專利名稱：氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于用于檢測(cè)兩輪摩托車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中的氧濃度的氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常，在車(chē)輛用發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)出發(fā)，作為燃料供給系統(tǒng)，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(xiàn)1)。而且，在近幾年中，在兩輪摩托車(chē)中也提出采用燃料噴射裝置替代化油器。
車(chē)輛用發(fā)動(dòng)機(jī)，其設(shè)計(jì)與控制盡可能地使燃料進(jìn)行高效的燃燒，但是根據(jù)環(huán)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(tài)，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?xì)浠衔?HC)。
因此，在現(xiàn)有的車(chē)輛用發(fā)動(dòng)機(jī)中提出了，把采用使用穩(wěn)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(guò)進(jìn)行空氣流入路徑和混合的控制、由電子控制進(jìn)行的點(diǎn)火時(shí)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?xì)浠衔?HC)，使其作為無(wú)害排放氣體而排放。
專利文獻(xiàn)1 特開(kāi)平6-323187號(hào)公報(bào)可是，使用穩(wěn)定氧化鋯的氧濃度傳感器，當(dāng)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(guò)氧化鋯層，放出電子，成為氧而滯留時(shí)，以與氧的氧化還原反應(yīng)的量成比例的產(chǎn)生于電極間的電流量，作為與氧濃度成比例的電流量而進(jìn)行檢測(cè)。
使用此穩(wěn)定氧化鋯的氧濃度傳感器具有如下問(wèn)題，因?yàn)樵诘蜏叵聝?nèi)部電阻變得非常大，妨礙氧離子的移動(dòng)，從而導(dǎo)致電流量變小。
因此，在以往，作為氧濃度傳感器，使用的是設(shè)有用于加熱的加熱器，具有穩(wěn)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(duì)安裝在兩輪摩托車(chē)上的設(shè)計(jì)性也差，同時(shí)存在成本增加的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)提高設(shè)計(jì)性且降低成本的氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)。
為了解決上述問(wèn)題，一種氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，將用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中的氧濃度的氧濃度傳感器，配置在所述發(fā)動(dòng)機(jī)中，其特征在于，所述氧濃度傳感器，配置在安裝于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣端口的排氣歧管的所述排氣端口附近。
據(jù)此，氧濃度傳感器，通過(guò)高溫的排放氣體，能夠迅速地到達(dá)最適于氧濃度檢測(cè)的溫度，從而能夠迅速且最佳地進(jìn)行準(zhǔn)確的氧濃度測(cè)定。
在此情況下，所述氧濃度傳感器，具有氧檢測(cè)側(cè)和配線側(cè)，也可以將所述配線側(cè)配置于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的頂部側(cè)。
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(nèi)側(cè)。
此外，所述氧濃度傳感器，也可以作為無(wú)加熱氧濃度傳感器而構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)閷⒀鯘舛葌鞲衅?，配置在安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣端口的排氣歧管的、相對(duì)排放氣體的溫度高的排氣端口附近，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，氧濃度傳感器能夠迅速到達(dá)活化溫度區(qū)域，能夠迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)出排放氣體中的氧濃度。


圖1是實(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的左側(cè)視圖。
圖2是實(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的后部放大側(cè)視圖。
圖3是實(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的后部放大俯視圖。
圖4是動(dòng)力單元周?chē)膫?cè)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(tài)的說(shuō)明圖。
圖8是氧濃度傳感器的安裝狀態(tài)的剖面說(shuō)明圖。
圖中10-兩輪摩托車(chē)、11-車(chē)身車(chē)架、16-回轉(zhuǎn)式動(dòng)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(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))、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(jìn)氣閥、122-進(jìn)氣通路、122a-進(jìn)氣通路的上流端、128-冷卻液通路、130-進(jìn)氣系統(tǒng)、131-空氣過(guò)濾器、132-導(dǎo)管、133-節(jié)氣們本體、134-進(jìn)氣管、135-節(jié)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(hù)罩、154-外筒、155-內(nèi)筒、156-過(guò)濾器、157-接觸板、158-絕緣襯套、159-導(dǎo)線部分、160-外殼、161-輸出信號(hào)線、171-帶式無(wú)極變速器具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明適用的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
在以下的說(shuō)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(cè)、Rr為后側(cè)、L為左側(cè)、R為右側(cè)。
圖1是實(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的左側(cè)面圖。
兩輪摩托車(chē)10是小輪型車(chē)輛，其具有車(chē)身車(chē)架11；前叉13，其安裝于車(chē)身車(chē)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(jié)在前叉13上；回轉(zhuǎn)式動(dòng)力單元16，其安裝在車(chē)身車(chē)架11的后上部；后輪17，其安裝在動(dòng)力單元16的后部；后懸架18，其將動(dòng)力單元16懸掛于車(chē)身車(chē)架11的后上部；置物箱21，其安裝于車(chē)身車(chē)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(chē)身車(chē)架11的后上部；主體外殼30，其覆蓋車(chē)身車(chē)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(gòu)成。
主體外殼30，具有前蓋31，其覆蓋頭管12的前部；護(hù)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(chē)身框架11的下部；后側(cè)蓋35，其覆蓋車(chē)身車(chē)架11的后半部。
兩輪摩托車(chē)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(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的后部放大側(cè)面圖。
車(chē)身車(chē)架11，由在踏板33的下方，前后分割為兩部的前部的前車(chē)架60，和后部的后車(chē)架70，作為分割車(chē)架而構(gòu)成。在后車(chē)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(dòng)力單元16，具有配置于前部的發(fā)動(dòng)機(jī)110；配置于后部的無(wú)極變速器171。發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))110，作為將氣缸在向車(chē)身前方大體水平而配置的單缸4循環(huán)水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)而構(gòu)成，無(wú)極變速器171作為帶式變速器而構(gòu)成。
在圖2中，空氣過(guò)濾器131，安裝在后輪17的左側(cè)方，并且動(dòng)力單元16的后上部。
另外，在連接設(shè)在發(fā)動(dòng)機(jī)110的排氣端口的排氣口110A上，連接有發(fā)動(dòng)機(jī)用排氣管51以及消聲器52。
發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)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(shí)施方式的兩輪摩托車(chē)的后部放大平面圖。
在圖3中，在動(dòng)力單元16的右側(cè)，一體設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)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(jié)撐條82。并且，在汽缸蓋115的左側(cè)方，設(shè)有火花塞54。
圖4是動(dòng)力單元周?chē)膫?cè)面圖。
發(fā)動(dòng)機(jī)110，從曲軸箱111向車(chē)身前方，使汽缸體112和其內(nèi)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(fā)動(dòng)機(jī)110，通過(guò)螺絲將氣缸蓋罩117固定于汽缸蓋115的前端而接合。
發(fā)動(dòng)機(jī)110的進(jìn)氣系統(tǒng)130，如圖4所示，具有空氣過(guò)濾器131；導(dǎo)管(連接管)132，其連接于空氣過(guò)濾器131的出口；節(jié)氣門(mén)本體133，其連接于導(dǎo)管132的下流端；進(jìn)氣管134，其連接于節(jié)氣門(mén)本體133的下流端；進(jìn)氣通路122，其連接于進(jìn)氣管134的下流端。
此進(jìn)氣系統(tǒng)130中，空氣過(guò)濾器131、導(dǎo)管132、節(jié)氣門(mén)本體133以及進(jìn)氣管134，從車(chē)身后方向前方以大致水平的狀態(tài)，配置于發(fā)動(dòng)機(jī)110的上方，并且，進(jìn)氣管134的下流端與發(fā)動(dòng)機(jī)110的進(jìn)氣通路122相連接。
節(jié)氣們本體133連接在進(jìn)氣管134的上流端，并且配置于曲軸箱111的偏上方。此外節(jié)氣們本體133內(nèi)置有節(jié)流閥135，此節(jié)流閥135配置于進(jìn)氣通路122的上流側(cè)，調(diào)節(jié)進(jìn)氣通路122的通路截面積。
在氣缸蓋115的上方側(cè)配置有燃料噴射裝置140。燃料噴射裝置140，是根據(jù)由未圖示的電子控制單元計(jì)算的噴射信號(hào)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(jīng)由此供油管142與燃料軟管146相接。
在氣缸蓋115的下方側(cè)，設(shè)有連接設(shè)于上述排氣端口的排氣口110A，在與此連接設(shè)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(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)110的排放氣體中的氧濃度。在未圖示的電子控制單元中，設(shè)有用于進(jìn)行最佳空燃比控制的氧濃度傳感器150。
這里，對(duì)氧濃度傳感器150的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)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(wú)加熱的氧濃度傳感器而構(gòu)成，在將氧濃度傳感器150安裝在排氣歧管51C中時(shí)，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(shè)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(nèi)部的前端側(cè)，在內(nèi)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?chē)?，由具有多個(gè)的孔154A的防護(hù)罩153覆蓋。此防護(hù)罩153，形成外筒154及內(nèi)筒155的雙重構(gòu)造，在外筒154及內(nèi)筒155之間，設(shè)有用于捕捉有害物質(zhì)的過(guò)濾器156。在氧化鋯管152的基端部，設(shè)有金屬制的接觸板157。
此接觸板157的表面?zhèn)?圖5中，左側(cè))，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(nèi)面?zhèn)?圖5中，右側(cè))，與導(dǎo)線部分159電連接，絕緣襯套158及導(dǎo)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(hào)線161導(dǎo)出。
氧濃度傳感器150，在氧化鋯管152的內(nèi)表面152A側(cè)，導(dǎo)入作為標(biāo)準(zhǔn)氣體的大氣，在外表面152B側(cè)，導(dǎo)入作為檢測(cè)對(duì)象的排放氣體。其結(jié)果，在白金鍍層的電極間，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于大氣中的氧濃度和排放氣體中的氧濃度之比的電動(dòng)勢(shì)。
更詳細(xì)地說(shuō)，由于氧離子從氧分壓高的大氣側(cè)向排放氣體側(cè)移動(dòng)，所以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。此電動(dòng)勢(shì)隨濃度差增大而增大。
因此，基于根據(jù)此電動(dòng)勢(shì)而輸出至輸出信號(hào)線161的檢測(cè)信號(hào)，對(duì)應(yīng)于由未圖示的電子控制單元所檢測(cè)出的排放氣體中的氧濃度，對(duì)空燃比進(jìn)行最佳控制。
盡管如此，構(gòu)成氧濃度傳感器150的氧化鋯管152，由于在低溫下內(nèi)部電阻變得非常大，阻礙氧離子的移動(dòng)，使電動(dòng)勢(shì)變小，所以測(cè)定誤差變大?；蛘撸瑴y(cè)定本身無(wú)法進(jìn)行。
接下來(lái)對(duì)氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
圖7是氧濃度傳感器的安裝狀態(tài)的說(shuō)明圖。
如圖7所示，將氧濃度傳感器150擰入設(shè)于排氣歧管51C的直管部51A的安裝部51E中。此時(shí)，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?yàn)檠鯘舛葌鞲衅?50，安裝在連接設(shè)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(wú)加熱型的氧濃度傳感器，通過(guò)高溫的排放氣體能急速地對(duì)氧化鋯管152進(jìn)行加熱，能夠快速準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)定。
此外因?yàn)檠鯘舛葌鞲衅?50使用的是無(wú)加熱型，所以能夠?qū)崿F(xiàn)降低成本，并且因?yàn)闆](méi)有內(nèi)置的加熱器所以能夠?qū)崿F(xiàn)氧濃度傳感器的尺寸的小型化，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的緊湊性，能夠適用于受設(shè)計(jì)性限制的兩輪摩托車(chē)等。并且，因?yàn)闆](méi)有必要設(shè)置加熱控制用的控制電路，所以控制簡(jiǎn)化，還能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
圖8是說(shuō)明氧濃度傳感器的安裝狀態(tài)的剖面圖。
如圖8所示，安裝部51E焊接設(shè)在排氣歧管51C的直管部51A，在其內(nèi)周面上，設(shè)有對(duì)應(yīng)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(shí)，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(tài)下，其防護(hù)罩153側(cè)(氧檢測(cè)側(cè))，從排放氣體的上流側(cè)向下流側(cè)(圖8中，箭頭X的方向)，傾斜插入排氣歧管51C內(nèi)。即，氧濃度傳感器150的輸出信號(hào)線161側(cè)(配線側(cè))位于發(fā)動(dòng)機(jī)110的氣缸蓋115側(cè)。
因此，因?yàn)檠鯘舛葌鞲衅?50，安裝在排放氣體的流動(dòng)擾亂少的排氣歧管51C的直管部51A，而且，在安裝狀態(tài)下，防護(hù)罩153側(cè)(氧檢測(cè)側(cè))，從排放氣體的上流側(cè)向下流側(cè)(圖8中，箭頭X的方向)，傾斜插入排氣歧管51C內(nèi)，所以能降低排氣歧管51C內(nèi)的排放氣體的流動(dòng)阻力，不阻礙排放氣體的流動(dòng)，從而能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的氧濃度測(cè)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(fā)熱情況相比較，能夠減少兩輪摩托車(chē)10的向側(cè)方的突出量，輸出信號(hào)線161的處理也變得容易，并且能夠削減設(shè)置空間，特別是在兩輪摩托車(chē)(包括三輪摩托車(chē)等)等的設(shè)置空間有限的車(chē)輛中取得效果。
如以上說(shuō)明，根據(jù)本實(shí)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(cè)定的規(guī)定的溫度，也不局限于使用無(wú)加熱型的氧濃度傳感器，氧濃度的檢測(cè)開(kāi)始變快。
另外，因?yàn)槭褂昧藷o(wú)加熱型的氧濃度傳感器，所以能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低，并且減小不內(nèi)置加熱器的部分能夠?qū)崿F(xiàn)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(chē)相比追求緊湊性受設(shè)計(jì)性限制的兩輪摩托車(chē)中。還有，因?yàn)闆](méi)有必要設(shè)置加熱控制用的控制電路，所以控制簡(jiǎn)化，還能夠?qū)崿F(xiàn)成本的降低。
在以上的說(shuō)明中，將氧濃度傳感器150設(shè)于與連接設(shè)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(gòu)成為設(shè)在連接設(shè)于排氣端口的排氣口110A上。
權(quán)利要求
1.一種氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)中配置用于檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口的排氣歧管的所述排氣口的附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧濃度的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧濃度傳感器具有氧檢測(cè)側(cè)，所述氧檢測(cè)側(cè)，從所述排放氣體的上流側(cè)向下流側(cè)傾斜插入到所述排氣歧管內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排氣歧管，具有位于所述排氣口側(cè)的直管部，和連接設(shè)在直管部的彎曲部，所述氧濃度傳感器設(shè)在所述直管部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氧濃度傳感器作為無(wú)加熱氧濃度傳感器而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種氧濃度傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)提高設(shè)計(jì)性且降低成本。將用于檢測(cè)具有燃燒室、連于該燃燒室的進(jìn)氣通路以及排氣通路的發(fā)動(dòng)機(jī)(110)的排放氣體中的氧濃度的無(wú)加熱型的氧濃度傳感器(150)，配置于發(fā)動(dòng)機(jī)(110)中時(shí)，氧濃度傳感器(150)，從排放氣體的上流側(cè)向下流側(cè)，傾斜安裝在安裝于與發(fā)動(dòng)機(jī)(110)的排氣端口連接設(shè)置的排氣(110A)的排氣歧管(51C)的直管部(51A)。
文檔編號(hào)B62J99/00GK1792700SQ200510131690
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月20日
發(fā)明者河野友哉, 阿部尊, 山崎隆太郎, 浦木護(hù), 竹田亨, 林達(dá)生 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社