JP2018003718A - Arrangement structure for exhaust gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。 The present invention relates to an arrangement structure of exhaust gas sensors.
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。
In an automobile, it is obliged to monitor the exhaust gas control status with an in-vehicle computer. As an item to be monitored, for example, a deterioration state of a catalyst that purifies exhaust gas can be cited (see Patent Document 1). In
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。 Specifically, the number of output inversions between the rich leans of the two oxygen sensors is used. For example, when the catalyst is normal and can sufficiently adsorb oxygen, the number of output inversions of the downstream oxygen sensor approaches zero. For this reason, the ratio of the number of output reversals of the upstream oxygen sensor with respect to the downstream side is increased. On the other hand, when the catalyst deteriorates and the oxygen adsorption capacity decreases, the output reversal count of the downstream oxygen sensor approaches the output reversal count of the upstream oxygen sensor. For this reason, the ratio of the number of output inversions of the upstream oxygen sensor with respect to the downstream side becomes small. Therefore, it can be determined that the catalyst has deteriorated when the above ratio falls below a predetermined value.
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。 By the way, when determining deterioration of a catalyst in a motorcycle, it is difficult to arrange two oxygen sensors before and after the catalyst while ensuring detection accuracy due to restrictions on the structure and layout of the exhaust pipe and muffler.
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。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an exhaust gas sensor arrangement structure in which exhaust gas sensors can be arranged before and after a catalyst without impairing detection accuracy.
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、前記触媒は、前記マフラの上流側に配置されるサブ触媒と、当該サブ触媒の下流に配置されるメイン触媒と、を有し、前記排気ガスセンサは、前記サブ触媒の前後に配置されることを特徴とする。 An exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention includes a muffler provided downstream of an exhaust pipe, a catalyst provided in the muffler for purifying engine exhaust gas, an exhaust gas sensor for detecting an exhaust gas component of the engine, and The catalyst has a sub-catalyst disposed upstream of the muffler and a main catalyst disposed downstream of the sub-catalyst, and the exhaust gas sensor is disposed before and after the sub-catalyst. It is characterized by being.
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。 According to the present invention, exhaust gas sensors can be arranged before and after the catalyst without impairing detection accuracy.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, an example in which the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention is applied to a scooter type motorcycle will be described. However, the application target is not limited to this and can be changed. For example, the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present invention may be applied to other types of motorcycles, buggy type motorcycles, automobiles, and the like. Regarding the direction, the front of the vehicle is indicated by an arrow FR, and the rear of the vehicle is indicated by an arrow RE. In the following drawings, a part of the configuration is omitted for convenience of explanation.
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。 With reference to FIGS. 1 and 2, a schematic configuration of a motorcycle to which the exhaust gas sensor arrangement structure according to the present embodiment is applied will be described. FIG. 1 is a right side view showing a schematic configuration of a motorcycle to which an exhaust gas sensor arrangement structure according to the present embodiment is applied. FIG. 2 is a top view showing the engine peripheral configuration of the motorcycle according to the present embodiment.
図1及び図2に示すように、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11にエンジン2を懸架して構成される。車体フレーム11は、ヘッドパイプ12から後下方に延びるメインフレーム13と、メインフレーム13の後端から後上方に延びる一対のシートレール14を備える。エンジン2は、例えば、単気筒エンジンで構成され、メインフレーム13の下方に配置される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
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、フロントカウル15が設けられる。フロントカウル15の後方には、センターフレームカバー16が設けられる。センターフレームカバー16の後方には、車両側面を覆うサイドカウル17が設けられる。サイドカウル17の上側には、シート18が設けられる。
Various covers as a vehicle body exterior are mounted on the vehicle body frame and the
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21、シリンダヘッド22、及びシリンダヘッドカバー(不図示)をこの順番に取り付けて構成される。シリンダ21は、軸方向が前側に傾けられて略水平方向を向くようにして配置される。シリンダヘッド22の吸気ポートには、インテークパイプ23及びスロットルボディ24を介してエアクリーナ25が接続される。エアクリーナ25は、ヘッドパイプ12の下方に配置される。
The
ヘッドパイプ12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26が回転可能に支持される。フロントフォーク26の上方には、前輪27を操舵するためのハンドルバー28が設けられる。フロントフォーク26の下部には前輪27が回転可能に支持される。前輪27の上方は、フロントフェンダ29によって覆われる。
A
クランクケース20の右側には、クラッチカバー30が設けられ、クランクケース20の左側には、図示しないマグネトカバーが設けられる。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31が設けられる。スイングアーム31の後端には、後輪32が回転可能に設けられる。後輪32の後上方は、リヤフェンダ33によって覆われる。
A
スイングアーム31の両側には、一対のフートレストブラケット34が設けられる。フートレストブラケット34は、エンジン2の後端から後方に向かって延び、側面視略三角形状を有している。各フートレストブラケット34の後端には、ピリオンフートレスト35が設けられる。クランクケース20及びスイングアーム31の下方には、センタースタンド36が設けられる。エンジン2の右方には、ブレーキペダル37及び運転者用のフートレスト38が前後に並んで設けられる。ブレーキペダル37は、フートレスト38の前側に配置される。
A pair of
また、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32に重なるように配置される。
In addition, an
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。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。
In the present embodiment, the
詳細は後述するが、本実施の形態に係る触媒8は、メイン触媒8aとサブ触媒8bとを有する、いわゆる分割触媒で構成される。サブ触媒8bは、マフラ7の上流側に配置される。メイン触媒8aは、サブ触媒8bの下流に配置される。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。
Although details will be described later, the
詳細は後述するが、サブ触媒8b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、サブ触媒8bの上流に設けられる上流側センサ90と、サブ触媒8bの下流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)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。
Although details will be described later, an
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。
The
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。 As described above, in a motorcycle exhaust system, it is required to monitor a deterioration state of a catalyst as an exhaust gas purification device. In order to determine the deterioration of the catalyst, it is necessary to install exhaust gas sensors upstream and downstream of the catalyst.
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。 For example, it has heretofore been practiced to detect the oxygen concentration in the exhaust gas with an exhaust gas sensor (oxygen sensor) provided upstream of the catalyst and control the air-fuel ratio. However, if an exhaust gas sensor is arranged on the downstream side of the catalyst for the purpose of determining deterioration of the catalyst, the exhaust gas sensor is brought closer to the downstream side of the catalyst while ensuring a predetermined detection accuracy due to a layout restriction unique to the motorcycle. It was difficult.
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。 In this regard, in an automobile, since the catalyst can be arranged in a space where there is enough space, such as in the engine room, it is easy to arrange and protect the exhaust gas sensor. On the other hand, in a motorcycle, a catalyst is often arranged in a chamber or a muffler, and it is difficult to arrange the downstream sensor close to the catalyst because of the structure. Even when a catalyst is arranged in the middle of the exhaust pipe, the exhaust pipe and peripheral parts are often close to each other, and it is difficult to secure a space for arranging the exhaust gas sensor. Furthermore, since the exhaust system of the motorcycle is exposed to the outside, it may be assumed that the temperature of the catalyst is likely to decrease, for example, during winter or rainy weather, and sensor output cannot be obtained appropriately. Also, protection of the exhaust gas sensor becomes a problem.
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。 For example, when a catalyst is provided in a chamber or a muffler, it can be considered that the outer wall is recessed to secure a space for arranging the exhaust gas sensor. However, as a result of the volume of the chamber and muffler being reduced, the original function (output increase and noise reduction) may be affected. Although it is conceivable to arrange the catalyst itself on the front side of the vehicle, it is difficult to secure the catalyst arrangement space in the first place, and it is not practical because it requires a significant design change. Furthermore, various problems such as heat damage caused by the catalyst as a heat source approaching the rider, a decrease in output, a method for protecting an exhaust gas sensor, and deterioration in appearance design occur.
特に、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。 Particularly in the scooter, it is necessary to dispose the exhaust pipe in a narrow space between the engine and the frame, and the exhaust pipe is set to have a relatively thin pipe diameter. In this case, it is very difficult to arrange the catalyst and the exhaust gas sensor in the exhaust pipe while ensuring a gap with peripheral parts.
また、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。 Moreover, with a scooter, it is possible to arrange | position an exhaust-gas sensor directly to a muffler. However, in the muffler (expansion chamber), it is difficult to accurately detect the oxygen concentration by the exhaust gas sensor due to the turbulent flow of the exhaust gas, so that the performance of the exhaust gas sensor cannot be sufficiently satisfied. Furthermore, the temperature of the exhaust gas decreases as it becomes downstream of the exhaust gas passage. For this reason, depending on the layout of the exhaust gas sensor, it takes time to reach the activation temperature region of the exhaust gas sensor. This becomes a factor that makes it difficult for the exhaust gas sensor to work when the engine is cold.
そこで、本件発明者は、スクータータイプの自動二輪車1において、分割触媒を採用し、マフラ7内にメイン触媒8a及びサブ触媒8bを配置する構成とした。また、サブ触媒8bの前後に排気ガスセンサ9を配置した。具体的には、サブ触媒8bの直前のエキゾーストパイプ6に上流側センサ90を配置し、サブ触媒8bの直後のマフラ7に下流側センサ91を配置した。
Therefore, the present inventors have adopted a configuration in which a divided catalyst is employed in the
この構成によれば、上流側センサ90では、サブ触媒8bを通過する前の排気ガスを検出することができ、下流側センサ91では、サブ触媒8bを通過した後の排気ガスを検出することができる。よって、上流側センサ90及び下流側センサ91の出力に基づいてサブ触媒8bの劣化を判定することが可能になる。また、サブ触媒8bの劣化状況からメイン触媒8aの劣化を判定することが可能である。なお、サブ触媒8bは、メイン触媒8aの劣化を判定するために設けられるものであり、メイン触媒8aに比べて外径及びハニカム部の密度が小さく設定されている。この場合、サブ触媒8bで十分に浄化しきれなかった排気ガスは、メイン触媒8aで浄化することができる。
According to this configuration, the
このように、分割触媒であっても排気ガスの浄化性能を損なうことなく排気ガスセンサ9を配置することができ、その配置自由度を向上させることができる。また、配管の途中に排気ガスセンサ9が配置されることで、排気ガスが拡散されることなく各排気ガスセンサ9に接触する。この結果、安定的に出力を得ることができ、排気ガスセンサ9の検出精度を損なうことがない。また、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。
Thus, even if it is a divided catalyst, the
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。 Next, a schematic configuration of the exhaust system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a perspective view of the exhaust system according to the present embodiment. FIG. 4 is a front view of the exhaust system according to the present embodiment.
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は、エンジン2(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と、当該エキゾーストパイプ6の下流に設けられるマフラ7と、を含んで構成される。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、後方に向かって屈曲して略水平方向に延びている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the exhaust system according to the present embodiment includes an
マフラ7は、エキゾーストパイプ6の後端から後方に向かうに従って拡径し、エキゾーストパイプ6に比べて十分に大きい外径で円筒状に延びている。具体的に、マフラ7は、前半部分を構成する前半部70と、当該前半部70に連なって後半部分を構成する後半部71と、を有する。前半部70は、更に、直管部72と、当該直管部72に連なるテーパ部73とによって構成される。
The muffler 7 increases in diameter as it goes rearward from the rear end of the
直管部72は、エキゾーストパイプ6の後端から後方に向かって直線上に延びている。直管部72の先端は、エキゾーストパイプ6の外径より大きくなるようにテーパ形状を有している。テーパ部73は、直管部72の後端から後方に向かうに従って直管部72より大きく拡径するように筒状に延びており、外面が円錐台形状を有している。
The
後半部71は、テーパ部73の後端における外径を維持したまま、後方に向かって筒状に延びている。後半部71の後端部分は、僅かに縮径している。前半部70と後半部71との境界部分には、円形状の第1バッフルプレート74aが設けられている。これにより、マフラ7内の空間が前後に仕切られる。ここで、第1バッフルプレート74aより前側の前半部70内の空間を空間S1とする。詳細は後述するが、第1バッフルプレート74aの上半部には、メイン触媒8aが貫通するように配置される。また、第1バッフルプレート74aの下半部には、三日月状の連通穴77が形成される。
The
また、後半部71内の空間は、円形状の第2バッフルプレート74b及び第3バッフルプレート74cにより、前後方向で3つの空間に仕切られる。第2バッフルプレート74bは、後半部71の前後方向の中心よりやや後側に配置される。第3バッフルプレート74cは、第2バッフルプレート74bより更に後側に配置される。ここで、第1バッフルプレート74aと第2バッフルプレート74bとの間の空間を空間S2とし、第2バッフルプレート74bと第3バッフルプレート74cとの間の空間を空間S3とし、第3バッフルプレート74cより後側の空間を空間S4とする。
The space in the
上記したように、マフラ7内には触媒8が配置される。具体的にサブ触媒8bは、直管部72の上流側に配置され、メイン触媒8aは、前半部70と後半部71の境界部分に配置される。サブ触媒8bは、直管部72の内径より僅かに小さい外径の円柱形状を有する。サブ触媒8bの上流端は、第1連結管75aを介してエキゾーストパイプ6の下流端に接続される。第1連結管75aは直管部72の内壁に沿うようにテーパ状に形成される。
As described above, the
サブ触媒8bの下流端には、直線状の第2連結管75b及びテーパ状の第3連結管75cが接続される。第2連結管75bは、直管部72の内壁に沿うように同一外径のまま後方に向かって延びている。また、第2連結管75bの後端部分は、テーパ部73に入り込んでいる。第3連結管75cは、第2連結管75bの後端に連なり、テーパ部73より緩やかなテーパ形状で後方に延びている。第3連結管75cの後端には、メイン触媒8aが接続される。前半部70内では、直管部72及びテーパ部73と、第1−第3連結管75a−75c及び触媒8との間に隙間が形成される。
A straight second connecting
メイン触媒8aは、サブ触媒8bに比べて外径及びハニカム部の密度が大きく設定される。メイン触媒8aは、円形状の第1バッフルプレート74aの中心を含む略上半部を貫通するように配置される。メイン触媒8aの前半部分は空間S1に露出される一方、メイン触媒8aの後半部分は空間S2内に露出される。また、第1バッフルプレート74aに形成される連通穴77により、空間S1と空間S2とが連通される。
The
上記したように、サブ触媒8bの前後には、排気ガスセンサ9が配置される。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。
As described above, the
具体的に上流側センサ90は、サブ触媒8bの前方において、エキゾーストパイプ6の下流端に取り付けられる。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、他端側が上方に向けられる。
Specifically, the
下流側センサ91は、サブ触媒8bの後方において、直管部72の下流端に取り付けられる。具体的に下流側センサ91は、一端側が直管部72及び第2連結管75bを貫通するように取り付けられ、他端側が上方に向けられる。
The
後半部71内では、複数のバッフルプレートで仕切られた空間を連通するように複数の連通管(バッフルパイプ)が設けられる。具体的に連通管は、第2バッフルプレート74b及び第3バッフルプレート74cを貫通する第1バッフルパイプ76aと、第3バッフルプレート74cを貫通する第2バッフルパイプ76bと、第3バッフルプレート74c及び後半部71を貫通する第3バッフルパイプ76cとで構成される。
In the
第1バッフルパイプ76aは、前後方向に延びており、第2バッフルプレート74b及び第3バッフルプレート74cの中心より下側に配置される。第1バッフルパイプ76aの先端は空間S2内に露出される一方、第1バッフルパイプ76aの後端は空間S4内に露出される。これにより、空間S2と空間S4とが連通される。
The
第2バッフルパイプ76bは、前後方向に延びており、第3バッフルプレート74cの中心より右側に配置される。第2バッフルパイプ76bの先端は空間S3内に露出される一方、第2バッフルパイプ76bの後端は空間S4内に露出される。これにより、空間S3と空間S4とが連通される。
The
第3バッフルパイプ76cは、後方に向かって延び、やや後下方に向かって屈曲している。第3バッフルパイプ76cの先端は、第3バッフルプレート74cの中心より左上方に配置され、空間S3内に露出される。一方、第3バッフルパイプ76cの後端は、後半部71の後端から外に露出される。これにより、空間S3と外部空間とが連通される。
The
このように構成される排気システムでは、エンジン2(図2参照)における燃焼後のガスが、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、サブ触媒8b及びメイン触媒8aで浄化された後、空間S2内に流れ込む。そして、排気ガスは、第1バッフルパイプ76aを経由して後方に移動し、空間S4に流れ込む。
In the exhaust system configured as described above, the gas after combustion in the engine 2 (see FIG. 2) is introduced into the muffler 7 through the
空間S4内では、排気ガスの流路が前方に向かうように反転される。排気ガスは、第2バッフルパイプ76bを経由して前方に移動し、空間S3に流れ込む。空間S3内では、排気ガスの流路が後方に向かうように反転される。排気ガスは、第3バッフルパイプ76cを通じて外に排出される。このように、複数のバッフルパイプにより、排気ガスの流路を前後で折り返すにように形成することができる。この結果、排気ガスの流路長を確保することができ、排気ガスの消音効果が高められる。
In the space S4, the flow path of the exhaust gas is reversed so as to go forward. The exhaust gas moves forward via the
また、上流側センサ90及び下流側センサ91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サブ触媒8b及びメイン触媒8aの劣化判断を実施することができる。
Further, the oxygen concentration of the exhaust gas is detected by the
また、第1バッフルパイプ76aに連通穴77が形成されることで、浄化後の排気ガスは、空間S2内に流入した後、連通穴77を通じて空間S1内にも流れ込む。上記したように、空間S1を形成する前半部70においては、外壁を構成する直管部72及びテーパ部73と、前半部70内に配置される第1−第3連結管75a−75c及び触媒8との間に隙間が形成されている。すなわち、当該隙間によってマフラ7の容積を確保することができる。よって、マフラ7の消音効果や出力の向上に寄与することができる。
Further, since the
また、触媒8がマフラ7の前半部70に偏って配置されるため、比較的温度の高いとされる排気の上流側で触媒8の温度上昇を促進することできる。この結果、触媒8の早期活性化を実現することができる。また、マフラ7内に触媒8を配置したことで、例えばエキゾーストパイプ6の途中に触媒を配置する構成に比べて、構成を簡略化することができる。
In addition, since the
更に、図2に示すように排気ガスセンサ9が、エンジン2の後方でブレーキペダル37やフートレスト38から離れた位置に配置されている。このため、乗員の足が排気ガスセンサ9に接触するのを防止することができる。また、排気ガスセンサ9の周辺に構成部品が近接していないため、マフラ7を取り付ける際のスペースが確保され、組付け性が向上する。
Further, as shown in FIG. 2, the
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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.
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、サブ触媒8b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5に示す構成としてもよい。図5は、変形例に係る排気ガスセンサの配置構造を示す斜視図である。
For example, in the above-described embodiment, the
図5に示す変形例では、上流側センサ90も、下流側センサ91と同様にマフラ7の直管部101に取り付ける構成としている。具体的には、直管部101及び第1連結管102を前方に延ばし、下流側センサ91の一端側が、直管部101及び第1連結管102を貫通するように取り付けられる。この場合であっても、サブ触媒8bの前後に排気ガスセンサ9を近づけて配置することができる。特に、直管部101及び第1連結管102が前方に延ばされたことで、空間S1内の容積を更に確保することができる。
In the modification shown in FIG. 5, the
また、上記した実施の形態において、直管部72、101は、同一外径のまま前後に延びる円筒形状を有する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、直管部72、101は、後方に向かうに従って拡径するテーパ形状を有する構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
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。 As described above, the present invention has an effect that exhaust gas sensors can be arranged before and after the catalyst without impairing detection accuracy, and is particularly useful for an arrangement structure of exhaust gas sensors.
1 自動二輪車
2 エンジン
6 エキゾーストパイプ
7 マフラ
70 前半部
71 後半部
72、101 直管部
73 テーパ部
8 触媒
8a メイン触媒
8b サブ触媒
9 排気ガスセンサ
90 上流側センサ
91 下流側センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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、
前記触媒は、前記マフラの上流側に配置されるサブ触媒と、当該サブ触媒の下流に配置されるメイン触媒と、を有し、
前記排気ガスセンサは、前記サブ触媒の前後に配置されることを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。 A muffler provided downstream of the exhaust pipe;
A catalyst provided in the muffler for purifying engine exhaust gas;
An exhaust gas sensor for detecting an exhaust gas component of the engine,
The catalyst has a sub catalyst disposed upstream of the muffler, and a main catalyst disposed downstream of the sub catalyst.
An exhaust gas sensor arrangement structure, wherein the exhaust gas sensor is arranged before and after the sub-catalyst.
前記マフラの前半部は、直管部と、当該直管部の下流側に接続されるテーパ部とを有し、
前記テーパ部は、後方に向かうに従って前記直管部より大きく拡径す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。 The exhaust gas sensor has an upstream sensor provided upstream of the sub-catalyst, and a downstream sensor provided downstream of the sub-catalyst,
The first half of the muffler has a straight pipe part and a tapered part connected to the downstream side of the straight pipe part,
The exhaust gas sensor arrangement structure according to claim 1, wherein the tapered portion has a diameter larger than that of the straight pipe portion as it goes rearward.
前記メイン触媒は、前記テーパ部に配置されることを特徴とする請求項2に記載の排気ガスセンサの配置構造。 The sub-catalyst is disposed in the straight pipe portion,
The exhaust gas sensor arrangement structure according to claim 2, wherein the main catalyst is arranged in the tapered portion.
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