(57)【要約】【課題】コストを上げることなく、排気浄化部を有効に活用することが可能な排気系構造を提供すること。【解決手段】所定方向に開放される排出口を有するターボ過給機と、排出口から所定方向の位置に配置され、当該所定方向に対して傾斜する軸を有し、排気口からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、を備え、排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における排出口から最も近い所に位置する第１縁は、排出口の周縁の所定位置から所定方向に延長される線上に設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に開放される排出口を有するターボ過給機と、
前記排出口から前記所定方向の位置に配置され、当該所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排出口からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における前記排出口から最も近い所に位置する第１縁は、前記排出口の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる内燃機関の排気系構造。
【請求項２】
前記第１縁は、水平方向に開放された前記排出口の周縁の下端位置から前記水平方向に延長される線上に設けられる請求項１に記載の内燃機関の排気系構造。
【請求項３】
前記上流側端面の周縁における前記排出口から最も遠い所に位置する第２縁は、前記排出口の周縁における当該排出口の中心に対して前記所定位置と反対側の位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる請求項２に記載の内燃機関の排気系構造。
【請求項４】
前記第２縁は、水平方向に開放された前記排出口の周縁の上端位置から前記水平方向に延長される線上に設けられる請求項３に記載の内燃機関の排気系構造。
【請求項５】
前記排出口からの排気ガスが前記所定方向に沿って流れるように設けられ、前記排気浄化部に接続される排気通路をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気系構造。
【請求項６】
排気ガスが所定方向に沿って流れるように設けられる排気通路と、
前記所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排気通路からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における最も上流側に位置する縁は、前記排気通路の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる内燃機関の排気系構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関の排気系構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気系に設けられ、内燃機関から排出される排気ガス中の一酸化炭素および未燃焼炭化水素等を除去する触媒を備えた排気浄化装置が知られている。排気浄化装置の触媒を有効に活用するためには、排気ガスを触媒の上流端に均等に流入させることが望まれる。
【０００３】
従来の内燃機関の排気系構造として、例えば、特許文献１には、ターボチャージャーの下流に排気管の屈曲部が設けられ、屈曲部の直後に排気浄化触が配置され、屈曲部を通過した排気が排気浄化触媒の上流側端面である排気流入面に流入する構成が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、排気マニホールドにターボチャージャーのタービンを介して接続された排気通路に排気浄化装置が設けられ、ターボチャージャーの出口の方向と排気浄化装置の入口の方向とが９０度を成しているものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５９７１９号公報
【特許文献２】特開２００９−１０８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された排気浄化触媒は、屈曲部の直後に配置されていて、ターボチャージャーの排出口の開放方向に配置されてない。また、排気は、屈曲部から整流板を通ってから排気流入面に均一に流入する。これにより、整流板を設ければ、コストを上げることになり、整流板を設けなければ、排気が排気流入面に均一に流入せず、触媒を有効に活用することができないという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載された排気浄化装置は、その入口の方向とターボチャージャーの出口の方向とが９０度を成している。９０度に曲がった排気通路内の排気の流速は、曲がりの外側が内側より高くなるため、排気は、排気浄化装置の上流側端面に均一に流入しない。これにより、触媒を有効に活用することができないという問題があった。
【０００８】
本開示の目的は、コストを上げることなく、排気浄化部を有効に活用することが可能な排気系構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の内燃機関の排気系構造は、
所定方向に開放される排出口を有するターボ過給機と、
前記排出口から前記所定方向の位置に配置され、当該所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排出口からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における前記排出口から最も近い所に位置する第１縁は、前記排出口の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる。
【００１０】
本開示の内燃機関の排気系構造は、
排気ガスが所定方向に沿って流れるように設けられる排気通路と、
前記所定方向に対して傾斜する軸を有し、前記排気通路からの排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部の排気ガス流れ方向の上流側端面の周縁における最も上流側に位置する縁は、前記排気通路の周縁の所定位置から前記所定方向に延長される線上に設けられる。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の内燃機関の排気系構造によれば、コストを上げることなく、排気浄化部を有効に活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の一実施の形態に係る排気系を示す概略図
【図２】図１の部分拡大図
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面線断面図
【図４】直線管の中空断面形状を−Ｘ方向に投影した場合に上流側端面に投影される中空断面形状の投影図
【図５】ＤＯＣと直線管とが接続された接続構造を楕円の短軸に沿って破断した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る排気系を示す概略図である。なお、図１及び図２には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１における左右方向をＸ方向又は車両前後方向といい、右方向を「＋Ｘ方向」又は「車両前側」、左方向を「−Ｘ方向」又は「車両後側」という。また、図１における上下方向をＹ方向又は車両上下方向といい、上方向を「＋Ｙ方向」又は「車両上側」、下方向を「−Ｙ方向」又は「車両下側」という。さらに、図１において紙面に垂直な方向をＺ方向又は車両幅方向といい、手前方向を「＋Ｚ方向」又は「車両右側」、奥方向を「−Ｚ方向」又は「車両左側」という。また、排気通路を流れる排気ガスの流れ方向における上流側及び下流側を、単に「上流側」及び「下流側」という。
【００１５】
排気系１は、図１に示すように、エンジン２の車両右側に設けられた排気マニホールド３と、排気マニホールド３の集合部に連結されたターボ過給機４と、ターボ過給機４から延びる上流側排気通路５、後処理装置６、及び下流側排気通路７と、を備える。なお、本実施形態の場合、前記各部材を、エンジン２の車両右側に配置している。ただし、車両幅方向に関して、前記各部材のエンジン２に対する配置は、図示の構造に限定されるものではない。
【００１６】
ターボ過給機４の排気ガス出口４ａ（本発明の「排出口」に対応）の方向（開放方向）、大きさ及び形状は、後処理装置６の形状、大きさ及び設置場所などに基づいて総合的に定められる。ここでは、排気ガス出口４ａの方向は−Ｘ方向である。排気ガス出口４ａの形状は一般的な円形状である。後処理装置６の設置場所は、ターボ過給機４の−Ｘ方向の位置に設定される。
【００１７】
上流側排気通路５は、中空管状の直線管８の内部空間により構成されている。直線管８は、内部空間に上流側開口部から流入した排気ガスを、直線管８の延在方向（つまり、軸８ａ（図２参照）の方向）に沿って直線的に流通させて、下流側開口部から流出させる流路としての機能を有している。なお、本構成例の場合、軸８ａは、直線管８の中心軸に相当する。
【００１８】
直線管８の上流側端部は、排気ガス出口４ａに接続されている。一方、直線管８の下流側端部８ｂ（図２参照）は、後処理装置６のケース１０（後述する）の上流側端部に固定されている。直線管８の延在方向（軸８ａの方向）、長さ及び中空断面形状は、排気ガス出口４ａの方向、後処理装置６におけるＤＯＣ１１（後述する）の位置、大きさ及び形状などに基づいて総合的に定められる。
【００１９】
なお、直線管８の中空断面形状とは、直線管８の内周面により画成される内部空間の横断面形状（軸８ａに直交する仮想平面に関する断面形状）をいう。換言すれば、直線管８の中空断面形状は、軸８ａに直交する仮想平面に関する直線管８の内周面の断面形状に一致する。
【００２０】
直線管８の延在方向は、例えば、ＤＯＣ１１の位置などに基づいて３次元的に傾けられる。ここでは、説明をわかりやすくするために、直線管８は、図１に示すように、排気ガス出口４ａと同じ−Ｘ方向に直線状に延ばされる。また、直線管８の中空断面形状は、排気ガス出口４ａの形状と同じ円形状である。
【００２１】
直線管８の延在方向および中空断面形状を排気ガス出口４ａと同じ方向および形状とした理由は、ターボ過給機４から直線管８に流入した排気ガスの流速を、直線管８でなるべく低下させずに、高い状態に維持しつつＤＯＣ１１に流出させるためである。また、直線管８の長さは、ターボ過給機４とＤＯＣ１１との間の放熱を防止するために、また、排気ガスの流速の低下を抑えるために、なるべく短いことが望ましい。
【００２２】
直線管８の下流側端部８ｂには、後処理装置６が接続されている。なお、直線管８の下流側端部８ｂと後処理装置６とを接続する構造の詳細については後述する。
【００２３】
後処理装置６は、図１に示すように、円管状のケース１０に、排気ガスを浄化するための酸化触媒（ＤＯＣ）１１（本発明の「排気浄化部」に対応）及びディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）１２が収容されてなる。なお、図１では、ＤＯＣ１１等を保持するための後述する無機質マット１３（図２参照）およびケース１０の板厚を省略して示している。
【００２４】
ＤＯＣ１１およびＤＰＦ１２は、無機質マット１３でケース１０に保持される（図２参照）。ＤＯＣ１１は軸１１ａを有する柱状に形成される。なお、本実施形態の場合、軸１１ａは、ＤＯＣ１１の中心軸に相当する。軸１１ａは、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂの面直方向に延在する。つまり、ＤＯＣ１１の横断面形状（軸１１ａに直交する仮想平面に関する断面形状）は、上流側端面１１ｂと同じ形状となる。
【００２５】
同じく、ＤＰＦ１２は、軸１２ａを有する柱状に形成される。なお、本実施形態の場合、軸１２ａはＤＰＦ１２の中心軸に相当する。軸１２ａは、ＤＰＦ１２の上流側端面１２ｂの面直方向に延在する。つまり、ＤＰＦ１２の横断面形状（軸１２ａに直交する仮想平面に関する断面形状）は上流側端面１２ｂと同じ形状となる。
【００２６】
後処理装置６の設置場所は、前述したように、ターボ過給機４の−Ｘ方向の位置に定められている。ここで、ＤＯＣ１１およびＤＰＦ１２は、設置場所を有効に利用するために、−Ｘ方向に直線的に配置されるのではなく、各軸１１ａ，１２ａをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に対して３次元的に傾けるように配置される。各軸１１ａ，１２ａの傾きについての詳細は後述する。
【００２７】
ＤＯＣ１１は、担体としての例えばアルミナに、酸化触媒としての例えば白金、酸化イリジウムまたは酸化コバルトが担持されている。ＤＯＣ１１は、排気ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などの未燃焼ガスを酸化する機能を有する。なお、ＤＯＣ１１の基本的構造及び機能については、従来から知られているＤＯＣと同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００２８】
ＤＰＦ１２は、多孔質セラミックスの隔壁で区画された格子状の排気流路を形成する多数のセルを排気ガスの流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して構成されている。ＤＰＦ１２は、排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する機能を有する。なお、ＤＰＦ１２の基本的構造及び機能については、従来から知られているＤＰＦと同様であるため、詳しい説明は省略する。
【００２９】
後処理装置６の下流側の端部には、下流側排気通路７が接続されている。後処理装置６で浄化された排気ガスは、下流側排気通路７を通って外部に導出される。下流側排気通路７における下流側は、−Ｘ方向へ直線状に延びており、排気ガスは、下流側排気通路７の後端から、車両後方へ向けて導出される。
【００３０】
次に、直線管８の下流側端部８ｂと後処理装置６とを接続する構造の詳細について図１および図２を参照して説明する。図２は、図１の部分拡大図である。図２に、軸８ａ方向から見た排気ガス出口４ａの形状（すなわち、直線管８の中空断面形状）としての円Ｃと、軸１１ａ方向から見た排気ガス出口４ａの形状としての楕円Ｅとを示す。また、図２に、直線管８およびＤＯＣ１１における排気ガスの流れを破線で示す。
【００３１】
ＤＯＣ１１における排気ガス流れ方向の上流側端面１１ｂは、排気ガス出口４ａから直線管８の軸８ａの方向の位置に設けられる。
【００３２】
直線管８の軸８ａの方向は、上述するように−Ｘ方向である。ＤＯＣ１１の軸１１ａは、−Ｘ方向の軸８ａに対して３次元的に傾けられる。ここでは、説明をわかりやすくするために、図２に示すように、軸１１ａは、−Ｘ方向の軸８ａに対してＺ軸回り（反時計回り）に所定角度αで傾けられる。つまり、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂは、軸８ａに対してＺ軸回り（時計回り）に所定角度（π／２−α）で傾けられる。なお、軸８ａに対する軸１１ａの傾斜角度は、例えば、ＤＯＣ１１の大きさ、形状およびその配置場所に基づいて定められる。
【００３３】
ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂは直線管８の中空断面形状（ここでは円Ｃ）を直線方向（−Ｘ方向）に投影可能な面である。ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂに投影される中空断面形状の像は、楕円Ｅの長軸と一直線上に位置する長軸を有する楕円（楕円Ｅ’）となる。また、図２に示すように、楕円Ｅ’における排気ガス出口４ａ寄りの長軸端は、楕円Ｅにおける排気ガス出口４ａ寄りの長軸端としての第１縁１１ｄと一致している。ＤＯＣ１１の断面形状は、楕円Ｅ’の長軸を直径とする円（図２に示す円Ｃ’）となる。ここで、「中空断面形状を投影可能な面」とは、中空断面形状の全体を投影可能な面をいい、例えば、面が−Ｘ方向（投影方向）から外れて配置されることにより、中空断面形状の一部のみが投影されるような面をいわない。なお、本実施の形態においては、楕円Ｅおよび楕円Ｅ’（ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂに投影される中空断面形状の像）における短軸同士が一直線上に位置しており、また、短軸端同士が一致しているため、楕円Ｅ’が楕円Ｅと等しい関係にある。
【００３４】
直線管８の下流側端部８ｂは、図２に示すように、円Ｃ’の上流側端面１１ｂの周縁１１ｃに沿うように形成される。本実施形態では、ケース１０の上流側端縁１０ａに直線管８の下流側端部８ｂが嵌合され、溶接されることにより、直線管８及びケース１０が密閉される。
【００３５】
以下に、直線管８の下流側端部８ｂと後処理装置６とを接続する接続構造について、さらに詳細に説明する。
【００３６】
上流側端面１１ｂの周縁１１ｃにおける排気ガス出口４ａから最も近い所に位置する第１縁１１ｄは、排気ガス出口４ａの周縁の第１位置４ｄから−Ｘ方向に延長される線上に設けられる。なお、本実施形態の場合、第１縁１１ｄは、上流側端面１１ｂの車両上下方向における下端に相当する。第１縁１１ｄとしての下端は、直線管８の内壁８ｃの車両上下方向における下端と同じ高さに位置している。
【００３７】
上流側端面１１ｂの周縁１１ｃにおける排気ガス出口４ａから最も遠い所に位置する第２縁１１ｅは、図２に示すように、排気ガス出口４ａの周縁における第２位置４ｅ（排気ガス出口４ａの中心に対して第１位置４ｄと反対側の位置）から−Ｘ方向に延長される線上に設けられる。なお、本実施形態の場合、第２縁１１ｅは、上流側端面１１ｂの車両上下方向における上端に相当する。第２縁１１ｅとしての上端は、直線管８の内壁８ｃの車両上下方向における上端と同じ高さに位置している。
【００３８】
上記のような接続構造における排気ガスの流れについて図２を参照して説明する。ここでは、上流側端面１１ｂにおける第１縁１１ｄの近傍と第２縁１１ｅの近傍との間の直線的な領域の各位置に当たる排気ガスの流れについて説明する。
【００３９】
第１縁１１ｄの近傍では、第１位置４ｄの近傍から−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その流れの一部はＤＯＣ１１内に流入する。ＤＯＣ１１内に流入しなかった一部は、第１縁１１ｄに接している直線管８の内壁８ｃによって、第１縁１１ｄの近傍から上流側端面１１ｂの外への流れを堰き止められるため、上流側端面１１ｂに沿って第１縁１１ｄの近傍側から第２縁１１ｅの近傍側へ流れる。しかし、ＤＯＣ１１内に流入する排気ガスの量に対する上流側端面１１ｂに沿って流れる排気ガスの量の割合は、わずかである。つまり、第１縁１１ｄの近傍に当たった排気ガスの多くはＤＯＣ１１内に流入する。
【００４０】
上流側端面１１ｂにおける第１縁１１ｄの近傍と第２縁１１ｅの近傍との間の各位置では、上記排気ガスの割合は大きく異ならない。つまり、各位置に当たった排気ガスの多くはＤＯＣ１１内に流入する。
【００４１】
第２縁１１ｅの近傍では、第２位置４ｅの近傍から−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。第２縁１１ｅの近傍に当たった排気ガスは、第２縁１１ｅに接している直線管８の内壁８ｃによって、第２縁１１ｅから上流側端面１１ｂの外への流れを堰き止められる。これにより、第２縁１１ｅの近傍に当たった排気ガスの多くはＤＯＣ１１内に流入する。また、上流側端面１１ｂに沿って第１縁１１ｄの近傍側から第２縁１１ｅの近傍側へ流れる排気ガスは、第２縁１１ｅの近傍でその流れを堰き止められるため、ＤＯＣ１１内に流入する。
【００４２】
次に、上流側端面１１ｂの周縁１１ｃにおける第１及び第２の縁１１ｄ，１１ｅ以外の縁１１ｆと直線管８とを接続する接続構造について説明する。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図３に直線管８の中空断面形状を破線で示す。また、図３に、排気ガスの流れを破線で示す。
【００４３】
直線管８は、図３に示すように、内壁８ｃから縁１１ｆに延在された内壁８ｆを有する。内壁８ｆの延在された先は、周縁１ｃにおける縁１１ｆに沿うように形成される。
【００４４】
上記の接続構造における排気ガスの流れについて図３を参照して説明する。ここでは、上流側端面１１ｂにおける上記直線的な領域を除く領域の各位置からの排気ガスの流れについて説明する。直線管８内を−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは、その流れ方向を−Ｘ方向から変えて、拡張された内壁８ｆに沿って流れ、縁１１ｆの近傍に広がり、縁１１ｆの近傍からからＤＯＣ１１内に流入する。排気ガスは、縁１１ｆの近傍に広がる分だけ、流速が低下するものの、縁１１ｆの近傍に直接的に当たるため、当たった排気ガスのうちの多くはＤＯＣ１１内に流入する。
【００４５】
以上により、本実施の形態における内燃機関の排気系構造では、従来の内燃機関の排気系構造に比べて、排気ガス出口４ａからの排気ガスが上流側端面１１ｂに均一に当たるようになる。
【００４６】
＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態にかかる内燃機関の排気系構造によれば、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂの周縁１１ｃにおける排気ガス出口４ａに最も近い所に位置する第１縁１１ｄは、排気ガス出口４ａの周縁の第１位置４ｄから−Ｘ方向に延長される線上に設けられる。これにより、第１縁１１ｄの近傍では、第１位置４ｄの近傍から−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その結果、第１縁１１ｄの近傍に当たった排気ガスの多くがＤＯＣ１１内に流入するため、ＤＯＣ１１を有効に活用することができる。
【００４７】
また、上記実施の形態によれば、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂの周縁１１ｃにおける排気ガス出口４ａに最も遠い所に位置する第２縁１１ｅは、排気ガス出口４ａの周縁の第２位置４ｅから−Ｘ方向に延長される線上に設けられる。これにより、第２縁１１ｅの近傍では、第２位置４ｅの近傍から−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは高速でかつ直接的に当たる。その結果、第２縁１１ｅの近傍に当たった排気ガスの多くがＤＯＣ１１内に流入するため、ＤＯＣ１１を有効に活用することができる。
【００４８】
また、上記実施の形態によれば、排気ガス出口４ａからの排気ガスは軸８ａに沿って流れるように直線管８が設けられ、直線管８の下流側端部８ｂはＤＯＣ１１に接続される。これにより、直線管８からの排気ガスは高い流速を維持しつつ、軸８ａに沿うように整流されて、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂに均一にかつ直接的に当たる。このため、ＤＯＣ１１の浄化能力を上げることができる。また、ＤＯＣ１１の浄化能力が上がる分だけ、ＤＯＣ１１を小型化することが可能となる。また、ＤＯＣ１１を小型化した分だけ、コストを低減することができる。また、直線管８をなるべく短くして、ＤＯＣ１１を排気ガス出口４ａの直後に配置することができる。これにより、ターボ過給機４とＤＯＣ１１１との間における放熱を防止することができるため、暖機運転におけるエンジンの熱を外部に放出させないようにすることにより暖機を促進することができる。
【００４９】
また、上記実施の形態によれば、ＤＯＣ１１の上流側端面１１ｂは直線管８の軸８ａに対して傾けられる。これにより、直線管８からの排気ガスが直接的にＤＯＣ１１に流入するため、直線管８からの排気ガスの流れ方向を上流側端面１１ｂの方向へ変更する変向手段を設ける必要がなく、コストを低減することができる。
【００５０】
＜本実施の形態の変形例＞
上記実施の形態において、ＤＯＣ１１の断面形状は、楕円Ｅの長軸を直径とする円Ｃ’の外形を有する。この場合に、直線管８内を−Ｘ方向に沿って流れる排気ガスは、内壁８ｆに沿って流れ、上流側端面１１ｂの縁１１ｆの近傍に広がり、排気ガスの流速は、広がる分だけ低下する。ＤＯＣ１１の排気処理能力をさらに上げるためには、排気ガスをなるべく高速で上流側端面１１ｂに当てることが好ましい。
【００５１】
次に、本実施の形態の変形例について図４及び図５を参照にして説明する。図４は直線管８の中空断面形状を−Ｘ方向に投影した場合に上流側端面１１ｂに投影される中空断面形状の投影図である。図５は、ＤＯＣ１１と直線管８とが接続された接続構造を楕円Ｅの短軸に沿って破断した断面図である。図４に変形例にかかる上流側端面１１ｂ’の形状としての楕円Ｅ、直線管８の中空断面形状としての円Ｃ、および、楕円Ｅの長軸を直径とする上記実施の形態にかかる上流側端面１１ｂの形状としての円Ｃ’を示す。また、図４に、楕円Ｅの外形と長軸との交点としての第１及び第２の縁１１ｄ，１１ｅを示し、楕円Ｅの外形と短軸との交点としての第３の縁１１ｇを示す。また、図５に排気ガスの流れを破線で示す。
【００５２】
ＤＯＣ１１の断面形状は、所定角度（π／２−α）で傾けられた上流側端面１１ｂに対して、直線管８の中空断面形状（ここでは、図２に示す円Ｃ）が−Ｘ方向に沿って投影された場合に、投影された中空断面形状の外形と同じ外形を有する。つまり、ＤＯＣ１１の断面形状の外形は、図４に示す楕円Ｅとなる。
【００５３】
直線管８の下流側端部８ｂは、図５に示すように、楕円Ｅの上流側端面１１ｂの周縁１１ｃに沿うように形成される。変形例では、第３の縁１１ｇを含む周縁１１ｃに直線管８の下流側端部８ｂに沿うように形成される。また、ケース１０の上流側端縁１０ａに直線管８の下流側端部８ｂが嵌合され、溶接されることにより、直線管８及びケース１０が密閉される。この直線管８とＤＯＣ１１とを接続する接続構造は、内壁８ｆの延在された先が周縁１１ｃにおける縁１１ｇに沿うように形成される上記実施の形態と異なる。
【００５４】
図４に示す円Ｃ’から斜線部の領域を削除し、外形を楕円Ｅとする変形例にかかる上流側端面１１ｂ’において、楕円Ｅの領域は、図５に示すように、直線管８内の排気ガスが広がる余地がなく軸８ａに沿って直線的に、かつ、高い流速を維持しながら、さらに均一に当たる領域であり、均一に当たった排気ガスがＤＯＣ１１内に均一に流入するため、ＤＯＣ１１をさらに有効に活用することができる。ＤＯＣ１１を有効に活用できる分だけ、上記実施の形態にかかるＤＯＣ１１に比較して、ＤＯＣ１１を小型化することができるとともに、コストを低減することができる。ここで、さらに均一というときは、変形例にかかる楕円Ｅの上流側端面１１ｂ’における排気ガスの当たり及び流入が、上記実施の形態にかかる円Ｃ’の上流側端面１１ｂにおける排気ガスの当たり及び流入に対してさらに均一であるという意味である。
【００５５】
＜変形例の効果＞
変形例にかかる内燃機関の排気系構造によれば、ＤＯＣ１１の断面形状は、上流側端面１１ｂに対して、直線管８の中空断面形状が−Ｘ方向に沿って投影される場合に、投影される中空断面形状としての楕円Ｅの外形と同じ外形を有する。これにより、上流側端面１１ｂにおける楕円Ｅの領域は、直線管８からの排気ガスがさらに均一に当たる領域となるため、ＤＯＣ１１をさらに有効に活用することができる。
【００５６】
＜他の変形例＞
なお、上記実施の形態では、ＤＯＣ１１としての排気浄化部が、ターボ過給機４の排気ガス出口４ａから−Ｘ方向の位置に設けられる。本発明はこれに限らず、例えば、排気ガスが所定方向に沿って流れる排気通路の下流側に、排気浄化部が設けられてもよい。この場合、上流側端面１１ｂにおける最も上流側に位置する縁は、排気通路の周縁の所定位置から所定方向に延長される線上に設けられる。また、上流側端面１１ｂにおける最も下流側に位置する縁は、排気通路の周縁の所定位置から所定方向に延長される線上に設けられる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、直線管８が車両後側に延ばされたが、本発明はこれに限らず、例えば、後処理装置６の設置場所等に応じて、車両前側に延ばされてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では、ＤＰＦ１２の軸１２ａは、図２に示すように、ＤＯＣ１１の軸１１ａに対してＺ軸回りに所定角度βで２次元的に傾けられるが、例えば、ＤＰＦ１２の大きさ、形状およびその配置場所等に応じて、軸１１ａに対して３次元的に傾けられてもよい。
【００５９】
また、上記実施の形態では、排気ガス出口４ａの周縁の第１位置４ｄから−Ｘ方向に延長される線上に第１縁１１ｄが設けられ、かつ、第２位置４ｅから−Ｘ方向に延長される線上に第２縁１１ｅが設けられる。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、排気ガス出口４ａの周縁の第１位置４ｄから−Ｘ方向に延長される線上に第１縁１１ｄが設けられるが、第２位置４ｅから−Ｘ方向に延長される線上に第２縁１１ｅが設けられなくてもよい。この構成においても、ＤＯＣ１１の排気浄化能力を従来より上げることができる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、ＤＰＦ１２の上流側にＤＯＣ１１を設けたものを説明したが、これに限定されない。ＤＰＦ１２の上流側に、ＤＯＣ１１に代えて、他の触媒としてのリーンＮＯｘトラップ触媒（ＬＮＴ）、選択接触還元触媒（ＳＣＲ）等、排気ガスを浄化する様々な触媒を設けてもよいし、ＤＯＣ１１に加えて、他の触媒を設けるようにしてもよい。この構成に本発明を適用した場合に、ＬＮＴの軸は、直線管８の軸８ａに対して所定角度で傾けられる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示の内燃機関の排気系構造は、排気浄化部を有効に活用することが要求される排気ガスの後処理装置として有用である。
【符号の説明】
【００６２】
１  排気系
２  エンジン
３  排気マニホールド
４  ターボ過給機
４ａ  排気ガス出口
５  上流側排気通路
６  後処理装置
７  下流側排気通路
８  直線管
８ａ  軸
８ｂ  下流側端部
１０  ケース
１１  ＤＯＣ
１１ａ  軸
１１ｂ  上流側端面
１２  ＤＰＦ
１２ａ  軸
１２ｂ  上流側端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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