(57)【要約】【課題】メイン通路とバイパス通路とを備えている構成において、排気還流通路へ導入される排気から異物や未燃燃料成分を確実に除去する。【解決手段】上流側メイン通路２と中間メイン通路３と下流側メイン通路７とからメイン通路が構成され、該メイン通路を開閉する切換弁４を備えるとともに、下流側に、メイン触媒コンバータ８が介装される。上流側バイパス通路１１と中間バイパス通路１４と下流側バイパス通路１６とからなるバイパス通路には、第１，第２触媒１８ａ，１８ｂを有するバイパス触媒コンバータ１８が介装され、第１，第２触媒１８ａ，１８ｂの中間の間隙１９に排気還流通路２０が接続される。切換弁４開時に、下流側メイン通路７から排気還流通路２０へと排気が逆流するが、この場合でも、第２触媒１８ｂを逆方向に通過するので、還流排気から異物や未燃燃料成分が除去され、吸気系等の汚損が回避される。【選択図】図１
2006029115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出された排気が流れるメイン通路と、
このメイン通路の一部をバイパスするように、上流側で該メイン通路から分岐するとともに、下流側で該メイン通路に合流するバイパス通路と、
このバイパス通路に介装されるとともに、直列に配置された第１触媒および第２触媒と、
この第１触媒と第２触媒との間に一端が接続され、かつ吸気系へ還流排気を導く排気還流通路と、
を備えていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
【請求項２】
排気の流れを上記メイン通路側と上記バイパス通路側とに切り換えるための流路切換手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気装置。
【請求項３】
上記流路切換手段は、上記バイパス通路と並行する上記メイン通路の部分において、該メイン通路を開閉する切換弁からなることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気装置。
【請求項４】
上記第１触媒および上記第２触媒は、それぞれ別個のモノリス触媒担体からなり、かつ両者が一つのケーシング内に収容されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
【請求項５】
上記メイン通路は、各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、この複数の上流側メイン通路が１本の流路に合流してなる下流側メイン通路と、を備え、
上記バイパス通路は、上記上流側メイン通路の上流側部分からそれぞれ分岐するとともに該上流側メイン通路よりも通路断面積の小さな気筒毎の上流側バイパス通路と、この複数の上流側バイパス通路が１本の流路に合流してなり、かつ下流端が上記下流側メイン通路に接続した下流側バイパス通路と、を備え、
上記第１触媒および第２触媒が、上記下流側バイパス通路に介装されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
【請求項６】
下流側に位置する第２触媒の容量が上流側に位置する第１触媒の容量よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
【請求項７】
下流側に位置する第２触媒の軸方向長さが上流側に位置する第１触媒の軸方向長さよりも短く設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気浄化のための触媒コンバータを備えるとともに、排気の一部を吸気系へ還流する排気還流通路を備えた内燃機関の排気装置、特に、メイン通路とバイパス通路とが並行して設けられ、そのバイパス通路側に触媒コンバータが介装された排気装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃費向上やＮＯｘ低減のために、排気の一部を吸気系へ還流する排気還流装置が広く知られているが、排気中には、異物や未燃燃料成分等が含まれているため、これらが排気還流通路や吸気系部品等に付着・堆積して、汚損や目詰まりを生じる、という問題がある。
【０００３】
これに対し、特許文献１には、一部の気筒の排気が案内される上流側の触媒コンバータの下流側位置に排気還流通路を接続し、触媒コンバータでＨＣを除去した後の排気を吸気系へ還流するようにした構成が開示されている。この構成によれば、排気中の異物や未燃成分が触媒コンバータによって予め除去され、排気還流制御弁等の汚損が抑制される。
【０００４】
一方、近年、内燃機関の始動直後の排気組成の向上が強く要請されているが、従来から知られているように、車両の床下などの排気系の比較的下流側に触媒コンバータを配置した構成では、内燃機関の冷間始動後、触媒コンバータの温度が上昇して活性化するまでの間、十分な排気浄化作用を期待することができない。また一方、触媒コンバータを排気系の上流側つまり内燃機関側に近付けるほど、触媒の熱劣化による耐久性低下が問題となる。
【０００５】
そのため、特許文献２に開示されているように、メイン通路の上流側部分と並列にバイパス通路を設けるとともに、このバイパス通路に、触媒コンバータを介装し、排気の流れを切換弁により切り換えることによって、冷間始動直後は、バイパス通路側に排気を案内して早期に触媒を活性化し、早い段階から排気浄化を開始するとともに、暖機完了後は、メイン通路側に排気を案内して、触媒コンバータの過度の温度上昇を抑制するようにした排気装置が従来から提案されている。なお、この場合、メイン通路のさらに下流側に第２の触媒コンバータ（メイン触媒コンバータ）を備えるのが一般的である。
【特許文献１】特開平１０−３１７９５０号公報
【特許文献２】特開平５−３２１６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２のように、触媒コンバータを有するバイパス通路と並列にメイン通路が設けられている構成においては、特許文献１の教示に従って触媒コンバータの下流側位置に排気還流通路を接続したとすると、バイパス通路を順方向に流れてくる排気は、触媒コンバータを通過した後に排気還流通路へ向かうことになるが、例えば切換弁により排気が主にメイン通路側を通流する状況では、バイパス通路下流のメイン通路との合流部を経由して、メイン通路からバイパス通路へと排気が逆流し、そのまま排気還流通路へ流入する。つまり、触媒コンバータを通過せずに、排気還流通路へ排気が取り込まれてしまう。従って、排気中の異物や未燃燃料成分による吸気系部品等の汚損や目詰まり等を完全には防止することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る内燃機関の排気装置は、内燃機関から排出された排気が流れるメイン通路と、このメイン通路の一部をバイパスするように、上流側で該メイン通路から分岐するとともに、下流側で該メイン通路に合流するバイパス通路と、を備えており、上記バイパス通路に、触媒コンバータとして、互いに直列に配置された第１触媒および第２触媒が介装されている。そして、吸気系へ還流排気を導く排気還流通路の一端が、この第１触媒と第２触媒との間に接続されている。
【０００８】
好ましくは、排気の流れを上記メイン通路側と上記バイパス通路側とに切り換えるための流路切換手段を備えている。この流路切換手段としては、分岐部もしくは合流部においていずれかの通路を選択的に開放するもの、一方の通路を通路途中で開閉するもの、など種々の形式のものが可能である。一つの好ましい態様では、上記流路切換手段は、上記バイパス通路と並行する上記メイン通路の部分において、該メイン通路を開閉する切換弁からなる。この場合、切換弁を閉じた状態とすれば、排気はバイパス通路のみを流れ、第１触媒および第２触媒を通過する。このとき、排気還流通路へは、第１触媒通過後の排気が導入される。切換弁を開いた状態では、通路抵抗の差により、排気は主にメイン通路側を流れ、バイパス流路側には殆ど排気が流れない。このとき、排気還流通路へは、メイン通路を流れてきた排気が下流の合流部からバイパス通路へと逆流して流入することになるが、この逆流した排気は、下流側の第２触媒を通過した上で排気還流通路へ流入する。
【０００９】
つまり、バイパス通路における流れの方向に拘わらず、触媒通過後の異物等が除去された排気が排気還流通路へ導入される。
【００１０】
上記の第１触媒および第２触媒は、個々に独立したケーシングを有する２つの触媒コンバータとして構成することもできるが、一つの態様では、上記第１触媒および上記第２触媒は、それぞれ別個のモノリス触媒担体からなり、かつ両者が一つのケーシング内に収容されている。つまり、実質的に一つの触媒コンバータとして構成することも可能である。このように一体化した方が、早期活性化に影響する熱容量低減の上で有利となる。
【００１１】
また好ましくは、下流側に位置する第２触媒の容量が上流側に位置する第１触媒の容量よりも小さく設定されている。
【００１２】
あるいは、下流側に位置する第２触媒の軸方向長さが上流側に位置する第１触媒の軸方向長さよりも短く設定されている。
【００１３】
すなわち、排気還流通路へ取り込まれる排気の流れに着目すると、排気主流がバイパス通路を順方向に流れる場合は、比較的高い速度で第１触媒を通過する。これに比較して、上述のようにメイン通路の下流側合流部からバイパス通路へと逆流して排気還流通路へ排気が流れる場合は、第２触媒を逆流する排気の流れの速度は、相対的に遅い。そのため第２触媒内での滞留時間（通過時間）が長くなるので、第２触媒の軸方向長さを第１触媒の軸方向長さよりも短く設定することが可能であり、また第２触媒の容量を第１触媒の容量よりも小さくすることが可能である。
【００１４】
また本発明の具体的な一つの態様では、上記メイン通路は、各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、この複数の上流側メイン通路が１本の流路に合流してなる下流側メイン通路と、を備えており、上記バイパス通路は、上記上流側メイン通路の上流側部分からそれぞれ分岐するとともに該上流側メイン通路よりも通路断面積の小さな気筒毎の上流側バイパス通路と、この複数の上流側バイパス通路が１本の流路に合流してなり、かつ下流端が上記下流側メイン通路に接続した下流側バイパス通路と、を備えており、上記第１触媒および第２触媒が、上記下流側バイパス通路に介装されている。
【００１５】
このような排気装置においては、気筒数と同じ数の上流側バイパス通路を備えており、上流側メイン通路の合流点よりも上流側の位置において、上流側メイン通路から分岐する。従って、複数気筒のメイン通路の合流点の位置に制約されずに、バイパス触媒コンバータとなる第１，第２触媒をより上流側に配置することが可能となる。また、バイパス通路側へ分岐する点が各気筒に近い位置となるので、冷間始動直後などに、メイン通路の熱容量による冷却作用を比較的受けずにバイパス通路側に排気が流入する。
【００１６】
上記上流側バイパス通路は最終的に１本の下流側バイパス通路に合流するので、排気干渉の懸念が生じるが、上流側バイパス通路の通路断面積を十分に小さく設定することで、配管レイアウト（各気筒の排気流の集合のレイアウト）に拘わらずに、排気干渉を実用上支障のないレベルに抑制することが可能である。換言すれば、排気干渉の点に制約されずに、バイパス触媒コンバータまでの通路長を最短とする配管レイアウトとすることが可能である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、互いに並列となるメイン通路とバイパス通路とを備えた構成において、排気主流がどちらの通路を通過する場合でも、触媒を通過した後の排気を排気還流通路へと取り出すことができ、排気中の異物や未燃燃料成分の排気還流通路への流入を回避できる。従って、排気中の異物や未燃燃料成分による吸気系部品等の汚損や目詰まり等を完全に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明を直列４気筒内燃機関の排気装置として適用した一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１はこの排気装置の配管レイアウトを模式的に示した説明図であり、始めに、この図１に基づいて、排気装置全体の構成を説明する。
【００２０】
直列に配置された♯１気筒〜♯４気筒からなる各気筒１には、気筒毎に上流側メイン通路２が接続されている。４つの気筒の中で、排気行程が連続しない♯１気筒の上流側メイン通路２と♯４気筒の上流側メイン通路２とが１本の中間メイン通路３として合流しており、同様に排気行程が連続しない♯２気筒の上流側メイン通路２と♯３気筒の上流側メイン通路２とが１本の中間メイン通路３として合流している。ここで、各２本の上流側メイン通路２が合流する合流部には、それぞれ切換弁４が設けられている。この切換弁４は、冷間時に閉じられるものであって、閉時には、上流側メイン通路２と中間メイン通路３との間の上下の連通を遮断するとともに、２本の上流側メイン通路２の間を非連通状態とする構成となっている。一対の切換弁４は、後述するように、１つのバルブユニット５として構成されている。バルブユニット５の下流に位置する２本の中間メイン通路３は、合流点６において互いに合流し、１本の下流側メイン通路７となる。この下流側メイン通路７の途中には、メイン触媒コンバータ８が介装されている。このメイン触媒コンバータ８における触媒としては、三元触媒とＨＣトラップ触媒とを含んでいる。なお、このメイン触媒コンバータ８は、車両の床下に配置される容量の大きなものである。以上の上流側メイン通路２と中間メイン通路３と下流側メイン通路７とメイン触媒コンバータ８とによって、通常の運転時に排気が通流するメイン通路が構成される。このメイン通路は、直列４気筒内燃機関において周知の「４−２−１」の形で集合する配管レイアウトとなっており、従って、排気動的効果を利用した充填効率向上が実現される。
【００２１】
一方、バイパス通路として、上流側メイン通路２の各々から、上流側バイパス通路１１が分岐している。この上流側バイパス通路１１は、上流側メイン通路２よりも通路断面積が十分に小さなものであって、その上流端となる分岐点１２は、上流側メイン通路２のできるだけ上流側の位置に設定されている。そして、互いに隣接した位置にある♯１気筒の上流側バイパス通路１１と♯２気筒の上流側バイパス通路１１とが合流点１３において１本の中間バイパス通路１４として互いに合流しており、同様に互いに隣接した位置にある♯３気筒の上流側バイパス通路１１と♯４気筒の上流側バイパス通路１１とが合流点１３において１本の中間バイパス通路１４として互いに合流している。なお、各通路を模式的に示した図１では、各上流側バイパス通路１１が比較的長く描かれているが、実際には、可能な限り短くなっている。換言すれば、最短距離でもって中間バイパス通路１４として合流している。２本の中間バイパス通路１４は、合流点１５において１本の下流側バイパス通路１６として互いに合流している。この下流側バイパス通路１６の下流端は、下流側メイン通路７のメイン触媒コンバータ８より上流側の合流点１７において、下流側メイン通路７に合流している。そして、上記下流側バイパス通路１６の途中には、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ１８が介装されている。このバイパス触媒コンバータ１８は、バイパス流路の中で、可能な限り上流側に配置されている。つまり、中間バイパス通路１４もできるだけ短くなっている。
【００２２】
なお、中間バイパス通路１４として集合させることなく４本の上流側バイパス通路１１をバイパス触媒コンバータ１８直前位置で１本の下流側バイパス通路１６として集合させた構成も可能であるが、分岐点１２の位置とバイパス触媒コンバータ１８の位置を一定のものとして比較した場合、４本の上流側バイパス通路１１を長く引き回すよりも、上記実施例のように上流側で２本の中間バイパス通路１４にまとめた方が、全体の通路長（各気筒のバイパス通路の総和）が短くなり、配管自体の熱容量ならびに外気に対する放熱面積が小さくなる。
【００２３】
上記バイパス触媒コンバータ１８は、その内部に、前後に分割された２つの触媒つまり上流側の第１触媒１８ａと下流側の第２触媒１８ｂとを備えている。これらの第１，第２触媒１８ａ，１８ｂは、いずれも円柱状のモノリス触媒担体からなり、同じケーシング１８ｃ内に、中間に僅かな間隙１９が生じるように前後に離して収容されている。そして、これらの第１触媒１８ａと第２触媒１８ｂとの間の間隙１９に、排気還流通路２０の一端が接続されている。この排気還流通路２０の他端は、図示せぬ排気還流制御弁を介して機関吸気系へと延びている。つまり、上記間隙１９が、還流排気の取り出し口となっている。上記バイパス触媒コンバータ１８は、メイン触媒コンバータ８に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。
【００２４】
上記のように構成された排気装置においては、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、適宜なアクチュエータを介して切換弁４が閉じられ、メイン通路が遮断される。そのため、各気筒１から吐出された排気は、その全量が、分岐点１２から上流側バイパス通路１１および中間バイパス通路１４を通してバイパス触媒コンバータ１８へと流れる。バイパス触媒コンバータ１８は、排気系の上流側つまり気筒１に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。また、このとき、切換弁４が閉じることで、各気筒１の上流側メイン通路２が互いに非連通状態となる。そのため、ある気筒から吐出された排気が他の気筒の上流側メイン通路２へと回り込む現象が防止され、この回り込みに伴う排気温度の低下が確実に回避される。
【００２５】
そして、この切換弁４の閉状態の下で排気還流を行う場合、排気還流通路２０から吸気系へ取り出される還流排気は、第１触媒１８ａを通過した後の清浄な排気つまり異物や未燃成分等が除去されたものとなっているので、排気還流制御弁や吸気系におけるデポジットの付着や汚損が防止される。
【００２６】
一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、切換弁４が解放される。これにより、各気筒１から吐出された排気は、主に、上流側メイン通路２から中間メイン通路３および下流側メイン通路７を通り、メイン触媒コンバータ８を通過する。このときバイパス通路側は特に遮断されていないが、バイパス通路側の方がメイン通路側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ１８が介在しているので、両者の通路抵抗の差により、排気流の大部分はメイン通路側を通り、バイパス通路側には殆ど流れない。従って、バイパス触媒コンバータ１８の熱劣化は十分に抑制される。またバイパス通路側が完全に遮断されないことから、排気流量が大となる高速高負荷時には、排気流の一部がバイパス通路側を流れることで、背圧による充填効率低下を回避することができる。
【００２７】
またメイン通路側は、前述したように、排気干渉回避を考慮した「４−２−１」の配管レイアウトとなっているので、排気動的効果による充填効率向上効果を得ることができる。ここで、バイパス通路側は、排気干渉回避を特に考慮しない形で連通・集合しているが、上流側バイパス通路１１の通路断面積を十分に小さなものとすることで、各気筒の連通による排気干渉を、実質的に無視し得るレベルにまで低減することが可能である。なお、上流側バイパス通路１１の通路断面積をある上限寸法よりも大きくすると上記の排気干渉による充填効率低下が生じ、また逆にある下限寸法よりも小さくすると、切換弁４が閉状態にある間の排気流量が過度に小さく制限されてしまい、運転可能な領域が過度に狭められる。従って、上流側バイパス通路１１の通路断面積の最適な値は、機関排気量等に応じた所定の上限寸法と下限寸法との範囲内となる。一例として、総排気量が約２０００ｃｃの内燃機関において、等価直径が５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内で、良好な結果が得られた。
【００２８】
そして、この切換弁４の開状態の下で排気還流を行う場合、還流排気は、やはりバイパス触媒コンバータ１８の中間の間隙１９から排気還流通路２０を通して取り出される。このとき、少なくとも一部の排気は、下流側メイン通路７から合流点１７を経由して下流側バイパス通路１６を逆流するような形で排気還流通路２０へと流れるが、このように逆流した排気は、第２触媒１８ｂを逆方向へ通過して排気還流通路２０へ導入される。従って、排気還流通路２０から吸気系へ取り出される還流排気は、第２触媒１８ｂを通過した後の清浄な排気となるので、やはり排気還流制御弁や吸気系におけるデポジットの付着や汚損が確実に防止される。
【００２９】
ここで、上記のように第２触媒１８ｂを逆流する際の流れの速度は比較的遅く、第２触媒１８ｂ内での滞留時間（通過時間）が長くなるので、図示するように、第２触媒１８ｂの軸方向長さは、第１触媒１８ａの軸方向長さよりも短く設定されている。なお、この長さの差異に伴い、第２触媒１８ｂの容量の方が第１触媒１８ａの容量よりも小さくなる。従って、第１，第２触媒１８ａ，１８ｂを合わせたバイパス触媒コンバータ１８全体としての容量を必要最小限としつつ、排気還流通路２０から取り出される排気を確実に浄化することができる。
【００３０】
図２は、上記の排気装置をより具体的な形態として示したものであり、シリンダブロック３２とシリンダヘッド３３とを有する内燃機関３１が、車両のエンジンルーム内に所謂横置形式に搭載されており、そのシリンダヘッド３３の車両後方となる側面に、上流側メイン通路２を主に構成する排気マニホルド３４が取り付けられている。この排気マニホルド３４の出口部には、一対の切換弁４を備えたバルブユニット５が取り付けられ、その下流に、下流側メイン通路７となるフロントチューブ３５が接続されている。このフロントチューブ３５の上流側の一部は、内部で２つの通路に区画されており、つまり上記の中間メイン通路３を構成している。メイン触媒コンバータ８は、上記フロントチューブ３５の途中に設けられている。
【００３１】
バイパス通路となるバイパス触媒コンバータ１８等は、シリンダヘッド３３から車両後方へ延びるメイン通路の下側の空間に配置されている。バイパス触媒コンバータ１８は、エンジンルーム内に位置し、かつ車両走行方向に対し、フロントチューブ３５よりも前方側となるので、走行中は走行風によって効果的に冷却され、該バイパス触媒コンバータ１８の過昇温が防止される。
【００３２】
また、上流側メイン通路２に対し上流側バイパス通路１１は鋭角をなすように分岐しており、これによって、切換弁４閉時に、バイパス流路側に円滑に排気が流れる。
【００３３】
図３および図４は、上記排気マニホルド３４のより具体的な一実施例を示しており、図３は、下方から見た下面図、図４は上方から見た上面図である。これらの図に示すように、排気マニホルド３４は、上流側メイン通路２となる４本のブランチ部４１〜４４を有し、各ブランチ部４１〜４４の上流部（シリンダヘッド取付フランジ４５，４６の直後）の位置から、上流側バイパス通路１１となる小径の管が分岐している。この４本の管からなる上流側バイパス通路１１は、前述したように最短距離でもって中間バイパス通路１４として合流した上で、中央部の触媒コンバータ取付フランジ４７に接続されている。
【００３４】
図５，図６は、上記排気マニホルド３４の下流端のフランジ４８に接続されるバルブユニット５の一実施例を示している。このバルブユニット５は、ケーシング５１に、各気筒の上流側メイン通路２がそれぞれ接続される４つの開口部５２〜５５が設けられており、特に、♯１気筒用の開口部５２と♯４気筒用の開口部５５とが隣接し、かつ♯２気筒用の開口部５３と♯４気筒用の開口部５４とが隣接するような形で、四角形の頂点の位置に各開口部５２〜５５が配置されている。そして、各切換弁４は、図示せぬアクチュエータにより回転方向に駆動されるシャフト５６と、このシャフト５６に取り付けられたアーム５７と、このアーム５７に支持された長方形状の弁体５８と、から構成されており、一方の切換弁４の弁体５８が♯１，♯４気筒用の２つの開口部５２，５５を同時に開閉し、他方の切換弁４の弁体５８が♯２，♯３気筒用の２つの開口部５３，５４を同時に開閉する。弁体５８が閉じた状態では、各開口部５２〜５５は個々に全周に亘って閉塞されるので、隣接した２つの開口部５２，５５，５３，５４が互いに連通することはない。そして、このバルブユニット５の下流に接続されるフロントチューブ３５の内部を２本の中間メイン通路３に仕切るように、２つの切換弁４の間に、仕切壁５９が設けられている。この仕切壁５９は、♯１，♯４気筒用の開口部５２，５５と、♯２，♯３気筒用の開口部５３，５４と、を区画している。なお、図５では、説明のために一方の弁体５８が開状態に、他方の弁体５８が閉状態に図示されているが、２本のシャフト５６は適宜なリンクにより連係しており、図示せぬアクチュエータによって２つの弁体５８が同時に開閉される構成となっている。
【００３５】
上記切換弁４は、図示した実施例に限定されるものではなく、種々の構成のものを利用することが可能である。冷間始動直後の排気温度上昇の阻害要因となる熱容量を低減する観点からは、上記切換弁４がなるべく上流側に位置することが望ましい。従って、例えば、図７に示すように、４本の上流側メイン通路２の各々に、各上流側メイン通路２を開閉する切換弁４を個々に設けるようにしてもよい。この切換弁４よりも上流側の通路長さないしは通路容積が小さいほど、冷間始動直後のバイパス通路側における排気温度が上昇しやすくなる。
【００３６】
図８および図９は、バイパス触媒コンバータ１８の位置をより上流側とするために、バイパス触媒コンバータ１８をシリンダヘッド３３側面に直接取り付けるようにした実施例を示している。この実施例では、上流側バイパス通路１１は、シリンダヘッド３３の内部通路として構成され、各気筒の上流側メイン通路２の一部をなす排気ポート６１から分岐形成される。この場合、上流側バイパス通路１１の形成を容易とするために、各上流側バイパス通路１１がそれぞれバイパス触媒コンバータ１８の入口部まで延びており、４本の上流側バイパス通路１１がバイパス触媒コンバータ１８の直前位置で合流した構成となっている。このような構成によれば、冷間始動直後に、排気温度をより高く維持したままバイパス触媒コンバータ１８へ導入することができる。
【００３７】
以上、この発明を直列４気筒内燃機関に適用した一実施例を説明したが、この発明は、直列４気筒以外の直列多気筒内燃機関あるいはＶ型多気筒内燃機関等の種々の形式の内燃機関の排気装置として適用することが可能である。また上記実施例では、バイパス通路の上流端が各気筒毎に接続されているが、特許文献２のように、排気マニホルドにより１本に合流したメイン通路と並列に１本のバイパス通路を設けた構成とすることもでき、また、特許文献２のように、排気主流をメイン通路側に案内するときにバイパス通路側を切換弁により閉塞するようにした構成においても同様に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に係る排気装置の一実施例を示す構成説明図。
【図２】より具体的に示した排気装置の側面図。
【図３】排気マニホルドの具体的な実施例を示す下面図。
【図４】同じく上面図。
【図５】バルブユニット付近の断面図。
【図６】バルブユニットの正面図。
【図７】上流側メイン通路の各々に切換弁を設けた実施例を示す構成説明図。
【図８】バイパス触媒コンバータをシリンダヘッドに取り付けた実施例の要部の断面図。
【図９】この実施例の上流側バイパス通路のレイアウトを示す説明図。
【符号の説明】
【００３９】
２…上流側メイン通路
３…中間メイン通路
４…切換弁
７…下流側メイン通路
８…メイン触媒コンバータ
１１…上流側バイパス通路
１４…中間バイパス通路
１６…下流側バイパス通路
１８…バイパス触媒コンバータ
１８ａ…第１触媒
１８ｂ…第２触媒
【図１】
2006029115.tif 000003
【図２】
2006029115.tif 000004
【図３】
2006029115.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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