JP7388019B2

JP7388019B2 - 排気ガスセンサの設置構造

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Publication number: JP7388019B2
Application number: JP2019129182A
Authority: JP
Inventors: 剛吉村松; 法子大城
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2023-11-29
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Description

本発明は、排気ガスセンサの設置構造に関する。

鞍乗型車両の空燃比制御や触媒の劣化診断等の各種処理を行うために、排気ガスセンサからのフィードバック信号を利用するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の鞍乗型車両は、エンジンから延出した４本の排気管が２つの集合管に接続されて２本の排気管にまとめられ、さらにこの２本の排気管が単一の集合管によってまとめられて触媒ケースに接続されている。単一の集合管には排気ガスセンサが設置されており、排気ガスセンサによって２本の排気管から集合管に流れ込む排気ガスの所定成分が検出されている。

特開２０１７－２０６９９８号公報

上記の単一の集合管には２本の排気管が接続されているが、当該集合管に設置された排気ガスセンサが２本の排気管のうち一方の排気管に寄せて設置されている。このため、排気ガスセンサによって一方の排気管からの排気ガスの所定成分が主に検出され、他方の排気管からの排気ガスの所定成分が精度よく検出されないという問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、２本の排気管から集合管に流れ込む排気ガスの検出精度を向上することができる排気ガスセンサの設置構造を提供することを目的とする。

本発明の一態様の排気ガスセンサの設置構造は、多気筒エンジンの下流側の２本の排気管と、前記２本の排気管を集合させる集合管と、前記集合管に設置された排気ガスセンサとを備え、前記２本の排気管の出口が上下方向に隣り合うように前記集合管に接続されており、前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の車幅方向の一方側で、前記２本の排気管の出口から離れた位置に前記排気ガスセンサが設置され、前記集合管は上流から下流に向かって拡径しており、前記２本の排気管の中心を結ぶ中心線上の中点から垂直に延びる直線上に前記排気ガスセンサの検出端が位置付けられ、前記多気筒エンジンの下部にはオイルを貯留するオイルパンが設けられており、前記オイルパンの底面の車幅方向の他方側が深底に形成された凸部であり、前記凸部から車幅方向の一方側に向かって浅くなるように前記オイルパンの底面に凹部が形成されており、当該凹部に前記集合管が位置付けられ、前記排気ガスセンサが前記凹部内に収まり、前記排気ガスセンサの基端側が前記集合管から車幅方向の一方側に向かって斜め上方に突出していることで上記課題を解決する。

本発明の一態様の排気ガスセンサの設置構造によれば、２本の排気管の双方から排気ガスセンサが離れているため、一方の排気管から集合管に流れ込む排気ガスだけが排気ガスセンサに当たることがなく、一方の排気管からの排気ガスに偏った検出が抑えられる。よって、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。また、排気ガスセンサの検出精度を向上させるために、排気管毎に排気ガスセンサを設置する必要がないためコストを低減することができる。

本実施例のエンジン周辺の側面図である。本実施例のエンジン下部の前面図である。本実施例のエンジン下部の下面図である。比較例の酸素センサの設置位置の説明図である。本実施例の排気装置の上面図である。本実施例の触媒ケース付近の排気管を車両前方から見た図である。本実施例の酸素センサの設置位置の説明図である。本実施例の酸素センサと排気方向と関係を示す図である。変形例の酸素センサと排気方向と関係を示す図である。

本発明の一態様の排気ガスセンサの設置構造は、多気筒エンジンの下流側に２本の排気管が設けられ、２本の排気管の出口が隣り合うように当該２本の排気管が集合管に接続されている。集合管には、断面視にて２本の排気管の出口が隣り合う方向に直交する方向に、当該２本の排気管の出口から離れた位置に排気ガスセンサが設置されている。排気ガスセンサが２本の排気管の双方から離れているため、排気ガスセンサによって一方の排気管からの排気ガスの所定成分だけでなく、両方の排気管からの排気ガスの所定成分が検出される。一方の排気管からの排気ガスに偏った検出が抑えられ、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度が向上される。また、排気ガスセンサの検出精度を向上させるために、排気管毎に排気ガスセンサを設置する必要がないためコストが低減される。

以下、本実施例について添付図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本実施例の排気ガスセンサの設置構造を鞍乗型車両として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がない。例えば、排気ガスセンサの設置構造を、バギータイプの自動三輪車等の他の鞍乗型車両に適用してもよい。また、以下の図では、車体前方を矢印ＦＲ、車体後方を矢印ＲＥ、車体左側を矢印Ｌ、車体右側を矢印Ｒでそれぞれ示している。

図１は、本実施例の鞍乗型車両のエンジン周辺の概略図である。図２は、本実施例のエンジン下部の前面図である。図３は、本実施例のエンジン下部の下面図である。なお、図１においては、説明の便宜上、自動二輪車の一部の構成を抜き出して説明する。

図１に示すように、自動二輪車の車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１から左右に分岐して後方に延びる一対のメインフレーム１２と、ヘッドパイプ１１から左右に分岐して下方に延びる一対のダウンフレーム１３とを有している。一対のメインフレーム１２はエンジン２０の後方に回り込むように湾曲しており、各メインフレーム１２の後方部分のボディフレーム１４によってエンジン２０の後方側が支持されている。一対のダウンフレーム１３は、下方に向かって幅が狭くなるように略三角形状に突出しており、各ダウンフレーム１３の下部によってエンジン２０の前方側が支持されている。

エンジン２０は、多気筒エンジンであり、エンジンケース２１の上部にシリンダヘッド２２が取り付けられ、エンジンケース２１の下部にエンジンオイルを貯留するオイルパン２３が取り付けられている。エンジンケース２１は、シリンダと一体型のアッパーケース２５と、オイルフィルタ２６付きのロアケース２７とによって上下に分割可能に形成されている。エンジンケース２１の左右両面は部分的に開口しており、左側の開口にはマグネト（不図示）を覆うマグネトカバー２８が取り付けられ、右側の開口にはクラッチ（不図示）を覆うクラッチカバー（不図示）が取り付けられている。

エンジン２０には、補機類として、エンジン２０に空気を取り込む吸気装置（不図示）と、燃料を供給する燃料供給装置（不図示）と、エンジン２０から排気ガスを排出する排気装置３０とが設けられている。吸気装置からエンジン２０に空気が取り込まれ、燃料供給装置によって空気に燃料が混合されて、エンジン２０の燃焼室に混合気が送り込まれる。燃焼後の排気ガスは、排気装置３０の複数（本実施例では４本）の排気管３１ａ－３１ｄ（図２参照）及び触媒ケース３６を経てマフラ（不図示）から排出される。４本の排気管３１ａ－３１ｄはエンジン２０の前面から下方に延出し、１つにまとめられて触媒ケース３６に接続されている。

より詳細には、図２及び図３に示すように、４本の排気管３１ａ－３１ｄは各気筒に連なっており、エンジン２０の前面から下方に向かって延びた後に後方に屈曲している。左側の２本の排気管３１ａ、３１ｂはオイルパン２３の左前方の集合管３２ａに接続されて１本の排気管３１ｅにまとめられ、右側の２本の排気管３１ｃ、３１ｄはオイルパン２３の右前方の集合管３２ｂに接続されて１本の排気管３１ｆにまとめられている。さらに、２本の排気管３１ｅ、３１ｆは車両後方に延びており、２本の排気管３１ｅ、３１ｆがオイルパン２３の後述する凹部５２に設置された集合管３２ｃに接続されて１つにまとめられている。

このように、４本の排気管３１ａ－３１ｄが一対の集合管３２ａ、３２ｂによって２本の排気管３１ｅ、３１ｆにまとめられ、さらに２本の排気管３１ｅ、３１ｆが集合管３２ｃによって１つにまとめられて触媒ケース３６に接続されている。また、排気管３１ａ－３１ｄのうち、内側の２本の排気管３１ｂ、３１ｃは車幅方向に延びる連通管３４ａによって接続されており、外側の２本の排気管３１ａ、３１ｄは車幅方向の延びる連通管３４ｂによって接続されている。連通管３４ａ、３４ｂには排気制御バルブ３５が設けられており、排気制御バルブ３５によって連通管３４ａ、３４ｂが開閉される。

触媒ケース３６はボディフレーム１４（図１参照）の下方を通って、車両後方に向かって延びている。触媒ケース３６内にはボディフレーム１４を挟んで前後２つの触媒３７（図６に一つのみ図示）が設置されている。触媒ケース３６では、前後２つの触媒３７によって排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の大気汚染物質が浄化される。触媒ケース３６の下流には、エンジン２０の回転数に応じて排気ガスの流量を調整する排気制御バルブ３８（図１参照）と、排気ガスの排気音を消音するマフラが接続されている。触媒ケース３６の上流の集合管３２ｃには排気ガスセンサとして酸素センサ４１が設置されている。

酸素センサ４１は、排気ガスの所定成分として酸素濃度を検出してＥＣＵ（不図示）等にフィードバックする。酸素センサ４１の検出値は、自動二輪車の空燃比制御と触媒３７の劣化診断等の各種処理に使用されている。４本の排気管３１ａ－３１ｄを１つまとめた集合管３２ｃに酸素センサ４１が設置されることで、酸素センサ４１の部品点数を削減してコストが低減される。しかしながら、集合管３２ｃはエンジン下部に位置付けられているため、オイルパン２３、最低地上高、バンク角等の車両レイアウトを考慮して集合管３２ｃに酸素センサ４１を設置する必要がある。

通常、図４の比較例に示すように、左右一対の排気管６１ａ、６１ｂが集合管６２に接続されているため、車両レイアウトとの兼ね合いから一方の排気管６１ａに寄せて集合管６２に酸素センサ６３が設置されている。集合管６２から酸素センサ６３が上下に突き出さないことで、最低地上高等の車両レイアウトの制約が満たされるが、一方の排気管６１ａの排気ガスの酸素濃度が酸素センサ６３の検出値に与える影響が強く、他方の排気管６１ｂの排気ガスの酸素濃度を精度よく検出できない。特に、近年では排出ガス規制が厳しくなっており、酸素センサ６３に対して高い検出精度が求められている。

そこで、本実施例では、排気管３１ｅ、３１ｆが上下方向に隣り合うように集合管３２ｃに接続し、集合管３２ｃにおける排気管３１ｅ、３１ｆの出口の側方に酸素センサ４１を設置している（図６参照）。集合管３２ｃから酸素センサ４１が上下に突き出すことがなく、排気管３１ｅ、３１ｆの双方の出口から酸素センサ４１が離れることで、排気管３１ｅ、３１ｆのいずれか一方からの排気ガスが酸素センサ４１に集中することが防止される。よって、車両レイアウトの制約を満たしつつ、酸素センサ４１による排気ガスの酸素濃度の検出精度を向上させることができる。

以下、図５から図８を参照して、酸素センサの設置構造について説明する。図５は、本実施例の排気装置の上面図である。図６は、本実施例の触媒ケース付近の排気管を車両前方から見た図である。図７は、本実施例の酸素センサの設置位置の説明図である。図８は、本実施例の酸素センサと排気方向と関係を示す図である。

図５に示すように、排気装置３０の上流側には、エンジン２０の前面に４本の排気管３１ａ－３１ｄが車幅方向に並んでおり、オイルパン２３（図３参照）の前方に２つの集合管３２ａ、３２ｂが車幅方向に並んで設置されている。各集合管３２ａ、３２ｂは、右半体と左半体を接合した、いわゆるモナカ構造になっている。各集合管３２ａ、３２ｂの上流端の開口縁は略８字状に形成され、各集合管３２ａ、３２ｂの下流端の開口縁は円形に形成されている。各集合管３２ａ、３２ｂは、上流端から下流端に向かって２つの排気路を１つの排気路に集合するように形成されている。

左側の集合管３２ａの上流端の開口縁には２本の排気管３１ａ、３１ｂが接続され、この集合管３２ａの下流端の開口縁には１本の排気管３１ｅが接続されている。右側の集合管３２ｂの上流端の開口縁には２本の排気管３１ｃ、３１ｄが接続され、この集合管３２ｂの下流端の開口縁には１本の排気管３１ｆが接続されている。左側の集合管３２ａの下流端は右側の集合管３２ｂの下流端よりも高くなっており（図１参照）、集合管３２ａの下流の排気管３１ｅが集合管３２ｂの下流の排気管３１ｆの上方に位置付けられている。このように、左右４本の排気管３１ａ－３１ｄが上下２本の排気管３１ｅ、３１ｆにまとめられている。

図５及び図６に示すように、排気管３１ｅ、３１ｆは車幅方向の中心に向かって延び、上下方向に隣り合うように集合管３２ｃに接続される。上側の排気管３１ｅが集合管３２ｃの車幅方向の中心Ｃ１に接続され、下側の排気管３１ｆが集合管３２ｃの車幅方向の中心Ｃ１から車両中心Ｃ２側に寄せた位置に接続されている。集合管３２ｃは、オイルパン２３の凹部５２（図２参照）に収まるように設置され、上流から下流に向かって拡径する略円錐台状に形成されている。集合管３２ｃの上流端の開口縁は略８字状に形成され、集合管３２ｃの下流端の開口縁は大径の円形に形成されている。

集合管３２ｃの上流端の開口縁には２本の排気管３１ｅ、３１ｆが差し込まれ、溶接によって集合管３２ｃと排気管３１ｅ、３１ｆが接合されている。２本の排気管３１ｅ、３１ｆは排気方向を交差させるように集合管３２ｃに接続されるため、より適切な溶接が可能となり、集合管３２ｃに対する排気管３１ｅ、３１ｆの繋がりが良くなって管路内の圧力損失が低減される。集合管３２ｃの下流端の開口縁には触媒ケース３６が接続されており、集合管３２ｃを通過した排気ガスが触媒ケース３６に導入される。触媒ケース３６内の触媒３７は、排気管３１ｅ、３１ｆの出口に対向している。

また、集合管３２ｃの上流端側の開口縁の隣には、集合管３２ｃの外面から外側に膨出した膨出部４３が形成されている。膨出部４３の内側には排気管３１ｅ、３１ｆからの排気ガスを拡散させるための空間が形成されている。膨出部４３には酸素センサ４１が取り付けられており、酸素センサ４１の検出端４２（図７参照）は膨出部４３の内方に位置付けられ、酸素センサ４１の基端側は膨出部４３から外方に突出されている。このとき、酸素センサ４１の検出端４２は、排気管３１ｅ、３１ｆの出口の左側方に位置付けられ、排気管３１ｅ、３１ｆのいずれか一方からの排気ガスの酸素濃度に偏った検出が抑えられている。

この場合、図７に示すように、集合管３２ｃを径方向に切断した断面視にて、集合管３２ｃには排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが上下方向に隣り合っている。排気管３１ｅの出口３３ｅは集合管３２ｃの上半部の略中央に位置しており、排気管３１ｆの出口３３ｆは集合管３２ｃの下半部の中央よりも僅かに右側に位置している。すなわち、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが上下方向に隣り合うとは、完全な鉛直方向に隣り合う構成に限定されず、鉛直方向に対して僅かに傾斜した略上下方向に隣り合う構成も含んでいる。排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆの外縁同士が接しており、この接触部分３９の左側方に酸素センサ４１の検出端４２が位置付けられている。

より詳細には、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆは同一径に形成され、排気管３１ｅの出口３３ｅの中心Ｏ１と排気管３１ｆの出口３３ｆの中心Ｏ２を結ぶ中心線Ｌ１の中点Ｐから垂直に延びる直線Ｌ２上に酸素センサ４１の検出端４２が位置付けられている。これにより、２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆから酸素センサ４１の検出端４２までの距離が等しくなり、酸素センサ４１の検出端４２に排気管３１ｅ、３１ｆからの排気ガスが均等に当たる。よって、排気管３１ｅ、３１ｆから排出される排気ガスの酸素濃度を酸素センサ４１によって精度よく検出することができる。

上記したように集合管３２ｃには膨出部４３が設けられており、膨出部４３の頂面付近に酸素センサ４１が設置されている。酸素センサ４１の検出端４２が膨出部４３内に突出しているが、膨出部４３の径方向外側の膨らみによって検出端４２の径方向内側の突出量が相殺されている（図８参照）。このため、酸素センサ４１は、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆに重ならないように集合管３２ｃに設置されている。酸素センサ４１によって排気管３１ｅ、３１ｆから排出される排気ガスの流れが強く阻害されることがなく、排気管３１ｅ、３１ｆ及び集合管３２ｃ内の圧力損失を低減することができる。

また、集合管３２ｃには、上下一対の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆを挟んで左側方（一方）の空間４５と右側方（他方）の空間４６が形成されている。排気管３１ｅの出口３３ｅは集合管３２ｃの上半部中央に位置しているが、排気管３１ｆの出口３３ｆは集合管３２ｃの下半部中央よりも僅かに右側に位置しているため、酸素センサ４１が設置された左側方の空間４５が右側方の空間４６よりも広い。排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆから排出された排気ガスは、集合管３２ｃの左側方の空間４５によって混ざり易くなり、酸素センサ４１による排気ガスの酸素濃度の検出精度が向上される。

図８に示すように、集合管３２ｃは上流から下流に向かって拡径しており、集合管３２ｃの左側方の拡径部分の傾斜が集合管３２ｃの右側方の拡径部分の傾斜よりも大きい。すなわち、車両前後方向に対して、集合管３２ｃの左側方の拡径部分の傾斜角が集合管３２ｃの右側方の拡径部分の傾斜角よりも大きい。よって、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆ（図７参照）から集合管３２ｃの左側方の拡径部分の傾斜に沿って排気ガスが流れ易く、出口３３ｅ、３３ｆから酸素センサ４１に向かって排気ガスが拡散されて、酸素センサ４１による排気ガスの酸素濃度の検出精度が向上される。

左側の排気管３１ｅの排気方向Ｄ１が集合管３２ｃの右側方に向けられており、右側の排気管３１ｆの排気方向Ｄ２が集合管３２ｃの左側方に向けられている。すなわち、排気管３１ｅ、３１ｆの排気方向Ｄ１、Ｄ２が交差するように、排気管３１ｅ、３１ｆが集合管３２ｃに接続されている。これにより、排気管３１ｅ、３１ｆから集合管３２ｃに流れ込んだ排気ガスが混ざり易くなり、酸素センサ４１による排気ガスの酸素濃度の検出精度が向上される。なお、排気方向Ｄ１、Ｄ２は、排気管３１ｅ、３１ｆを通って出口３３ｅ、３３ｆから排気ガスが排出される方向である。

また、図７に示すように、集合管３２ｃの断面視にて、触媒ケース３６内の触媒３７の中心部分４７が排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆに重なっている。さらに、図８に示すように、集合管３２ｃの下流側の中心Ｏ３が触媒３７の中心線Ｌ３に一致している。このため、排気管３１ｅ、３１ｆから集合管３２ｃに流れ込んだ排気ガスが拡散され、集合管３２ｃから触媒３７に向けて略均等に排気ガスが流れ込み易くなる。よって、排気ガスが触媒３７内部を均等に流れ易くなって、排気ガスの浄化に触媒材料が有効利用されて、触媒３７の早期劣化を抑えることができる。

続いて、図２及び図３を参照して、車両レイアウトについて説明する。

図２及び図３に示すように、オイルパン２３の底面の右側は、深底に形成された凸部５１になっている。オイルパン２３の凸部５１から左側に向かって浅くなるように、オイルパン２３の底面にはアーチ状の凹部５２が形成されている。オイルパン２３の凸部５１の左側方、すなわちオイルパン２３の凹部５２には集合管３２ｃが位置付けられている。酸素センサ４１は集合管３２ｃの左側部に設けられており、酸素センサ４１の基端側が集合管３２ｃから左方に向かって斜め上方に突出し、酸素センサ４１の基端側とオイルパン２３の底面との干渉が抑えられている。

酸素センサ４１がオイルパン２３の凸部５１側とは逆側（左側）に突出するため、車幅方向において酸素センサ４１がオイルパン２３の凹部５２に収まっている。酸素センサ４１とオイルパン２３の干渉が抑えられるため、オイルパン２３の底面から下方に集合管３２ｃが大きく食み出すことがなく、酸素センサ４１のリード線の取り回しを確保したコンパクトな車両レイアウトが可能になる。よって、排気管３１ｅ、３１ｆが上下方向に設置されていても、自動二輪車の最低地上高とバンク角等の車両レイアウトの制約を満たしつつ、酸素センサ４１による排気ガスセンサの酸素濃度の検出精度を向上させることができる。

以上、本実施例によれば、２本の排気管３１ｅ、３１ｆの双方から酸素センサ４１が離れているため、一方の排気管から集合管３２ｃに流れ込む排気ガスだけが酸素センサ４１に当たることがなく、一方の排気管からの排気ガスに偏った検出が抑えられる。よって、酸素センサ４１による排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。また、酸素センサ４１の検出精度を向上させるために、排気管３１ｅ、３１ｆ毎に酸素センサ４１を設置する必要がないためコストを低減することができる。

なお、本実施例では、排気管３１ｅ、３１ｆの排気方向Ｄ１、Ｄ２が交差するように、排気管３１ｅ、３１ｆが集合管３２ｃに接続される構成にしたが、この構成に限定されない。図９に示すように、排気管３１ｅ、３１ｆの排気方向Ｄ１、Ｄ２が酸素センサ４１に向くように、排気管３１ｅ、３１ｆが集合管３２ｃに接続されてもよい。これにより、２本の排気管３１ｅ、３１ｆから酸素センサ４１に排気ガスが向かって流れるため、酸素センサ４１による排気ガスの酸素濃度の検出精度が向上される。

また、本実施例では、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが上下方向に隣り合っており、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆの左側方に酸素センサ４１が設置される構成にしたが、この構成に限定されない。排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆは隣り合っていればよく、酸素センサ４１は排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが隣り合う方向に対する直交方向に、当該出口３３ｅ、３３ｆから離れた位置に酸素センサ４１が設置されていればよい。例えば、自動二輪車の車両レイアウトの制約を満たせば、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが左右方向に隣り合い、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆの上方に酸素センサ４１が設置されてもよい。また、２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆの接触部分３９から、上記の直交方向に離間した位置に酸素センサ４１が設置される構成に限らず、出口３３ｅ、３３ｆの形成領域から、上記の直交方向に離間した位置に酸素センサ４１が設置されていればよい。

また、本実施例では、排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆの外縁同士が接しており、接触部分３９の側方に酸素センサ４１の検出端４２が位置付けられる構成にしたが、この構成に限定されない。排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆは離間していてもよい。断面視にて２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが隣り合う方向に対する直交方向に、排気管３１ｅ、３１ｆの間部分から離れた酸素センサ４１の検出端４２が位置付けられていればよい。

また、本実施例では、排気ガスセンサとして酸素センサ４１を例示したが、この構成に限定されない。排気ガスセンサは、排気ガスの所定成分を検出可能であればよく、例えば、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサでもよい。

また、本実施例では、エンジン２０として４気筒のエンジンを例示し、エンジン２０は多気筒エンジンであればよい。例えば、３気筒以上のエンジンであれば、複数の排気管を２本の排気管にまとめて集合管に接続し、２気筒のエンジンであれば、２本の排気管を集合管に接続すればよい。

また、本実施例では、集合管３２ｃの左側方の空間４５が右側方の空間４６よりも広く形成される構成にしたが、この構成に限定されない。２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆを挟んで、酸素センサ４１が設置される一方の空間が、酸素センサ４１が設置されない他方の空間よりも広く形成されていればよい。例えば、２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが左右方向に隣り合う場合には、酸素センサ４１が設置される上方の空間が下方の空間よりも広く形成されてもよい。また、酸素センサ４１の十分な検出精度が得られるのであれば、集合管３２ｃの一方の空間と他方の空間が同じ広さに形成されてもよい。

また、本実施例では、集合管３２ｃの左側方の拡径部分の傾斜が集合管３２ｃの右側方の拡径部分の傾斜よりも大きく形成される構成にしたが、この構成に限定されない。２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆを挟んで、酸素センサ４１が設置される一方の拡径部分の傾斜が、酸素センサ４１が設置されない他方の拡径部分の傾斜よりも大きく形成されていればよい。例えば、２本の排気管３１ｅ、３１ｆの出口３３ｅ、３３ｆが左右方向に隣り合う場合には、酸素センサ４１が設置される上方の拡径部分が下方の拡径部分よりも大きく形成されてもよい。また、酸素センサ４１の十分な検出精度が得られるのであれば、集合管３２ｃの一方の拡径部分の傾斜と他方の拡径部分の傾斜が同じに形成されてもよい。

また、本実施例の排気ガスセンサの設置構造は、排気ガスセンサが設置される他の乗り物、例えば、自動四輪車、バギータイプの自動三輪車の他に、水上バイク、芝刈り機、船外機等に適宜適用することができる。

以上の通り、本実施例の排気ガスセンサ（酸素センサ４１）の設置構造は、多気筒エンジン（エンジン２０）の下流側の２本の排気管（３１ｅ、３１ｆ）と、２本の排気管を集合させる集合管（３２ｃ）と、集合管に設置された排気ガスセンサとを備え、２本の排気管の出口（３３ｅ、３３ｆ）が隣り合うように集合管に接続されており、集合管には、断面視にて２本の排気管の出口が隣り合う方向に対する直交方向に、２本の排気管の出口から離れた位置に排気ガスセンサが設置されている。この構成によれば、２本の排気管の双方から排気ガスセンサが離れているため、一方の排気管から集合管に流れ込む排気ガスだけが排気ガスセンサに当たることがなく、一方の排気管からの排気ガスに偏った検出が抑えられる。よって、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。また、排気ガスセンサの検出精度を向上させるために、排気管毎に排気ガスセンサを設置する必要がないためコストを低減することができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、２本の排気管の出口は上下方向に隣り合うように集合管に接続されており、集合管には、断面視にて２本の排気管の側方に排気ガスセンサが設置されている。この構成によれば、最低地上高等を考慮して排気ガスセンサが集合管の側方に設置される場合でも、排気ガスセンサによって上下方向に隣接した両排気管からの排気ガスの所定成分を検出させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、集合管には、断面視にて２本の排気管の出口に重ならないように排気ガスセンサが設置されている。この構成によれば、排気ガスセンサに対して一方の排気管からの排気ガスだけが当たることを防止できる。また、排気ガスセンサによって排気ガスの流れが強く阻害されないため、排気管及び集合管内の圧力損失を低減することができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、集合管には、断面視にて２本の排気管の出口を挟んで一方の空間（一側方の空間４５）が他方の空間（他側方の空間４６）よりも広く、一方の空間に排気ガスセンサが設置されている。この構成によれば、集合管の一方の空間によって２本の排気管からの排気ガスが混ざり易くなり、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、集合管は上流から下流に向かって拡径しており、集合管には、断面視にて前記２本の排気管の出口を挟んで一方の拡径部分の傾斜が他方の拡径部分の傾斜よりも大きく、一方の拡径部分に排気ガスセンサが設置されている。この構成によれば、集合管の一方の拡径部分が大きく傾斜しているため、排気ガスセンサに向けて排気ガスが拡散されて、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、集合管には、断面視にて２本の排気管の出口が隣り合う方向に対する直交方向に、２本の排気管の間部分から離れた位置に排気ガスセンサの検出端（４２）が位置付けられている。この構成によれば、２本の排気管から排気ガスセンサの検出端までの距離が略等しくなるため、排気ガスセンサの検出端に両排気管からの排気ガスが略均等に当たって、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、２本の排気管の中心（Ｏ１、Ｏ２）を結ぶ中心線（Ｌ１）上の中点（Ｐ）から垂直に延びる直線（Ｌ２）上に排気ガスセンサの検出端が位置付けられている。この構成によれば、２本の排気管から排気ガスセンサの検出端までの距離が等しくなるため、排気ガスセンサの検出端に両排気管からの排気ガスが均等に当たって、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、上面視にて、２本の排気管の排気方向（Ｄ１、Ｄ２）が交差している。この構成によれば、集合管において２本の排気管からの排気ガスが混ざり易くなり、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。また、２本の排気管が集合管への繋がりが良くなり、排気通路内の圧力損失を低減することができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、上面視にて、２本の排気管の排気方向が排気ガスセンサに向けられている。この構成によれば、２本の排気管から排気ガスセンサに排気ガスが向かうため、排気ガスセンサによる排気ガスの所定成分の検出精度を向上させることができる。

本実施例の排気ガスセンサの設置構造において、多気筒エンジンの下部にはオイルを貯留するオイルパン（２３）が設けられており、オイルパンには凹部（５２）が形成されており、当該凹部に集合管が位置付けられ、排気ガスセンサが凹部内に収まる。この構成によれば、２本の排気管が上下方向に設置しても最低地上高とバンク角等の車両レイアウトの制約を満たすことができる。

なお、本実施例を説明したが、他の実施例として、上記実施例及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

２０：エンジン（多気筒エンジン）
２３：オイルパン
３１ｅ：排気管
３１ｆ：排気管
３２ｃ：集合管
３３ｅ：排気管の出口
３３ｆ：排気管の出口
４１：酸素センサ（排気ガスセンサ）
４２：検出端
４３：膨出部
４５：左側方の空間（一方の空間）
４６：右側方の空間（他方の空間）
５２：オイルパンの凹部
Ｄ１：排気方向
Ｄ２：排気方向

Claims

多気筒エンジンの下流側の２本の排気管と、前記２本の排気管を集合させる集合管と、前記集合管に設置された排気ガスセンサとを備え、
前記２本の排気管の出口が上下方向に隣り合うように前記集合管に接続されており、
前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の車幅方向の一方側で、前記２本の排気管の出口から離れた位置に前記排気ガスセンサが設置され、
前記集合管は上流から下流に向かって拡径しており、
前記２本の排気管の中心を結ぶ中心線上の中点から垂直に延びる直線上に前記排気ガスセンサの検出端が位置付けられ、
前記多気筒エンジンの下部にはオイルを貯留するオイルパンが設けられており、前記オイルパンの底面の車幅方向の他方側が深底に形成された凸部であり、前記凸部から車幅方向の一方側に向かって浅くなるように前記オイルパンの底面に凹部が形成されており、当該凹部に前記集合管が位置付けられ、前記排気ガスセンサが前記凹部内に収まり、
前記排気ガスセンサの基端側が前記集合管から車幅方向の一方側に向かって斜め上方に突出していることを特徴とする排気ガスセンサの設置構造。
前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の出口に重ならないように前記排気ガスセンサが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスセンサの設置構造。
前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の出口を挟んで一方の空間が他方の空間よりも広く、前記一方の空間に前記排気ガスセンサが設置されてい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設置構造。
前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の出口を挟んで一方の拡径部分の傾斜が他方の拡径部分の傾斜よりも大きく、前記一方の拡径部分に前記排気ガスセンサが設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
前記集合管には、断面視にて前記２本の排気管の車幅方向の一方側で、前記２本の排気管の間部分から離れた位置に前記排気ガスセンサの検出端が位置付けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
前記集合管には前記オイルパンの前記凸部の反対側に膨出部が設けられ、前記膨出部に前記排気ガスセンサが設置されて前記膨出部の内方に前記排気ガスセンサの検出端が位置付けられ、
前記排気ガスセンサの検出端が前記膨出部内に突出しているが、前記膨出部の膨らみによって前記排気ガスセンサの検出端の突出量が相殺されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
上面視にて、前記２本の排気管の排気方向が交差していることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
上面視にて、前記２本の排気管の排気方向が前記排気ガスセンサに向けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
前記２本の排気管のうち、上側の排気管が前記集合管の車幅方向の中心に接続され、下側の排気管が前記集合管の車幅方向の中心から前記オイルパンの前記凸部側に寄せた位置に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の排気ガスセンサの設置構造。
前記上側の排気管の出口は前記集合管の上半部の中央に位置しており、前記下側の排気管の出口は前記集合管の下半部の中央よりも前記オイルパンの前記凸部側に位置していることを特徴とする請求項９に記載の排気ガスセンサの設置構造。