特許 7067211 排気ガスセンサの配置構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】排気ガスセンサの配置構造

(51)【国際特許分類】

   F02D 35/00 20060101AFI20220509BHJP

   F01N 13/00 20100101ALI20220509BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

F02D35/00 368B

F01N13/00 A

F01N13/08 G

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018071520

(22)【出願日】2018-04-03

(65)【公開番号】P2019183673

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2021-01-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(72)【発明者】

【氏名】糟谷 修

【審査官】稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３１５１２３３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－１１０６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２３８０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０００９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５１５７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６９１２３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ ３５／００

Ｆ０１Ｎ ３／００－１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用のエンジンから延びて排気流路の一部を形成する排気管と、
前記排気流路を流れる排気ガスを浄化する触媒装置と、
前記排気ガス中の所定成分を検出する第１排気ガスセンサ及び第２排気ガスセンサと、を備え、
前記排気管は、前記エンジンの前方から左右方向一方側に導出され、後方に延びて前記エンジンの側方に取り回され、
前記触媒装置は、前記排気管の途中で前記エンジンの側方に配置され、
前記第１排気ガスセンサは、前記触媒装置の上流側に配置され、
前記第１排気ガスセンサは、側面視において、前記排気管の最前部よりも後方に配置され、
前記第２排気ガスセンサは、側面視において、前記第１排気ガスセンサとの間で前記触媒装置を挟むように前記触媒装置の下流側に配置され、
側面視において、前記第１排気ガスセンサは前記エンジンの前方に配置され、前記触媒と前記第２排気ガスセンサは前記エンジンのシリンダヘッドと重なってい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】

前記第１排気ガスセンサ及び前記第２排気ガスセンサの少なくとも一方は、前方に傾斜して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】

前記第１排気ガスセンサ及び前記第２排気ガスセンサの少なくとも一方は、前記エンジンの内側に傾斜して配置され、
前記第１排気ガスセンサは、側面視において、前記触媒装置の上流側の前記排気管と重なっており、
前記触媒装置は、前記第１排気ガスセンサの後方で、後端が斜め上方を向くように配置されてい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】

前記第１排気ガスセンサ及び前記第２排気ガスセンサは、一端側の検出部が前記排気流路内に突出するように配置され、他端側が前記触媒装置の軸中心より前記エンジンの内側に位置す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】

前記第１排気ガスセンサの上流側の前記排気管及び前記第２排気ガスセンサの下流側の前記排気管には、それぞれジョイント部が設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。

【請求項6】

前記エンジンを支持する車体フレームと、前記エンジンの左右方向に中心軸を有するクランクシャフトと、を更に備え、
前記車体フレームは、ヘッドパイプから前記エンジンの前方を通って下方に延びるダウンフレームを有し、
前記第１排気ガスセンサは、側面視において、前記ダウンフレームに重なるように配置され、
前記触媒装置は、側面視において、前記ダウンフレームの前端と前記クランクシャフトとの間に配置さ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】

前記エンジンの左右方向に中心軸を有するクランクシャフトの一端側に設けられるマグネトを更に備え、
前記排気管は、前記マグネト側に取り回され、
前記触媒装置は、前記マグネトの上方に配置さ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8】

前記エンジンの下方に乗員の足を乗せるステップを更に備え、
前記排気管は、前記ステップの上方を通って後方に延びることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の排気ガスセンサの配置構造。

【請求項9】

前記エンジンは単気筒エンジンであり、
前記エンジンの排気ポートは、正面視において、前記ダウンフレームより左右方向一方側に偏って配置されることを特徴とする請求項６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】

例えば、オフロードタイプの自動二輪車においては、出力向上を目的として、排気通路の途中に大容量の膨張空間を形成した膨張室が設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、エンジンの前方に膨張室が配置されており、当該膨張室内には、ループ状に巻回された排気管が収容されている。また、膨張室内において、当該排気管の下流側には、触媒コンバータが接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４６８４１９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来より、車両の排気システムにおいては、排気通路の途中に設けられた排気ガスセンサによって排気ガス成分を検出する技術が提案されている。特に、昨今の排ガス規制に伴い、車両の排気システムにおいては、排気ガス成分を精度よく検出することが一層求められている。しかしながら、マフラや触媒等といった排気装置の他の部品の構成によっては、排気ガスセンサの配置に制約が生じ、排気ガス成分を適切に検出できる位置に排気ガスセンサを配置することが困難な場合が想定される。

【0005】

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】

【0006】

本発明の一態様の排気ガスセンサの配置構造は、車両用のエンジンから延びて排気流路の一部を形成する排気管と、前記排気流路を流れる排気ガスを浄化する触媒装置と、前記排気ガス中の所定成分を検出する第１排気ガスセンサ及び第２排気ガスセンサと、を備え、前記排気管は、前記エンジンの前方から左右方向一方側に導出され、後方に延びて前記エンジンの側方に取り回され、前記触媒装置は、前記排気管の途中で前記エンジンの側方に配置され、前記第１排気ガスセンサは、前記触媒装置の上流側に配置され、前記第１排気ガスセンサは、側面視において、前記排気管の最前部よりも後方に配置され、前記第２排気ガスセンサは、側面視において、前記第１排気ガスセンサとの間で前記触媒装置を挟むように前記触媒装置の下流側に配置され、側面視において、前記第１排気ガスセンサは前記エンジンの前方に配置され、前記触媒と前記第２排気ガスセンサは前記エンジンのシリンダヘッドと重なっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

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】

【0008】

【図1】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自動二輪車のエンジン周辺の部分拡大図である。

【図3】本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン及び車体フレームの正面図である。

【図4】本実施の形態に係る排気管の斜視図及び部分上面図である。

【図5】図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。

【図6】変形例に係る排気管の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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、本発明をオフロードタイプの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、本発明を、他のタイプの車両に適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両上方を矢印ＵＰ、車両下方を矢印ＬＯ、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。

【0010】

図１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、自動二輪車の概略構成を示す左側面図である。

【0011】

図１に示すように、自動二輪車１は、オフロードタイプの自動二輪車であり、鋼製又はアルミ合金製の車体フレーム２にエンジン３を懸架（支持）して構成される。エンジン３は、例えば、単気筒エンジンで構成される。車体フレーム２及びエンジン３については後述する。

【0012】

エンジン３の上方には、燃料タンク１０が配置されている。燃料タンク１０の前方には、外装カバー１１が取り付けられている。燃料タンク１０の後方には、後方に向かって延びるシート１２が設けられている。

【0013】

車体フレーム２の一部を構成するヘッドパイプ２０（図３参照）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１３が回転可能に支持されている。ステアリングシャフトの上端にはハンドルバー１４が設けられている。フロントフォーク１３の下部には、前輪１５が回転可能に支持されている。前輪１５の上方には、フロントフェンダ１６が設けられている。

【0014】

エンジン３の後下方には、車体フレーム２によってピボット部２４が形成されており、当該ピボット部２４には、スイングアーム１７が上下方向に揺動可能に連結されている。スイングアーム１７は、ピボット部２４から後方に向かって延びており、その後端には、後輪１８が回転可能に支持されている。後輪１８の上方には、シート１２の後端から延在するリヤフェンダ１９が設けられている。

【0015】

また、エンジン３には、排気システムとして、エキゾーストパイプ５及びマフラ６が接続される。具体的にエキゾーストパイプ５は、エンジン３の前面に設けられる排気ポートに接続され、エンジン３の側方を通って後方に延びている。エキゾーストパイプ５の途中には、触媒装置５０（図２参照）が設けられている。マフラ６は、エキゾーストパイプ５の後端に接続される。マフラ６の側方は、サイドカバー６０によって覆われている。なお、排気システムについては後述する。

【0016】

次に、図２及び図３を参照して、車体フレーム及びエンジンの構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺の部分拡大図である。図３は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン及び車体フレームの正面図である。

【0017】

図２及び図３に示すように、車体フレーム２は、クレードルタイプのフレームで構成され、複数のパイプ等を溶接して形成される。具体的に車体フレーム２は、ヘッドパイプ２０と、ヘッドパイプ２０の上端部から後下方に延びるメインフレーム２１と、ヘッドパイプ２０の下端部から下方に延びるダウンフレーム２２と、を含んで構成される。

【0018】

メインフレーム２１には、上記した燃料タンク１０（図１参照）が配置される。メインフレーム２１の後端部分には、左右に分岐してそれぞれ下方に延びる一対のボディフレーム２３が連結されている。ボディフレーム２３には、下端より僅かに上方に位置する部分において、ピボット部２４が形成されている。ピボット部２４の下方には、乗員の足を乗せるための一対のステップ２５が設けられている。ステップ２５は、車幅方向外側に延びている。

【0019】

ダウンフレーム２２は、ヘッドパイプ２０からエンジン３の前方を通って下方に延びている。ダウンフレーム２２の下端部分には、左右に分岐してそれぞれ後方に延びる一対のアンダーフレーム２６が連結されている。一対のアンダーフレーム２６は、それぞれ一対のボディフレーム２３の下端部分に連結される。これらの各フレームによって囲まれる空間内にエンジン３が配置される。

【0020】

また、ボディフレーム２３の上端には、後方に向かって延びる一対のシートレール２７が連結されている。シートレール２７には、上記したシート１２（図１参照）が配置される。また、ボディフレーム２３の下端側（ピボット部２４の近傍）には、後上に向かって延びる一対のリヤフレーム２８が連結されている。リヤフレーム２８の後上端は、シートレール２７の後部に下方から連結される。

【0021】

エンジン３は、クランクケース３０と、クランクケース３０の上部に下から順に取り付けられるシリンダブロック３１、シリンダヘッド３２及びシリンダヘッドカバー３３と、によって構成される。クランクケース３０は、左右割のケースで構成され、車幅方向（左右方向）に中心軸を有するクランクシャフト３４（図５参照）が内部に収容されている。また、クランクケース３０の左右両側は開口されており、それぞれの開口を塞ぐようにカバーが取り付けられる。具体的にクランクケース３０の左側には、マグネトカバー３５が取り付けられ、クランクケース３０の右側には、クラッチカバー（不図示）が取り付けられる。また、クランクケース３０の左側面には、ステップ２５の前方に略同一の高さでシフトペダル３６が設けられている。

【0022】

詳細は後述するが、図５に示すように、クランクシャフト３４の左端側には発電機としてマグネト３７が設けられている。マグネト３７は、内部に設けられるステータ３８に対してマグネトロータ３９が相対回転することで電力を発生させる。特に、マグネト３７の分だけエンジン３が全体として車幅方向左側に突出しており、当該マグネト３７を覆うようにマグネトカバー３５がクランクケース３０に取り付けられる。

【0023】

クランクシャフト３４には、コンロッド４０を介してピストン４１が連結されている（共に図５参照）。ピストン４１は、シリンダブロック３１内で上下方向に往復可能に収容されている。シリンダヘッド３２及びシリンダヘッドカバー３３の内部には、動弁機構（不図示）が収容されている。

【0024】

また、エンジン３の背面側に位置する吸気ポート（不図示）には、吸気系部品として、スロットルボディ４２及びエアクリーナ４３が配置されている。スロットルボディ４２とエアクリーナ４３とは、吸気のクリーンサイドを構成するアウトレットチューブ４４によって接続されている。スロットルボディ４２は、側面視においてボディフレーム２３の前方において、シリンダヘッド３２の後方に配置されている。エアクリーナ４３及びアウトレットチューブ４４は、側面視において、ボディフレーム２３、シートレール２７及びリヤフレーム２８によって囲まれる空間内に配置されている。

【0025】

次に、図２から図４を参照して、本実施の形態に係る排気システムについて説明する。図４は、本実施の形態に係る排気管の斜視図及び部分上面図である。

【0026】

図２から図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３から延びて排気流路の一部を形成するエキゾーストパイプ５と、排気流路を流れる排気ガスを浄化する触媒装置５０と、排気ガス中の所定成分を検出する第１排気ガスセンサ７及び第２排気ガスセンサ８と、触媒装置５０の劣化診断を実施する制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）９と、消音装置としてのマフラ６と、を含んで構成される。

【0027】

エキゾーストパイプ５は、全体として、円形断面を有する金属製パイプを曲げたり溶接等して形成される。また、エキゾーストパイプ５は、エンジン３の前方から左右方向一方側（本実施の形態では左側）に導出され、後方に延びてエンジン３の側方に取り回される。具体的にエキゾーストパイプ５は、エンジン３の排気ポート（不図示）に接続される第１パイプ５１と、マフラ６が接続される第２パイプ５２とをジョイント部５３で連結して構成される。

【0028】

排気ポートは、シリンダヘッド３２の前面において、図３に示す車両幅方向の略中心に位置するダウンフレーム２２より左側に偏った位置に形成されている。第１パイプ５１は、上流端にフランジ部５４を有しており、当該フランジ部５４を介して排気ポートに接続される。第１パイプ５１は、排気ポートから前下方に突出し、ダウンフレーム２２の側方において正面視且つ上面視でＵ字状に湾曲して後上方に延びている。また、第１パイプ５１は、シリンダブロック３１又はシリンダヘッド３２の側方において、僅かに後下方に湾曲している。

【0029】

第２パイプ５２は、円筒状のジョイント部５３を介して第１パイプ５１の下流端に接続される。また、第２パイプ５２は、図２に示すように、後方に向かって略水平に延びており、エンジン３の後方において、ボディフレーム２３及びリヤフレーム２８の内側を通っている。更に第２パイプ５２は、リヤフレーム２８の後方において僅かに後上方に湾曲している。第２パイプ５２は、側面視において、吸気系部品のアウトレットチューブ４４及びエアクリーナ４３の下方に配置されている。

【0030】

第２パイプ５２の下流端には、所定長さで後上方に延びる直管部５５を介してマフラ６が接続される。直管部５５及びマフラ６は、図１に示すように、後輪１８の上方に位置している。また、直管部５５及びマフラ６の前半部分は、側方がサイドカバー６０（図１参照）によって覆われている。

【0031】

第１パイプ５１の途中には、触媒装置５０が配置される。具体的に触媒装置５０は、シリンダブロック３１の側方において、後方に向かうに従って上方に傾斜する第１パイプ５１の一部分に設けられている。触媒装置５０は、例えば三元触媒で構成され、第１パイプ５１より拡径した筒状の外筒内に円柱状のハニカム部（不図示）を収容して構成される。触媒装置５０は、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）を吸着して無害な物質（二酸化炭素、水、窒素等）に変換する。

【0032】

触媒装置５０の上流側に位置する第１パイプ５１には、排気ガス中の所定成分を検出する第１排気ガスセンサ７が配置される。第１排気ガスセンサ７は、側面視において、第１パイプ５１の最前部よりも後方に配置されている。より具体的に第１排気ガスセンサ７は、側面視において、ダウンフレーム２２に重なるように配置される。

【0033】

また、触媒装置５０の下流側に位置する第１パイプ５１には、排気ガス中の所定成分を検出する第２排気ガスセンサ８が配置される。すなわち、第２排気ガスセンサ８は、側面視において、第１排気ガスセンサ７との間で触媒装置５０を挟むように配置される。また、第２排気ガスセンサ８は、側面視において、シリンダブロック３１、又はシリンダヘッド３２に重なるように配置される。

【0034】

第１排気ガスセンサ７及び第２排気ガスセンサ８（以下、単に排気ガスセンサと呼ぶ）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、ＥＣＵ９に出力される。なお、排気ガスセンサ７、８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。

【0035】

排気ガスセンサ７、８は、所定の長さを有する円柱状に形成され、一端側が検出部（図４参照）となっており、他端側にハーネス７０、８０が接続される。排気ガスセンサ７、８は、触媒装置５０の前後における第１パイプ５１を貫通して検出部が排気流路内に突出するように配置される。

【0036】

また、排気ガスセンサ７、８は、一端側が下方に向けられる一方、他端側が上方に向けられ、当該他端側が前方で且つエンジン３の内側に傾斜して配置される。より具体的に排気ガスセンサ７、８は、一端側である検出部が排気流路の中心軸に向けられており、他端側が触媒装置５０の軸中心よりエンジン３の内側（車両内側）に位置している。

【0037】

ＥＣＵ９は、自動二輪車１内の各種動作を統括制御する。ＥＣＵ９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ＥＣＵ９は、排気ガスセンサ７、８の検出結果を用いて触媒装置５０の劣化診断を実施する。

【0038】

また、ＥＣＵ９は、エアクリーナ４３の上方において、一対のシートレール２７の間の空間に配置される。ＥＣＵ９に繋がるメインハーネス９０は、メインフレーム２１に沿うように取り回されている。第１排気ガスセンサ７のハーネス７０は、ダウンフレーム２２に沿わされ、コネクタ７１を介してメインハーネス９０に接続される。第２排気ガスセンサ８のハーネス８０は、シリンダヘッド３２及びシリンダヘッドカバー３３の側方を通り、コネクタ８１を介してメインハーネス９０に接続される。

【0039】

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。

【0040】

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排気ガスセンサを配置することが困難となっていた。

【0041】

また、オフロードタイプの自動二輪車においては、出力向上を目的として、エンジンの前方に大容量の膨張室を設けたものが存在する。この場合、上記のように触媒及び排気ガスセンサの配置場所を確保することが困難となることが想定される。オフロードタイプの自動二輪車においては、フロントフォークのストロークと、前輪（フロントフェンダを含む）とエンジン前方とのクリアランスの確保の観点から、尚更、エンジン前方のスペースに制約が存在する。

【0042】

そこで、本件発明者は、エキゾーストパイプの取り回しや、触媒装置及び排気ガスセンサと乗員との位置関係等に着目し、本発明に想到した。具体的に本実施の形態では、エキゾーストパイプ５をエンジン３の前方から左右方向一方側に導出し、エンジン３の側方を通るようにして後方に延ばして取り回す構成とした。また、触媒装置５０をエキゾーストパイプ５の途中でエンジン３の側方に配置し、当該触媒装置５０の前後に第１排気ガスセンサ７及び第２排気ガスセンサ８を配置した。

【0043】

例えば、触媒装置５０をエンジン３の前方に配置した場合、前輪１５（図１参照）とのクリアランスを確保するために前輪１５を前方に移動させなければならず、車両の全長が長くなってしまう要因となる。しかしながら、上記構成によれば、触媒装置５０をエンジン３の側方に配置したことで、前輪１５とのクリアランスを十分に確保することができ、前輪１５を前方に移動させる必要がない。この結果、車両の全長を短くすることができ、運動性能の向上を図ることが可能である。

【0044】

また、触媒装置５０をエンジン３の下方に配置した場合、車両の最低地上高が低くなってしまい、オフロード走行をした場合に触媒装置５０が接地してしまうおそれがある。しかしながら、本実施の形態では、触媒装置５０を上記配置としたことで、車両の最低地上高を高くすることができ、オフロード走行時の接地を回避することが可能である。

【0045】

また、触媒装置５０を前後で挟むように、触媒装置５０の上流側及び下流側にそれぞれ第１排気ガスセンサ７及び第２排気ガスセンサ８を配置したことで、触媒装置５０の上流側及び下流側を流れる排気ガス中の所定成分を適切に検出することができ、触媒装置５０を劣化診断を実施することが可能である。すなわち、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７、８を配置することができる。

【0046】

また、シリンダヘッド３２の排気ポートをダウンフレーム２２より左右一方側に偏らせ、当該排気ポートからエンジン３の前方でエキゾーストパイプ５（第１パイプ５１）を屈曲させている。そして、屈曲させた直後の第１パイプ５１に触媒装置５０を接続したことで、排気ポートから触媒装置５０までの排気管長を短くすることが可能である。この結果、エンジン３の始動直後から触媒装置５０を活性化でき、排ガス浄化性能を高めることが可能である。

【0047】

また、図５に示すように、第１パイプ５１は、車両左側であるマグネト側に取り回されており、触媒装置５０はマグネト３７の上方に配置されている。上記したように、マグネト３７は、エンジン３の左方に突出しているため、マグネト３７の上方において、シリンダヘッド３２の側方には、所定のスペースが形成されている。本実施の形態では、マグネト３７の上方の当該所定のスペースに触媒装置５０を配置したことで、スペースの有効活用を図っている。特に、触媒装置５０を車両中心側に近づけて配置することができ、車両の左右幅を小さくすることが可能である。また、触媒装置５０は、比較的重量物であるため、車両中心側に近づけて配置することで、マスの集中化を図って車両の運動性能を高めることも可能である。

【0048】

また、図２に示すように、第１排気ガスセンサ７は、側面視において、第１パイプ５１の最前部よりも後方に配置されている。この構成によれば、第１パイプ５１が第１排気ガスセンサ７の前下方に位置することで、第１パイプ５１がガードの役割を果たす。具体的には、前輪１５が巻き上げた小石等から第１排気ガスセンサ７を第１パイプ５１で保護することが可能である。

【0049】

また、第１排気ガスセンサ７は、側面視において、ダウンフレーム２２に重なるように配置されている。この構成によれば、第１排気ガスセンサ７のハーネス７０をダウンフレーム２２に沿わせて配設することができる。例えば、図２に示すように、ハーネス７０は、第１排気ガスセンサ７からダウンフレーム２２に沿って上方に延びるように配設される。また、ハーネス７０は、メインフレーム２１に沿って配設されるメインハーネス９０にコネクタ７１を介して接続される。

【0050】

第２排気ガスセンサ８は、側面視において、シリンダヘッド３２に重なるように配置されている。第２排気ガスセンサ８のハーネス８０は、エンジン３の側方を通って、後上方に取り回され、コネクタ８１を介してメインハーネス９０に接続される。このように、各種ハーネスの取り回しを最適化することで、各ハーネスの長さを短縮することが可能である。

【0051】

また、触媒装置５０及び排気ガスセンサ７、８は、側面視において、エンジン３の前半部分（例えばクランクシャフト３４の中心より前方）に配置されており、排気ガスセンサ７、８の各他端側が前方で且つエンジン３の内側に傾斜して配置される。より具体的に排気ガスセンサ７、８は、一端側である検出部が排気流路の中心軸に向けられており、他端側が触媒装置５０の軸中心よりエンジン３の内側（車両内側）に位置している。

【0052】

また、エンジン３の後半部分において、第２パイプ５２はステップ２５の上方を通って後方に延びており、乗員の足が第２パイプ５２の側方を上下で跨ぐように通っている。すなわち、本実施の形態において、熱源である触媒装置５０は、乗員の足から離れるように配置されている。このため、触媒装置５０から受ける熱害を極力抑えることが可能である。また、排気ガスセンサ７、８の各他端側を乗員から離れる方向に向けることで、排気ガスセンサ７、８が乗員の脚部に接触することを防止することが可能である。また、乗員の姿勢の自由度を高めることが可能である。

【0053】

また、２つの排気ガスセンサ７、８は、互いに平行となるように配置されている。この構成によれば、第１パイプ５１に対するセンサの取付構成を共通にすることができ、製造上、組み立て作業上の工数を削減することが可能である。

【0054】

以上説明したように、本実施の形態では、エキゾーストパイプ５をエンジン３の側方に取り回し、その途中に触媒装置５０を配置し、触媒装置５０の前後に排気ガスセンサ７、８を配置した。この構成によれば、車両の周辺構成のとの制約を受けずに、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７、８を配置することができる。

【0055】

なお、上記の実施形態では、単気筒のエンジン３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３は、２気筒以上の多気筒エンジンで構成されてもよく、各気筒の配置も適宜変更が可能である。

【0056】

また、上記の実施形態では、エキゾーストパイプ５が、エンジン３の左方に取り回される構成としたが、この構成に限定されない。エキゾーストパイプ５は、エンジン３の右方に取り回されてもよい。

【0057】

また、上記の実施形態では、排気ポートが、ダウンフレーム２２に対して左方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。排気ポートは、ダウンフレーム２２に対して右方に偏って配置されてもよい。

【0058】

また、上記の実施形態では、マグネト３７がクランクシャフト３４の左端側に配置される構成としたが、この構成に限定されない。マグネト３７は、クランクシャフト３４の右端側に配置されてもよい。

【0059】

また、上記の実施形態では、触媒装置５０の上流側及び下流側にそれぞれ第１排気ガスセンサ７、第２排気ガスセンサ８が配置される構成としたが、この構成に限定されない。排気ガスセンサは、触媒装置５０の上流側及び下流側のいずれか一方にのみ配置されてもよい。また、触媒装置５０の上流側に第１排気ガスセンサ７を配置したが、第１排気ガスセンサ７は触媒装置５０の下流側に配置されてもよい。

【0060】

また、上記の実施形態では、第２排気ガスセンサ８が側面視においてエンジン３に重なるように配置される構成としたが、この構成に限定されない。第１排気ガスセンサ７が側面視においてエンジン３に重なるように配置されてもよい。

【0061】

また、上記の実施形態では、排気ガスセンサ７、８の両方の他端側が前方で且つエンジン３の内側に傾斜して配置される構成としたが、この構成に限定されない。乗員の脚部から比較的離れた位置にある第１排気ガスセンサ７の他端側は、他の方向に向けられてもよい。

【0062】

また、上記の実施の形態では、触媒装置５０の下流側において、第１パイプ５１と第２パイプ５２とがジョイント部５３によって接続される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、図６に示す構成も可能である。図６は、変形例に係る排気管の斜視図である。図６においては、触媒装置５０の上流側において、図４の第１パイプ５１に相当するパイプが二分割されている点で図４の構成と相違する。以下、主に相違点について説明する。

【0063】

図６に示すように、変形例に係るエキゾーストパイプ１０１は、排気ポートに接続される第１パイプ１０２と、当該第１パイプ１０２にジョイント部１０４を介して接続され、途中に触媒装置５０が設けられる第１パイプ１０３と、当該第１パイプ１０３にジョイント部５３を介して接続される第２パイプ５２と、を含んで構成される。なお、第２パイプ５２及びジョイント部５３は、図４と同じ構成のため、説明は省略する。

【0064】

第１パイプ１０２は、排気ポートから前下方に突出し、ダウンフレーム２２（図２参照）に沿って鉛直方向下方に向かって延びている。第１パイプ１０２は、下端部で左方に回って１８０度反転して上方に僅かに突出しており、その突出した部分にジョイント部１０４を介して第１パイプ１０３が接続される。第１パイプ１０３は、エンジン３の側方において、後方に向かうに従って上方に傾斜している。第１パイプ１０３の途中には、触媒装置５０が設けられており、触媒装置５０の上流側及び下流側には、排気ガスセンサ７、８が配置されている。

【0065】

変形例では、第１排気ガスセンサ７の上流側にジョイント部１０４が設けられ、第２排気ガスセンサ８の下流側にジョイント部５３が設けられている。この構成によれば、第１パイプ１０３に予め触媒装置５０及び２つの排気ガスセンサ７、８を組み付けておくことが可能である。すなわち、触媒装置５０及び排気ガスセンサ７、８を第１パイプ１０３にサブアセンブリしておくことが可能である。このため、エキゾーストパイプ１０１全体をまとめてエンジン３に組み付ける場合に比べて、触媒装置５０及び排気ガスセンサ７、８の組付け作業性を向上することが可能である。

【0066】

また、複数の実施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。

【0067】

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】

【0068】

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、オフロードタイプの自動二輪車に有用である。

【符号の説明】

【0069】

１ ：自動二輪車
２ ：車体フレーム
３ ：エンジン
５ ：エキゾーストパイプ（排気管）
６ ：マフラ
７ ：第１排気ガスセンサ
８ ：第２排気ガスセンサ
９ ：ＥＣＵ
１０ ：燃料タンク
１１ ：外装カバー
１２ ：シート
１３ ：フロントフォーク
１４ ：ハンドルバー
１５ ：前輪
１６ ：フロントフェンダ
１７ ：スイングアーム
１８ ：後輪
１９ ：リヤフェンダ
２０ ：ヘッドパイプ
２１ ：メインフレーム
２２ ：ダウンフレーム
２３ ：ボディフレーム
２４ ：ピボット部
２５ ：ステップ
２６ ：アンダーフレーム
２７ ：シートレール
２８ ：リヤフレーム
３０ ：クランクケース
３１ ：シリンダブロック
３２ ：シリンダヘッド
３３ ：シリンダヘッドカバー
３４ ：クランクシャフト
３５ ：マグネトカバー
３６ ：シフトペダル
３７ ：マグネト
３８ ：ステータ
３９ ：マグネトロータ
４０ ：コンロッド
４１ ：ピストン
４２ ：スロットルボディ
４３ ：エアクリーナ
４４ ：アウトレットチューブ
５０ ：触媒装置
５１ ：第１パイプ
５２ ：第２パイプ
５３ ：ジョイント部
５４ ：フランジ部
５５ ：直管部
６０ ：サイドカバー
７０ ：ハーネス
７１ ：コネクタ
８０ ：ハーネス
８１ ：コネクタ
９０ ：メインハーネス
１０１ ：エキゾーストパイプ
１０２ ：第１パイプ
１０３ ：第１パイプ
１０４ ：ジョイント部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】