JP2006170938A - 酸素濃度センサの取付構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃焼室、当該燃焼室に連なる吸気通路及び排気通路を備えたエンジン110の排気中の酸素濃度を検出するためのヒータレス型の酸素濃度センサ150をエンジン100に配置するに際し、酸素濃度センサ150は、エンジン110の排気ポートに連設された排気口110Aに取り付けられた排気マニホールド51Cの直管部51Aに排気ガスの上流側から下流側に向かって斜めに取り付けられる。
【選択図】 図4
Description
車両用エンジンは、燃料の燃焼が可能なかぎり効率良く行われるよう設計され、また制御されるべきものであるが、環境温度や空気の混合比などの変動条件によって、燃焼状態が理想的でなくなってしまうと、排気ガス中には、有害な一酸化炭素(CO)や窒素酸化物(NOx)、未燃の炭化水素(HC)が含まれることとなる。
この安定化ジルコニアを使用した酸素濃度センサは、低温では内部抵抗が非常に大きくなるため、酸素イオンの移動が妨げられて電流量が小さくなってしまうという不具合がある。
しかしながらヒータ付酸素濃度センサは、形状も大きくなり、自動二輪車に取り付けるにはレイアウト性も悪く、コストも高くなってしまうという課題があった。
そこで、本発明の目的は、レイアウト性が高くコストの低減を図ることが可能な酸素濃度センサの取付構造を提供することにある。
これにより、酸素濃度センサは、高温の排気により酸素濃度検出に最適な温度に迅速に至ることとなり、正確な酸素濃度測定を迅速かつ最適に行える。
また、前記排気マニホールドは、その中間部分に曲がり部を有し、前記酸素濃度センサは、前記曲がり部の内側に配置されているようにしてもよい。
さらに、前記酸素濃度センサは、ヒータレス酸素濃度センサとして構成されているようにしてもよい。
以下の説明においては、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Frは前側、Rrは後側、Lは左側、Rは右側を示すものとする。
自動二輪車10は、スクータ型車両であり、車体フレーム11と、車体フレーム11のヘッドパイプ12に取り付けたフロントフォーク13と、フロントフォーク13に取り付けられた前輪14と、フロントフォーク13に連結したハンドル15と、車体フレーム11の後上部に取り付けたスイング式パワーユニット16と、パワーユニット16の後部に取り付けた後輪17と、車体フレーム11の後部上部にパワーユニット16を懸架するリヤサスペンション18と、車体フレーム11の後部上部に取り付けた収容部21と、収容部21の上部に取り付けたシート22と、収容部21の後方で車体フレーム11の後部上部に取り付けた燃料タンク23と、車体フレーム11を覆うボディカバー30と、を備えている。
収容部21はヘルメット等の各種物品Pを収納する収納ボックスとして構成されている。
さらに、自動二輪車10は、フロントサスペンション41、ヘッドランプ42、メータ43、フロントフェンダ44、ハンドルカバー45、メインスタンド46およびリヤフェンダ47を備えている。
車体フレーム11は、ステップフロア33の下方で、前部の前フレーム60と、後部の後フレーム70と、に前後二分割した分割フレームとして構成されている。後フレーム70の後端部には、サブフレーム80がボルト止めされている。
パワーユニット16は、収容部21及びシート22の下方に配置されており、前部に配置されたエンジン110と、後部に配置された無段変速機171と、を備えている。エンジン(内燃機関)110は、シリンダを車体前方へ向けてほぼ水平に配置した、単気筒4サイクル水冷式エンジンとして構成され、無段変速機171はベルト式変速機として構成されている。
また、エンジン110の排気ポートに連設された排気口110Aには、エンジン用排気管51およびマフラ52が接続されている。
エンジン用排気管51は、直管部51Aおよび曲げ部51Bを有し、排気ポートに連設された排気口110Aに接続された排気マニホールド51Cと、排気マニホールド51Cに接続された排気パイプ51Dと、を備えている。
図3において、パワーユニット16の右側には、エンジン用ラジエータ53が一体に設けられている。
また、サブフレーム80は、左右の起立した収容部用ポスト81,81と、収容部用ポスト81,81間を繋いだ連結ステー82と、を備えている。また、シリンダヘッド115の左側方には、点火プラグ54が配置されている。
エンジン110は、クランクケース111から車体前方へ向って、シリンダブロック112並びにその内部のシリンダ(図示せず)を前方略水平に延出し、シリンダブロック112の前端にシリンダヘッド115をボルト止めにて接合されている。さらにエンジン1110は、シリンダヘッド115の前端にヘッドカバー117がボルト止めにて接合されている。
この吸気系130のうち、エアクリーナ131、コネクティングチューブ132、スロットルボディ133およびインレットパイプ134は、車体後方から前方へ向けて略水平な状態で、エンジン110の上方に配置され、さらに、インレットパイプ134の下流端はエンジン110の吸気通路122に接続されている。
絞り弁135を内蔵しており、この絞り弁135は、吸気通路122の上流側に配置されて、吸気通路122の流路断面積を調節する。
シリンダヘッド115の上方側には、燃料噴射装置140が配置されている。燃料噴射装置140は、図示しない電子制御ユニットで演算された噴射信号に基づいて、燃料を噴射するインジェクタであり、例えば、ソレノイドバルブ式ノズルを備えている。この燃料噴射装置140の上端の燃料入口部には、フィードパイプ142が嵌合されて取り付けられ、このフィードパイプ142を介して燃料ホース146が接続されている。
図5は、酸素濃度センサの断面図である。また、図6は、図5のA−A断端面矢視図である。
酸素濃度センサ150は、ヒータレス酸素濃度センサとして構成されており、酸素濃度センサ150を排気マニホールド51Cに取り付ける際に、酸素濃度センサ150全体を支持するためのホルダ151を備えている。
ホルダ151の外周、中間部には、つば部151が設けられ、ホルダ151の先端部には、取り付け用のねじ部151Bが形成されている。
一方、コンタクトプレート157の裏面側(図5中、右側)には、リード線部159が電気的に接続され、絶縁ブッシュ158およびリード線部159は、ホルダ151に嵌合されたケーシング160により覆われている。また、ケーシング160の一端からは、出力信号線161が導出されている。
より詳細には、酸素分圧の高い大気側から排気ガス側に向かって酸素イオンが移動し、起電力が発生する。この起電力は、濃度差が大きいほど大きくなる。
ところで、酸素濃度センサ150を構成するジルコニアチューブ152は、低温では内部抵抗が非常に大きくなり、酸素イオンの移動が妨げられて、起電力が小さくなってしまい、測定誤差が大きくなる。あるいは、測定そのものが行えないこととなる。
図7は、酸素濃度センサの取付状態説明図である。
図7に示すように、酸素濃度センサ150は、排気マニホールド51Cの直管部51Aに設けられた取付部51Eにねじ込まれている。このとき、酸素濃度センサ150のホルダ151のつば部151Aが取付部51Eの端面に当接するようになっている。
図8に示すように、取付部51Eは、排気マニホールド51Cの直管部51Aに溶接されて設けられており、その内周面には、酸素濃度センサ150のねじ部151B(雄ねじ)に対応するねじ部51F(雌ねじ)が設けられている。
このとき、取付部51Eは、排気マニホールド51Cの直管部51Aに斜めに溶接されており、酸素濃度センサ150は、取付状態で、プロテクタ153側(酸素検出側)が排気マニホールド51C内に排気ガスの上流側から下流側に向かって(図8中、矢印X方向)斜めに挿入されている。すなわち、酸素濃度センサ150の出力信号線161側(配線側)がエンジン110のシリンダヘッド115側に位置するようになる。
Claims (4)
- エンジンの排気中の酸素濃度を検出するための酸素濃度センサを前記エンジンに配置するための酸素濃度センサの取付構造において、
前記酸素濃度センサは、前記エンジンの排気口に取り付けられた排気マニホールドの前記排気口近傍に配置されていることを特徴とする酸素濃度センサの取付構造。 - 請求項1記載の酸素濃度センサの取付構造において、
前記酸素濃度センサは、酸素検出側を有し、
前記酸素検出側が前記排気マニホールド内に前記排気の上流側から下流側に向かって斜めに挿入されていることを特徴とする酸素濃度センサの取付構造。 - 請求項1または請求項2記載の酸素濃度センサの取付構造において、
前記排気マニホールドは、前記排気口側に位置する直管部と、直管部に連設された曲がり部と、を有し、
前記酸素濃度センサは、前記直管部に配設されていることを特徴とする酸素濃度センサの取付構造。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の酸素濃度センサの取付構造において、
前記酸素濃度センサは、ヒータレス酸素濃度センサとして構成されていることを特徴とする酸素濃度センサの取付構造。
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