JP2017227157A - 排気ガスセンサの配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】検出精度を損なうことなく触媒の前後に排気ガスセンサを配置すること。【解決手段】本発明は、エキゾーストパイプ（６）の下流側に設けられるマフラ（７）と、マフラ内に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する触媒（８）と、触媒の下流側に接続される配管と、エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサ（９）と、を備える。排気ガスセンサは、触媒の上流側に設けられる上流側センサ（９０）と、触媒の下流側に設けられる下流側センサ（９１）と、を有する。配管は、マフラの壁に近づけて配置される。下流側センサは、マフラ及び配管を貫通するように取り付けられる。【選択図】図３

Description

本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。

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。

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触媒の前後に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、エキゾーストパイプの下流側に設けられるマフラと、前記マフラ内に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒の下流側に接続される配管と、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、前記配管は、前記マフラの壁に近づけて配置され、前記下流側センサは、前記マフラ及び前記配管を貫通するように取り付けられることを特徴とする。

本発明によれば、検出精度を損なうことなく触媒の前後に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右側面図である。 本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す上面図である。 本実施の形態に係る排気システムの斜視図である。 本実施の形態に係る排気システムの正面図である。 図４のＡ−Ａ線に沿うマフラの断面図である。 第１の変形例に係るマフラの内部構成を示す断面図である。 第２の変形例に係るマフラの内部構成を示す断面図である。

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小型スクータ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、車両左方向を矢印Ｌ、車両右方向を矢印Ｒ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右側面図である。図２は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す上面図である。

図１及び図２に示すように、小型スクータータイプの自動二輪車１は、アンダーボーン式の車体フレーム（不図示）にエンジン２を懸架して構成される。エンジン２は、例えば、単気筒エンジンで構成される。特に本実施の形態では、エンジン２、トランスミッション（後述するＣＶＴユニット２３）及び後輪２６への伝達機構がスイングアームと一体化されたユニットスイング式エンジンが採用されている。

車体フレーム及びエンジン２には、車体外装としての各種カバーが装着される。具体的に車両前方側には、前方に運転者の足回りを保護するレッグシールド１１が設けられる。レッグシールド１１の後方には、センターフレームカバー１２が設けられる。センターフレームカバー１２の下端には、後方に向かって延びるフートボード１３が設けられる。フートボード１３の後方には、車両側面を覆うサイドフレームカバー１４が設けられる。

車両前方には、ステアリングシャフト（不図示）を介してフロントフォーク１５が回転可能に支持される。フロントフォーク１５の上方には、前輪１６を操舵するためのハンドルバー１７が設けられる。フロントフォーク１５の下部には前輪１６が回転可能に支持される。

サイドフレームカバー１４の上側には、シート１８が設けられる。サイドフレームカバー１４の後部にはリヤフェンダ１９が設けられる。サイドフレームカバー１４の内側から後方にわたって、内燃機関としてのエンジン２が配置される。

エンジン２は、クランク軸（不図示）等の各種構成部品が収容されるクランクケース２０の前方に、シリンダとシリンダヘッドが一体化されたシリンダブロック２１及びシリンダヘッドカバー２２をこの順番に取り付けて構成される。シリンダは、軸方向が前側に傾けられるようにして配置される。

クランクケース２０右側には、トランスミッションとしてのＣＶＴユニット２３が設けられる。ＣＶＴユニット２３は、いわゆるベルト式の無段変速機（Continuously Variable Transmission）で構成され、ベルトの巻き掛け半径を変更することで変速を実現する。

クランクケース２０の後部には、後方に向かって略水平方向に延びるスイングアームとしての変速ギヤケース２５が設けられる。変速ギヤケース２５の内部には、後輪２６に動力を伝達するための各種ギヤが前後に並んで収容される。変速ギヤケース２５の後端には、後輪２６が回転可能に設けられる。

エンジン２の排気ポートには、排気システムとして、エキゾーストパイプ６及びマフラ７が接続される。エキゾーストパイプ６は、エンジン２の下方を後方に向かって延びている。マフラ７は、エキゾーストパイプ６の後端に接続され、側面視において後輪２６に重なるように配置される。マフラ７の右側面には、マフラカバー７０が設けられる。

また、本実施の形態では、マフラ７の内部に触媒８が設けられる。触媒８は、例えば、三元触媒で構成され、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。エンジン２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を通じてマフラ７に導入され、触媒８で浄化される。そして、排気音が低減された後、排気ガスは外に排出される。

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、ＥＣＵ１０（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。また、排気ガスセンサ９のレイアウトについては後述する。

ＥＣＵ１０は、自動二輪車１内の各種動作を統括制御する。ＥＣＵ１０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ＥＣＵ１０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。

上記したように、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。

特に、小型スクーターでは、エンジンやフレームの間の狭い空間内でエキゾーストパイプを配設する必要があり、エキゾーストパイプは比較的細い配管径に設定される。この場合、周辺部品との隙間を確保しつつ、エキゾーストパイプ内に触媒や排気ガスセンサを配置することが非常に困難である。

また、小型スクーターでは、マフラに直接排気ガスセンサを配置することが考えられる。しかしながら、マフラ内（膨張室内）では、排気ガスの乱流により、排気ガスセンサで正確に酸素濃度を検出することが困難であるため、排気ガスセンサの性能を十分に満足することができない。更には、排気ガス通路の下流になるほど排気ガスの温度が低下する。このため、排気ガスセンサのレイアウトによっては、排気ガスセンサの活性温度領域に達するまでに時間を要する。これは、エンジンの冷機状態において、排気ガスセンサが働き難くなる要因となる。

そこで、本件発明者は、小型スクータータイプの自動二輪車１において、マフラ７内に配置される触媒８の前後（上流側及び下流側）に排気ガスセンサ９を配置する構成とした。具体的には、マフラ７の上流側のエキゾーストパイプ６に上流側センサ９０を配置し、下流側センサ９１をマフラ７の左側面に直付けした。特に、触媒８の下流側に接続されるバッフルパイプ７６（配管）をマフラ７の壁（後述する外壁部７２ｂ及び内壁部７２ｃ）に近づけて、マフラ７及びバッフルパイプ７６を貫通するように下流側センサ９１を取り付ける構成とした。

この構成によれば、マフラ７内に触媒８が配置される構成であっても、触媒８の前後に排気ガスセンサ９を配置することができる。特に、下流側センサ９１を触媒８に近づけて配置することができる。このため、排気ガスの検出精度を損なうことがない。また、触媒８の下流側のバッフルパイプ７６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る。また、排気ガスセンサ９を、外装カバーの内側に配置することができるため、排気ガスセンサ９を目立たなくすることができ、外観意匠性に影響を与えることがない。更には、既存（現行）のマフラ配置や外観を大きく変えることなく排気ガスセンサ９を配置することができるため、設計工数の削減にも寄与することできる。

また、小型スクータータイプの自動二輪車が使用される、ある特定の地域においては、後輪を交換する際に、マフラを取り付けたまま後輪を着脱するという習慣がある。この場合、後輪を取り外すスペースを確保するために、後輪とマフラとの間に隙間を設け、後輪に対向するマフラの外面を平坦に形成するものがある。そこで、本件発明者は、後輪とマフラとの間に確保される隙間に着目し、当該隙間に下流側センサ９１を設ける構成とした。これにより、下流側センサ９１を車両内側に配置することができ、専用のカバーを用いることなく下流側センサ９１を保護することができる。更には、上記のように、外観意匠性に影響を与えることもない。

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の概略構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る排気システムの斜視図である。図４は、本実施の形態に係る排気システムの正面図である。

図３及び図４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、フランジ６０を介してエンジン２（シリンダブロック２１（共に図２参照））の排気ポートに接続される。エキゾーストパイプ６は、排気ポートから下方に向かって突出した後、正面視において略水平方向右側に屈曲している。そして、エキゾーストパイプ６は、側面視において、エンジン２及びＣＶＴユニット２３（図２参照）の下方に沿って後方に延びている。

マフラ７は、エキゾーストパイプ６に比べて十分に外形が大きい角筒形状を有し、前後方向に延びている。具体的にマフラ７は、左右割の左ケース７２と右ケース７３とを溶接接合して構成され、前後方向に軸方向を有する。また、図４に示すように、マフラ７は、正面視で略三角形状に形成される。具体的に、車両内側に位置する左ケース７２は、後輪２６（図２参照）に対向する平面部７２ａを有する。また、右ケース７３は、マフラ７の軸方向に直交する方向で切断したときの断面視で、略Ｖ字形状に形成される。

また、マフラ７の三角形状を規定する辺のうち、車両内側の一辺が、他の二辺より長く設定される。すなわち、Ｖ字状に形成される右ケース７３の２つの平面部に比べて、左ケース７２の平面部７２ａの面積が大きい。このように、後輪２６に対向する平面部７２ａの面積を最も大きくすることで、後輪２６と平面部７２ａとの隙間を確保し易くすることができる。また、平面部７２ａの面積が大きいことで、排気ガスセンサ９（下流側センサ９１）の配置自由度が高められ、組付性も向上する。なお、特に図示はしないが、マフラ７内の空間は、複数の隔壁（バッフルプレート）により、前後方向で複数の部屋に仕切られている。

マフラ７の前端部分には、マフラ７を車体側に固定するためのブラケット７１が設けられる。また、マフラ７の右側方（右ケース７３の外面）には、マフラ７を保護するマフラカバー７０が設けられる（図３では不図示）。マフラ７の後端部分には、排気ガスを外部に排出するテールパイプ７４が設けられる。

マフラ７内には、触媒８及びバッフルパイプ７６（配管）が配置される。触媒８は、マフラ７内において、上下方向の略中央に配置される。エキゾーストパイプ６は、マフラ７の前面部分において、左ケース７２と右ケース７３の合わせ面の下部に接続される。エキゾーストパイプ６は、更に、マフラ７を貫通して、マフラ７内の触媒８に接続される。触媒８の下流端（後端）には、バッフルパイプ７６が接続される。

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。

上流側センサ９０は、マフラ７の前方において、エキゾーストパイプ６の前後方向の中心よりやや後側に取り付けられる。上流側センサ９０は、一端側がエキゾーストパイプ６内に貫通するように取り付けられ、他端側が右上方に向けられる。

特に、図４に示すように、上流側センサ９０は、前面視において、マフラ７の三角形状の内側に配置される。このため、上流側センサ９０がマフラ７の外面から突出するのを防止することができ、車両幅に影響を与えることがない。なお、上記したように、上流側センサ９０は、外装カバーによって隠されるため、外観上、上流側センサ９０を目立たなくすることができると共に、走行中の飛石や水等から上流側センサ９０を保護することができる。

下流側センサ９１は、後輪２６（図２参照）とマフラ７との間の空間において、車両内側の左ケース７２に取り付けられる。具体的に下流側センサ９１は、マフラ７の前後方向の略中央部分において、一端側が左ケース７２を貫通するように取り付けられる。下流側センサ９１は、軸方向が水平方向に向けられ、他端側が左側方（後輪側）に向けられる。

また、下流側センサ９１は、図２に示すように、車両上面視で後輪２６の前後幅内に配置される。後輪２６の周辺（特に後輪２６の右側方）では、スペースに余裕があるため、周辺部品との位置関係を気にする必要が無く、下流側センサ９１のレイアウトがし易くなっている。また、下流側センサ９１が後輪２６とマフラ７との間の空間に配置されることで、下流側センサ９１が車両外側に突出するのを防止することができる。

エンジン２（図２参照）における燃焼後のガスは、排気ポートからエキゾーストパイプ６を通じてマフラ７内に導入される。マフラ７内において、排気ガスは、触媒８で浄化された後、バッフルパイプ７６やマフラ７内の所定空間を通じて後端のテールパイプ７４から外に排出される。このとき、排気ガスセンサ９によって、排気ガスの酸素濃度が検出され、ＥＣＵ１０は、その検出値に基づいて触媒８の劣化判断を実施する。

次に図５を参照して、本実施の形態に係るマフラの内部構成について説明する。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿うマフラの断面図である。

図５に示すように、左ケース７２は、外壁部７２ｂと内壁部７２ｃとを有する二層構造で構成される。マフラ７内において、触媒８は、左ケース７２に沿うようにして内壁部７２ｃに近づけて配置される。マフラ７内に貫通したエキゾーストパイプ６は、左ケース７２に沿わされ、第１コーン部７５を介して触媒８の上流端に接続される。触媒８の下流端には、マフラ７内の排気通路を構成するバッフルパイプ７６が接続される。

第１コーン部７５は、エキゾーストパイプ６の下流端に接続され、下流（後方）に向かうに従って拡径するテーパ形状の配管で構成される。第１コーン部７５の後端には、触媒８が接続される。触媒８は、前後方向に延びる円柱状に形成され、エキゾーストパイプ６より大きい外径を有する。触媒８は、排気ガス中の所定成分を酸化、還元する円柱状のハニカム部を、円筒状の外筒部で覆って構成される。

触媒８は、上記したように、マフラ７内で左ケース７２の内壁部７２ｃに近づけて配置されている。すなわち、触媒８は、マフラ７内で車両内側に偏って配置されている。触媒８は、マフラ７の中でも比較的高温になるため、人と接触しやすい車両外側から触媒８を離すことができる。よって、乗員に対する熱の影響を抑えることができ、安全性が向上する。

また、触媒８は、側面視において、マフラ７の前後方向の中心より前側に配置される。この場合、触媒８をなるべく排気の上流側に配置することができる。このため、排気ガス温度が比較的高い状態で触媒８に排気ガスを導入することができ、触媒８の温度が高められる。この結果、排気ガスの浄化が促進され、浄化性能が向上する。

バッフルパイプ７６は、触媒８の下流端に接続される第２コーン部７７と、第２コーン部７７に接続される直管部７８とを含んで構成される。第２コーン部７７は、下流（後方）に向かうに従って縮径するテーパ形状の配管で構成される。

具体的に第２コーン部７７は、触媒８の後端から下流側に向かうに従って、径方向のうち一方側（本実施の形態では右側）のみ縮径されている。すなわち、第２コーン部７７の略左半部は、触媒８の外径のまま後方に向かって延びる一方、第２コーン部７７の略右半部は、触媒８の外径より左側に縮径するようにして後方に向かって延びている。

このように、第２コーン部７７が、下流に向かうに従って内壁部７２ｃ側（左側）に偏って縮径するように形成される。このため、第２コーン部７７の後端に接続される直管部７８を、左ケース７２に沿うようにして内壁部７２ｃに近づけて配置することができる。直管部７８は、第２コーン部７７の下流端と同一径のまま後方に向かって延びている。また、直管部７８の中心軸Ｃ１は、触媒８の中心軸Ｃ２よりも内壁部７２ｃ側に距離Ｄだけオフセットされている。これにより、バッフルパイプ７６の外径が触媒８の外径より小さくなる場合であっても、触媒８及びバッフルパイプ７６を、左ケース７２に沿わせて内壁部７２ｃに近づけて配置することができる。

下流側センサ９１は、左ケース７２及び第２コーン部７７を貫通するように取り付けられる。具体的に第２コーン部７７が配置される位置において、外壁部７２ｂには、エンボス加工により円形凹部７２ｄが形成される。円形凹部７２ｄは、第２コーン部７７に向かって右側に凹んでおり、底面が円形状の平坦面となっている。当該平坦面の中央には、後述するナット９２の外径より大きい貫通穴７２ｅが形成される。また、内壁部７２ｃには、円形凹部７２ｄを受容可能な円形穴７２ｆが形成される。

第２コーン部７７には、円形凹部７２ｄに対向する位置において、エンボス加工により円形凸部７７ａが形成される。円形凸部７７ａは、左ケース７２に向かって左側に膨出しており、膨出した端面が円形状の平坦面となっている。円形凸部７７ａの平坦面は、円形凹部７２ｄの平坦面に当接している。また、円形凸部７７ａの平坦面の中央には、ナット９２の外径より小さく、下流側センサ９１の検出部（一端側）が貫通可能な貫通穴７７ｂが形成される。なお、円形凸部７７ａの平坦面は、下流側センサ９１を取り付けるためのナット９２の座面として機能する。

ナット９２は、貫通穴７２ｅに通され、底面が円形凸部７７ａの平坦面に当接される。この状態でナット９２が全周溶接されることにより、外壁部７２ｂ、第２コーン部７７、及びナット９２が一体化され、下流側センサ９１の取付部が形成される。なお、マフラ７が二分割で構成され、左ケース７２に平面部７２ａを設けたことにより、左ケース７２単体でナット９２を溶接することができる。よって、ナット９２の溶接性やマフラ７の組付性が向上する。

下流側センサ９１は、一端側をナット９２にねじ込んで、先端が第２コーン部７７（貫通穴７７ｂ）内に貫通するように取り付けられる。これにより、バッフルパイプ７６（第２コーン部７７）内を流れる排気ガスを下流側センサ９１で検出することが可能になる。

このように、本実施の形態では、左ケース７２の内壁部７２ｃに沿うようにバッフルパイプ７６を配設し、外壁部７２ｂと第２コーン部７７との当接部分に、下流側センサ９１を取り付けるためのナット９２を取り付ける構成とした。特に、外壁部７２ｂと第２コーン部７７との当接部分をつぶしてナット９２の取付座面を確保したことにより、ナット９２の位置決めや溶接をし易くすることができる。また、外壁部７２ｂ、第２コーン部７７、及びナット９２を同時に溶接することで、溶接部分のシール性も確保することが可能になっている。以上により、マフラ７内に触媒８が配置される構成であっても、出来るだけ触媒８の下流端に近づけて下流側センサ９１を配置することができる。

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、上流側センサ９０が、エキゾーストパイプ６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い。例えば、図６に示す構成としてもよい。図６は、第１の変形例に係るマフラの内部構成を示す断面図である。なお、マフラの切断箇所は、図５と同じである。

図６に示す変形例では、上流側センサ９０も、下流側センサ９１と同様に左ケース７２に取り付ける構成としている。具体的に上流側センサ９０は、触媒８の上流側において、左ケース７２及び第１コーン部７５を貫通するように取り付けられる。なお、第１コーン部７５の形状は、第２コーン部７７の形状と前後方向で対称なため、説明は省略する。

ナット９２は、貫通穴７２ｅに通され、底面が円形凸部７５ａの平坦面に当接される。この状態でナット９２が全周溶接されることにより、外壁部７２ｂ、第１コーン部７５、及びナット９２が一体化され、上流側センサ９０の取付部が形成される。上流側センサ９０は、一端側をナット９２にねじ込んで、先端が第１コーン部７５（貫通穴７５ｂ）内に貫通するように取り付けられる。これにより、バッフルパイプ７６（第１コーン部７５）内を流れる排気ガスを上流側センサ９０で検出することが可能になる。第１の変形例によれば、上流側センサ９０及び下流側センサ９１を互いに近づけて配置することができるため、配線をし易くすることができる。

また、上記した実施の形態においては、左ケース７２の平面部７２ａに下流側センサ９１が取り付けられる構成としたが、この構成に限定されない。例えば、下流側センサ９１は、右ケース７３の平面部に取り付けられてもよい。この場合、触媒８を右ケース７３に近づけて配置することが好ましい。また、図７に示す構成であってもよい。図７は、第２の変形例に係るマフラの内部構成を示す断面図である。なお、マフラの切断箇所は、図５と同じである。

図５に示す本実施の形態では、下流に向かうに従って、第２コーン部７７が左側に偏って縮径するように形成されるのに対し、図７に示す変形例では、第２コーン部７７が右側に偏って縮径するように形成される。具体的に第２コーン部７７の略右半部は、触媒８の外径のまま後方に向かって延びる一方、第２コーン部７７の略左半部は、下流に向かうに従って、触媒８の外径より右側に縮径するようにして後方に向かって延びている。

第２の変形例では、第２コーン部７７のテーパ面に沿うように、左ケース７２（外壁部７２ｂ及び内壁部７２ｃ）が右後方に向かって傾斜している。これにより、第２コーン部７７と左ケース７２とが近づけられ、第２コーン部７７と左ケース７２との当接部分を確保することができる。なお、下流側センサ９１を取り付けるための構成は、本実施の形態と同じため、説明は省略する。このように、マフラ７の形状に合わせて下流側センサ９１の配置パターンを適宜変更することができる。

また、上記した実施の形態においては、ナット９２の取付座面を平坦面で形成する構成としたが、この構成に限定されない。ナット９２の取付座面は、例えば、テーパ面や曲面で形成してもよい。

また、上記した実施の形態においては、マフラ７が正面視三角形状を有する構成としたが、この構成に限定されない。マフラ７はどのような形状であってもよく、例えば、正面視円形状や矩形状であってもよい。

また、上記した実施の形態においては、第２コーン部７７の後端に直線状の直管部７８が接続される構成としたが、この構成に限定されない。第２コーン部７７の後端には、直線上ではなく、曲線状の配管が接続されてもよい。

また、上記した実施の形態においては、下流側センサ９１が、第２コーン部７７を貫通するように取り付けられる構成としたが、この構成に限定されない。下流側センサ９１は、例えば、直管部７８を貫通するように取り付けられてもよい。

また、上記した実施の形態においては、マフラ７が外壁部７２ｂと内壁部７２ｃとを有する二層構造で構成される場合について説明したが、この構成に限定されない。マフラ７は、例えば一層構造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触媒の前後に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、排気ガスセンサの配置構造に有用である。

１ 自動二輪車
２６ 後輪
６ エキゾーストパイプ
７ マフラ
７２ 左ケース
７２ａ 平面部
７２ｂ 外壁部（マフラの壁）
７２ｃ 内壁部（マフラの壁）
７３ 右ケース
７６ バッフルパイプ（配管）
７７ 第２コーン部（コーン部）
７８ 直管部
８ 触媒
９ 排気ガスセンサ
９０ 上流側センサ
９１ 下流側センサ

Claims (6)

1. エキゾーストパイプの下流側に設けられるマフラと、
   前記マフラ内に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
   前記触媒の下流側に接続される配管と、
   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、
   前記配管は、前記マフラの壁に近づけて配置され、
   前記下流側センサは、前記マフラ及び前記配管を貫通するように取り付けられることを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。
2. 前記配管は、コーン部と、当該コーン部の下流側に接続される直管部とを有し、
   前記直管部の中心軸は、前記触媒の中心軸よりも前記マフラの壁側にオフセットされており、
   前記下流側センサは、前記コーン部又は前記直管部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１に記載の排気ガスセンサの配置構造。
3. 前記下流側センサは、車両上面視で後輪の前後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. 前記触媒は、前記マフラ内で車両内側に偏って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。
5. 前記マフラは、平面部を有し、
   前記下流側センサは、前記平面部に取り付けられ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。
6. 前記マフラは、二分割に構成され、二分割にされた前記マフラのうち、一方側に前記平面部が設けられることを特徴とする請求項５に記載の排気ガスセンサの配置構造。

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