(57)【要約】【課題】排気ガス成分の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。【解決手段】本発明は、車両用のエンジン（２）に取付けられる排気管（４）と、エンジンの排気ガスを浄化する触媒（６）と、排気管の下流側に接続される消音器（５）と、排気ガス中の所定成分を検出する下流側センサ（８）と、を備える。触媒は、少なくとも一部が消音器内に入り込んでいる。触媒の下流端に接続されるバッフルパイプ（５４）の少なくとも一部は、消音器の外面に沿うように配置される。下流側センサは、消音器及びバッフルパイプを貫通するように取り付けられる。【選択図】図４
2018115652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のエンジンに取付けられる排気管と、
前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
前記排気管の下流側に接続される消音器と、
前記排気ガス中の所定成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、
前記触媒は、少なくとも一部が前記消音器内に入り込んでおり、
前記触媒の下流端に接続される配管の少なくとも一部が前記消音器の外面に沿うように配置され、
前記排気ガスセンサは、前記消音器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。
【請求項２】
前記配管は、Ｕ字パイプで形成され、下流端が前記消音器の前後方向の中心よりも前側に位置し、
前記排気ガスセンサは、前記配管の下流端に配置さ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。
【請求項３】
前記触媒及び前記排気ガスセンサは、前記消音器の前側で左右に並んで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。
【請求項４】
車両正面視において、前記排気ガスセンサは、前記消音器の上流端である前記排気管との接続部分に対して左右方向反対側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。
【請求項５】
前記消音器は、車両後方から前方に向かって下方に傾斜する傾斜面を有し、
前記排気ガスセンサは、前記傾斜面に配置さ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。
【請求項６】
前記消音器は、前記エンジンの後下方に配置され、
前記排気ガスセンサは、前方がクランクケース、後方が前記消音器、側方が車体フレームによって囲まれることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の排気ガスセンサの配置構造。
【請求項７】
前記消音器の上方にはスイングアームが配置されており、
前記排気ガスセンサは、前記スイングアームのピボット部の下方に配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の排気ガスセンサの配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の排ガス規制に伴い、車両用エンジンの排気システムにおいては、排気ガスを浄化する触媒の劣化状況をモニタすることが求められている。例えば、特許文献１では、触媒の寿命判定を実施するために、触媒の上流側と下流側にそれぞれ排気ガスの酸素濃度を検出する酸素センサが設けられている。
【０００３】
具体的に特許文献１では、排気管の下流端に箱型の消音器が設けられており、消音器の内部には複数の隔壁（セパレータ）によって複数の膨張室が形成されている。また、排気管の内部には触媒が設けられており、触媒の下流端が消音器の所定の膨張室内に突出するまで延びている。酸素センサは、検出部分が消音器の外壁から上記膨張室内に貫通するように取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１６０９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、酸素センサを配置するために消音器の外壁の一部を凹ませている。よって、外壁が凹んだ分だけ膨張室の容積が小さくなり、排気ガスの消音効果が低減するおそれがある。また、酸素センサの検出部分が上記膨張室内に露出されているため、酸素センサは、触媒を通過して上記膨張室内に拡散された後の排気ガスを検出することになる。この結果、触媒通過後の排気ガスの酸素濃度を適切に検出できないおそれがある。
【０００６】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、排気ガス成分の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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の排気ガスセンサの配置構造は、車両用のエンジンに取付けられる排気管と、前記エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、前記排気管の下流側に接続される消音器と、前記排気ガス中の所定成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、前記触媒は、少なくとも一部が前記消音器内に入り込んでおり、前記触媒の下流端に接続される配管の少なくとも一部が前記消音器の外面に沿うように配置され、前記排気ガスセンサは、前記消音器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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、排気ガス成分の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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る自動二輪車の概略構成を示す左側面図である。
【図２】本実施の形態に係るエンジン及びその周辺構成を示す左側面図である。
【図３】本実施の形態に係る排気管及び消音器の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図５】本実施の形態に係る消音器の斜視図である。
【図６】本実施の形態に係る排気ガスセンサの周辺構成を示すエンジンの後面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、車両左方を矢印Ｌ、車両右方を矢印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。
【００１１】
図１及び図２を参照して、本実施の形態に係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エンジン及びその周辺構成を示す左側面図である。
【００１２】
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１０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、並列２気筒の水冷式エンジンで構成される。エンジン２は、左右に延びるクランクシャフト（不図示）等が収容されるクランクケース２０の上部に、シリンダブロック２１、シリンダヘッド２２及びシリンダヘッドカバー２３を取り付けて構成される。クランクケース２０の下部には、オイルパン２４が設けられる。
【００１３】
なお、本実施の形態では、クランクケース２０、シリンダブロック２１、シリンダヘッド２２、シリンダヘッドカバー２３及びオイルパン２４を合わせてエンジンケースと呼ぶことにする。また、図２に示すように、エンジンケースの一部を構成するクランクケース２０は、上下に分割可能に構成され、上側の上ケース２０ａと下側の下ケース２０ｂとを有している。上ケース２０ａと下ケース２０ｂとを合わせることにより、クランクケース２０内に各種軸を収容する空間が形成される。特に側面視において、エンジンケース（オイルパン２４及び下ケース２０ｂ）の後下方の外面形状が、後方に向かうに従って上方に傾斜するプロフィールを有している。
【００１４】
また、下ケース２０ｂの前部には、エンジン２内のオイルをろ過するオイルフィルタ２６が取り付けられている。クランクケース２０の左側には、エンジンカバーとして、マグネト（不図示）を覆うマグネトカバー２８が取り付けられている。
【００１５】
車体フレーム１０は、例えば金属パイプを溶接して形成されるダイヤモンドフレームであり、上記のようにエンジン２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１０は、ヘッドパイプ１０ａから後下方に向かって延在している。車体フレーム１０の前半部分には、エンジン２の前側（シリンダヘッド２２）を支持するブラケット部１０ｂが形成されている。車体フレーム１０の後部には、スイングアーム１８の揺動軸となるピボット部１０ｃが形成されている。詳細は後述するが、ピボット部１０ｃは、エンジン２の後部を懸架する懸架ブラケット１０ｆ、消音器５を固定する固定ブラケット１０ｇ、及びクランクケース２０の後部によって構成される。
【００１６】
車体フレーム１０の前後方向の略中央部分には、後方に向かって延びるシートレール１０ｄが設けられている。また、ピボット部１０ｃの上方の車体フレーム１０には、後上方に向かって延びるバックステー１０ｅが設けられている。車体フレーム１０の上方には、燃料タンク１１が設けられ、燃料タンク１１の後方には、シートレール１０ｄに沿ってライダーシート１２及びピリオンシート１３が設けられる。ヘッドパイプ１０ａの周辺はフロントカウル１４によって覆われ、エンジン２の前下方はアンダーカウル１５によって覆われる。
【００１７】
ヘッドパイプ１０ａ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１６が操舵可能に支持される。フロントフォーク１６の下部には前輪１７が回転可能に支持されており、前輪１７の上方はフロントフェンダ１７ａによって覆われる。
【００１８】
スイングアーム１８は、ピボット部１０ｃに揺動可能に支持され、後方に向かって延びている。スイングアーム１８の後端には後輪１９が回転可能に支持されている。
【００１９】
エンジン２の排気ポートには、過給機３を介して排気管４が取り付けられる。排気管４は、エンジン２の前面側から下方に向かって延びた後、オイルパン２４の右側で後方に屈曲し、オイルパン２４の右側面に沿うようにして後方に延びている。オイルパン２４の後方において、排気管４の下流端（側）には、消音器５（チャンバ又はマフラと呼ばれてもよい）が接続される。なお、本実施の形態における過給機３は、必ずしも設けられなくてよい。
【００２０】
詳細は後述するが、排気管４の下流端には、エンジン２の排気ガスを浄化する触媒６（図４参照）が設けられる。触媒６は、消音器５内に収容されている。触媒６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、排気管４を通じて触媒６で浄化される。そして、排気ガスは、消音器５を通じて排気音が低減された後、外に排出される。
【００２１】
また、触媒６の前後には、排気ガス中の所定成分を検出する排気ガスセンサとして、上流側センサ７と下流側センサ８とが設けられている。上流側センサ７は、排気管４の途中に設けられ、下流側センサ８は、消音器５に設けられる。上流側センサ７及び下流側センサ８は、例えば、排気ガス中の所定成分として酸素を検出するジルコニア式酸素センサで構成される。上流側センサ７及び下流側センサ８では、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、図示しないＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）に出力される。なお、排気ガスセンサは、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。
【００２２】
ＥＣＵは、自動二輪車１内の各種動作を統括制御する。ＥＣＵ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ＥＣＵは、排気ガスセンサの出力に基づいて触媒６の劣化判定を実施する。例えば、上流側センサ７及び下流側センサ８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６の劣化が判定される。なお、触媒６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７及び下流側センサ８の出力差を用いてもよい。
【００２３】
ところで上記したように、車両用エンジンの排気システムにおいては、昨今の排ガス規制に伴い、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。
【００２４】
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て配置することが困難となっていた。
【００２５】
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比較的容易である。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、上記したように、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。
【００２６】
例えば、チャンバやマフラ等の消音器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。
【００２７】
そこで、本件発明者は、自動二輪車１において、エンジン２の後下方に配置される消音器５と、エンジンケースとの間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、クランクケース２０の後下方に配置される消音器５の内部に触媒６を配置し、触媒６の下流端に接続されるバッフルパイプ５４（図４参照）の少なくとも一部を消音器５の外面に沿わせる構成とした。そして、消音器５とバッフルパイプ５４とが近接する箇所において、消音器５及びバッフルパイプ５４を貫通するように、下流側センサ８を取り付けている。
【００２８】
この構成によれば、消音器５内に触媒６が配置される構成であっても、下流側センサ８を触媒６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６の下流側のバッフルパイプ５４に下流側センサ８が取り付けられることで、触媒６で浄化された後の排気ガスが拡散されることなく直接下流側センサ８に接触する。この結果、下流側センサ８の安定的な出力を得ることができる。更に、エンジン２、車体フレーム１０、消音器５間のスペース内で下流側センサ８が配置されるため、消音器５に下流側センサ８を配置する際の自由度を向上させることができる。また、消音器５を凹ませることなく、下流側センサ８を配置することができるため、消音器５の容積を犠牲にすることもない。
【００２９】
次に、図２から図５を参照して、本実施の形態に係る消音器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管及び消音器の正面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、本実施の形態に係る消音器の斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、側面視において消音器５は、オイルパン２４の後方であって、スイングアーム１８の下方に配置されており、排気管４の下流端に接続されている。図３に示すように、排気管４は、箱型に形成される消音器５の左右方向の中心より右側に偏って配置されている。
【００３１】
図４及び図５に示すように、消音器５は、下方が開口された上半部５ａと、上方が開口された下半部５ｂと、上半部５ａ及び下半部５ｂの前端部分を覆う前壁部５ｃとを溶接することで箱型に形成される。上記した排気管４は、前壁部５ｃを貫通するように取り付けられる。
【００３２】
また、消音器５は、側面視において前半部分が後方に向かうに従って上下幅が大きくなる略三角形状を有し、後半部分が矩形状を有している。消音器５の前半部分は、上流側が排気管４の外径より僅かに大きい上下幅を有し、側面視三角形状の斜辺部分を規定する外面形状が、後上方に向かって傾斜している。すなわち、消音器５の前半部分を規定する上半部５ａの上面は、後方に向かうに従って上方に傾斜する傾斜面５ｄとなっている。
【００３３】
当該傾斜面５ｄには、後述する下流側センサ８が取り付けられる。また、傾斜面５ｄには、消音器５をエンジン２に取り付けるための一対の支持部５ｅが形成されている。一対の支持部５ｅは、下流側センサ８を左右で挟むように設けられ、側面視で支持部５ｅが下流側センサ８と重なっている。また、消音器５の下半部５ｂの下面は、後方に向かって水平に延びている。消音器５の後半部分は、前半部分に連なるようにして後方に向かって水平に延びている。
【００３４】
消音器５の内部空間は、バッフルプレート５０によって複数の膨張室に分けられている。具体的にバッフルプレート５０は、消音器５の前半部分と後半部分を仕切る第１バッフルプレート５１と、消音器５の後半部分を左右に仕切る第２バッフルプレート５２とを有している。第１バッフルプレート５１は、消音器５の前半部分と後半部分との境界近傍、すなわち、消音器５の前後方向の略中央部分で上下左右（垂直）に延びる隔壁で構成される。第２バッフルプレート５２は、第１バッフルプレート５１と同じ上下幅で、第１バッフルプレート５１の左右方向の略中央部分から後方に向かって（垂直）に延びる隔壁で構成される。
【００３５】
このように、消音器５の内部空間は、バッフルプレート５０によって３つの膨張室Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に仕切られる。ここで消音器５の前半部分の内部空間を膨張室Ｓ１、後半部分のうち左側の内部空間を膨張室Ｓ２、右側の内部空間を膨張室Ｓ３とする。また、正面視において、第１バッフルプレート５１の左下角部には、膨張室Ｓ１、Ｓ２を連通する連通管５１ａが設けられている。連通管５１ａは、第１バッフルプレート５１を厚み方向に貫通して前後方向に延在する円筒形状を有している。また、側面視において、第２バッフルプレート５２の前方上方の角部には、膨張室Ｓ２、Ｓ３を連通する連通穴５２ｂが形成されている。連通穴５２ｂは、第２バッフルプレート５２を厚み方向で貫通するように形成される。
【００３６】
上記したように、排気管４は、前壁部５ｃの右半部を貫通しており、排気管４の後端部分には、第１テーパ配管５３を介して触媒６の上流端が接続される。触媒６の下流端には、消音器５内の排気通路を構成するバッフルパイプ５４（配管）が接続される。
【００３７】
第１テーパ配管５３は、排気管４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ように形成される。より具体的に第１テーパ配管５３は、側面視において上側に偏って拡径している。第１テーパ配管５３の後端には触媒６が接続される。触媒６は、前後方向に延びる円柱状に形成され、排気管４より大きい外径を有する。触媒６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。
【００３８】
触媒６は、側面視において、消音器５の上流側（前側）の膨張室Ｓ１内に配置される。この場合、触媒６をなるべく排気の上流側に配置することができるため、排気ガス温度が比較的高い状態で触媒６に排気ガスを導入することができる。この結果、触媒６の温度が高められて排気ガスの浄化が促進され、浄化性能が向上する。
【００３９】
バッフルパイプ５４は、触媒６の下流端に接続される第２テーパ配管５４ａと、第２テーパ配管５４ａの下流端に接続されるＵ字パイプ５４ｂとを含んで構成される。第２テーパ配管５４ａは、下流（後方）に向かうに従って縮径するように形成される。より具体的に第２テーパ配管５４ａは、側面視において上側に偏って縮径している。第２テーパ配管５４ａの上流端は、第１バッフルプレート５１を貫通するようにして第１バッフルプレート５１に取り付けられる。すなわち、触媒６の下流端は、第１バッフルプレート５１によって支持される。また、第２テーパ配管５４ａの下流側は、膨張室Ｓ３内に入り込んでいる。
【００４０】
Ｕ字パイプ５４ｂは、第２テーパ配管５４ａの下流端と同一径のまま膨張室３内を後方に向かって延びており、第２バッフルプレート５２を右から左に向かって貫通するように屈曲される。特に図３に示すように、Ｕ字パイプ５４ｂは、正面視で左肩上がりに傾斜しており、右上方から見てＵ字状に屈曲している。また、Ｕ字パイプ５４ｂの屈曲部分が、Ｕ字パイプ５４ｂと第２バッフルプレート５２とが交差する部分に位置している。
【００４１】
Ｕ字パイプ５４ｂは、第２バッフルプレート５２を貫通した後、膨張室Ｓ２内で前方に向かって延び、更に第１バッフルプレート５１の左上角部を貫通して膨張室Ｓ１内に入り込む。そして、Ｕ字パイプ５４ｂの下流端は、膨張室Ｓ１内で上半部５ａの傾斜面５ｄ（内壁）に沿って斜め下方に屈曲し、膨張室Ｓ１内で開放される。また、膨張室Ｓ３を構成する上半部５ａ及び下半部５ｂの割面部分には、後方に向かって延びるテールパイプ５５が設けられている。テールパイプ５５の先端は、消音器５の右後部から膨張室Ｓ３内に貫通している。
【００４２】
エンジン２の燃焼によって生じる排気ガスは、排気ポートから排気管４を通じて消音器５内に導入される。消音器５内において排気ガスは、触媒６で浄化された後、バッフルパイプ５４や膨張室Ｓ１−Ｓ３を通じて後端のテールパイプ５５から外に排出される。具体的に触媒６を通過した後の排気ガスは、Ｕ字パイプ５４ｂによって流路が曲げられ、膨張室Ｓ１内で拡散される。更に排気ガスは、膨張室Ｓ１から連通管５１ａを通じて膨張室Ｓ２に導入され、連通穴５２ｂを通じて膨張室Ｓ３に導入される。そして、排気ガスは、膨張室Ｓ３からテールパイプ５５を通じて外に排出される。
【００４３】
排気ガスは、膨張室Ｓ１−Ｓ３を流れる間に徐々に消音される。特に膨張室Ｓ１−Ｓ３は、排気ガスが流れる順番に応じて徐々に容積が小さくなるように形成されているため、排気ガスの消音効果が段階的に調整されている。
【００４４】
次に、図２から図６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について説明する。図６は、本実施の形態に係る排気ガスセンサの周辺構成を示すエンジンの後面図である。
【００４５】
上記したように、排気ガスセンサ（上流側センサ７及び下流側センサ８）は、触媒６の前後に配置される。排気ガスセンサは、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。
【００４６】
図３に示すように、上流側センサ７は、排気管４の上流側の鉛直部分に取り付けられる。上流側センサ７は、排気管４の左側の側面から一端側が排気管４内に貫通するように取り付けられる。上流側センサ７の軸方向は、水平方向に対して他端側（左側）が僅かに上側に高くなるように向けられている。このように、上流側センサ７の他端側が車両内側に向けられることで、上流側センサ７を保護することができると共に、外観上、目立たなくすることができる。
【００４７】
図３から図５に示すように、下流側センサ８は、消音器５の傾斜面５ｄ上に配置されており、一端側が上半部５ａ及びＵ字パイプ５４ｂを貫通するように取り付けられる。具体的にＵ字パイプ５４ｂの下流端は、上記したように膨張室Ｓ１内で上半部５ａの傾斜面５ｄに沿って屈曲しており、Ｕ字パイプ５４ｂの外面が上半部５ａの内壁面に当接している。この当接箇所には、下流側センサ８を取り付けるためのナット８０が厚み方向に貫通するように設けられている。ナット８０の周囲が溶接されることにより、Ｕ字パイプ５４ｂ、上半部５ａ、及びナット８０が一体化され、下流側センサ８の取付部が形成される。
【００４８】
下流側センサ８は、一端側をナット８０にねじ込んで、先端の検出部がＵ字パイプ５４ｂ内に貫通するように取り付けられる。これにより、Ｕ字パイプ５４ｂ内を流れる排気ガスを下流側センサ８で検出することが可能になる。また、下流側センサ８の軸方向は、前方上方に傾斜する方向、より具体的には傾斜面５ｄに対して垂直な方向に向けられている。
【００４９】
このように、本実施の形態では、Ｕ字パイプ５４ｂの一部を上半部５ａの傾斜面５ｄに沿わせ、Ｕ字パイプ５４ｂと上半部５ａとが近接する箇所に下流側センサ８を設ける構成とした。これにより、消音器５内に触媒６が配置される構成であっても、できるだけ触媒６の下流端に近づけて下流側センサ８を配置することができる。
【００５０】
特に、Ｕ字パイプ５４ｂを貫通するように下流側センサ８を取り付けたことで、膨張室Ｓ１で拡散される前の排気ガスを下流側センサ８で検出することができる。よって、排気ガス成分を安定的に検出することができ、その検出精度が損なわれるのを防止することができる。
【００５１】
また、下流側センサ８を傾斜面５ｄに配置したことで、下流側センサ８の他端側をエンジン２と消音器５との間のスペースに収めることができ、下流側センサ８を配置するために消音器５を凹ませる必要がなくなる。よって、消音器５の容量に影響を与えることもない。また、下流側センサ８の後方を傾斜面５ｄで保護することができ、更には、下流側センサ８に水が溜まり難くなる。また、下流側センサ８の他端側がエンジン２に近づけられることで、下流側センサ８の配線取り回しをし易くすることが可能である。
【００５２】
また、触媒６の下流端に接続される配管としてＵ字パイプ５４ｂを採用したことにより、消音器５全体が前後方向に大きくなることを防止することが可能である。また、Ｕ字パイプ５４ｂによって排気流路を前方に反転させ、その下流端が消音器５の前後方向の中心よりも前側に位置している。Ｕ字パイプ５４ｂの下流端には、下流側センサ８が設けられており、図３に示すように、正面視で触媒６と下流側センサ８は、消音器５の前側で左右に並んで配置されている。よって、下流側センサ８と触媒６とを近づけて配置することができる。このため、比較的高温の触媒６の熱を受けて下流側センサ８の温度を高めることができ、下流側センサ８の検出精度を高めることが可能である。
【００５３】
また、触媒６が比較的温度の高い排気上流側に設けられることで、排気ガスの浄化効果を高めることができる。また、Ｕ字パイプ５４ｂの下流端が消音器５の中で比較的容積の大きい膨張室Ｓ１に開放されている。よって、消音器５内における排気ガスの最初の拡散先を容積の大きい膨張室Ｓ１とすることができ、排気ガスの消音効果が高められている。
【００５４】
また、図３に示すように、車両正面視において、下流側センサ８は、消音器５の上流端（排気管４との接続部分４０）に対して左右方向反対側（左側）に配置されている。このため、消音器５内の配管（Ｕ字パイプ５４ｂを含むバッフルパイプ５４や連通管５１ａ等）同士の間隔を確保することができ、各配管の組付け性や溶接性を向上することが可能である。また、消音器５内の構成を変えるだけで下流側センサ８の配置を変えることができるため、消音器５の周辺構成を変更する必要がない。
【００５５】
また、図２及び図６に示すように、消音器５は、エンジン２の後下方に配置され、下流側センサ８は、前方がクランクケース２０、後方が消音器５、側方が車体フレーム１０（懸架ブラケット１０ｆ及び固定ブラケット１０ｇを含む）によって囲まれている。更には、下流側センサ８の左右が一対の支持部５ｅによって覆われている。具体的には図６に示すように、一対の支持部５ｅを左右で挟むように一対の固定ブラケット１０ｇが設けられ、一対の固定ブラケット１０ｇを左右で挟むように一対の懸架ブラケット１０ｆが設けられている。これらにより、下流側センサ８を専用のカバーで覆うことなく飛石や水等から保護することが可能である。なお、支持部５ｅは、ワッシャ及び環状のクッション９０を介して固定ブラケット１０ｇに固定される。クッション９０が緩衝材となり、エンジン２側の振動が消音器５に伝わり難くなっている。
【００５６】
また、消音器５の上方にはスイングアーム１８が配置されており、下流側センサ８は、スイングアーム１８のピボット部１０ｃの下方に配置されている。この場合、エンジン２と消音器５との間のスペースが確保し易くなり、ピボット部１０ｃの近傍に下流側センサ８を配置することで、スイングアーム１８の揺動に伴うスイングアーム１８の周辺構成と下流側センサ８との干渉を考慮する必要がない。
【００５７】
なお、上記実施の形態では、並列２気筒のエンジン２を例にして説明したが、この構成に限定されない。例えば、エンジン２は、単気筒や３気筒以上のエンジンで構成されてもよく、各気筒の配置も並列に限らず適宜変更が可能である。
【００５８】
また、上記実施の形態では、車体フレーム１０をダイヤモンドフレームで構成したが、この構成に限定されない。車体フレーム１０は、例えばツインスパータイプのフレームであってもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、触媒６全体が消音器５内に入り込んだ（収容された）場合について説明したが、この構成に限定されない。触媒６は、少なくとも一部が消音器５内に入り込んでいればよく、例えば、触媒６の上流端が消音器５からはみ出してもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態では、バッフルパイプ５４の少なくとも一部（Ｕ字パイプ５４ｂの下流端）が消音器５の外面（傾斜面５ｄ）に沿う構成としたが、この構成に限定されない。バッフルパイプ５４全体が消音器５の外面に沿っていてもよく、Ｕ字パイプ５４ｂの下流端以外の部分を消音器５の外面に沿わせ、その部分に下流側センサ８を配置してもよい。
【００６１】
また、上記実施の形態では、下流側センサ８が取り付けられる配管（バッフルパイプ５４）としてＵ字パイプ５４ｂを例示して説明したが、これに限定されない。配管は、直線状やＬ字状に形成されてもよい。
【００６２】
また、上記実施の形態では、消音器５内の上流側で触媒６が右側に配置され、下流側センサ８が左側に偏って配置される構成としたが、この構成に限定されない。左右の配置関係は逆であってもよく、また、触媒６と下流側センサ８が左右方向で同じ側に配置されてもよい。
【００６３】
また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態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。
【００６４】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の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。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の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、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上説明したように、本発明は、排気ガス成分の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、自動二輪車に適用可能な排気ガスセンサの配置構造に有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１  自動二輪車
１０  車体フレーム
１０ｃ  ピボット部
１０ｆ  懸架ブラケット
１０ｇ  固定ブラケット
１８  スイングアーム
２  エンジン
２０  クランクケース
４  排気管
４０  接続部分
５  消音器
５ｄ  傾斜面
５４  バッフルパイプ（配管）
５４ｂ  Ｕ字パイプ
６  触媒
７  上流側センサ（排気ガスセンサ）
８  下流側センサ（排気ガスセンサ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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