專利名稱：氧濃度傳感器的安裝結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氧濃度傳感器的安裝結構，特別是關于用于檢測兩輪摩托車的發動機排放氣體中的氧濃度的氧濃度傳感器的安裝結構。
背景技術：
通常，在車輛用發動機中，從提高燃料控制的精度，或者排放氣體的凈化，低油耗等觀點出發，作為燃料供給系統，提出了采用以燃料噴射裝置替代化油器(例如，參照專利文獻1)。而且，在近幾年中，在兩輪摩托車中也提出采用燃料噴射裝置替代化油器。
車輛用發動機，其設計與控制盡可能地使燃料進行高效的燃燒，但是根據環境溫度或空氣的混合比例等的變化條件，燃燒不能處于理想狀態，故排放氣體中，包含有害的一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)，未燃的碳氫化合物(HC)。
因此，在現有的車輛用發動機中提出了，把采用使用穩定化的氧化鋯的氧濃度傳感器的空氣和燃料的比率(空燃比；A/F)的精確控制放在首位，通過進行空氣流入路徑和混合的控制、由電子控制進行的點火時刻控制等，從而降低排放氣體中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)或未燃的碳氫化合物(HC)，使其作為無害排放氣體而排放。
專利文獻1 特開平6-323187號公報可是，使用穩定氧化鋯的氧濃度傳感器，當排放氣體中所含的氧，在電極中接收的電子，成為氧離子，該氧離子透過氧化鋯層，放出電子，成為氧而滯留時，以與氧的氧化還原反應的量成比例的產生于電極間的電流量，作為與氧濃度成比例的電流量而進行檢測。
使用此穩定氧化鋯的氧濃度傳感器具有如下問題，因為在低溫下內部電阻變得非常大，妨礙氧離子的移動，從而導致電流量變小。
因此，在以往，作為氧濃度傳感器，使用的是設有用于加熱的加熱器，具有穩定氧化鋯層的氧濃度傳感器的主體的帶有加熱器的氧濃度傳感器。
但是帶有加熱器的氧濃度傳感器，其形狀變大，對安裝在兩輪摩托車上的設計性也差，同時存在成本增加的問題。
發明內容
因此，本發明的目的在于，提供一種能夠實現提高設計性且降低成本的氧濃度傳感器的安裝結構。
為了解決上述問題，一種氧濃度傳感器的安裝結構，將用于檢測發動機排放氣體中的氧濃度的氧濃度傳感器，配置在所述發動機中，其特征在于，所述氧濃度傳感器，配置在安裝于所述發動機的排氣端口的排氣歧管的所述排氣端口附近。
據此，氧濃度傳感器，通過高溫的排放氣體，能夠迅速地到達最適于氧濃度檢測的溫度，從而能夠迅速且最佳地進行準確的氧濃度測定。
在此情況下，所述氧濃度傳感器，具有氧檢測側和配線側，也可以將所述配線側配置于所述發動機的頂部側。
另外，所述排氣歧管，在其中間部分具有彎曲部，所述氧濃度傳感器，也可以配置于所述彎曲部的內側。
此外，所述氧濃度傳感器，也可以作為無加熱氧濃度傳感器而構成。
根據本發明，因為將氧濃度傳感器，配置在安裝于發動機的排氣端口的排氣歧管的、相對排放氣體的溫度高的排氣端口附近，所以在發動機驅動時，氧濃度傳感器能夠迅速到達活化溫度區域，能夠迅速且準確地檢測出排放氣體中的氧濃度。
圖1是實施方式的兩輪摩托車的左側視圖。
圖2是實施方式的兩輪摩托車的后部放大側視圖。
圖3是實施方式的兩輪摩托車的后部放大俯視圖。
圖4是動力單元周圍的側視圖。
圖5是氧濃度傳感器的剖面圖。
圖6是圖5的A-A的剖面軸向直視圖。
圖7是氧濃度傳感器的安裝狀態的說明圖。
圖8是氧濃度傳感器的安裝狀態的剖面說明圖。
圖中10-兩輪摩托車、11-車身車架、16-回轉式動力單元、21-置物箱、22-座位、51A-直管部、51B-彎曲部、51C-排氣歧管、51D-排氣管、51E-安裝部、110-內燃機(發動機)、110A-排氣口、111-曲軸箱、112-汽缸體、113-汽缸、115-氣缸蓋、116-燃燒室、121-進氣閥、122-進氣通路、122a-進氣通路的上流端、128-冷卻液通路、130-進氣系統、131-空氣過濾器、132-導管、133-節氣們本體、134-進氣管、135-節流閥、140-燃料噴射裝置、150-氧濃度傳感器、151-托架、151A-凸緣部、152-氧化鋯管、153-防護罩、154-外筒、155-內筒、156-過濾器、157-接觸板、158-絕緣襯套、159-導線部分、160-外殼、161-輸出信號線、171-帶式無極變速器具體實施方式
下面，參照附圖對本發明適用的實施方式進行說明。
在以下的說明中，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”遵循從駕駛者的視線方向，表示為Fr為前側、Rr為后側、L為左側、R為右側。
圖1是實施方式的兩輪摩托車的左側面圖。
兩輪摩托車10是小輪型車輛，其具有車身車架11；前叉13，其安裝于車身車架11的頭管12上；前輪14，其安裝在前叉13上；方向把手15，其連結在前叉13上；回轉式動力單元16，其安裝在車身車架11的后上部；后輪17，其安裝在動力單元16的后部；后懸架18，其將動力單元16懸掛于車身車架11的后上部；置物箱21，其安裝于車身車架11的后上部；座位22，其安裝在置物箱的上部；油箱23，其安裝在置物箱21后方的車身車架11的后上部；主體外殼30，其覆蓋車身車架11。
置物箱21作為收納頭盔等的各種物品P的收納箱而構成。
主體外殼30，具有前蓋31，其覆蓋頭管12的前部；護腿板32，其用于遮擋駕駛者的腿部；踏板33，其用作駕駛者的腳凳；覆蓋物34，其配置于踏板33的下方覆蓋車身框架11的下部；后側蓋35，其覆蓋車身車架11的后半部。
兩輪摩托車10，還具有前懸架41、頭燈42、儀表43、前擋泥板44、方向把手罩(handle cover)45、主支架46以及后擋泥板47。
圖2是實施方式的兩輪摩托車的后部放大側面圖。
車身車架11，由在踏板33的下方，前后分割為兩部的前部的前車架60，和后部的后車架70，作為分割車架而構成。在后車架70的后端部，用螺絲將副架80固定。
配置于置物箱21及座位22的下方的動力單元16，具有配置于前部的發動機110；配置于后部的無極變速器171。發動機(內燃機)110，作為將氣缸在向車身前方大體水平而配置的單缸4循環水冷式發動機而構成，無極變速器171作為帶式變速器而構成。
在圖2中，空氣過濾器131，安裝在后輪17的左側方，并且動力單元16的后上部。
另外，在連接設在發動機110的排氣端口的排氣口110A上，連接有發動機用排氣管51以及消聲器52。
發動機用排氣管51，備有排氣歧管51C，其具有直管部51A以及彎曲部51B，并且與連接設在排氣端口的排氣口110A相連接；排氣管51D，其連接在排氣歧管51C上。
圖3是實施方式的兩輪摩托車的后部放大平面圖。
在圖3中，在動力單元16的右側，一體設有發動機用散熱器53。
另外，副架80具有左右的升起的置物箱用支撐架81、81；連接置物箱用支撐架81、81之間的連結撐條82。并且，在汽缸蓋115的左側方，設有火花塞54。
圖4是動力單元周圍的側面圖。
發動機110，從曲軸箱111向車身前方，使汽缸體112和其內部的氣缸(未圖示)以前方大至水平延伸出，將汽缸蓋115用螺絲固定在汽缸體112的前端，由此而接合。此外，發動機110，通過螺絲將氣缸蓋罩117固定于汽缸蓋115的前端而接合。
發動機110的進氣系統130，如圖4所示，具有空氣過濾器131；導管(連接管)132，其連接于空氣過濾器131的出口；節氣門本體133，其連接于導管132的下流端；進氣管134，其連接于節氣門本體133的下流端；進氣通路122，其連接于進氣管134的下流端。
此進氣系統130中，空氣過濾器131、導管132、節氣門本體133以及進氣管134，從車身后方向前方以大致水平的狀態，配置于發動機110的上方，并且，進氣管134的下流端與發動機110的進氣通路122相連接。
節氣們本體133連接在進氣管134的上流端，并且配置于曲軸箱111的偏上方。此外節氣們本體133內置有節流閥135，此節流閥135配置于進氣通路122的上流側，調節進氣通路122的通路截面積。
在氣缸蓋115的上方側配置有燃料噴射裝置140。燃料噴射裝置140，是根據由未圖示的電子控制單元計算的噴射信號而噴射燃料的噴油器。例如，具有電磁閥式噴嘴。在此燃料噴射裝置140的上端的燃料入口部，嵌合安裝有供油管142，經由此供油管142與燃料軟管146相接。
在氣缸蓋115的下方側，設有連接設于上述排氣端口的排氣口110A，在與此連接設于排氣端口的排氣口110A相接的排氣歧管51C的彎曲部51A，檢測出發動機110的排放氣體中的氧濃度。在未圖示的電子控制單元中，設有用于進行最佳空燃比控制的氧濃度傳感器150。
這里，對氧濃度傳感器150的構成進行說明。
圖5是氧濃度傳感器的剖面圖。另外，圖6是圖5的A-A截面軸向直視圖。
氧濃度傳感器150，作為無加熱的氧濃度傳感器而構成，在將氧濃度傳感器150安裝在排氣歧管51C中時，具有用于支撐氧濃度傳感器150整體的托架151。
在托架151的外圍的中間部，設有凸緣部151A，在托架151的前端部，形成有用于安裝的螺紋部151B。
在托架151內部的前端側，在內外表面的一部分，具有作為電極的鍍有白金的氧化鋯管152。在此，氧化鋯管例如以氧化鋯(ZrO2)為主要成分而形成。氧化鋯管152的周圍，由具有多個的孔154A的防護罩153覆蓋。此防護罩153，形成外筒154及內筒155的雙重構造，在外筒154及內筒155之間，設有用于捕捉有害物質的過濾器156。在氧化鋯管152的基端部，設有金屬制的接觸板157。
此接觸板157的表面側(圖5中，左側)，與嵌合在托架151的基端部的陶瓷制的絕緣襯套158的前端部相接，與電氧化鋯管152電連接。
另一方面，在接觸板157的內面側(圖5中，右側)，與導線部分159電連接，絕緣襯套158及導線部分159，由嵌合于托架151上的外殼160覆蓋。并且，從外殼160的一端，將輸出信號線161導出。
氧濃度傳感器150，在氧化鋯管152的內表面152A側，導入作為標準氣體的大氣，在外表面152B側，導入作為檢測對象的排放氣體。其結果，在白金鍍層的電極間，產生對應于大氣中的氧濃度和排放氣體中的氧濃度之比的電動勢。
更詳細地說，由于氧離子從氧分壓高的大氣側向排放氣體側移動，所以產生電動勢。此電動勢隨濃度差增大而增大。
因此，基于根據此電動勢而輸出至輸出信號線161的檢測信號，對應于由未圖示的電子控制單元所檢測出的排放氣體中的氧濃度，對空燃比進行最佳控制。
盡管如此，構成氧濃度傳感器150的氧化鋯管152，由于在低溫下內部電阻變得非常大，阻礙氧離子的移動，使電動勢變小，所以測定誤差變大。或者，測定本身無法進行。
接下來對氧濃度傳感器的安裝結構進行說明。
圖7是氧濃度傳感器的安裝狀態的說明圖。
如圖7所示，將氧濃度傳感器150擰入設于排氣歧管51C的直管部51A的安裝部51E中。此時，氧濃度傳感器150的托架151的凸緣部151A，與安裝部51E的端面相接。
因此，因為氧濃度傳感器150，安裝在連接設于排氣歧管51C的排氣端口的排氣口110A的附近，所以作為氧濃度傳感器150可以使用無加熱型的氧濃度傳感器，通過高溫的排放氣體能急速地對氧化鋯管152進行加熱，能夠快速準確地進行測定。
此外因為氧濃度傳感器150使用的是無加熱型，所以能夠實現降低成本，并且因為沒有內置的加熱器所以能夠實現氧濃度傳感器的尺寸的小型化，能夠實現進一步的緊湊性，能夠適用于受設計性限制的兩輪摩托車等。并且，因為沒有必要設置加熱控制用的控制電路，所以控制簡化，還能夠實現成本的降低。
圖8是說明氧濃度傳感器的安裝狀態的剖面圖。
如圖8所示，安裝部51E焊接設在排氣歧管51C的直管部51A，在其內周面上，設有對應于氧濃度傳感器150的螺紋部151B(正螺紋)的螺紋部51F(反螺紋)。
此時，安裝部51E傾斜地焊接在排氣歧管51C的直管部51A，氧濃度傳感器150，在安裝狀態下，其防護罩153側(氧檢測側)，從排放氣體的上流側向下流側(圖8中，箭頭X的方向)，傾斜插入排氣歧管51C內。即，氧濃度傳感器150的輸出信號線161側(配線側)位于發動機110的氣缸蓋115側。
因此，因為氧濃度傳感器150，安裝在排放氣體的流動擾亂少的排氣歧管51C的直管部51A，而且，在安裝狀態下，防護罩153側(氧檢測側)，從排放氣體的上流側向下流側(圖8中，箭頭X的方向)，傾斜插入排氣歧管51C內，所以能降低排氣歧管51C內的排放氣體的流動阻力，不阻礙排放氣體的流動，從而能夠進行準確的氧濃度測定。
另外，如果與將氧濃度傳感器150垂直安裝于排氣歧管51C的外周面發熱情況相比較，能夠減少兩輪摩托車10的向側方的突出量，輸出信號線161的處理也變得容易，并且能夠削減設置空間，特別是在兩輪摩托車(包括三輪摩托車等)等的設置空間有限的車輛中取得效果。
如以上說明，根據本實施方式，作為氧濃度傳感器即使使用了不加熱型的氧濃度傳感器，也能夠由排放氣體使氧化鋯管形成最適于測定的規定的溫度，也不局限于使用無加熱型的氧濃度傳感器，氧濃度的檢測開始變快。
另外，因為使用了無加熱型的氧濃度傳感器，所以能夠實現成本降低，并且減小不內置加熱器的部分能夠實現氧濃度傳感器的尺寸的小型化，從而也能夠適用于在與四輪車相比追求緊湊性受設計性限制的兩輪摩托車中。還有，因為沒有必要設置加熱控制用的控制電路，所以控制簡化，還能夠實現成本的降低。
在以上的說明中，將氧濃度傳感器150設于與連接設于排氣端口的排氣口110A相接的排氣歧管51C的直管部51A，但也可以構成為設在連接設于排氣端口的排氣口110A上。
權利要求
1.一種氧濃度傳感器的安裝結構，用于在發動機中配置用于檢測所述發動機的排放氣體中的氧濃度的氧濃度傳感器，其特征在于，所述氧濃度傳感器，配置在安裝于所述發動機的排氣口的排氣歧管的所述排氣口的附近。
2.根據權利要求1所述的氧濃度的安裝結構，其特征在于，所述氧濃度傳感器具有氧檢測側，所述氧檢測側，從所述排放氣體的上流側向下流側傾斜插入到所述排氣歧管內。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的氧濃度傳感器的安裝結構，其特征在于，所述排氣歧管，具有位于所述排氣口側的直管部，和連接設在直管部的彎曲部，所述氧濃度傳感器設在所述直管部。
4.根據權利要求1至權利要求3中任一項所述的氧濃度傳感器的安裝結構，其特征在于，所述氧濃度傳感器作為無加熱氧濃度傳感器而構成。
全文摘要
本發明公開一種氧濃度傳感器的安裝結構，能夠實現提高設計性且降低成本。將用于檢測具有燃燒室、連于該燃燒室的進氣通路以及排氣通路的發動機(110)的排放氣體中的氧濃度的無加熱型的氧濃度傳感器(150)，配置于發動機(110)中時，氧濃度傳感器(150)，從排放氣體的上流側向下流側，傾斜安裝在安裝于與發動機(110)的排氣端口連接設置的排氣(110A)的排氣歧管(51C)的直管部(51A)。
文檔編號B62J99/00GK1792700SQ200510131690
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月16日 優先權日2004年12月20日
發明者河野友哉, 阿部尊, 山崎隆太郎, 浦木護, 竹田亨, 林達生 申請人:本田技研工業株式會社