JP5950215B2 - 鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造 - Google Patents

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Description

本発明は、シリンダ軸線を前傾させて車体フレームに搭載されるエンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドの前部側壁に排気管が接続される鞍乗り型車両に関し、特に排気ガスセンサ取付け構造の改良に関する。
前傾したシリンダ軸線を有するエンジン本体のシリンダヘッドが、車体フレームの一部を構成してヘッドパイプから後下がりに延びるダウンフレームの後方に配置され、前記シリンダヘッドの前部側壁に接続される排気管が、前記シリンダヘッドの前方の前記ダウンフレームを避けるように配管され、排気ガスセンサが排気ポートに検出部を臨ませるようにして前記シリンダヘッドの 前部側壁に取付けられるようにしたものが、特許文献1で知られている。
特許第4815477号公報
上記特許文献1で開示されたものでは、排気ガスセンサを前方からの外乱から保護するために、車体フレーム等に工夫を施す必要があり、車体フレーム等の配置の自由度が狭められてしまう。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、排気ガスセンサを保護するための車体フレーム等の保護構造を不要とし、車体フレームの配置の自由度を増大し得るようにした鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、シリンダ軸線を前傾させて車体フレームに搭載されるエンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドの前部側壁に排気管が接続される鞍乗り型車両において、前記排気管が、シリンダヘッドの前部側壁から前方に延びて下向きに屈曲する上方延出管部と、この上方延出管部の下流端に連なるとともに前記エンジン本体の前方で後下方に直線状に延びる上下延出管部と、この上下延出管部の下流端に連なるとともに後向きに屈曲して後方に延びる下方延出管部とを備えており、車両正面視で全体が前記上下延出管部の背後に配置されるとともに下端が前記上下延出管部の背面に取り付けられる排気ガスセンサが前記上下延出管部の背面に沿って上向きに延びるようにして、該上下延出管部と鋭角で交わることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴の構成に加えて、前記車体フレームが、前輪を軸支するフロントフォークを操向可能に支承するヘッドパイプと、前記エンジン本体の前部側方に配置されるようにして前記ヘッドパイプから後下がりに延びる左右一対のフレーム部材とを備え、前記シリンダヘッドの前部側壁への前記排気管の接続部が側面視で前記フレーム部材よりも前方に配置されることを第2の特徴とする。
本発明は、第2の特徴の構成に加えて、前記シリンダヘッドに、その前部側壁に外端が開口する単一の共通通路部と、該共通通路部の内端から分岐して燃焼室に開口する一対の個別通路部とから成る排気ポートが設けられ、前記排気管の前記上方延出管部が、前記共通通路部に上流端部を連通させて前記シリンダヘッドの前部側壁に接続され、前記排気ガスセンサが前記上下延出管部の上部に取付けられることを第3の特徴とする。
本発明は、第3の特徴の構成に加えて、ヒータレスである前記排気ガスセンサが、その下端に配置された検出部を前記排気管の前記上下延出管部の軸線を含む鉛直面に沿わせた下向きとして、前記上下延出管部に取付けられることを第4の特徴とする。
本発明は、第4の特徴の構成に加えて、前記エンジン本体の前部外面に前記排気ガスセンサに前面を臨ませるようにしてスタータモータが取付けられ、前記排気ガスセンサが、上下方向で前記排気ポートおよび前記スタータモータ間に配置されることを第5の特徴とする。
本発明は、第5の特徴の構成に加えて、前記フレーム部材に、それらのフレーム部材から前方に延びて前記排気ガスセンサの左右両側に配置される剛性部材が取付けられることを第6の特徴とする。
本発明は、第6の特徴の構成に加えて、前記剛性部材が、前記エンジン本体および前記車体フレームの一部を覆う車体カバーを支持することを第7の特徴とする。
発明は、第の特徴の構成に加えて、前記排気管が、前記エンジン本体の下方で触媒コンバータに接続されることを第の特徴とする。
本発明は、第1〜第8の特徴の構成の何れかの構成に加えて、前記排気ガスセンサに連なるセンサコードが、前記上方延出管部の下方に配置されて該上方延出管部によって上方から保護されることを第9の特徴とする。
さらに本発明は、第1〜第9の特徴の構成の何れかに加えて、前記排気ガスセンサに連なるセンサコードが、前記排気ガスセンサよりも下方に位置するようにして該排気ガスセンサから下向きに延出されることを第10の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、排気管の上方延出管部の下流端に連なるとともにエンジン本体の前方で後下方に直線状に延びる上下延出管部に、車両正面視で全体が該上下延出管部の背後に配置されるようにして排気ガスセンサが取付けられるので、排気ガスセンサへの前方からの外乱に対して排気管の一部で保護することができ、車体フレーム等の保護構造を不要とし、車体フレームの配置の自由度を増大することができる。
また本発明の第2の特徴によれば、前記ヘッドパイプから後下がりに延びる左右一対のフレーム部材よりも側面視で前方にシリンダヘッドの前部側壁への排気管の接続部が在るので、エンジン本体を車体フレームのより前部に配置して車両の運動性能を高めた上で前記排気管による排気ガスセンサの保護が可能となる。
本発明の第3の特徴によれば、排気ポートは、共通通路部と、その共通通路部の内端から分岐する一対の個別通路部とから成るものであり、その排気ポートに連なる排気管が備える上下延出管部の上部にガスセンサが取付けられるので、一対の個別通路部からの排気ガスが充分に均一に混じり合った状態で排気ガスによる検出を可能として検出精度の向上を図ることを可能とし、排気ガスセンサの保護ならびに検出精度の向上を両立することができる。
本発明の第4の特徴によれば、下端に配置された検出部を上下延出管部の軸線を含む鉛直面に沿わせた下向きとして、排気ガスセンサが上下延出管部の上部に取付けられるので、高温の排気ガスによって排気ガスセンサの反応開始時間を短縮しつつ検出部への水分等の異物の付着を抑えることができ、しかも路面からの被水の低減もあって排気ガスセンサをヒータレスの安価なものとすることができる。
本発明の第5の特徴によれば、エンジン本体の前部外面に取付けられるスタータモータの前面が排気ガスセンサに臨み、上下方向で排気ポートおよびスタータモータ間に排気ガスセンサが配置されるので、排気ガスセンサの配置スペースおよびメンテナンススペースを確保することができる。
本発明の第6の特徴によれば、エンジン本体の前部の左右両側に配置されるフレーム部材から前方に延びる剛性部材が排気ガスセンサの左右両側に配置されるので、左右両側からの排気ガスセンサに対する外乱を高い剛性で保護することができる。
さらに本発明の第の特徴によれば、エンジン本体の下方に配置される触媒コンバータに排気管が接続される構成とすることで、触媒を排気マフラーの上流側に配置する場合の排気ガスセンサの保護および検出精度向上が可能となり、結果として排気ガスの浄化性能が向上する。
自動二輪車の側面図である。 エンジンの一部切欠き側面図である。 図2の3矢示部拡大図である。 図3の4−4線断面図である。 図3の5矢視図である。
以下、本発明の実施の形態を添付の図1〜図5を参照しながら説明する。なお以下の説明で、前後、左右および上下は、自動二輪車に乗車した乗員から見た方向を言うものとする。
先ず図1および図2において、鞍乗り型車両である自動二輪車の車体フレームFは、前輪WFを軸支するフロントフォーク11および操向ハンドル12を操向可能に支承するヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム14と、それらのメインフレーム14よりも急角度で前記ヘッドパイプ13から後下がりに延びる左右一対のダウンフレーム15と、前記メインフレーム14の後端に連設されて下方に延びる左右一対のピボットフレーム16と、前記メインフレーム14の後部から後上がりに延びる左右一対のシートレール17と、前記ピボットフレーム16の上端部および前記シートレール17の後端部間を結ぶ左右一対のサブフレーム18とを備える。また前記メインフレーム14および前記ダウンフレーム15間には複数の補強フレーム19が設けられる。また前記ダウンフレーム15には該ダウンフレーム15に直線的に連なるようにして下方に延びるエンジンハンガ29が連設され、前記ピボットフレーム16の上部および下部にはエンジンハンガ30,31が設けられ、それらのエンジンハンガ29〜31も車体フレームFの一部を構成する。
前記ピボットフレーム16の上下方向中間部にピボット20を介してスイングアーム21の前端部が揺動可能に支承されており、このスイングアーム21の後端部には後輪WRが軸支される。
図3を併せて参照して、前記車体フレームFには、前記後輪WRを駆動する動力を発揮するエンジンEのエンジン本体24が前輪WFおよび後輪WR間に配置されるようにして支持されており、このエンジン本体24は、前記エンジンハンガ28,29,30で支持されるクランクケース25と、前傾したシリンダ軸線Cを有して前記クランクケース25の前部に結合されるシリンダブロック26と、該シリンダブロック26に結合されるシリンダヘッド27と、該シリンダヘッド27に結合されるヘッドカバー28とを備えて単気筒に構成され、前記シリンダヘッド27の前部側壁の一部ならびに前記ヘッドカバー28の前部側壁は、前記ヘッドパイプ13から前記ダウンフレーム15を介して下方に延びるフレーム部材としての前記エンジンハンガ29よりも側面視で前方に配置される。
前記エンジン本体24のうち前記クランクケース25は、前記シリンダヘッド27の後部側壁には吸気装置33が接続されるものであり、この吸気装置33は、前記後輪WRを上方から覆うようにして前記車体フレームFの後部に支持されるリヤフェンダ32の前部上方に配置されるエアクリーナ34と、該エアクリーナ34に上流端部が接続されるコネクティングチューブ35と、該コネクティングチューブ35の下流端部に上流端部が接続されるスロットルボディ36と、該スロットルボディ36および前記シリンダヘッド27間に介設されるインシュレータ37とを備え、前記スロットルボディ36に燃料噴射弁38が付設される。また前記シリンダヘッド27の前部側壁には排気装置40が接続されるものであり、この排気装置40は、前記シリンダヘッド27の前部側壁から前記エンジン本体24の前方を経て前記エンジン本体24の下方に延びる排気管41と、前記エンジン本体24の下方で前記排気管41の下流端部に接続される触媒コンバータ42と、前記後輪WRの右側に配置されるようにして前記触媒コンバータ42の下流端部に接続される排気マフラー43とを備える。
前記エンジンEの上方には左右一対の前記メインフレーム14で支持されるようにして燃料タンク44が配置されており、この燃料タンク44の後方には、左右一対の前記シートレール17で支持されるようにして乗車用シート45が配置される。また前記エンジンEおよび前記車体フレームFの一部は車体カバー46で覆われる。
図4を併せて参照して、前記シリンダヘッド27には、第1および第2排気弁47,48が、弁ばね49,50でそれぞれ閉弁側にばね付勢されつつ開閉作動可能に配設される。第1および第2排気弁47,48は、前記シリンダヘッド27および前記ヘッドカバー28間に配置される排気側動弁装置51で開閉駆動されるものであり、この排気側動弁装置51は、第1および第2排気弁47,48のステムエンド47a,48aに個別に当接して前記シリンダヘッド27に摺動可能に嵌合されるキャップ52,53と、前記シリンダヘッド27に開閉作動可能に支承されるカムシャフト54とを備え、カムシャフト54には第1排気弁47の前記キャップ52に摺接する第1カム55と、第2排気弁48の前記キャップ53に摺接する第2カム56とを備える。
前記カムシャフト54には、車幅方向に延びる軸線を有して前記クランクケース25に回転自在に支承されるクランクシャフト57から調時伝動機構58を介して回転動力が伝達されるものであり、このカムシャフト54の回転に応じた第1および第2カム55,56の回転によって第1および第2排気弁47,48が開閉駆動される。
前記シリンダヘッド27には図示しない一対の吸気弁が開閉作動可能に配設されており、これらの吸気弁は、基本的には前記排気側側動弁装置51と同様に構成される吸気側動弁装置(図示せず)で開閉駆動される。
前記シリンダブロック26および前記シリンダヘッド27間には、前記シリンダブロック26に摺動可能に嵌合されるピストン59の頂部を臨ませる燃焼室60が形成されており、その燃焼室60に通じ得る排気ポート61は、前記シリンダヘッド27の前部側壁に外端が開口する単一の共通通路部61aと、該共通通路部61aの内端から分岐して燃焼室60に開口するとともに第1および第2排気弁47,48で個別に開閉制御される一対の個別通路部61b,61cとから成る。
図5を併せて参照して、前記排気管41は、前記排気ポート61の前記共通通路部61aに上流端部を連通させて前記シリンダヘッド27の前部側壁に接続されるとともに該前部側壁から前方に延びて下向きに屈曲す上方延出管部41aと、この上方延出管部41aの下流端に連なるとともに前記エンジン本体24の前方で後下方に直線状に延びる上下延出管部41bと、この上下延出管部41bの下流端に連なるとともに後向きに屈曲して前記エンジン本体24の下方まで後方に延びる下方延出管部41cとを有するように構成され、下方延出管部41cの下流端部が前記エンジン本体24の下方で前記触媒コンバータ42に接続される。
しかも前記排気管41の上流端部の前記シリンダヘッド27への接続部62、すなわち前記上方延出管部41aの上流端部の前記シリンダヘッド27への接続部62は、側面視で前記エンジンハンガ29よりも前方に配置される。
前記排気管41の上部には、排気ガスセンサ63が取付けられるものであり、この排気ガスセンサ63は、車両正面視で全体が前記上下延出管部41bの背後に配置されるようにしてそれの下端が前記上下延出管部41bの背面に取付けられるとともに、前記上下延出管部41bの背面に沿って上向きに延びるようにして、該上下延出管部41bと鋭角で交わっている。
しかも前記排気ガスセンサ63は、ヒータレスのものであり、その下端に配置された検出部63aを前記排気管41の前記上下延出管部41bの軸線を含む鉛直面PLに沿わせた下向きとして、前記上下延出管部41bに取付けられる。
また前記エンジン本体24における前記クランクケース25の前部外面には、前記排気ガスセンサ63に前面を臨ませるようにしてスタータモータ64が取付けられており、前記排気ガスセンサ63が、上下方向で前記排気ポート61および前記スタータモータ64間に配置される。
ところで左右一対の前記エンジンハンガ29には、それらのエンジンハンガ29から前方に延びて前記排気ガスセンサ63の左右両側に配置される剛性部材である剛性材料製のステイ65が取付けられており、それらのステイ65には前記車体カバー46の一部が支持される。
前記排気ガスセンサ63に連なるセンサコード66は、前記上方延出管部41aの下方に配置されて、前記エンジン本体24の上方に配置されるメインハーネス(図示せず)側に配索されるのであるが、このセンサコード66に付着した雨水が下方に垂れて前記排気ガスセンサ63に達するのを回避するために、前記センサコード66は、図3および図5で示すように、前記排気ガスセンサ63よりも下方に位置するようにして前記エンジン本体24のクランクケース25の前部左側の上部に取付けられるクランプ部材67に向かって前記排気ガスセンサ63から車幅方向左側に向かって下向きに延出され、そのクランプ部材67で保持された前記センサコード66は、前記クランプ部材67から反転して上方に延びるようにして前記メインハーネス側に延出される。
次にこの実施の形態の作用について説明すると、シリンダ軸線Cを前傾させて車体フレームFに搭載されるエンジン本体24の一部を構成するシリンダヘッド27の前部側壁に接続される排気管41がシリンダヘッド27の前部側壁から前方に延びて下向きに屈曲する上方延出管部41aと、この上方延出管部41aの下流端に連なるとともにエンジン本体24の前方で後下方に直線状に延びる上下延出管部41bと、この上下延出管部41bの下流端に連なるとともに後向きに屈曲して後方に延びる下方延出管部41cとを備えており、車両正面視で全体が前記上下延出管部41bの背後に配置されるとともに下端が上下延出管部41bの背面に取り付けられる排気ガスセンサ63が前記上下延出管部41bの背面に沿って上向きに延びるようにして、該上下延出管部41bと鋭角で交わるので、排気ガスセンサ63への前方からの外乱に対して排気管41の一部で保護することができ、車体フレームF等の保護構造を不要とし、車体フレームFの配置の自由度を増大することができる。
また車体フレームFが、前輪WFを軸支するフロントフォーク11を操向可能に支承するヘッドパイプ13と、前記エンジン本体24の前部側方に配置されるようにして前記ヘッドパイプ13からダウンフレーム15を介して後下がりに延びる左右一対のエンジンハンガ29とを備え、前記シリンダヘッド27の前部側壁への前記排気管41の接続部62が側面視で前記エンジンハンガ29よりも前方に配置されるので、エンジン本体24を車体フレームFのより前部に配置して車両の運動性能を高めた上で前記排気管41による排気ガスセンサ63の保護が可能となる。
また前記シリンダヘッド27に、その前部側壁に外端が開口する単一の共通通路部61aと、該共通通路部61aの内端から分岐して燃焼室60に開口する一対の個別通路部61b,61cとから成る排気ポート61が設けられ、前記排気管41の上方延出管部41aが、前記共通通路部61aに上流端部を連通させて前記シリンダヘッド27の前部側壁に接続され、前記排気ガスセンサ63が前記上下延出管部41bの上部に取付けられるので、一対の個別通路部61b,61cからの排気ガスが充分に均一に混じり合った状態で排気ガスによる検出を可能として検出精度の向上を図ることを可能とし、排気ガスセンサ63の保護ならびに検出精度の向上を両立することができる。
またヒータレスである前記排気ガスセンサ63が、その下端に配置された検出部63aを前記排気管41の前記上下延出管部41bの軸線を含む鉛直面PLに沿わせた下向きとして、前記上下延出管部41bに取付けられるので、高温の排気ガスによって排気ガスセンサ63の反応開始時間を短縮しつつ検出部63aへの水分等の異物の付着を抑えることができ、しかも路面からの被水の低減もあって排気ガスセンサ63をヒータレスの安価なものとすることができる。
また前記エンジン本体24の前部外面に前記排気ガスセンサ63に前面を臨ませるようにしてスタータモータ64が取付けられ、前記排気ガスセンサ63が、上下方向で前記排気ポート61および前記スタータモータ64間に配置されるので、排気ガスセンサ63の配置スペースおよびメンテナンススペースを確保することができる。
また前記エンジンハンガ29に、それらのエンジンハンガ29から前方に延びて前記排気ガスセンサ63の左右両側に配置されるステイ65が取付けられるので、左右両側からの排気ガスセンサ63に対する外乱を高い剛性で保護することができる。
さらに前記排気管41が、前記エンジン本体24の下方で触媒コンバータ42に接続されるので、触媒を排気マフラー43の上流側に配置する場合の排気ガスセンサ63の保護および検出精度向上が可能となり、結果として排気ガスの浄化性能が向上する。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
11・・・フロントフォーク
13・・・ヘッドパイプ
24・・・エンジン本体
27・・・シリンダヘッド
29・・・フレーム部材であるエンジンハンガ
41・・・排気管
41a・・・上方延出管部
41b・・・上下延出管部
41c・・・下方延出管部
42・・・触媒コンバータ
46・・・車体カバー
61・・・排気ポート
61a・・・共通通路部
61b,61c・・・個別通路部
62・・・接続部
63・・・排気ガスセンサ
63a・・・検出部
64・・・スタータモータ
65・・・剛性部材であるステイ
66・・・センサコード
C・・・シリンダ軸線
F・・・車体フレーム
PL・・・鉛直面
WF・・・前輪

Claims (10)

  1. シリンダ軸線(C)を前傾させて車体フレーム(F)に搭載されるエンジン本体(24)の一部を構成するシリンダヘッド(27)の前部側壁に排気管(41)が接続される鞍乗り型車両において、
    前記排気管(41)が、シリンダヘッド(27)の前部側壁から前方に延びて下向きに屈曲する上方延出管部(41a)と、この上方延出管部(41a)の下流端に連なるとともに前記エンジン本体(24)の前方で後下方に直線状に延びる上下延出管部(41b)と、この上下延出管部(41b)の下流端に連なるとともに後向きに屈曲して後方に延びる下方延出管部(41c)とを備えており、
    車両正面視で全体が前記上下延出管部(41b)の背後に配置されるとともに下端が前記上下延出管部(41b)の背面に取り付けられる排気ガスセンサ(63)が前記上下延出管部(41b)の背面に沿って上向きに延びるようにして、該上下延出管部(41b)と鋭角で交わることを特徴とする鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  2. 前記車体フレーム(F)が、前輪(WF)を軸支するフロントフォーク(11)を操向可能に支承するヘッドパイプ(13)と、前記エンジン本体(24)の前部側方に配置されるようにして前記ヘッドパイプ(13)から後下がりに延びる左右一対のフレーム部材(29)とを備え、前記シリンダヘッド(27)の前部側壁への前記排気管(41)の接続部(62)が側面視で前記フレーム部材(29)よりも前方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  3. 前記シリンダヘッド(27)に、その前部側壁に外端が開口する単一の共通通路部(61a)と、該共通通路部(61a)の内端から分岐して燃焼室に開口する一対の個別通路部(61b,61c)とから成る排気ポート(61)が設けられ、前記排気管(41)の前記上方延出管部(41a)が、前記共通通路部(61a)に上流端部を連通させて前記シリンダヘッド(27)の前部側壁に接続され、前記排気ガスセンサ(63)が前記上下延出管部(41b)の上部に取付けられることを特徴とする請求項2に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  4. ヒータレスである前記排気ガスセンサ(63)が、その下端に配置された検出部(63a)を前記排気管(41)の前記上下延出管部(41b)の軸線を含む鉛直面(PL)に沿わせた下向きとして、前記上下延出管部(41b)に取付けられることを特徴とする請求項3に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  5. 前記エンジン本体(24)の前部外面に前記排気ガスセンサ(63)に前面を臨ませるようにしてスタータモータ(64)が取付けられ、前記排気ガスセンサ(63)が、上下方向で前記排気ポート(61)および前記スタータモータ(64)間に配置されることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  6. 前記フレーム部材(29)に、それらのフレーム部材(29)から前方に延びて前記排気ガスセンサ(63)の左右両側に配置される剛性部材(65)が取付けられることを特徴とする請求項5に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  7. 前記剛性部材(65)が、前記エンジン本体(24)および前記車体フレーム(F)の一部を覆う車体カバー(46)を支持することを特徴とする請求項6に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  8. 前記排気管(41)が、前記エンジン本体(24)の下方で触媒コンバータ(42)に接続されることを特徴とする請求項6または7に記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  9. 前記排気ガスセンサ(63)に連なるセンサコード(66)が、前記上方延出管部(41a)の下方に配置されて該上方延出管部(41a)によって上方から保護されることを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
  10. 前記排気ガスセンサ(63)に連なるセンサコード(66)が、前記排気ガスセンサ(63)よりも下方に位置するようにして該排気ガスセンサ(63)から下向きに延出されることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の鞍乗り型車両における排気ガスセンサ取付け構造。
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