JP6610438B2 - 排気ガスセンサの配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。

自動二輪車では、排気ガスの制御状況を車載コンピュータでモニタすることが義務付けられている。モニタリングする項目として、例えば、排気ガスを浄化する触媒の劣化状況が挙げられる（特許文献１参照）。特許文献１では、触媒の前後にそれぞれ酸素センサが設けられており、これら２つの酸素センサの出力値に基づいて触媒が劣化したか否かが判定される。

具体的には、２つの酸素センサのリッチリーン間における出力反転回数が利用される。例えば、触媒が正常で十分に酸素を吸着できる場合には、下流側の酸素センサの出力反転回数がゼロに近づく。このため、下流側に対する上流側の酸素センサの出力反転回数の比が大きくなる。一方、触媒が劣化して酸素の吸着能力が低下した場合には、下流側の酸素センサの出力反転回数が上流側の酸素センサの出力反転回数に近づく。このため、下流側に対する上流側の酸素センサの出力反転回数の比が小さくなる。よって、上記の比が所定値を下回った場合に触媒が劣化したと判定することができる。

特開２００３−２０６７８４号公報

ところで、自動二輪車において触媒の劣化判定を実施する場合、エキゾーストパイプやマフラの構造、レイアウト上の制約により、検出精度を確保しつつ２つの酸素センサを触媒の前後に配置することが難しい。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、検出精度を損なうことなく排気ガスセンサを配置することができる排気ガスセンサの配置構造を提供することを目的とする。

本発明に係る排気ガスセンサの配置構造は、複数のシリンダが車両側面視でＶ型に配置されるエンジンにおいて、前記シリンダに接続されるエキゾーストパイプと、前記エキゾーストパイプの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、前記触媒は、エンジンケースの後方で前記エンジンを懸架するボディフレームの下方に配置され、前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、前記下流側センサは、前記ボディフレームに揺動可能に連結されるスイングアームと前記エキゾーストパイプとによって囲まれた空間において、車両側面視で前記エキゾーストパイプに重なるように配置されることを特徴とする。

この構成によれば、ボディフレームの下方に触媒が配置されることで、触媒の前後において、排気ガスセンサを触媒に近づけて配置することができる。特にＶ型のエンジンであっても、スイングアームとエキゾーストパイプに囲まれる限られた空間内で、下流側センサを効率よく配置することができる。また、下流側センサを触媒の直後に配置することができるため、排気ガスの検出精度を損なうことがない。また、下流側センサの側方がエキゾーストパイプによって隠される。この結果、走行中の飛石等から下流側センサを保護することができる。また、下流側センサを保護するカバーを省略することができ、構成を簡略化することができる。また、下流側センサがエキゾーストパイプと重なることで、他部品との干渉を防ぎつつ、触媒直後に下流側センサを配置し易くすることができる。
また、本発明に係る排気ガスセンサの配置構造は、複数のシリンダが車両側面視でＶ型に配置されるエンジンにおいて、前記シリンダに接続されるエキゾーストパイプと、前記エキゾーストパイプの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、前記触媒とマフラとを連結する連結パイプと、を備え、前記触媒は、エンジンケースの後方で前記エンジンを懸架するボディフレームの下方に配置され、前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、前記連結パイプは、上半部と下半部を結合して左右一方側に屈曲するように形成され、前記下流側センサは、前記ボディフレームに揺動可能に連結されるスイングアームと前記エキゾーストパイプとによって囲まれた空間において、前記連結パイプの上半部に取り付けられ、車両上面視で前記触媒の幅内に配置されることを特徴とする。
この構成によれば、ボディフレームの下方に触媒が配置されることで、触媒の前後において、排気ガスセンサを触媒に近づけて配置することができる。特にＶ型のエンジンであっても、スイングアームとエキゾーストパイプに囲まれる限られた空間内で、下流側センサを効率よく配置することができる。また、下流側センサを触媒の直後に配置することができるため、排気ガスの検出精度を損なうことがない。更に、下流側センサが触媒の幅内で連結パイプに取り付けられるため、連結パイプが屈曲する形状であっても、周辺部品に干渉することなく、限られたスペース内で下流側センサを触媒の直後に配置することができる。

また、本発明に係る上記排気ガスセンサの配置構造は、前記ボディフレームと前記スイングアームとの間に設けられるリヤサスペンションを更に備え、前記エキゾーストパイプ及び前記リヤサスペンションは、車両後面視で左右に並んで配置され、前記下流側センサは、車両後面視で前記エキゾーストパイプと前記リヤサスペンションとの幅内に配置されることが好ましい。この構成によれば、下流側センサがエキゾーストパイプと前記リヤサスペンションとの幅内に収められることで、リヤサスペンション周りの可動部品が下流側センサに接触するのを防止することができる。

また、本発明に係る上記排気ガスセンサの配置構造において、前記エキゾーストパイプは、前側の前記シリンダに接続される前側エキゾーストパイプと、後側の前記シリンダに接続される後側エキゾーストパイプとを有し、前記上流側センサは、前記前側エキゾーストパイプと前記後側エキゾーストパイプにそれぞれ設けられることが好ましい。この構成によれば、前側エキゾーストパイプと後側エキゾーストパイプにそれぞれ上流側センサが設けられることで、比較的余裕のあるエキゾーストパイプの上流側に上流側センサを配置することができる。

また、本発明に係る上記排気ガスセンサの配置構造において、前記エキゾーストパイプは、前側の前記シリンダに接続される前側エキゾーストパイプと、後側の前記シリンダに接続される後側エキゾーストパイプとを有し、前記前側エキゾーストパイプ及び前記後側エキゾーストパイプをまとめる集合パイプを更に備え、前記触媒は、前記集合パイプの下流側に配置され、前記上流側センサは、前記集合パイプに配置されることが好ましい。この構成によれば、集合パイプに上流側センサが配置されることで、各エキゾーストパイプ毎に上流側センサを設ける必要がなく、構成が簡略化される。

本発明によれば、検出精度を損なうことなく排気ガスセンサを配置することができる。

本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成を示す左側面図である。 本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の拡大図である。 本実施の形態に係る排気システムを示す斜視図である。 本実施の形態に係る排気システムを示す上面図である。 本実施の形態に係る排気システムを示す左側面図である。 本実施の形態に係る排気システムを示す右側面図である。 本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の上面図である。 本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の後面図である。 第１の変形例に係る排気システムを示す上面図である。 第１の変形例に係る排気システムにおける排気ガスセンサ周辺の上面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る排気ガスセンサの配置構造をツアラータイプの自動二輪車に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係る排気ガスセンサの配置構造を、他のタイプの自動二輪車や、バギータイプの自動三輪車、自動四輪車等に適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥでそれぞれ示す。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成を示す左側面図である。図２は、本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の拡大図である。

図１及び図２に示すように、自動二輪車１は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載する車体フレーム２にエンジン３を懸架して構成される。エンジン３は、例えば、Ｖ型２気筒エンジンで構成される。エンジン３は、クランクシャフト（不図示）等が収容されるエンジンケース３０を有している。エンジンケース３０は、２つのシリンダ３１を側面視でＶ型に配置して構成される。各シリンダ３１の上部には、シリンダヘッド３２及びシリンダヘッドカバー３３が取り付けられる。なお、図１では、前側のシリンダヘッド３２及びシリンダヘッドカバー３３のみ示している。エンジン３の前下方は、アンダーカウル３４によって覆われる。

車体フレーム２は、アルミ鋳造で形成されるツインスパータイプのフレームであり、上記のようにエンジン３を懸架することで、車体全体として剛性が得られるように構成される。車体フレーム２は、全体として、前方から後方に向かって延在し、後端側で下方に向かって湾曲した形状を有している。

具体的に車体フレーム２は、ヘッドパイプ（不図示）から後方に向かって左右二股に分岐して延びるメインフレーム２０と、メインフレーム２０の後端から下方に延びるボディフレーム２１とを備えている。

メインフレーム２０は、車体後方に向って斜め下方に延びている。メインフレーム２０は、下方に向かって突出する左右一対のブラケット部２０ａを有し、当該ブラケット部２０ａでエンジン３の前側（シリンダヘッド３２）を支持する。メインフレーム２０の上部には、燃料タンク１０が配置される。燃料タンク１０の前側は、タンクカバー１０ａによって覆われる。

ボディフレーム２１は、メインフレーム２０の後端から下方に延びる一対のフレーム部２１ａの上下端部を車幅方向で連結して構成される。ボディフレーム２１の上下端部において、エンジン３の後側（エンジンケース３０の後部）が支持される。また、ボディフレーム２１の鉛直方向の略中央部分には、スイングアーム１１が揺動可能に支持される。

また、ボディフレーム２１の上端には、後上方に向かって延びるシートレール（不図示）及びバックステー２２が設けられている。シートレールには、燃料タンク１０に連接されるライダーシート１２及びピリオンシート１３が設けられる。

ヘッドパイプには、ステアリングシャフト（不図示）を介して左右一対のフロントフォーク５０が操舵可能に支持される。フロントフォーク５０の下部には前輪５１が回転可能に支持されており、前輪５１の上方はフロントフェンダ５２によって覆われる。

スイングアーム１１は、ボディフレーム２１から後方に向かって延びている。詳細は後述するが、スイングアーム１１は、揺動軸となる軸部１１ａと、軸部１１ａから後方に延びる左右一対の長尺部１１ｂと、一対の長尺部１１ｂを左右で連結するクロスメンバ１１ｃとによって構成される（図７参照）。軸部１１ａは、左右に延びており、ボディフレーム２１のピボット部（不図示）に連結される。クロスメンバ１１ｃは、軸部１１ａの後方で、長尺部１１ｂの前後方向の中間部分より前側に設けられる。

また、スイングアーム１１とボディフレーム２１との間には、リヤサスペンション５３が設けられている。リヤサスペンション５３は、一端がボディフレーム２１の上端側に支持され、他端がリヤサスペンションリンク５４を介してスイングアーム１１の前側下方に支持される。スイングアーム１１の後端には後輪５５が回転可能に支持されている。後輪５５の上方は、バックステー２２の後部に設けられるリヤフェンダ５６によって覆われる。

また、シリンダヘッド３２の各排気ポートには、排気システムとして、エキゾーストパイプ６、触媒ケース７及びマフラ７０（図３参照）が接続される。エキゾーストパイプ６は、各排気ポートから下方に向かって複数本（本実施の形態では２本）延び、エンジン３の下方で屈曲した後、１本にまとめられる。触媒ケース７は、エンジン３の後下方に設けられる。また、触媒ケース７内には、排気ガスを浄化する触媒８が設けられる。

触媒８は、例えば、三元触媒で構成され、筒状の触媒ケース７内に収容されている。触媒８は、排気ガス内の汚染物質（一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等）を無害な物質（二酸化炭素、水、窒素等）に変換する。触媒８の下流側には、マフラ７０が接続される。エンジン３の燃焼によって生じる排気ガスは、エキゾーストパイプ６を通じて触媒８で浄化される。そして、排気ガスは、マフラ７０で排気音が低減された後、外に排出される。

詳細は後述するが、触媒８の前後には、エンジンの排気ガス成分を検出し、触媒８の劣化判定を実施するための排気ガスセンサ９が配置される。具体的に排気ガスセンサ９は、触媒８の前側（上流側）に設けられる上流側センサ９０ａ、９０ｂ（図４参照）と、触媒８の後側（下流側）に設けられる下流側センサ９１とによって構成される。排気ガスセンサ９は、例えば、ジルコニア式酸素センサで構成され、排気ガス内の酸素濃度に応じて出力（電流値）が変化する。当該電流値は、ＥＣＵ１５（Electronic Control Unit）（図４参照）に出力される。なお、排気ガスセンサ９は、酸素センサに限らず、例えば、空燃比センサであってもよい。

ＥＣＵ１５は、自動二輪車１内の各種動作を統括制御する。ＥＣＵ１５は、自動二輪車１内の各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、自動二輪車１の各部を制御する制御プログラム等が記憶されている。特に本実施の形態においてＥＣＵ１５は、排気ガスセンサ９の出力に基づいて触媒８の劣化判定を実施する。例えば、上流側センサ９０ａ、９０ｂ及び下流側センサ９１のリッチリーン間における出力反転回数の比に基づいて触媒８の劣化が判定される。なお、触媒８の劣化を判定するために、出力反転回数の比を用いる場合に限らず、上流側センサ９０ａ、９０ｂ及び下流側センサ９１の出力差を用いてもよい。

上記したように、昨今の排ガス規制に伴い、自動二輪車の排気システムにおいて、排ガス浄化装置としての触媒の劣化状況をモニタリングすることが求められている。触媒の劣化判定を実施するためには、触媒の上流と下流に排気ガスセンサを設置する必要がある。

例えば、触媒の上流側に設けられた排気ガスセンサ（酸素センサ）で排気ガス中の酸素濃度を検出し、空燃比を制御することは従来より実施されていた。しかしながら、触媒の劣化判定を目的として、触媒の下流側にも排気ガスセンサを配置しようとすると、自動二輪車特有のレイアウトの制約から、所定の検出精度を確保しつつ触媒の下流側に排気ガスセンサを近づけることが困難となっていた。

この点、自動四輪車においては、エンジンルーム内等、スペースに余裕のある場所に触媒を配置することができるため、排気ガスセンサの配置や保護は容易である。一方、自動二輪車では、チャンバやマフラ内に触媒が配置されることが多く、構造上、下流側センサを触媒に近づけて配置することが困難である。また、排気管の途中に触媒が配置される場合でも、排気管と周辺部品が近接していることが多く、排気ガスセンサを配置するためのスペースを確保することが困難である。更に、自動二輪車の排気システムは外部に露出されているため、例えば冬場や雨天走行時において、触媒の温度が低下し易く適切にセンサ出力を得ることができない場合も想定される。また、排気ガスセンサの保護も問題になってくる。

例えば、チャンバやマフラ内に触媒が設けられる場合、外壁を凹ませて排気ガスセンサの配置スペースを確保することが考えられる。しかしながら、チャンバやマフラの容積が減少する結果、本来の機能（出力増加や消音）に影響を与えるおそれがある。また、触媒自体を車両の前側に配置することも考えられるが、そもそも触媒の配置スペースの確保が困難であることに加え、大幅な設計変更が必要となるため、あまり現実的ではない。更には、熱源である触媒がライダーに近づくことによる熱害や、出力の低下、排気ガスセンサの保護方法、外観意匠性の悪化等、様々な課題が発生する。

そこで、本件発明者は、Ｖ型エンジンを搭載した自動二輪車１において、エンジン３の下方及び後方の限られたスペースに着目して本発明に想到した。具体的に本実施の形態では、ボディフレーム２１の下方に触媒８を配置した。また、触媒８の上流側に上流側センサ９０ａ、９０ｂを配置し、下流側センサ９１を触媒８の下流側で、スイングアーム１１とエキゾーストパイプ６とによって囲まれた空間内に配置する構成とした。

この構成によれば、ボディフレーム２１の下方に触媒８が配置されることで、触媒８の前後において、排気ガスセンサ９を触媒８に近づけて配置することができる。特にＶ型のエンジン３であっても、スイングアーム１１とエキゾーストパイプ６に囲まれる限られた空間内で、下流側センサ９１を効率よく配置することができる。また、下流側センサ９１を触媒８の直後に配置することができるため、浄化された排気ガスが拡散されることなく直接下流側センサ９１に接触する。この結果、安定的に出力を得ることができ、排気ガスセンサ９の検出精度を損なうことがない。このように、エンジン３の下方及び後方のスペースを有効活用したことで、大幅な設計変更を要することなく、また外観意匠性に影響を与えることなく、排気ガスセンサ９を配置することが可能になった。更には、エンジン３の近くに触媒８が設けられることで、触媒８の温度低下を抑制することができ、排気ガスの浄化効果が悪化したり、センサ出力に影響を与えることを抑えることができる。

次に、図３から図６を参照して、本実施の形態に係る排気システムについて詳細に説明する。図３は、本実施の形態に係る排気システムを示す斜視図である。図４は、本実施の形態に係る排気システムを示す上面図である。図５は、本実施の形態に係る排気システムを示す左側面図である。図６は、本実施の形態に係る排気システムを示す右側面図である。

図３から図６に示すように、本実施の形態に係る排気システムにおいて、エキゾーストパイプ６は、エンジン３（図１参照）の各排気ポートから下方に延出されるエキゾーストパイプ６ａ、６ｂを、集合パイプ６０で１つにまとめて構成される。具体的にエキゾーストパイプ６は、前側のシリンダ３１（シリンダヘッド３２）（共に図１参照）に接続されるエキゾーストパイプ６ａ（前側エキゾーストパイプ）と、後側のシリンダ（シリンダヘッド）（共に不図示）に接続されるエキゾーストパイプ６ｂ（後側エキゾーストパイプ）とを有する。

エキゾーストパイプ６ａは、前側の排気ポートから下方に向かって延びた後、エンジン３の下方で後方に屈曲して延び、集合パイプ６０に接続される。エキゾーストパイプ６ｂは、後側の排気ポートから下方に向かって延びた後、エンジン３の後下方で前方に屈曲して延びている。更にエキゾーストパイプ６ｂは、エンジン３の前後方向の略中央（エキゾーストパイプ６ａと集合パイプ６０との接続部分）で左側に屈曲した後、集合パイプ６０に接続される。

エキゾーストパイプ６ａの中間部分とエキゾーストパイプ６ｂの中間部分は、連結パイプ６１によって連結される。具体的に連結パイプ６１は、エキゾーストパイプ６ａの水平部分上流側から右側に向かって突出した後、後方に屈曲して延びている。更に連結パイプ６１は、エキゾーストパイプ６ｂと集合パイプ６０の接続部分をくぐるようにして後上方に延びた後、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分に接続される。

集合パイプ６０は、エキゾーストパイプ６ａ、６ｂの各下流端に接続され、当該パイプの２本分の幅となって後方に延びている。集合パイプ６０の後端には、触媒ケース７が接続される。触媒ケース７は、流路断面が楕円形の筒形状を有している。触媒ケース７内には、内部空間に対して相補形状の触媒８が収容される。

触媒ケース７の後端には、マフラ７０を接続するための連結パイプ７１が接続される。連結パイプ７１は、触媒ケース７の直後に接続される屈曲部７２と、当該屈曲部７２に下流端に接続される直管部７３とによって構成される。屈曲部７２は、上半部と下半部を溶接等で結合して筒状に形成され、触媒ケース７の後端から右後方に屈曲している。

特に、屈曲部７２が上半部と下半部とを結合して形成されるため、直線上のパイプを曲げて形成する場合に比べて、屈曲部７２の曲げ半径を小さくすることができる。この結果、屈曲部７２を小型化することができる。

直管部７３は、屈曲部７２の後端から右後上方に向かって直線状に延びている。直管部７３内には、排気ガスの流量を調整する排気制御バルブ７３ａが設けられる。排気制御バルブ７３ａは、例えばバタフライバルブで構成され、直管部７３の流路断面積を拡縮することで排気ガスの流量を調整する。直管部７３の下流端には、マフラ７０が接続される。

本実施の形態では、各エキゾーストパイプ６ａ、６ｂにそれぞれ１つずつ、上流側センサ９０ａ、９０ｂが取り付けられる。具体的に、前側の上流側センサ９０ａは、エキゾーストパイプ６ａの上流側における垂直部分に配置される。上流側センサ９０ａの一端側は、エキゾーストパイプ６ａ内に貫通するように取り付けられる。また、上流側センサ９０ａの他端側が車両内側（左後方）に向けられている。

後側の上流側センサ９０ｂは、エキゾーストパイプ６ｂの上流側における垂直部分に配置される。上流側センサ９０ｂの同様に、一端側がエキゾーストパイプ６ｂ内に貫通するように取り付けられる。また、上流側センサ９０ｂの他端側が左後方に向けられている。

このように、前側のエキゾーストパイプ６ａと後側のエキゾーストパイプ６ｂにそれぞれ上流側センサ９０ａ、９０ｂが設けられることで、比較的余裕のあるエキゾーストパイプ６ａ、６ｂの上流側に上流側センサ９０ａ、９０ｂを配置することができる。このため、エンジン３下方の集合パイプ６０の近傍で上流側センサ９０ａ、９０ｂの配置を考慮する必要が無くなる。よって、排気管長の設定や触媒配置の自由度が向上する。また、エキゾーストパイプ６ａ、６ｂ毎に排気ガスを検出することができるため、気筒毎の排気ガス検出精度が向上する。

下流側センサ９１は、屈曲部７２の上半部に取り付けられる。下流側センサ９１は、一端側が屈曲部７２内に貫通するようにして、軸方向が垂直となるように取り付けられる。すなわち、下流側センサ９１の他端側が上方に向けられる。また、下流側センサ９１は、図２及び図５に示すように、側面視において、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分と重なるように配置される。

この場合、下流側センサ９１の側方（右方）がエキゾーストパイプ６ｂの垂直部分によって隠される。この結果、走行中の飛石等から下流側センサ９１を保護することができる。また、下流側センサ９１を保護するカバーを省略することができ、構成を簡略化することができる。また、下流側センサ９１がエキゾーストパイプ６ｂと重なることで、他部品との干渉を防ぎつつ、触媒８の直後に下流側センサ９１を配置し易くすることができる。

また、図４に示すように、上面視において、下流側センサ９１が触媒８の幅Ｗ内に収まるように配置されている。このため、連結パイプ７１（屈曲部７２）が屈曲する形状であっても、周辺部品に干渉することなく、限られたスペース内で下流側センサ９１を触媒８の直後に配置することが可能になっている。

このように構成される排気システムにおいて、エンジン３の燃焼によって発生する排気ガスは、エンジン３の各排気ポートからエキゾーストパイプ６ａ、６ｂに流れ込む。排気ガスは、触媒ケース７内で触媒８により浄化される。その後、排気ガスは、排気制御バルブ７３ａで流量が調整され、マフラ７０に流れ込む。

次に、図７及び図８を参照して、下流側センサのレイアウトについて説明する。図７は、本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の上面図である。図８は、本実施の形態に係る排気ガスセンサ周辺の後面図である。

図７に示すように、スイングアーム１１の前半部には、軸部１１ａと一対の長尺部１１ｂとクロスメンバ１１ｃとによって、上面視略楕円形状の空間Ｓが形成されている。当該空間Ｓを通るように、エキゾーストパイプ６ｂとリヤサスペンション５３とが配置される。具体的に、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分が空間Ｓの略右半部内で上下に延びており、リヤサスペンション５３が空間Ｓの略左半部内で上下に延びている。

後側の上流側センサ９０ｂは、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分右側から斜め後方に向かって突出している。また、上流側センサ９０ｂは、スイングアーム１１の左右幅内に収められている。このため、上流側センサ９０がスイングアーム１１周辺の可動部品に接触することなく、配置することが可能になっている。

下流側センサ９１は、空間Ｓ内で車幅方向の略中央に配置されている。すなわち、下流側センサ９１は、空間Ｓ内でエキゾーストパイプ６ｂ及びリヤサスペンション５３によって囲まれるように配置される。言い換えると、下流側センサ９１は、スイングアーム１１、エキゾーストパイプ６ｂ及びリヤサスペンション５３によって囲まれる空間内に配置される。このため、限られた空間内で、下流側センサ９１を触媒８（図７では不図示）の直後に近づけて配置することが可能になっている。

また、図８に示すように、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分とリヤサスペンション５３は、後面視で左右に並んで配置されている。下流側センサ９１は、後面視でエキゾーストパイプ６ｂの垂直部分とリヤサスペンション５３（リヤサスペンションリンク５４）との間に配置されている。このように、下流側センサ９１がエキゾーストパイプ６ｂの垂直部分とリヤサスペンション５３との間に挟まれる（幅内に収められる）ことで、リヤサスペンション５３周りの可動部品が下流側センサ９１に接触するのを防止することができる。

次に、図９及び図１０を参照して、第１の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造について説明する。図９は、第１の変形例に係る排気システムを示す上面図である。図１０は、第１の変形例に係る排気システムにおける排気ガスセンサ周辺の上面図である。なお、第１の変形例では、上流側センサの配置箇所が本実施の形態と相違する。このため、本実施の形態と共通する構成は同じ符号で示し、その説明は適宜省略する。

図９に示すように、第１の変形例では、上流側センサ９０が集合パイプ６０の下流側に取り付けられている。具体的に上流側センサ９０は、集合パイプ６０の下流端の左側から左上方に向かって突出している。このように、集合パイプ６０に上流側センサ９０が配置されることで、各エキゾーストパイプ６ａ、６ｂ毎に上流側センサ９０を設ける必要がなく、構成が簡略化される。

また、第１の変形例では、触媒ケース７と屈曲部７２が一体的に形成されており、屈曲部７２の下流端に下流側センサ９１が配置されている。具体的に下流側センサ９１は、屈曲部７２の上半部に取り付けられ一端側が屈曲部７２内に貫通する一方、他端側が上方に向けられる。

特に、上面視において、下流側センサ９１が触媒８の幅Ｗ内に収まるように配置されている。このため、屈曲部７２が屈曲する形状であっても、周辺部品に干渉することなく、限られたスペース内で下流側センサ９１を触媒８の直後に配置することが可能になっている。

また、下流側センサ９１は、後面視において、エキゾーストパイプ６ｂの垂直部分と重なるように配置される。このため、下流側センサ９１の前方をエキゾーストパイプ６ｂの垂直部分で隠すことができる。よって、走行中の飛石等から下流側センサ９１を保護することができ、他部品との干渉も防ぐことができる。

また、図１０に示すように、下流側センサ９１は、スイングアーム１１の左右幅内に収められている。このため、下流側センサ９１がスイングアーム１１周辺の可動部品に接触することなく、配置することが可能になっている。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

例えば、上記した実施の形態においては、単一の触媒８を備える構成としたが、この構成に限定されない。例えば、触媒は分割触媒や、複数の触媒で構成されてもよい。

以上説明したように、本発明は、検出精度を損なうことなく排気ガスセンサを配置することができるという効果を有し、特に、Ｖ型エンジンにおける排気ガスセンサの配置構造に有用である。

１ 自動二輪車
１１ スイングアーム
２ 車体フレーム
２１ ボディフレーム
３ エンジン
３０ エンジンケース
３１ シリンダ
５３ リヤサスペンション
６ エキゾーストパイプ
６ａ エキゾーストパイプ（前側エキゾーストパイプ）
６ｂ エキゾーストパイプ（後側エキゾーストパイプ）
６０ 集合パイプ
７０ マフラ
７１ 連結パイプ
７２ 屈曲部（連結パイプ）
８ 触媒
９ 排気ガスセンサ
９０、９０ａ、９０ｂ 上流側センサ
９１ 下流側センサ

Claims (5)

1. 複数のシリンダが車両側面視でＶ型に配置されるエンジンにおいて、
   前記シリンダに接続されるエキゾーストパイプと、
   前記エキゾーストパイプの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
   前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、
   前記触媒は、エンジンケースの後方で前記エンジンを懸架するボディフレームの下方に配置され、
   前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、
   前記下流側センサは、前記ボディフレームに揺動可能に連結されるスイングアームと前記エキゾーストパイプとによって囲まれた空間において、車両側面視で前記エキゾーストパイプに重なるように配置されることを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。
2. 複数のシリンダが車両側面視でＶ型に配置されるエンジンにおいて、
   前記シリンダに接続されるエキゾーストパイプと、
   前記エキゾーストパイプの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
   前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、
   前記触媒とマフラとを連結する連結パイプと、を備え、
   前記触媒は、エンジンケースの後方で前記エンジンを懸架するボディフレームの下方に配置され、
   前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、
   前記連結パイプは、上半部と下半部を結合して左右一方側に屈曲するように形成され、
   前記下流側センサは、前記ボディフレームに揺動可能に連結されるスイングアームと前記エキゾーストパイプとによって囲まれた空間において、前記連結パイプの上半部に取り付けられ、車両上面視で前記触媒の幅内に配置されることを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。
3. 前記ボディフレームと前記スイングアームとの間に設けられるリヤサスペンションを更に備え、
   前記エキゾーストパイプ及び前記リヤサスペンションは、車両後面視で左右に並んで配置され、
   前記下流側センサは、車両後面視で前記エキゾーストパイプと前記リヤサスペンションとの幅内に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排気ガスセンサの配置構造。
4. 前記エキゾーストパイプは、前側の前記シリンダに接続される前側エキゾーストパイプと、後側の前記シリンダに接続される後側エキゾーストパイプとを有し、
   前記上流側センサは、前記前側エキゾーストパイプと前記後側エキゾーストパイプにそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の排気ガスセンサの取付構造。
5. 前記エキゾーストパイプは、前側の前記シリンダに接続される前側エキゾーストパイプと、後側の前記シリンダに接続される後側エキゾーストパイプとを有し、
   前記前側エキゾーストパイプ及び前記後側エキゾーストパイプをまとめる集合パイプを更に備え、
   前記触媒は、前記集合パイプの下流側に配置され、
   前記上流側センサは、前記集合パイプに配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の排気ガスセンサの配置構造。

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