弁する技術が開示されている。
この技術においても、リリーフ弁84及びバイパス通路80は、排気管22の上側に突出して設けられている。
【0010】
しかしながら、前述のように、車両のアンダーフロアについては、一般に、最低地上高の制約があるため、排気管31の上方にリリーフバルブ34b,バイパス通路34cが突出した排気圧力制御装置34の場合、設置場所が限定されてしまう。このため、このような排気圧力制御装置34を設置することは、アンダーフロアの設計に大きな制約を与えることとなる。
このような理由から、排気圧力制御装置34の全高を極力低くできるようにすることが望まれている。
【0011】
本発明は、上述のような課題に鑑み創案されたもので、装置全高を低くして車両に容易に設置できるようにした、排気圧力制御装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の排気圧力制御装置(請求項1)は、エンジンの排気通路に設けられ、中空軸を有する排気絞り弁と、該中空軸の内部に、該中空軸と同心上に配置される主軸と、該主軸の直径方向に貫通して形成された第1の通路と、該中空軸の直径方向に貫通して形成された第2の通路と、該主軸に結合され、該主軸と一体回転するアームと、該排気絞り弁を閉弁方向に付勢するリターンスプリングと、該アームに当接し、該リターンスプリングの付勢力による該排気絞り弁の回動を規制するストッパと、圧力室内に該排気絞り弁よりも上流側の圧力が導入されるとともに、該圧力室に対向する室内に負圧が導入され、該アームに接続されるロッドを軸方向に移動させて該アームを回転駆動させる流体圧アクチュエータと、該流体圧アクチュエータに該上流側の圧力および該負圧を導入するための圧力導入路と、該圧力導入路を開閉する電磁弁と、該電磁弁の開閉を制御する制御手段とを備え、該流体圧アクチュエータの該圧力室に対向する室内に該負圧が導入されると、該流体圧アクチュエータにより該主軸が該排気絞り弁の閉弁方向に回動されるとともに、該ストッパが該アームに当接した状態で該排気絞り弁が該主軸と連動して回動されて閉弁状態とされ、該排気絞り弁の閉弁状態時に該圧力室に該排気絞り弁よりも上流側の圧力が導入されると、該主軸のみがさらに閉弁方向に回動され、該第1の通路及び第2の通路が互いに連通して、該排気絞り弁の上下流間を開通するバイパス流路が形成されることを特徴としている。
【0013】
また、該流体圧アクチュエータは、該排気絞り弁の閉弁状態時には、該排気絞り弁よりも上流側の圧力に応じて該主軸を回転駆動し、該上流側の圧力が所定値を超えた場合に、該第1の通路と該第2の通路とを連通させることが好ましい(請求項2)。
【0016】
また、該制御手段は、該電磁弁を制御して、該エンジン始動時に該圧力室に対向する室内に該負圧を導入し、所定条件を満足した後、負圧導入を遮断することが好ましい(請求項3)。
また、該エンジンの該排気通路に介装され、該エンジンから排出される有害物質を浄化して、より無害な物質に変換する排ガス浄化触媒を有し、該制御手段は、該排ガス浄化触媒が活性したものと推定できる所定条件が成立したら、該排気絞り弁を開弁することが好ましい(請求項4)。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図4は本発明の一実施形態としての排気圧力制御装置を示すもので、図1,図2はエンジンの通常運転時(即ち、エンジンの暖機完了後)の排気絞り弁と主軸との関係を排気管の縦断面と共に示す模式的な構成図、図3はその排気管の横断面図、図4は排気圧力制御装置作動時の排気絞り弁と主軸との関係を示す模式図である。
【0018】
図1に示すように、本実施形態としての排気圧力制御装置は、エンジン(図示省略)の排気管16において、例えば触媒33とマフラー35(図5参照)との間に設けられるものであって、排気通路17を流通する排気流量を調節する排気絞り弁1と、主軸6と、この主軸6及び排気絞り弁1を回転駆動する駆動手段19とをそなえて構成されている。
【0019】
排気絞り弁1は、排気管16の排気通路17内に、排気管16の軸方向に対して垂直に設けられた中空軸2と、この中空軸2の周外方向に突設された弁体1a,1aとを有しており、中空軸2には、中空軸2の直径方向に貫通する第2の通路4が形成されている。
また、図2,図3に示すように、中空軸2の両端部は、排気管16の外側に突出して軸支されており、中空軸2の一端部2aを回転させることにより、排気絞り弁1を排気管16内において回転駆動させることができるようになっている。
【0020】
さらに、排気絞り弁1を閉弁方向に付勢するリターンスプリング15が、排気管16の外周と中空軸2の一端部2a外周との間に介設されている。なお、ここでは、リターンスプリング15は、中空軸2の軸回転方向(即ち、図1中矢印X2に示す排気絞り弁1の閉弁方向)に付勢力を与える渦巻ばねにより構成しているが、これに限定されるものではなく、その他の種類のばねを用いても良い。
【0021】
また、中空軸2の一端部2aには、後述するアーム7に当接するストッパ5が放射方向に突設されている。リターンスプリング15の付勢力はストッパ5がアーム7に当接するように作用しており、排気絞り弁1が回動範囲内にある場合に、アーム7が回転すると、排気絞り弁1がアーム7の回転に追従(連動)するようになっている。
【0022】
主軸6は、図1に示すように、中空軸2の内部に挿嵌されて中空軸2と同心上に配置されており、この主軸6には、主軸6の直径方向に貫通する第1の通路3が形成されている。
そして、図2,図3に示すように、主軸6が排気絞り弁1に対して回転することにより、主軸6の第1の通路3と排気絞り弁1の第2の通路4とが連通して、後述するように、排気絞り弁1が閉弁時であっても排気絞り弁1の上下流を微小に連通する1つの通路(バイパス通路)20を形成するようになっている。
【0023】
また、主軸6の両端部は、排気絞り弁1と同様に、排気管16の外側に突出して軸支され、特に、一端部(リターンスプリング15の配設される側の端部)は中空軸2よりも外方に突出しており、この主軸6の一端部6aを駆動手段19により回転させることにより、主軸6を回転駆動できるようになっている。
駆動手段19は、主軸6の一端部6aに結合されたアーム7と、アーム7にピン接続されたロッド9と、ロッド9を軸方向に移動させる流体圧アクチュエータ(ここでは、エアシリンダ)10とをそなえて構成されている。
【0024】
アーム7には孔部8が形成されており、ロッド9の一端部9aがこの孔部8に回動可能に取り付けられ、他端部9bが、後述するアクチュエータ10の可動の仕切壁10aに結合されている。従って、アクチュエータ10の作動により仕切壁10aが移動してロッド9が軸方向に突出するように移動することで、主軸6が図1中矢印X1で示す方向に回転するようになっている。
【0025】
また、ロッド9は、排気管16の側部に排気管16と略平行に設けられているので、ロッド9が図1及び図2中矢印X3で示す軸方向に移動しても排気管16の上側に突出することがなく、装置の全高には何ら影響しないようになっている。
アクチュエータ10は、ブラケット18により排気管16に固定されたエアシリンダにより構成され、アクチュエータ10内部は、仕切壁10aにより、第1の圧力室(A室)11と第2の圧力室(B室)12とに区分けされている。
【0026】
A室11は、例えば図示しないエンジンのインテークマニホールドに連結された負圧タンク(図示省略)、及び、大気圧を導入する配管13に接続されており、電磁弁11aの切り替えにより、負圧タンクの負圧と大気圧とが選択的にA室11に入力されるようになっている。
B室12は、排気絞り弁1よりも上流側の排気管16、及び、大気圧を導入する配管13に接続されており、電磁弁12aの切り替えにより、上記の上流側の圧力と大気圧とが選択的にB室12に入力されるようになっている。
なお、電磁弁11a,12aは、非通電時には、いずれも各圧力室11,12に大気圧を導入するように構成されている。
【0027】
また、仕切壁10aは、スプリング14により、B室12を圧縮する方向(即ち、ロッド9が縮退する方向)に付勢されている。従って、B室12に入力される圧力が大きくなるとスプリング14の付勢力に抗して仕切壁10aが移動し、図1又は図2中矢印X3で示す方向にロッド9を突き出すようになり、これにより、主軸6が回転駆動されるようになっている。
【0028】
本発明の一実施形態としての本排気圧力制御装置は、上述のように構成されているので、制御手段が図1に示すように、エンジン始動前(又は、エンジンの暖機完了後)は、電磁弁11a,12aを非通電状態とし、A室11及びB室12に大気圧を入力し、アクチュエータ10を非作動とする。つまり、ロッド9はアクチュエータ10内部に引き込まれた縮退状態であり、主軸6は図示するような位置で停止している。従って、排気絞り弁1のストッパ5が主軸6のアーム7に当接し、排気絞り弁1はロッド9及びストッパ5を通じて排気絞り弁1は全開弁状態に保持される。
【0029】
そして、図4(a)に示すように、エンジン始動時(詳細には、エンジンの始動開始とともに)、電磁弁11aを通電して、A室11に負圧を導入し、B室12には大気圧を入力したままとする。これにより、仕切壁10aがA室11を圧縮する方向に移動し、ロッド9がエアシリンダ10から突出して主軸6を回転駆動する。そして、この主軸6の回転に連動して中空軸2が回転することにより、排気絞り弁1が強制的に閉弁される。
【0030】
図4(b)に示すように、排気絞り弁1を閉弁した後、電磁弁12aを通電して、B室12に上流側の圧力を導入する。エンジン始動後には、排気絞り弁1の上流側の圧力が上昇するため、B室12に入力される圧力が増加し、ロッド9がアクチュエータ10からさらに突出するので、主軸6はさらに回転する。なお、このとき、排気絞り弁1はすでに閉弁状態となっているので、これ以上の回転はしない。従って、排気絞り弁1の閉弁後は、上流側の圧力に応じて主軸6のみが回転を続ける。
【0031】
そして、B室12に入力される圧力が所定圧P(ここでは、大気圧+93.3kPa)になった時点で、第1の通路3と第2の通路4とが互いに連通してバイパス通路20を形成し、図3(b)中矢印Fで示すように、排気絞り弁1よりも上流側の排気を下流側へバイパスする。
このように、バイパス通路20が開通すると、上流側圧力が低下するが、もしもB室12に入力される上流側の圧力が所定圧Pよりも小さくなると、ロッド9が戻って主軸6も戻り側に回転するので第1の通路3と第2の通路4との相対的な位相が変化し、バイパス通路20が遮断される。これにより、再び上流側圧力が上昇して所定圧Pを超えると、バイパス通路20が開通する。このようにして、排気絞り弁1よりも上流側の圧力が所定圧Pを維持するように、第1の通路3と第2の通路4との連通面積が適宜調整されることになり、上記の上流側の圧力を所定圧Pに維持することができる。
【0032】
そして、所定条件、即ち、触媒が活性したものと推定できる条件が成立したら、電磁弁11a,12aを非通電にして、排気絞り弁1を開弁する。この場合の触媒が活性したか否かは、例えば、触媒の温度を高温センサにより直接計測したり、エンジン始動後の経過時間や総燃料噴射量から推定したりすることにより判定できる。
【0033】
上述のように、本排気圧力制御装置では、リリーフ機能(バイパス通路20)を、排気絞り弁1の軸部、つまり、排気管16内、に設けたので、装置全高を低くすることができる。従って、排気圧力制御装置の設置場所が限定されないので、アンダーフロアの設計及び装置の設置が容易となる。
また、1つのアクチュエータ10で、排気絞り弁1及び主軸6を駆動するので、構成が簡素になり、製造コストを抑制できる。
【0034】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、本発明の排気圧力制御装置では、排気絞り弁1の閉弁時に、排気絞り弁1よりも上流側の圧力が所定圧になるように、主軸6の第1の通路3と中空軸2の第2の通路4とを連通面積を調整してバイパス通路20を形成できれば良く、第1の通路3又は第2の通路4の開口面積又は開口形状は特に限定されない。また、第1の通路3を主軸6の軸方向に亘って複数形成するとともに、第2の通路4を中空軸2の軸方向に亘って複数形成しても良い。
【0035】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、バイパス通路(リリーフ機能)を、排気絞り弁の軸部、つまり、排気管内、に設けることができるので、装置全高を低くすることができる。従って、排気圧力制御装置の設置場所が限定されないので、アンダーフロアの設計及び装置の設置が容易になる。
【0036】
請求項2記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、排気絞り弁の上流側の圧力に応じて、第1の通路と第2の通路とを連通して排気をバイパスするので、上記の上流側の圧力を所定圧に維持することができる。
請求項3記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、ロッドを軸方向に移動させることにより、主軸を回転駆動することができる。
【0037】
請求項4記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、排気絞り弁の回動範囲では、排気絞り弁が主軸の回動に連動して回転するので、駆動手段により主軸を回動させることで排気絞り弁を回転させることができ、構成が簡素である。
請求項5記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、電磁弁を開閉することにより、排気絞り弁を容易に開閉制御できる。
【0038】
請求項6記載の本発明の排気圧力制御装置によれば、所定条件を満足したか否かに基づいて排気絞り弁の開閉制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての排気圧力制御装置にかかるエンジン始動前の排気絞り弁と主軸との関係を示す模式的な構成図であって、排気管については縦断面(図2,図3のA−A矢視断面図)を示し、シリンダについても縦断面を示す。
【図2】本発明の一実施形態としての排気圧力制御装置を示す模式的な構成図であって、排気管については縦断面(図1,図3のB−B矢視断面)を示し、シリンダについても縦断面を示す。
【図3】本発明の一実施形態を示す排気管の横断面図(図1,図2のC−C矢視断面図)である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる排気圧力制御装置の作動時の排気絞り弁閉鎖状況下でのバイパスの開閉状態を排気管の縦断面で示す構成図であり、(a)はバイパス閉状態を示し、(b)はバイパス開状態を示す。
【図5】従来の排気圧力制御装置を適用したエンジンの排気系を模式的に示す全体構成図である。
【図6】従来の排気圧力制御装置を示すもので、(a)はその排気管の横断面図、(b)はその排気管の縦断面図〔(a)のD−D矢視断面図〕である。
【図7】従来の排気圧力制御装置を模式的に示す排気系の構成図である。
【符号の説明】
1 排気絞り弁
1a 弁体
2 中空軸
2a 中空軸の一端部
3 第1の通路
4 第2の通路
5 ストッパ
6 主軸
6a 主軸の一端部
7 アーム
8 孔部
9 ロッド
9a ロッドの一端部
9b ロッドの他端部
10 エアシリンダ(流体圧アクチュエータ)
10a 仕切壁
11 第1の圧力室(A室)
11a A室の電磁弁
12 第2の圧力室(B室)
12a B室の電磁弁
13 配管
14 スプリング
15 リターンスプリング
16,22,31 排気管
17,32 排気通路
18 ブラケット
19 駆動手段
20 バイパス通路
24 排気制御弁
30 エンジン
33 触媒
34 排気圧力制御装置
34a バルブ
34b リリーフ弁
34c バイパス通路
35 消音器
36 アクチュエータ
80 バイパス通路
81 入口ポート
82 弁体
83 圧縮ばね
84 リリーフ弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling the exhaust pressure of an engine, and more particularly to an exhaust pressure control apparatus suitable for use in efficiently purifying exhaust gas at the time of cold start.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, conventionally, an exhaust gas purification catalyst that purifies harmful substances (carbon monoxide CO, hydrocarbon HC, nitrogen oxides NOx, etc.) discharged from a gasoline engine and converts them into more harmless substances (hereinafter referred to as “exhaust gas purification catalyst”). 33 (referred to as a catalyst) is interposed in an
[0003]
By the way, since the
[0004]
Therefore, as shown in FIG. 5, an
[0005]
In such a conventional technique, in order to efficiently purify the unburned HC, it is necessary to accurately control the exhaust pressure when the
For this reason, as shown in FIGS. 6A and 6B, the conventional exhaust
[0006]
The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as shown in FIG. 6A, the
[0008]
On the other hand, the
[0009]
For example, as shown in FIG. 7, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-59428 discloses a
Also in this technique, the
[0010]
However, as described above, the vehicle underfloor generally has a minimum ground clearance. Therefore, in the case of the exhaust
For these reasons, it is desired to reduce the overall height of the exhaust
[0011]
The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust pressure control device that can be easily installed in a vehicle by reducing the overall height of the device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, an exhaust pressure control device according to the present invention (Claim 1) is provided in an exhaust passage of an engine, and is disposed concentrically with an exhaust throttle valve having a hollow shaft and inside the hollow shaft. A main shaft, a first passage formed through the main shaft in the diametrical direction, a second passage formed through the hollow shaft in the diametric direction, and the main shaft, An integrally rotating arm, a return spring that urges the exhaust throttle valve in the valve closing direction, a stopper that contacts the arm and restricts the rotation of the exhaust throttle valve by the urging force of the return spring, and a pressure chamber A pressure upstream of the exhaust throttle valve is introduced into the chamber, a negative pressure is introduced into the chamber facing the pressure chamber, and the rod connected to the arm is moved in the axial direction to rotationally drive the arm. And a fluid pressure actuator A fluid pressure actuator comprising: a pressure introduction path for introducing the upstream pressure and the negative pressure into a rotor; an electromagnetic valve for opening and closing the pressure introduction path; and a control means for controlling opening and closing of the electromagnetic valve. When the negative pressure is introduced into the chamber facing the pressure chamber, the main shaft is rotated in the valve closing direction of the exhaust throttle valve by the fluid pressure actuator, and the stopper comes into contact with the arm. In this state, the exhaust throttle valve is rotated in conjunction with the main shaft to be closed, and when the exhaust throttle valve is closed , pressure upstream from the exhaust throttle valve is introduced into the pressure chamber. When, that only the main shaft is further rotated in the closing direction, in communication with the first passageway and the second passageway with each other, the bypass flow path opened between upstream and downstream of the exhaust throttle valve is formed It is characterized by.
[0013]
Further, when the exhaust throttle valve is in a closed state , the fluid pressure actuator rotates the main shaft according to the pressure upstream of the exhaust throttle valve, and the upstream pressure exceeds a predetermined value. , it is preferred to communicate the said first passage and said second passage (claim 2).
[0016]
Further, the control means controls the electromagnetic valve to introduce the negative pressure in the chamber opposite to the pressure chamber when the engine is started, after satisfying the Jo Tokoro conditions, blocking the introduction negative pressure (Claim 3 ).
And an exhaust gas purification catalyst that is interposed in the exhaust passage of the engine and purifies harmful substances discharged from the engine and converts them into harmless substances. The control means includes the exhaust gas purification catalyst. When the predetermined condition can be estimated as that activity is established, it is preferable to open the exhaust throttle valve (claim 4).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show an exhaust pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1 and 2 show an exhaust throttle valve and a main shaft during normal operation of the engine (that is, after completion of engine warm-up). FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the exhaust pipe, and FIG. 4 is a schematic view showing the relationship between the exhaust throttle valve and the main shaft when the exhaust pressure control device is operated. It is.
[0018]
As shown in FIG. 1, the exhaust pressure control device according to the present embodiment is provided between a
[0019]
The exhaust throttle valve 1 includes a hollow shaft 2 provided perpendicularly to the axial direction of the
2 and 3, both end portions of the hollow shaft 2 protrude from the
[0020]
Further, a
[0021]
Further, a
[0022]
As shown in FIG. 1, the
2 and 3, when the
[0023]
Further, both ends of the
The drive means 19 includes an
[0024]
A
[0025]
Further, since the
The
[0026]
The A chamber 11 is connected to, for example, a negative pressure tank (not shown) connected to an intake manifold of an engine (not shown) and a
The
The
[0027]
Further, the
[0028]
Since the exhaust pressure control apparatus according to an embodiment of the present invention is configured as described above, the control means before the engine is started (or after the engine is warmed up) as shown in FIG. The
[0029]
Then, as shown in FIG. 4A, when the engine is started (specifically, when the engine starts), the
[0030]
As shown in FIG. 4 (b), after closing the exhaust throttle valve 1, the
[0031]
When the pressure input to the
Thus, when the
[0032]
Then, when a predetermined condition, that is, a condition that can be estimated that the catalyst is activated, is established, the
[0033]
As described above, in this exhaust pressure control device, the relief function (bypass passage 20) is provided in the shaft portion of the exhaust throttle valve 1, that is, in the
Further, since the exhaust throttle valve 1 and the
[0034]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the exhaust pressure control device of the present invention, when the exhaust throttle valve 1 is closed, the
[0035]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the exhaust pressure control device of the present invention, the bypass passage (relief function) can be provided in the shaft portion of the exhaust throttle valve, that is, in the exhaust pipe. The total height of the apparatus can be lowered. Therefore, since the installation location of the exhaust pressure control device is not limited, it is easy to design the under floor and install the device.
[0036]
According to the exhaust pressure control device of the present invention as set forth in claim 2, the exhaust is bypassed by communicating the first passage and the second passage according to the pressure on the upstream side of the exhaust throttle valve. The upstream pressure can be maintained at a predetermined pressure.
According to the exhaust pressure control device of the present invention, the main shaft can be rotationally driven by moving the rod in the axial direction.
[0037]
According to the exhaust pressure control device of the present invention, the exhaust throttle valve rotates in conjunction with the rotation of the main shaft in the rotation range of the exhaust throttle valve, so that the main shaft is rotated by the driving means. The exhaust throttle valve can be rotated with a simple structure.
According to the exhaust pressure control device of the present invention, the exhaust throttle valve can be easily controlled to open and close by opening and closing the electromagnetic valve.
[0038]
According to the exhaust pressure control apparatus of the present invention as set forth in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a relationship between an exhaust throttle valve before starting an engine and a main shaft according to an exhaust pressure control apparatus as an embodiment of the present invention, and a longitudinal section of the exhaust pipe (FIG. 2). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an exhaust pressure control device as one embodiment of the present invention, and shows an exhaust pipe in a longitudinal section (a section taken along line BB in FIGS. 1 and 3); A longitudinal section is also shown for the cylinder.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the exhaust pipe (cross-sectional view taken along the line CC in FIGS. 1 and 2) showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing the open / close state of the bypass in a vertical cross section of the exhaust pipe when the exhaust throttle valve is closed when the exhaust pressure control device according to the embodiment of the present invention is operated; The closed state is shown, and (b) shows the bypass open state.
FIG. 5 is an overall configuration diagram schematically showing an exhaust system of an engine to which a conventional exhaust pressure control device is applied.
6A and 6B show a conventional exhaust pressure control device, in which FIG. 6A is a cross-sectional view of the exhaust pipe, and FIG. 6B is a longitudinal cross-sectional view of the exhaust pipe [a cross-sectional view taken along line DD in FIG. ].
FIG. 7 is a configuration diagram of an exhaust system schematically showing a conventional exhaust pressure control device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10a Partition wall 11 First pressure chamber (A chamber)
11a Solenoid valve in
12a B
Claims (4)
該中空軸の内部に、該中空軸と同心上に配置される主軸と、
該主軸の直径方向に貫通して形成された第1の通路と、
該中空軸の直径方向に貫通して形成された第2の通路と、
該主軸に結合され、該主軸と一体回転するアームと、
該排気絞り弁を閉弁方向に付勢するリターンスプリングと、
該アームに当接し、該リターンスプリングの付勢力による該排気絞り弁の回動を規制するストッパと、
圧力室内に該排気絞り弁よりも上流側の圧力が導入されるとともに、該圧力室に対向する室内に負圧が導入され、該アームに接続されるロッドを軸方向に移動させて該アームを回転駆動させる流体圧アクチュエータと、
該流体圧アクチュエータに該上流側の圧力および該負圧を導入するための圧力導入路と、
該圧力導入路を開閉する電磁弁と、
該電磁弁の開閉を制御する制御手段とを備え、
該流体圧アクチュエータの該圧力室に対向する室内に該負圧が導入されると、該流体圧アクチュエータにより該主軸が該排気絞り弁の閉弁方向に回動されるとともに、該ストッパが該アームに当接した状態で該排気絞り弁が該主軸と連動して回動されて閉弁状態とされ、該排気絞り弁の閉弁状態時に該圧力室に該排気絞り弁よりも上流側の圧力が導入されると、該主軸のみがさらに閉弁方向に回動され、該第1の通路及び第2の通路が互いに連通して、該排気絞り弁の上下流間を開通するバイパス流路が形成される
ことを特徴とする、排気圧力制御装置。An exhaust throttle valve provided in the exhaust passage of the engine and having a hollow shaft;
A main shaft disposed concentrically with the hollow shaft inside the hollow shaft ;
A first passage formed therethrough in the diametrical direction of the main shaft,
A second passage formed through the diameter of the hollow shaft ;
An arm coupled to the main shaft and rotating integrally with the main shaft;
A return spring that urges the exhaust throttle valve in the valve closing direction;
A stopper that contacts the arm and restricts the rotation of the exhaust throttle valve by the urging force of the return spring;
A pressure upstream of the exhaust throttle valve is introduced into the pressure chamber, a negative pressure is introduced into the chamber facing the pressure chamber, and a rod connected to the arm is moved in the axial direction to move the arm. A fluid pressure actuator for rotational driving;
A pressure introduction path for introducing the upstream pressure and the negative pressure into the fluid pressure actuator;
A solenoid valve for opening and closing the pressure introduction path;
Control means for controlling opening and closing of the solenoid valve,
When the negative pressure is introduced into a chamber facing the pressure chamber of the fluid pressure actuator, the main shaft is rotated in the valve closing direction of the exhaust throttle valve by the fluid pressure actuator, and the stopper is moved to the arm. The exhaust throttle valve is rotated in conjunction with the main shaft while being in contact with the main shaft to be closed, and when the exhaust throttle valve is closed , the pressure chamber has a pressure upstream of the exhaust throttle valve. When There is introduced, only the main shaft is further rotated in the closing direction, in communication with the first passageway and the second passageway with each other, the bypass flow path opened between upstream and downstream of the exhaust throttle valve An exhaust pressure control device characterized by being formed.
ことを特徴とする請求項1記載の排気圧力制御装置。When the exhaust throttle valve is closed , the fluid pressure actuator rotationally drives the main shaft according to the pressure upstream of the exhaust throttle valve, and when the upstream pressure exceeds a predetermined pressure , exhaust pressure control system according to claim 1, wherein the communicating with said first passage and the second passage.
ことを特徴とする請求項1又は2記載の排気圧力制御装置。Wherein the control means controls the electromagnetic valve, the negative pressure introduced into the chamber opposite to the pressure chamber when the engine is started, after satisfying the Jo Tokoro conditions, blocking the introduction negative pressure <br / The exhaust pressure control device according to claim 1 or 2, wherein:
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の排気圧力制御装置。The exhaust gas purification catalyst is disposed in the exhaust passage of the engine and purifies harmful substances discharged from the engine and converts them into harmless substances, and the control means is activated by the exhaust gas purification catalyst. The exhaust pressure control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust throttle valve is opened when a predetermined condition that can be estimated is established.
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