专利名称：氧浓度传感器的安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧浓度传感器的安装结构，特别是关于用于检测两轮摩托车的发动机排放气体中的氧浓度的氧浓度传感器的安装结构。
背景技术：
通常，在车辆用发动机中，从提高燃料控制的精度，或者排放气体的净化，低油耗等观点出发，作为燃料供给系统，提出了采用以燃料喷射装置替代化油器(例如，参照专利文献1)。而且，在近几年中，在两轮摩托车中也提出采用燃料喷射装置替代化油器。
车辆用发动机，其设计与控制尽可能地使燃料进行高效的燃烧，但是根据环境温度或空气的混合比例等的变化条件，燃烧不能处于理想状态，故排放气体中，包含有害的一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)，未燃的碳氢化合物(HC)。
因此，在现有的车辆用发动机中提出了，把采用使用稳定化的氧化锆的氧浓度传感器的空气和燃料的比率(空燃比；A/F)的精确控制放在首位，通过进行空气流入路径和混合的控制、由电子控制进行的点火时刻控制等，从而降低排放气体中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)或未燃的碳氢化合物(HC)，使其作为无害排放气体而排放。
专利文献1 特開平6-323187号公報可是，使用稳定氧化锆的氧浓度传感器，当排放气体中所含的氧，在电极中接收的电子，成为氧离子，该氧离子透过氧化锆层，放出电子，成为氧而滞留时，以与氧的氧化还原反应的量成比例的产生于电极间的电流量，作为与氧浓度成比例的电流量而进行检测。
使用此稳定氧化锆的氧浓度传感器具有如下问题，因为在低温下内部电阻变得非常大，妨碍氧离子的移动，从而导致电流量变小。
因此，在以往，作为氧浓度传感器，使用的是设有用于加热的加热器，具有稳定氧化锆层的氧浓度传感器的主体的带有加热器的氧浓度传感器。
但是带有加热器的氧浓度传感器，其形状变大，对安装在两轮摩托车上的设计性也差，同时存在成本增加的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能够实现提高设计性且降低成本的氧浓度传感器的安装结构。
为了解决上述问题，一种氧浓度传感器的安装结构，将用于检测发动机排放气体中的氧浓度的氧浓度传感器，配置在所述发动机中，其特征在于，所述氧浓度传感器，配置在安装于所述发动机的排气端口的排气歧管的所述排气端口附近。
据此，氧浓度传感器，通过高温的排放气体，能够迅速地到达最适于氧浓度检测的温度，从而能够迅速且最佳地进行准确的氧浓度测定。
在此情况下，所述氧浓度传感器，具有氧检测侧和配线侧，也可以将所述配线侧配置于所述发动机的顶部侧。
另外，所述排气歧管，在其中间部分具有弯曲部，所述氧浓度传感器，也可以配置于所述弯曲部的内侧。
此外，所述氧浓度传感器，也可以作为无加热氧浓度传感器而构成。
根据本发明，因为将氧浓度传感器，配置在安装于发动机的排气端口的排气歧管的、相对排放气体的温度高的排气端口附近，所以在发动机驱动时，氧浓度传感器能够迅速到达活化温度区域，能够迅速且准确地检测出排放气体中的氧浓度。
图1是实施方式的两轮摩托车的左侧视图。
图2是实施方式的两轮摩托车的后部放大侧视图。
图3是实施方式的两轮摩托车的后部放大俯视图。
图4是动力单元周围的侧视图。
图5是氧浓度传感器的剖面图。
图6是图5的A-A的剖面轴向直视图。
图7是氧浓度传感器的安装状态的说明图。
图8是氧浓度传感器的安装状态的剖面说明图。
图中10-两轮摩托车、11-车身车架、16-回转式动力单元、21-置物箱、22-座位、51A-直管部、51B-弯曲部、51C-排气歧管、51D-排气管、51E-安装部、110-内燃机(发动机)、110A-排气口、111-曲轴箱、112-汽缸体、113-汽缸、115-气缸盖、116-燃烧室、121-进气阀、122-进气通路、122a-进气通路的上流端、128-冷却液通路、130-进气系统、131-空气过滤器、132-导管、133-节气们本体、134-进气管、135-节流阀、140-燃料喷射装置、150-氧浓度传感器、151-托架、151A-凸缘部、152-氧化锆管、153-防护罩、154-外筒、155-内筒、156-过滤器、157-接触板、158-绝缘衬套、159-导线部分、160-外壳、161-输出信号线、171-带式无极变速器具体实施方式
下面，参照附图对本发明适用的实施方式进行说明。
在以下的说明中，“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”遵循从驾驶者的视线方向，表示为Fr为前侧、Rr为后侧、L为左侧、R为右侧。
图1是实施方式的两轮摩托车的左侧面图。
两轮摩托车10是小轮型车辆，其具有车身车架11；前叉13，其安装于车身车架11的头管12上；前轮14，其安装在前叉13上；方向把手15，其连结在前叉13上；回转式动力单元16，其安装在车身车架11的后上部；后轮17，其安装在动力单元16的后部；后悬架18，其将动力单元16悬挂于车身车架11的后上部；置物箱21，其安装于车身车架11的后上部；座位22，其安装在置物箱的上部；油箱23，其安装在置物箱21后方的车身车架11的后上部；主体外壳30，其覆盖车身车架11。
置物箱21作为收纳头盔等的各种物品P的收纳箱而构成。
主体外壳30，具有前盖31，其覆盖头管12的前部；护腿板32，其用于遮挡驾驶者的腿部；踏板33，其用作驾驶者的脚凳；覆盖物34，其配置于踏板33的下方覆盖车身框架11的下部；后侧盖35，其覆盖车身车架11的后半部。
两轮摩托车10，还具有前悬架41、头灯42、仪表43、前挡泥板44、方向把手罩(handle cover)45、主支架46以及后挡泥板47。
图2是实施方式的两轮摩托车的后部放大侧面图。
车身车架11，由在踏板33的下方，前后分割为两部的前部的前车架60，和后部的后车架70，作为分割车架而构成。在后车架70的后端部，用螺丝将副架80固定。
配置于置物箱21及座位22的下方的动力单元16，具有配置于前部的发动机110；配置于后部的无极变速器171。发动机(内燃机)110，作为将气缸在向车身前方大体水平而配置的单缸4循环水冷式发动机而构成，无极变速器171作为带式变速器而构成。
在图2中，空气过滤器131，安装在后轮17的左侧方，并且动力单元16的后上部。
另外，在连接设在发动机110的排气端口的排气口110A上，连接有发动机用排气管51以及消声器52。
发动机用排气管51，备有排气歧管51C，其具有直管部51A以及弯曲部51B，并且与连接设在排气端口的排气口110A相连接；排气管51D，其连接在排气歧管51C上。
图3是实施方式的两轮摩托车的后部放大平面图。
在图3中，在动力单元16的右侧，一体设有发动机用散热器53。
另外，副架80具有左右的升起的置物箱用支撑架81、81；连接置物箱用支撑架81、81之间的连结撑条82。并且，在汽缸盖115的左侧方，设有火花塞54。
图4是动力单元周围的侧面图。
发动机110，从曲轴箱111向车身前方，使汽缸体112和其内部的气缸(未图示)以前方大至水平延伸出，将汽缸盖115用螺丝固定在汽缸体112的前端，由此而接合。此外，发动机110，通过螺丝将气缸盖罩117固定于汽缸盖115的前端而接合。
发动机110的进气系统130，如图4所示，具有空气过滤器131；导管(连接管)132，其连接于空气过滤器131的出口；节气门本体133，其连接于导管132的下流端；进气管134，其连接于节气门本体133的下流端；进气通路122，其连接于进气管134的下流端。
此进气系统130中，空气过滤器131、导管132、节气门本体133以及进气管134，从车身后方向前方以大致水平的状态，配置于发动机110的上方，并且，进气管134的下流端与发动机110的进气通路122相连接。
节气们本体133连接在进气管134的上流端，并且配置于曲轴箱111的偏上方。此外节气们本体133内置有节流阀135，此节流阀135配置于进气通路122的上流侧，调节进气通路122的通路截面积。
在气缸盖115的上方侧配置有燃料喷射装置140。燃料喷射装置140，是根据由未图示的电子控制单元计算的喷射信号而喷射燃料的喷油器。例如，具有电磁阀式喷嘴。在此燃料喷射装置140的上端的燃料入口部，嵌合安装有供油管142，经由此供油管142与燃料软管146相接。
在气缸盖115的下方侧，设有连接设于上述排气端口的排气口110A，在与此连接设于排气端口的排气口110A相接的排气歧管51C的弯曲部51A，检测出发动机110的排放气体中的氧浓度。在未图示的电子控制单元中，设有用于进行最佳空燃比控制的氧浓度传感器150。
这里，对氧浓度传感器150的构成进行说明。
图5是氧浓度传感器的剖面图。另外，图6是图5的A-A截面轴向直视图。
氧浓度传感器150，作为无加热的氧浓度传感器而构成，在将氧浓度传感器150安装在排气歧管51C中时，具有用于支撑氧浓度传感器150整体的托架151。
在托架151的外围的中间部，设有凸缘部151A，在托架151的前端部，形成有用于安装的螺纹部151B。
在托架151内部的前端侧，在内外表面的一部分，具有作为电极的镀有白金的氧化锆管152。在此，氧化锆管例如以氧化锆(ZrO2)为主要成分而形成。氧化锆管152的周围，由具有多个的孔154A的防护罩153覆盖。此防护罩153，形成外筒154及内筒155的双重构造，在外筒154及内筒155之间，设有用于捕捉有害物质的过滤器156。在氧化锆管152的基端部，设有金属制的接触板157。
此接触板157的表面侧(图5中，左侧)，与嵌合在托架151的基端部的陶瓷制的绝缘衬套158的前端部相接，与电氧化锆管152电连接。
另一方面，在接触板157的内面侧(图5中，右侧)，与导线部分159电连接，绝缘衬套158及导线部分159，由嵌合于托架151上的外壳160覆盖。并且，从外壳160的一端，将输出信号线161导出。
氧浓度传感器150，在氧化锆管152的内表面152A侧，导入作为标准气体的大气，在外表面152B侧，导入作为检测对象的排放气体。其结果，在白金镀层的电极间，产生对应于大气中的氧浓度和排放气体中的氧浓度之比的电动势。
更详细地说，由于氧离子从氧分压高的大气侧向排放气体侧移动，所以产生电动势。此电动势随浓度差增大而增大。
因此，基于根据此电动势而输出至输出信号线161的检测信号，对应于由未图示的电子控制单元所检测出的排放气体中的氧浓度，对空燃比进行最佳控制。
尽管如此，构成氧浓度传感器150的氧化锆管152，由于在低温下内部电阻变得非常大，阻碍氧离子的移动，使电动势变小，所以测定误差变大。或者，测定本身无法进行。
接下来对氧浓度传感器的安装结构进行说明。
图7是氧浓度传感器的安装状态的说明图。
如图7所示，将氧浓度传感器150拧入设于排气歧管51C的直管部51A的安装部51E中。此时，氧浓度传感器150的托架151的凸缘部151A，与安装部51E的端面相接。
因此，因为氧浓度传感器150，安装在连接设于排气歧管51C的排气端口的排气口110A的附近，所以作为氧浓度传感器150可以使用无加热型的氧浓度传感器，通过高温的排放气体能急速地对氧化锆管152进行加热，能够快速准确地进行测定。
此外因为氧浓度传感器150使用的是无加热型，所以能够实现降低成本，并且因为没有内置的加热器所以能够实现氧浓度传感器的尺寸的小型化，能够实现进一步的紧凑性，能够适用于受设计性限制的两轮摩托车等。并且，因为没有必要设置加热控制用的控制电路，所以控制简化，还能够实现成本的降低。
图8是说明氧浓度传感器的安装状态的剖面图。
如图8所示，安装部51E焊接设在排气歧管51C的直管部51A，在其内周面上，设有对应于氧浓度传感器150的螺纹部151B(正螺纹)的螺纹部51F(反螺纹)。
此时，安装部51E倾斜地焊接在排气歧管51C的直管部51A，氧浓度传感器150，在安装状态下，其防护罩153侧(氧检测侧)，从排放气体的上流侧向下流侧(图8中，箭头X的方向)，倾斜插入排气歧管51C内。即，氧浓度传感器150的输出信号线161侧(配线侧)位于发动机110的气缸盖115侧。
因此，因为氧浓度传感器150，安装在排放气体的流动扰乱少的排气歧管51C的直管部51A，而且，在安装状态下，防护罩153侧(氧检测侧)，从排放气体的上流侧向下流侧(图8中，箭头X的方向)，倾斜插入排气歧管51C内，所以能降低排气歧管51C内的排放气体的流动阻力，不阻碍排放气体的流动，从而能够进行准确的氧浓度测定。
另外，如果与将氧浓度传感器150垂直安装于排气歧管51C的外周面发热情况相比较，能够减少两轮摩托车10的向侧方的突出量，输出信号线161的处理也变得容易，并且能够削减设置空间，特别是在两轮摩托车(包括三轮摩托车等)等的设置空间有限的车辆中取得效果。
如以上说明，根据本实施方式，作为氧浓度传感器即使使用了不加热型的氧浓度传感器，也能够由排放气体使氧化锆管形成最适于测定的规定的温度，也不局限于使用无加热型的氧浓度传感器，氧浓度的检测开始变快。
另外，因为使用了无加热型的氧浓度传感器，所以能够实现成本降低，并且减小不内置加热器的部分能够实现氧浓度传感器的尺寸的小型化，从而也能够适用于在与四轮车相比追求紧凑性受设计性限制的两轮摩托车中。还有，因为没有必要设置加热控制用的控制电路，所以控制简化，还能够实现成本的降低。
在以上的说明中，将氧浓度传感器150设于与连接设于排气端口的排气口110A相接的排气歧管51C的直管部51A，但也可以构成为设在连接设于排气端口的排气口110A上。
权利要求
1.一种氧浓度传感器的安装结构，用于在发动机中配置用于检测所述发动机的排放气体中的氧浓度的氧浓度传感器，其特征在于，所述氧浓度传感器，配置在安装于所述发动机的排气口的排气歧管的所述排气口的附近。
2.根据权利要求1所述的氧浓度的安装结构，其特征在于，所述氧浓度传感器具有氧检测侧，所述氧检测侧，从所述排放气体的上流侧向下流侧倾斜插入到所述排气歧管内。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的氧浓度传感器的安装结构，其特征在于，所述排气歧管，具有位于所述排气口侧的直管部，和连接设在直管部的弯曲部，所述氧浓度传感器设在所述直管部。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的氧浓度传感器的安装结构，其特征在于，所述氧浓度传感器作为无加热氧浓度传感器而构成。
全文摘要
本发明公开一种氧浓度传感器的安装结构，能够实现提高设计性且降低成本。将用于检测具有燃烧室、连于该燃烧室的进气通路以及排气通路的发动机(110)的排放气体中的氧浓度的无加热型的氧浓度传感器(150)，配置于发动机(110)中时，氧浓度传感器(150)，从排放气体的上流侧向下流侧，倾斜安装在安装于与发动机(110)的排气端口连接设置的排气(110A)的排气歧管(51C)的直管部(51A)。
文档编号B62J99/00GK1792700SQ200510131690
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月16日 优先权日2004年12月20日
发明者河野友哉, 阿部尊, 山崎隆太郎, 浦木护, 竹田亨, 林达生 申请人:本田技研工业株式会社