(57)【要約】【課題】２輪車の外観を損ねることなく，排気ガスの浄化性能を高くした２輪車用の触媒コンバータシステムを提供すること。【解決手段】触媒コンバータシステム１は，２輪車用の内燃機関２の排気系に配置されるシステムである。この触媒コンバータシステム１は，内燃機関２のシリンダ２０の排気ポート２０２から大気に至る排気経路１０中の２箇所の配設位置のうち，排気ポート２０２側の配設位置に配置した第１触媒体３１と，外部側の配設位置に配置した第２触媒体３２を有している。第１触媒体３１と第２触媒体３２との間の中間パイプは，２重管構造を有している。中間パイプの内側の管が排気経路１０をなし，その外周側の隙間には断熱材を配設してある。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２輪車用の内燃機関の排気系に配置される触媒コンバータシステムにおいて，
該触媒コンバータシステムは，上記内燃機関のシリンダの排気ポートから外部に至る排気経路中の２箇所の配設位置のうち，上記排気ポート側の配設位置に配置した第１触媒体と，外部側の配設位置に配置した第２触媒体とを有していることを特徴とする２輪車用の触媒コンバータシステム。
【請求項２】
請求項１において，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の少なくとも１箇所に有しており，
上記第１触媒体は，全ての上記集合部に対して上記排気ポート側に配設してあり，上記第２触媒体は，全ての上記集合部に対して上記外部側に配設してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項３】
請求項１において，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の１箇所に有しており，
上記第１触媒体及び上記第２触媒体は，上記集合部に対して上記外部側に配設してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項４】
請求項１において，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の２箇所に有しており，
上記第１触媒体は，上記集合部のうち上記排気ポート側に配置した第１の集合部と，他方の第２の集合部との間に配設してあり，
かつ，上記第２触媒体は，上記第２の集合部に対して上記外部側に配設してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において，上記排気経路の外部側の出口には，排気音を消音するマフラーを配設してあり，
上記第２触媒体の少なくとも一部は，上記マフラーの内部に収容してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において，上記触媒コンバータシステムは，少なくとも１個の上記第１触媒体と，少なくとも１個の上記第２触媒体とを有しており，全ての上記第１触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力は，全ての上記第２触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力よりも大きく設定してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項７】
請求項６において，上記第１触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ１と，上記第２触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ２との比であるＳ１／Ｓ２は，１．３〜１０であることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項において，上記触媒コンバータシステムは，少なくとも１個の上記第１触媒体と，少なくとも１個の上記第２触媒体とを有しており，全ての上記第１触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力は，全ての上記第２触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力よりも小さく設定してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項９】
請求項８において，上記第１触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ１と，上記第２触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ２との比であるＳ２／Ｓ１は，１．３〜１０であることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において，上記第１触媒体と上記第２触媒体との間の上記排気経路を構成する中間パイプは，軸方向の少なくとも一部に，断熱構造を呈する断熱部を有していることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項１１】
請求項１０において，上記中間パイプの上記断熱部は，上記排気経路の一部を構成する内側の管と，該内側の管と２重管構造を呈する外側の管との間において，径方向に形成される隙間層に形成してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項１２】
請求項１１において，上記中間パイプの上記断熱部には，断熱性を有する素材を配置してあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２において，上記排気経路を構成する排気管のうち，上記第１触媒体を収容する部分における軸方向に直交する断面形状について，上記排気管が２輪車に装着されたとき鉛直方向に位置する高さＨ１は，
上記排気管のうち，上記第１触媒体の配設位置よりも上記排気ポート側の部分及び外部側の部分における軸方向に直交する断面形状について，上記鉛直方向に位置する高さＨ２に対して，Ｈ１≦２×Ｈ２の関係を満たしていることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【請求項１４】
請求項１〜１３において，上記第１触媒体の熱容量は，上記第２触媒体の熱容量よりも大きくしてあることを特徴とする触媒コンバータシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は，２輪車用の内燃機関の排気ガスを浄化するための触媒コンバータシステムに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，２輪車用の内燃機関の排気ガスを浄化する排気浄化装置としては，排気経路中に導入した２次空気により，排気ガス中のＣＯ等，未燃成分の燃焼を促進し，排気ガスを浄化する装置がある（例えば，特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６３−２００５号公報（第１−３頁，第２図）
【０００４】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の排気浄化装置では次のような問題がある。すなわち，上記のごとく２次空気の導入のみよる排気浄化装置では，排気ガスの浄化性能を十分に向上できないおそれがある。
一方，２輪車用の内燃機関の排気経路は，一般的に，ステンレス素材等の金属光沢表面を有する排気管によって構成されることが多く，２輪車の外観を魅力的なものとするための重要なポイントである。
そのため，排気ガスの浄化性能を高めた大容量の触媒体を２輪車の排気経路に装着すると，排気管の大径化を招来し，２輪車の美観を損ねるおそれがある。
【０００５】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，２輪車の外観を損ねるおそれがなく，排気ガスの浄化性能が高い２輪車用の触媒コンバータシステムを提供しようとするものである。
【０００６】
【課題の解決手段】
本発明は，２輪車用の内燃機関の排気系に配置される触媒コンバータシステムにおいて，
該触媒コンバータシステムは，上記内燃機関のシリンダの排気ポートから外部に至る排気経路中の２箇所の配設位置のうち，上記排気ポート側の配設位置に配置した第１触媒体と，外部側の配設位置に配置した第２触媒体とを有していることを特徴とする２輪車用の触媒コンバータシステムにある（請求項１）。
【０００７】
本発明の触媒コンバータシステムは，上記排気経路中の２箇所に第１触媒体と第２触媒体とを有している。
上記排気経路中の２箇所に，上記第１触媒体と上記第２触媒体を配置すれば，相対的に各触媒の負担を軽減することができる。そして，各触媒の小型化により，上記排気経路を構成する排気管の大径化を回避できると共に，各触媒の排気ガス流通方向の長さを短縮することができる。さらに，上記第２触媒体は走行風等の影響を受けにくく，耐環境性が高い。
したがって，上記のごとく構成した触媒コンバータシステムによれば，２輪車の外観を損ねるおそれが少なく，上記内燃機関の排気効率を阻害するおそれも少ない。
【０００８】
また，上記排気ポート側の上記第１触媒体は，上記内燃機関から排出した高温の排気ガスの供給により，早期に活性温度に到達し，排気ガス中のＣＯやＨＣ等の反応を生じさせる。ＣＯやＨＣ等の反応が生じると，第１触媒体においてその反応熱が発生することになる。
【０００９】
上記第１触媒体を通過する排気ガスは，上記の反応熱により加熱されて，昇温する。
そして，高温になった排気ガスを供給された上記第２触媒体は，早期に活性温度に到達でき，その排気浄化性能を安定的に発揮することができる。
【００１０】
このように，上記第１触媒体と上記第２触媒体とを組み合わせてなる本発明の触媒コンバータシステムは，２輪車の外観を損ねるおそれ少なく，高い排気ガス浄化性能を有する優れたシステムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明において，上記排気経路とは，上記排気ポートから外部に至る最短経路を構成する経路をいう。
ここで，複数の上記排気経路を有する２輪車においては，排気効率の向上，排気脈動の抑制，排気音の向上等を実現するため，異なる排気経路を相互に連通するバイパス管を配設する場合がある。
一方，上記のごとく，上記排気経路は，排気ポートから外部に至る最短経路である。そのため，上記排気経路には，上記バイパス管は含まず，該バイパス管と上記排気経路との接続箇所は，上記集合部を形成するものではない。
【００１２】
本発明においては，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の少なくとも１箇所に有しており，
上記第１触媒体は，全ての上記集合部に対して上記排気ポート側に配設してあり，上記第２触媒体は，全ての上記集合部に対して上記外部側に配設してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記内燃機関に近づけて配置した上記第１触媒体は，上記内燃機関から排出された高温の排気ガスの供給を受けて，極めて早期に活性し，始動直後から優れた排気ガス浄化性能を発揮し得る。
【００１３】
また，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の１箇所に有しており，
上記第１触媒体及び上記第２触媒体は，上記集合部に対して上記外部側に配設してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には，上記集合部の下流側に上記第１触媒体を配置すれば，上記内燃機関を構成する上記シリンダの数である気筒数に対して，上記第１触媒体の装着個数を少なくすることができる。
そのため，上記触媒コンバータシステムを，コスト的にも有利に構成することができる。
【００１４】
また，上記内燃機関から延設される上記各排気経路は，他の排気経路と合流する集合部を上記排気経路中の２箇所に有しており，
上記第１触媒体は，上記集合部のうち上記排気ポート側に配置した第１の集合部と，他方の第２の集合部との間に配設してあり，
かつ，上記第２触媒体は，上記第２の集合部に対して上記外部側に配設してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記第１の集合部と，上記第２の集合部との間に上記第１触媒体を配設すれば，上記内燃機関を構成する上記シリンダの数である気筒数に対して，上記第１触媒体の装着個数を抑制して，上記触媒コンバータシステムを効率良く構成することができる。
上記２箇所の集合部の中間に配置した上記第１触媒体は，上記内燃機関から排出した高温の排気ガスの供給により，早期に活性状態となり，すぐれた排気ガス浄化性能を発揮し得る。
【００１５】
また，上記排気経路の外部側の出口には，排気音を消音するマフラーを配設してあり，
上記第２触媒体の少なくとも一部は，上記マフラーの内部に収容してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には，上記マフラーの内部に上記第２触媒体を装着すれば，２輪車の美観に影響を与えるおそれが少ない。
【００１６】
また，上記触媒コンバータシステムは，少なくとも１個の上記第１触媒体と，少なくとも１個の上記第２触媒体とを有しており，全ての上記第１触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力は，全ての上記第２触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力よりも大きく設定してあることが好ましい（請求項６）。
【００１７】
この場合には，上記総浄化能力の大きい上記第１触媒体により，排気ガス中の有害成分の大部分を除去すると共に，第１触媒体通過後に残留している有害成分を，上記第２触媒体において効果的に除去することができる。
このような上記第１触媒体と上記第２触媒体との組み合わせによれば，該第２触媒体を配設しない触媒コンバータシステムに比べて，上記第１触媒体を小型化して，触媒装着による２輪車の美観に与える影響を抑制することができる。
【００１８】
ここで，上記排気ガスの浄化能力とは，流入した排気ガス中の有害成分の量に対して，除去した有害成分の量の割合を示す浄化率等の指標を用いて表現される値である。一般的には，触媒体の浄化能力は，排気ガスの流通する流路壁面の表面積や，白金，ロジウム，パラジウム等の貴金属触媒の担持量によって左右される。
【００１９】
また，上記第１触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ１と，上記第２触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ２との比であるＳ１／Ｓ２は，１．３〜１０であることが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記第１触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ１を，相対的に大きくすることにより，上記第１触媒体の表面積を広く確保して，該第１触媒体における排気ガス浄化性能を高くすることができる。
一方，上記Ｓ１／Ｓ２の値が１０を越えると，相対的に，上記第２触媒体の排気ガスの浄化能力が抑制されるため，上記第１触媒体通過後に残留する有害成分を上記第２触媒体で効率良く除去できないおそれがある。
【００２０】
また，上記触媒コンバータシステムは，少なくとも１個の上記第１触媒体と，少なくとも１個の上記第２触媒体とを有しており，全ての上記第１触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力は，全ての上記第２触媒体による排気ガスの浄化能力の総和である総浄化能力よりも小さく設定してあることが好ましい（請求項８）。
【００２１】
この場合には，上記排気ポート側に配置した上記第１触媒体を早期に活性させて，該第１触媒体においてＣＯやＨＣ等の反応熱を生じさせることができる。
そして，この反応熱によれば，上記第１触媒体から上記第２触媒体へ至る排気ガスを介して，上記総浄化能力の大きい上記第２触媒体について活性温度への到達を迅速にできると共に，その活性状態の安定的な維持を図ることができる。
そのため，上記触媒コンバータシステムでは，上記総浄化能力の大きな上記第２触媒体を安定的に機能させて，効率良く排気ガスの浄化を実施することができる。
【００２２】
また，上記第１触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ１と，上記第２触媒体の単位面積当たりのセル数Ｓ２との比であるＳ２／Ｓ１は，１．３〜１０であることが好ましい（請求項９）。
この場合には，上記第１触媒体についての単位面積当たりのセル数Ｓ１を，相対的に小さくすることで各セルを仕切るセル隔壁の数を減らすことができ，単位面積当たりの排気ガスの流通する面積を拡大することができる。
そして，排気ガスの流通する面積を拡大した上記第１触媒体にあっては，全体を小径に構成することができる。それ故，上記第１触媒体を配設することによる，２輪車の美観への影響を抑制することができる。
一方，上記Ｓ２／Ｓ１の値が１０を越えると，相対的に，上記第１触媒体の容量が小さくなるため，上記第１触媒体で生じた発熱により，上記第２触媒体を効率良く加熱できないおそれがある。
【００２３】
また，上記第１触媒体と上記第２触媒体との間の上記排気経路を構成する中間パイプは，軸方向の少なくとも一部に，断熱構造を呈する断熱部を有していることが好ましい（請求項１０）。
この場合には，上記第２触媒体へ供給する排気ガスの温度を高く維持して，上記第２触媒体の活性状態を安定的に保持することができる。
２輪車の場合には，上記中間パイプが外部に露出している場合が多いため，該中間パイプに上記断熱部を形成することが，特に有効である。
【００２４】
また，上記中間パイプの上記断熱部は，上記排気経路の一部を構成する内側の管と，該内側の管と２重管構造を呈する外側の管との間において，径方向に形成される隙間層に形成してあることが好ましい（請求項１１）。
この場合には，上記中間パイプの外観に影響を与えるおそれを少なく，該中間パイプに上記断熱部を形成することができる。
【００２５】
また，上記中間パイプの上記断熱部には，断熱性を有する素材を配置してあることが好ましい（請求項１２）。
この場合には，上記断熱部に，断熱材（断熱性を有する素材）を配置することにより，上記中間パイプにおける排気ガスの温度低下を，さらに抑制することができる。
そして，上記第２触媒体へ供給する排気ガスの温度を高く維持できれば，上記第２触媒体の活性状態を安定的に維持して，その排気ガス浄化性能をさらに高めることができる。
【００２６】
また，上記排気経路を構成する排気管のうち，上記第１触媒体を収容する部分における軸方向に直交する断面形状について，上記排気管が２輪車に装着されたとき鉛直方向に位置する高さＨ１は，
上記排気管のうち，上記第１触媒体の配設位置よりも上記排気ポート側の部分及び外部側の部分における軸方向に直交する断面形状について，上記鉛直方向に位置する高さＨ２に対して，Ｈ１≦２×Ｈ２の関係を満たしていることが好ましい（請求項１３）。
【００２７】
この場合には，２輪車の美観への影響を抑制しながら，上記第１触媒体を装着することができる。
なお，上記排気管の軸方向に直交する断面形状としては，円形状に限定されるものではなく，上記のＨ１≦２×Ｈ２の関係を満たす限り，２輪車の水平方向に幅広の楕円形状等であっても良い。
一方，上記高さＨ１が上記高さＨ２の２倍を超えると，上記排気管を装着した２輪車を側面方向から見た看者が，上記第１触媒体を収容した部分の排気管の形状に違和感を感じるおそれがある。
【００２８】
また，上記第１触媒体の熱容量は，上記第２触媒体の熱容量よりも大きくしてあることが好ましい（請求項１４）。
この場合には，上記第１触媒体で発生して熱を利用して，上記第２触媒体を効率良く加熱して，該第２触媒体を早期に活性状態に移行させることができる。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
本例の２輪車用の触媒コンバータシステム１について，図１〜図８を用いて説明する。
本例の触媒コンバータシステム１は，２輪車用の内燃機関２の排気系に配置されるシステムである。
この触媒コンバータシステム１は，内燃機関２の各シリンダ２０の排気ポート２０２から外部に至る排気経路１０中の２箇所の配設位置のうち，上記排気ポート２０２側の配設位置に配置した第１触媒体３１と，外部側の配設位置に配置した第２触媒体３２とを有している。
以下に，この内容について詳しく説明する。
【００３０】
本例の，内燃機関２は，図１に示すごとく，４気筒４サイクルの火花点火式として構成してある。
そして，この内燃機関２は，エアクリーナ２３から導入し，スロットルバルブ２５を経由した吸入空気と，インジェクタ２８から噴射した燃料とを，吸気通路２２内で混合し，所定空燃比の混合気として吸気ポート２０１から各シリンダ２０内に分配供給するように構成してある。
【００３１】
また，内燃機関２のシリンダヘッド２１には，図１に示すごとく，シリンダ２０毎に点火プラグ２７を配設してある。そして，点火タイミング毎に点火コイル／イグナイタ２７０で発生させた高電圧を各点火プラグ２７に印加し，各シリンダ２０内の混合気に点火するように構成してある。
一方，内燃機関２の各シリンダ２０で燃焼された排気ガスは，排気ポート２０２から排出され，排気経路１０中の２箇所に配置した第１触媒体３１及び第２触媒体３２を経由して外部（大気中）に排出されるように構成してある。
【００３２】
排気経路１０は，図２に示すごとく，エキゾーストパイプ１１と，第１触媒体３１を配置した第１収容管３１０と，マフラーユニット３９０と，該マフラーユニット３９０と第１収容管３１０との間に配設した中間パイプ１２とから構成されている。
【００３３】
なお，本例では，エキゾーストパイプ１１と第１収容管３１０と中間パイプ１２とからなる３分割構造として上記排気経路１０を構成してあるが，上記第１収容管３１０を省略した２分割構造として構成することもできる。
そして，この場合には，中間パイプ１２又はエキゾーストパイプ１１いずれかの端部から上記第１触媒体３１を挿入して配設することができる。
【００３４】
エキゾーストパイプ１１は，図２示すごとく，２気筒のシリンダ２０の各排気ポート２０２（図１）に連通する２本の第１パイプ部（図示略）と，該第１パイプ部が集合部１４を介して集合してなる第２パイプ部１１２とからなる。
すなわち，エキゾーストパイプ１１は，第１パイプ部側の２箇所の入口と，第２パイプ部１１２側の１箇所の出口とを有する配管である。
【００３５】
そして，エキゾーストパイプ１１の第２パイプ部１１２側の出口側には，第１収容管３１０，中間パイプ１２及びマフラー１９が延設されるように構成してある。
すなわち，本例の４気筒の内燃機関２では，各シリンダ２０に対応する４系統の排気経路１０が，排気ポート２０２からマフラー１９（外部側）に向けて，４入力２出力構成の排気系を形成している。
【００３６】
エキゾーストパイプ１１は，図２に示すごとく，第１パイプ部側の端部に内燃機関２に接続するためのフランジ部（図示略）を，第２パイプ部１１２側の端部に第１収容管３１０に接続するための端部を有する排気管である。
また，本例では，エキゾーストパイプ１１の第２パイプ部１１２に，酸素センサ（Ｏ２センサ）３３０を配設してある。
【００３７】
そして，本例の内燃機関２では，酸素センサ３３を用いて排気ガス中の残留酸素濃度を測定することにより，空燃比λを検出するように構成してある。
なお，酸素センサ２７に代えて空燃比（Ａ／Ｆ）センサを配設しても良い，この場合には，内燃機関２から排出される排気ガスに基づいて，空燃比λを直接，検出することができる。
【００３８】
第１収容管３１０は，図２に示すごとく，内部に第１触媒体３１を配設してなるユニットである。本例の第１収容管３１０の外径Ｄ１は，９０ｍｍに設定してあり，エキゾーストパイプ１０の第２パイプ部１１２の外径Ｄ２の８０ｍｍに対して，およそ１．１倍としてある。
なお，第１収容管３１０の両端と，上記エキゾーストパイプ１１の第２パイプ部１１２及び，後述する中間パイプ１２とは，突き合わせ溶接により接続してある。
【００３９】
上記第１触媒体３１は，図４に示すごとく，薄板状のメタル（ステンレス等）よりなり，１平方インチ当たり２００個（セル数Ｓ１＝２００）のセル３１１を有する触媒担体に，触媒としての白金，ロジウム等を担持させた三元触媒である。
本例では，第１触媒体３１の活性温度は，３００度に設定してあり，活性温度を超えた温度域において，排気ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等の反応を促進するように構成してある。
なお，本例の第１触媒体３１は，セル３１１の連通方向に５０ｍｍの長さを有し，直径７０ｍｍの略円筒状を呈するものである。
【００４０】
上記中間パイプ１２は，軸方向の全域に渡って２重管構造を呈する断熱部１２５を設けてなり，内側の管内に排気ガスを流通するように構成してある。
すなわち，２重管構造を呈する中間パイプ１２の内側の管の外周側の間隙には，空気層からなる断熱部１２５を形成し，空気断熱により排気ガスの放熱量が抑制されるように構成してある。
また，中間パイプ１２の一方の端部には，第１収容管３１０の端部と突き合わせて溶接するための端部１２１と，他方の端部には，マフラー１９と接続するためのフランジ部１２９とを有している。
【００４１】
なお，上記断熱部１２５には，グラスウール，ケブラー等よりなる断熱材を収容することもできる。この場合には，排気ガスの放熱量をさらに抑制することができる。
さらになお，本例では，上記中間パイプ１２の軸方向の全域に渡って上記断熱部１２５を形成してあるが，これに代えて，中間パイプ１２の軸方向の一部について上記断熱部を形成することもできる。特に，大径のマフラー１９側に断熱部を形成すれば，２重管構造としたことによる大径化により生じるおそれのある違和感をさらに抑制することができる。
【００４２】
マフラー１９は，外部側（大気側）の端部に排気口１９９（図１参照。）を開口すると共に，他方の端部に接続管１９５が開口するユニットである。また，接続管１９５が開口する端面は，上記フランジ部１２９を接続するように構成してある。
マフラー本体１９１の内部に収容した接続管１９５には，第２触媒体３２を収容してある。本例では，マフラー本体１９１の内部に，第２触媒体３２の全体が収容されるように構成してある。
なお，これに代えて，図３に示すごとく，第２触媒体３２の一部がマフラー本体１９１の内部に収容されるように第２触媒体３２を配設することもできる。
【００４３】
この第２触媒体３２は，図５に示すごとく，薄板状のメタル（ステンレス等）よりなり，１平方インチ当たり１００個（セル数Ｓ２＝１００）のセル３２１を有する触媒担体に，触媒としての白金，ロジウム等を担持させた三元触媒である。そして，第２触媒体３２の活性温度は，３００度に設定してあり，該活性温度を超えた温度域において，排気ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等有害成分の反応を促進するように構成してある。
なお，本例の第２触媒体３２は，セル３２１の連通方向に５０ｍｍの長さを有し，直径７０ｍｍの略円筒状を呈するものである。
【００４４】
また，本例の内燃機関２では，図１に示すごとく，エアクリーナ２３側の空気導入経路と，エキゾーストパイプ１１とを，２次空気通路４０により連通させてある。そして，該２次空気通路４０の途中には，エアクリーナ２からエキゾーストパイプ１１に向けて，２次空気を適宜，導入するための２次空気制御弁４１を配設してある。
【００４５】
内燃機関２は，図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により制御するように構成してある。該ＥＣＵは，各種演算処理を実行するＣＰＵ，制御プログラムを格納したＲＯＭ，各種データを格納するＲＡＭ等よりなるユニットである。
本例のＥＣＵは，各種センサからの検出信号を入力すると共に，インジェクタ２８，２次空気制御弁４１や点火コイル／イグナイタ２７０等に，制御信号を出力するように構成してある。
【００４６】
そして，上記ＥＣＵは，内燃機関２が軽負荷域にあるときには，上記２次空気制御弁４１を開通すると共に，酸素センサ３３出力に基づかないオープン制御により内燃機関２を動作させるように構成してある。
一方，内燃機関２が中高負荷域にあるときには，２次空気制御弁４１を閉じると共に，酸素センサ３３の出力に基づいて，空燃比λが適正となるよう内燃機関２をフィードバック制御するように構成してある。
【００４７】
次に，本例の２輪車用の触媒コンバータシステム１の奏する作用効果について説明する。
本例の触媒コンバータシステム１は，▲１▼内燃機関２の始動時の排気ガス浄化性能の立ち上がりが速いという作用効果，▲２▼第２触媒体３２を早期に活性させて，その活性状態を安定的に維持し得るという作用効果，及び▲３▼第１触媒体３１と第２触媒体３２との組み合わせにより優れた排気ガス浄化性能を実現できるという作用効果を有するシステムである。
以下に，それぞれの作用効果の内容について説明する。
【００４８】
まず，内燃機関２の始動時の排気ガス浄化性能の立ち上がりが速いという上記▲１▼の作用効果について説明する。
２輪車の内燃機関２の排気系では，一般的に，車体外部に露出して配設した排気管等により上記排気経路１０を配設してある。そのため，図６中，破線として示すごとく，内燃機関２の排気ガスの温度は，排気ポート２０２（図１）から離れるに従って降下し，その降下する度合いも急である。
なお，図６では，横軸に内燃機関２から排気ガスの流通方向の位置を示し，左端は排気ポート２０２を，右端はマフラー１９（図１）の入口を示している。また，縦軸には，排気ガスの温度を示している。
【００４９】
そこで，本例の触媒コンバータシステム１のごとく，排気経路１０中の上流側，すなわち排気ポート２０２に近づけて上記第１触媒体３１を配設すれば，該第１触媒体３１に温度の高い排気ガスを供給して，早期に活性温度に到達させることができる。
特に，本例の触媒コンバータシステム１によれば，単一の触媒体によりシステムを構成する場合に比べて，上記第１触媒体３１を小型に構成でき，その熱容量を抑制できる。
そのため，内燃機関２の始動時においては，図７に示すごとく，第１触媒体３１を素早く活性温度（図中，点線で示す温度。）まで昇温して，早期に活性状態に遷移させる（同図中，実線で示す。）ことができる。なお，同図中，破線としては，上記第１触媒体３１よりも大容量の単一の触媒体を，同様の位置に配置してなるシステムにおける，その触媒の立ち上がり特性を参考として示してある。
【００５０】
次に，第２触媒体３２を早期に活性させて，その活性状態を安定的に維持し得るという上記▲２▼の作用効果について説明する。
第１触媒体３１が活性状態になると，該第１触媒体３１においてＣＯやＨＣ等の酸化反応が起こり，その反応熱を生じさせることができる。そして，この反応熱により排気ガスを加熱できるため，図６中，実線に示すごとく，第１触媒体３１に対応する位置において排気ガスの温度を上昇させることができる。
【００５１】
そのため，本例の触媒コンバータシステム１によれば，高温の排気ガスを供給して，第２触媒体３２を迅速に昇温して活性状態に遷移させることができる。
また，内燃機関２が低負荷運転状態になって，その排気ガスの温度が低下した場合であっても，上記第１触媒体３１で加熱した排気ガスを供給することにより，第２触媒体３２の活性状態を安定的に維持することができる。
【００５２】
すなわち，図８に示すごとく，第２触媒体３２のみにより構成したシステム（破線で示す温度変化。）と比べて，本例の触媒コンバータシステム１は，第２触媒体３２の活性状態への立ち上がりが迅速であって，立ち上がり後の温度も高く維持されることになる。
そのため，内燃機関２の負荷状態や，外気温等の外部環境の影響を抑制して，第２触媒体３２の活性状態を安定的に維持することができる。
したがって，本例の触媒コンバータシステム１によれば，内燃機関２の始動後，早期に排気ガスの浄化を開始でき，その浄化性能を安定的に維持し得る。
すなわち，この触媒コンバータシステム１によれば，排気ガス中の有害成分を大気中に放出するおそれが少ない。
【００５３】
次に，第１触媒体３１と第２触媒体３２との組み合わせにより優れた排気ガス浄化性能を実現できるという上記▲３▼の作用効果について説明する。
本例の第１触媒体３１は，１平方インチ当たりのセル数Ｓ１が２００である触媒体であり，第２触媒体３２は，１平方インチ当たりのセル数Ｓ２が１００である触媒体である。
そして，上記触媒コンバータシステム１では，第１触媒体３１と，第２触媒体３２との組み合わせにより，排気ガスの十分な浄化作用性能が得られるように構成してある。
【００５４】
すなわち，上記第１触媒体３１を通過した後の排気ガス中に，ＣＯ，ＨＣ等の有害成分が残留する場合であっても，上記第１触媒体３１の反応熱により活性状態に維持した第２触媒体３２により，排気ガス中の有害成分を除去することができる。
そのため，本例の触媒コンバータシステム１では，排気ガスの浄化性能を第２触媒体３２により補完することで，第１触媒体３１の小型化を実現することができる。そして，小型化した第１触媒体３１によれば，その配置場所によらず２輪車の美観を損なうおそれが少ない。
【００５５】
以上のごとく，上記▲１▼〜▲３▼の作用効果を奏する本例の触媒コンバータシステム１では，第１触媒体３１と第２触媒体３２との組み合わせによりシステムを構成することにより，それぞれの触媒の体格を小型化してある。そのため，２輪車の外観が有する美観を損うおそれ少なく，触媒コンバータシステム１を装着することができる。
【００５６】
また，小型化した第１触媒体３１及び第２触媒体３２では，個々の触媒体の熱容量を小さくすることができる。そのため，第１触媒体３１及び第２触媒体３３２を迅速に昇温することができ，システム全体について排気ガス浄化性能を，迅速に立ち上げることができる。
【００５７】
さらに，第１触媒体３１で生じた反応熱を第２触媒体３２に供給し得るという本例の触媒コンバータシステム１の構成によれば，上記排気ポート２０２における排気ガスの温度変化の影響を抑制して，第２触媒体３２の活性状態を安定的に維持することができる。
そのため，本例の触媒コンバータシステム１では，内燃機関２の運転状態の変化や，外部環境の変動等によらず，排気ガスの浄化性能を安定的に維持することができる。
【００５８】
なお，第１触媒体３１の上記セル数Ｓ１と，第２触媒体３２の上記セル数Ｓ２との関係としては，本例のごとく第１触媒体３１のセル数Ｓ１を第２触媒体３２のセル数Ｓ２よりも大きくするのに代えて，その大小関係を逆転させることもできる。
すなわち，１平方インチ当たりのセル数Ｓ１が１００である第１触媒体と，１平方インチ当たりのセル数Ｓ２が２００である第２触媒体との組み合わせにより，触媒コンバータシステムを構成することもできる。
【００５９】
この場合には，第２触媒体による排気ガスの浄化能力に対して第１触媒体の浄化能力を抑制することにより，該第１触媒体を通過した排気ガス中の有害成分が増える。
この場合，第１触媒体で生じた反応熱により，活性状態を安定的に維持した大容量の第２触媒体によって，排気ガス中の有害成分を効率良く除去して，システム全体の排気ガス浄化性能を満たすことができる。
【００６０】
すなわち，上記触媒コンバータシステムを構成する上記第１触媒体については，該第１触媒体自体で排気ガスを浄化する役割に加えて，多セル構造の第２触媒体に熱を供給し，その活性状態に保持することにより，第２触媒体の浄化性能を安定的に発揮させるための熱源としての役割の重要性が高くなっている。
さらになお，本例の直列４気筒の内燃機関に代えて，図９に示すごとく，Ｖ型４気筒の内燃機関に変更することもできる。さらに，その他，直列２気筒など直列多気筒や，Ｖ型２気筒を含むＶ型多気筒，並びに単気筒の内燃機関に変更することも可能である。
【００６１】
（実施例２）
本例は，実施例１の触媒コンバータシステムを基にして，第１触媒体の配置を変更した例である。
本例の触媒コンバータシステム１では，図１０に示すごとく，排気経路１０を構成する集合部１４の上流側に第１触媒体３１を配設してある。
【００６２】
本例の触媒コンバータシステム１によれば，各シリンダに対応して，それぞれ第１触媒体３１を配設する。そのため，各第１触媒体３１をさらに小型化することができる。
また，排気ポートに近づけて配置した第１触媒体３１は，内燃機関２の始動時において，さらに迅速に活性温度に到達し，始動直後の有害成分の排出を有効に抑制できる。
また，本例では，中間パイプ１２について，マフラー１９側にのみ，２重管構造に基づく断熱部１２５を形成してある。
なお，その他の構成及び，作用効果については実施例１と同様である。
さらにまた，本例の直列４気筒の内燃機関に代えて，図１１に示すごとく，Ｖ型２気筒やＶ型４気筒等，Ｖ型多気筒の内燃機関に変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，触媒コンバータシステムを含む内燃機関の吸排気系を示す説明図。
【図２】実施例１における，触媒コンバータシステムを示す説明図。
【図３】実施例１における，その他の第２触媒体の配設構造を示す断面図。
【図４】実施例１における，第１触媒体の構造を示す断面図。
【図５】実施例１における，第２触媒体の構造を示す断面図。
【図６】実施例１における，排気ガスの流れ方向の位置と，排気ガスの温度との関係を示すグラフ。
【図７】実施例１における，第１触媒体の温度の立ち上がり特性を示すグラフ。
【図８】実施例１における，第２触媒体の温度変化を示すグラフ。
【図９】実施例１における，その他の触媒コンバータシステムを説明する説明図。
【図１０】実施例２における，触媒コンバータシステムを説明する説明図。
【図１１】実施例２における，その他の触媒コンバータシステムを説明する説明図。
【符号の説明】
１．．．触媒コンバータシステム，
１０．．．排気経路，
１１．．．エキゾーストパイプ，
１２．．．中間パイプ，
１９．．．マフラー，
２．．．内燃機関，
２０．．．シリンダ，
２０２．．．排気ポート，
３１．．．第１触媒体，
３２．．．第２触媒体，
３３．．．酸素センサ，
４０．．．２次空気通路，
４１．．．２次空気制御，
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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