JP2000073748A - マニホールドコンバータ - Google Patents
マニホールドコンバータInfo
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- JP2000073748A JP2000073748A JP10239754A JP23975498A JP2000073748A JP 2000073748 A JP2000073748 A JP 2000073748A JP 10239754 A JP10239754 A JP 10239754A JP 23975498 A JP23975498 A JP 23975498A JP 2000073748 A JP2000073748 A JP 2000073748A
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- exhaust gas
- diffuser
- sensor
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- container
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/008—Mounting or arrangement of exhaust sensors in or on exhaust apparatus
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、排ガスを浄化するために車両排気
系に装着されるマニホールドコンバータに関し、各気筒
間におけるO2センサの相対的な感度のばらつきを低減
し、排ガスの浄化効率を向上することを目的とする。 【解決手段】 触媒担体35を収容する筒状容器33
と、筒状容器33の排ガス流入側に設けられ、複数本の
ブランチ管23a、23b、23c、23dが接続され
るとともに、O2センサ27が取り付けられるディフュ
ーザ21とを備えてなるマニホールドコンバータにおい
て、ディフューザ21の内部には、O2センサ27の検
出部27aを内設する容器部材29が設けられ、容器部
材29は、各ブランチ管23a、23b、23c、23
dからディフューザ21内にそれぞれ流入する排ガス
を、検出部27aに導く複数の開口部を備えてなること
を特徴とする。
系に装着されるマニホールドコンバータに関し、各気筒
間におけるO2センサの相対的な感度のばらつきを低減
し、排ガスの浄化効率を向上することを目的とする。 【解決手段】 触媒担体35を収容する筒状容器33
と、筒状容器33の排ガス流入側に設けられ、複数本の
ブランチ管23a、23b、23c、23dが接続され
るとともに、O2センサ27が取り付けられるディフュ
ーザ21とを備えてなるマニホールドコンバータにおい
て、ディフューザ21の内部には、O2センサ27の検
出部27aを内設する容器部材29が設けられ、容器部
材29は、各ブランチ管23a、23b、23c、23
dからディフューザ21内にそれぞれ流入する排ガス
を、検出部27aに導く複数の開口部を備えてなること
を特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガスを浄化する
ために車両排気系に装着されるマニホールドコンバータ
に係り、特に、空燃比を制御するO2センサを備えたマ
ニホールドコンバータに関する。
ために車両排気系に装着されるマニホールドコンバータ
に係り、特に、空燃比を制御するO2センサを備えたマ
ニホールドコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、車両排気系には、排ガス中の窒
素酸化物(NOx)、炭化水素(HC)、一酸化炭素
(CO)等の有害成分を浄化するために触媒コンバータ
が装着されている。これ等触媒コンバータのうち、排気
マニホールドと一体化され、排ガス排出口に直接装着す
るものを、マニホールドコンバータと称している。
素酸化物(NOx)、炭化水素(HC)、一酸化炭素
(CO)等の有害成分を浄化するために触媒コンバータ
が装着されている。これ等触媒コンバータのうち、排気
マニホールドと一体化され、排ガス排出口に直接装着す
るものを、マニホールドコンバータと称している。
【0003】図4は、特開平9−236012号公報等
に開示されるこの種のマニホールドコンバータを示して
いる。図において、符号1は、扁平な椀形状をしたディ
フューザを示している。ディフューザ1には、エンジン
から排ガスを流入するための4本のブランチ管2a、2
b、2c、2dが扁平方向Dに間隔を置いて溶接されて
いる。
に開示されるこの種のマニホールドコンバータを示して
いる。図において、符号1は、扁平な椀形状をしたディ
フューザを示している。ディフューザ1には、エンジン
から排ガスを流入するための4本のブランチ管2a、2
b、2c、2dが扁平方向Dに間隔を置いて溶接されて
いる。
【0004】各ブランチ管2a、2b、2c、2dは、
所定の形状に曲げられており、ディフューザ1に対して
所定の角度に取り付けられている。ブランチ管2a、2
b、2c、2dの先端には、エンジンのシリンダヘッド
に固定されるフランジ3が溶接されている。そして、各
ブランチ管2a、2b、2c、2dは、図示しないエン
ジンの各気筒にそれぞれ連結されている。
所定の形状に曲げられており、ディフューザ1に対して
所定の角度に取り付けられている。ブランチ管2a、2
b、2c、2dの先端には、エンジンのシリンダヘッド
に固定されるフランジ3が溶接されている。そして、各
ブランチ管2a、2b、2c、2dは、図示しないエン
ジンの各気筒にそれぞれ連結されている。
【0005】また、ディフューザ1には、扁平方向Dの
ほぼ中央に、O2センサ4が取り付けられている。O2セ
ンサ4は、ディフューザ1内に流入する排ガスの酸素濃
度を電圧値として検出し、外部に出力する機能を有して
いる。ディフューザ1の開口部1aには、横断面楕円形
状の筒状容器5が溶接されている。
ほぼ中央に、O2センサ4が取り付けられている。O2セ
ンサ4は、ディフューザ1内に流入する排ガスの酸素濃
度を電圧値として検出し、外部に出力する機能を有して
いる。ディフューザ1の開口部1aには、横断面楕円形
状の筒状容器5が溶接されている。
【0006】筒状容器5内には、排ガスを浄化するため
の触媒担体6が収容されている。触媒担体6は、緩衝材
7を介して環状のキャップ8により両端を押さえた状態
で、筒状容器5内に弾性的に保持されている。筒状容器
5の排ガス流出側には、ディフューザ9が溶接されてい
る。ディフューザ9の排ガス出口には、フランジ10が
溶接されている。
の触媒担体6が収容されている。触媒担体6は、緩衝材
7を介して環状のキャップ8により両端を押さえた状態
で、筒状容器5内に弾性的に保持されている。筒状容器
5の排ガス流出側には、ディフューザ9が溶接されてい
る。ディフューザ9の排ガス出口には、フランジ10が
溶接されている。
【0007】上述したマニホールドコンバータでは、エ
ンジンから排出される排ガスは、各ブランチ管2a、2
b、2c、2dおよびディフューザ1を通って、触媒担
体6内に流入する。触媒担体6内に流入した排ガスは、
触媒担体6内で浄化された後、ディフューザ9を通っ
て、下流側に配設される消音器等を設けた排気系に導か
れる。
ンジンから排出される排ガスは、各ブランチ管2a、2
b、2c、2dおよびディフューザ1を通って、触媒担
体6内に流入する。触媒担体6内に流入した排ガスは、
触媒担体6内で浄化された後、ディフューザ9を通っ
て、下流側に配設される消音器等を設けた排気系に導か
れる。
【0008】この際、O2センサ4は、ディフューザ1
内に流入する排ガスの酸素濃度を電圧値として検出し、
外部に出力する。図5は、エンジンに供給する混合気の
空気過剰率λとO2センサの出力電圧との関係、およ
び、空気過剰率λと触媒担体6による排ガス中の各成分
の浄化率との関係を示している。
内に流入する排ガスの酸素濃度を電圧値として検出し、
外部に出力する。図5は、エンジンに供給する混合気の
空気過剰率λとO2センサの出力電圧との関係、およ
び、空気過剰率λと触媒担体6による排ガス中の各成分
の浄化率との関係を示している。
【0009】ここで、横軸の空気過剰率λは、次式
(1)に示すように、実際に燃焼される混合気の空燃比
と、理論空燃比(=14.6)との比を表している。空
気過剰率λ=空燃比/理論空燃比 ‥‥‥‥‥‥
(1)なお、空燃比は、混合気中の空気と燃料との重量
比(空気/燃料)を示している。
(1)に示すように、実際に燃焼される混合気の空燃比
と、理論空燃比(=14.6)との比を表している。空
気過剰率λ=空燃比/理論空燃比 ‥‥‥‥‥‥
(1)なお、空燃比は、混合気中の空気と燃料との重量
比(空気/燃料)を示している。
【0010】混合気は、空気過剰率λが大きいほど薄
く、空気過剰率λが小さいほど濃くなる。図から明らか
なように、触媒担体による排ガスの浄化は、混合気の空
気過剰率λが1付近のときに、どの成分についても高い
効率で行われる。また、O2センサ4の出力電圧は、空
気過剰率λが1付近になったときに急変するため、O2
センサ4の出力電圧を利用して、空気過剰率λが1にな
るようにフィードバック制御を行うことにより、高い効
率を維持して排ガスの浄化を行うことができる。
く、空気過剰率λが小さいほど濃くなる。図から明らか
なように、触媒担体による排ガスの浄化は、混合気の空
気過剰率λが1付近のときに、どの成分についても高い
効率で行われる。また、O2センサ4の出力電圧は、空
気過剰率λが1付近になったときに急変するため、O2
センサ4の出力電圧を利用して、空気過剰率λが1にな
るようにフィードバック制御を行うことにより、高い効
率を維持して排ガスの浄化を行うことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のマニ
ホールドコンバータでは、各ブランチ管2a、2b、2
c、2dは、それぞれ異なった位置および角度でディフ
ューザ1に接続されているため、エンジンの各気筒から
ブランチ管2a、2b、2c、2dに流入する排ガス
は、ディフューザ1内の様々な方向に流れ、複雑な挙動
をしながら撹拌され、その一部がO2センサ4に検出さ
れる。
ホールドコンバータでは、各ブランチ管2a、2b、2
c、2dは、それぞれ異なった位置および角度でディフ
ューザ1に接続されているため、エンジンの各気筒から
ブランチ管2a、2b、2c、2dに流入する排ガス
は、ディフューザ1内の様々な方向に流れ、複雑な挙動
をしながら撹拌され、その一部がO2センサ4に検出さ
れる。
【0012】このため、ディフューザ1内でO2センサ
に向けて流れる排ガスの量は、ブランチ管2a、2b、
2c、2d毎に相違し、O2センサ4の相対的な感度
は、ブランチ管2a、2b、2c、2d毎(各気筒毎)
に異なっている。この結果、例えば、異なるブランチ管
からディフューザ1内に流入する排ガス中の酸素濃度が
同一量だけ変化した場合にも、O2センサ4は、感度の
高いブランチ管に対しては、感度の低いブランチ管に対
してより大きく反応する。
に向けて流れる排ガスの量は、ブランチ管2a、2b、
2c、2d毎に相違し、O2センサ4の相対的な感度
は、ブランチ管2a、2b、2c、2d毎(各気筒毎)
に異なっている。この結果、例えば、異なるブランチ管
からディフューザ1内に流入する排ガス中の酸素濃度が
同一量だけ変化した場合にも、O2センサ4は、感度の
高いブランチ管に対しては、感度の低いブランチ管に対
してより大きく反応する。
【0013】図6は、O2センサ4の各気筒における感
度のばらつきの一例を示している。この例では、O2セ
ンサ4は、感度の弱い気筒#2、#3から排出される排
ガスの影響を受けにくく(反応しにくい)、感度の強い
気筒#1、#4から排出される排ガスの影響を受けやす
い(反応しやすい)。また、相対的な感度がゼロになる
場合、すなわち、O2センサ4の各気筒から受ける影響
が同一の状態(理想的な状態)では、各気筒の感度は図
中の「基準」で示した位置になる。
度のばらつきの一例を示している。この例では、O2セ
ンサ4は、感度の弱い気筒#2、#3から排出される排
ガスの影響を受けにくく(反応しにくい)、感度の強い
気筒#1、#4から排出される排ガスの影響を受けやす
い(反応しやすい)。また、相対的な感度がゼロになる
場合、すなわち、O2センサ4の各気筒から受ける影響
が同一の状態(理想的な状態)では、各気筒の感度は図
中の「基準」で示した位置になる。
【0014】ここで、気筒の違いによる感度の相違は、
各ブランチ管2a、2b、2c、2dからO2センサ4
に吹き付ける排ガスの単位時間当たりの吹き付け量が同
一でないために発生する。
各ブランチ管2a、2b、2c、2dからO2センサ4
に吹き付ける排ガスの単位時間当たりの吹き付け量が同
一でないために発生する。
【0015】この相違は、ブランチ管の形状および取付
角度、ディフューザの形状、O2センサ4の取付位置等
に起因して発生する。なお、図6に示した各気筒毎のO
2センサ4の感度のばらつきは、一気筒ずつ順次燃料を
供給するか、もしくは、一気筒ずつ順次燃料をカット
し、それぞれの状態でのO2センサ4の出力電圧をモニ
タすることで求められる。
角度、ディフューザの形状、O2センサ4の取付位置等
に起因して発生する。なお、図6に示した各気筒毎のO
2センサ4の感度のばらつきは、一気筒ずつ順次燃料を
供給するか、もしくは、一気筒ずつ順次燃料をカット
し、それぞれの状態でのO2センサ4の出力電圧をモニ
タすることで求められる。
【0016】このように、従来のマニホールドコンバー
タでは、O2センサ4の相対的な感度が各気筒毎で異な
っているため、O2センサ4は、本来検出するべき全気
筒から排出される排ガス中の平均的な酸素濃度とは異な
る値を検出してしまうという問題があった。このため、
フィードバック制御の制御性が悪くなり、排ガスの浄化
率が期待した値より低くなるという問題があった。
タでは、O2センサ4の相対的な感度が各気筒毎で異な
っているため、O2センサ4は、本来検出するべき全気
筒から排出される排ガス中の平均的な酸素濃度とは異な
る値を検出してしまうという問題があった。このため、
フィードバック制御の制御性が悪くなり、排ガスの浄化
率が期待した値より低くなるという問題があった。
【0017】特に、感度の高い気筒において、燃料供給
量等の誤差が大きい場合には、O2センサ4は、この気
筒の影響を、より受けやすくなるため、フィードバック
制御の制御性が、さらに悪くなるという問題があった。
ここで、燃料供給量の誤差は、燃料を吸気マニホールド
内に噴射するインジェクタの燃料供給精度のばらつき等
により発生する。
量等の誤差が大きい場合には、O2センサ4は、この気
筒の影響を、より受けやすくなるため、フィードバック
制御の制御性が、さらに悪くなるという問題があった。
ここで、燃料供給量の誤差は、燃料を吸気マニホールド
内に噴射するインジェクタの燃料供給精度のばらつき等
により発生する。
【0018】本発明はかかる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、各気筒間におけるO2センサの相
対的な感度のばらつきを低減し、排ガスの浄化効率を向
上することができるマニホールドコンバータを提供する
ことを目的とする。
めになされたもので、各気筒間におけるO2センサの相
対的な感度のばらつきを低減し、排ガスの浄化効率を向
上することができるマニホールドコンバータを提供する
ことを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1のマニホールド
コンバータは、触媒担体を収容する筒状容器と、前記筒
状容器の排ガス流入側に設けられ、複数本のブランチ管
が接続されるとともに、O2センサが取り付けられるデ
ィフューザとを備えてなるマニホールドコンバータにお
いて、前記ディフューザの内部には、前記O2センサの
検出部を内設する容器部材が設けられ、前記容器部材
は、前記各ブランチ管から前記ディフューザ内にそれぞ
れ流入する排ガスを、前記検出部に導く複数の開口部を
備えてなることを特徴とする。
コンバータは、触媒担体を収容する筒状容器と、前記筒
状容器の排ガス流入側に設けられ、複数本のブランチ管
が接続されるとともに、O2センサが取り付けられるデ
ィフューザとを備えてなるマニホールドコンバータにお
いて、前記ディフューザの内部には、前記O2センサの
検出部を内設する容器部材が設けられ、前記容器部材
は、前記各ブランチ管から前記ディフューザ内にそれぞ
れ流入する排ガスを、前記検出部に導く複数の開口部を
備えてなることを特徴とする。
【0020】請求項2のマニホールドコンバータは、請
求項1記載のマニホールドコンバータにおいて、前記容
器部材は、両端に開口穴を有するパイプ部材により形成
されており、前記容器部材の前記開口部は、該容器部材
の両端の前記開口穴および該容器部材の管壁に形成され
る複数の貫通穴であることを特徴とする。請求項3のマ
ニホールドコンバータは、請求項2記載のマニホールド
コンバータにおいて、前記容器部材の内部には、該容器
部材に流入し、前記O2センサの前記検出部に導かれる
排ガス量を調整する、開口穴を有する仕切板が配設され
ていることを特徴とする。
求項1記載のマニホールドコンバータにおいて、前記容
器部材は、両端に開口穴を有するパイプ部材により形成
されており、前記容器部材の前記開口部は、該容器部材
の両端の前記開口穴および該容器部材の管壁に形成され
る複数の貫通穴であることを特徴とする。請求項3のマ
ニホールドコンバータは、請求項2記載のマニホールド
コンバータにおいて、前記容器部材の内部には、該容器
部材に流入し、前記O2センサの前記検出部に導かれる
排ガス量を調整する、開口穴を有する仕切板が配設され
ていることを特徴とする。
【0021】(作用)請求項1のマニホールドコンバー
タでは、先ず、エンジンから排出される排ガスが、各ブ
ランチ管を通って、ディフューザ内に流入する。ディフ
ューザ内に流入した排ガスは、ブランチ管の接続位置お
よび接続角度により、ディフューザ内の様々な方向に向
けて流れる。
タでは、先ず、エンジンから排出される排ガスが、各ブ
ランチ管を通って、ディフューザ内に流入する。ディフ
ューザ内に流入した排ガスは、ブランチ管の接続位置お
よび接続角度により、ディフューザ内の様々な方向に向
けて流れる。
【0022】この際、各ブランチ管から容器部材内に流
入する排ガスの一部は、ディフューザの内部に設けられ
る容器部材の開口部を通って、それぞれ容器部材内に流
入し、同一量ずつO2センサの検出部に導かれる。この
結果、O2センサは、各ブランチ管の形状およびレイア
ウトにかかわりなく、どのブランチ管に対してもほぼ同
じ感度で排ガスの酸素濃度を検出することができ、O2
センサを利用した排ガス浄化のためのフィードバック制
御の制御性が向上される。
入する排ガスの一部は、ディフューザの内部に設けられ
る容器部材の開口部を通って、それぞれ容器部材内に流
入し、同一量ずつO2センサの検出部に導かれる。この
結果、O2センサは、各ブランチ管の形状およびレイア
ウトにかかわりなく、どのブランチ管に対してもほぼ同
じ感度で排ガスの酸素濃度を検出することができ、O2
センサを利用した排ガス浄化のためのフィードバック制
御の制御性が向上される。
【0023】そして、排ガスの浄化効率が向上する。請
求項2のマニホールドコンバータでは、容器部材がパイ
プ部材により形成されるため、管壁に貫通穴を形成する
だけで、容器部材が容易に形成される。
求項2のマニホールドコンバータでは、容器部材がパイ
プ部材により形成されるため、管壁に貫通穴を形成する
だけで、容器部材が容易に形成される。
【0024】また、容器部材の両端に開口穴を有するた
め、O2センサから離れた位置を流通する排ガスが、容
易に、容器部材内に取り込まれる。請求項3のマニホー
ルドコンバータでは、容器部材の内部に、開口穴を有す
る仕切板が設けられるため、この仕切板により、容器部
材内に所定量が流入され、O2センサに向かって流れる
排ガスの流通量を、さらに微調整することができ、高い
精度で、各ブランチ管から流入する排ガスを、O2セン
サの検出部に同一量ずつ導くことができる。
め、O2センサから離れた位置を流通する排ガスが、容
易に、容器部材内に取り込まれる。請求項3のマニホー
ルドコンバータでは、容器部材の内部に、開口穴を有す
る仕切板が設けられるため、この仕切板により、容器部
材内に所定量が流入され、O2センサに向かって流れる
排ガスの流通量を、さらに微調整することができ、高い
精度で、各ブランチ管から流入する排ガスを、O2セン
サの検出部に同一量ずつ導くことができる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて詳細に説明する。図1は、本発明のマニホールド
コンバータの一実施形態(請求項1ないし請求項3に対
応する)を示している。図において、符号21は、扁平
な椀形状をしたディフューザを示している。
用いて詳細に説明する。図1は、本発明のマニホールド
コンバータの一実施形態(請求項1ないし請求項3に対
応する)を示している。図において、符号21は、扁平
な椀形状をしたディフューザを示している。
【0026】ディフューザ21には、エンジンから排ガ
スを流入するための4本のブランチ管23a、23b、
23c、23dが扁平方向Dに間隔を置いて溶接されて
いる。各ブランチ管23a、23b、23c、23d
は、所定の形状に曲げられており、ディフューザ21に
対して所定の角度に取り付けられている。ブランチ管2
3a、23b、23c、23dの先端には、エンジンの
シリンダヘッドに固定されるフランジ25が溶接されて
いる。
スを流入するための4本のブランチ管23a、23b、
23c、23dが扁平方向Dに間隔を置いて溶接されて
いる。各ブランチ管23a、23b、23c、23d
は、所定の形状に曲げられており、ディフューザ21に
対して所定の角度に取り付けられている。ブランチ管2
3a、23b、23c、23dの先端には、エンジンの
シリンダヘッドに固定されるフランジ25が溶接されて
いる。
【0027】そして、各ブランチ管23a、23b、2
3c、23dは、図示しないエンジンの各気筒にそれぞ
れ連結されている。また、ディフューザ21には、椀形
状の頂部分に平坦状に凹んだ凹部21aが形成されてお
り、この凹部21aには、ディフューザ21内に開口す
る取付穴21bが形成されている。
3c、23dは、図示しないエンジンの各気筒にそれぞ
れ連結されている。また、ディフューザ21には、椀形
状の頂部分に平坦状に凹んだ凹部21aが形成されてお
り、この凹部21aには、ディフューザ21内に開口す
る取付穴21bが形成されている。
【0028】凹部21aには、O2センサ27が、検出
部27aをディフューザ21内に突出して取り付けられ
ている。O2センサ27は、ディフューザ21内に流入
する排ガスの酸素濃度を電圧値として検出し、外部に出
力する機能を有している。ディフューザ21内には、扁
平方向Dに沿って、SUS材等の円筒パイプからなるア
ダプタ29(容器部材に対応する)が、管壁29aの一
部を凹部21aに接して配設されている。
部27aをディフューザ21内に突出して取り付けられ
ている。O2センサ27は、ディフューザ21内に流入
する排ガスの酸素濃度を電圧値として検出し、外部に出
力する機能を有している。ディフューザ21内には、扁
平方向Dに沿って、SUS材等の円筒パイプからなるア
ダプタ29(容器部材に対応する)が、管壁29aの一
部を凹部21aに接して配設されている。
【0029】アダプタ29は、図2に示すように、軸長
方向の中央にO2センサ27の検出部27aを挿入する
挿入穴29bが形成されている。また、アダプタ29の
両端は、横断面に沿う切断面をそのまま開口しており、
開口穴29c、29dが形成されている。アダプタ29
の管壁29aには、複数の貫通穴29eが形成されてい
る。
方向の中央にO2センサ27の検出部27aを挿入する
挿入穴29bが形成されている。また、アダプタ29の
両端は、横断面に沿う切断面をそのまま開口しており、
開口穴29c、29dが形成されている。アダプタ29
の管壁29aには、複数の貫通穴29eが形成されてい
る。
【0030】アダプタ29内には、挿入穴29bと開口
穴29c、29dとの間に、それぞれ横断面に沿って、
SUS材等からなる円形状の仕切板31が溶接されてい
る。仕切板31の外径は、アダプタの内径に対応する大
きさに形成されている。各仕切板31の中心には、それ
ぞれ所定の大きさの開口穴31aが形成されている。
穴29c、29dとの間に、それぞれ横断面に沿って、
SUS材等からなる円形状の仕切板31が溶接されてい
る。仕切板31の外径は、アダプタの内径に対応する大
きさに形成されている。各仕切板31の中心には、それ
ぞれ所定の大きさの開口穴31aが形成されている。
【0031】そして、図1に示すように、アダプタ29
と挿入穴29bの周囲と、ディフューザ21の凹部21
aとが溶接され、アダプタ29がディフューザ21の内
部に固定されている。ここで、アダプタ29は、両端の
開口穴29c、29dが、それぞれ扁平方向Dの両側に
位置するブランチ管23a、23dとディフューザ21
との接続部分に向くように固定されている。
と挿入穴29bの周囲と、ディフューザ21の凹部21
aとが溶接され、アダプタ29がディフューザ21の内
部に固定されている。ここで、アダプタ29は、両端の
開口穴29c、29dが、それぞれ扁平方向Dの両側に
位置するブランチ管23a、23dとディフューザ21
との接続部分に向くように固定されている。
【0032】また、管壁29aのうち、ブランチ管23
b、23cとディフューザ21との接続部分に対向する
管壁29aには、他の部分の管壁29aより多くの貫通
穴29eが形成されている。
b、23cとディフューザ21との接続部分に対向する
管壁29aには、他の部分の管壁29aより多くの貫通
穴29eが形成されている。
【0033】そして、仕切板31の開口穴31の大き
さ、および管壁29aに形成される貫通穴29eの形成
個数、形成位置、大きさにより、ブランチ管23b、2
3cからO2センサ27に向けて流入する排ガスの流入
量と、扁平方向Dの両側に位置するブランチ管23a、
23dから多量に流入し、仕切板31の開口穴31aを
通ってO2センサ27に向けて流入する排ガスの流入量
とが、同一の量になるように調整されている。
さ、および管壁29aに形成される貫通穴29eの形成
個数、形成位置、大きさにより、ブランチ管23b、2
3cからO2センサ27に向けて流入する排ガスの流入
量と、扁平方向Dの両側に位置するブランチ管23a、
23dから多量に流入し、仕切板31の開口穴31aを
通ってO2センサ27に向けて流入する排ガスの流入量
とが、同一の量になるように調整されている。
【0034】なお、仕切板31の開口穴31の大きさ、
および管壁29aに形成される貫通穴29eの形成個
数、形成位置、大きさ等は、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dにおけるO2センサ27の相対的な
感度評価を行い、O2センサ27の感度差が最も小さく
するように決められている。さらに、ディフューザ21
には、凹部21aと反対側の開口端21eに、横断面楕
円形状の筒状容器33が溶接されている。
および管壁29aに形成される貫通穴29eの形成個
数、形成位置、大きさ等は、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dにおけるO2センサ27の相対的な
感度評価を行い、O2センサ27の感度差が最も小さく
するように決められている。さらに、ディフューザ21
には、凹部21aと反対側の開口端21eに、横断面楕
円形状の筒状容器33が溶接されている。
【0035】筒状容器33内には、排ガスを浄化するた
めの触媒担体35が収容されている。触媒担体35は、
緩衝材37を介して環状のキャップ39により両端を押
さえた状態で、筒状容器33内に弾性的に保持されてい
る。筒状容器33の排ガス流出側には、ディフューザ4
1が溶接されている。ディフューザ41の排ガス出口に
は、フランジ43が溶接されている。
めの触媒担体35が収容されている。触媒担体35は、
緩衝材37を介して環状のキャップ39により両端を押
さえた状態で、筒状容器33内に弾性的に保持されてい
る。筒状容器33の排ガス流出側には、ディフューザ4
1が溶接されている。ディフューザ41の排ガス出口に
は、フランジ43が溶接されている。
【0036】上述したマニホールドコンバータでは、エ
ンジンから排出される排ガスは、各ブランチ管23a、
23b、23c、23dを通ってディフューザ21内に
流入する。また、ディフューザ21に流入した排ガス
は、触媒担体35内に流入し、触媒担体35内で浄化さ
れる。
ンジンから排出される排ガスは、各ブランチ管23a、
23b、23c、23dを通ってディフューザ21内に
流入する。また、ディフューザ21に流入した排ガス
は、触媒担体35内に流入し、触媒担体35内で浄化さ
れる。
【0037】この後、浄化された排ガスは、ディフュー
ザ41を通って、下流側に配設される消音器等を設けた
排気系に導かれる。この際、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dからディフューザ21内に流入する
排ガスの一部は、アダプタ29内にそれぞれ流れ込む。
扁平方向Dの両側に位置するブランチ管23aおよびブ
ランチ管23dの排ガスは、主に、アダプタ29の両端
の開口穴29c、29dからアダプタ29内に流入す
る。
ザ41を通って、下流側に配設される消音器等を設けた
排気系に導かれる。この際、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dからディフューザ21内に流入する
排ガスの一部は、アダプタ29内にそれぞれ流れ込む。
扁平方向Dの両側に位置するブランチ管23aおよびブ
ランチ管23dの排ガスは、主に、アダプタ29の両端
の開口穴29c、29dからアダプタ29内に流入す
る。
【0038】流入した排ガスは、それぞれ仕切板31に
より、O2センサ27側への流入量が制限され、所定量
の排ガスがO2センサ27の検出部27aに導かれる。
ブランチ管23bおよびブランチ管23cの排ガスは、
アダプタ29の貫通穴29eからアダプタ29内に所定
量が流入する。流入した排ガスは、ブランチ管23a、
23dの排ガスと合流し、O2センサ27の検出部27
aに導かれる。
より、O2センサ27側への流入量が制限され、所定量
の排ガスがO2センサ27の検出部27aに導かれる。
ブランチ管23bおよびブランチ管23cの排ガスは、
アダプタ29の貫通穴29eからアダプタ29内に所定
量が流入する。流入した排ガスは、ブランチ管23a、
23dの排ガスと合流し、O2センサ27の検出部27
aに導かれる。
【0039】そして、各ブランチ管23a、23b、2
3c、23dからディフューザ21内に流入する排ガス
の一部が、同一量ずつO2センサ27の検出部27aに
導かれる。この後、O2センサ27の検出部27aに検
出された排ガスは、検出部27aに近接する貫通穴29
eを通って、アダプタ29からディフューザ21内に流
れ、他の排ガスとともに、触媒担体35に向けて流通す
る。
3c、23dからディフューザ21内に流入する排ガス
の一部が、同一量ずつO2センサ27の検出部27aに
導かれる。この後、O2センサ27の検出部27aに検
出された排ガスは、検出部27aに近接する貫通穴29
eを通って、アダプタ29からディフューザ21内に流
れ、他の排ガスとともに、触媒担体35に向けて流通す
る。
【0040】図3は、従来のマニホールドコンバータ
と、本発明のマニホールドコンバータとにおける、各気
筒毎のO2センサ27の感度のばらつきを評価した結果
を示している。この評価では、ディフューザ21内にア
ダプタ29を設けることにより、感度の強い気筒#1、
#4の感度は相対的に弱くなっており、感度の弱い気筒
#3、#4の感度は相対的に強くなっている。
と、本発明のマニホールドコンバータとにおける、各気
筒毎のO2センサ27の感度のばらつきを評価した結果
を示している。この評価では、ディフューザ21内にア
ダプタ29を設けることにより、感度の強い気筒#1、
#4の感度は相対的に弱くなっており、感度の弱い気筒
#3、#4の感度は相対的に強くなっている。
【0041】この結果、O2センサ27の各気筒毎の感
度差が縮小され、フィードバック制御の制御性が向上さ
れることで、排ガスの浄化効率が向上される。以上のよ
うに構成されたマニホールドコンバータでは、ディフュ
ーザ21の内部に、O2センサ27の検出部27aが内
部に突設する、円筒状のパイプ部材からなるアダプタ2
9を固定し、このアダプタ29の両端に排ガスを流入す
る開口穴29c、29dを形成し、アダプタ29の管壁
29aに複数の貫通穴29eを形成したので、各ブラン
チ管23a、23b、23c、23dからディフューザ
21内に流入する排ガスの一部を、O2センサ27の検
出部27aに同一量ずつ導くことができる。
度差が縮小され、フィードバック制御の制御性が向上さ
れることで、排ガスの浄化効率が向上される。以上のよ
うに構成されたマニホールドコンバータでは、ディフュ
ーザ21の内部に、O2センサ27の検出部27aが内
部に突設する、円筒状のパイプ部材からなるアダプタ2
9を固定し、このアダプタ29の両端に排ガスを流入す
る開口穴29c、29dを形成し、アダプタ29の管壁
29aに複数の貫通穴29eを形成したので、各ブラン
チ管23a、23b、23c、23dからディフューザ
21内に流入する排ガスの一部を、O2センサ27の検
出部27aに同一量ずつ導くことができる。
【0042】このため、従来、ディフューザ21内で複
雑な挙動をしながら撹拌されていた各ブランチ管23
a、23b、23c、23dから流入する排ガスを、容
易に、同一量づつO2センサに導くことができ、O2セン
サ27は、各ブランチ管23a、23b、23c、23
dの形状およびレイアウトにかかわりなく、どのブラン
チ管23a、23b、23c、23dに対してもほぼ同
じ感度で排ガスの酸素濃度を検出することができる。
雑な挙動をしながら撹拌されていた各ブランチ管23
a、23b、23c、23dから流入する排ガスを、容
易に、同一量づつO2センサに導くことができ、O2セン
サ27は、各ブランチ管23a、23b、23c、23
dの形状およびレイアウトにかかわりなく、どのブラン
チ管23a、23b、23c、23dに対してもほぼ同
じ感度で排ガスの酸素濃度を検出することができる。
【0043】この結果、O2センサ27を利用した排ガ
ス浄化のためのフィードバック制御の制御性を向上する
ことができ、排ガスの浄化効率を向上することができ
る。また、従来、ブランチ管23a、23b、23c、
23dの形状、O2センサ27の取付位置等を少しずつ
変えながら行っていたO2センサの感度差を縮小するた
めの評価を、アダプタ29を付け替えるだけで容易に行
うことができ、評価に要する時間およびコストを、従来
に比べ大幅に削減することができる。
ス浄化のためのフィードバック制御の制御性を向上する
ことができ、排ガスの浄化効率を向上することができ
る。また、従来、ブランチ管23a、23b、23c、
23dの形状、O2センサ27の取付位置等を少しずつ
変えながら行っていたO2センサの感度差を縮小するた
めの評価を、アダプタ29を付け替えるだけで容易に行
うことができ、評価に要する時間およびコストを、従来
に比べ大幅に削減することができる。
【0044】そして、アダプタ29をパイプ部材により
形成したので、管壁29aに貫通穴29eを形成するだ
けで、アダプタ29を容易に形成することができる。さ
らに、アダプタ29の両端に開口穴29c、29dを形
成したので、O2センサ27から離れて位置するブラン
チ管23a、23dからディフューザ21内に流入する
排ガスを、容易に、アダプタ29内に取り込むことがで
きる。
形成したので、管壁29aに貫通穴29eを形成するだ
けで、アダプタ29を容易に形成することができる。さ
らに、アダプタ29の両端に開口穴29c、29dを形
成したので、O2センサ27から離れて位置するブラン
チ管23a、23dからディフューザ21内に流入する
排ガスを、容易に、アダプタ29内に取り込むことがで
きる。
【0045】また、アダプタ29の内部に、開口穴31
aを有する仕切板31を配設したので、この仕切板31
により、アダプタ29内に所定量流入し、O2センサ2
7に向かって流れる排ガスの流通量を、さらに微調整す
ることができ、高い精度で、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dから流入する排ガスを、O2センサ
27の検出部27aに同一量ずつ導くことができる。
aを有する仕切板31を配設したので、この仕切板31
により、アダプタ29内に所定量流入し、O2センサ2
7に向かって流れる排ガスの流通量を、さらに微調整す
ることができ、高い精度で、各ブランチ管23a、23
b、23c、23dから流入する排ガスを、O2センサ
27の検出部27aに同一量ずつ導くことができる。
【0046】なお、上述した実施形態では、扁平方向D
の両側に位置するブランチ管23a、23dから流入す
る排ガスを、アダプタ29の両端の開口穴29d、29
dからO2センサに導いた例について述べたが、本発明
はかかる実施形態に限定されるものでなく、例えば、ア
ダプタ29の両端側の管壁29aに複数の貫通穴29e
を形成し、ブランチ管23a、23dから流入する排ガ
スをこの貫通穴29eからO2センサに導いても良い。
の両側に位置するブランチ管23a、23dから流入す
る排ガスを、アダプタ29の両端の開口穴29d、29
dからO2センサに導いた例について述べたが、本発明
はかかる実施形態に限定されるものでなく、例えば、ア
ダプタ29の両端側の管壁29aに複数の貫通穴29e
を形成し、ブランチ管23a、23dから流入する排ガ
スをこの貫通穴29eからO2センサに導いても良い。
【0047】また、上述した実施形態では、円筒パイプ
からなるアダプタ29の両端に、横断面に沿う切断面を
そのまま利用して開口穴29c、29dを形成した例に
ついて述べたが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものでなく、例えば、アダプタの両端を横断面に対して
傾斜させて切断し、長円形状の開口穴29c、29dを
形成しても良い。
からなるアダプタ29の両端に、横断面に沿う切断面を
そのまま利用して開口穴29c、29dを形成した例に
ついて述べたが、本発明はかかる実施形態に限定される
ものでなく、例えば、アダプタの両端を横断面に対して
傾斜させて切断し、長円形状の開口穴29c、29dを
形成しても良い。
【0048】
【発明の効果】請求項1のマニホールドコンバータで
は、ディフューザの内部に、排ガスを流入する開口部を
備え、O2センサの検出部が内部に突設する容器部材を
設けたので、各ブランチ管からディフューザ内に流入す
る排ガスの一部を、O2センサの検出部に同一量ずつ導
くことができる。
は、ディフューザの内部に、排ガスを流入する開口部を
備え、O2センサの検出部が内部に突設する容器部材を
設けたので、各ブランチ管からディフューザ内に流入す
る排ガスの一部を、O2センサの検出部に同一量ずつ導
くことができる。
【0049】このため、O2センサは、各ブランチ管の
形状およびレイアウトにかかわりなく、どのブランチ管
に対してもほぼ同じ感度で排ガスの酸素濃度を検出する
ことができる。この結果、O2センサを利用した排ガス
浄化のためのフィードバック制御の制御性を向上するこ
とができ、排ガスの浄化効率を向上することができる。
形状およびレイアウトにかかわりなく、どのブランチ管
に対してもほぼ同じ感度で排ガスの酸素濃度を検出する
ことができる。この結果、O2センサを利用した排ガス
浄化のためのフィードバック制御の制御性を向上するこ
とができ、排ガスの浄化効率を向上することができる。
【0050】請求項2のマニホールドコンバータでは、
容器部材をパイプ部材により形成したので、管壁に貫通
穴を形成するだけで、容器部材を容易に形成することが
できる。また、容器部材の両端に開口穴を設けたので、
O2センサから離れた位置を流通する排ガスを、容易
に、容器部材内に取り込むことができる。
容器部材をパイプ部材により形成したので、管壁に貫通
穴を形成するだけで、容器部材を容易に形成することが
できる。また、容器部材の両端に開口穴を設けたので、
O2センサから離れた位置を流通する排ガスを、容易
に、容器部材内に取り込むことができる。
【0051】請求項3のマニホールドコンバータでは、
中空容器の内部に、開口穴を有する仕切板を配設したの
で、この仕切板により、容器部材内に所定量流入し、O
2センサに向かって流れる排ガスの流通量を、さらに微
調整することができ、高い精度で、各ブランチ管から流
入する排ガスを、O2センサの検出部に同一量ずつ導く
ことができる。
中空容器の内部に、開口穴を有する仕切板を配設したの
で、この仕切板により、容器部材内に所定量流入し、O
2センサに向かって流れる排ガスの流通量を、さらに微
調整することができ、高い精度で、各ブランチ管から流
入する排ガスを、O2センサの検出部に同一量ずつ導く
ことができる。
【図1】本発明のマニホールドコンバータの一実施形態
を示す一部切欠き正面図である。
を示す一部切欠き正面図である。
【図2】アダプタの詳細を示す斜視図である。
【図3】各気筒間におけるO2センサの感度のばらつき
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図4】従来のマニホールドコンバータを示す一部切欠
き正面図である。
き正面図である。
【図5】空気過剰率λとO2センサの出力電圧、排ガス
の浄化率との関係を示す説明図である。
の浄化率との関係を示す説明図である。
【図6】各気筒間におけるO2センサの感度のばらつき
を示す説明図である。
を示す説明図である。
21 ディフューザ 21a 凹部 21b 取付穴 23a、23b、23c、23d ブランチ管 21e 開口端 25 フランジ 27 O2センサ 27a 検出部 29 アダプタ 29a 管壁 29b 挿入穴 29c、29d 開口穴 29e 貫通穴 31 仕切板 31a 開口穴 33 筒状容器 35 触媒担体 37 緩衝材 39 キャップ 41 ディフューザ 43 フランジ D 扁平方向
Claims (3)
- 【請求項1】 触媒担体(35)を収容する筒状容器
(33)と、 前記筒状容器(33)の排ガス流入側に設けられ、複数
本のブランチ管(23a、23b、23c、23d)が
接続されるとともに、O2センサ(27)が取り付けら
れるディフューザ(21)とを備えてなるマニホールド
コンバータにおいて、 前記ディフューザ(21)の内部には、前記O2センサ
(27)の検出部(27a)を内設する容器部材(2
9)が設けられ、 前記容器部材(29)は、前記各ブランチ管(23a、
23b、23c、23d)から前記ディフューザ(2
1)内にそれぞれ流入する排ガスを、前記検出部(27
a)に導く複数の開口部を備えてなることを特徴とする
マニホールドコンバータ。 - 【請求項2】 請求項1記載のマニホールドコンバータ
において、 前記容器部材(29)は、両端に開口穴(29c、29
d)を有するパイプ部材により形成されており、 前記容器部材(29)の前記開口部は、該容器部材(2
9)の両端の前記開口穴(29c、29d)および該容
器部材(29)の管壁(29a)に形成される複数の貫
通穴(29e)であることを特徴とするマニホールドコ
ンバータ。 - 【請求項3】 請求項2記載のマニホールドコンバータ
において、 前記容器部材(29)の内部には、該容器部材(29)
に流入し、前記O2センサ(27)の前記検出部(27
a)に導かれる排ガス量を調整する、開口穴(31a)
を有する仕切板(31)が配設されていることを特徴と
するマニホールドコンバータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239754A JP2000073748A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マニホールドコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10239754A JP2000073748A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マニホールドコンバータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000073748A true JP2000073748A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=17049436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10239754A Pending JP2000073748A (ja) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | マニホールドコンバータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000073748A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1273773A2 (en) | 2001-07-02 | 2003-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying system for an internal combustion engine |
KR20030017145A (ko) * | 2001-08-24 | 2003-03-03 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 배기매니폴드구조 |
JP2016133047A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社三五 | 内燃機関の排気集合装置 |
WO2017022261A1 (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 株式会社クボタ | 排気浄化装置 |
KR101708778B1 (ko) * | 2015-10-28 | 2017-02-21 | 세종공업 주식회사 | 유동성능이 개선된 배기 매니폴드 |
WO2017064884A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | フタバ産業株式会社 | 排気状態検出装置 |
-
1998
- 1998-08-26 JP JP10239754A patent/JP2000073748A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR20030017145A (ko) * | 2001-08-24 | 2003-03-03 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 배기매니폴드구조 |
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US10287953B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-05-14 | Kubota Corporation | Exhaust purifying apparatus |
WO2017064884A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | フタバ産業株式会社 | 排気状態検出装置 |
JP2017075558A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | フタバ産業株式会社 | 排気状態検出装置 |
KR101708778B1 (ko) * | 2015-10-28 | 2017-02-21 | 세종공업 주식회사 | 유동성능이 개선된 배기 매니폴드 |
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