TWI286181B - Mounting structure for the oxygen sensor - Google Patents

Description

1286181 _ ⑴ ^ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關含氧感知器之安裝構造，特別是用來檢 測出機車的引擎排氣中的氧濃度的含氧感知器之安裝構 造。 【先前技術】 • 一般而言，車輛用引擎基於提高燃料的控制精度，或 者淨化排氣、省油化等的觀點，有人已經提出以採用燃料 噴射裝置來取代化油器作爲燃料供給裝置的方案（例如： 請參考專利文獻1)。再者，近年來，針對於機車，也有 人提出以採用燃料噴射裝置來取代化油器的方案。 雖然車輛用引擎應該是被設計成儘可能有效地將燃料 燃燒、或者可加以控制的，但是隨著環境溫度、空氣的混 合比等的變動條件的不同，如果燃燒狀態變得不理想的 • 話，排氣中將會包含有害的一氧化碳（C0)、氮氧化物 (ΝΟχ)、尙未燃燒的碳化氫（HC)。 因此，以往的車輛用引擎中，有人提出的方案是：先 是藉由以使用了穩定化的氧化銷的含氧感知器來進行空氣 與燃料的比例（空氣燃料比；A/F)的精密控制，然後又藉 由空氣的流入路徑以及利用混合控制、電子控制所進行的 點火正時控制等的方式，以降低排氣中的一氧化碳（c 〇)、 氮氧化物（ΝΟχ)、尙未燃燒的碳化氫（HC)’因而排出無害 的排氣。 -5- 1286181 . (2) [專利文獻1] 專利文獻1是指：日本特開平6-323187號公報。 【發明內容】 [本發明所欲解決的課題] 然而，使用穩定化的氧化鉻之含氧感知器，因爲含在 排氣中的氧氣會在電極中接收到電子而變成氧離子，這種 • 氧離子穿透過氧化锆層而釋放出電子而又變成氧氣停留下 來的時候，可將電極之間所產生的與氧氣的氧化還原反應 的量成正比的電流量，當成與氧濃度成正比的電流量加以 檢測出來。 這種使用穩定化的氧化鉻的含氧感知器的缺點是，當 其在低溫時因爲內部電阻非常大，所以氧離子的移動受到 阻礙而導致電流量變小。 因此，以往的含氧感知器，多採用設置了供加熱具有 ® 穩定化的氧化鉻層的含氧感知器本體的加熱器之「附加熱 器之含氧感知器」。 然而，這種「附加熱器之含氧感知器」的形狀也變得 很大，如果要將其安裝到機車的話，則會有所謂的配置 (layout)性不佳，成本趨高之技術課題存在。 因此，本發明之目的就在於提供：可謀求較高配置性 且能夠降低成本的含氧感知器之安裝構造。 [用以解決課題之手段] -6 - 1286181 _ (3) 爲了解決上述課題，本發明是將供檢測出引擎的排氣 中的氧濃度的含氧感知器配置於上述引擎的含氧感知器之 安裝構造，其特徵爲：上述含氧感知器是被配置於安裝在 上述引擎的排氣埠的排氣歧管上的上述排氣埠的旁邊。 如此一來，含氧感知器可利用高溫的排氣而迅速地達 到用以檢測氧濃度的最適宜溫度，所以可迅速且最適宜地 進行正確的氧濃度測定。 • 這種情況下，亦可將上述含氧感知器作成具有氧氣感 知端和配線端，而將上述配線端配置於上述引擎的汽缸頭 側。 此外，亦可將上述排氣歧管作成，在其中間部分具有 直管部，而將上述含氧感知器配置於上述直管部的內側。 此外，亦可將上述含氧感知器作成是無加熱器型含氧 感知器。 ® [發明的效果] 根據本發明，含氧感知器是被配置於：安裝在引擎的 排氣埠的排氣歧管之排氣溫度較高的排氣埠的旁邊，所以 引擎驅動時，含氧感知器可迅速地到達活性化溫度領域， 而能夠迅速且正確地感知排氣中的含氧濃度。 【實施方式】 [發明之最佳實施形態] 茲佐以圖面來說明本發明的最佳實施形態如下。 1286181 - (4) ^ 在以下的說明當中，所稱的「前」、「後」、 「左」、「右」、「上」、「下」係指從駕駛者所看到的 方向，而Fr是前側、Rr是後側、L是左側、R是右側。 第1圖係本發明之實施形態的機車之左側面圖。 如圖所示，這個實施形態的機車1〇是速克達型車 輛，是具備··車體框架Π;和安裝在車體框架11的頭管 12的前叉13;和安裝在前叉13的前輪14;和連結於前 ® 叉1 3的車把1 5 ;和安裝於車體框架1 1的後上部的搖擺 式動力單元組1 6 ;和安裝於動力單元組1 6的後部之後輪 1 7 ;和將動力單元組1 6懸掛到車體框架1 1的後部之後避 震器18;和安裝在車體框架11的後部上部的收容部21; 和安裝在收容部21的上部之坐墊22;和安裝在收容部2 1 的後方且位於車體框架1 1的後部上部的油箱23 ;和包覆 該車體框架11的車身外罩30。 收容部21是被製作成可收容安全帽等的各種物品p •的收容空間。 車身外罩30是具備：包覆頭管12的前部的前罩 3 1 ;和用以包覆駕駛者的腳部的腿部防護罩3 2，·供駕駿 者的雙腳放置用的腳踏板部3 3 ;和配置在腳踏板部3 3的 下方，用以包覆車體框架11的下部之車底罩34。 此外’機車10也具備：前避震器41 ;頭燈42 ;計器 43 ;前土除44 ;車把外罩45 ;主駐車架46以及後土除 47 〇 第2圖是本發明的實施形態的機車的後部擴大側面 -8- 1286181 _ (6) 結用支架8 2。此外，在汽缸頭1 1 5的左側方，配置有火 星塞54。 第4圖是動力單元組周邊的側面圖。 引擎1 1 0是從曲軸箱1 1 1朝車體前方，將汽缸體i i 2 及其內部的汽缸（未圖示）朝前方略水平地延伸出去，在汽 缸體1 1 2的前端是以螺栓接合著汽缸頭丨1 5。此外，引擎 1 1 〇的汽缸頭1 1 5的前端又以螺栓接合著汽缸頭罩1 1 7。 ® 引擎110的吸氣系130是如第4圖所示具備有：空氣 濾清器1 3 1 ;和連接在空氣濾清器1 3 1的出口之連結管 132 ;和連接於連結管132的下游端的節氣閥本體133 ; 和連接於節氣閥本體133的下游端的進氣管134;和連接 於進氣管134的下游端的吸氣通路122。 這個吸氣系1 3 0之中，空氣濾清器13 1、連結管 132、節氣閥本體133以及進氣管134是從車體後方朝向 前方呈略水平的狀態，被配置於引擎110的上方，而且進 ^ 氣管134的下游端則是連接到引擎110的吸氣通道122。 節氣閥本體133是連接到進氣管134的上游端，並且 被配置在曲軸箱111的略上方。此外，節氣閥本體133是 內設有一個開口調節閥135，這個開口調節閥135是被配 置在吸氣通道122的上游側，用來調節吸氣通道122的流 路斷面積。 在汽缸頭1 1 5的上方側’配置有燃料噴射裝置1 4 0。 燃料噴射裝置140是依據未圖示的電子控制單元所運算出 來的噴射訊號，來將燃料噴射出去的噴射裝置’例如：具 -10- 1286181 - (7) 備有電磁閥式噴嘴。在這個燃料噴射裝置1 40的上端的燃 料入口部，以嵌合方式安裝著一個回饋管142，經由這個 回饋管142而連接到燃料管146。 在汽缸頭Π 5的下方側，配置著與上述排氣埠連設在 —起的排氣口 1 1 〇 A，在於被連接到與這個排氣埠連設的 排氣口 110A的排氣歧管51C的直管部51A，設置含氧感 知器150，該含氧感知器150是用以檢測出引擎110的排 • 氣中的含氧濃度，以便在於未圖示的電子控制單元中進行 最佳空氣/燃料比的控制。 此處，將說明含氧感知器150的構造。 第5圖是含氧感知器的斷面圖。又，第6圖是第5圖 的A-A斷面從箭頭方向觀察時所呈現的圖。 含氧感知器150是採用無加熱器型含氧感知器。在將 含氧感知器150安裝到排氣歧管51C時，是具備有一個用 以支承整個含氧感知器150的支承座151。 ® 在支承座1 5 1的外周的中間部，設有一個環鍔部 151A，而在支承座151的前端部則是形成了安裝用的螺 紋部1 5 1 B。 在支承座151內部的前端側，支承著一個氧化锆管 152，該氧化鉻管152的內外表面的一部分是鍍覆著白金 以作爲電極。此處，氧化鉻管152係以例如：氧化銷 (Zr02)作爲主成分來形成。氧化銷管152的周圍是以具有 複數個孔154A的防護罩153予以包覆。這個防護罩153 是由外筒154與內筒155所構成的雙重構造，在外筒154 11 - (9) 1286181 也隨著變小’因此測定誤差將會變大°或者根本就無法進 行測定。 其次，說明含氧感知器的安裝構造。 第7圖是含氧感知器的安裝狀態說明圖。 如第7圖所示，含氧感知器1 5 0是旋鎖在設於排氣歧 管5 1 C的直管部5 1 A的安裝部5 1 E。此時，含氧感知器 150的支承座151的環鍔部151A是與安裝部51E的端面 • 抵接在一起。 因此，含氧感知器150就變成被安裝在被連設於排氣 歧管5 1 C的排氣埠的排氣口 1 1 0 A的旁邊，所以雖然是採 用無加熱器型的含氧感知器當作含氧感知器150，但是可 利用高溫的排氣來急速地將氧化锆管1 52予以加熱，可以 很快地就進行正確的測定。 此外，因爲含氧感知器150是採用無加熱器型的含氧 感知器，所以可謀求降低成本，並且因爲未內建有加熱 ® 器，因此可免除掉加熱器所佔用的空間，所以可謀求含氧 感知器的尺寸的小型化，因此即使針對於更加要求緊緻 性，且在配置上更加受到限制的機車上，亦可適用。此 外，不必另外設置用以控制加熱器的控制電路，所以在控 制上更爲簡化，亦可謀求降低成本。 第8圖是含氧感知器的安裝狀態說明斷面圖。 如第8圖所示，安裝部5丨e是焊接在排氣歧管5 1 C 的直管部51A’在其內周面係形成有可與含氧感知器ι5〇 的螺紋部1 5 1 B (公螺紋部）相對應的螺紋部5〗F(母螺紋 -13- (10) 1286181 部）。 此時，安裝部5 1 E是呈傾斜地焊接在排氣歧管5 1 C 的直管部5 1 A，所以含氧感知器1 5 0的安裝狀態’其防護 罩1 5 3側（含氧感知端）在排氣歧管5 1 C內，是從排氣的上 游側朝下游側斜斜地（第8圖中的箭頭X方向）插入。亦 即，含氧感知器150的輸出訊號線161側（配線側）是位在 引擎1 10的汽缸頭1 15側。 # 因此，含氧感知器1 5 0是安裝於排氣氣流中較少發生 亂流的排氣歧管5 1 C的直管部5 1 A，而且在其安裝狀態 下，其防護罩153側（含氧感知端）在排氣歧管51C內，是 從排氣的上游側朝下游側斜斜地（第8圖中的箭頭X方向） 插入，所以可降低排氣歧管5 1 C內的排氣流路的阻力，不 至於妨礙排氣的流動，可進行正確的含氧濃度測定。 而且，與將含氧感知器150垂直地安裝於排氣歧管 5 1 C的外周面的情況比較之下，可以減少含氧感知器1 5 0 • 朝向機車1 〇的側方的突出量，輸出訊號線1 6 1的走線配 置也比較容易，並且可削減設置空間，特別是針對於機車 (也包含三輪機車等）這種無法獲得很大的設置空間的車輛 而言，效果極爲顯著。 如上所述，根據本實施形態，即使採用無加熱器型含 氧感知器來當作含氧感知器，亦可利用排氣來讓氧化銷管 達到最適合進行測定之預定的溫度，因此雖然是採用無加 熱器型含氧感知器，也能夠很快地就開始進行含氧濃度的 測定。 ⑧ 1286181 . (11) 此外，因爲使用無加熱器型含氧感知器1 5 Ο，不僅可 謀求降低成本，而且也因爲未內建加熱器，而可謀求含氧 感知器的體積的小型化，即使針對於比汽車更爲要求緊緻 性，空間配置上更受到限制的機車身上也可很容易適用。 此外’不必另外設置用以控制加熱器的控制電路，所以在 控制上更爲簡化，亦可謀求降低成本。 在以上的說明當中，雖然是將含氧感知器1 5 0設置於 ® 連接在與排氣璋連設在一起的排氣口 1 1 〇 Α的排氣歧管 51C的直管部51A上，但是，亦可製作成設置於與排氣埠 連設在一起的排氣口 110A上。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之實施形態的機車之左側面圖。 第2圖是本發明之實施形態的機車的後部之擴大側面 圖。 第3圖是本發明之實施形態的機車的後部之擴大平面 圖。 第4圖是動力單元組的周邊之側面圖。 第5圖是含氧感知器的斷面圖。 第6圖是第5圖的A-A斷面從箭頭方向觀察時所呈 現的圖。 第7圖是含氧感知器的安裝狀態說明圖。 第8圖是含氧感知器的安裝狀態說明斷面圖。 (S) -15- (12) 1286181 【主要元件符號說明】 10 :機車 11 :車體框架 1 6 :搖擺式動力單元組 21 :收容部 22 :坐墊 5 1 A :直管部 # 5 1 B :彎管部 5 1 C :排氣歧管 5 1 D :排氣管 5 1 E :安裝部 110 :內燃機（引擎） 1 10A :排氣口 1 1 1 :曲軸箱 1 1 2 :汽缸體 _ 1 13 :汽缸 1 1 5 :汽缸頭 1 1 6 :燃燒室 1 2 1 :吸氣閥 122 :吸氣通道 122a :吸氣通道之上游側 128 :冷卻液通道 1 3 0 :吸氣系 1 3 1 :空氣濾清器 -16 (13) 1286181 1 3 2 :連結管 1 3 3 :節氣閥本體 134 :進氣管 1 3 5 :開口調節閥 140 :燃料噴射裝置 1 5 0 :含氧感知器 1 5 1 :支承座 # 1 5 1 A :環鍔部 1 5 2 :氧化锆管 1 5 3 :防護罩 1 5 4 :外筒 1 5 5 :內筒 1 5 6 :濾網 157 :接觸板 1 5 8 :絕緣環圈 • 159 :導線部 160 :外殼 1 6 1 :輸出訊號線 1 7 1 :皮帶式無段變速機 -17-

Claims (1)

1286181 4 # --------------- g 〜"r, . t1i_,--: . ^ 私年⑼Himp正寧a^] 十、申請專利範圍 L——丄〜I 第94 140824號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國96年1月22日修正 1 · 一種含氧感知器之安裝構造，是將供檢測出引擎 的排氣中的氧濃度的含氧感知器配置於上述引擎的含氧感 知器之安裝構造，其特徵爲：

上述含氧感知器是被配置於安裝在上述引擎的排氣口 的排氣歧管上的上述排氣口的旁邊。 2.如申請專利範圍第1項之含氧感知器之安裝構 造，其中的上述含氧感知器具有氧氣感知端，該含氧感知 端是從上述排氣的上游側朝下游側傾斜地被插入在上述排 氣歧管內。 3. 如申請專利範圍第1或2項之含氧感知器之安裝 構造，其中的上述排氣歧管是具有：位在上述排氣口側的 φ 直管部；和與直管部連設的彎管部’而上述含氧感知器是 被配設於上述直管部。 4. 如申請專利範圍第1或2項之含氧感知器之安裝 構造，其中的上述含氧感知器是無加熱器型含氧感知器。