(57)【要約】【課題】排気通路の通気抵抗を低減しつつ、酸素センサの検出精度を向上させることができる鞍乗型車両を提供する。【解決手段】排気通路６８を備えるエンジン３４と、エンジン３４に取り付けられて、排ガスに含まれる酸素を検出する酸素センサ７２とを備える。エンジン３４は、排気通路６８の内面に設けられ、排気通路６８の通路断面積を拡大する凹部７０と、凹部７０の内面に開口する挿入孔７６とを有する。酸素センサ７２は、その先端が凹部７０内に位置する状態で、挿入孔７６に挿入される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガスが流れる排気通路を備えるエンジンと、
前記エンジンに取り付けられて、排ガスに含まれる酸素を検出する酸素センサとを備え、
前記エンジンは、
前記排気通路の内面に設けられ、前記排気通路の通路断面積を拡大する凹部と、
前記凹部の内面に開口し、前記酸素センサが挿入される挿入孔とを有し、
前記酸素センサは、前記酸素センサの先端が前記凹部内に位置している状態で、前記挿入孔に挿入されている、鞍乗型車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
前記挿入孔の長さ方向を第１方向とし、
前記排気通路の長さ方向を第２方向とし、
前記第１方向および前記第２方向のいずれにも直交する方向を第３方向とした場合に、
前記排気通路は、前記凹部が形成された位置において、前記第１方向と前記第３方向の少なくとも一方における幅寸法が、前記凹部が形成されていない位置における当該方向の幅寸法よりも大きくなっている、鞍乗型車両。
【請求項３】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記凹部における前記酸素センサよりも前記排気通路の上流側には、前記第１方向および前記第３方向の少なくとも一方について前記排気通路の上流側よりも下流側で幅の広い空間が形成されている、鞍乗型車両。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の鞍乗型車両であって、
前記酸素センサは、前記排気通路の中心に対して、前記第３方向にオフセットされた位置に配置されている、鞍乗型車両。
【請求項５】
請求項４に記載の鞍乗型車両であって、
前記排気通路が前記第３方向に湾曲しており、
前記酸素センサが前記第３方向で前記排気通路の中心よりも内周側に配置されている、鞍乗型車両。
【請求項６】
請求項４に記載の鞍乗型車両であって、
前記排気通路が前記第３方向に湾曲しており、
前記酸素センサが前記第３方向で前記排気通路の中心よりも外周側に配置されている、鞍乗型車両。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記酸素センサが、ヒータレスの酸素センサである、鞍乗型車両。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記エンジンは、排気管が接続されるポートを有するシリンダヘッドを備え、
前記酸素センサは、前記ポートに取り付けられる、鞍乗型車両。
【請求項９】
請求項８に記載の鞍乗型車両であって、
前記凹部の少なくとも一部が前記ポートに形成されている、鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両のエンジンの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鞍乗型車両には、例えば、自動二輪車がある。近年、自動二輪車には、酸素センサが設けられている。酸素センサは、排気通路に配置される。酸素センサは、排ガスに含まれる酸素を検出する。
【０００３】
例えば、特開２００４−３１６４３０号公報には、酸素センサを備えた自動二輪車が開示されている。この公報において、自動二輪車は、シリンダヘッドを備える。シリンダヘッドは、排気ポートを備える。酸素センサは、排気ポートに取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１６４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
酸素センサの検出精度を向上させるためには、排ガスが酸素センサに接触し易いようにする必要がある。しかしながら、排気通路内への酸素センサの突出量を大きくすると、排気通路の通気抵抗が増大する。
【０００６】
本発明の目的は、排気通路の通気抵抗を低減しつつ、酸素センサの検出精度を向上させることができる鞍乗型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明の鞍乗型車両は、排ガスが流れる排気通路を備えるエンジンと、エンジンに取り付けられて、排ガスに含まれる酸素を検出する酸素センサとを備え、エンジンは、排気通路の内面に設けられ、排気通路の通路断面積を拡大する凹部と、凹部の内面に開口し、酸素センサが挿入される挿入孔とを有し、挿入孔の長さ方向を第１方向とし、排気通路の長さ方向を第２方向とし、第１方向および第２方向のいずれにも直交する方向を第３方向とした場合に、排気通路は、凹部が形成された位置で、第１方向および第３方向の少なくとも一方において、前記排気通路のうち前記凹部の上流側よりも幅が広くなっており、酸素センサは、前記酸素センサの先端が前記凹部内に位置している状態で、前記挿入孔に挿入されている。
【０００８】
本発明の鞍乗型車両は、排気通路の通気抵抗を低減しつつ、酸素センサの検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態による自動二輪車の全体構成を示す左側面図である。
【図２】図１に示す自動二輪車が備えるパワーユニットを示す左側面図である。
【図３】エンジンおよびエアクリーナを示す左側面図である。
【図４】エンジンおよびエアクリーナを示す右側面図である。
【図５】エンジンを示す正面図である。
【図６】エアクリーナの一部とエンジンを示す底面図である。
【図７】ヘッド本体が備えるポートの正面図である。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】図７におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】酸素センサの取付位置の応用例を示すポートの正面図である。
【図１１】図１０におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態に係る鞍乗型車両について説明する。本実施形態では、鞍乗型車両として、スクーター型式の自動二輪車を例に説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその部材についての説明は繰り返さない。
【００１１】
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態による自動二輪車１０の左側面図である。なお、以下の説明において、前後左右とは、自動二輪車１０のシート２８に着座した乗員から見た前後左右を意味する。図１において、矢印Ｆは自動二輪車１０の前方向を示し、矢印Ｕは自動二輪車１０の上方向を示す。
【００１２】
自動二輪車１０は、車体フレーム１２を備える。車体フレーム１２の前端部には、ヘッドパイプ１４が設けられている。
【００１３】
ヘッドパイプ１４には、ステアリングシャフト１６が左右方向に回転可能に挿入されている。ステアリングシャフト１６の上端には、ハンドル１８が取り付けられている。ハンドル１８を操作することにより、ステアリングシャフト１６が回転する。
【００１４】
ステアリングシャフト１６の下端には、ブラケット２０が取り付けられている。ブラケット２０には、一対のフロントフォーク２２，２２の上端部が取り付けられている。一対のフロントフォーク２２，２２は、前輪２４を回転可能に支持する。
【００１５】
車体フレーム１２は、車体カバー２６によって覆われている。車体カバー２６は、例えば、合成樹脂製である。
【００１６】
車体フレーム１２の後側の上方には、シート２８が配置されている。シート２８の下方には、収納スペースが形成されている。収納スペースには、例えば、ヘルメット等が収納される。
【００１７】
車体フレーム１２の後側の下方には、パワーユニット３０が配置されている。車体フレーム１２は、パワーユニット３０を上下方向に揺動可能に支持する。
【００１８】
パワーユニット３０の後端には、後輪３２が回転可能に取り付けられている。パワーユニット３０の動力が後輪３２に伝達されることにより、後輪３２が回転する。
【００１９】
［パワーユニット］
図２を参照しながら、パワーユニット３０について説明する。図２は、パワーユニット３０の左側面図である。図２において、矢印Ｆは自動二輪車１０の前方向を示し、矢印Ｕは自動二輪車１０の上方向を示す。パワーユニット３０は、エンジン３４と、変速機３６とを備える。
【００２０】
エンジン３４は、例えば、４ストロークの単気筒エンジンである。エンジン３４は、自動二輪車１０の動力を発生させる。エンジン３４は、空冷であってもよいし、水冷であってもよい。
【００２１】
変速機３６は、無段変速機である。変速機３６は、エンジン３４が発生させた動力を、後輪３２（図１参照）に伝達する。
【００２２】
［エンジン］
図３〜６を参照しながら、エンジン３４について説明する。図３は、エンジン３４およびエアクリーナ５０を示す左側面図である。図４は、エンジン３４およびエアクリーナ５０を示す右側面図である。図５は、エンジン３４の正面図である。図６は、エアクリーナ５０の一部とエンジン３４を示す底面図である。図３，４では、エアクリーナ５０がエンジン３４の前方に位置している。図６では、エンジン３４の前方に位置するエアクリーナ５０の一部が図示されている。図５では、エアクリーナ５０の図示は省略している。図３，４において、矢印Ｆは自動二輪車１０の前方向を示し、矢印Ｕは自動二輪車１０の上方向を示す。図５において、矢印Ｌは自動二輪車１０の左方向を示し、矢印Ｕは自動二輪車１０の上方向を示す。図６において、矢印Ｆは自動二輪車１０の前方向を示し、矢印Ｌは自動二輪車１０の左方向を示す。
【００２３】
エンジン３４は、シリンダ３８を有する。シリンダ３８は、ピストンの直線往復運動をガイドする。図２，３に示すように、シリンダ３８の軸線（シリンダ軸線Ｌ）は、車両の前後方向に対して、僅かに傾斜している。シリンダ軸線Ｌは、前方斜め上に向かって延びている。シリンダ３８の前端は、シリンダ３８の後端よりも上方に位置する。
【００２４】
シリンダ３８は、シリンダボディ４０及びシリンダヘッド４２を有する。
【００２５】
シリンダボディ４０は、変速機３６を収容するミッションケース３７の前端に取り付けられる。シリンダボディ４０内に、ピストンが配置されている。
【００２６】
シリンダヘッド４２は、ヘッド本体４４及びヘッドカバー４６を有する。
【００２７】
ヘッド本体４４は、シリンダボディ４０の前部に取り付けられる。ヘッド本体４４は、ピストンとともに燃焼室を形成する。ヘッド本体４４には、カムシャフトが配置されている。カムシャフトは、バルブを駆動する。バルブは、燃焼室の吸排気を行う。
【００２８】
ヘッドカバー４６は、ヘッド本体４４の前部に取り付けられる。ヘッドカバー４６は、カムシャフトを覆う。
【００２９】
シリンダヘッド４２の近くには、吸気システム４７が配置されている。吸気システム４７は、混合気を生成して燃焼室に供給する。図３〜６に示す例では、吸気システム４７は、シリンダヘッド４２の前方から上方に亘って配置されている。
【００３０】
図３及び図４に示すように、吸気システム４７は、エアクリーナ４８、吸気パイプ４９、スロットルボディ５０、マニホールド５１、インジェクタ５２及びセンサ５３を含む。
【００３１】
エアクリーナ４８は、エアクリーナエレメントを収容する。エアクリーナ４８は、シリンダヘッド４２の前方に配置されている。
【００３２】
吸気パイプ４９は、エアクリーナ４８の上方に位置する。吸気パイプ４９の一端は、エアクリーナ４８に接続されている。吸気パイプ４９の他端は、スロットルボディ５０に接続されている。吸気パイプ４９は、エアクリーナエレメントを通過した空気をスロットルボディ５０へ誘導する。
【００３３】
スロットルボディ５０は、吸気パイプ４９の後方に位置する。スロットルボディ５０の一端は、吸気パイプ４９に接続されている。スロットルボディ５０の他端は、マニホールド５１に接続されている。スロットルボディ５０は、スロットルバルブを収容する。スロットルバルブは、空気の流量を調整する。
【００３４】
マニホールド５１は、スロットルボディ５０の後方に位置する。マニホールド５１の一端は、スロットルボディ５０に接続されている。マニホールド５１の他端は、ヘッド本体４４に接続されている。マニホールド５１は、スロットルバルブによって流量が調整された空気をヘッド本体４４へ誘導する。
【００３５】
インジェクタ５２は、ヘッド本体４４に取り付けられている。インジェクタ５２は、例えば、ヘッド本体４４が備える吸気ポートに取り付けられる。吸気ポートには、マニホールド５１の他端が接続される。インジェクタ５２は、エアクリーナエレメントを通過した空気であって、且つ、スロットルバルブによって流量が調整された空気に燃料を噴射する。これにより、混合気が生成される。スロットルバルブの開閉量に応じて、燃焼室に供給される混合気の量が変化する。
【００３６】
センサ５３（図３参照）は、スロットルボディ５０に取り付けられている。センサ５３は、エンジン３４の状態を検出する。センサ５３は、例えば、エンジン３４の出力を制御するための信号を出力する。センサ５３は、例えば、吸気管圧力センサ、吸気温度センサ、スロットルポジションセンサである。吸気管圧力センサは、吸気圧を検出する。吸気温度センサは、吸気温を検出する。スロットルポジションセンサは、スロットルバルブの開度を検出する。本実施形態では、センサ５３は、吸気管圧力センサ、吸気温度センサ及びスロットルポジションセンサのそれぞれが有する機能を備えた統合センサである。センサ５３が検出する吸気圧に基づいて、インジェクタ５２による燃料の噴射量が決定される。
【００３７】
図４に示すように、ヘッド本体４４の右側面には、点火プラグ５８が取り付けられている。点火プラグ５８は、燃焼室内で圧縮された混合気に点火する。これにより、混合気が爆発・燃焼する。
【００３８】
図３に示すように、ヘッドカバー４６の左側面には、点火コイル６０が配置されている。点火コイル６０は、点火プラグ５８が混合気に点火する際に必要な電圧を生成する。
【００３９】
図５，６に示すように、点火プラグ５８と点火コイル６０とが、プラグコード６２によって接続されている。プラグコード６２は、点火コイル６０が生成した高電圧の電流を点火プラグ５８へ流す。
【００４０】
図３〜６に示すように、ヘッド本体４４の下面には、排気ポート６４が設けられている。排気ポート６４には、排気管６６が接続されている。
【００４１】
［排気通路］
図７〜９に示すように、ヘッド本体４４には、排気通路６８が設けられている。図７は、ヘッド本体４４が備える排気ポート６４の正面図である。図８は、図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。図９は、図７におけるＩＸ−ＩＸ断面図である。
【００４２】
排気通路６８は、燃焼室に接続されている。排気通路６８は、燃焼室で生成された排ガスを排気管６６へ流す。つまり、排気通路６８の少なくとも一部は、排気ポート６４に形成されている。
【００４３】
ここで、図７の上下方向（シリンダ３８の軸線方向）を第１方向とし、排気通路６８の通路方向を第２方向とし、図７の左右方向（車両の左右方向）を第３方向とする。排気通路６８は、第３方向に湾曲している。具体的には、図９に示すように、車両の左側に湾曲している。
【００４４】
［凹部］
排気ポート６４は、凹部７０を有する。凹部７０は、排気通路６８の内周面に設けられている。排気通路６８は、凹部７０が形成された位置で、通路断面積が拡大している。
【００４５】
凹部７０は、排気通路６８の中心Ｃよりも車両の右側に位置する。ここで、排気通路６８の中心Ｃは、排気通路６８の第１方向の中心であって、且つ、排気通路６８の第３方向の中心をいう。つまり、凹部７０は、排気通路６８の内周側に位置する。排気通路６８は、凹部７０が形成された位置で、第３方向の幅寸法が大きくなっている。
【００４６】
［酸素センサ］
排気ポート６４には、酸素センサ７２が設けられている。酸素センサ７２は、検出部７４を有する。検出部７４は、酸素センサ７２の軸方向一端に位置する。検出部７４は、排ガスに含まれる酸素を検出する。酸素センサ７２は、ヒータレスの酸素センサである。
【００４７】
酸素センサ７２は、排気通路６８の中心Ｃよりもヘッドカバー４６側において排気ポート６４に取り付けられている。
【００４８】
具体的には、排気ポート６４は、挿入孔７６を有する。挿入孔７６は、排気通路６８の中心Ｃよりもヘッドカバー４６側であって且つ車両右側に位置する。挿入孔７６は、第１方向に延びている。挿入孔７６の内周面には、ねじ溝が形成されている。
【００４９】
酸素センサ７２は、取付部７８を有する。取付部７８は、酸素センサ７２の軸線方向に延びている。取付部７８の外周面には、ねじ山が形成されている。
【００５０】
酸素センサ７２は、挿入孔７６に挿入される。このとき、取付部７８のねじ山が、挿入孔７６のねじ溝に噛み合う。その結果、酸素センサ７２が、排気ポート６４に取り付けられる。この状態で、酸素センサ７２の軸線は、シリンダ３８の軸線（シリンダ軸線Ｌ：図２，３参照）が延びる方向（第１方向）に延びている。
【００５１】
挿入孔７６は、凹部７０の内面に開口する。取付部７８が挿入孔７６に取り付けられた状態で、酸素センサ７２の先端（検出部７４）は、凹部７０内に位置する。つまり、検出部７４は、凹部７０内の空間に露出されている。
【００５２】
図９に示すように、凹部７０において酸素センサ７２の先端よりも排気通路６８の上流側では、排気通路６８の上流側から下流側に向かって凹部７０の第３方向の幅寸法が徐々に大きくなっている。換言すれば、凹部７０における酸素センサ７２よりも排気通路６８の上流側には、第１方向および第３方向の少なくとも一方について排気通路６８の上流側よりも下流側で幅の広い空間が形成されている。
【００５３】
［本実施形態の効果］
本実施形態では、酸素センサ７２の先端が、凹部７０内に位置する。排気通路６８の通気抵抗が抑えられる。酸素センサ７２の先端（検出部７４）に排ガスが接触し易い。検出部７４を活性化させ易い。酸素センサ７２の検出精度が向上する。
【００５４】
本実施形態では、凹部７０において酸素センサ７２の先端よりも排気通路６８の上流には、排気通路６８の上流から下流に向かって第３方向に徐々に幅が広がる空間が形成されている。凹部７０内に乱流が発生し難くなる。酸素センサ７２の先端に排ガスが供給され易い。
【００５５】
本実施形態では、酸素センサ７２が、排気通路６８の中心Ｃに対して、第３方向にオフセットしている。酸素センサ７２のヘッドカバー４６側への突出量が抑えられる。
【００５６】
本実施形態では、排気通路６８が第３方向に湾曲している。酸素センサ７２が排気通路６８の内周側に配置されている。酸素センサ７２を燃焼室に近づけることができる。
【００５７】
本実施形態では、酸素センサ７２がヒータレスの酸素センサである。酸素センサ７２のサイズが小さくなる。
【００５８】
本実施形態では、酸素センサ７２が排気ポート６４に取り付けられている。酸素センサ７２の取り付けが容易になる。
【００５９】
［酸素センサの取付位置の応用例］
酸素センサ７２は、必ずしも排気通路６８の中心Ｃに対して第３方向にオフセットしていなくてもよい。例えば、図１０，１１に示すように、排気通路６８の中心Ｃの真上に酸素センサ７２が位置してもよい。図１０は、酸素センサの取付位置の応用例を示すポートの正面図である。図１１は、図１０におけるＸＩ−ＸＩ断面図である。この場合、凹部７０は、図１０に示すように、排気通路６８の中心Ｃの真上に位置する。
【００６０】
上記の実施形態では、酸素センサ７２が、排気通路６８の中心Ｃに対して、内周側にオフセットしていたが、外周側にオフセットしていてもよい。つまり、酸素センサ７２は、排気通路６８の中心Ｃに対して、車両の左側にオフセットしていてもよい。この場合、凹部７０は、排気通路６８の中心Ｃよりも、車両の左側に位置する。この場合、排気ポート６４のヘッド本体４４からの突出量（排気ポート６４の全長）が抑えられる。ヘッド本体４４の小型化及び軽量化を図ることができる。
【００６１】
上記の実施形態では、自動二輪車について説明したが、本発明はこれに限らず、３又は４輪のリーニング車両等であっても適用できる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  自動二輪車
３４  エンジン
４２  シリンダヘッド
６４  排気ポート
６８  排気通路
７０  凹部
７２  酸素センサ
７６  挿入孔
【図１】
2013113279.tif 000003
【図２】
2013113279.tif 000004
【図３】
2013113279.tif 000005
【図４】
2013113279.tif 000006
【図５】
2013113279.tif 000007
【図６】
2013113279.tif 000008
【図７】
2013113279.tif 000009
【図８】
2013113279.tif 000010
【図９】
2013113279.tif 000011
【図１０】
2013113279.tif 000012
【図１１】
2013113279.tif 000013