JPS6320844Y2 - - Google Patents
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- JPS6320844Y2 JPS6320844Y2 JP1982002486U JP248682U JPS6320844Y2 JP S6320844 Y2 JPS6320844 Y2 JP S6320844Y2 JP 1982002486 U JP1982002486 U JP 1982002486U JP 248682 U JP248682 U JP 248682U JP S6320844 Y2 JPS6320844 Y2 JP S6320844Y2
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- Japan
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- exhaust
- oxygen sensor
- collective
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- manifold
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- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
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- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 33
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 15
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
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またはタ
コ足状の独立式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。
で、特に排気系がデユアルマニホールドまたはタ
コ足状の独立式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。
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。
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を取り付け、
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。
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を取り付け、
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。
ところで、上記酸素センサの排気通路（排気マ
ニホールド）に対する設置場所は、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
気マニホールドの場合は、排気マニホールドの集
合部に比較的問題なく取り付けられていたが、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の場合は、各
気筒の平均化した空燃比を得る点で非常に困難を
きたしていた。
ニホールド）に対する設置場所は、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
気マニホールドの場合は、排気マニホールドの集
合部に比較的問題なく取り付けられていたが、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の場合は、各
気筒の平均化した空燃比を得る点で非常に困難を
きたしていた。
そのため、従来では第２図Ａ，Ｂに示すよう
に、デユアルマニホールド２の二気筒分の排気通
路を集合した二本の集合排気通路２Ａ，２Ｂの結
合部において、両排気通路２Ａ，２Ｂを仕切る隔
壁６に連通孔６Ａを形成し、この連通孔６Ａに酸
素センサ３を両排気通路２Ａ，２Ｂに適宜カバー
７を介して跨つた状態で取り付けられていた（実
公昭56−27394号公報など）。
に、デユアルマニホールド２の二気筒分の排気通
路を集合した二本の集合排気通路２Ａ，２Ｂの結
合部において、両排気通路２Ａ，２Ｂを仕切る隔
壁６に連通孔６Ａを形成し、この連通孔６Ａに酸
素センサ３を両排気通路２Ａ，２Ｂに適宜カバー
７を介して跨つた状態で取り付けられていた（実
公昭56−27394号公報など）。
ところが、この方式だと酸素センサ３が両集合
排気通路２Ａ，２Ｂに跨つて取り付けられるため
各気筒＃１〜＃４の平均化した空燃比を得ること
はできるが、隔壁６に形成された連通孔６Ａを介
して酸素センサ３を取り付けることから、上述し
たように両集合排気通路２Ａ，２Ｂからの排気を
均一に検知するための酸素センサ３の取付位置の
許容範囲幅が自ずと狭くなり、場合によつては、
他の部品との干渉防止その他の理由により、上記
許容範囲内であつても酸素センサ３を装着するこ
とが不可能になるという問題点があつた。
排気通路２Ａ，２Ｂに跨つて取り付けられるため
各気筒＃１〜＃４の平均化した空燃比を得ること
はできるが、隔壁６に形成された連通孔６Ａを介
して酸素センサ３を取り付けることから、上述し
たように両集合排気通路２Ａ，２Ｂからの排気を
均一に検知するための酸素センサ３の取付位置の
許容範囲幅が自ずと狭くなり、場合によつては、
他の部品との干渉防止その他の理由により、上記
許容範囲内であつても酸素センサ３を装着するこ
とが不可能になるという問題点があつた。
この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、デユアルマニホールドもしく
は独立式マニホールドの複数の集合排気通路もし
くは排気通路のいずれか一つに酸素センサを取り
付けると共に、各集合排気通路もしくは排気通路
に小径の排気取入口を介して連通する排気サンプ
リングパイプを設け、この排気サンプリングパイ
プの一端を上記酸素センサのセンサ部に近接して
開口させることにより、上記問題点を解決するこ
とを目的とする。
てなされたもので、デユアルマニホールドもしく
は独立式マニホールドの複数の集合排気通路もし
くは排気通路のいずれか一つに酸素センサを取り
付けると共に、各集合排気通路もしくは排気通路
に小径の排気取入口を介して連通する排気サンプ
リングパイプを設け、この排気サンプリングパイ
プの一端を上記酸素センサのセンサ部に近接して
開口させることにより、上記問題点を解決するこ
とを目的とする。
以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第３図及び第４図Ａ，Ｂ，Ｃは、第２図Ａ，Ｂ
に示したデユアルマニホールドにこの考案を適用
した例である。
に示したデユアルマニホールドにこの考案を適用
した例である。
即ち、デユアルマニホールド２の集合排気通路
２Ａ，２Ｂの結合部付近において、第２気筒＃２
と第３気筒＃３の排気通路（排気ブランチ）を集
合した一方の集合排気通路２Ｂの外壁に酸素セン
サ取付用のボス孔９が形成され、このボス孔９に
酸素センサ３がそのセンサ部３Ａを両集合排気通
路２Ａ，２Ｂを仕切る隔壁６に向けて若干内部に
突出した状態で外部から螺着される。
２Ａ，２Ｂの結合部付近において、第２気筒＃２
と第３気筒＃３の排気通路（排気ブランチ）を集
合した一方の集合排気通路２Ｂの外壁に酸素セン
サ取付用のボス孔９が形成され、このボス孔９に
酸素センサ３がそのセンサ部３Ａを両集合排気通
路２Ａ，２Ｂを仕切る隔壁６に向けて若干内部に
突出した状態で外部から螺着される。
そして、この酸素センサ３の軸心上に延びる直
管状の排気サンプリングパイプ１０が隔壁６を貫
通する孔１１を通つて両集合排気通路２Ａ，２Ｂ
を相互に連通するように配設され、一方の集合排
気通路２Ｂ側に位置して形成された大径開口端部
１０ａを介して上述した集合排気通路２Ｂのボス
孔９に固定保持されるようになつている。
管状の排気サンプリングパイプ１０が隔壁６を貫
通する孔１１を通つて両集合排気通路２Ａ，２Ｂ
を相互に連通するように配設され、一方の集合排
気通路２Ｂ側に位置して形成された大径開口端部
１０ａを介して上述した集合排気通路２Ｂのボス
孔９に固定保持されるようになつている。
つまり、上記ボス孔９に酸素センサ３のネジ部
３ａをネジ込む時に、ボス孔９に形成したシール
座面９ａと酸素センサ３のネジ部３ａの外周端部
との間に上述した大径開口端部１０ａのシール用
フランジ部１０ｂを挾んだ状態で酸素センサ３を
ネジ込むことにより、排気サンプリングパイプ１
０がボス孔９に気密に保持されるのである。
３ａをネジ込む時に、ボス孔９に形成したシール
座面９ａと酸素センサ３のネジ部３ａの外周端部
との間に上述した大径開口端部１０ａのシール用
フランジ部１０ｂを挾んだ状態で酸素センサ３を
ネジ込むことにより、排気サンプリングパイプ１
０がボス孔９に気密に保持されるのである。
この時、酸素センサ３のセンサ部３Ａと大径開
口端部１０ａとの間には所定の間隔が保たれるよ
うに上記大径開口端部１０ａの径が予め設定され
る一方、上述したネジ込み時に後述する排気サン
プリングパイプ１０の排気取入口１０ｃ，１０ｄ
等の位置決めを容易にするため、排気サンプリン
グパイプ１０の小径筒部１０ｅと上述した大径開
口端部１０ａの軸心が距離ｌだけ若干オフセツト
されると共に、前述した隔壁６に設けた孔１１と
この孔１１を貫通する小径筒部１０ｅとの隙間も
十分小さく設定されて、上述したネジ込み時に排
気サンプリングパイプ１０に対して回転方向の力
が作用しても該パイプ１０は回転しないようにな
つている。また、上記孔１１と小径筒部１０ｅと
の隙間を十分小さくしたのは、集合排気通路２
Ａ，２Ｂ相互の排気圧力干渉を避けるためでもあ
る。
口端部１０ａとの間には所定の間隔が保たれるよ
うに上記大径開口端部１０ａの径が予め設定され
る一方、上述したネジ込み時に後述する排気サン
プリングパイプ１０の排気取入口１０ｃ，１０ｄ
等の位置決めを容易にするため、排気サンプリン
グパイプ１０の小径筒部１０ｅと上述した大径開
口端部１０ａの軸心が距離ｌだけ若干オフセツト
されると共に、前述した隔壁６に設けた孔１１と
この孔１１を貫通する小径筒部１０ｅとの隙間も
十分小さく設定されて、上述したネジ込み時に排
気サンプリングパイプ１０に対して回転方向の力
が作用しても該パイプ１０は回転しないようにな
つている。また、上記孔１１と小径筒部１０ｅと
の隙間を十分小さくしたのは、集合排気通路２
Ａ，２Ｂ相互の排気圧力干渉を避けるためでもあ
る。
上記排気取入口１０ｃ，１０ｄは、両集合排気
通路２Ａ，２Ｂ内を流れる排気流の動圧を受ける
ように、排気サンプリングパイプ１０の小径筒部
１０ｅの外周の上流側に位置してそれぞれ一個ず
つ舌片状に打ち抜かれて形成されると共に、両排
気取入口１０ｃ，１０ｄの開口面積は１０ｃ＞１
０ｄとなるように設定され、酸素センサ３のセン
サ部３Ａに導かれる両集合排気通路２Ａ，２Ｂの
排気ガス量が均等になるようになつている。
通路２Ａ，２Ｂ内を流れる排気流の動圧を受ける
ように、排気サンプリングパイプ１０の小径筒部
１０ｅの外周の上流側に位置してそれぞれ一個ず
つ舌片状に打ち抜かれて形成されると共に、両排
気取入口１０ｃ，１０ｄの開口面積は１０ｃ＞１
０ｄとなるように設定され、酸素センサ３のセン
サ部３Ａに導かれる両集合排気通路２Ａ，２Ｂの
排気ガス量が均等になるようになつている。
一方、上記センサ部３Ａに近接した大径開口端
部１０ａの下流側外周部に排気排出口１０ｆが形
成される。
部１０ａの下流側外周部に排気排出口１０ｆが形
成される。
その他の構成は、第１図及び第２図Ａ，Ｂと同
様なので、これらを参照してここでは詳しい説明
は省略する。
様なので、これらを参照してここでは詳しい説明
は省略する。
このような構成のため、機関本体１の各気筒
＃１〜＃４から排出された排気ガスの大部分は、
排気干渉を生じない排気通路同志（図中では第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）を集合する集合排気通路２
Ａ，２Ｂにより一本化（集合）された後、下流排
気管８により更に排気通路の下流部において一本
化されて外部に排出される。
＃１〜＃４から排出された排気ガスの大部分は、
排気干渉を生じない排気通路同志（図中では第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）を集合する集合排気通路２
Ａ，２Ｂにより一本化（集合）された後、下流排
気管８により更に排気通路の下流部において一本
化されて外部に排出される。
この時、両集合排気通路２Ａ，２Ｂの結合部に
おいては、その排気ガスの一部が排気サンプリン
グパイプ１０の小面積の排気取入口１０ｃ，１０
ｄから該パイプ１０内に流入し、それぞれが酸素
センサ３のセンサ部３Ａが収装されている大径開
口端部１０ａに導びかれて合流し、ここでその酸
素濃度が酸素センサ３により効果的に検出された
後、大径開口端部１０ａに形成した排気排出口１
０ｆより一方の集合排気通路２Ｂに戻ることにな
る。
おいては、その排気ガスの一部が排気サンプリン
グパイプ１０の小面積の排気取入口１０ｃ，１０
ｄから該パイプ１０内に流入し、それぞれが酸素
センサ３のセンサ部３Ａが収装されている大径開
口端部１０ａに導びかれて合流し、ここでその酸
素濃度が酸素センサ３により効果的に検出された
後、大径開口端部１０ａに形成した排気排出口１
０ｆより一方の集合排気通路２Ｂに戻ることにな
る。
このようにして、両集合排気通路２Ａ，２Ｂの
相互が小面積の排気取入口１０ｃ，１０ｄを有す
る排気サンプリングパイプ１０を介しての連通と
なるため、デユアルマニホールド（分離排気管）
としての本来の機能は何ら損なわれない。この結
果、気筒間相互の排気干渉は生ぜず排気損失馬力
は低減される。そして、上述したように両集合排
気通路２Ａ，２Ｂから取り出した排気ガスを排気
サンプリングパイプ１０の大径開口端部１０ａに
おいて均等のガス量で合流させた後、その酸素濃
度を酸素センサ３により検出するので、各気筒
＃１〜＃４の平均化した空燃比が得られる。
相互が小面積の排気取入口１０ｃ，１０ｄを有す
る排気サンプリングパイプ１０を介しての連通と
なるため、デユアルマニホールド（分離排気管）
としての本来の機能は何ら損なわれない。この結
果、気筒間相互の排気干渉は生ぜず排気損失馬力
は低減される。そして、上述したように両集合排
気通路２Ａ，２Ｂから取り出した排気ガスを排気
サンプリングパイプ１０の大径開口端部１０ａに
おいて均等のガス量で合流させた後、その酸素濃
度を酸素センサ３により検出するので、各気筒
＃１〜＃４の平均化した空燃比が得られる。
また、この実施例では上述した排気サンプリン
グパイプ１０を用いることにより、酸素センサ３
を両集合排気通路２Ａ，２Ｂのいずれか一つの外
壁に任意に取付けることができるので、その取付
位置の許容範囲幅が従来例に比して一段と広くな
り、取付性が向上される。
グパイプ１０を用いることにより、酸素センサ３
を両集合排気通路２Ａ，２Ｂのいずれか一つの外
壁に任意に取付けることができるので、その取付
位置の許容範囲幅が従来例に比して一段と広くな
り、取付性が向上される。
次に、第５図ないし第７図はこの考案の他の実
施例を示すものである。
施例を示すものである。
第５図は、排気サンプリングパイプ１０の小径
筒部１０ｅを短かく形成し、その自由先端開口部
を一方の集合排気通路２Ａ側の排気取入口１０ｃ
とする一方、他方の集合排気通路２Ｂ側の排気取
入口１０ｄを排気排出口１０ｆと同様に大径開口
端部１０ａに形成することにより、排気サンプリ
ングパイプ１０の簡素化と排気取入口１０ｃ，１
０ｄの軸回転に対する組付方向性を無くした例で
ある。
筒部１０ｅを短かく形成し、その自由先端開口部
を一方の集合排気通路２Ａ側の排気取入口１０ｃ
とする一方、他方の集合排気通路２Ｂ側の排気取
入口１０ｄを排気排出口１０ｆと同様に大径開口
端部１０ａに形成することにより、排気サンプリ
ングパイプ１０の簡素化と排気取入口１０ｃ，１
０ｄの軸回転に対する組付方向性を無くした例で
ある。
第６図及び第７図は、排気サンプリングパイプ
１０（小径筒部１０ｅ）の自由先端部を所定形状
に加工して組付時には上流側に向けて開口するよ
うにし、この開口部を集合排気通路２Ａ側の排気
取入口１０ｃとすることにより、それぞれ排気サ
ンプリングパイプ１０の簡素化をはかつた例であ
る。
１０（小径筒部１０ｅ）の自由先端部を所定形状
に加工して組付時には上流側に向けて開口するよ
うにし、この開口部を集合排気通路２Ａ側の排気
取入口１０ｃとすることにより、それぞれ排気サ
ンプリングパイプ１０の簡素化をはかつた例であ
る。
以上説明したようにこの考案によれば、デユア
ルマニホールドもしくは独立式マニホールドの複
数の集合排気通路もしくは排気通路のいずれか一
つに酸素センサを取り付けると共に、各集合排気
通路もしくは排気通路に小径の排気取入口を介し
て連通する排気サンプリングパイプを設け、この
排気サンプリングパイプの一端を上記酸素センサ
のセンサ部に近接して開口させるようにしたの
で、各集合排気通路もしくは排気通路の排気圧力
の干渉を防ぎつつ排気中の酸素濃度を均等に検出
することができる一方で、酸素センサの取付位置
を自由に選定できその取付性を向上させられると
いう効果が得られる。
ルマニホールドもしくは独立式マニホールドの複
数の集合排気通路もしくは排気通路のいずれか一
つに酸素センサを取り付けると共に、各集合排気
通路もしくは排気通路に小径の排気取入口を介し
て連通する排気サンプリングパイプを設け、この
排気サンプリングパイプの一端を上記酸素センサ
のセンサ部に近接して開口させるようにしたの
で、各集合排気通路もしくは排気通路の排気圧力
の干渉を防ぎつつ排気中の酸素濃度を均等に検出
することができる一方で、酸素センサの取付位置
を自由に選定できその取付性を向上させられると
いう効果が得られる。
第１図は空燃比制御装置付機関の概略構成図、
第２図Ａ，Ｂは従来装置の要部正面及び断面図、
第３図はこの考案の一実施例の要部正面図、第４
図Ａはその要部断面図、同図Ｂは同図Ａの−
線断面図、同図Ｃはその排気サンプリングパイプ
のみの斜視図、第５図ないし第７図はこの考案の
他の実施例の各々の要部断面図である。 １……機関本体、２……デユアルマニホール
ド、２Ａ，２Ｂ……集合排気通路、３……酸素セ
ンサ、３Ａ……センサ部、１０……排気サンプリ
ングパイプ、１０ｃ，１０ｄ……排気取入口、１
０ｆ……排気排出口、１０ａ……大径開口端部。
第２図Ａ，Ｂは従来装置の要部正面及び断面図、
第３図はこの考案の一実施例の要部正面図、第４
図Ａはその要部断面図、同図Ｂは同図Ａの−
線断面図、同図Ｃはその排気サンプリングパイプ
のみの斜視図、第５図ないし第７図はこの考案の
他の実施例の各々の要部断面図である。 １……機関本体、２……デユアルマニホール
ド、２Ａ，２Ｂ……集合排気通路、３……酸素セ
ンサ、３Ａ……センサ部、１０……排気サンプリ
ングパイプ、１０ｃ，１０ｄ……排気取入口、１
０ｆ……排気排出口、１０ａ……大径開口端部。
Claims (1)
- 機関排気系に形成したデユアルマニホールドも
しくはタコ足状の独立式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、上記
デユアルマニホールドもしくは独立式マニホール
ドの複数の集合排気通路もしくは排気通路のいず
れか一つに酸素センサを取り付けると共に、各集
合排気通路もしくは排気通路に小径の排気取入口
を介して連通する排気サンプリングパイプを設
け、この排気サンプリングパイプの一端を上記酸
素センサのセンサ部に近接して開口させたことを
特徴とする多気筒内燃機関の空燃比制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982002486U JPS58106530U (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 |
| US06/447,252 US4534213A (en) | 1982-01-12 | 1982-12-06 | Exhaust monitoring sensor for a closed-loop air-to-fuel ratio control system of a multiplex exhaust manifold engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982002486U JPS58106530U (ja) | 1982-01-12 | 1982-01-12 | 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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