JP6364123B2 - 自動二輪車の排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車の排気装置に係り、特に、経年変化等による触媒の劣化度合を検知することができる自動二輪車の排気装置に関する。

従来から、車両の排気装置において、エンジンの排気ポートに接続される排気管から車体後方のマフラに至るまでの排気経路の途中に、排出ガスを浄化するための触媒装置（キャタライザ）を配置する構成が知られている。このような排気装置に対して、排出ガスの酸素濃度を検知してエンジン制御にフィードバックするための酸素センサ（Ｏ２センサ）を取り付ける際には、触媒装置との関係も含めて最適位置を検討する必要がある。

特許文献１には、多気筒エンジンの複数の排気ポートに接続される排気パイプをエンジンの下方で集合させて１本の中間パイプに連結し、この中間パイプの後方にマフラを接続した鞍乗型車両の排気装置において、中間パイプの途中に拡径部を設けて触媒装置を収納すると共に、この触媒装置の上流側の中間パイプに酸素センサを取り付けた構成が開示されている。

特開２０１０−２５５５１４号公報

ところで、近年では、触媒装置による浄化性能の向上はもとより、取り付けた触媒装置が所望する性能を発揮しているか否かを継続的に監視する劣化検知を行うことが求められている。この劣化検知には、少なくとも触媒装置の上流側と下流側に配置する２つの酸素センサが必要となるが、余剰スペースが少なく排気装置が外方に露出する鞍乗型車両においては、劣化検知の機能のみならず、酸素センサによる外観性への影響や酸素センサの故障防止等の条件を満たすように酸素センサの配置を検討する必要がある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、触媒装置の劣化検知を可能とする２つの酸素センサを好適な位置に配設した自動二輪車の排気装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、エンジン（Ｅ）の下方を通って排出ガスを車体後方に導くと共に触媒装置（Ｃ）を収納するパイプ部分（１９）と、前記パイプ部分（１９）の後端に接続されるマフラ（２６）とを有する自動二輪車の排気装置（２０）において、前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）の上流側に位置する上流側酸素センサ（Ｕ）と、前記触媒装置（Ｃ）の下流側に位置する下流側酸素センサ（Ｄ）とが配設されており、前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）を収納するために大径化した拡径部（６１）が設けられており、前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、前記拡径部（６１）に配設されており、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、車体側面視において、前記拡径部（６１）の中心線（Ｏｃ）よりも車体上方に位置し、前記エンジン（Ｅ）のシリンダ（４３）のシリンダ軸線（Ｏｓ）が、鉛直方向（Ｖ）に対して車体前方側に傾斜しており、前記拡径部（６１）が、前記拡径部（６１）の軸線（Ｏｃ）と前記シリンダ軸線（Ｏｓ）とが略平行をなすように配置されており、前記上流側酸素センサ（Ｕ）が、前記パイプ部分（１９）の車幅方向内側から取り付けられており、前記拡径部（６１）が、クランクケース（５２）の前方に突出するオイルフィルタ（５３）の側方に位置し、かつ前記拡径部（６１）以降の中間パイプ（６２）が前記クランクケース（５２）の下端のオイルパン（５４）の側方を通る点に第１の特徴がある。

また、前記拡径部（６１）は、前記エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（４３）の下方かつクランクケース（５２）の前方に位置し、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および下流側酸素センサ（Ｄ）が、いずれもヒータ機能のないヒータレス酸素センサ（１００）である点に第２の特徴がある。

また、前記拡径部（６１）の内部で、前記触媒装置（Ｃ）と前記下流側酸素センサ（Ｄ）の間に、前記触媒装置（Ｃ）を通過した排出ガスを拡散する拡散手段（８０，８１，８２）が設けられている点に第３の特徴がある。

また、前記上流側酸素センサ（Ｕ）は、前記拡径部（６１）より上流側に位置する出口パイプ（６０）に取り付けられている点に第４の特徴がある。

また、前記出口パイプ（６０）は、前記エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続されると共に前記上流側酸素センサ（Ｕ）が取り付けられる小径部（６６）と、前記小径部（６６）に接続されて排出ガスの排出方向を車体後方側に屈曲させて前記拡径部（６１）に接続される屈曲部（６７）とを備え、前記屈曲部（６７）に、排出ガスを拡散するための凹凸部（６８）が設けられる点に第５の特徴がある。

また、前記拡径部（６１）は、２分割した外殻（７６）の部品を接合するために合わせ部（６５）が生じるモナカ構造で構成されており、前記下流側酸素センサ（Ｄ）を取り付ける台座（１０６）を前記合わせ部（６５）に重なる位置に設けることによって、前記合わせ部（６５）の裏面側の隙間（７９）が前記台座（１０６）によって塞がれる点に第７の特徴がある。

また、前記拡径部（６１）が、前記モナカ構造の外殻（７６）からなる前半部と、一体的に形成した後半部（８３）とから構成されており、前記前半部に前記触媒装置（Ｃ）が配置されており、前記後半部（８３）に、前記拡散手段（８０，８１，８２）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が配置されている点に第８の特徴がある。

さらに、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）のセンサ出力に基づいて、前記触媒装置（Ｃ）の劣化状態を診断検知する触媒診断部（７２）を備え、前記触媒診断部（７２）によって前記触媒装置（Ｃ）が劣化したと診断されると、インジケータ（７４）を作動させて乗員に報知する点に第９の特徴がある。

第１の特徴によれば、前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）の上流側に位置する上流側酸素センサ（Ｕ）と、前記触媒装置（Ｃ）の下流側に位置する下流側酸素センサ（Ｄ）とが配設されており、前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）を収納するために大径化した拡径部（６１）が設けられており、前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、前記拡径部（６１）に配設されており、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、車体側面視において、前記拡径部（６１）の中心線（Ｏｃ）よりも車体上方に位置し、前記エンジン（Ｅ）のシリンダ（４３）のシリンダ軸線（Ｏｓ）が、鉛直方向（Ｖ）に対して車体前方側に傾斜しており、前記拡径部（６１）が、前記拡径部（６１）の軸線（Ｏｃ）と前記シリンダ軸線（Ｏｓ）とが略平行をなすように配置されており、前記上流側酸素センサ（Ｕ）が、前記パイプ部分（１９）の車幅方向内側から取り付けられており、前記拡径部（６１）が、クランクケース（５２）の前方に突出するオイルフィルタ（５３）の側方に位置し、かつ前記拡径部（６１）以降の中間パイプ（６２）が前記クランクケース（５２）の下端のオイルパン（５４）の側方を通るので、余剰スペースの少ない鞍乗型車両においても、拡径部によって確保されるスペースを有効利用して下流側酸素センサを取り付けることができる。また、上流側酸素センサおよび下流側酸素センサが、拡径部の中心線よりも車体上方に位置することで、両酸素センサが石はね等から保護されると共に、自動二輪車のバンク角に影響を与えることなく酸素センサを取り付けることができる。また、シリンダヘッドに接続された出口パイプが、その接続部分から車体後方下方に略直角に屈曲して拡径部に接続されることとなり、エンジンと拡径部とを近接配置してエンジン前方のスペースを有効利用することが可能になる。また、屈曲部に凹凸部を形成して排出ガスが均等に触媒装置を通過できるようにした構造の優位性を十分に利用したパイプ部のレイアウトが可能となる。さらに、上流側酸素センサを車幅方向内側から取り付けることで上流側酸素センサが外方から視認されにくくなると共に、拡径部が、クランクケースの前方に突出するオイルフィルタの側方に位置し、かつ拡径部以降の中間パイプがクランクケースの下端のオイルパンの側方を通ることで、下流側酸素センサも外方から視認されにくくなり、自動二輪車の外観を向上させることができる。

第２の特徴によれば、前記拡径部（６１）は、前記エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（４３）の下方かつクランクケース（５２）の前方に位置し、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および下流側酸素センサ（Ｄ）が、いずれもヒータ機能のないヒータレス酸素センサ（１００）であるので、２つの酸素センサがエンジンに近い部分に配置されることから、酸素センサのヒータ機能が不要となり、部品コストを抑えることができる。

第３の特徴によれば、前記拡径部（６１）の内部で、前記触媒装置（Ｃ）と前記下流側酸素センサ（Ｄ）の間に、前記触媒装置（Ｃ）を通過した排出ガスを拡散する拡散手段（８０，８１，８２）が設けられているので、拡径部と、拡径部の後部に連結される中間パイプとの間で排出ガスの流路角度が変化する場合に、排出ガスが中間パイプとの接続部分で下方に集まって拡径部の上部に設けられた下流側酸素センサによる計測に影響を与えることを避けることができる。これにより、下流側酸素センサの計測精度を高めることができる。

第４の特徴によれば、前記上流側酸素センサ（Ｕ）は、前記拡径部（６１）より上流側に位置する出口パイプ（６０）に取り付けられているので、熱源に近いためにヒータレス酸素センサの適用が可能な位置で、出口パイプの車幅方向の余剰スペースを利用して上流側酸素センサを取り付けることが可能となる。

第５の特徴によれば、前記出口パイプ（６０）は、前記エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続されると共に前記上流側酸素センサ（Ｕ）が取り付けられる小径部（６６）と、前記小径部（６６）に接続されて排出ガスの排出方向を車体後方側に屈曲させて前記拡径部（６１）に接続される屈曲部（６７）とを備え、前記屈曲部（６７）に、排出ガスを拡散するための凹凸部（６８）が設けられるので、出口パイプに屈曲部を設けることで、拡径部をよりエンジンに近い位置に配置して、触媒装置の性能を十分に発揮させることが可能となる。また、凹凸部を設けることで、屈曲部を設けたために管路の一方に集まりやすくなる排出ガスを拡散して、触媒装置全体に排出ガスを通すことが可能となる。

第７の特徴によれば、前記拡径部（６１）は、２分割した外殻（７６）の部品を接合するために合わせ部（６５）が生じるモナカ構造で構成されており、前記下流側酸素センサ（Ｄ）を取り付ける台座（１０６）を前記合わせ部（６５）に重なる位置に設けることによって、前記合わせ部（６５）の裏面側の隙間（７９）が前記台座（１０６）によって塞がれるので、モナカ構造の拡径部に取り付けた下流側酸素センサに対して、モナカ構造の合わせ部の裏面にできる隙間を通って触媒装置を通らない排出ガスが当接して、センサ出力に影響を与えることを防ぐことができる。

第８の特徴によれば、前記拡径部（６１）が、前記モナカ構造の外殻（７６）からなる前半部と、一体的に形成した後半部（８３）とから構成されており、前記前半部に前記触媒装置（Ｃ）が配置されており、前記後半部（８３）に、前記拡散手段（８０，８１，８２）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が配置されているので、拡径部を製造するにあたり、部品点数が増えるものの３枚溶接によって組立作業性が向上し、また、拡散板等からなる拡散手段の設置も容易となる。また、後半部に下流側酸素センサを設けるため、後半部を絞り成形や溶接等による一体部品とすることで、モナカ構造の隙間を通る排出ガスがセンサ出力に影響を与える可能性も低減することができる。

第９の特徴によれば、前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）のセンサ出力に基づいて、前記触媒装置（Ｃ）の劣化状態を診断検知する触媒診断部（７２）を備え、前記触媒診断部（７２）によって前記触媒装置（Ｃ）が劣化したと診断されると、インジケータ（７４）を作動させて乗員に報知するので、触媒装置が劣化状態にあることをインジケータの点灯や点滅によって乗員等に報知され、触媒装置が劣化した状態で走行し続けることを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車の排気装置を適用した自動二輪車の左側面図である。 自動二輪車の右側面図である。 自動二輪車の正面図である。 自動二輪車の背面図である。 排気装置を取り付けた状態のエンジンの左側面図である。 エンジンと酸素センサとの関係を示すブロック図である。 触媒劣化検知制御の手順を示すフローチャートである。 排気装置に取り付けられる酸素センサの正面図である。 排気装置を構成するパイプ部分の平面図である。 拡径部の拡大正面図である。 図１０のXI−XI線断面図である。 図１０のXII−XII線断面図である。 図１２のXIII−XIII線断面図である。 図１２のXIV−XIV線断面図である。 下流側酸素センサの取り付け部分の断面図である。 変形例に係る拡径部の構造を示した断面図である。 拡散板の正面図である。 変形例に係る拡散板の正面図である。 第２変形例に係る拡散板の正面図である。 図１０のXX−XX線断面図である。 本発明の第２実施形態に係るパイプ部分の平面図である。 本発明の第２実施形態に係る拡径部の拡大正面図である。 拡径部の構造を示した断面図である。 マフラの平面図である。 マフラの一部断面側面図である。 自動二輪車の底部を示す一部拡大図である。 メインスタンドおよびサイドスタンドとマフラとの位置関係を示す左側面図である。 メインスタンドおよびサイドスタンドとマフラとの位置関係を示す平面図である。 下流側酸素センサの取り付け部分の拡大断面図である。 スタンド受け部とダンパラバーとの位置関係を示す図である。 メインスタンドの平面図である。 変形例に係るメインスタンドの平面図である。 変形例に係るサイドスタンドの平面図である。 サイドスタンドの左側面図である。 図３３のXXXV−XXXV線断面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る排気装置２０を適用した自動二輪車１の左側面図である。また、図２は同右側面図、図３は同正面図、図４は同背面図である。

鞍乗型車両である自動二輪車１の車体フレーム２の前端には、ステアリングステム１０を回動可能に軸支するヘッドパイプ１２が取り付けられている。ステアリングステム１０の上端には、不図示のトップブリッジを介して操向ハンドル６が取り付けられている。ステアリングステム１０と一体に回動するトップブリッジは、ヘッドパイプ１２の下部でステアリングステム１０に固定される不図示のボトムブリッジと共に左右一対のフロントフォーク１６を支持している。フロントフォーク１６の下端には、ブレーキディスク３５を備えた前輪ＷＦが回動自在に軸支されている。

車体フレーム２の下部には、ヘッドパイプ１２の後方から下方に延びるハンガフレーム１７によってシリンダヘッド１８の下部が支持された並列２気筒のエンジンＥが配置されている。エンジンＥの車幅方向左側には、ジェネレータカバーＥａおよびドライブスプロケットカバーＥｂが取り付けられている。ハンガフレーム１７の前方には、エンジン冷却水のラジエータ１５が配設されている。車体フレーム２は、エンジンＥの上部および後部でエンジンＥを支持すると共に、ピボット２１によってスイングアーム２４を揺動自在に軸支する。ピボット２１を軸支するピボットプレート２１ａの下方には、運転者の足乗せステップ２３が左右一対で設けられ、その後方上方のステップブラケット２１ｃには、折り畳み式の同乗者用ステップ２１ｂが配設されている。また、足乗せステップ２３の下方には、停車時に自動二輪車１の後輪ＷＲを浮かせて自立させるメインスタンド２２と、車体を左側に傾斜させて自立させるサイドスタンド１４０が取り付けられている。メインスタンド２２およびサイドスタンド１４０は、車体後方側に略９０度揺動することで格納状態となる。

自動二輪車１の車体下部には、エンジンＥの排出ガスを浄化および消音して後方に排出する排気装置２０が取り付けられている。排気装置２０は、シリンダの排気ポートに接続されて排出ガスを後方へ誘導するパイプ部分１９と、パイプ部分１９の後端に接続されるマフラ２６とを有する。シリンダヘッド１８の前方下方には、パイプ部分１９の前方および側方を覆う排気管カバー５ａが配設されている。ピボット２１に軸支されるスイングアーム２４は、不図示のリヤクッションによって車体フレーム２に吊り下げられている。スイングアーム２４の後端部に回転自在に軸支される後輪ＷＲには、エンジンＥの駆動力がドライブチェーン２５を介して伝達される。

エンジンＥの上方で、外装部品であるサイドカウル５に覆われた位置には、大型の開閉リッド３からアクセスする収納ボックス４が設けられている。サイドカウル５の前方にはヘッドライト１３が配設されており、ヘッドライト１３の上方には、左右一対のウインカ装置１１およびウインドスクリーン９が配設されている。左右の操向ハンドル６には、ナックルガード８およびバックミラー７がそれぞれ取り付けられている。また、サイドカウル５の下部で、フロントフォーク１６の車幅方向外側の位置には、左右一対のフォグランプ１４が取り付けられており、前輪ＷＦの上方には、車体への泥はね等を防ぐフロントフェンダ３６が取り付けられている。

車体フレーム２の後方には、燃料タンク２８等を支持するリヤフレーム２９が取り付けられている。リヤフレーム２９の左右はシートカウル３１で覆われており、その上部には、運転者シート２７および同乗者シート３０が配設されている。シートカウル３１の後端には尾灯装置３２が取り付けられており、シートカウル３１から後方下方に延びるリヤフェンダ３４には、後側のウインカ装置３３が支持されている。

図３，４を参照して、右側の操向ハンドル６には、前輪ブレーキレバー３９およびハンドルスイッチ３８が取り付けられており、左側の操向ハンドル６には、クラッチレバー４１およびハンドルスイッチ４０が取り付けられている。左右の操向ハンドル６の間には、メータ装置３７が配設されている。リヤフェンダ３４にはナンバプレートホルダ４２が取り付けられている。

メインスタンド２２は、主に、略Ｕ字状に湾曲した主パイプ部２２ａと、左右の主パイプ部２２ａの間を連結する補強パイプ２２ｃとからなり、格納時にはリターンスプリングの弾発力で格納位置に保持されている。メインスタンド２２は、足踏み部２２ｂを踏んで主パイプ部２２ａの両先端を地面に接地させ、さらに踏み込みつつ車体後部を上方に引き上げることで使用位置に揺動し、これにより、後輪ＷＲが浮いた状態で車体が起立する。メインスタンド２２の車体右側の主パイプ部２２ａには、ダンパラバー１３０の取り付け部２２ｄが設けられており、格納時にはダンパラバー１３０がマフラ２６の所定部分に当接して、格納時の衝撃や走行中の振動が吸収されるように構成されている。

図５は、排気装置２０を取り付けた状態のエンジンＥの左側面図である。エンジンＥは、シリンダ４３のシリンダ軸線Ｏｓを鉛直方向Ｖに対して大きく車体前方側に傾斜させた並列２気筒のガソリン内燃機関である。この図では、図１に示したジェネレータカバーＥａおよびドライブスプロケットカバーＥｂを取り外した状態を示している。エンジンＥは、クランクケース５２の上部ハンガ５０ａ、後部ハンガ５０ｂおよび下部ハンガ５０ｃを介して車体フレーム２に支持されると共に、シリンダブロック４３に形成された前部ハンガ５０ｄを介してハンガフレーム１７に吊り下げられている。シリンダブロック４３の上部には、エンジン冷却水のポンプ４４が取り付けられたシリンダヘッド１８が固定され、シリンダヘッド１８の上部にはシリンダヘッドカバー４５が固定される。

エンジンＥのクランク軸４６の左端には、クランク軸４６と一体に回転するＡＣＧジェネレータ４８が固定されている。クランク軸４６の回転駆動力は、メインシャフトとカウンタシャフト４９との間に設けられた複数の歯車対からなる不図示のトランスミッションに伝達され、カウンタシャフト４９の左端に固定されたドライブスプロケット５１から出力されて、ドライブチェーン２５に伝達される。クランクケース５２の底部にはオイルパン５４が固定されており、クランクケース５２の前面部にはオイルフィルタ５３が取り付けられている。

排気装置２０は、排出ガスを後方へ誘導するパイプ部分１９と、パイプ部分１９の後端に接続されるマフラ２６とを有する。ステンレス等の鋼材で形成されるパイプ部分１９は、シリンダヘッド１８の排気ポートに接続される出口パイプ６０と、触媒装置を収納するために大径化された拡径部６１と、拡径部６１の後端に連結されてマフラ２６に排出ガスを導く中間パイプ６２とからなる。

パイプ部分１９は、拡径部６１がオイルフィルタ５３やオイルパン５４を避けてクランクケース５２の車幅方向左側に位置すると共に、中間パイプ６２の途中で車幅方向右側に湾曲して車幅方向右側のマフラ２６に接続される構成とされている。そして、出口パイプ６０において、排気ポートとの接続部の直後の位置には、排出ガスの酸素濃度を検知する第１酸素センサ１００が取り付けられている。また、拡径部６１は、エンジンＥのシリンダブロック４３の下方かつクランクケース５２の前方に位置する。

そして、本実施形態では、鉛直方向Ｖに対して車体前方に大きく前傾したエンジンＥのシリンダ軸線Ｏｓと、拡径部６１の軸線Ｏｃとが略平行をなすようにし、シリンダヘッド１８に接続された出口パイプ６０が、その接続部分から車体後方下方に略直角に屈曲して拡径部６１に接続されるように構成されている。

図６は、エンジンと酸素センサとの関係を示すブロック図である。また、図７は触媒劣化検知制御の手順を示すフローチャートであり、図８は排気装置２０に取り付けられる酸素センサの正面図である。排気装置２０は、拡径部６１に収納された触媒装置Ｃの劣化検知を行うために、触媒装置Ｃの上流側に位置する上流側酸素センサＵと、触媒装置Ｃの下流側に位置する下流側酸素センサＤとを有している。

ここで、図８を参照して、酸素センサには、酸素濃度の変化をリニアに検出できるＬＡＦセンサと、理論空燃比を境に出力値が反転することで理論空燃比にあることのみを検知できる酸素センサ（Ｏ２センサ）が存在する。このうち、自動二輪車等の鞍乗型車両には、高価なＬＡＦセンサと比べ比較的安価な、いわゆる酸素センサが適用されることが多い。さらに、酸素センサには、（ａ）に示すヒータレス酸素センサ１００と、（ｂ）に示すヒータ付き酸素センサ１１０とが存在する。

ヒータレス酸素センサ１００とヒータ付き酸素センサ１１０との使い分けは、その設置場所がエンジン熱で暖まりやすいか否かによって判断される。すなわち、エンジンＥに近く、酸素センサのジルコニア素子が活性化する高温状態に短時間で到達する場所であればヒータレス酸素センサ１００が用いられる。これに対し、より高価なヒータ付き酸素センサ１１０は、エンジンＥから遠い位置であるためヒータで積極的に加熱して活性化させる必要がある場所に用いられる。

ヒータレス酸素センサ１００は、取り付けボスとしての台座１０６にネジ部１０３を螺合し、本体部１０１と一体のナット部１０２を締め付けることで、排気管１０７の内側にセンサ部１０４が突出するように取り付けられる。本体部１０１の端部にはセンサ信号を出力するための配線１０５が接続されている。ヒータレス酸素センサ１００は、構造が簡単で部品点数が少なく、耐久性に優れるという特徴を有する。

一方、ヒータ付き酸素センサ１１０も、台座１１６にネジ部１１３を螺合し、ヒータレス酸素センサ１００に比して大径の本体部１１１と一体のナット部１１２を締め付けることで、排気管１０７の内側にセラミックヒータを内蔵したセンサ部１１４が突出するように取り付けられる。本体部１１１の端部にはセンサ信号を出力するための配線１１５が接続されている。ヒータ付き酸素センサ１１０は、熱源から遠くても短時間で活性化できる一方、ヒータを内蔵するために部品点数が多く高コストとなるほか、耐被水性がやや下がるという特徴を有する。

図６のブロック図において、本発明に係る排気装置２０では、触媒装置Ｃの上流側においてヒータレス酸素センサ１００を所定位置（図５に示す位置）に取り付ける一方、触媒装置Ｃの下流側においては、その取り付け位置に応じてヒータレス酸素センサ１００またはヒータ付き酸素センサ１１０のいずれかを適用するように構成されている。

エンジンＥの吸気管５６には、燃料噴射装置であるインジェクタ５７が設けられており、その上流には、吸入空気量センサ５５が配設されている。吸入空気量センサ５５のセンサ信号は、空気量検知部５８に入力される。前記したように、エンジンＥの排気ポートに接続される出口パイプ６０には、上流側酸素センサＵ（ヒータレス酸素センサ１００）が取り付けられている。上流側酸素センサＵのセンサ信号は、第１Ａ／Ｆ制御部７０に入力される。

インジェクタ制御部５９は、スロットル操作やエンジン回転数の情報に加え、空気量検知部５８および第１Ａ／Ｆ制御部７０からの信号に基づいて、適切な空燃比で燃焼が行われるようにインジェクタ５７を制御する。

下流側酸素センサＤは、触媒装置Ｃの下流側に設けられ、そのセンサ信号は第２Ａ／Ｆ制御部７１に入力される。また、上流側酸素センサＵおよび下流側酸素センサＤのセンサ信号は、触媒診断部７２に入力される。触媒診断部７２は、上流側酸素センサＵおよび下流側酸素センサＤのセンサ信号に基づいて触媒装置Ｃの劣化状態を診断検知し、エラー処理部７３に伝達する。エラー処理部７３は、触媒装置Ｃの劣化度合が予め定められた基準を満たさない場合に、インジケータ７４を点灯または点滅させて乗員に報知する。このインジケータ７４は、自動二輪車１のメータ装置３７等に備えることができる。

一方、触媒診断部７２によって触媒装置Ｃが劣化したと判定された場合は、第１Ａ／Ｆ制御部７０に診断情報が入力される。この場合には、例えば、触媒装置Ｃで浄化されるべき物質の発生を抑えるために燃料噴射量を低減する出力制限制御が実行される。

図７のフローチャートを参照して、触媒劣化検知制御の手順を説明する。ステップＳ１でエンジンＥが始動すると、ステップＳ２では上流側酸素センサＵの出力が検知され、ステップＳ３において下流側酸素センサＤの出力が検知される。

続くステップＳ４では、エンジンＥが安定運転状態になったか否かが判定される。ステップＳ４で肯定判定される、例えば、エンジンＥの冷却水温が所定温度に達して暖機運転が終了したと判断されると、ステップＳ５に進む。ステップＳ４で否定判定されると、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ５では、上流側酸素センサＵおよび下流側酸素センサＤの２つのセンサ出力に基づいて触媒劣化診断処理が実行される。触媒劣化診断処理は、上流側酸素センサＵのセンサ出力と下流側酸素センサＤのセンサ出力との関係性に着目し、触媒装備Ｃの劣化に伴う変化を検知して行われる。具体的には、所定時間内に下流側酸素センサＤが所定の変動を行う回数をカウントするカウント法、上流側酸素センサＵのセンサ出力と下流側酸素センサＤのセンサ出力の振幅を比較する振幅比率法、上流側酸素センサＵのセンサ出力の動きから下流側酸素センサＤのセンサ出力の動きを推定して実測値と比較する振幅推定法等のパッシブ法を適用することができる。

例えば、触媒の劣化に伴う酸素の吸着速度の低下に着目した方法では、下流側酸素センサの出力に基づいて空燃比をフィードバック制御する場合、フィードバック制御により排出ガス中の酸素濃度が変化するまでの応答時間が劣化の影響を受けて変化するため、下流側ガスセンサの出力の変化周期が予め定められた触媒劣化条件に該当するか否かを判定することで、触媒の劣化状態を判定できる。この方法によれば、内燃機関を低温始動する場合でも、空燃比のフィードバック制御を早期に実行できるとともに、触媒の劣化状態を判定することができる。その他、触媒劣化診断処理には、上記したパッシブ法のほか、排出ガスの酸素濃度を意図的に変化させて行う、Ｃｍａｘ法やＣＭＤ法等のアクティブ法を適用してもよい。

図９は、排気装置２０を構成するパイプ部分１９の平面図である。また、図１０は拡径部６１の拡大正面図であり、図１１は図１０のXI−XI線断面図である。本発明の第１実施形態に係る排気装置２０は、下流側酸素センサＤをヒータレス酸素センサ１００とし、かつ、触媒装置Ｃを収納する拡径部６１の後端寄りの位置に配設した点に特徴がある。

出口パイプ６０は、小径部６６と屈曲部６７とから構成されている。小径部６６は、排気ポートの形状に合わせた長孔状の入口孔６４から徐々に拡径しつつ円形となる形状とされる。上流側酸素センサＵは、小径部６６の車幅方向右側に車幅方向中央から外側に向けて取り付けられ、外観されにくい位置にある。また、小径部６６から拡径部６１にかけては、図１に示した排気管カバー５ａで前方から覆われており、さらに外観されにくくなっている。

図１１に示すように、小径部６６の先端には、ガスケットと当接するジョイントリング６９が溶接ビードＢによって固定されており、その下流側にフランジ６３が係合されている。また、小径部６６の後端には、屈曲部６７が溶接ビードＢによって固定されている。上流側酸素センサＵの台座１０６は、溶接ビードＢによって小径部６６の車幅方向右側に固定されている。

一方、屈曲部６７は、小径部６６と拡径部６１とを接続するために排気の方向を前方下方向きから後方下方向きへ略９０度曲げつつ拡径する形状とされる。また、屈曲部６７には、車体上方後方に向かって凹んだ凹凸部としての凹部６８が形成されている。この凹部６８によれば、管路の内側に排出ガスを多方向に跳ね返す凸部が設けられ、これにより、排出ガスの流路方向を略９０度曲げる場合であっても、排出ガスの通り道を偏らせずに触媒装置Ｃの全体を通過させることが可能となる。なお、凹部６８は、排出ガスを拡散させることができる凸状や波形等の種々の形状に変形できる。

屈曲部６７の後部には、触媒装置Ｃが収納される拡径部６１が設けられており、この拡径部６１の後端に中間パイプ６２が接続されている。本実施形態では、屈曲部６７から拡径部６１にかけての部分を、左右割の部品を接合するいわゆる「モナカ構造」によって形成している。このため、屈曲部６７および拡径部６１の上下部分には、モナカ構造の合わせ部６５が立設している。

本実施形態では、拡径部６１の後端寄りの位置で直径が漸減する傾斜部分に、下流側酸素センサＤが取り付けられる。また、台座１０６は、モナカ構造の合わせ部６５が通る位置に設けられる。

本実施形態では、拡径部６１に下流側酸素センサＤを取り付けることで、余剰スペースの少ない鞍乗型車両においても、拡径部６１によって確保されるスペースを有効利用して酸素センサが取り付けられることとなる。また、この配置によれば、上流側酸素センサＵおよび下流側酸素センサＤのいずれもが、車体側面視で拡径部６１の中心線Ｏｃよりも車体上方に位置することとなり、両酸素センサが石はね等から保護されると共に、下流側酸素センサＤを取り付けることで自動二輪車１のバンク角に影響を与えることもない。

また、拡径部６１の内部で、触媒装置Ｃの下流側の部分には、触媒装置Ｃの車体下方寄りの位置を通った排出ガスを拡散する拡散手段としての拡散板８０が立設している。これは、小径部６６から中間パイプ６２までの間で排出ガスの流路角度が変化することから、排出ガスが中間パイプ６２との接続部分で下方に集まって、拡径部６１の上部に設けられた下流側酸素センサＤによる計測に影響を与えることを避けるために設けられている。

図１２は、図１０のXII−XII線断面図である。（ａ）に示すように、拡径部６１の内部には、セラミックスハニカムによる三元触媒としての円筒状の触媒装置Ｃが収納されている。触媒装置Ｃの外殻７７と拡径部６１の外殻７６との間には、両者の間から排出ガスが後方に漏れないように二分割式の環状パッキン７５が封入されている。

なお、（ｂ）に示すように、触媒装置Ｃは、上流側と下流側とで特性の異なる２つの触媒装置Ｃ１，Ｃ２としてもよい。この場合、例えば、下流側の触媒装置Ｃ２を上流側の触媒装置Ｃ１より熱しやすい特性とすることで、触媒装置全体が活性化温度に達する時間を短縮すると共に、下流側酸素センサＤのセンサ出力をより早いタイミングから使用することが可能となる。

図１３は、図１２のXIII−XIII線断面図である。また、図１４は図１２のX IV−XIV線断面図であり、図１５は下流側酸素センサＤの取り付け部分の断面図である。前記したように、触媒装置Ｃの外殻７７と拡径部６１の外殻７６との間には、二分割式の環状パッキン７５が封入されているが、拡径部６１の外殻７６のモナカ構造は、２枚の部品の合わせ部６５を外側から溶接ビードＢで固定するものであり、内周面側に形成される隙間７９をなくすことは困難である。そうすると、仮に、環状パッキン７５が円環状の一体部品であっても、触媒装置Ｃを通らない排出ガスが隙間７９を通って下流側に流れることとなり、この排出ガスにより下流側酸素センサＤのセンサ出力に影響を与える可能性がある。この点、本実施形態では、図１５に示すように、台座１０６が、モナカ構造の合わせ部６５が通る位置に設けられるため、台座１０６によって隙間７９が塞がれて、触媒装置Ｃを通らない排出ガスによる影響を避けることができる。

図１６は、本実施形態の変形例に係る拡径部６１の構造を示した断面図である。本変形例では、拡径部６１を、モナカ構造による前半部と、絞り加工等や巻き加工による一体部品からなる後半部８３とに分けた点に特徴がある。詳しくは、拡径部６１の外殻７６後端部の位置を、触媒装置Ｃの外殻７７の後端部の位置に合わせて短くしたうえで、別体とした後半部８３を、いわゆる３枚溶接方法で固定して拡径部６１を形成するようにした。

この構造によれば、部品点数が増えるものの３枚溶接によって組立作業性が向上すると共に、前記した拡散板８０の設置もしやすくなる。また、一体部品の後半部に下流側酸素センサＤを設けるため、モナカ構造の隙間７９を通る排出ガスがセンサ出力に影響を与える可能性も低減することができる。

図１７は、拡散板８０の正面図である。また、図１８は変形例としての拡散板８１の正面図であり、図１９は第２変形例としての拡散板８２の正面図である。前記したように、拡散板８０は、拡径部６１から中間パイプ６２に向かう部分で排出ガスの流路角度が変化することから、排出ガスが中間パイプ６２との接続部分で下方に集まらないように排出ガスを拡散させるものである。その形状は、拡散手段としての目的を達するために種々の変形が可能であり、図１８に示すように直線部分を波形にしたり、図１９に示すように板に複数の貫通孔を設けたりするほか、直線部分を山型や谷型としてもよい。なお、拡散手段としては、拡散板を立設するほか、拡径部６１の壁面に凹凸部を設けるものでもよい。

図２０は、図１０のXX−XX線断面図である。前記した拡散版８０，８１，８２は、触媒装置Ｃを通過した排出ガスが効率よく拡散できるように、後半部８３の内周部に対して垂直に立設した状態から、角度θだけ車体後方側に傾けて固定される。角度θは、パイプ部１９の構造やエンジンＥの排気量等を考慮して、０°＜θ≦９０°の範囲内で任意に設定される。

以下では、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、下流側酸素センサＤをヒータ付き酸素センサ１１０とし、かつ、マフラ２６の前端寄りの位置に配設した点に特徴がある。

図２１は、本発明の第２実施形態に係るパイプ部分１９の平面図である。また、図２２は本発明の第２実施形態に係る拡径部６１の拡大正面図である。本実施形態では、下流側酸素センサＤをマフラ２６に取り付けるため、拡径部６１には下流側酸素センサＤが設けられず、拡径部６１の生産工程が低減される。また、下流側酸素センサＤがなく、触媒装置Ｃを通過した排出ガスの偏りがセンサ出力に影響を与えることもないため、拡散板８０も取り外されている。それ以外の構造は、前記したパイプ部材１９と共通なので説明を省略する。

図２３は、本発明の第２実施形態の変形例に係る拡径部６１の断面図である。本変形例では、拡径部６１を、モナカ構造による前半部と、絞り加工等や巻き加工による一体部品からなる後半部８３とに分けた点に特徴がある。詳しくは、拡径部６１の外殻７６後端部の位置を、触媒装置Ｃの外殻７７の後端部の位置に合わせて短くしたうえで、別体とした後半部８３を、いわゆる３枚溶接方法で固定して拡径部６１を形成するようにした。

この構造によれば、部品点数が増えるものの３枚溶接によって組立作業性が向上すると共に、前記した拡散板８０の設置もしやすくなる。また、モナカ構造の隙間７９を通る排出ガスが触媒装置Ｃを通過せずに下流側に流れることを防ぐことができる。

図２４は、マフラ２６の平面図である。また、図２５は、マフラ２６の一部断面側面図である。中間パイプ６２の後端に接続されるマフラ２６は、接続パイプ８４と、接続パイプ８４から徐々に直径が拡大するテーパ部８５と、円筒状のマフラ部８６とからなる。テーパ部８５には、不図示のヒートガードを取り付ける取り付けステー８９ａ，８９ｂと、メインスタンド２２のダンパラバー１３０が当接するスタンド受け部９０とが取り付けられている。また、マフラ部８６の上面には、リヤフレーム２９に吊り下げるためのマフラステー８８が設けられ、マフラ部８６の後端にはマフラエンド８７が設けられている。

本実施形態では、上流側酸素センサＵを出口パイプ６０に設けると共に、下流側酸素センサＤをマフラ２６のテーパ部８５に設けている。この位置は、熱源から離れており酸素センサが暖まりにくいため、ヒータ付き酸素センサ１１０が適用されている。また、下流側酸素センサＤは、板状部材を折り曲げて略Ｕ字状断面を有するように形成したスタンド受け部９０に収まるように車幅方向内側から取り付けられている。これにより、下流側酸素センサＤが外観されにくく、かつ、石はねや水はねの影響を受けにくくなっている。

さらに、スタンド受け部９０は、マフラ２６に排出ガスを導入する接続パイプ部８４を覆うテーパ部８５の前方寄りの位置に固定されているので、格納時にメインスタンド２２を受け止めるために強固に固定されるスタンド受け部９０を利用して下流側酸素センサを保護すると共に、外観性を高めるために接続パイプ部８４の周囲を覆うテーパ部８５の前方寄りの位置に下流側酸素センサＤを設けることで、接続パイプ部８４の内部に下流側酸素センサＤのセンサ部を突出させることが容易となる。

また、スタンド受け部９０が取り付けられる部分はパイプ部材が細くなっており、下流側酸素センサＤを拡径部６１のような大径部分に取り付ける場合に比して、パイプ内の酸素濃度に偏りが生じる可能性が低いことから、下流側酸素センサＤの検知精度が確保しやすくなる。

図２５を参照して、接続パイプ部８４の前端には、中間パイプ６２と接続するためのフランジ部９１が設けられている。一方、接続パイプ部８４の後端は、テーパ部８５の内部を通って第１隔壁９２を貫通し、第１膨張室９３に挿入されている。第１膨張室９３の後部には第２隔壁９４が設けられており、第２パイプ部９５が貫通する第２膨張室９６との間を隔てている。第３隔壁９７は、第２パイプ部９５および第３パイプ部９９を支持すると共に、第３膨張室９８との間に立設されている。接続パイプ部８４から導入された排出ガスは、各膨張室を通る間に消音されてマフラ２６の後部から排出される。このように、マフラ２６においては段階的に消音が行われると共に、下流側に向かうほど温度上昇もしにくくなる。しかし、本実施形態では、下流側酸素センサＤを、マフラ２６のうちで最も上流側にある接続パイプ８４の前方寄りに配置したので、ヒータの負担を最小限に抑えつつ下流側酸素センサＤの迅速な活性化を図ることができる。

図２６は、自動二輪車１の底部を示す一部拡大図である。また、図２７はメインスタンド２２およびサイドスタンド１４０とマフラ２６との位置関係を示す左側面図であり、図２８はメインスタンド２２およびサイドスタンド１４０とマフラ２６との位置関係を示す平面図である。本実施形態では、メインスタンド２２またはサイドスタンド１４０で構成されるスタンド装置によって、下流側酸素センサＤの下方または前方下方を保護する。

中間パイプ６２は、エンジンＥのオイルパン５４およびメインスタンド２２を避けて、車体左側から車体中心線Ｏを超えて車体右側に取り回され、マフラ２６に接続される。中間パイプ６２と接続パイプ部８４とを接続するフランジ部９１には、排気漏れを防ぐクランプ１２０が巻かれている。スイングアーム２４は、リンク機構１２２を介したリヤクッション１２１によって車体フレーム２に吊り下げられる。リンク機構１２２の前方には、メインスタンド２２の揺動軸１２５が配設されている。右側の足乗せステップ２３の前方には、ブレーキペダル１２３が配設されており、左側の足乗せステップ２３の前方には、シフトペダル１２４が配設されている。

メインスタンド２２は、揺動軸１２５によって車体フレーム２に揺動自在に軸支されている。メインスタンド２２の主パイプ部２２ａは、略Ｕ字状に湾曲して形成されており、その両端部には、メインスタンド２２の使用時に地面に接地する接地部２２ｅが設けられている。車幅方向左側に設けられる足踏み部２２ｂの基部には、主パイプ部２２ａと溶接固定することで剛性を高めるためのガセット２２ｆが設けられている。

車幅方向右側の接地部２２ｅの近傍には、ダンパラバー１３０の取り付け部２２ｄが設けられている。ダンパラバー１３０は、メインスタンド２２の格納時にスタンド受け部９０に当接する。これにより、スタンド受け部９０の下面は、メインスタンド２２の格納時に車体下方からダンパラバー１３０の取り付け部２２ｄに覆われることとなる。また、サイドスタンド１４０は、メインスタンド２２の揺動軸１２５より前方に位置する揺動軸１４７によって、車幅方向左側の車体フレーム２に揺動自在に軸支されている。

図２９は、下流側酸素センサＤの取り付け部分の拡大断面図である。また、図３０はスタンド受け部９０とダンパラバー１３０との位置関係を示す図である。下流側酸素センサＤは、テーパ部８５および接続パイプ部８４を貫通して固定される台座１１６にネジ部を螺合することで取り付けられる。図３０に示すように、スタンド受け部９０は、ダンパラバー１３０が当接する底面９０ａの前後に壁面９０ｃを設け、スタンド受け部９０をテーパ部８５に溶接固定するための延長部９０ｂを有して構成されている。これにより、下流側酸素センサＤをスタンド受け部９０に収納するように配置することで、下流側酸素センサＤの前後および下側を保護することが可能となる。

図３１は、メインスタンド２２の平面図である。揺動軸１２５を軸支する揺動軸パイプ２２ｈは、前側支持部２２ｉおよび左右一対の後側支持部２２ｇによって、メインスタンド２２の主パイプ部２２ａに結合されている。また、左右の主パイプ部２２ａの間は、補強パイプ２２ｃによって連結されている。前記したように、下流側酸素センサＤは、スタンド受け部９０に囲まれるように取り付けられ、かつスタンド受け部９０がダンパラバー１３０の取り付け部２２ｄで覆われることで保護されているが、さらに、メインスタンド２２に工夫を加えて保護を強固にすることができる。

具体的には、メインスタンド２２に図示斜線で示すようなガセット１３３，１３４，１３５を設けることで、下流側酸素センサＤの車体前方側で石はね（チッピング）や水はねを受け止め、下流側酸素センサＤにそれらの影響が及ぶことを防ぐことができる。ガセット１３３，１３４，１３５は、メインスタンド２２の一部として下流側酸素センサＤを保護するだけでなく、メインスタンド２２の主パイプ部２２ａと後側支持部２２ｇとの間の結合剛性や、主パイプ部２２ａと補強パイプ２２ｃとの間の結合剛性を高める機能を有する。

図３２は、変形例に係るメインスタンド２２の平面図である。マフラ２６が車体右側ではなく車体左側に配設されることで、マフラ２６に取り付けた下流側酸素センサＤも車体左側に位置する場合には、車体左側にガセットを設けて下流側酸素センサＤを保護することができる。ガセット１３４ａ，１３５ａは、図３１に示したガセット１３４，１３５と対称形状としている。さらに、この変形例では、補強パイプ２２ｃと接地部２２ｅとの間に三角形のガセット１３６を設けることで、下流側酸素センサＤの下方を覆うことを可能としている。上記したように、メインスタンド２２に取り付ける各ガセットは、各部の剛性を高めるためのメインスタンドの構成部品であるため、下流側酸素センサＤを保護するための専用部品を別個に設ける必要がなく、生産コストの増加を防ぎつつスペースの有効利用も図られることとなる。

図３３は、変形例に係るサイドスタンド１４０の平面図である。また、図３４はサイドスタンド１４０の左側面図であり、図３５は図３３のXXXV−XXXV線断面図である。下流側酸素センサＤの保護は、サイドスタンド１４０によって行うこともできる。本実施形態のように、サイドスタンド１４０が車体左側に設けられている場合には、車体左寄りに配設された下流側酸素センサＤの保護に好適であり、また、サイドスタンド１４０が車体右側に設けられている場合は、車体右寄りに配設された下流側酸素センサＤの保護に好適である。図３３〜３５では、車体左側に中間パイプ６２が取り回されている場合に、中間パイプ６２に取り付けた下流側酸素センサＤを、車体左側のサイドスタンド１４０で保護するようにした構造を示す。

サイドスタンド１４０は、揺動軸１４７が貫通する支持部１４２の端部に主パイプ部１４１を接続し、主パイプ部１４１の端部に接地部１４５を取り付けて構成されている。主パイプ部１４１の車幅方向左側には、運転者が足でサイドスタンド１４０を引き出すための棒状の操作部１４４が設けられており、主パイプ部１４１の車体中央側にはリターンスプリング用フック１４６が設けられている。なお、サイドスタンド１４０の格納時には、支持部１４２が車体フレームのストッパに当接するため、このストッパがスタンド受け部となるが、主パイプ部１４１にダンパラバーを取り付けると共に車体側にスタンド受け部を形成して、このスタンド受け部で下流側酸素センサＤを保護してもよい。

図２７に示すように、格納時のサイドスタンド１４０は、車体側面視において、格納時のメインスタンド２２より上方に位置することから、より下流側酸素センサＤに近い位置でこれを保護できる可能性がある。本実施形態では、主パイプ部１４１の車幅方向内側に略三角形のガセット１５０を設けて、車体下方からの石はねや水はねを受け止めることができるように構成している。

図３５を参照して、ガセット１５０は、サイドスタンド１４０の主パイプ部１４１の下面側に取り付けることができる。この場合、ガセット１５０を主パイプ部１４１の上面側に取り付ける場合に比して、主パイプ部１４１と中間パイプ６２とを近接配置することが可能となる。この構成によれば、下流側酸素センサＤを中間パイプ６２に対して水平方向から取り付けた場合だけでなく、水平方向から車体上方側に所定角度傾斜させて取り付けた場合でも、比較的近い位置にあるガセット１５０によって、水はねや泥はね等から下流側センサＤを保護することが可能となる。なお、ガセット１５０の形状や取り付け位置、サイドスタンド１４０と中間パイプ６２との位置関係等は、上記した配置に限られず種々の変更が可能である。例えば、マフラに取り付けられた下流側センサをサイドスタンドによって保護する構成としてもよい。さらに、下流側酸素センサＤの保護は、スタンド装置だけでなく、車体に固定されたステップブラケット２１ｃや同乗者用ステップ２１ｂから延長した板部材等によって行うようにしてもよい。

なお、排気装置を適用するエンジンの形式、排気装置の形状や構造、酸素センサの構造、酸素センサの配設位置、２つの酸素センサを用いた触媒劣化検知の具体的方法等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、酸素センサの一方または両方をＬＡＦセンサとしてもよい。本発明に係る排気装置は、自動二輪車に限られず、鞍乗型の三／四輪車等の各種車両に適用することができる。

１…自動二輪車（車両）、１９…パイプ部、２０…排気装置、 ２２…メインスタンド、２２ａ…主パイプ部、２２ｄ…取り付け部、２６…マフラ、４３…シリンダブロック、５２…クランクケース、６０…出口パイプ、６１…拡径部、６２…中間パイプ、６５…合わせ部、６６…小径部、６７…屈曲部、６８…凹部（凹凸部）、７６…外殻、 ８０…拡散板（拡散手段）、 ８３…後半部、８５…テーパ部、９０…スタンド受け部、９０ａ…底面、９０ｃ…壁面、１００…ヒータレス酸素センサ、１１０…ヒータ付き酸素センサ、１３０…ダンパラバー、１３３，１３４，１３５，１３６，１５０…ガセット、１４０…サイドスタンド、Ｃ…触媒装置、Ｕ…上流側酸素センサ、Ｄ…下流側酸素センサ

Claims (8)

1. エンジン（Ｅ）の下方を通って排出ガスを車体後方に導くと共に触媒装置（Ｃ）を収納するパイプ部分（１９）と、前記パイプ部分（１９）の後端に接続されるマフラ（２６）とを有する自動二輪車の排気装置（２０）において、
   前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）の上流側に位置する上流側酸素センサ（Ｕ）と、前記触媒装置（Ｃ）の下流側に位置する下流側酸素センサ（Ｄ）とが配設されており、
   前記パイプ部分（１９）に、前記触媒装置（Ｃ）を収納するために大径化した拡径部（６１）が設けられており、
   前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、前記拡径部（６１）に配設されており、
   前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が、車体側面視において、前記拡径部（６１）の中心線（Ｏｃ）よりも車体上方に位置し、
   前記エンジン（Ｅ）のシリンダ（４３）のシリンダ軸線（Ｏｓ）が、鉛直方向（Ｖ）に対して車体前方側に傾斜しており、
   前記拡径部（６１）が、前記拡径部（６１）の軸線（Ｏｃ）と前記シリンダ軸線（Ｏｓ）とが略平行をなすように配置されており、
   前記上流側酸素センサ（Ｕ）が、前記パイプ部分（１９）の車幅方向内側から取り付けられており、
   前記拡径部（６１）が、クランクケース（５２）の前方に突出するオイルフィルタ（５３）の側方に位置し、かつ前記拡径部（６１）以降の中間パイプ（６２）が前記クランクケース（５２）の下端のオイルパン（５４）の側方を通ることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
2. 前記拡径部（６１）は、前記エンジン（Ｅ）のシリンダブロック（４３）の下方かつクランクケース（５２）の前方に位置し、
   前記上流側酸素センサ（Ｕ）および下流側酸素センサ（Ｄ）が、いずれもヒータ機能のないヒータレス酸素センサ（１００）であることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
3. 前記拡径部（６１）の内部で、前記触媒装置（Ｃ）と前記下流側酸素センサ（Ｄ）の間に、前記触媒装置（Ｃ）を通過した排出ガスを拡散する拡散手段（８０，８１，８２）が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車の排気装置。
4. 前記上流側酸素センサ（Ｕ）は、前記拡径部（６１）より上流側に位置する出口パイプ（６０）に取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自動二輪車の排気装置。
5. 前記出口パイプ（６０）は、前記エンジン（Ｅ）の排気ポートに接続されると共に前記上流側酸素センサ（Ｕ）が取り付けられる小径部（６６）と、前記小径部（６６）に接続されて排出ガスの排出方向を車体後方側に屈曲させて前記拡径部（６１）に接続される屈曲部（６７）とを備え、
   前記屈曲部（６７）に、排出ガスを拡散するための凹凸部（６８）が設けられることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車の排気装置。
6. 前記拡径部（６１）は、２分割した外殻（７６）の部品を接合するために合わせ部（６５）が生じるモナカ構造で構成されており、
   前記下流側酸素センサ（Ｄ）を取り付ける台座（１０６）を前記合わせ部（６５）に重なる位置に設けることによって、前記合わせ部（６５）の裏面側の隙間（７９）が前記台座（１０６）によって塞がれることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の自動二輪車の排気装置。
7. 前記拡径部（６１）が、前記モナカ構造の外殻（７６）からなる前半部と、一体的に形成した後半部（８３）とから構成されており、
   前記前半部に前記触媒装置（Ｃ）が配置されており、
   前記後半部（８３）に、前記拡散手段（８０，８１，８２）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）が配置されていることを特徴とする請求項６に記載の自動二輪車の排気装置。
8. 前記上流側酸素センサ（Ｕ）および前記下流側酸素センサ（Ｄ）のセンサ出力に基づいて、前記触媒装置（Ｃ）の劣化状態を診断検知する触媒診断部（７２）を備え、
   前記触媒診断部（７２）によって前記触媒装置（Ｃ）が劣化したと診断されると、インジケータ（７４）を作動させて乗員に報知することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の自動二輪車の排気装置。

Images