JPH0130596Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、多気筒内燃機関の空燃比制御装置
で、特に排気系がデユアルマニホールドで形成さ
れたものに対する酸素センサの取付手段に関す
る。

一般に、自動車用内燃機関において、機関から
排出される排気ガスを浄化する一手段として、排
気ガス中のCO，HC及びNOxの有害な三成分を
同時に処理することができる三元触媒を用いるこ
とは良く知られている。

また、この三元触媒は各成分の浄化度合が空燃
比によつて異なり、しかも上記三成分に対し同時
に高い浄化度合を維持することができる最適な空
燃比が理論空燃比附近であることも良く知られて
いる。

このために、従来の内燃機関では第１図に示す
ように、機関本体１の排気通路２に排気ガス中の
残留酸素量を検出する酸素センサ３を取付け、該
センサ３からの検出信号を入力する制御回路４の
出力信号により燃料噴射弁５を駆動制御し、該燃
料噴射弁５からの噴射量を上記検出信号に基づい
て増減補正することにより、空燃比が常に理論空
燃比となるようにフイードバツク制御している
（参考文献、実公昭56−27394号公報）。

ところで、上記酸素センサ３の排気通路（排気
マニホールド）２に対する設置場所であるが、第
２図のような多気筒分の排気通路を直接的に一ケ
所に集合してなる通常の排気マニホールド２Ａの
場合は、排気ガス温度が低下しない上流側で、し
かも各気筒間の空燃比のバラツキの影響を受けな
いような集合部に比較的問題なく取付けることが
できる。

ところが、第３図のように、各気筒間の排気圧
力の干渉を防いで出力向上をはかるために、圧力
干渉を生じない気筒同志の排気通路を上流側で
各々まとめて集合し、この集合した排気通路を更
に下流側で一ケ所にまとめるようにしたいわゆる
デユアルマニホールド２Ｂの場合は、酸素センサ
３の取付けにあたつて非常に困難をきたしてい
た。

つまり、図示したようにデユアルマニホールド
２Ｂの上流側の２気筒分の集合部（図中イの部
位）に酸素センサ３を設けた場合は、排気温度の
低下という問題はないが、第１気筒＃１と第４気
筒＃４のみの空燃比を検出し第２気筒＃２と第３
気筒＃３の空燃比は無視することになり、従つて
各気筒の平均化した空燃比が得られず、精度の高
い空燃比制御は不可能となる欠点がある。

一方、デユアルマニホールド２Ｂの下流側の４
気筒分の集合部（図中ロの部位）に設けた場合
は、上記欠点は解消される反面、排気ガスの温度
が低下するため活性不足となり、酸素センサ３は
その出力が不安定となり空燃比制御装置全体の機
能が低下してしまうという問題点がある。

さらに上記問題点を解決可能にするものとし
て、例えば実開昭52−164602号もしくは実公昭56
−27394号公報に開示されているように、デユア
ルマニホールドの隔壁部に設けた連通孔に臨むよ
うに酸素センサを取り付けるようにしたものが知
られているが、このような構造にあつては酸素セ
ンサがデユアルマニホールドの両方の通路にまた
がつていて、両通路を通過する排気に常時さらさ
れることになるため、酸素センサの放熱が不足し
て過熱気味となり、その耐久性が損なわれるとい
う問題があつた。

この考案はこうした従来の問題点を解消するこ
とを目的としており、このためにデユアルマニホ
ールドの一方のマニホールドの集合排気通路と他
方のマニホールドの集合排気通路とを仕切る隔壁
に略相対するように一方の集合排気通路に酸素セ
ンサを設けると共に、上記隔壁には酸素センサの
近傍に位置して連通孔を設け、前記連通孔を介し
て他方の集合排気通路の排気の一部を酸素センサ
へと供給すると共に、排気熱が酸素センサに対し
て過不足無く作用するようにした。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第４図において、図中１０が第１気筒＃１から
第４気筒＃４を有する４気筒の機関本体であり、
１１が該機関本体１０に接続される排気マニホー
ルドである。

この排気マニホールド１１は、点火順序に対応
して排気圧力が相互に干渉しない第１気筒＃１と
第４気筒＃４及び第２気筒＃２と第３気筒＃３の
排気通路がそれぞれ上流側で集合され、この集合
排気通路１１Ａ，１１Ｂが更に下流側で一本に集
合（合流）されていわゆるデユアルマニホールド
を形成している。

上記集合排気通路１１Ａ，１１Ｂのいずれか一
方（図中では集合排気通路１１Ａ）の外壁に酸素
センサ１２がネジ結合により取付けられると共
に、第５図に示すように上記集合排気通路１１Ａ
と他方の集合排気通路１１Ｂとを隔絶する隔壁１
３に両排気通路１１Ａ，１１Ｂを連通する連通孔
１４が形成される。

上記酸素センサ１２は、上流側及び下流側の集
合部間の比較的上流に位置して設けられる。

そして、上記連通孔１４は他方の集合排気通路
１１Ｂを流れる排気ガスが一方の集合排気通路１
１Ａに容易に流入し、かつ上述した酸素センサ１
２に充分触れるような酸素センサ１２近傍に位置
して設けられる。更に、連通孔１４の大きさは、
各々の集合排気通路１１Ａ，１１Ｂ間の排気圧力
の過大干渉による出力低下を及ぼさないで、かつ
酸素センサ１２附近の排気ガス活性に最も良好な
大きさに設定される。

その他の構成は第１図と同様なので、第１図を
参照してここでは説明は省略する。

このように構成されるため、機関本体１０から
排出される排気ガスは第１気筒＃１と第４気筒
＃４からのものは集合排気通路１１Ｂを、第２気
筒＃２と第３気筒＃３からのものは集合排気通路
１１Ａを通つて流れるが、この際両排気通路１１
Ａ，１１Ｂの排気ガス圧力Ｐが通路１１Ａ圧力＝
Ｐ＞通路１１Ｂ圧力＝Ｐの時は集合排気通路１１
Ａを流れる排気ガスの一部が連通孔１４を通つて
集合排気通路１１Ｂに流入し、逆に通路１１Ａ圧
力＝Ｐ＜通路１１Ｂ圧力＝Ｐの時は上述の逆作用
となる。

各気筒＃１〜＃４の排気サイクルでこの様な圧
力変動を繰り返すことにより、集合排気通路１１
Ａまたは１１Ｂ上に設けた酸素センサ１２附近は
集合排気通路１１Ａ及び１１Ｂの排気ガス成分を
混合した状態になり、これによつて各気筒＃１〜
＃４間の平均化した空燃比を検出することがで
き、高精度の空燃比制御が可能となる。

また、この場合酸素センサ１２を比較的上流に
位置して設けられるので、温度的にも良好な活性
状態が得られる。

なお、この場合酸素センサ１２は集合排気通路
１１Ｂを流通する排気の全量に間断なくさらされ
ることはないので、２列の集合排気通路１１Ａ，
１１Ｂを仕切る隔壁部に酸素センサを設けた従来
例のように放熱が不足して耐久性が低下してしま
うおそれも無い。

更に、連通孔１４を形成するという簡単な構造
変更ですむためコスト的に安価ですみ、しかも酸
素センサ１２の位置は加工上、車輌搭載上及び耐
熱上などから若干限定されるが、該センサ１２に
対する連通孔１４の形成位置は、他方の集合排気
通路１１Ｂを流れる排気ガスが一方の集合排気通
路１１Ａに容易に流入し、かつ酸素センサ１２に
充分触れる（影響する）範囲であれば自由に選択
できるという利点がある。

次に第６図及び第８図はこの考案の他の実施例
を示すものである。

第６図は連通孔１４をベンチユリ状に形成し、
より排気ガスの出入りを促進させたものであり、
第７図Ａ，Ｂは同じく連通孔１４を一定の部位に
複数形成してこの発明の特徴をより高めるように
したものである。

第８図Ａ，Ｂ，Ｃは隔壁１３の異なる部位に連
通孔１４を複数形成し、第７図と同様の作用効果
を得るようにした例である。

以上説明したようにこの考案によれば、デユア
ルマニホールドの上流側及び下流側の集合部を結
ぶ複数の排気通路のいずれか一方に酸素センサを
取付けると共に、この排気通路と他方の排気通路
とを仕切る隔壁に、上記酸素センサと略相対する
位置に連通孔を設けるようにしたので、デユアル
マニホールドの機能を阻害することなく、すなわ
ち排気圧力の相互干渉による出力低下を招くこと
なく、さらに酸素センサの耐久性にも問題なく各
気筒の平均化された空燃比を得ると共に排気温度
が低下しない状態で酸素量を検出でき、高精度の
空燃比制御が可能となり良好な排気ガス浄化作用
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は従来例の概略構成図、第４
図はこの考案の第１実施例の概略構成図、第５図
はその要部断面図、第６図は同じく第２実施例の
要部断面図、第７図Ａ，Ｂは第３実施例の要部断
面及び斜視図、第８図Ａは第４実施例の概略構成
図で、第８図Ｂ，ＣはそのＣ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線
断面図である。 １０……機関本体、１１……排気マニホール
ド、１２……酸素センサ、１１Ａ，１１Ｂ……集
合排気通路、１３……隔壁、１４……連通孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関排気系に形成したデユアルマニホールドに
   酸素センサを取り付け、該センサからの信号に基
   づいて空燃比を常に所定値となるようにフイード
   バツク制御するようにした多気筒内燃機関におい
   て、一方のマニホールドの集合排気通路と他方の
   マニホールドの集合排気通路とを仕切る隔壁に略
   相対するように一方の集合排気通路に上記酸素セ
   ンサを設けると共に、上記隔壁には、上記酸素セ
   ンサの近傍に位置して連通孔を設けたことを特徴
   とする多気筒内燃機関の空燃比制御装置。