JPS6229956Y2 - - Google Patents
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- JPS6229956Y2 JPS6229956Y2 JP7905080U JP7905080U JPS6229956Y2 JP S6229956 Y2 JPS6229956 Y2 JP S6229956Y2 JP 7905080 U JP7905080 U JP 7905080U JP 7905080 U JP7905080 U JP 7905080U JP S6229956 Y2 JPS6229956 Y2 JP S6229956Y2
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- valve
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Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、エンジンの排気ガス中の酸素濃度を
検出するO2センサーの取付構造に関するもので
ある。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a mounting structure for an O 2 sensor that detects the oxygen concentration in engine exhaust gas.
従来より、燃料噴射式エンジン等においては、
排気ガス中の酸素濃度を連続的に検出するO2セ
ンサーを排気ガス通路に装着し、その検出信号に
よつて空燃比をフイードバツク制御し、空燃比を
理論空燃比に維持することにより、３元雰囲気下
で排気ガス浄化装置の３元触媒を作用させ、浄化
効率の向上を図つたものが知られている。 Conventionally, in fuel injection engines, etc.,
It is known that an O2 sensor that continuously detects the oxygen concentration in the exhaust gas is installed in the exhaust gas passage, and the detection signal is used to feedback control the air-fuel ratio, thereby maintaining the air-fuel ratio at the stoichiometric air-fuel ratio, thereby operating the three-way catalyst of the exhaust gas purification device in a three-way atmosphere and improving the purification efficiency.
ところで、上記のように、O2センサーは常時
高温の排気ガスにさらされているため、熱劣化が
激しく、熱劣化した場合には正しい検出信号が得
られなくなつて、正確な空燃比制御が不可能とな
り、排気ガス浄化の実をあげることができないと
いつた問題があり、高価なO2センサーを時々交
換しなければならないといつた実用上の難点があ
つた。 By the way, as mentioned above, the O 2 sensor is constantly exposed to high-temperature exhaust gas, so it undergoes severe thermal deterioration. When thermal deterioration occurs, it becomes impossible to obtain a correct detection signal, making it difficult to accurately control the air-fuel ratio. There were problems such as the impossibility of purification of exhaust gas, and practical difficulties such as the need to replace expensive O 2 sensors from time to time.
本考案は、かかる問題を背景として、特定の構
造を有するエンジンに関して、その構造を利用す
ることにより、O2センサーを排気ガスの高温か
ら熱的に保護することができるエンジンのO2セ
ンサー取付構造を提供することを目的としてい
る。 With this problem in mind, the present invention provides an O 2 sensor mounting structure for an engine that can thermally protect the O 2 sensor from the high temperature of exhaust gas by utilizing the structure of an engine having a specific structure. is intended to provide.
本考案に係るO2センサーの取付構造を適用し
うるエンジンは、排気通路に設置したタービンを
排気ガスで駆動し、吸気通路に設置したブロアを
タービンの出力軸で駆動することにより、エンジ
ンの充填効率を向上させエンジン出力の向上を図
るようにした排気ターボ式エンジンであつて、し
かもタービンをバイパスするバイパス通路を備え
た型式のものである。 An engine to which the O 2 sensor mounting structure of the present invention can be applied uses exhaust gas to drive a turbine installed in the exhaust passage, and a blower installed in the intake passage with the output shaft of the turbine, thereby refilling the engine. This is an exhaust turbo engine designed to improve efficiency and engine output, and is equipped with a bypass passage that bypasses the turbine.
上記バイパス通路には該通路を開閉する開閉弁
を設け、エンジンの高負荷高回転時には、開閉弁
を開いて排気ガスの一部をタービンに対してバイ
パスさせ、過給効率の過度の上昇を防止して最大
過給圧を制限するようにしている。 The bypass passage is provided with an on-off valve that opens and closes the passage, and when the engine is under high load and speed, the on-off valve is opened to allow a portion of the exhaust gas to bypass the turbine, thereby preventing excessive increases in supercharging efficiency. to limit the maximum boost pressure.
本考案は、かかる構造を利用し、バイパス通路
に介設する開閉弁の下流側で、かつ開閉弁が開か
れたときに開閉弁体によつて排気ガスが直接に当
たらないように保護しうるようにO2センサーを
取付けるとともに、、開閉弁にはリリーフ孔を開
設し、開閉弁の閉時にも若干の排気ガスをバイパ
ス通路内に流下させ、排気ガスの酸素濃度を常時
検出しうるようにしたことを特徴としている。 The present invention utilizes such a structure to protect the exhaust gas from being directly hit by the on-off valve body on the downstream side of the on-off valve installed in the bypass passage, and when the on-off valve is opened. In addition to installing an O 2 sensor, we also created a relief hole in the on-off valve to allow some exhaust gas to flow down into the bypass passage even when the on-off valve is closed, so that the oxygen concentration of the exhaust gas can be detected at all times. It is characterized by what it did.
以下、図示の実施例に基づいて本考案をより具
体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on illustrated embodiments.
第１図において、１はエンジンの排気通路、２
は排気通路１の途中に設けられ排圧によつて駆動
されるタービンで、該タービン２の出力軸は具体
的に図示しないが、エンジンの吸気通路に介設し
たブロアに直結し、ブロアを駆動することにより
吸気を昇圧し、エンジンの充填効率を上げ、いわ
ゆる過給を行なう。 In Fig. 1, 1 is the exhaust passage of the engine, 2
is a turbine installed in the middle of the exhaust passage 1 and driven by the exhaust pressure. Although the output shaft of the turbine 2 is not specifically shown, it is directly connected to a blower installed in the intake passage of the engine, and drives the blower. This increases the pressure of the intake air, increases the engine charging efficiency, and performs so-called supercharging.
一方、３は上記タービン２をバイパスしてター
ビン上流の排気通路とタービン下流の排気通路と
を連結するバイパス通路としてのウエストゲート
通路、４はウエストゲート通路３の入口ゲート５
を開閉する開閉弁としてのヒンジ式のウエストゲ
ートバルブ、６はウエストゲートバルブ４の弁体
に開設したリリーフ孔、７はウエストゲートバル
ブ４をリンク機構８を介して開閉制御するウエス
トゲートバルブ・コントローラ、９はウエストゲ
ートバルブ４を開いたときに弁体によつてカバー
されるようにウエストゲートバルブ４の背後位置
に検出部９ａを臨ませてウエストゲート通路３の
通路壁に取付けたO2センサーである。 On the other hand, 3 is a waste gate passage as a bypass passage that bypasses the turbine 2 and connects an exhaust passage upstream of the turbine with an exhaust passage downstream of the turbine, and 4 is an inlet gate 5 of the waste gate passage 3.
A hinged wastegate valve serves as an on-off valve that opens and closes, 6 a relief hole formed in the valve body of the wastegate valve 4, and 7 a wastegate valve controller that controls opening and closing of the wastegate valve 4 via a link mechanism 8. , 9 is an O 2 sensor attached to the passage wall of the waste gate passage 3 with the detection part 9a facing behind the waste gate valve 4 so as to be covered by the valve body when the waste gate valve 4 is opened. It is.
上記ウエストゲートバルブ・コントローラ７は
例えばブロア下流の吸気通路の圧力（過給圧）を
パワー源とするダイヤフラム装置として形成し、
一方の圧力室７ａには上記過給圧を導入する一
方、他方の圧力室７ｂは大気室として内部に予じ
め最大過給圧に対応してバネ荷重を設定したコイ
ルスプリング７ｃを縮装し、過給圧が最大過給圧
以下のときには、ダイヤフラム７ｄに基部を支持
した操作ロツド７ｅにより、リンク機構８を介し
てウエストゲートバルブ４を閉位置に保持し、過
給圧が最大過給圧を越えて上昇するエンジンの高
負荷運転時には、その過給圧でダイヤフラム７ｄ
をコイルスプリング７ｃのバネ力に抗して変位さ
せ、支持した操作ロツド７ｅによりリンク機構８
を介してウエストゲートバルブ４を開作動し、排
気ガスの一部をウエストゲート通路３にバイパス
させて、タービン出力の過度の上昇を防止する。 The wastegate valve controller 7 is formed, for example, as a diaphragm device whose power source is the pressure (supercharging pressure) in the intake passage downstream of the blower,
The above-mentioned supercharging pressure is introduced into one pressure chamber 7a, while the other pressure chamber 7b is an atmospheric chamber with a coil spring 7c whose spring load is set in advance in accordance with the maximum supercharging pressure. When the boost pressure is below the maximum boost pressure, the operating rod 7e whose base is supported on the diaphragm 7d holds the wastegate valve 4 in the closed position via the link mechanism 8, so that the boost pressure reaches the maximum boost pressure. During high-load operation of the engine, which increases beyond the
is displaced against the spring force of the coil spring 7c, and the link mechanism 8 is moved by the supported operating rod 7e.
The wastegate valve 4 is opened via the wastegate passageway 3 to bypass a portion of the exhaust gas to the wastegate passage 3, thereby preventing an excessive increase in turbine output.
第２図に示すように、ウエストゲートバルブ４
が入口ゲート５を閉じた状態では、ウエストゲー
トバルブ４に設けたリリーフ孔６を通して排気通
路１を流下する排気ガスの一部がウエストゲート
通路３内に導入され、導入された排気ガスから
O2センサー９はその酸素濃度を検出する。 As shown in Figure 2, waste gate valve 4
When the inlet gate 5 is closed, a part of the exhaust gas flowing down the exhaust passage 1 through the relief hole 6 provided in the waste gate valve 4 is introduced into the waste gate passage 3, and from the introduced exhaust gas.
The O 2 sensor 9 detects the oxygen concentration.
また、エンジンの高負荷運転時、過給圧が最大
過給圧を上回るまで上昇すると、ウエストゲート
バルブ４が開かれ、ウエストゲート通路３に排気
ガスの一部がバイパスされ、タービン２の出力の
過度の上昇を防止する。 Additionally, when the boost pressure rises to exceed the maximum boost pressure during high-load operation of the engine, the wastegate valve 4 is opened and a portion of the exhaust gas is bypassed to the wastegate passage 3, reducing the output of the turbine 2. Prevent excessive rise.
この際、O2センサー９の検出部９ａは開かれ
たウエストゲートバルブ４の弁体の背後にカバー
され、したがつて検出部９ａは、高温の排気ガス
が直接に当たらないようにウエストゲートバルブ
４によつて保護され、保護された状態でその周囲
に存在する排気ガスの酸素濃度を検出することが
できる。 At this time, the detection part 9a of the O 2 sensor 9 is covered behind the valve body of the opened waste gate valve 4, so that the detection part 9a is connected to the waste gate valve so that the high temperature exhaust gas does not come into direct contact with the detection part 9a. 4, and the oxygen concentration of the exhaust gas existing around the protected state can be detected.
なお、上記ではウエストゲートバルブをヒンジ
式の開閉弁としたが、第４図に示すように、過給
圧をパワー源とするダイヤフラム装置よりなるウ
エストゲートバルブ・コントローラ１０によつ
て、ロツド１０ａの先端に支持した板状のウエス
トゲートバルブ１１を、ウエストゲート通路３の
入口ゲート５に対して当接、離反させるようにし
てもよい。 In the above, the wastegate valve is a hinge type on-off valve, but as shown in FIG. The plate-shaped wastegate valve 11 supported at the tip may be brought into contact with and separated from the entrance gate 5 of the wastegate passage 3.
この場合、ウエストゲートバルブ・コントロー
ラ１０は、入口ゲート５に対向する通路壁面の外
側に装着し、上記ロツド１０ａが貫通した圧力室
１０ｂに過給圧を導入するようにし、ダイヤフラ
ム１０ｃによつて仕切られた他方の室１０ｄに
は、コイルスプリング１０ｅを縮装し、常時はロ
ツド１０ａの先端に支持したウエストゲートバル
ブ１１を全閉に保持する。 In this case, the wastegate valve controller 10 is installed on the outside of the passage wall facing the inlet gate 5, and supercharging pressure is introduced into the pressure chamber 10b penetrated by the rod 10a, which is partitioned by a diaphragm 10c. A coil spring 10e is compressed in the other chamber 10d, and normally the wastegate valve 11 supported at the tip of the rod 10a is kept fully closed.
また、O2センサー９は、ウエストゲートバル
ブ１１が、第４図に一点鎖線で示すように開作動
されたときにも、O2センサー９の検出部９ａが
ウエストゲートバルブ１１の背後に位置するよう
に配置して設け、前記実施例と同様、ウエストゲ
ートバルブ１１によつてO2センサー９を保護す
る。なお、ウエストゲートバルブ１１には、その
全閉時、排気ガスの酸素濃度を検出するのに必要
な少量の排気ガスをリリーフするリリーフ孔１２
を前記と同様開設し、全閉時の酸素濃度を検出す
る。 Further, the detection part 9a of the O 2 sensor 9 is located behind the waste gate valve 11 even when the waste gate valve 11 is opened as shown by the dashed line in FIG . As in the previous embodiment, the O 2 sensor 9 is protected by the waste gate valve 11. The waste gate valve 11 has a relief hole 12 that releases a small amount of exhaust gas necessary for detecting the oxygen concentration of the exhaust gas when the waste gate valve 11 is fully closed.
Open as above and detect the oxygen concentration when fully closed.
以上の説明から明らかなように、本考案は、排
気通路に介設したタービンをバイパスするバイパ
ス通路を備えるとともに、バイパス通路をエンジ
ンの運転状態に応じて開く開閉弁を備えたエンジ
ンの排気系構造を利用して、開閉弁の開時、開閉
弁の背後に位置するようにO2センサーを装着す
る一方、開閉弁にその閉時、酸素濃度を検出する
のに必要な少量の排気ガスをリリーフするリリー
フ孔を設け、O2センサーを熱的に保護しつつ必
要な酸素濃度の検出を行なえるようにしたO2セ
ンサーの取付構造を提供するものである。 As is clear from the above description, the present invention provides an engine exhaust system structure that includes a bypass passage that bypasses a turbine interposed in the exhaust passage, and an on-off valve that opens the bypass passage depending on the operating state of the engine. When the on-off valve is opened, an O 2 sensor is installed behind the on-off valve, and when the on-off valve is closed, a small amount of exhaust gas necessary to detect the oxygen concentration is released. The present invention provides a mounting structure for an O 2 sensor that is provided with a relief hole to detect the necessary oxygen concentration while thermally protecting the O 2 sensor.
本考案によれば、したがつて、エンジンの全運
転範囲に亘つてO2センサーを排気ガスの高温に
直接さらすことがないので、O2センサーの熱劣
化を有効に防止でき、検出性能を安定に維持する
ことができ、ひいてはO2センサーの長命化を図
ることができる。 According to the present invention, the O 2 sensor is not directly exposed to the high temperature of exhaust gas over the entire operating range of the engine, which effectively prevents thermal deterioration of the O 2 sensor and stabilizes detection performance. Therefore, the life of the O 2 sensor can be extended.
第１図は本考案の一実施例に係るO2センサー
の取付構造を示すエンジン排気系の要部断面説明
図、第２図、第３図は開閉弁の閉状態、開状態を
夫々示す第１図の要部拡大図、第４図は本考案の
他の実施例を示す要部断面説明図である。
１…排気通路、２…タービン、３…バイパス通
路、４，１１…開閉弁、６，１２…リリーフ孔、
７，１０…コントローラ、９…O2センサー。
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of the main parts of an engine exhaust system showing the mounting structure of an O 2 sensor according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the closed and open states of the on-off valve, respectively. 1 is an enlarged view of the main part, and FIG. 4 is an explanatory cross-sectional view of the main part showing another embodiment of the present invention. 1... Exhaust passage, 2... Turbine, 3... Bypass passage, 4, 11... Opening/closing valve, 6, 12... Relief hole,
7, 10...Controller, 9... O2 sensor.
Claims (1)
回するバイパス通路を備え、該バイパス通路内に
エンジンの運転状態に応じてバイパス通路を開閉
する開閉弁を設けたエンジンにおいて、 上記開閉弁にリリーフ孔を開設するとともに、
開閉弁より下流で開閉弁の開時その背後に位置す
るようにO2センサーをバイパス通路に装着した
ことを特徴とするエンジンのO2センサー取付構
造。[Claims for Utility Model Registration] A bypass passage is provided in the exhaust passage to bypass a turbine of a supercharger, and an on-off valve is provided in the bypass passage to open and close the bypass passage depending on the operating state of the engine. In the engine, a relief hole is opened in the above-mentioned on-off valve, and
An engine O 2 sensor mounting structure characterized in that an O 2 sensor is installed in a bypass passage so as to be located downstream of an on-off valve and behind it when the on-off valve is open.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7905080U JPS6229956Y2 (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7905080U JPS6229956Y2 (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS572450U JPS572450U (en) | 1982-01-07 |
| JPS6229956Y2 true JPS6229956Y2 (en) | 1987-08-01 |
Family
ID=29441549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7905080U Expired JPS6229956Y2 (en) | 1980-06-05 | 1980-06-05 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229956Y2 (en) |
-
1980
- 1980-06-05 JP JP7905080U patent/JPS6229956Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS572450U (en) | 1982-01-07 |
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