專利名稱：二次空氣供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，用于對(duì)催化劑上游的排氣管提供二次空氣，來凈化廢氣。
背景技術(shù)：
在已知的二次空氣供給系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣泵被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，在啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，負(fù)壓二次空氣被強(qiáng)制供應(yīng)到內(nèi)燃機(jī)(在下文中用“發(fā)動(dòng)機(jī)”代替)排氣管中來促進(jìn)催化劑的升溫。
在二次空氣供給系統(tǒng)中，一個(gè)通-斷閥布置在二次空氣通道內(nèi)，在空氣泵和排氣管之間連通來防止排氣管中的廢氣反向流向空氣泵。
下面三種用于操作通-斷閥的驅(qū)動(dòng)裝置是已知的(1)通-斷閥的閥元件通過一個(gè)膜片的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。通過一個(gè)真空控制閥(VSV)，負(fù)壓傳入其中一個(gè)膜片室，從而打開閥元件，膜片室由膜片限定(例如，日本未審查的專利出版物NO.7-158429)。
(2)通-斷閥的閥元件通過一個(gè)膜片的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)?？諝獗玫呐懦鰤毫魅肫渲幸粋€(gè)膜片室，從而打開閥元件(空氣轉(zhuǎn)換閥(ASV))，膜片室被膜片限定(例如，日本未審查的專利出版物NO.11-81998)。
(3)通-斷閥的閥元件(例如一個(gè)E結(jié)合閥(E-combinationvalve))通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器(例如一個(gè)線性電磁線圈)來驅(qū)動(dòng)?！癊結(jié)合閥”是指電和機(jī)械結(jié)合的閥，其結(jié)合了一個(gè)機(jī)械形式的閥和一個(gè)電形式的閥。電機(jī)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器被一個(gè)控制裝置驅(qū)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)打開閥元件(例如，日本未審查的專利出版物NO.2002-272080)。
這三種操作上述通-斷閥的驅(qū)動(dòng)裝置具有下面的缺點(diǎn)，分別是在上面(1)中所描述的通過發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣負(fù)壓來驅(qū)動(dòng)閥元件的驅(qū)動(dòng)裝置中，在具有低大氣壓的高地，負(fù)壓減小，閥不能充分打開。還有，膜片室的彈簧需要加載來防止閥被廢氣壓力打開，從而導(dǎo)致從啟動(dòng)泵到閥關(guān)閉有一個(gè)遲響應(yīng)。
在(2)中描述的驅(qū)動(dòng)裝置中，克服了(1)中類型的缺點(diǎn)。由于空氣泵與ASV空間彼此間隔布置，然而，在空氣泵和膜片室之間的通道具有大體積。這導(dǎo)致從啟動(dòng)空氣泵到閥打開有一個(gè)遲閥開響應(yīng)，和從空氣泵停止到閥關(guān)閉有一個(gè)遲閥關(guān)響應(yīng)。
(3)所述類型的驅(qū)動(dòng)裝置消除了(1)和(2)中類型的缺點(diǎn)。由于在啟動(dòng)空氣泵時(shí)也要操作E結(jié)合閥，然而，E結(jié)合閥的操作和附加在空氣泵中的控制繼電器消耗了能量。結(jié)果，供應(yīng)到空氣泵的電壓下降，空氣泵供應(yīng)二次空氣壓力的能力下降。
還有，在類型(3)描述的驅(qū)動(dòng)裝置中，E結(jié)合閥的使用增加了所需控制繼電器的數(shù)量，近而增加了用于控制E結(jié)合閥的導(dǎo)線(電線)的數(shù)量，從而導(dǎo)致了增加組裝步驟，增加零件數(shù)量和高的生產(chǎn)成本的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上面所述情形實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，其目的是提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，能夠解決上述所有問題。
具體地，本發(fā)明的目的是提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，其中甚至在具有低大氣壓力的高地也可以精確地操作閥元件，閥開響應(yīng)和閥關(guān)響應(yīng)的靈敏度都很高，去掉E結(jié)合閥的使用克服了空氣泵供應(yīng)電壓下降的不便之處，并且防止了控制繼電器和導(dǎo)線數(shù)量的增加。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，其中一個(gè)膜片室布置在鼓風(fēng)器出口附近，部分從鼓風(fēng)器排出的空氣直接流進(jìn)其中一個(gè)膜片室。
結(jié)果，一旦啟動(dòng)空氣泵，部分從鼓風(fēng)器出口排出的空氣就流進(jìn)其中一個(gè)膜片室，從而打開閥。
這樣，解決了現(xiàn)有技術(shù)的所有問題。
具體地，根據(jù)本發(fā)明的二次空氣供給系統(tǒng)，甚至在具有低大氣壓力的高地也可以精確執(zhí)行閥的開關(guān)操作，閥開響應(yīng)和閥關(guān)響應(yīng)的靈敏度都很高，由于去掉了E結(jié)合閥，克服了空氣泵供應(yīng)電壓下降的不便之處，進(jìn)一步，沒有增加控制繼電器和導(dǎo)線數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，其中一個(gè)閥元件布置在一個(gè)膜片的附近，從鼓風(fēng)器出口到通-斷閥的內(nèi)部通道具有一個(gè)小體積，并且布置有一個(gè)壓力傳感器，其用于探測內(nèi)部通道的壓力和空氣泵的工作狀態(tài)。
內(nèi)部通道的小體積方便在啟動(dòng)空氣泵之后，立刻探測排出壓力的變化。這樣，可以僅僅通過壓力傳感器的輸出來正確地探測空氣泵的工作條件。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，包括一個(gè)由一單體軸構(gòu)成的傳動(dòng)裝置，該軸與膜片和閥元件連接，優(yōu)選地，該軸布置在與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的同一軸線上，并位于空氣泵的空氣排出側(cè)，包括膜片組件的該通-斷閥與空氣泵連接。
這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)緊湊的泵機(jī)組，空氣泵與通-斷閥(包括膜片組件)彼此結(jié)合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，其中一個(gè)閥元件適合于通過被安置在泵下游閥座的開口側(cè)上而關(guān)閉。
即使當(dāng)關(guān)閉閥元件時(shí)，廢氣壓力供應(yīng)到泵的閥元件下游的一側(cè)，閥元件被廢氣壓力向關(guān)閉方向驅(qū)動(dòng)，因此，在廢氣壓力的作用下不便于打開閥元件。
結(jié)果，甚至在布置在閥元件下游的單向閥失靈的情況下，防止了廢氣反向流向空氣泵。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，其中一個(gè)控制繼電器優(yōu)選地與電機(jī)一起布置在進(jìn)氣通道附近，該控制繼電器用于從安裝在車上的直流電源間斷地為電機(jī)提供電流，進(jìn)氣通道用于從空氣泵的空氣入口引導(dǎo)空氣到鼓風(fēng)器的空氣入口。
在這個(gè)結(jié)構(gòu)中，控制繼電器被流進(jìn)進(jìn)氣通道的空氣冷卻，防止了升溫。
從前后結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的說明可以更加充分地理解本發(fā)明。
簡要


在附圖中圖1是一個(gè)示意圖，表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的二次空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的二次空氣供給系統(tǒng)的泵機(jī)組的截面圖。
實(shí)施例描述下面參考附圖1和2說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。首先，參考附圖1說明二次空氣供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
發(fā)動(dòng)機(jī)1是眾所周知的，包括一個(gè)進(jìn)氣管5，與進(jìn)氣管5一起布置有一個(gè)空氣濾清器2，一個(gè)節(jié)氣門3和一個(gè)噴嘴4，和一個(gè)排氣管9，在其中布置有一個(gè)氧傳感器6，一個(gè)催化劑7和一個(gè)催化劑溫度傳感器8。
節(jié)氣門3的開度與加速踏板11的角度一致，該加速踏板由司機(jī)操作。該催化劑7通過促進(jìn)廢氣的氧化一還原反應(yīng)來凈化廢氣。
二次空氣供給系統(tǒng)的主要作用是強(qiáng)制提供二次空氣到催化劑7上游的排氣管9內(nèi)，當(dāng)從低溫狀態(tài)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1時(shí)促進(jìn)催化劑7的升溫。
二次空氣供給系統(tǒng)包括一個(gè)泵機(jī)組14，該泵機(jī)組包括彼此結(jié)合在一起的一個(gè)空氣泵12和一個(gè)通-斷閥13(包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置)，一個(gè)用于防止廢氣倒流的單向閥15，一個(gè)用于將泵機(jī)組14連接到單向閥15的第一管16，和一個(gè)用于將單向閥15連接到排氣管9的第二管17。
然后，詳細(xì)說明泵機(jī)組14。如圖2所示，泵機(jī)組14具有五個(gè)腔室(從圖2右邊開始第一個(gè)到第五個(gè)腔室21到25)，在其中設(shè)有獨(dú)立的內(nèi)部元件，腔室通過螺栓26，夾子27和結(jié)合片28彼此連接在一起。
空氣泵12包括一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)(DC motor)29和一個(gè)離心式鼓風(fēng)器31。
第一腔室12容納該直流電動(dòng)機(jī)29，在鼓風(fēng)器31附近一側(cè)(在圖2的左側(cè))第一腔室有一個(gè)進(jìn)氣通道33，該進(jìn)氣通道形式為環(huán)狀，用于將從空氣泵12的空氣入口32進(jìn)入的空氣引導(dǎo)到鼓風(fēng)器31的空氣入口(圖未示出)。
在圖2所示第一腔室21的下面，布置有一個(gè)機(jī)械繼電器(線圈繼電器)35，用于從安裝在車上的蓄電池(直流電源)間斷地為直流電動(dòng)機(jī)29提供電流。
這個(gè)機(jī)械繼電器35是一個(gè)機(jī)械繼電器開關(guān)，包括一個(gè)被ECU(發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置)37電控的繼電器線圈，和一個(gè)雙位開關(guān)，用于從蓄電池間斷地為直流電動(dòng)機(jī)29提供電流，該雙位開關(guān)被繼電器線圈的磁力操作。
該機(jī)械繼電器35容納在一個(gè)殼體36內(nèi)，殼體36安裝在第一腔室21上，并且與直流電動(dòng)機(jī)29連接。布置在進(jìn)氣通道33的附近并且與直流電動(dòng)機(jī)29結(jié)合的該機(jī)械繼電器35被流過進(jìn)氣通道33的進(jìn)氣冷卻，于是抑止了溫度的上升。
鼓風(fēng)器31結(jié)構(gòu)為一個(gè)葉輪38，被直流電動(dòng)機(jī)29驅(qū)動(dòng)，用于提供負(fù)壓空氣，一個(gè)鼓風(fēng)器殼體39覆蓋該葉輪38。該鼓風(fēng)器殼體39包括一個(gè)第二腔室22，在圖2中該第二腔室通過一個(gè)螺栓26固定在直流電動(dòng)機(jī)29的左端，和一個(gè)第三腔室23，其通過一個(gè)夾子27固定到該第二腔室22上。
接著，說明該通-斷閥13。該通-斷閥13用于打開/關(guān)閉二次空氣道40，該二次空氣道用于將從鼓風(fēng)器31排出的二次空氣引導(dǎo)到排氣管9，并且包括一個(gè)閥座41，該閥座布置在泵機(jī)組14內(nèi)的二次空氣道40內(nèi)，和一個(gè)閥元件43，用于打開/關(guān)閉形成在閥座41上的開口42。
驅(qū)動(dòng)閥元件43的裝置包括一個(gè)膜片組件47，該膜片組件包括一個(gè)膜片46，通過在一個(gè)膜片室44和一個(gè)大氣室45之間的壓差移動(dòng)，鼓風(fēng)器31的排出壓力傳入該膜片室44，大氣室45與大氣相通，和一個(gè)軸48(相當(dāng)于一個(gè)傳動(dòng)裝置)，該軸用于將膜片46的位置移動(dòng)傳遞到閥元件43。
該膜片組件47，占據(jù)第三腔室23和第四腔室24之間的空間，膜片46限定了在空氣泵12側(cè)的膜片室44和與大氣相通的大氣室45，膜片46支撐在第三腔室23和第四腔室24之間。近似為盤形的膜片46和近似為盤形的葉輪38相對(duì)第三腔室23的隔板23a彼此大約相對(duì)的布置。
膜片46由彈性變形橡膠材料制成，其大致中心部位固定在加強(qiáng)盤51，52之間，近而軸48的一端固定在其中心部位。
一個(gè)彈簧53用于在閥關(guān)閉的方向推動(dòng)固定在軸48的另一端的閥元件43，該彈簧布置在大氣室45內(nèi)。
如上所述，膜片室44與鼓風(fēng)器31的葉輪38緊臨布置，鼓風(fēng)器31與第三腔室23的隔板23a空間間隔，第三腔室23位于鼓風(fēng)器出口的附近。部分從鼓風(fēng)器31出口54排出的空氣直接流進(jìn)膜片室44。具體的是，一個(gè)出口壓力導(dǎo)向口55形成在鼓風(fēng)器31的出口54的附近，用于將部分從鼓風(fēng)器31排出的空氣引導(dǎo)到膜片室44中，于是一旦開啟空氣泵12，部分從鼓風(fēng)器31的出口54排出的空氣通過出口引導(dǎo)口55直接流進(jìn)膜片室44，如圖2中箭頭A所示，從而增加了膜片室44的內(nèi)壓力。
軸48與直流電動(dòng)機(jī)29的旋轉(zhuǎn)軸56布置在同一軸線上，并且被一個(gè)套筒(軸套)57軸向和滑動(dòng)支撐，該套筒57支撐在第四腔室24的隔板24a上。
在圖2中，一個(gè)油封58安裝在套筒57的左側(cè)，于是防止了包含在廢氣中的和易于進(jìn)入二次空氣通道40內(nèi)的油成分附在套筒57上。因此，即使在廢氣侵入泵機(jī)組14的殼體中時(shí)，防止了與廢氣混合的油成分凝固在軸48上。
閥座41支撐在第四腔室24和第五腔室25之間。一個(gè)開口42形成在閥座41上，并且與直流電動(dòng)機(jī)29的旋轉(zhuǎn)軸56為同一軸線。
另一方面，閥元件43固定在軸48的另一端，如上所述，適合于通過安置在泵(圖2的左側(cè))的閥座41下游的表面(開口42的外圍)上以關(guān)閉開口42。具體地，通-斷閥13的適合與閥座41關(guān)閉接觸的閥元件43的表面位于接近鼓風(fēng)器31的排出口一側(cè)，而閥元件43的另一面在排氣管一側(cè)。
閥元件43通過軸48布置在膜片46的附近，從鼓風(fēng)器31的出口54到閥元件43的內(nèi)部通道61具有一個(gè)小體積。
如圖1所示，在內(nèi)部通道61安裝有一個(gè)壓力傳感器62，用于探測內(nèi)部通道61的壓力和空氣泵12的工作狀態(tài)。
內(nèi)部通道61的小體積便于在啟動(dòng)空氣泵12后，壓力傳感器62立刻探測排出壓力的變化。于是可以通過壓力傳感器62的輸出探測空氣泵12的工作狀態(tài)。
單向閥15用于防止排氣管9中廢氣向泵機(jī)組14倒流，其包括一個(gè)形式為薄板彈簧的金屬導(dǎo)向閥63，適合于在從泵機(jī)組14排出的二次空氣的壓力下打開。然而，依靠廢氣的脈動(dòng)頻率或流動(dòng)速率，單向閥15變?yōu)闊o效的，結(jié)果廢氣可能會(huì)通過該單向閥15向相反方向流向泵機(jī)組14。在圖1中，附圖標(biāo)記64表示一個(gè)擋塊，用于限制導(dǎo)向閥63的最大開度。
單向閥15被廢氣加熱。另一方面，泵機(jī)組14結(jié)構(gòu)為低抗熱性零件(例如膜片46)。由于這個(gè)原因，泵機(jī)組14與排氣管9和單向閥15有一定空間間隔地安裝。結(jié)果，用于將從泵機(jī)組14排出的二次空氣提供到單向閥15的第一管16具有足夠長度，防止廢氣的熱量傳到泵機(jī)組14。
下面說明二次空氣供給系統(tǒng)的工作過程。
在低溫狀態(tài)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，響應(yīng)從ECU37到機(jī)械繼電器35的指示，提供電流到直流電動(dòng)機(jī)29，鼓風(fēng)器31啟動(dòng)，并從鼓風(fēng)器31出口54排出空氣。然后，部分從鼓風(fēng)器31排出的空氣流進(jìn)膜片室44。結(jié)果，空氣泵12一啟動(dòng)，膜片室44的壓力就上升，這樣膜片46向圖2中左側(cè)移動(dòng)。該移動(dòng)通過軸48被傳遞到閥元件43，從而打開通-斷閥13。然后，穿過開口42的二次空氣通過第一管16、單向閥15和第二管17強(qiáng)制被提供到排氣管9中，從而促進(jìn)催化劑7的升溫。
隨著催化劑7溫度的上升，當(dāng)ECU37發(fā)送指令到機(jī)械繼電器35停止供應(yīng)電流到直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，鼓風(fēng)器31停止工作，鼓風(fēng)器31的出口和膜片室44內(nèi)的壓力下降。然后膜片46在彈簧53的倔強(qiáng)力的推動(dòng)下向圖2中右側(cè)移動(dòng)，該移動(dòng)通過軸48傳遞到閥元件43從而關(guān)閉通-斷閥13。同時(shí)，單向閥15關(guān)閉防止在排氣管9中的廢氣反向流向泵機(jī)組14。
在根據(jù)該實(shí)施例的二次空氣供給系統(tǒng)中，膜片室44布置在鼓風(fēng)器31出口54的附近，這樣部分從鼓風(fēng)器31排出的空氣直接流進(jìn)膜片室44。由于這種結(jié)構(gòu)，在空氣泵12啟動(dòng)的同時(shí)，部分從鼓風(fēng)器31出口54排出的空氣流進(jìn)膜片室44，打開通-斷閥13。
結(jié)果，根據(jù)該實(shí)施例的二次空氣供給系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)(a)與現(xiàn)有技術(shù)不同，通-斷閥不是使用負(fù)壓驅(qū)動(dòng)的，因此甚至在具有低大氣壓的高地，也可以精確地操作該通-斷閥13。
(b)從啟動(dòng)空氣泵12到通-斷閥13打開的閥開響應(yīng)，和從停止空氣泵12到通-斷閥13關(guān)閉的閥關(guān)響應(yīng)，都是很快的。
(c)由于沒有使用E結(jié)合閥，節(jié)省了用于操作E結(jié)合閥和電控E結(jié)合閥的控制繼電器(IC繼電器、機(jī)械繼電器，等等)所消耗的能量。結(jié)果，避免了提供給空氣泵12的電壓下降(直流電動(dòng)機(jī)29)，提供負(fù)壓二次空氣的能力不會(huì)受到副面影響。
(d)去掉E結(jié)合閥消除了對(duì)電控E結(jié)合閥的控制繼電器的需求。因此，與使用E結(jié)合閥相比，減少了安裝在泵機(jī)組14上的控制繼電器的數(shù)量。
還有，用于E結(jié)合閥的控制繼電器的消除減少了用于二次空氣供給系統(tǒng)的導(dǎo)線(電線)65的數(shù)量。具體地，減少了用于E結(jié)合閥的控制繼電器的導(dǎo)線65的數(shù)量。
下面說明一個(gè)減少了導(dǎo)線數(shù)量的具體例子。
當(dāng)使用E結(jié)合閥時(shí)，IC繼電器作為控制繼電器來控制E結(jié)合閥，并且IC繼電器安裝在與泵機(jī)組14不同的地方，需要11根導(dǎo)線65。
該11根導(dǎo)線65用于連接IC繼電器和蓄電池34，連接IC蓄電池和空氣泵12，連接IC繼電器和E結(jié)合閥，連接IC繼電器和接地(GND)，作為導(dǎo)線連接IC繼電器和ECU37來控制空氣泵，作為導(dǎo)線65連接IC繼電器和ECU37來控制E結(jié)合閥，連接E結(jié)合閥和接地，連接蓄電池34和接地，連接IC繼電器和ECU37，作為導(dǎo)線連接IC繼電器和蓄電池34來為內(nèi)置控制器提供能量。
根據(jù)該實(shí)施例，相反，由于整個(gè)安裝在泵機(jī)組14上的機(jī)械繼電器35用作空氣泵12的控制繼電器，沒有使用E結(jié)合閥，導(dǎo)線65的數(shù)量減少到5根。
保留的5根導(dǎo)線用于連接機(jī)械繼電器35和蓄電池34，連接機(jī)械繼電器35和空氣泵12，作為導(dǎo)線連65連接機(jī)械繼電器35和ECU37來控制該空氣泵，連接蓄電池34和接地，和連接空氣泵12和接地。
如上面所述，根據(jù)該實(shí)施例，導(dǎo)線的數(shù)量從11根減少到5根。結(jié)果，由于導(dǎo)線數(shù)量的減少，不但導(dǎo)線的成本而且導(dǎo)線之間的電阻都減少了，從而減少了空氣泵12(直流電動(dòng)機(jī)29)的電壓下降。還有，連接器66的連接點(diǎn)數(shù)量的減少減小了觸點(diǎn)失效的機(jī)會(huì)。
(e)閥元件43布置在膜片46的附近，從鼓風(fēng)器31的出口54到通-斷閥13的內(nèi)部通道61具有小體積。因此，在啟動(dòng)空氣泵12后，壓力傳感器62可以很容易地立即探測排出壓力的變化。結(jié)果，可以從壓力傳感器62探測的壓力來簡單正確地探測空氣泵12的工作狀態(tài)。
在用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器來驅(qū)動(dòng)通-斷閥13的現(xiàn)有技術(shù)中(使用E結(jié)合閥的例子)，另一方面，當(dāng)空氣泵12工作時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)換E結(jié)合閥，壓力傳感器62探測的壓差來探測空氣泵12的工作狀態(tài)。于是使用E結(jié)合閥的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生一個(gè)問題，即探測空氣泵的工作狀態(tài)要求增加控制繼電器的數(shù)量。
根據(jù)該實(shí)施例的二次空氣供給系統(tǒng)，相反，不需要增加用于轉(zhuǎn)換E結(jié)合閥的控制繼電器的數(shù)量，因此，減少了檢測空氣泵12工作狀態(tài)的控制繼電器的數(shù)量。
(f)用于連接膜片46和閥元件43的軸48布置在與直流電動(dòng)機(jī)29的旋轉(zhuǎn)軸56大約同一軸線上。因此，空氣泵12和通-斷閥13(包括驅(qū)動(dòng)裝置)彼此連接可以實(shí)現(xiàn)緊湊的泵機(jī)組14。于是，泵機(jī)組14可以很容易地安裝在車輛上。
(g)閥元件43布置在泵開口42的下游側(cè)。甚至當(dāng)關(guān)閉閥43時(shí)，廢氣壓力供應(yīng)到泵的閥元件43的下游側(cè)，因此，當(dāng)處在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在關(guān)閉方向被廢氣壓力驅(qū)動(dòng)的閥元件43不會(huì)被廢氣壓力打開。
在單向閥15失靈的情況下，防止了廢氣反向流向空氣泵12。
還有，由于適合與閥座41關(guān)閉接觸的閥元件43的表面位于鼓風(fēng)器31出口的附近側(cè)，而閥元件43的另一面位于廢氣一側(cè)，當(dāng)鼓風(fēng)器31啟動(dòng)時(shí)，向打開方向推動(dòng)閥元件43。當(dāng)廢氣從廢氣側(cè)反向流動(dòng)時(shí)，向關(guān)閉方向推動(dòng)閥元件43。因此，閥開響應(yīng)具有如此高的靈敏度以至于防止了閥元件43在廢氣反向流動(dòng)時(shí)被打開。
(h)根據(jù)該實(shí)施例的二次空氣供給系統(tǒng)，機(jī)械繼電器35與直流電動(dòng)機(jī)29一起布置在進(jìn)氣通道33的附近。因此，機(jī)械繼電器35是低溫的，不會(huì)被流進(jìn)進(jìn)氣通道33的氣體加溫。
上面描述的實(shí)施例說明了一種使用機(jī)械繼電器35來電控直流電動(dòng)機(jī)29的情況。然而，也可以使用具有半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換裝置的IC繼電器。通過用IC繼電器替換機(jī)械繼電器35，可以實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)29的一個(gè)高速轉(zhuǎn)換操作和脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制操作。PMW控制操作直流電動(dòng)機(jī)允許空氣泵12的排氣流率隨著系統(tǒng)的需求而改變。在使用IC繼電器通過PWM控制直流電動(dòng)機(jī)29的情況下，IC繼電器升溫。如上面實(shí)施例所述，然而，與直流電動(dòng)機(jī)29一起布置在進(jìn)氣通道33附近的IC繼電器被流進(jìn)進(jìn)氣通道33的氣體冷卻，從而抑止了IC繼電器的升溫。
如上面所述的實(shí)施例，軸48與直流電動(dòng)機(jī)29的旋轉(zhuǎn)軸同軸地布置。然而，軸48不需要與直流電動(dòng)機(jī)29的旋轉(zhuǎn)軸布置在同一周線上。
上面所述的實(shí)施例僅僅使用了一個(gè)軸48作為傳動(dòng)裝置的一個(gè)舉例。然而，膜片46的移動(dòng)可以通過使用一些零件包括齒輪，凸輪和連桿被傳遞到閥元件43上。
與上面所述實(shí)施例不同的是，可以使用一個(gè)電流電機(jī)(AC電機(jī))代替直流電動(dòng)機(jī)29作為電動(dòng)機(jī)。
然而已經(jīng)通過參考具體實(shí)施例來說明本發(fā)明，本發(fā)明是根據(jù)說明目的而選擇的，很明顯地，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從基本概念和本發(fā)明的范圍出發(fā)想到多個(gè)變形。
權(quán)利要求
1.一個(gè)二次空氣供給系統(tǒng)，包括空氣泵，該空氣泵包括一個(gè)電機(jī)和一個(gè)鼓風(fēng)器；二次空氣通道，用于將從所述鼓風(fēng)器排出的二次空氣引導(dǎo)到一個(gè)催化劑的排氣管上游，用來凈化廢氣；通-斷閥，用于打開/關(guān)閉所述二次空氣通道；和驅(qū)動(dòng)裝置，用于打開/關(guān)閉所述通-斷閥的閥元件，其中，用于打開/關(guān)閉所述通-斷閥的閥元件的所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)膜片組件，該膜片組件具有一個(gè)膜片，該膜片適合于通過一個(gè)膜片室和一個(gè)大氣室之間的壓差移動(dòng)，所述鼓風(fēng)器的排出壓力傳入該膜片室中，大氣室與大氣相通，和一個(gè)傳動(dòng)裝置，用于將所述膜片的移動(dòng)傳遞到所述閥元件，以及其中所述膜片室布置在所述鼓風(fēng)器出口的附近，部分從所述鼓風(fēng)器排出的空氣直接流進(jìn)所述膜片室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的二次空氣供給系統(tǒng)，其特征在于所述閥元件布置在所述膜片的附近，從所述鼓風(fēng)器的所述出口到所述通-斷閥的內(nèi)部通道具有一個(gè)小體積，以及其中一個(gè)用于探測所述內(nèi)部通道壓力的壓力傳感器布置在所述內(nèi)部通道中，并且所述壓力傳感器探測所述空氣泵的工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的二次空氣供給系統(tǒng)，其特征在于所述傳動(dòng)裝置為一單體軸，其與所述膜片和所述閥元件連接，并且在所述空氣泵的空氣排出側(cè)上與所述電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸布置在同一軸線上，和其中包括所述膜片組件的所述通-斷閥與所述空氣泵彼此結(jié)合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的二次空氣供給系統(tǒng)，其特征在于所述閥元件這樣布置，即被閉合接觸地放置在泵下游閥座元件的開口側(cè)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的二次空氣供給系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)控制繼電器，用于從一個(gè)安裝在車上的直流電源對(duì)所述電機(jī)間斷地提供電流，其中所述控制繼電器與所述電機(jī)結(jié)合一起布置在進(jìn)氣通道的附近，所述進(jìn)氣通道用于將空氣從所述空氣泵的空氣入口引導(dǎo)到所述鼓風(fēng)器的空氣入口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的二次空氣供給系統(tǒng)，其特征在于適合與所述開口接觸關(guān)閉的所述通-斷閥的所述閥元件的表面位于所述鼓風(fēng)器排出口側(cè)附近，而所述閥元件的另一表面位于排氣側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二次空氣供給系統(tǒng)，其中通過一個(gè)空氣泵(12)的排出壓力來驅(qū)動(dòng)一個(gè)通－斷閥(13)。一個(gè)膜片室(44)布置在一個(gè)排氣出口(54)的附近，并且部分排出空氣直接流進(jìn)膜片室(44)。這樣，甚至在具有低空氣壓力的高地也可以正確操作該通－斷閥(13)，并且具有一個(gè)快速打開/關(guān)閉響應(yīng)。由于沒有使用電磁執(zhí)行器來驅(qū)動(dòng)通－斷閥(13)，供應(yīng)給空氣泵(12)(直流電動(dòng)機(jī)(29))的電壓不易下降，同時(shí)，降低了成本。進(jìn)一步減少導(dǎo)線(65)的數(shù)量。
文檔編號(hào)F01N3/34GK1525054SQ20041000722
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者都筑邦弘, 一, 橫山慎一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝