JP6620677B2 - Exhaust gas sensor layout - Google Patents
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Description
本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。 The present invention relates to an arrangement structure of exhaust gas sensors.
自動四輪車では、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。 In an automobile, it is obliged to monitor the exhaust gas control status with an in-vehicle computer. As an item to be monitored, for example, a deterioration state of a catalyst that purifies exhaust gas can be cited (see Patent Document 1). In Patent Document 1, oxygen sensors are provided before and after the catalyst, respectively, and it is determined whether the catalyst has deteriorated based on the output values of these two oxygen sensors.
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。 Specifically, the number of output inversions between the rich leans of the two oxygen sensors is used. For example, when the catalyst is normal and can sufficiently adsorb oxygen, the number of output inversions of the downstream oxygen sensor approaches zero. For this reason, the ratio of the number of output reversals of the upstream oxygen sensor with respect to the downstream side is increased. On the other hand, when the catalyst deteriorates and the oxygen adsorption capacity decreases, the output reversal count of the downstream oxygen sensor approaches the output reversal count of the upstream oxygen sensor. For this reason, the ratio of the number of output inversions of the upstream oxygen sensor with respect to the downstream side becomes small. Therefore, it can be determined that the catalyst has deteriorated when the above ratio falls below a predetermined value.
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。 By the way, when determining deterioration of a catalyst in a motorcycle, it is difficult to arrange two oxygen sensors before and after the catalyst while ensuring detection accuracy due to restrictions on the structure and layout of the exhaust pipe and muffler.
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触媒の前後に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。 The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to provide an exhaust gas sensor arrangement structure in which exhaust gas sensors can be arranged in front of and behind a catalyst without impairing detection accuracy.
本発明に係る排気ガスセンサの配置構造は、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、エンジンの後方に配置されるチャンバと、を備え、前記触媒は、前記エンジンの下方に設けられ、少なくとも一部が前記チャンバ内に配置されており、前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられ、前記エンジンの下方に配置される上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられ、前記チャンバに配置される下流側センサと、を有し、前記チャンバは、内部空間を仕切る仕切り壁と、当該仕切り壁によって仕切られた複数の空間同士を連通する連通パイプと、を有し、前記下流側センサは、前記連通パイプの下流側において、前記連通パイプの軸方向から見て前記連通パイプに重なるように配置され、且つ、前記チャンバの上部であって、車両後面視において、前記チャンバを車体に固定するブラケットとリヤサスペンションリンクとの間に配置されることを特徴とする。 An exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention includes a catalyst that purifies exhaust gas of an engine, an exhaust gas sensor that detects an exhaust gas component of the engine, and a chamber that is disposed at the rear of the engine. The exhaust gas sensor is provided on the upstream side of the catalyst and is disposed below the engine; and disposed downstream of the catalyst has a downstream sensor that will be disposed in the chamber, communicating said chamber is in communication with the partition wall, a plurality of spaces between partitioned by the partition wall which partitions the inner space And the downstream sensor overlaps with the communication pipe on the downstream side of the communication pipe when viewed from the axial direction of the communication pipe. It is disposed, and, a top of the chamber, in the vehicle rear face view, and wherein arranged are possible between the bracket and the rear suspension link for securing the chamber to the body.
この構成によれば、エンジン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。特にチャンバ内に触媒が入り込む場合であっても、チャンバがエンジンの後方に配置されることで、エンジンの後方の比較的余裕のあるスペースに下流側センサを配置することができる。よって、触媒の直後に下流側センサを近づけて配置する際の自由度が向上する。この結果、排気ガスセンサの検出精度を損なうことがない。また、連通パイプの直後に下流側センサが配置されることで、連通パイプに集められた排気ガスが下流側センサに接触し易くなる。この結果、下流側センサの検出精度を向上させることができる。更に、下流側センサがチャンバの上部に配置されることで、チャンバの上部の空間を有効利用することができる。また、下流側センサがブラケットやリヤサスペンションリンク等のチャンバの周辺構成に囲まれることで、飛石等から下流側センサを保護することができる。 According to this configuration, since the catalyst is disposed below the engine, the exhaust gas sensor can be disposed close to the catalyst before and after the catalyst. In particular, even when the catalyst enters the chamber, the downstream sensor can be arranged in a relatively large space behind the engine by arranging the chamber behind the engine. Therefore, the degree of freedom when the downstream sensor is arranged close to the catalyst is improved. As a result, the detection accuracy of the exhaust gas sensor is not impaired. Further, since the downstream sensor is arranged immediately after the communication pipe, the exhaust gas collected in the communication pipe can easily come into contact with the downstream sensor. As a result, the detection accuracy of the downstream sensor can be improved. Furthermore, since the downstream sensor is arranged at the upper part of the chamber, the space above the chamber can be used effectively. Further, since the downstream sensor is surrounded by the peripheral configuration of the chamber such as the bracket and the rear suspension link, the downstream sensor can be protected from flying stones and the like.
また、本発明に係る上記排気ガスセンサの配置構造は、車両を支持する支持位置と、収納位置との間で揺動可能に構成されるサイドスタンドを更に備え、前記サイドスタンドが前記収納位置にあるときに、前記下流側センサは、車両側面視において前記サイドスタンドに重なることが好ましい。この構成によれば、サイドスタンドが収納位置にあるときに、下流側センサの側方がサイドスタンドによって隠される。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。 The exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention further includes a side stand configured to be swingable between a support position for supporting the vehicle and a storage position, and the side stand is in the storage position. The downstream sensor preferably overlaps the side stand in a side view of the vehicle. According to this configuration, when the side stand is in the storage position, the side of the downstream sensor is hidden by the side stand. As a result, the downstream sensor can be protected from flying stones and the like during traveling. Further, the cover for protecting the downstream sensor can be omitted, and the configuration can be simplified.
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、前記チャンバは、前記触媒の下流から前記ジョイント部に排気ガスを誘導する誘導パイプを有し、前記誘導パイプは、上流端が前記触媒の後端から離れている一方、下流端が前記ジョイント部の下流端まで延びており、前記下流側センサは、前記ジョイント部及び前記誘導パイプを貫通するように取り付けられることが好ましい。この構成によれば、排気ガスが拡散することなく、誘導パイプ内で排気ガスを下流側センサで安定的に検出することができる。 Further, in the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention, the chamber has a guide pipe for guiding exhaust gas from the downstream of the catalyst to the joint portion, and the guide pipe has an upstream end behind the catalyst. It is preferable that the downstream end extends to the downstream end of the joint portion while being separated from the end, and the downstream sensor is attached so as to penetrate the joint portion and the guide pipe. According to this configuration, the exhaust gas can be stably detected by the downstream sensor in the induction pipe without the exhaust gas being diffused.
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触媒の前後に配置することができる。 According to the present invention, the exhaust gas sensors can be disposed before and after the catalyst without impairing the detection accuracy.
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スポーツ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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, an example in which the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention is applied to a sports type motorcycle will be described, but the application target is not limited to this and can be changed. For example, the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention may be applied to other types of motorcycles, buggy type motorcycles, automobiles, and the like. Regarding the direction, the front of the vehicle is indicated by an arrow FR, and the rear of the vehicle is indicated by an arrow RE. In the following drawings, a part of the configuration is omitted for convenience of explanation.
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、図1に示す自動二輪車におけるエンジン下方の部分拡大図である。 With reference to FIGS. 1 and 2, a schematic configuration of a motorcycle to which the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a left side view showing a schematic configuration of a motorcycle to which an exhaust gas sensor arrangement structure according to the present embodiment is applied. FIG. 2 is a partially enlarged view below the engine in the motorcycle shown in FIG.
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、並列4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の上部に、シリンダヘッド及びシリンダヘッドカバー(不図示)を取り付けて構成される。エンジンケース30の下部には、オイルパン31が設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the motorcycle 1 is configured by suspending an
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。
The
具体的に車体フレーム2は、ヘッドパイプ20から後方に向かって左右二股に分岐して延びるヘッドフレーム21と、ヘッドフレーム21から車体後方に向って斜め下方に延びる左右一対のタンクレール22と、タンクレール22の後端から下方に延びるボディフレーム23とを備えている。
Specifically, the
ヘッドフレーム21は、下方に向かって突出する左右一対のブラケット部21aを有し、当該ブラケット部21aでエンジン3の前側(シリンダヘッド)を支持する。タンクレール22は、中空断面形状を有する筒状に形成される。タンクレール22の上部には、燃料タンク10が配置される。
The
ボディフレーム23は、各タンクレール22の後端から下方に延びる一対のフレーム部23a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23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23の鉛直方向の略中央部分には、スイングアーム11を揺動可能に支持するスイングアームピボット23bが形成されている。
The
また、ボディフレーム23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24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。
In addition, a seat rail (not shown) and a
このように構成される車体フレーム2及びエンジン3には、車体外装としての各種カバーが装着される。具体的には、車体側面がサイドカウル41によって覆われ、シートレールがリヤカウル42によって覆われる。
Various covers as a vehicle body exterior are attached to the
ヘッドパイプ20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。
A pair of left and right
スイングアーム11は、スイングアームピボット23bから後方に向かって延びている。スイングアーム11とボディフレーム23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23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、リヤカウル42の後部に設けられるリヤフェンダ56によって覆われる。
The
また、図2に示すように、左側のボディフレーム23の下端には、車両を支持するサイドスタンド14が設けられている。サイドスタンド14は、ボディフレーム23の下部を基端に棒状に延びており、基端部を支点に揺動可能に構成される。具体的にサイドスタンド14は、車両を支持する支持位置と収納位置との間で揺動可能に構成される。図2においては、実線部分が収納位置にある状態を示している。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、シリンダヘッド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、チャンバ7及びマフラ70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4本)延び、エンジン3の前下方で後方に屈曲した後、1本にまとめられる。チャンバ7は、エンジン3の後下方に設けられる。また、エキゾーストパイプ6とチャンバ7との間には、排気ガスを浄化する触媒8が設けられる。
Further, an
触媒8は、例えば、三元触媒で構成され、筒状の触媒ケース80(図2参照)の中に収容されている。触媒8の後端部分は、チャンバ7内に入り込んでいる。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、チャンバ7を介してマフラ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、チャンバ7を通じてマフラ70で排気音が低減された後、外に排出される。
The
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90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)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。
Although details will be described later, an
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90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90及び下流側センサ91の出力差を用いてもよい。
The
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。 As described above, in accordance with recent exhaust gas regulations, it is required to monitor the deterioration state of a catalyst as an exhaust gas purification device in a motorcycle exhaust system. In order to determine the deterioration of the catalyst, it is necessary to install exhaust gas sensors upstream and downstream of the catalyst.
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。 For example, it has heretofore been practiced to detect the oxygen concentration in the exhaust gas with an exhaust gas sensor (oxygen sensor) provided upstream of the catalyst and control the air-fuel ratio. However, if an exhaust gas sensor is arranged on the downstream side of the catalyst for the purpose of determining the deterioration of the catalyst, the exhaust gas sensor is brought closer to the downstream side of the catalyst while ensuring a predetermined detection accuracy due to the layout restriction inherent to the motorcycle. It was difficult.
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。 In this regard, in an automobile, since the catalyst can be arranged in a space where there is enough space, such as in the engine room, it is easy to arrange and protect the exhaust gas sensor. On the other hand, in a motorcycle, a catalyst is often arranged in a chamber or a muffler, and it is difficult to arrange the downstream sensor close to the catalyst because of the structure. Even when a catalyst is arranged in the middle of the exhaust pipe, the exhaust pipe and peripheral parts are often close to each other, and it is difficult to secure a space for arranging the exhaust gas sensor. Furthermore, since the exhaust system of the motorcycle is exposed to the outside, it may be assumed that the temperature of the catalyst is likely to decrease, for example, during winter or rainy weather, and sensor output cannot be obtained appropriately. Also, protection of the exhaust gas sensor becomes a problem.
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、従来のレイアウトから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。 For example, when a catalyst is provided in a chamber or a muffler, it can be considered that the outer wall is recessed to secure a space for arranging the exhaust gas sensor. However, as a result of the volume of the chamber and muffler being reduced, the original function (output increase and noise reduction) may be affected. In addition, it is conceivable to place the catalyst itself on the front side of the vehicle, but in the first place it is difficult to secure the catalyst placement space, and it is necessary to make a significant design change from the conventional layout, so it is not very realistic. Absent. Furthermore, various problems such as heat damage caused by the catalyst as a heat source approaching the rider, a decrease in output, a method for protecting an exhaust gas sensor, and deterioration in appearance design occur.
そこで、本件発明者は、スポーツタイプの自動二輪車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、エンジンケース30(オイルパン31)の下方に触媒8を配置し、エンジン3の後方にチャンバ7を配置した。触媒8の少なくとも一部は、チャンバ7内に配置される。そして、触媒8の上流側に上流側センサ90を配置し、下流側センサ91を触媒8の下流側のチャンバ7に配置する構成とした。
Therefore, the present inventor has conceived the present invention by focusing on the limited space below and behind the
この構成によれば、エンジン3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。特にチャンバ7内に触媒8が入り込む場合であっても、チャンバ7がエンジン3の後方に配置されることで、エンジン3の後方の比較的余裕のあるスペースに下流側センサ91を配置することができる。よって、触媒8の直後に下流側センサ91を近づけて配置する際の自由度が向上する。触媒8の直後に下流側センサ91が配置されることで、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。
According to this configuration, the
次に、図3及び図4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上面図である。図4は、図3のA−A線に沿って切断したときの断面図である。 Next, the exhaust system according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a top view showing the exhaust system according to the present embodiment. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
図3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、シリンダヘッド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−6dを、第1集合パイプ60a、60bと第2集合パイプ61で1つにまとめて構成される。具体的には図3に示すように、車幅方向左側からエキゾーストパイプ6a、6b、6c、6dとする。車幅方向外側のエキゾーストパイプ6a、6dは、車幅方向に延びる連結パイプ62aによって連結される。車幅方向内側のエキゾーストパイプ6b、6cは、車幅方向に延びる連結パイプ62bによって連結される。
As shown in FIG. 3, in the exhaust system according to the present embodiment, the
4つのエキゾーストパイプ6a−6dは、エンジンケース30の前下方で後方に屈曲している。左側の2つのエキゾーストパイプ6a、6bは、第1集合パイプ60aに接続されて1つにまとめられ、右側の2つのエキゾーストパイプ6c、6dは、第1集合パイプ60bに接続されて1つにまとめられる。第1集合パイプ60a、60bはそれぞれ後方に延び、第2集合パイプ61に接続されて1つにまとめられる。
The four
第2集合パイプ61は、後方に向かって延びており、内部には排気ガスの流量を調整する排気制御バルブ61aが設けられる。排気制御バルブ61aは、第2集合パイプ61の下流側に位置している。排気制御バルブ61aは、例えばバタフライバルブで構成され、第2集合パイプ61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。第2集合パイプ61の後端には、触媒ケース80に収容された触媒8が接続される。触媒ケース80の後端には、チャンバ7が接続される。
The
触媒8は、排気ガス中の所定成分を吸着する円柱状のハニカム部と、当該ハニカム部を覆う円筒状の外筒部とを有している(共に不図示)。ハニカム部及び外筒部は、触媒ケース80よりも下流でチャンバ7内まで延びている。
The
チャンバ7は、所定の膨張室を有する箱型に形成される。具体的にチャンバ7は、上下方向の幅に対して前後方向及び左右方向の幅が大きく形成され、正面視及び側面視において矩形状を有する略直方体で構成される。チャンバ7は、例えば、下方が開口された上半部と、上方が開口された下半部を溶接することで形成される。チャンバ7の前面には、触媒ケース80に接続するための接続口71が形成されている。接続口71は、チャンバ7の前面において、左右方向の略中央部分に形成されており、触媒ケース80の外径に対応した円筒形状を有している。
The
チャンバ7の右後方の角部には、マフラ70を連結するための連結パイプ72が設けられている。連結パイプ72は、チャンバ7の内部空間(後述する下流側空間)に連通し、下流端が右後上方に向けられている。チャンバ7の上面には、図4に示すように、チャンバ7を車体側(ボディフレーム23(図1参照))に固定する一対のブラケット73(図3では不図示)が設けられている。
A connecting
また、チャンバ7内には、内部空間を前後に仕切る仕切り壁75が設けられている。仕切り壁75は、チャンバ7の前後方向の略中央において、左右に延びるように形成されている。当該仕切り壁75により、チャンバ7内の空間が、前方の上流側空間S1と後方の下流側空間S2とに分けられる。
A
仕切り壁75には、上流側空間S1と下流側空間S2とを連通する連通パイプ76が設けられる。連通パイプ76は、左側の仕切り壁75を貫通するように前後に延びて形成される。連通パイプ76の上流端は拡径しており、触媒ケース80から上流側空間S1内に流れ込む排気ガスを連通パイプ76に導入し易くしている。
The
上記したように、排気ガスセンサ9は、触媒8の前後に配置されている。排気ガスセンサ9は、所定の長さを有する円柱状に形成されている。排気ガスセンサ9は、一端側が検出部となっており、他端側に配線(不図示)が接続される。
As described above, the
上流側センサ90は、エンジン3(図1参照)の下方に配置される。具体的に上流側センサ90は、第2集合パイプ61の上流側において、一端側が第2集合パイプ61内に貫通するように取り付けられる。上流側センサ90は、排気制御バルブ61aの前方において、第2集合パイプ61の中心軸より左側に偏って取り付けられ、他端側が左上方に向けられている。
The
下流側センサ91は、触媒8の下流側において、チャンバ7の上半部に取り付けられる。具体的に下流側センサ91は、一端側がチャンバ7内に貫通して上流側空間S1内に露出するように取り付けられる。下流側センサ91は、連通パイプ76の上流側において、連通パイプ76の中心軸より左側に偏って取り付けられ、他端側が左上方に向けられている。特に、図4に示すように、下流側センサ91は、連通パイプ76の軸方向から見て、連通パイプ76に重なるように配置されている。より具体的には、下流側センサ91の一端が、前面視において、連通パイプ76の拡径部分より径方向内側に入り込んでいる。
The
また、図2に示すように、下流側センサ91は、サイドスタンド14が収納位置にあるときに、側面視においてサイドスタンド14に重なるように配置されている。この構成によれば、下流側センサ91の側方(左方)がサイドスタンド14によって隠されるため、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。
Further, as shown in FIG. 2, the
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の排気ポート(不図示)からエキゾーストパイプ6に流れ込む。そして、排気ガスは、排気制御バルブ61aで流量が調整され、触媒8に流れ込む。触媒8で浄化された排気ガスは、チャンバ7の上流側空間S1内に流れ込む。このとき、排気ガスの流路断面積が急激に大きくなるため、排気ガスの流速が急激に落とされる。排気ガスは、上流側空間S1内の内壁に衝突しながら流路が左方向に曲げられる。
In the exhaust system configured as described above, exhaust gas generated by the combustion of the
チャンバ7内を流れる排気ガスは、上流側空間S1から下流側空間S2に移動する際に連通パイプ76に集められ、連通パイプ76を通じて後方の下流側空間S2内に流れ込む。上記したように、下流側センサ91は、連通パイプ76の上流側で、前面視において一端が連通パイプ76の内側に入り込むように配置されている。このため、連通パイプ76に排気ガスが流れ込む際に、排気ガスが下流側センサ91に接触し易くなる。この結果、下流側センサ91の検出精度を向上させることができる。更に排気ガスは、下流側空間S2内の内壁に衝突しながら流路が右方向に曲げられ、連結パイプ72を通じてマフラ70に流れ込む。
The exhaust gas flowing in the
次に、図5及び図6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5は、第1の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す左側面図である。図6は、第1の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す後面図である。なお、第1の変形例では、下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。 Next, an arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the first modification will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a left side view showing the arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the first modification. FIG. 6 is a rear view showing the arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the first modification. In the first modification, the arrangement location of the downstream sensor is different from the present embodiment. For this reason, the structure which is common in this Embodiment is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.
図5及び図6に示すように、第1の変形例では、連通パイプ76の下流端が、下流に向かうに従って拡径している。また、下流側センサ91が連通パイプ76の直後(下流側)に設けられている。具体的に下流側センサ91は、軸方向が略鉛直方向に向けられ、チャンバ7の上部に取り付けられる。また、下流側センサ91は、一端側がチャンバ7内に貫通して下流側空間S1内に露出するように取り付けられる。すなわち、下流側センサ91の一端が、後面視において、連通パイプ76の拡径部分(下流端)より径方向内側に入り込んでいる。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the first modification, the downstream end of the
特に、下流側センサ91は、連通パイプ76の軸方向から見て、連通パイプ76に重なるように配置されている。より具体的には、下流側センサ91の一端が、後面視において、連通パイプ76より径方向内側に入り込んでいる。このように、連通パイプ76の直後に下流側センサ91が配置されることで、連通パイプ76に集められた排気ガスが、下流側空間S2に流入する際に下流側センサ91に接触し易くなる。この結果、下流側センサ91の検出精度を向上させることができる。
In particular, the
また下流側センサ91は、チャンバ7の上部において、後面視でチャンバ7を車体(ボディフレーム23)に固定するブラケット73とリヤサスペンションリンク54との間に配置されている。具体的に下流側センサ91は、左右方向でブラケット73とリヤサスペンションリンク54との間に挟まれている。
Further, the
この構成によれば、下流側センサ91がチャンバ7の上部に配置されることで、チャンバ7の上部の空間を有効利用することができる。また、下流側センサ91がブラケット73やリヤサスペンションリンク54等のチャンバ7の周辺構成に囲まれることで、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。
According to this configuration, the
次に、図7から図9を参照して、第2、第3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7は、第2の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す右側面図である。図8は、第2の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す上面図である。図9は、第3の変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す上面図である。なお、図8及び図9では、説明の便宜上、チャンバの上半部を省略している。また、第2、第3の変形例では、触媒及びチャンバの構成、下流側センサの配置箇所が本実施の形態及び第1の変形例と相違する。このため、上記の各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。 Next, the arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the second and third modifications will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a right side view showing the arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the second modification. FIG. 8 is a top view showing an arrangement structure of the exhaust gas sensor according to the second modification. FIG. 9 is a top view showing an arrangement structure of exhaust gas sensors according to a third modification. 8 and 9, the upper half of the chamber is omitted for convenience of explanation. Further, in the second and third modified examples, the configurations of the catalyst and the chamber and the location of the downstream sensor are different from the present embodiment and the first modified example. For this reason, the structure which is common in each said form is shown with the same code | symbol, and the description is abbreviate | omitted suitably.
図7及び図8に示すように、第2の変形例では、第2集合パイプ61の後端に直接チャンバ101が接続されている。チャンバ101は、所定の膨張室を有する箱型に形成される。第2の変形例に係るチャンバ101は、仕切り壁75及び連通パイプ76を備えない点で、上記の各実施の形態と相違する。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the second modification, the
チャンバ101の右後方の角部には、マフラ70を連結するためのジョイント部102が設けられている。ジョイント部102は、チャンバ101の内部空間に連通し、下流端が右後上方に向けられている。具体的にジョイント部102の上流端は、チャンバ101の上面に接続され、上面視で前後に長い矩形状を有している。そして、ジョイント部102は、下流に向かうに従って縮径して下流端が円形断面を形成するように右後上方に延びている。
A
触媒103は、第2集合パイプ61の下流端から後方に向かってチャンバ101の略前半部まで延びている。図8に示すように、触媒103は、チャンバ101の前面の略中央から上面視においてやや左後方に傾斜して延びている。触媒103の後端には、浄化後の排気ガスをジョイント部102に誘導する誘導パイプ104が接続される。誘導パイプ104は、触媒103の後端からジョイント部102に上流端に向かって右後方に屈曲しており、下流端がジョイント部102の入口で開放されている。
The
第2の変形例では、下流側センサ91がジョイント部102の上流端に取り付けられる。具体的に下流側センサ91は、軸方向が略鉛直方向(やや左前上方)に向けられ、ジョイント部102のやや左側に取り付けられる。また、下流側センサ91は、一端側がジョイント部102内に貫通して排気ガスの流路内に露出するように取り付けられる。
In the second modification, the
特に、図8に示すように、下流側センサ91は、検出部とは反対側の端部(他端側)が車両側面視で車両上方から前方の範囲に位置し、車両上面視でチャンバ101の幅内に配置されている。このため、下流側センサ91がチャンバ101からはみ出すのを防止することができる。よって、チャンバ101の周辺構成と下流側センサ91との隙間を確保し易くすることができ、下流側センサ91の保護がし易くなる。
In particular, as shown in FIG. 8, the
このように構成される第2の変形例では、触媒103で浄化された後の排気ガスが、誘導パイプ104によってジョイント部102に導かれる。上記のように、触媒103の下流端(後端)に誘導パイプ104が取り付けられ、ジョイント部102に下流側センサ91が設けられることで、排気ガスが拡散されることなく下流側センサ91に導かれる。したがって、ジョイント部102に集められた排気ガスが下流側センサ91に接触し易くなる。この結果、下流側センサ91の検出精度を向上させることができる。
In the second modified example configured as described above, the exhaust gas after being purified by the
上記したように、誘導パイプ104によって排気ガスが下流側センサ91に導かれるため、排気ガスが拡散されることなく安定的にセンサ出力を得ることができる。例えば、下流側センサ91が触媒から比較的離れた箇所に配置される場合であっても、下流側センサ91の検出精度が損なわれることが無い。また、誘導パイプ104の下流端がジョイント部102の入口で開放されているため、チャンバ101の本来機能が損なわれることも無い。なお、図8の構成では、触媒103と誘導パイプ104との間に隙間が無いが、チャンバの目的を果たすために隙間を設けてもよい。また、干渉孔を形成してもよい。
As described above, since the exhaust gas is guided to the
図9に示す第3の変形例では、誘導パイプ105の構成が第2の変形例と相違する。図9に示すように、誘導パイプ105は、触媒103の後端から僅かに隙間を空けて配設されており、ジョイント部102に向かって右後方に屈曲している。誘導パイプ105は更に、ジョイント部102の下流端まで延びており、ジョイント部102と共にマフラに接続される。また、誘導パイプ105の外径は、触媒103の外径より小さく、触媒103の半径より大きく形成されている。特に、誘導パイプ105の上流端は、触媒103に対してやや右側に偏って配置されており、触媒103の軸方向から見て、触媒103と誘導パイプ105の上流端は重なっている。
In the third modification shown in FIG. 9, the configuration of the
下流側センサ91は、第2の変形例と同様に、ジョイント部102の上流端に取り付けられる。具体的に下流側センサ91は、軸方向が略鉛直方向(やや左前上方)に向けられ、ジョイント部102のやや左側に取り付けられる。特に第3の変形例では、下流側センサ91の一端側が、ジョイント部102及び誘導パイプ105内に貫通して排気ガスの流路内に露出するように取り付けられる。
The
このような構成であっても、ジョイント部102に集められた排気ガスが下流側センサ91に接触し易くなる。上記のように、触媒103と誘導パイプ105の上流端が重なることで、浄化後の排気ガスが誘導パイプ105に流入し易くなる。この結果、排気ガスを下流側センサ91に導き易くすることができ、下流側センサ91の検出精度を向上させることができる。また、誘導パイプ105によって排気ガスが下流側センサ91に導かれるため、排気ガスが拡散されることなく、誘導パイプ105内で排気ガスを下流側センサ91で安定的に検出することができる。更に、誘導パイプ105の上流端が触媒103の出口で開放されているため、チャンバ101の本来機能が損なわれることも無い。
Even with such a configuration, the exhaust gas collected in the
このように、上記の各実施の形態によれば、チャンバ内に触媒の一部が入り込む、又は触媒全体がチャンバ内に設けられる場合であっても、下流側センサの検出精度を損なうことなく排気ガスセンサを最適な配置とすることが可能である。 As described above, according to each of the above embodiments, even if a part of the catalyst enters the chamber or the entire catalyst is provided in the chamber, the exhaust is performed without impairing the detection accuracy of the downstream sensor. The gas sensor can be optimally arranged.
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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
例えば、上記した実施の形態においては、上流側センサ90が、触媒8の直前に配置される構成としたが、この構成に限定されない。上流側センサ90は、触媒8よりも上流側であればどの位置に配置されてもよく、例えば、エンジンケース30の前方に配置されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、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。
In the embodiment described above, the
また、上記した実施の形態においては、チャンバ7内の空間が、仕切り壁73によって2つの空間(上流側空間S1及び下流側空間S2)に仕切られる構成としたが、この構成に限定されない。チャンバ7内の空間は、3つ以上の空間に仕切られてもよい。
In the above-described embodiment, the space in the
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触媒の前後に配置することができるという効果を有し、特に、排気ガスセンサの配置構造に有用である。 As described above, the present invention has an effect that exhaust gas sensors can be arranged before and after the catalyst without impairing detection accuracy, and is particularly useful for an arrangement structure of exhaust gas sensors.
1 自動二輪車
14 サイドスタンド
3 エンジン
54 リヤサスペンションリンク
7、101 チャンバ
70 マフラ
73 ブラケット
75 仕切り壁
76 連通パイプ
8、103 触媒
9 排気ガスセンサ
90 上流側センサ
91 下流側センサ
102 ジョイント部
104、105 誘導パイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
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、
エンジンの後方に配置されるチャンバと、を備え、
前記触媒は、前記エンジンの下方に設けられ、少なくとも一部が前記チャンバ内に配置されており、
前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられ、前記エンジンの下方に配置される上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられ、前記チャンバに配置される下流側センサと、を有し、
前記チャンバは、内部空間を仕切る仕切り壁と、当該仕切り壁によって仕切られた複数の空間同士を連通する連通パイプと、を有し、
前記下流側センサは、前記連通パイプの下流側において、前記連通パイプの軸方向から見て前記連通パイプに重なるように配置され、且つ、前記チャンバの上部であって、車両後面視において、前記チャンバを車体に固定するブラケットとリヤサスペンションリンクとの間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。 A catalyst for purifying engine exhaust gas,
An exhaust gas sensor for detecting an exhaust gas component of the engine;
A chamber disposed behind the engine,
The catalyst is provided below the engine, and at least a part of the catalyst is disposed in the chamber.
The exhaust gas sensor is disposed upstream of the catalyst, an upstream side sensor that is disposed below the engine, is provided on the downstream side of the catalyst, it has a downstream sensor that will be disposed in the chamber ,
The chamber has a partition wall that partitions an internal space, and a communication pipe that communicates a plurality of spaces partitioned by the partition wall,
The downstream sensor is disposed on the downstream side of the communication pipe so as to overlap the communication pipe when viewed from the axial direction of the communication pipe, and is an upper part of the chamber, and the chamber in the rear view of the vehicle An exhaust gas sensor arrangement structure, wherein the exhaust gas sensor is arranged between a bracket for fixing the vehicle to a vehicle body and a rear suspension link .
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、An exhaust gas sensor for detecting an exhaust gas component of the engine;
エンジンの後方に配置されるチャンバと、A chamber located behind the engine;
前記チャンバとマフラとを接続するジョイント部と、を備え、A joint for connecting the chamber and the muffler,
前記触媒は、前記エンジンの下方に設けられ、少なくとも一部が前記チャンバ内に配置されており、The catalyst is provided below the engine, and at least a part of the catalyst is disposed in the chamber.
前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられ、前記エンジンの下方に配置さ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、The exhaust gas sensor has an upstream sensor provided on the upstream side of the catalyst and disposed below the engine, and a downstream sensor provided on the downstream side of the catalyst,
前記下流側センサは、前記ジョイント部に配置され、且つ、検出部とは反対側の端部が車両側面視で車両上方から前方の範囲に位置し、車両上面視で前記チャンバ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。The downstream sensor is disposed in the joint portion, and an end opposite to the detection portion is positioned in a range from the top to the front of the vehicle in a side view of the vehicle, and is disposed within the width of the chamber in a top view of the vehicle. An exhaust gas sensor arrangement structure characterized by that.
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、An exhaust gas sensor for detecting an exhaust gas component of the engine;
エンジンの後方に配置されるチャンバと、A chamber located behind the engine;
前記チャンバとマフラとを接続するジョイント部と、を備え、A joint for connecting the chamber and the muffler,
前記触媒は、前記エンジンの下方に設けられ、少なくとも一部が前記チャンバ内に配置されており、The catalyst is provided below the engine, and at least a part of the catalyst is disposed in the chamber.
前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられ、前記エンジンの下方に配置さ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、The exhaust gas sensor includes an upstream sensor provided on the upstream side of the catalyst and disposed below the engine, and a downstream sensor provided on the downstream side of the catalyst,
前記下流側センサは、前記ジョイント部に配置され、The downstream sensor is disposed in the joint portion,
前記チャンバは、前記触媒後端から前記ジョイント部まで排気ガスを誘導する誘導パイプを有することを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。The exhaust gas sensor arrangement structure, wherein the chamber includes a guide pipe that guides exhaust gas from a rear end of the catalyst to the joint portion.
前記誘導パイプは、上流端が前記触媒の後端から離れている一方、下流端が前記ジョイント部の下流端まで延びており、
前記下流側センサは、前記ジョイント部及び前記誘導パイプを貫通するように取り付けられることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の排気ガスセンサの配置構造。 The chamber has a guide pipe for guiding exhaust gas from the downstream of the catalyst to the joint part,
The guide pipe has an upstream end separated from the rear end of the catalyst, while a downstream end extends to the downstream end of the joint part,
It said downstream sensor, the arrangement of the exhaust gas sensor according to claim 2 or claim 3 you characterized in that it is mounted so as to penetrate the joint portion and the guide pipe.
前記サイドスタンドが前記収納位置にあるときに、前記下流側センサは、車両側面視において前記サイドスタンドに重なることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の排気ガスセンサの配置構造。 A side stand configured to be swingable between a support position for supporting the vehicle and a storage position;
The exhaust gas sensor arrangement structure according to any one of claims 1 to 4 , wherein when the side stand is in the storage position, the downstream sensor overlaps the side stand in a side view of the vehicle.
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