JP2015014264A - エンジンの排気装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エンジンの排気装置おいて、ＥＧＲ配管で生成された凝縮水が排気センサヘ被水することを防止し、排気センサの破損や検出精度の低下を防止することにある。
【解決手段】ＥＧＲガス採取口（２１）から排気ガスの一部を取り出して吸気通路に再循環するＥＧＲ通路（１４）を有するＥＧＲ配管（１５）を備えたエンジン（１）の排気装置（６）において、排気センサ（１８）のセンサ部（１９）のＥＧＲガス採取口（２１）側を覆う遮蔽部材（２５）を排気センサ（１８）の近傍に配置している。
【選択図】図１

Description

この発明は、エンジンの排気装置に係り、特に排気管に取り付けられた排気センサを保護するエンジンの排気装置に関する。
車両に搭載されたエンジンの排気装置においては、排気通路を有する排気管と、排気管にセンサボスを介して取付けられてセンサ部が排気通路内に突出する排気センサと、センサ部と隣接する位置にて排気通路内に開口するＥＧＲガス採取口と、ＥＧＲガス採取口から排気ガスの一部を取り出して吸気通路に再循環するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ配管とを備えた構造のものがある。
また、このようなエンジンの排気装置としては、以下の先行技術文献がある。
特開２０１１−１９６２１１号公報
特許文献１に係る内燃機関の排気装置は、排気浄化ユニットに接続される排気管内に内側管を設け、この内側管の排気下流側の端部を排気管の管壁に接続し、内側管と排気管との間には環状空間を形成することで、排気センサの排気性状を精度良く検出するものである。
ところが、従来、ＥＧＲガスの一部を採取する構造を備えた排気マニホールドにおいて、ＥＧＲ配管内で排気ガスが冷却されることによって発生した凝縮水が飛散しやすい箇所に排気センサを設置せざるを得ない場合に、凝縮水の飛沫が排気センサの導入孔からセンサ部（センサ素子）へ浸入し、センサ部を破壊してしまい、適切な排出ガス制御ができなくなるおそれがあり、改善が望まれていた。
そこで、この発明は、排気管内の空間において、ＥＧＲ配管で生成された凝縮水が排気センサヘ被水することを防止し、排気センサの破損や検出精度の低下を防止することができるエンジンの排気装置を提供することを目的とする。
この発明は、排気通路を有する排気管と、前記排気管にセンサボスを介して取付けられてセンサ部が前記排気通路内に突出する排気センサと、前記センサ部と隣接する位置にて前記排気通路内に開口するＥＧＲガス採取口と、前記ＥＧＲガス採取口から排気ガスの一部を取り出して吸気通路に再循環するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ配管とを備えたエンジンの排気装置において、前記センサ部の前記ＥＧＲガス採取口側を覆う遮蔽部材を前記排気センサの近傍に配置したことを特徴とする。
この発明は、排気管内の空間において、ＥＧＲ配管で生成された凝縮水が排気センサヘ被水することを防止し、排気センサの破損や検出精度の低下を防止することができる。
図１はエンジンの斜視図である。（実施例） 図２は排気装置の正面図である。（実施例） 図３は排気装置の側面図である。（実施例） 図４は図２のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。（実施例） 図５は図３のＶ−Ｖ線による断面図である。（実施例） 図６は図２のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。（実施例） 図７（Ａ）はセンサボスの正面図である。図７（Ｂ）はセンサボスの側面図である。図７（Ｃ）はセンサボスの背面図である。（実施例）
この発明は、排気管内の空間において、ＥＧＲ配管で生成された凝縮水が排気センサヘ被水することを防止し、排気センサの破損や検出精度の低下を防止する目的を、センサ部のＥＧＲガス採取口を覆う遮蔽部材を排気センサの近傍に配置して実現するものである。
図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、車両には、多気筒用（例えば、４気筒）のエンジン１が搭載される。このエンジン１は、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、シリンダヘッドカバー４と、オイルパン５とを備える。
エンジン１には、前側部に排気装置６が設置される。
この排気装置６は、図２、図３に示すように、シリンダヘッド３の前側部にマニホルド取付フランジ７を介して取り付けられる排気マニホルド８と、この排気マニホルド８に連設された触媒９と、この触媒９に連設されて排気通路１０を有する排気管１１とを備える。排気マニホルド８は、複数の排気分岐管１２を備える。触媒９は、排気マニホルド８から下方に向かって延設している。
また、エンジン１の前側には、ＥＧＲ装置１３が設置される。
このＥＧＲ装置１３は、図２、図３に示すように、排気管１１の排気ガスの一部を取り出して吸気通路に再循環するＥＧＲ通路１４を有するＥＧＲ配管１５と、このＥＧＲ配管１５の途中で且つ排気マニホルド８よりも内側でエンジン１の前側部に取り付けられたＥＧＲクーラ１６とを備える。
このＥＧＲクーラ１６は、ＥＧＲ配管１５に導入したＥＧＲガスを冷却するものであって、ＥＧＲ配管１５に連通するＥＧＲガスの排ガス流通路を備える。つまり、ＥＧＲクーラ１６では、内部の排ガス流通路を通過するＥＧＲガスを、この排ガス流通路の周辺で流れる冷却水によって冷却する。
このＥＧＲ装置１３において、図２、図３に示すように、排気管１１には、センサボス１７を介して排気センサ１８が取り付けられる。この場合、排気センサ１８は、排気通路１０に突出して配置されるセンサ部（センサ素子）１９を備え、また、センサケーブル２０を接続している。
また、排気管１１には、図４、図５に示すように、センサ部１９と隣接する位置にて排気通路１０に開口するＥＧＲガス採取口２１が形成されている。このＥＧＲガス採取口２１には、ＥＧＲ通路１４が連通するように、ＥＧＲ配管１５が取り付けられる。このＥＧＲ配管１５は、排気管１１のＥＧＲガス採取口２１に接続する接続管２２の排気管側接続フランジ２３に、配管側接続フランジ２４が結合することで、排気管１１に連結される。
ＥＧＲ配管１５は、図１に示すように、エンジン１の正面視で、接続管２２から車両右方へ水平に延びるとともに途中がシリンダブロック２側へ曲げられ且つ斜め上方に延びてＥＧＲクーラ１６に接続する第１ＥＧＲ配管１５Ａと、ＥＧＲクーラ１６からエンジン１の右側部位を上方に延びて後側部に配置された吸気通路に接続する第２ＥＧＲ配管１５Ｂとから構成される。
このような排気装置６において、通常、ＥＧＲ配管１５内を流れるＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１６によって冷却される。そして、ＥＧＲガス中の水蒸気は、ＥＧＲクーラ１６で凝縮される。その後、ＥＧＲ配管１５には、凝縮水が生成する。そして、この凝縮水は、ＥＧＲ配管１５を排気ガスの下流側から上流側へと流れ落ちる。
そこで、この実施例において、排気管１１には、図４に示すように、センサ部１９のＥＧＲガス採取口２１側を覆う遮蔽部材（板材）２５を、排気センサ１８の近傍に配置している。
このような構造により、ＥＧＲガス採取口２１から飛散する凝縮水が排気センサ１８にかかるのを、遮蔽部材２５で防止することができる。よって、排気センサ１８の破損や検出精度の低下を防ぐことができる。つまり、この実施例では、車両に使用されるＥＧＲガスの取り出し構造と排気センサの取り付け構造とが一体となった排気マニホールド８において、車両搭載要件等の要因によってＥＧＲガス採取口２１近傍に排気センサ１８の取り付け構造を設けた場合に、ＥＧＲ採取口２１から逆流した凝縮水が排気センサ１８に被水するのを回避させ、センサ部１９の故障を防ぐことができる。
また、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）に示すように、遮蔽部材２５は、センサボス１７と一体に形成されている。つまり、このセンサボス１７は、排気センサ１８のセンサ基部２６を挿着するための導入孔２７を有するボス本体２８と、排気ガスの流れが直接排気センサ１８のセンサ部１９に当たらないように断面円弧形状の遮蔽部材２５とを一体にして構成される。
これにより、センサボス１７と別体の遮蔽部材を設置する場合に較べて、遮蔽部材２５がセンサボス１７と一体の方が、製造性を良くすることができ、また、その構造がコンパクトにできるため、排気管１１の狭い空間内に遮熱部材２５を容易に配置することが可能となる。
また、図６に示すように、遮蔽部材２５は、排気管１１と同方向に沿った形状を有している。具体的には、排気管１１が曲げ部位１１Ｒを有している場合には、遮蔽部材２５を排気管１１の曲げ部位と同方向に曲がった形状（湾曲板）とする。
このような構造により、遮熱部材２５を排気管１１内の排気ガスの流れと同方向に沿わせた形状とすることにより、抵抗を低減でき、また、センサ感度低下を車両制御に影響を与えないレベルまで抑えることができる。
一方、排気管１１が直線状の直管である場合には、遮蔽部材２５を平坦形状（平板）とする。
さらに、排気装置９においては、図３に示すように、排気管１１には、連結フランジ２９に後側排気管３０が連結される。
なお、この発明においては、センサボス以外にも、別部品（例えば、板金カバー等）や、排気センサ自体に同様のカバー構造を設けることで、同様の効果を得ることができる。
この発明に係る排気装置を、各種エンジンに適用可能である。
１ エンジン
６ 排気装置
１０ 排気通路
１１ 排気管
１３ ＥＧＲ装置
１４ ＥＧＲ通路
１５ ＥＧＲ配管
１６ ＥＧＲクーラ
１７ センサボス
１８ 排気センサ
１９ センサ部
２１ ＥＧＲガス採取口
２２ 接続管
２５ 遮蔽部材
２６ センサ基部
２７ 導入孔
２８ ボス本体

Claims (3)

  1. 排気通路を有する排気管と、前記排気管にセンサボスを介して取付けられてセンサ部が前記排気通路内に突出する排気センサと、前記センサ部と隣接する位置にて前記排気通路内に開口するＥＧＲガス採取口と、前記ＥＧＲガス採取口から排気ガスの一部を取り出して吸気通路に再循環するＥＧＲ通路を有するＥＧＲ配管とを備えたエンジンの排気装置において、前記センサ部の前記ＥＧＲガス採取口側を覆う遮蔽部材を前記排気センサの近傍に配置したことを特徴とするエンジンの排気装置。
  2. 前記遮蔽部材は、前記センサボスと一体に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気装置。
  3. 前記遮蔽部材は、前記排気管と同方向に沿った形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気装置。
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