(57)【要約】【課題】内燃機関において、過給の有無に拘らず左右の気筒群における安定した排気浄化性能を確保可能とする。【解決手段】Ｖ型６気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第１バンク１２及び第２バンク１３に分けて配列された気筒群を設け、各バンク１２，１３の気筒群に対して第１吸気管５０及び第２吸気管５１を連結する一方、第１排気管６０及び第２排気各６１を連結すると共に、各排気管６０，６１に第１前段三元触媒６２及び第２前段三元触媒６３をそれぞれ設け、第１バンク１２の気筒群にのみターボ過給機６７を設け、このターボ過給機６７を有する第１バンク１２側の第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３側の第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、該各気筒群に対して吸気通路が設けられる一方、排気通路がそれぞれ独立して設けられると共に、前記各排気通路に浄化触媒がそれぞれ設けられ、前記２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機が設けられた内燃機関において、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力が、前記過給機を有しない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、該各気筒群に対して吸気通路がそれぞれ独立して設けられる一方、排気通路がそれぞれ独立して設けられると共に、前記各排気通路に浄化触媒がそれぞれ設けられ、前記２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機が設けられた内燃機関において、前記過給機により過給される方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力が、前記過給機により過給されない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定されたことを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関において、前記過給機により過給されない方の気筒群の各燃焼室に流入する空気量を増加させる空気量増加手段を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関において、触媒容量を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴とする内燃機関。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関において、触媒担持量を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴とする内燃機関。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関において、触媒担体表面積を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、２つの気筒群のうちのいずれか一方にのみ過給機が設けられた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＶ型多気筒エンジンにおいて、シリンダブロックは上部に所定角度で傾斜した２つのバンクを有しており、各バンクに複数の気筒が設けられて２つの気筒群が構成されている。そして、各バンクに設けられた複数のシリンダにピストンが移動自在に嵌合し、各ピストンは下部に回転自在に支持されたクランクシャフトに連結されている。また、シリンダブロックの各バンクの上部にはシリンダヘッドが締結されることで各燃焼室が構成されており、各燃焼室には吸気ポート及び排気ポートが形成され、吸気弁及び排気弁により開閉可能となっている。そして、各バンクの吸気ポートに吸気管が連結される一方、各バンクの排気ポートに排気管が連結され、この排気管の下流部に浄化触媒が装着されている。
【０００３】
このようなＶ型多気筒エンジンにて、一方のバンクのみに過給機を設けることが考えられている。この場合、一方のバンクの気筒群から排出された排気ガスにより過給機のタービンを駆動し、このタービンに連結軸を介して連結されたコンプレッサを駆動することで空気を圧縮し、圧縮空気を一方または他方の気筒群の燃焼室に導入することで過給している。
【０００４】
なお、このような内燃機関としては下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００５】
【特許文献１】特公平０１−０２７２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように一方のバンクのみに過給機を設けたエンジンでは、各バンクの気筒群の排気ポートにそれぞれ排気管が連結され、この各排気管の下流部にそれぞれ浄化触媒が装着されることとなる。ところが、この場合、エンジンの始動時には、一方の気筒群の排気ガスにより過給機のタービンを駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、過給機が設けられた側の気筒群の排気管に設けられた浄化触媒の暖機性が低下してしまう。また、エンジンの始動後の高負荷高回転時には、過給機により過給された気筒群における吸気量が増加することから、発生する排気ガス量も増加し、排気管に設けられた浄化触媒による浄化性能が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためのものであって、過給の有無に拘らず左右の気筒群における安定した排気浄化性能を確保可能とした内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、該各気筒群に対して吸気通路が設けられる一方、排気通路がそれぞれ独立して設けられると共に、前記各排気通路に浄化触媒がそれぞれ設けられ、前記２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機が設けられた内燃機関において、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力が、前記過給機を有しない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定されたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の内燃機関は、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、該各気筒群に対して吸気通路がそれぞれ独立して設けられる一方、排気通路がそれぞれ独立して設けられると共に、前記各排気通路に浄化触媒がそれぞれ設けられ、前記２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機が設けられた内燃機関において、前記過給機により過給される方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力が、前記過給機により過給されない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定されたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の内燃機関では、前記過給機により過給されない方の気筒群の各燃焼室に流入する空気量を増加させる空気量増加手段を設けたことを特徴としている。
【００１１】
本発明の内燃機関では、触媒容量を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴としている。
【００１２】
本発明の内燃機関では、触媒担持量を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴としている。
【００１３】
本発明の内燃機関では、触媒担体表面積を増加させることで、前記過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた前記浄化触媒の浄化能力を大きく設定したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の内燃機関によれば、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、各気筒群に対して吸気通路を設ける一方、排気通路をそれぞれ独立して設けると共に、各排気通路に浄化触媒をそれぞれ設け、２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機を設けて構成し、過給機を有する方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力を、過給機を有しない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定したので、内燃機関の始動時には、一方の気筒群の排気ガスにより過給機を駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、過給機を有する方の浄化触媒の暖機性が不十分となるが、この過給機を有する方の浄化触媒の浄化能力が大きく設定されているため、過給機を有しない方の浄化触媒の浄化能力と良好なバランスとなり、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【００１５】
また、本発明の内燃機関によれば、複数の気筒が左右のバンクに分けて配列された２つの気筒群を有し、各気筒群に対して吸気通路を設ける一方、排気通路をそれぞれ独立して設けると共に、各排気通路に浄化触媒をそれぞれ設け、２つの気筒群のいずれか一方にのみ過給機を設けて構成し、過給機により過給される方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力を、過給機により過給されない方の気筒群の排気通路に設けられた浄化触媒の浄化能力よりも大きく設定したので、内燃機関のエンジン始動後、特に、高負荷高回転時には、過給機により過給された気筒群における吸気量が増加することから、発生する排気ガス量も増加し、排気通路に設けられた浄化触媒による浄化性能が低下するおそれがあるが、過給される方の浄化触媒の浄化能力が大きく設定されているため、過給されない方の浄化触媒の浄化能力と良好なバランスとなり、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図、図２は、実施例１のＶ型６気筒エンジンの概略断面図である。
【００１８】
実施例１では、内燃機関としてＶ型６気筒エンジンを適用している。このＶ型６気筒エンジンにおいて、図１及び図２に示すように、シリンダブロック１１は上部に所定角度で傾斜した左右のバンク１２，１３を有しており、各バンク１２，１３に複数の気筒が設けられて２つの気筒群が構成されている。この各バンク１２，１３は、それぞれ３つのシリンダボア１４，１５が形成され、各シリンダボア１４，１５にピストン１６，１７がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック１１の下部に図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストン１６，１７はコネクティングロッド１８，１９を介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。
【００１９】
一方、シリンダブロック１１の各バンク１２，１３の上部にはシリンダヘッド２０，２１が締結されており、シリンダブロック１１とピストン１６，１７とシリンダヘッド２０，２１により各燃焼室２２，２３が構成されている。そして、この燃焼室２２，２３の上部、つまり、シリンダヘッド２０，２１の下面に吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７が対向して形成され、この吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７に対して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の下端部が位置している。この吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１は、シリンダヘッド２０，２１に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド２０，２１には、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転自在に支持されており、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の上端部に接触している。
【００２０】
従って、エンジンに同期して吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５が回転すると、吸気カム３６，３７及び排気カム３８，３９がローラロッカアームを作動させ、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート２４，２５及び排気ポート２６，２７を開閉し、吸気ポート２４，２５と燃焼室２２，２３、燃焼室２２，２３と排気ポート２６，２７とをそれぞれ連通することができる。
【００２１】
また、このエンジンの動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１を最適な開閉タイミングに制御する吸気可変動弁機構（ＶＶＴ：Variable Valve Timing-intelligent）４０，４１と排気可変動弁機構４２，４３により構成されている。この吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３は、例えば、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５の軸端部にＶＶＴコントローラが設けられて構成され、油圧ポンプ（または電動モータ）によりカムスプロケットに対する各カムシャフト３２，３３，３４，３５の位相を変更することで、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、各可変動弁機構４０，４１，４２，４３は、吸気弁２８，２９及び排気弁３０，３１の作用角（開放期間）を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト３２，３３及び排気カムシャフト３４，３５には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ４４，４５，４６，４７が設けられている。
【００２２】
各シリンダヘッド２０，２１の吸気ポート２４，２５には吸気マニホールド４８，４９を介して吸気管５０，５１が連結されている。そして、第１吸気管５０の空気取入口にはエアクリーナ５２が取付けられており、この第１吸気管５０には、エアクリーナ５２の下流側に位置してスロットル弁５３を有する電子スロットル装置５４が設けられている。一方、第２吸気管５１の空気取入口にはエアクリーナ５５が取付けられており、この第２吸気管５１には、エアクリーナ５５の下流側に位置してスロットル弁５６を有する電子スロットル装置５７が設けられている。
【００２３】
排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５８，５９を介して排気管６０，６１が連結されている。そして、第１排気管６０には、第１前段三元触媒（浄化触媒）６２が装着される一方、第２排気管６１には、第２前段三元触媒（浄化触媒）６３が装着されており、第１、第２排気管６０，６１の下流端部は排気集合管６４に合流して連結されており、この排気集合管６４に後段三元触媒６５とＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６が直列に装着されている。この各三元触媒６２，６３，６５は、排気空燃比がストイキのときに排気ガス中に含まれるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを酸化還元反応により同時に浄化処理するものである。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６は、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中に含まれるＮＯｘを一旦吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したリッチ燃焼領域またはストイキ燃焼領域にあるときに、吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料によりＮＯｘを還元するものである。なお、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６は、選択還元型ＮＯｘ触媒であってもよい。
【００２４】
また、第１バンク１２側には、ターボ過給機６７が設けられている。このターボ過給機６７は、第２吸気管５１側に設けられたコンプレッサ６８と第１排気管６０側に設けられたタービン６９とが連結軸７０により一体に連結されて構成されている。そして、このターボ過給機６７におけるコンプレッサ６８の下流側であって、電子スロットル装置５７（スロットル弁５６）の上流側の第２吸気管５１には、このコンプレッサ６８により圧縮されて温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ７１が設けられている。
【００２５】
従って、第１バンク１２に設けられたターボ過給機６７は、この第１バンク１２の燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を介して第１排気管６０に排出された排気ガスによりタービン６９を駆動し、連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動することで第２吸気管５１を流れる空気を圧縮することができる。そのため、エアクリーナ５２から第１吸気管５０に導入された空気は、自然吸気のままで第１バンク１２側の吸気マニホールド４８及び吸気ポート２４を介して燃焼室２２に吸入される一方、エアクリーナ５５から第２吸気管５１に導入された空気は、圧縮吸気となって第２バンク１３側の吸気マニホールド４９及び吸気ポート２５を介して燃焼室２３に吸入されることとなる。
【００２６】
各シリンダヘッド２０，２１には、各燃焼室２２，２３に直接燃料（ガソリン）を噴射するインジェクタ７２，７３が装着されており、各インジェクタ７２，７３にはデリバリパイプ７４，７５が連結され、この各デリバリパイプ７４，７５には高圧燃料ポンプ７６から所定圧の燃料を供給可能となっている。また、シリンダヘッド２０，２１には、燃焼室２２，２３の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ７７，７８が装着されている。
【００２７】
ところで、車両には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）７９が搭載されており、このＥＣＵ７９は、インジェクタ７２，７３の燃料噴射タイミングや点火プラグ７７，７８の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、各吸気管５０、５１の上流側にはエアフローセンサ８０，８１及び吸気温センサ８２，８３が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ７９に出力している。また、電子スロットル装置５４，５７にはスロットルポジションセンサ８４，８５が設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ８６が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ７９に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ８７が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ７９に出力し、ＥＣＵ７９はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロック１１には水温センサ８８が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ７９に出力している。
【００２８】
また、ＥＣＵ７９は、エンジン運転状態に基づいて吸気可変動弁機構４０，４１及び排気可変動弁機構４２，４３を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドル運転時や軽負荷時には、排気弁３０，３１の開放時期と吸気弁２８，２９の開放時期のオーバーラップとをなくすことで、排気ガスが吸気ポート２４，２５または燃焼室２２，２３に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート２４，２５に吹き返す量を少なくして体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁２８，２９の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとして体積効率を向上させる。
【００２９】
ところで、本実施例のＶ型６気筒エンジンでは、第１バンク１２にのみターボ過給機６７を装着し、この第１バンク１２の気筒群から排出された排気ガスによりこのターボ過給機６７を駆動し、圧縮空気を第２バンク１３の駆動群に供給して過給している。そのため、エンジンの始動時に、第１バンク１２からの排気ガスによりターボ過給機６７を駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、第１排気管６０に装着された第１前段三元触媒６２の暖機性が低下してしまう。
【００３０】
そこで、実施例１のエンジンでは、ターボ過給機６７を有する第１バンク１２の気筒群の第１排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３の気筒群の第２排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。
【００３１】
具体的に説明すると、三元触媒は、一般的に、排気ガス通路となる多数のセルが形成されたハニカム形状をなす触媒担体を形成し、この触媒担体におけるセルの表面に触媒作用を有する貴金属（例えば、白金、ロジウム、パラジウムなど）が担持されて構成されている。従って、排気ガスが触媒担体の各セルを通過するときに、この排気ガスに含まれる有毒物質としてのＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが各貴金属の酸化還元反応により同時に浄化処理されることで、それぞれＨ2Ｏ、ＣＯ2、Ｎ2に変化して排出される。
【００３２】
本実施例では、ターボ過給機６７を有する第１バンク１２側に配設された第１前段三元触媒６２にて、触媒容量を増加させることで浄化能力を大きく設定している。この場合、例えば、触媒担体の全長や径を大きくすることでセルの表面積を拡大する。
【００３３】
なお、第１前段三元触媒６２の浄化能力を大きく設定する場合、触媒容量に限らず、触媒担持量や触媒担体表面積を増加してもよい。即ち、触媒担体におけるセルの表面に担持する貴金属の厚さを厚くして触媒担持量を増加させたり、触媒担体におけるセルの数を増やして触媒担体表面積を増加させてもよい。
【００３４】
従って、エンジンの始動時、エアクリーナ５２を通して第１吸気管５０に導入された空気は、自然吸気のままでスロットル弁５６に調量されてから第１バンク１２側の吸気マニホールド４８及び吸気ポート２４に至り、吸気弁２８の開放時に、吸気ポート２４の空気が燃焼室２２に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストン１６が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタ７２が燃焼室２２に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２２にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグ７７が着火して爆発することで、ピストン１６が押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁３０の開放時に、燃焼室２２の排気ガスが排気ポート２６から排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出される。
【００３５】
この第１バンク１２にはターボ過給機６７が設けられているため、その後、第１排気管６０に排出された排気ガスは、タービン６９を駆動し、このタービン６９と連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動する。一方、エアクリーナ５５を通して第２吸気管５１に導入された空気は、第１バンク１２側に設けられたターボ過給機６７のコンプレッサ６８により圧縮され、過給吸気となってスロットル弁５６に調量されてから第２バンク１３側の吸気マニホールド４９及び吸気ポート２５に至り、吸気弁２９の開放時に、吸気ポート２５の空気が燃焼室２３に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストン１７が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタ７３が燃焼室２３に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２３にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグ７８が着火して爆発することで、ピストン１７が押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁３１の開放時に、燃焼室２３の排気ガスが排気ポート２７から排気マニホールド５８を通して第２排気管６１に排出される。
【００３６】
このエンジンの始動時に、第１バンク１２にて、燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出された排気ガスは、第１前段三元触媒６２を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管６４に流れる。一方、第２バンク１３にて、燃焼室２３から排気ポート２７及び排気マニホールド５９を通して第２排気管６１に排出された排気ガスは、第２前段三元触媒６３を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管６４に流れる。そして、後段三元触媒６５及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６を通って大気に放出される。
【００３７】
この場合、第２バンク１３では、燃焼室２３から第２排気管６１に排出された排気ガスの熱により第２前段三元触媒６３が適正に暖機して活性化されるものの、第１バンク１２では、燃焼室２２から排出された排気ガスによりターボ過給機６７を駆動するため、ここで排気ガスの熱損失が発生して第１前段三元触媒６２の暖機性が低下するおそれがある。しかし、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が、第２バンク１３における第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定されているため、暖気性が若干遅れるものの、所定量の排気ガスが適正に浄化されることとなり、各前段三元触媒６２，６３は良好な浄化バランスとなり、安定した排気浄化性能が確保される。
【００３８】
その後、各前段三元触媒６２，６３と共に後段三元触媒６５及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６の暖機が完了すると、各バンク１２，１３の燃焼室２２，２３から排出された排気ガスは、ストイキ空燃比で後段三元触媒６５により適正に浄化処理される一方、リーン雰囲気でＮＯｘ吸蔵還元型触媒により適正に浄化処理されることとなる。
【００３９】
なお、本実施例のエンジンでは、第１バンク１２は自然吸気であるが、第２バンク１３は過給吸気であるため、この第２バンク１３の気筒群に吸入される空気量に対して、第１バンク１２の気筒群に吸入される空気量が少なくなる。そのため、ターボ過給機６７により過給されない第１バンク１２の気筒群の燃焼室２２に流入する空気量を増加させる空気量増加手段として電子スロットル装置５４を用いている。即ち、ＥＣＵ７９は、運転者が操作するアクセルペダルのアクセル開度に応じて電子スロットル装置５４，５７を駆動制御してスロットル弁５３，５６の開度を調節するが、このとき、第１バンク１２側の電子スロットル装置５４によりスロットル弁５３の開度が若干大きくなるように調節している。そのため、第１バンク１２における吸入空気量が増加することとなり、過給されている第２バンク１２における吸入空気量とほぼ同等となり、出力が均等化される。
【００４０】
このように実施例１の内燃機関にあっては、Ｖ型６気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第１バンク１２及び第２バンク１３に分けて配列された気筒群を設け、各バンク１２，１３の気筒群に対して第１吸気管５０及び第２吸気管５１を連結する一方、第１排気管６０及び第２排気各６１を連結すると共に、各排気管６０，６１に第１前段三元触媒６２及び第２前段三元触媒６３をそれぞれ設け、第１バンク１２の気筒群にのみターボ過給機６７を設けて第２バンク１３の気筒群に過給するように構成し、このターボ過給機６７を有する第１バンク１２側の第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３側の第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。
【００４１】
従って、エンジンの始動時には、第１バンク１２の気筒群の排気ガスによりターボ過給機６７を駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、このターボ過給機６７を有する第１前段三元触媒６２の暖機性が不十分となるが、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、所定量の排気ガスが適正に浄化されることとなって、ターボ過給機６７を有しない第２前段三元触媒６３の浄化能力と良好なバランスとなる。その結果、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右のバンク１２，１３の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【００４２】
また、実施例１の内燃機関では、ターボ過給機６７を有する第１バンク１２側に配設された第１前段三元触媒６２にて、触媒容量、触媒担持量、触媒担体表面積を増加させることで浄化能力を大きく設定しており、簡単な構成で確実に第１前段三元触媒６２の浄化能力を大きくすることができ、エンジンの始動時に適正に排気ガスに含有する有害物質を浄化することができる。
【００４３】
また、実施例１の内燃機関では、ターボ過給機６７により過給されない第１バンク１２の気筒群の燃焼室２２に流入する空気量を増加させる空気量増加手段として電子スロットル装置５４を用いている。従って、ＥＣＵ７９は、運転者が操作するアクセルペダルのアクセル開度に応じて開度調整されるスロットル弁５３，５６にて、第１バンク１２側のスロットル開度が第２バンク１３側のスロットル開度より大きくなるようしている。従って、第１バンク１２における吸入空気量が増加し、過給されている第２バンク１３における吸入空気量とほぼ同等となり、出力を均等化することができる。
【実施例２】
【００４４】
図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４５】
実施例２のエンジンにおいて、図３に示すように、左右の第１、第２バンク１２，１３に複数の気筒が設けられて気筒群が構成されており、各バンク１２，１３の吸気ポート２４，２５に吸気マニホールド４８，４９を介して吸気管５０，５１が連結されている。そして、第１吸気管５０にエアクリーナ５２が取付けられ、このエアクリーナ５２の下流側にスロットル弁５３を有する電子スロットル装置５４が設けられる一方、第２吸気管５１の空気取入口にエアクリーナ５５が取付けられ、このエアクリーナ５５の下流側にスロットル弁５６を有する電子スロットル装置５７が設けられている。
【００４６】
排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５８，５９を介して排気管６０，６１が連結されている。そして、第１排気管６０に第１前段三元触媒６２が装着される一方、第２排気管６１に第２前段三元触媒６３が装着されており、第１、第２排気管６０，６１の下流端部は排気集合管６４に合流して連結され、この排気集合管６４に後段三元触媒６５とＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６が直列に装着されている。また、第１バンク１２側には、ターボ過給機６７が設けられている。
【００４７】
ところで、本実施例のＶ型６気筒エンジンでは、第１バンク１２にのみターボ過給機６７を装着し、この第１バンク１２の気筒群から排出された排気ガスによりこのターボ過給機６７を駆動し、圧縮空気を第２バンク１３の駆動群に供給して過給している。そのため、エンジンの始動後には、第２バンク１３の各燃焼室２３のみに過給されることから、特に、エンジンの高負荷高回転時に、この第２バンク１３側の排気ガス量が増加し、第２排気管６１に装着された第２前段三元触媒６３による浄化性能が低下してしまう。
【００４８】
そこで、実施例２のエンジンでは、ターボ過給機６７により過給される第２バンク１３の気筒群の第２排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３の浄化能力を、ターボ過給機６７により過給されない第１バンク１２の気筒群の排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２の浄化能力よりも大きく設定している。即ち、ターボ過給機６７により過給される第２バンク１３側に配設された第２前段三元触媒６３にて、触媒容量、触媒担持量、触媒担体表面積を増加させることで、浄化能力を大きく設定している。つまり、触媒担体の全長や径を大きくしてセルの表面積を拡大したり、触媒担体におけるセルの表面に担持する貴金属の厚さを厚くして触媒担持量を増加させたり、触媒担体におけるセルの数を増やして触媒担体表面積を増加させればよい。
【００４９】
従って、エンジンの始動後、特に、エンジンの高負荷高回転時、エアクリーナ５２を通して第１吸気管５０に導入された空気は、自然吸気のままでスロットル弁５６に調量されてから第１バンク１２側の吸気マニホールド４８及び吸気ポート２４に至り、吸気弁の開放時に、吸気ポート２４の空気が燃焼室２２に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタが燃焼室２２に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２２にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発することで、ピストンが押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁の開放時に、燃焼室２２の排気ガスが排気ポート２６から排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出される。
【００５０】
この第１バンク１２にはターボ過給機６７が設けられているため、その後、第１排気管６０に排出された排気ガスは、タービン６９を駆動し、このタービン６９と連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動する。一方、エアクリーナ５５を通して第２吸気管５１に導入された空気は、第１バンク１２側に設けられたターボ過給機６７のコンプレッサ６８により圧縮され、過給吸気となってスロットル弁５６に調量されてから第２バンク１３側の吸気マニホールド４９及び吸気ポート２５に至り、吸気弁の開放時に、吸気ポート２５の空気が燃焼室２３に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストン１７が上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタが燃焼室２３に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２３にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発することで、ピストンが押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁の開放時に、燃焼室２３の排気ガスが排気ポート２７から排気マニホールド５８を通して第２排気管６１に排出される。
【００５１】
このとき、第１バンク１２にて、燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出された排気ガスは、第１前段三元触媒６２により含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管６４に流れる。一方、第２バンク１３にて、燃焼室２３から排気ポート２７及び排気マニホールド５９を通して第２排気管６１に排出された排気ガスは、第２前段三元触媒６３により含有する有害物質が浄化処理されて排気集合管６４に流れる。そして、後段三元触媒６５及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６により含有する有害物質が更に浄化処理されて大気に放出される。
【００５２】
この場合、第１バンク１２は自然過給であるため、燃焼室２２から第１排気管６０に排出された排気ガスが第１前段三元触媒６２により適正に浄化処理されるものの、第２バンク１３では、ターボ過給機６７により強制過給されているため、燃焼室２３から第２排気管６１に排出された排気ガス量が増加し、第２前段三元触媒６３により排気ガスを適正に浄化処理できないおそれがある。しかし、この第２前段三元触媒６３の浄化能力が、第１バンク１２における第１前段三元触媒６２の浄化能力よりも大きく設定されているため、第２前段三元触媒６３は増量された排気ガスを適正に浄化することとなり、各前段三元触媒６２，６３は良好な浄化バランスとなり、安定した排気浄化性能が確保される。
【００５３】
このように実施例２の内燃機関にあっては、Ｖ型６気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第１バンク１２及び第２バンク１３に分けて配列された気筒群を設け、各バンク１２，１３の気筒群に対して第１吸気管５０及び第２吸気管５１を連結する一方、第１排気管６０及び第２排気各６１を連結すると共に、各排気管６０，６１に第１前段三元触媒６２及び第２前段三元触媒６３をそれぞれ設け、第１バンク１２の気筒群にのみターボ過給機６７を設けて第２バンク１３の気筒群に過給するように構成し、このターボ過給機６７により過給される第２バンク１３側の第２前段三元触媒６３の浄化能力を、過給機されない第１バンク１２側の第１前段三元触媒６２の浄化能力よりも大きく設定している。
【００５４】
従って、特に、高負荷高回転時には、ターボ過給機６７により過給された第２バンク１３の気筒群における吸気量が増加することから、発生する排気ガス量も増加し、第２排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３による浄化性能が低下するおそれがあるが、この第２前段三元触媒６３の浄化能力が大きく設定されているため、増量された排気ガスが適正に浄化されることとなって、過給されない第１バンク１２における第１前段三元触媒６２の浄化能力と良好なバランスとなる。その結果、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右のバンク１２，１３の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【実施例３】
【００５５】
図４は、本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５６】
実施例３のエンジンにおいて、図４に示すように、左右の第１、第２バンク１２，１３に複数の気筒が設けられて気筒群が構成されており、各バンク１２，１３の吸気ポート２４，２５に吸気マニホールド４８，４９を介して吸気管５０，５１が連結されている。そして、第１吸気管５０にエアクリーナ５２が取付けられ、このエアクリーナ５２の下流側にスロットル弁５３を有する電子スロットル装置５４が設けられる一方、第２吸気管５１の空気取入口にエアクリーナ５５が取付けられ、このエアクリーナ５５の下流側にスロットル弁５６を有する電子スロットル装置５７が設けられている。
【００５７】
排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５８，５９を介して排気管６０，６１が連結されている。そして、第１排気管６０に第１前段三元触媒６２が装着される一方、第２排気管６１に第２前段三元触媒６３が装着されており、第１、第２排気管６０，６１の下流端部は排気集合管６４に合流して連結され、この排気集合管６４に後段三元触媒６５とＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６が直列に装着されている。
【００５８】
また、第１バンク１２側には、ターボ過給機６７が設けられている。このターボ過給機６７は、第１吸気管５０側に設けられたコンプレッサ６８と第１排気管６０側に設けられたタービン６９とが連結軸７０により一体に連結されて構成されている。そして、このターボ過給機６７におけるコンプレッサ６８の下流側であって、電子スロットル装置５７の上流側の第２吸気管５１には、このコンプレッサ６８により圧縮されて温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ７１が設けられている。
【００５９】
従って、第１バンク１２に設けられたターボ過給機６７は、この第１バンク１２の燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を介して第１排気管６０に排出された排気ガスによりタービン６９を駆動し、連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動することで第１吸気管５０を流れる空気を圧縮することができる。そのため、エアクリーナ５２から第１吸気管５０に導入された空気は、圧縮吸気となって第１バンク１２側の吸気マニホールド４８及び吸気ポート２４を介して燃焼室２２に吸入される一方、エアクリーナ５５から第２吸気管５１に導入された空気は、自然吸気のままで第２バンク１３側の吸気マニホールド４９及び吸気ポート２５を介して燃焼室２３に吸入されることとなる。
【００６０】
そして、実施例３のエンジンでは、ターボ過給機６７を有する第１バンク１２の気筒群の第１排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３の気筒群の第２排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。また、ターボ過給機６７により過給される第１バンク１２の気筒群の第１排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機６７により過給されない第２バンク１３の気筒群の排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。即ち、第１バンク１２側に配設された第１前段三元触媒６２にて、触媒容量、触媒担持量、触媒担体表面積を増加させることで浄化能力を大きく設定している。
【００６１】
従って、エアクリーナ５２を通して第１吸気管５０に導入された空気は、第１バンク１２側に設けられたターボ過給機６７のコンプレッサ６８により圧縮され、過給吸気となってスロットル弁５３に調量されてから第１バンク１２側の吸気マニホールド４８及び吸気ポート２４に至り、吸気弁の開放時に、吸気ポート２４の空気が燃焼室２２に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタが燃焼室２２に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２２にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発することで、ピストン１６が押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁の開放時に、燃焼室２２の排気ガスが排気ポート２６から排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出される。そして、第１排気管６０に排出された排気ガスは、ターボ過給機６７のタービン６９を駆動し、このタービン６９と連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動し、第１吸気管５０に導入された空気を圧縮する。
【００６２】
一方、エアクリーナ５５を通して第２吸気管５１に導入された空気は、自然吸気のままでスロットル弁５６に調量されてから第２バンク１３側の吸気マニホールド４９及び吸気ポート２５に至り、吸気弁の開放時に、吸気ポート２５の空気が燃焼室２３に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタ７３が燃焼室２３に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２３にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発することで、ピストンが押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁の開放時に、燃焼室２３の排気ガスが排気ポート２７から排気マニホールド５８を通して第２排気管６１に排出される。
【００６３】
このエンジンの始動時、第１バンク１２にて、燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出された排気ガスは、ターボ過給機６７を駆動してから、第１前段三元触媒６２を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理される。そのため、排気ガスが第１前段三元触媒６２を暖機する前に、ターボ過給機６７を駆動することで熱損失が発生して第１前段三元触媒６２の暖機性が低下するおそれがある。しかし、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、暖気性が若干遅れるものの、所定量の排気ガスが適正に浄化されることとなり、各前段三元触媒６２，６３は良好な浄化バランスとなり、安定した排気浄化性能が確保される。
【００６４】
また、第１バンク１２では、ターボ過給機６７により強制過給されているため、燃焼室２２から第１排気管６０に排出された排気ガス量が増加し、第１前段三元触媒６２により排気ガスを適正に浄化処理できないおそれがある。しかし、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、第１前段三元触媒６２は増量された排気ガスを適正に浄化することとなり、各前段三元触媒６２，６３は良好な浄化バランスとなり、安定した排気浄化性能が確保される。
【００６５】
このように実施例３の内燃機関にあっては、Ｖ型６気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第１バンク１２及び第２バンク１３に分けて配列された気筒群を設け、各バンク１２，１３の気筒群に対して第１吸気管５０及び第２吸気管５１を連結する一方、第１排気管６０及び第２排気各６１を連結すると共に、各排気管６０，６１に第１前段三元触媒６２及び第２前段三元触媒６３をそれぞれ設け、第１バンク１２の気筒群にのみターボ過給機６７を設けて第１バンク１２の気筒群に過給するように構成し、このターボ過給機６７を有して過給される第１バンク１２側の第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有せずに過給されない第２バンク１３側の第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。
【００６６】
従って、エンジンの始動時には、第１バンク１２の気筒群の排気ガスによりターボ過給機６７を駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、このターボ過給機６７を有する第１前段三元触媒６２の暖機性が不十分となるが、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、所定量の排気ガスが適正に浄化される。また、エンジンの高負荷高回転時には、ターボ過給機６７により過給された第１バンク１２の気筒群における吸気量が増加して排気ガス量も増加し、第１排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２による浄化性能が低下するおそれがあるが、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、増量された排気ガスが適正に浄化される。そのため、第１バンク１２における第１前段三元触媒６２と第２バンク１３における第２前段三元触媒６３の浄化能力が良好なバランスとなり、その結果、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右のバンク１２，１３の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【実施例４】
【００６７】
図５は、本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６８】
実施例４のエンジンにおいて、図５に示すように、左右の第１、第２バンク１２，１３に複数の気筒が設けられて気筒群が構成されている。吸気管（吸気通路）９１の空気取入口にはエアクリーナ９２が取付けられ、このエアクリーナ９２の下流側にスロットル弁９３を有する電子スロットル装置９４が設けられている。そして、この吸気管９１の下流端部にサージタンク９５が連結され、このサージタンク９５は、各バンク１２，１３の吸気ポート２４，２５に吸気マニホールド９６，９７を介して連結されている。
【００６９】
排気ポート２６，２７には、排気マニホールド５８，５９を介して排気管６０，６１が連結されている。そして、第１排気管６０に第１前段三元触媒６２が装着される一方、第２排気管６１に第２前段三元触媒６３が装着されており、第１、第２排気管６０，６１の下流端部は排気集合管６４に合流して連結され、この排気集合管６４に後段三元触媒６５とＮＯｘ吸蔵還元型触媒６６が直列に装着されている。
【００７０】
また、第１バンク１２側には、ターボ過給機６７が設けられている。このターボ過給機６７は、吸気管９１に設けられたコンプレッサ６８と第１排気管６０側に設けられたタービン６９とが連結軸７０により一体に連結されて構成されている。そして、このターボ過給機６７におけるコンプレッサ６８の下流側であって、電子スロットル装置９４の上流側の吸気管９１には、このコンプレッサ６８により圧縮されて温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ９８が設けられている。
【００７１】
従って、第１バンク１２に設けられたターボ過給機６７は、この第１バンク１２の燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を介して第１排気管６０に排出された排気ガスによりタービン６９を駆動し、連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動することで吸気管９１を流れる空気を圧縮することができる。そのため、エアクリーナ９２から吸気管９１に導入された空気は、圧縮吸気となってサージタンク９５に流れ、各吸気マニホールド９６，９７及び各吸気ポート２４，２５を介して各燃焼室２２，２３に吸入されることとなる。
【００７２】
そして、実施例４のエンジンでは、ターボ過給機６７を有する第１バンク１２の気筒群の第１排気管６０に設けられた第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３の気筒群の第２排気管６１に設けられた第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。即ち、第１バンク１２側に配設された第１前段三元触媒６２にて、触媒容量、触媒担持量、触媒担体表面積を増加させることで浄化能力を大きく設定している。
【００７３】
従って、エアクリーナ９２を通して吸気管９１に導入された空気は、第１バンク１２側に設けられたターボ過給機６７のコンプレッサ６８により圧縮され、過給吸気となってスロットル弁９３に調量されてからサージタンク９５に流れ、各吸気マニホールド９６，９７を介して各吸気ポート２４，２５に至り、吸気弁の開放時に、吸気ポート２４，２５の空気が燃焼室２２，２３に吸入される。そして、この吸気行程時またはピストンが上昇して吸入空気を圧縮する圧縮行程時に、インジェクタが燃焼室２２，２３に対して所定量の燃料を噴射する。すると、燃焼室２２，２３にて、高圧空気と霧状の燃料とが混合し、この混合気に対して点火プラグが着火して爆発することで、ピストンが押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁の開放時に、燃焼室２２，２３の排気ガスが排気ポート２６，２７から排気マニホールド５８，５９を通して第１排気管６０及び第２排気管６１に排出される。そして、第１排気管６０に排出された排気ガスは、ターボ過給機６７のタービン６９を駆動し、このタービン６９と連結軸７０により連結されたコンプレッサ６８が駆動し、吸気管９１に導入された空気を圧縮する。
【００７４】
このエンジンの始動時、第１バンク１２にて、燃焼室２２から排気ポート２６及び排気マニホールド５８を通して第１排気管６０に排出された排気ガスは、ターボ過給機６７を駆動してから、第１前段三元触媒６２を暖機して活性化させると共に、含有する有害物質が浄化処理される。そのため、排気ガスが第１前段三元触媒６２を暖機する前に、ターボ過給機６７を駆動することで熱損失が発生して第１前段三元触媒６２の暖機性が低下するおそれがある。しかし、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、暖気性が若干遅れるものの、所定量の排気ガスが適正に浄化されることとなり、各前段三元触媒６２，６３は良好な浄化バランスとなり、安定した排気浄化性能が確保される。
【００７５】
このように実施例４の内燃機関にあっては、Ｖ型６気筒エンジンにて、複数の気筒が左右の第１バンク１２及び第２バンク１３に分けて配列された気筒群を設け、各バンク１２，１３の気筒群に対して共通の吸気管９１を連結する一方、第１排気管６０及び第２排気管６１を連結すると共に、各排気管６０，６１に第１前段三元触媒６２及び第２前段三元触媒６３をそれぞれ設け、第１バンク１２の気筒群にのみターボ過給機６７を設けて各バンク１２，１３の気筒群に過給するように構成し、このターボ過給機６７を有する第１バンク１２側の第１前段三元触媒６２の浄化能力を、ターボ過給機を有しない第２バンク１３側の第２前段三元触媒６３の浄化能力よりも大きく設定している。
【００７６】
従って、エンジンの始動時には、第１バンク１２の気筒群の排気ガスによりターボ過給機６７を駆動することから、ここで排気ガスの熱損失が発生し、このターボ過給機６７を有する第１前段三元触媒６２の暖機性が不十分となるが、この第１前段三元触媒６２の浄化能力が大きく設定されているため、所定量の排気ガスが適正に浄化されることとなって、第１バンク１２における第１前段三元触媒６２と第２バンク１３における第２前段三元触媒６３の浄化能力が良好なバランスとなる。その結果、必要最低限の大きさ及びコストで過給の有無に拘らず左右のバンク１２，１３の気筒群における安定した排気浄化性能を確保することができる。
【００７７】
なお、上述した各実施例では、エンジンの冷間始動時における前段三元触媒６２，６３の暖気性または高負荷高回転時における浄化性能を考慮して一方の浄化性能を高く設定したが、実際には、エンジンの排気量や出力、または、優先する運転モードに応じて前段三元触媒６２，６３の浄化性能を決定すればよい。
【００７８】
また、上述した各実施例では、内燃機関としてＶ型６気筒エンジンを適用したが、エンジン形式や気筒数などは実施例に限定されるものではない。更に、内燃機関の燃料噴射形式を筒内噴射式としたが、ポート噴射式であってもよく、燃焼形態も希薄燃焼式でなくてもよく、この場合、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒が不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明にかかる内燃機関は、過給の有無に拘らず左右の気筒群における安定した排気浄化性能を確保可能とするものであり、いずれの内燃機関にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。
【図２】実施例１のＶ型６気筒エンジンの概略断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。
【図４】本発明の実施例３に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。
【図５】本発明の実施例４に係る内燃機関を表すＶ型６気筒エンジンの概略平面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１２  第１バンク
１３  第２バンク
２２，２３  燃焼室
２４，２５  吸気ポート
２６，２７  排気ポート
２８，２９  吸気弁
３０，３１  排気弁
５０  第１吸気管（吸気通路）
５１  第２吸気管（吸気通路）
５４，５７，９４  電子スロットル装置（空気量増加手段）
６０  第１排気管（排気通路）
６１  第２排気管（排気通路）
６２  第１前段三元触媒
６３  第２前段三元触媒
６５  後段三元触媒
６６  ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
６７  ターボ過給機
６８  コンプレッサ
６９  タービン
７２，７３  インジェクタ
７７，７８  点火プラグ
７９  電子制御ユニット、ＥＣＵ
９１  吸気管（吸気通路）
【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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