JPH112120A - 車両用排気装置 - Google Patents
車両用排気装置Info
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- JPH112120A JPH112120A JP9156356A JP15635697A JPH112120A JP H112120 A JPH112120 A JP H112120A JP 9156356 A JP9156356 A JP 9156356A JP 15635697 A JP15635697 A JP 15635697A JP H112120 A JPH112120 A JP H112120A
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Abstract
して酸素濃度センサにかかることによるセンサ破損を防
止する車両用排気装置を提供すること。 【解決手段】 第2酸素濃度センサ7より上流位置にお
いて排気凝縮水の流れを阻止する堰を無くし、触媒コン
バータ3から第2排気管4のV字溝42に向かって流れ
出す排気凝縮水を第2酸素濃度センサ7より下流の排気
通路の下面43に溜める手段とした。
Description
下流の排気管に酸素濃度センサが取り付けられた車両用
排気装置の技術分野に属する。
ば、特開平7−150931号公報に記載のものが知ら
れている。
触媒作用を監視するため、触媒コンバータの上流位置と
下流位置の排気管に酸素濃度センサが設けられた排気系
システムが記載されている。
において、触媒コンバータの下流の排気管に触媒等の劣
化を診断するための酸素濃度センサが取り付けられてい
る。触媒コンバータの中心線と排気管の中心線はほぼ水
平線上で一致している。触媒コンバータの底面は排気管
の底面より下方位置にある。触媒コンバータの出口フラ
ンジの口径D1はどのような口径を持った排気管にも使
用できるように大きくなってる。排気管の内径D2は、
消音性能と出力性能と酸素濃度センサの感応特性を勘案
して決まっており、排気管の入口フランジの口径D3は
排気管の内径D2とほぼ同等の大きさになっており、触
媒コンバータの出口フランジの口径D1より小さい。
来の車両用排気装置にあっては、触媒コンバータの出口
フランジと排気管の入口フランジとの間に段差が生じる
構造となっているため、この段差によって堰き止められ
た触媒コンバータ内の排気凝縮水(寒冷時にエンジンの
運転・停止を頻繁に繰り返すと発生する)が、エンジン
始動時やその後の空吹かしによって、一気に触媒コンバ
ータの下流の排気管に噴出され、そこに取り付けられて
いる酸素濃度センサが破損するという問題がある。
蔵したセラミックの内外表面を白金でコートした検知構
造を持ち、大気と排出ガス中の酸素濃度比によって発生
する起電力の大きさにて酸素濃度を測定するもので(図
3を参照)、ヒータによりセラミックは約600℃程度
の高温で熱せられているため、この赤熱状態のセラミッ
クに排気凝縮水がかかると、急冷による収縮でセラミッ
クが割れ、酸素濃度センサが破損する。
ン空吹かしにより排気凝縮水が噴き出して酸素濃度セン
サにかかることによるセンサ破損を防止する車両用排気
装置を提供することにある。
触媒コンバータの下流に排気管がフランジ接続され、該
排気管に触媒等の劣化を診断するための酸素濃度センサ
が取り付けられ、前記排気管の酸素濃度センサ取り付け
部内径が、触媒コンバータの出口フランジの口径より小
さく設定され、前記酸素濃度センサは、排気管の管内に
配置される検知部にヒータを内蔵したセラミックを有す
る車両用排気装置において、前記触媒コンバータの出口
フランジの内側下面と、前記排気管の入口フランジの内
側下面の高さが同等であり、前記酸素濃度センサの下流
側の排気通路の下面は、排気管の入口フランジの内側下
面よりも低い位置に配置され、前記排気管の入口部通路
の下面が下流側に向かって水平より上がることなく酸素
濃度センサの下流側の排気通路まで延長されていること
を特徴とする。
求項2)は、請求項1記載の車両用排気装置において、
前記排気管の入口フランジの口径が、触媒コンバータの
出口フランジの口径と同等であり、排気管の入口フラン
ジの口径から酸素濃度センサ取り付け部内径まで徐々に
排気通路径を縮小し、この通路径が縮小された排気管の
入口部通路には内側下面が頂点となるV字溝が下流側に
延長されていることを特徴とする。
求項3)は、請求項1記載の車両用排気装置において、
前記排気管の入口フランジの口径中心線を触媒コンバー
タの出口フランジの口径中心線より下方にオフセット設
定し、排気管の入口フランジの内側下面と触媒コンバー
タの出口フランジの内側下面をほぼ一致させたことを特
徴とする。
求項4)は、請求項1ないし請求項3記載の車両用排気
装置において、前記触媒コンバータを、コンバータ中心
線より出口フランジ中心線が下方に配置された構成と
し、この触媒コンバータと組み合わせて使用されること
を特徴とする。
記載の発明に対応する車両用排気装置である。
す断面図、図2は実施の形態1の車両用排気装置を示す
図1のA−A矢視図、図3は実施の形態1の車両用排気
装置の酸素濃度センサを示す検知部断面図、図4は実施
の形態1の車両用排気装置を示す全体システム図であ
る。
は第1排気管、3は触媒コンバータ、4は第2排気管
(排気管に相当)、5は消音器、6は第1酸素濃度セン
サ、7は第2酸素濃度センサ(酸素濃度センサに相当)
である。
接続された第1排気管2には第1酸素濃度センサ6が取
り付けられ、触媒コンバータ3の下流側にフランジ接続
された第2排気管4には第2酸素濃度センサ7が取り付
けられ、それぞれの酸素濃度センサ6,7により測定さ
れた酸素濃度の差により触媒コンバータ3の触媒等の劣
化が診断される。
構成を説明する。
ように、触媒コンバータ3の下流の第2排気管4に取り
付けられ、触媒コンバータ3と第2排気管4とは出口フ
ランジ31と入口フランジ41によりフランジ接続さ
れ、第2排気管4の酸素濃度センサ取り付け部内径D6
は、触媒コンバータ3の出口フランジ31の口径D4よ
り小さく設定されている。
に、コンバータ中心線L1より出口フランジ中心線L2
が下方に配置され、図6に示すコンバータ中心線と出口
フランジ中心線が一致している従来の触媒コンバータに
比べ、排気凝縮水の触媒コンバータ3内への溜り量を減
少した構成とされている。この触媒コンバータ3の内部
には、アルミナ素材にプラチナ等の貴金属を付着したハ
ニカムタイプ(あるいはペレットタイプ)の触媒32が
内部に装着されていて、排出ガス中のCO(一酸化炭
素),HC(炭化水素)等の成分を無害なCO2 (炭酸
ガス),H2 O(水)に化学変化するのを助ける役割を
する酸化触媒作用や排出ガス中のNOx(窒素酸化物)
を無害なN2 (窒素)とO2 (酸素)に化学変化するの
を助ける役割をする三元触媒作用を行なう。
ように、その入口フランジ41の口径D5が、触媒コン
バータ3の出口フランジ31の口径D4とほぼ同等であ
り、入口フランジ41の口径D5から酸素濃度センサ7
の取り付け部内径D6まで徐々に排気通路径を縮小し、
この通路径が縮小された第2排気管4の入口部通路には
内側下面が頂点となるV字溝42が形成されている。そ
して、第2酸素濃度センサ7の下流側の内径D7を持つ
排気通路の下面43は、第2排気管4の入口フランジ4
1の内側下面よりも低い位置に配置され、前記V字溝4
2は、第2排気管4の入口フランジ41の内側下面より
も低い排気通路の下面43に延長されている。
々に縮小しながらもV字溝42を形成することにより、
触媒コンバータ3の出口フランジ31の内側下面と、第
2排気管4の入口フランジ41の内側下面の高さが同等
であり、第2酸素濃度センサ7の下流側の排気通路の下
面43は、第2排気管4の入口フランジ41の内側下面
よりも低い位置に配置され、第2排気管4の入口部通路
の下面が下流側に向かって水平より上がることなく第2
酸素濃度センサ7の下流側の排気通路まで延長されてい
る構成を実現している。尚、第2排気管4の入口フラン
ジ41には、上側に一体に干渉防止用突起部44が形成
されている。
ように、第2排気管4にシール71により気密状態で螺
合されるセンサベース72と、該センサベース71の内
側に嵌合される有底円筒状のセラミック73と、前記セ
ンサベース72に固定されセラミック73の外周部を覆
うセンサカバー74により構成されている。前記セラミ
ック73には、ヒータ73aが内蔵されていると共に内
外面には白金73b,73cがコートされている。ま
た、前記センサカバー74には、排出ガスを導入するた
め縦方向に多数のルーバスリット74aが開口されてい
る。すなわち、第2酸素濃度センサ7は、大気と排出ガ
ス中の酸素濃度比によって発生する起電力の大きさによ
り酸素濃度を測定するもので、第2排気管4の管内に配
置される検知部には、ヒータ73aを内蔵したセラミッ
ク73と、ルーバスリット74aが開口されたセンサカ
バー74が存在することになる。
まず、寒冷時にエンジンの運転・停止を頻繁に繰り返す
と、排気ガス中に含まれる水分が凝縮して触媒コンバー
タ3内に排気凝縮水が発生する。
止められることがなく、第2排気管4に向かって流れ出
し、第2排気管4のV字溝42を通って第2排気管4の
入口フランジ41の内側下面よりも低い位置に設定され
た排気通路の下面43に溜るようになる。
は、第2酸素濃度センサ7の下流側になるため、エンジ
ン始動時やその後の空吹かしを行なっても第2酸素濃度
センサ7から大きく離れた下流側に噴き出されるだけ
で、一気に触媒コンバータ3の下流の排気管に噴出さ
れ、第2酸素濃度センサ7に排気凝縮水がかかることが
防止される。
ク73がヒータ73aにより高温で熱せられている赤熱
状態であっても、セラミック73に排気凝縮水がかかる
ことがなく、急冷による収縮でセラミック73が割れる
センサ破損を防止することができる。
位置において排気凝縮水の流れを阻止する堰を無くし、
触媒コンバータ3から第2排気管4のV字溝42に向か
って流れ出す排気凝縮水を第2酸素濃度センサ7より下
流位置に積極的に溜める構成を採用したため、排気凝縮
水によるセンサ破損が防止される。
凝縮水は、触媒コンバータ3内に多少は溜ることになる
が、この溜め量は少なければ少ないほど排気凝縮水によ
るセンサ破損防止作用は確実なものになる。これに対
し、本実施形態では、コンバータ中心線L1より出口フ
ランジ中心線L2が下方に配置された触媒コンバータ3
との組み合わせとしているため、触媒コンバータ3内に
溜る排気凝縮水の溜め量が最小に抑えられ、確実な排気
凝縮水によるセンサ破損防止作用が発揮されることにな
る。
作用]本実施形態では、第2排気管4の入口フランジ4
1の上側に干渉防止用突起部44が形成されている。
しゴム等の弾性部材により弾性支持されているため、縁
石や路面から突き出している大きな岩等に乗り上げたり
跨いだりし排気装置が弾性変形により上方に突き上げら
れる。この時、第2酸素濃度センサ7より先に車体フロ
アに干渉防止用突起部44が干渉することで、第2酸素
濃度センサ7のフロア干渉が回避され、第2酸素濃度セ
ンサ7のフロア干渉による破損が防止される。
を、図4に示すように、第1排気管2の出口フランジの
上側に設けることで、第1酸素濃度センサ6のフロア干
渉による破損の防止を図るようにしても良い。
装置の場合、図6に示すように、触媒コンバータの出口
フランジの口径D1と排気管の入口フランジの口径D3
とは大きな径差があり、触媒コンバータから排気管へ排
気ガスが流れる時、この排気ガス流路断面積を急激に変
化させる径差が大きな縮流抵抗となる。特に、排気ガス
流量の大きな高エンジン出力時であるほど大きな縮流抵
抗となり、これが排気系負荷を増大させてエンジン出力
性能の低下をもたらせていた。
排気管4の入口フランジ41の口径D5を、触媒コンバ
ータ3の出口フランジ31の口径D4とほぼ同等とし、
入口フランジ41の口径D5から酸素濃度センサ7の取
り付け部内径D6まで徐々に排気通路径を縮小させたた
め、触媒コンバータ3から第2排気管4へ排気ガスが流
れる時、排気ガス流路断面積は徐々に変化することにな
り、エンジン出力性能を犠牲にすることがなく、従来装
置と比べた場合には、エンジン出力性能を増大させる結
果となる。
において排気凝縮水の流れを阻止する堰を無くし、触媒
コンバータ3から第2排気管4のV字溝42に向かって
流れ出す排気凝縮水を第2酸素濃度センサ7より下流の
排気通路の下面43に溜める構成を採用したため、排気
凝縮水によるセンサ破損を防止することができる。
口径D5を、触媒コンバータ3の出口フランジ31の口
径D4とほぼ同等とし、入口フランジ41の口径D5か
ら酸素濃度センサ7の取り付け部内径D6まで徐々に排
気通路径を縮小させたため、触媒コンバータ3から第2
排気管4へ排気ガスが流れる時の縮流抵抗が小さく抑え
られ、エンジン出力性能を犠牲にすることがない。
ンジ中心線L2が下方に配置された触媒コンバータ3と
の組み合わせとしたため、触媒コンバータ3内に溜る排
気凝縮水の溜め量が最小に抑えられ、確実に排気凝縮水
によるセンサ破損防止を達成することができる。
1,3,4に記載の発明に対応する車両用排気装置であ
る。
排気管4に代え、第2排気管8を用いた例で、第2排気
管8として、全長にわたり同じ内径D8を持つパイプの
両端部にフランジを溶接した管を用い、第2排気管8の
入口フランジ81の口径中心線L3を触媒コンバータ3
の出口フランジ31の口径中心線L2より下方にオフセ
ット設定し、第2排気管8の入口フランジ81の内側下
面と触媒コンバータ3の出口フランジ31の内側下面を
ほぼ一致させ、第2排気管8の入口フランジ81の内側
下面よりも低い位置に排気凝縮水を溜める排気通路の下
面82を設定した。
を用いながらも入口フランジ81の口径中心線L3を触
媒コンバータ3の出口フランジ31の口径中心線L2よ
り下方にオフセット設定することにより、触媒コンバー
タ3の出口フランジ31の内側下面と、第2排気管8の
入口フランジ81の内側下面の高さが同等であり、第2
酸素濃度センサ7の下流側の排気通路の下面82は、第
2排気管8の入口フランジ81の内側下面よりも低い位
置に配置され、第2排気管8の入口部通路の下面が下流
側に向かって水平より上がることなく第2酸素濃度セン
サ7の下流側の排気通路まで延長されている構成を実現
している。
り、作用についてもエンジン出力維持作用を除いて同様
であるので説明を省略する。
の(1),(3)の効果に、下記の効果が加わる。
口径中心線L3を触媒コンバータ3の出口フランジ31
の口径中心線L2より下方にオフセット設定する構成を
採用したため、第2排気管8として両端部にフランジを
固定した同径パイプによる管を用いることができ、コス
ト的に有利となる。
第2排気管4の入口フランジ41の口径D5から酸素濃
度センサ7の取り付け部内径D6まで徐々に排気通路径
を縮小させ、この排気通路にV字溝42を形成した例を
示し、実施の形態2では第2排気管8の入口フランジ8
1の口径中心線L3を触媒コンバータ3の出口フランジ
31の口径中心線L2より下方にオフセット設定した例
を示したが、触媒コンバータの出口フランジの内側下面
と、前記排気管の入口フランジの内側下面の高さが同等
であり、酸素濃度センサの下流側の排気通路の下面は、
排気管の入口フランジの内側下面よりも低い位置に配置
され、排気管の入口部通路の下面が下流側に向かって水
平より上がることなく酸素濃度センサの下流側の排気通
路まで延長されている構成であれば、実施の形態1,2
で示した構成に限定されるものではない。
ンバータの下流に排気管がフランジ接続され、該排気管
に触媒等の劣化を診断するための酸素濃度センサが取り
付けられ、排気管の酸素濃度センサ取り付け部内径が、
触媒コンバータの出口フランジの口径より小さく設定さ
れ、酸素濃度センサは、排気管の管内に配置される検知
部にヒータを内蔵したセラミックを有する車両用排気装
置において、触媒コンバータの出口フランジの内側下面
と、前記排気管の入口フランジの内側下面の高さが同等
であり、酸素濃度センサの下流側の排気通路の下面は、
排気管の入口フランジの内側下面よりも低い位置に配置
され、排気管の入口部通路の下面が下流側に向かって水
平より上がることなく酸素濃度センサの下流側の排気通
路まで延長されている構成としたため、エンジン空吹か
しにより排気凝縮水が噴き出して酸素濃度センサにかか
ることによるセンサ破損を防止する車両用排気装置を提
供することができるという効果が得られる。
記載の車両用排気装置において、排気管の入口フランジ
の口径が、触媒コンバータの出口フランジの口径と同等
であり、排気管の入口フランジの口径から酸素濃度セン
サ取り付け部内径まで徐々に排気通路径を縮小し、この
通路径が縮小された排気管の入口部通路には内側下面が
頂点となるV字溝が下流側に延長されている構成とした
ため、請求項1記載の発明の効果に加え、触媒コンバー
タから排気管へ排気ガスが流れる時の縮流抵抗が小さく
抑えられ、エンジン出力性能を犠牲にすることがない。
記載の車両用排気装置において、排気管の入口フランジ
の口径中心線を触媒コンバータの出口フランジの口径中
心線より下方にオフセット設定し、排気管の入口フラン
ジの内側下面と触媒コンバータの出口フランジの内側下
面をほぼ一致させた構成としたため、請求項1記載の発
明の効果に加え、排気管として両端部にフランジを固定
した同径パイプによる管を用いることができ、コスト的
に有利となる。
ないし請求項3記載の車両用排気装置において、触媒コ
ンバータを、コンバータ中心線より出口フランジ中心線
が下方に配置された構成とし、この触媒コンバータと組
み合わせて使用される構成としたため、請求項1ないし
請求項3記載の発明の効果に加え、触媒コンバータ内に
溜る排気凝縮水の溜め量が最小に抑えられ、確実に排気
凝縮水によるセンサ破損防止を達成することができる。
図である。
−A矢視図である。
サを示す検知部断面図である。
テム図である。
図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 触媒コンバータ(3)の下流に排気管
(4)がフランジ接続され、該排気管(4)に触媒等の
劣化を診断するための酸素濃度センサ(7)が取り付け
られ、 前記排気管(4)の酸素濃度センサ取り付け部内径(D
6)が、触媒コンバータ(3)の出口フランジ(31)
の口径(D4)より小さく設定され、 前記酸素濃度センサ(7)は、排気管(4)の管内に配
置される検知部にヒータ(73a)を内蔵したセラミッ
ク(73)を有する車両用排気装置において、 前記触媒コンバータ(3)の出口フランジ(31)の内
側下面と、前記排気管(4)の入口フランジ(41)の
内側下面の高さが同等であり、 前記酸素濃度センサ(7)の下流側の排気通路の下面
(43)は、排気管(4)の入口フランジ(41)の内
側下面よりも低い位置に配置され、 前記排気管(4)の入口部通路の下面が下流側に向かっ
て水平より上がることなく酸素濃度センサ(7)の下流
側の排気通路まで延長されていることを特徴とする車両
用排気装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の車両用排気装置におい
て、 前記排気管(4)の入口フランジ(41)の口径(D
5)が、触媒コンバータ(3)の出口フランジ(31)
の口径(D4)と同等であり、排気管(4)の入口フラ
ンジ(41)の口径(D5)から酸素濃度センサ取り付
け部内径(D6)まで徐々に排気通路径を縮小し、この
通路径が縮小された排気管(4)の入口部通路には内側
下面が頂点となるV字溝(42)が下流側に延長されて
いることを特徴とする車両用排気装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の車両用排気装置におい
て、 前記排気管(8)の入口フランジ(81)の口径中心線
(L3)を触媒コンバータ(3)の出口フランジ(3
1)の口径中心線(L1)より下方にオフセット設定
し、排気管(8)の入口フランジ(81)の内側下面と
触媒コンバータ(3)の出口フランジ(31)の内側下
面をほぼ一致させたことを特徴とする車両用排気装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし請求項3記載の車両用排
気装置において、 前記触媒コンバータ(3)を、コンバータ中心線(L
1)より出口フランジ中心線(L2)が下方に配置され
た構成とし、この触媒コンバータ(3)と組み合わせて
使用されることを特徴とする車両用排気装置。
Priority Applications (1)
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JP15635697A JP3769357B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 車両用排気装置 |
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JP15635697A JP3769357B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | 車両用排気装置 |
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JPH112120A true JPH112120A (ja) | 1999-01-06 |
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ID=15625974
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