(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１気筒に接続された第１排気管と、第２気筒に接続された第２排気管とを連結パイプにより連通接続した排気装置を備えた自動二輪車の排気センサ配置構造おいて、上記第１，第２気筒は、不等間隔燃焼するように構成されており、上記排気センサは、燃焼間隔の広い側の気筒に接続された排気管の、上記連結パイプの下流側近傍に配置されていることを特徴とする自動二輪車の排気センサ配置構造。
【請求項２】
請求項１において、上記排気センサがサイドスタンドが装着された側に位置する排気管に装着されていることを特徴とする自動二輪車の排気センサ配置構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記排気センサがオイルエレメントが収容されたオイルパンの車幅方向反対側に位置する排気管に装着されていることを特徴とする自動二輪車の排気センサ配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば排気ガス中の酸素濃度を検出するようにした自動二輪車の排気センサ配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動二輪車においては、排気ガス性状を改善するため、あるいは燃費の向上を図る観点から、酸素センサにより排気ガス中の酸素濃度を検出し、該酸素濃度に基づいて求めた空燃比が目標空燃比となるように燃料供給量を制御する場合がある。
【０００３】
このような酸素センサを排気系に配置するにあたっては、従来、各排気管が合流するチャンバを有するタイプの場合には該チャンバに共通の酸素センサを装着し、チャンバのないタイプの場合には酸素センサを各排気管に配置するのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記各排気管に酸素センサを配置する構造の場合は、酸素センサの本数が増える分だけコストが上昇するという問題がある。
【０００５】
ここで、２気筒，４気筒エンジンの排気系では、一対の排気管同士を連結パイプで連通接続した構造を採用する場合がある。本発明者等は、このような一対の排気管を連通する構造の場合には、何れか一方の排気管に酸素センサを配置することにより、両方の排気管の酸素濃度を高い精度でもって検出することが可能となることを見出して本発明のなしたものである。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、検出精度の低下の問題を生じることなく、１つの酸素センサで２つの排気管の酸素濃度を検出することができ、ひいては部品点数を低減できる自動二輪車の排気センサ配置構造を提供することを特徴としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、第１気筒に接続された第１排気管と、第２気筒に接続された第２排気管とを連結パイプにより連通接続した排気装置を備えた自動二輪車の排気センサ配置構造おいて、上記第１，第２気筒は、不等間隔燃焼するように構成されており、上記排気センサは、燃焼間隔の広い側の気筒に接続された排気管の、上記連結パイプの下流側近傍に配置されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記排気センサがサイドスタンドが装着された側に位置する排気管に装着されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記排気センサがオイルエレメントが収容されたオイルパンの車幅方向反対側に位置する排気管に装着されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の作用効果】
請求項１の発明にかかる排気センサ配置構造によれば、排気センサを第１又は第２排気管の連結パイプの下流側近傍に配置したので、後述する実験結果から明らかなように、１本の排気センサにより第１，第２気筒から排出される両方の排気ガスの酸素濃度を高い精度で検出できる。そのため排気センサを各排気管に配置する場合に比べて部品点数を低減でき、それだけコストを低減できる。
【００１２】
本発明では、上記排気センサを燃焼間隔が広い気筒側の排気管に配置したので、第１，第２気筒からの排気ガスの酸素濃度をより一層精度よく検出できる。
【００１３】
即ち、例えば第１気筒の点火から第２気筒の点火までのクランク角度が２７０度で、第２気筒の点火から第１気筒の点火までのクランク角度が４５０度である場合には、第１気筒に接続された排気管に排気センサを装着するのである。
【００１４】
点火間隔が上述のようになっていることから、第１気筒からの排気ガスが第１気筒側の排気管に装着された排気センサに確実に接触するのは勿論のこと、第２気筒からの排気ガスも第１気筒の排気脈動によって連結パイプを通って排気センサ側に流れる傾向があることから第２気筒からの排気ガスの酸素濃度についても精度良く検出できる。
【００１５】
請求項２の発明では、排気センサをサイドスタンド側に配置したので、サイドスタンド使用時には車両全体が排気センサ側に傾斜することから排気センサが外部から見えにくく、また排気センサとサイドスタンドとの位置関係をサイドスタンド格納時にサイドスタンドが排気センサを覆うように設定すればサイドスタンド非使用時でも排気センサが外部から見えにくくなり、排気センサの配置による見栄えの悪化や悪戯による排気センサの損傷を回避できる。
【００１６】
請求項３の発明では、排気センサをオイルパンの反対側に配置したので、オイルパン内のエレメントを交換する場合に排気センサが邪魔になることはなく、作業を容易に行なうことができるとともに、排気センサを損傷させたりするのを防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図３は、本発明の一実施形態による自動二輪車の酸素センサ配置構造を説明するための図であり、図１は本実施形態構造が適用された自動二輪車の側面図、図２，図３は上記自動二輪車の排気管の側面図，平面図である。本実施形態において左，右とは、着座状態で見たときの左，右を意味する。
【００１９】
図において、１は本実施形態構造が適用された自動二輪車を示しており、この自動二輪車１の車体フレーム２は、不図示のヘッドパイプに接続された左，右一対のタンクレール４の後端に略垂直下方に延びるリヤアームブラケット５を接続形成するとともに、左，右のタンクレール４の後端部に車体後方に斜め上向きに延びる左，右のシートレール６を接続した概略構造のものである。
【００２０】
上記左，右のタンクレール４の下側にはエンジン９が搭載され、上部には燃料タンクが搭載され、タンクカバー１０で覆われている。また上記左，右のシートレール６の上部にはシート１１が取り外し可能に配設されている。
【００２１】
上記ヘッドパイプにはフロントフォーク１３が枢支されており、該フロントフォーク１３の上端には操向ハンドル１４が固定され、下端には前輪１５が軸支されている。また上記左，右のリヤアームブラケット５間にはリヤアーム１６が上下揺動可能に枢支されており、該リヤアーム１６の後端には後輪１７が軸支されている。
【００２２】
上記車体フレーム２の前部には操向ハンドル１４の前方及び左，右側方を覆うフロントカバー１８が配設されており、該フロントカバー１８にはヘッドライト２２が装着されている。また上記シートレール６の後部には後輪１７の上方を覆うリヤボディ２３が配設されている。
【００２３】
上記エンジン９は、水冷式４サイクル並列２気筒エンジンであり、第１，第２気筒の各気筒軸を前方に傾斜させて搭載されている。このエンジン９は、２７０度位相クランクを有し、第１気筒（左側気筒）の点火後、クランク軸２７０度回転した時に第２気筒（右側気筒）が点火するという２７０度→４５０度の不等間隔燃焼を行なうように構成されている。
【００２４】
上記エンジン９のシリンダヘッド９ａの後壁には第１，第２気筒に連通する２つの吸気ポート（不図示）が開口しており、各吸気ポートには軸線を略垂直に向けて配置された第１，第２吸気管２５，２５が接続されている。この各吸気管２５には燃料噴射弁（不図示）が装着されており、該各吸気管の上流端には共通のエアクリーナ（不図示）が接続されている。このエアクリーナはタンクカバー１０の前部内に配置されている。
【００２５】
また上記シリンダヘッド９ａの前壁には排気装置が接続されている。即ち、シリンダヘッド９ａの前壁に開口する排気接続口には第１，第２排気管２６，２７が接続されており、該第１排気管２６は第１気筒に、第２排気管２７は第２気筒に連通している。
【００２６】
上記各排気管２６，２７はシリンダヘッド９ａから略垂直下方に屈曲して延びる垂直部２６ａ，２７ａと、該垂直部２６ａ，２７ａの下端から車両後方に略水平に延びる水平部２６ｂ，２７ｂと、該水平部２６ｂ，２７ｂの後端から外側に拡開して車両後方斜め上向きに延びる拡開部２６ｃ，２７ｃとを有しており、該拡開部２６ｃ，２７ｃの後端にはこれに続いて後方斜め上向きに延びるマフラ２８，２９が接続されている。この各マフラ２８，２９内には排気ガスを浄化する触媒（不図示）が配設されている。
【００２７】
上記各垂直部２６ａ，２７ａの下部同士は結合板３０により結合されており、各拡開部２６ｃ，２７ｃの前端部同士は門形ブラケット３１により結合されている。この門形ブラケット３１は上記リヤアームブラケット５にボルト締め固定されている。また上記各水平部２６ａ，２７ａの前部には排気ガスの性状測定等を行なうための排気採取孔が形成され、プラグ３３，３３で閉塞されている。
【００２８】
また上記各マフラ２８，２９には取付け部材２８ａ，２９ａが溶接接合されている。該各取付け部材２８ａ，２９ａは、上記リヤアームブラケット５に固定され、車両後方に延びるステー部材５ａにボルト締め固定されている。
【００２９】
そして上記各水平部２６ｂ，２７ｂの前後方向略中央部には両水平部２６ｂ，２７ｂ同士を連通接続する連結パイプ３５が架け渡して接合されている。この連結パイプ３５により第１，第２気筒からの排気ガスが第２，第１排気管２７，２６に相互に流入するようになっている。
【００３０】
そして車両左側に位置する上記第１排気管２６の水平部２６ｂにはセンサ挿入孔２６ｄが形成されており、該センサ挿入孔２６ｄは連結パイプ３５の下流側近傍に位置している。具体的には連結パイプ３５より５０ｍｍ程度下流側に形成されている。
【００３１】
上記水平部２６ｂには排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ３７のセンサ本体３７ａが挿入されており、該酸素センサ３７は取り付けフランジ部３７ｃが上記水平部２６ｂにボルト３９で締め付け固定されている。上記センサ本体３７ａの先端部に接続された検出部３７ｂは上記センサ挿入孔２６ｄから第１排気管２６内に臨んでいる。また上記センサ本体３７ａには下側を覆うようにガード板３７ｄが配置されており、これは上記フランジ部３７ｃに固定されている。
【００３２】
ここで上記酸素センサ３７は、車幅方向外側に斜め上向きに傾斜させて配置され、かつ車両上下方向に見て、エンジン９下方の投影面内に配置されている。さらに上記酸素センサ３７は上記リヤアームブラケット５の車両左側の下端部により格納位置と使用位置との間で回動可能に支持されたサイドスタンド４１側で、かつ該サイドスタンド４１の前側に配置されている。
【００３３】
これにより酸素センサ３７の下方は上記ガード板３７ｄにより，上方はエンジン９により，かつ後方はサイドスタンド４１の軸支部により囲まれた目立ちにくい領域に配置されており、また飛石等が当たり難くなっている。このようにして酸素センサ３７の外力や悪戯による損傷が防止されている。
【００３４】
またエンジンの点火制御を目的としてサイドスタンドスイッチを有する場合、該スイッチのリード線と酸素センサのリード線を束ねて配索することができ、外観がすっきりする。
【００３５】
さらに上記エンジン９の底部にはオイルエレメント（不図示）が収納されたオイルパン９ｂが着脱可能に装着されており、該オイルパン９ｂは車幅方向右側に偏位させて配設されている。これにより上記酸素センサ３７はオイルパン９ｂの車幅方向反対側に位置している。
【００３６】
本実施形態の作用効果について説明する。
【００３７】
本実施形態にかかる酸素センサ配置構造によれば、酸素センサ３７を第１排気管２６の連結パイプ３５の下流側近傍に接続配置したので、第１気筒からの排気ガスはもとより、第２気筒からの排気ガスについても酸素濃度を精度良く検出することができる。もって２気筒で２本の排気管を備えていながら１つの酸素センサ３７で済み、コストを低減できる。
【００３８】
また上記酸素センサ３７を燃焼間隔が広い側の第１気筒に接続された第１排気管２６に配置したので、この点からも左，右気筒からの排気ガスの酸素濃度を検出できる。即ち、第１気筒からの排気ガスが第１気筒側の排気管２６に装着された酸素センサ３７に確実に接触するのは勿論のこと、第２気筒からの排気ガスも連結パイプ３５を通って酸素センサ３７側に流れる傾向があることから第２気筒からの排気ガスの酸素濃度についても精度良く検出できる。
【００３９】
本実施形態では、上記酸素センサ３７をサイドスタンド４１側でかつエンジン９の下方に配置したので、特にサイドスタンド４１を使用している状態では車両全体が酸素センサ３７側に傾くので、外方から酸素センサ３７が見えにくく、見栄えの悪化を防止できるとともに、悪戯による損傷を防止できる。
【００４０】
また上記酸素センサ３７をオイルパン９ｂの車幅方向反対側に配置したので、オイルパン９ｂ内のオイルエレメントを交換する場合に酸素センサ３７が邪魔になることはなく、作業を容易に行なうことができるとともに、作業中に酸素センサ３７を損傷させたりするのを防止できる。
【００４１】
図４ないし図７は、本実施形態の酸素センサの検出精度について行った実験結果を説明するための図である。
【００４２】
この実験は、図４に示すように、第１，第２排気管２６，２７の連結パイプ３５の上流側に基準となる酸素センサ♯１，♯２を装着するとともに、第１，第２排気管２６，２７の連結パイプ３５の下流側（５０ｍｍの位置）に酸素センサ♯１後，♯２後を装着し、第１，第２気筒の何れかの空燃比を変化させたときの各酸素センサ♯１後，♯２後の追従性を調べた。
【００４３】
図５は、５０ｋｍ／ｈ相当の条件で、第１気筒♯１の空燃比を一定にした状態で第２気筒♯２の空燃比をリッチ側に変化させたときの各酸素センサ♯１後，♯２後の追従性を調べた結果を示す。
【００４４】
同図からも明らかなように、第２気筒♯２の空燃比の変化に応じて各酸素センサ♯１後，♯２後とも検出濃度が変化している。即ち、第１排気管２６側の酸素センサ♯１後の検出値と第２排気管２７側の酸素センサ♯２後との検出値は略同等の値となっており、連結パイプ３５の下流側近傍に配置したことによって両方の排気管の酸素濃度を精度良く検出できることがわかる。
【００４５】
図６は、１００Ｋｍ／ｈ相当の条件で、上記同様に各酸素センサ♯１後，♯２後の追従性を調べた結果を示す。同図からも明らかなように、第２気筒♯２の空燃比の変化に応じて各酸素センサ♯１後，♯２後とも検出濃度が変化しており、上記同様の効果が得られていることがわかる。
【００４６】
図７は、第１排気管２６の連結パイプ３５の上流側近傍（７０ｍｍの位置）に比較するための比較酸素センサ♯１前を装着し、第１，第２気筒のそれぞれの空燃比を変化させたときの比較酸素センサ♯１前と酸素センサ♯１後の追従性を調べた結果を示す。
【００４７】
同図において、第２気筒♯２の空燃比をリッチ側に変化させた場合、比較酸素センサ♯１前は追従性が低い。これに対して酸素センサ♯１後は空燃比の変化に追従して変化している。なお、第１気筒側♯１の空燃比をリッチ側に変化させた場合は、比較酸素センサ♯１前は実際の変化に完全に一致している。このように連結パイプ３５の上流側に酸素センサ♯１前を配置した場合には、検出精度にばらつきが生じている。これに対して、酸素センサ♯１後を連結パイプの下流側近傍に配置した場合には、第１，第２気筒の何れの空燃比の変化に対しても安定した検出精度が得られている。
【００４８】
なお、上記実施形態では並列２気筒エンジンを説明したが、本発明は４気筒エンジン，あるいはＶ型２気筒，その他の型式のエンジンにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による酸素センサ配置構造を説明するための自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車の排気管の側面図である。
【図３】上記自動二輪車の排気管の平面図である。
【図４】上記実施形態の効果を確認するために行った実験方法を示す図である。
【図５】上記実験結果を示す特性図である。
【図６】上記実験結果を示す特性図である。
【図７】上記実験結果を示す特性図である。
【符号の説明】
１        自動二輪車
９        エンジン
９ｂ      オイルパン
２６      第１排気管
２６ｄ    センサ挿入孔
２７      第２排気管
３５      連結パイプ
３７      酸素センサ（排気センサ）
４１      サイドスタンド
【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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【図７】
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