(57)【要約】【課題】  触媒の浄化率を向上させることができる低コストの排気システムならびにそれを備えるエンジン装置および車両を提供することである。【解決手段】  排気装置１２において、第１の酸素センサＳ１は、複数の気筒のうち燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒（基準気筒）に接続される排気管に設けられる。制御装置は、第１の酸素センサＳ１の検出値に基づいて基準気筒の空燃比を算出する。そして、算出された基準気筒の空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて、基準気筒の空燃比が目標空燃比と等しくなるように基準気筒の燃料噴射量の補正量を決定する。さらに、基準気筒の燃料噴射量の補正量に基づいて、他の気筒の燃料噴射量の補正量を決定する。【選択図】        図２
2007046463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの複数の気筒からガスを排出する排気システムであって、
前記複数の気筒から排出されるガスがそれぞれ流入する前記複数の気筒と同数の第１の排気管と、
前記複数の第１の排気管により導かれたガスを浄化する第１の触媒を有する第１の触媒装置と、
前記複数の第１の排気管の一端部を集合させるとともに前記第１の触媒装置に連結させる第１の集合部と、
前記第１の集合部に設けられ前記複数の第１の排気管から流出するガスを前記第１の触媒装置に流入させる複数の第１の流入部と、
前記複数の第１の排気管のいずれかまたは前記複数の第１の流入部のいずれかに設けられ、前記複数の気筒のいずれかから排出されるガスの酸素濃度に関する情報を検出する第１の検出部と、
前記第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、前記複数の気筒における燃料噴射量を制御する制御部とを備え、
前記第１の集合部は、前記複数の流入部が互いに連通しないように前記第１の触媒装置に接続されることを特徴とする排気システム。
【請求項２】
前記第１の検出部が設けられる前記いずれかの第１の排気管または前記いずれかの第１の流入部は、前記複数の気筒において所定の条件をそれぞれ満たす燃料噴射量のうちこれらの燃料噴射量の平均値に最も近い燃料噴射量に対応する気筒に接続されることを特徴とする請求項１記載の排気システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて前記平均値に最も近い気筒における空燃比を算出し、
前記算出された空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて前記複数の気筒における燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項２記載の排気システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記所定の目標空燃比に基づいて前記複数の気筒の基準となる燃料噴射量をそれぞれ決定し、
前記算出された空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて前記平均値に最も近い気筒の空燃比が前記所定の目標空燃比と等しくなるように前記平均値に最も近い気筒における前記基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定し、
前記決定された補正量に基づいて他の気筒における前記基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定することを特徴とする請求項３記載の排気システム。
【請求項５】
前記複数の第１の排気管にそれぞれ対応して設けられた前記複数の気筒と同数の第２の排気管と、
前記複数の第２の排気管の一端部を集合させるとともに前記第１の触媒装置に連結させる第２の集合部とを備え、
前記第１の集合部は、前記複数の第１の排気管から流出するガスを前記第１の触媒装置にそれぞれ流入させる前記複数の気筒と同数の前記第１の流入部を含み、
前記第２の集合部は、前記第１の触媒装置から流出するガスをそれぞれ前記複数の第２の排気管に流入させる前記複数の気筒と同数の第２の流入部を含み、
前記第２の集合部は、前記複数の第２の流入部が互いに連通しないように前記第１の触媒装置に接続され、
前記複数の第２の流入部は、前記第１の触媒装置を挟んで前記複数の第１の流入部にそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排気システム。
【請求項６】
前記複数の第２の排気管の他端部を集合させる第３の集合部と、
前記第３の集合部に設けられ前記複数の気筒から排出されるガスの酸素濃度に関する情報を検出する第２の検出部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報および前記第２の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて前記複数の気筒における燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項５記載の排気システム。
【請求項７】
前記第３の集合部に接続され、前記複数の第２の排気管により導かれたガスを浄化する第２の触媒を有する第２の触媒装置をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の排気システム。
【請求項８】
前記第１の集合部は、第１の筒状体と前記第１の筒状体の内部を前記複数の第１の排気管と同数の第１の流入部に分割する第１の仕切りとを有し、
前記第２の集合部は、第２の筒状体と前記第２の筒状体の内部を前記複数の第２の排気管と同数の第２の流入部に分割する第２の仕切りとを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の排気システム。
【請求項９】
各第１の流入部の面積と当該第１の流入部に対向する第２の流入部の面積とは互いに等しいことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の排気システム。
【請求項１０】
複数の気筒を有するエンジンと、
前記エンジンの複数の気筒からガスを排出する請求項１〜９のいずれかに記載の排気システムとを備えることを特徴とするエンジン装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のエンジン装置と、
駆動輪と、
前記エンジン装置により発生される動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構とを備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の排気ガスを排出する排気システムならびにそれを備えるエンジン装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジン等の排気ガスに含まれる有害物質を浄化するために、排気装置に触媒装置を設けることが行われている。
【０００３】
触媒装置を早期に活性させるためには、触媒の温度を短時間で上昇させる必要がある。そこで、エンジンにより近い位置に触媒装置を配置し、高温の排気ガスを触媒に流入させることができる排気装置が開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されている自動二輪車の触媒付き排気装置においては、Ｖ型２気筒エンジンの前側気筒および後ろ側気筒に接続される前側排気管および後ろ側排気管に副酸化触媒が設けられている。しかしながら、上記特許文献１に記載の構成では、エンジンの気筒数の増加に伴い副酸化触媒の数も増加させる必要があり、その分、製造コストが増加する。
【０００５】
このような問題を解決する方法としては、複数の気筒の排気管を一つの排気管に合流させ、この排気管が合流した部分に触媒装置を設ける方法がある。それにより、触媒装置の設置個数を少なくすることができる。
【０００６】
例えば、特許文献２に記載されている内燃機関の排気ガスの排出処理装置においては、点火順序が１番目および３番目の気筒の排気管を一方のチャンバに合流させ、このチャンバから排気ガスを触媒装置に流入させている。また、点火順序が２番目および４番目の気筒の排気管を他方のチャンバに合流させ、このチャンバから排気ガスを触媒装置に流入させている。
【０００７】
ところで、触媒の浄化率は、エンジンの空燃比に大きく影響される。そこで、従来の排気装置においては、例えば、排気管に酸素センサを配置し、排気ガスの成分を検出している。そして、酸素センサの検出結果に基づいて、エンジンの空燃比を最適化制御し、触媒の浄化率の低下を防止している。
【特許文献１】特許第３２４２４８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２４１３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載されているような、排気ガスの触媒装置への流入部が複数ある排気装置においては、エンジンの各気筒から排出される排気ガスの成分を高精度で検出するためには、各流入部にそれぞれ酸素センサを設ける必要がある。例えば、特許文献２の内燃機関の排気ガスの排出処理装置においては、２つのチャンバにそれぞれ酸素センサを設ける必要がある。この場合、酸素センサを複数設けることにより、製造コストが高くなる。
【０００９】
本発明の目的は、触媒の浄化率を向上させることができる低コストの排気システムならびにそれを備えるエンジン装置および車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）第１の発明に係る排気システムは、エンジンの複数の気筒からガスを排出する排気システムであって、複数の気筒から排出されるガスがそれぞれ流入する複数の気筒と同数の第１の排気管と、複数の第１の排気管により導かれたガスを浄化する第１の触媒を有する第１の触媒装置と、複数の第１の排気管の一端部を集合させるとともに第１の触媒装置に連結させる第１の集合部と、第１の集合部に設けられ複数の第１の排気管から流出するガスを第１の触媒装置に流入させる複数の第１の流入部と、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられ、複数の気筒のいずれかから排出されるガスの酸素濃度に関する情報を検出する第１の検出部と、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、複数の気筒における燃料噴射量を制御する制御部とを備え、第１の集合部は、複数の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続されるものである。
【００１１】
本発明に係る排気システムにおいては、エンジンの複数の気筒から排出されるガスが複数の第１の排気管にそれぞれ流入する。複数の第１の排気管に流入したガスは、第１の集合部の複数の第１の流入部を介して第１の触媒装置に流入し、第１の触媒により浄化される。
【００１２】
第１の検出部は、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられ、ガスの酸素濃度に関する情報を検出する。制御部は、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、複数の気筒における燃料噴射量を制御する。
【００１３】
この場合、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに第１の検出部が設けられ、その第１の検出部によって検出される酸素濃度に関する情報に基づいて、第１の触媒が効率よく浄化性能を発揮できるように全ての気筒の燃料噴射量を制御することができる。
【００１４】
このように、気筒ごとに酸素濃度に関する情報を検出する必要がなく、いずれかの気筒の酸素濃度に関する情報に基づいて全ての気筒の燃料噴射量を決定することができるので、気筒数と同数の第１の検出部を設ける必要がない。それにより、低コストで第１の触媒の浄化率を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、第１の集合部は、複数の第１の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続される。この場合、第１の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の流入部から第１の触媒装置に流入する際に互いに干渉することが防止される。したがって、第１の触媒に高温のガスを流入させるために第１の触媒装置をエンジンに近い位置に配置した場合でも、ガスの圧力干渉によるエンジンの出力特性の低下を防止することができる。
【００１６】
（２）第１の検出部が設けられるいずれかの第１の排気管またはいずれかの第１の流入部は、複数の気筒において所定の条件をそれぞれ満たす燃料噴射量のうちこれらの燃料噴射量の平均値に最も近い燃料噴射量に対応する気筒に接続されてもよい。
【００１７】
この場合、複数の気筒のうち燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒から排出されるガスの酸素濃度に関する情報に基づいて全ての気筒の燃料噴射量が制御されるので、各気筒の燃料噴射量の誤差を小さくすることができる。
【００１８】
（３）制御部は、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて平均値に最も近い気筒における空燃比を算出し、算出された空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて複数の気筒における燃料噴射量を制御してもよい。
【００１９】
この場合、複数の気筒のうち燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒の空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて燃料噴射量が制御されるので、複数の気筒の空燃比を容易に目標空燃比に近づけることができる。それにより、第１の触媒の浄化率を確実に向上させることができる。
【００２０】
（４）制御部は、所定の目標空燃比に基づいて複数の気筒の基準となる燃料噴射量をそれぞれ決定し、算出された空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて平均値に最も近い気筒の空燃比が所定の目標空燃比と等しくなるように平均値に最も近い気筒における基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定し、決定された補正量に基づいて他の気筒における基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定してもよい。
【００２１】
この排気システムにおいては、制御部は、まず、所定の目標空燃比に基づいて気筒ごとに基準となる燃料噴射量を決定する。そして、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、複数の気筒のうち燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒の空燃比を算出し、算出された空燃比と所定の目標空燃比との差に基づいて、当該気筒の空燃比が所定の目標空燃比と等しくなるように当該気筒の基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定する。さらに、制御部は、その補正量に基づいて、他の気筒の基準となる燃料噴射量に対する補正量を決定する。
【００２２】
この場合、所定の目標空燃比に基づいて基準となる燃料噴射量が決定され、その基準となる燃料噴射量に対して補正量が決定されるので、各気筒の空燃比を確実に目標空燃比に近づけることができる。それにより、第１の触媒の浄化率をさらに確実に向上させることができる。
【００２３】
（５）複数の第１の排気管にそれぞれ対応して設けられた複数の気筒と同数の第２の排気管と、複数の第２の排気管の一端部を集合させるとともに第１の触媒装置に連結させる第２の集合部とを備え、第１の集合部は、複数の第１の排気管から流出するガスを第１の触媒装置にそれぞれ流入させる複数の気筒と同数の第１の流入部を含み、第２の集合部は、第１の触媒装置から流出するガスをそれぞれ複数の第２の排気管に流入させる複数の気筒と同数の第２の流入部を含み、第２の集合部は、複数の第２の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続され、複数の第２の流入部は、第１の触媒装置を挟んで複数の第１の流入部にそれぞれ対向するように配置されてもよい。
【００２４】
この排気システムにおいては、エンジンの複数の気筒から排出されるガスが複数の第１の排気管にそれぞれ流入する。複数の第１の排気管に流入したガスは、第１の集合部の複数の第１の流入部を介して第１の触媒装置にそれぞれ流入する。第１の触媒装置において浄化されたガスは、第２の集合部の複数の第２の流入部を介して複数の第２の排気管にそれぞれ流入する。
【００２５】
第１の集合部は、複数の第１の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続される。第２の集合部は、複数の第２の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続される。複数の第２の流入部は、第１の触媒装置を挟んで複数の第１の流入部にそれぞれ対向するように配置される。
【００２６】
この場合、各第１の流入部から第１の触媒装置に流入したガスは、第１の触媒装置を通過した後、対向する位置に配置された第２の流入部にそれぞれ流入する。ここで、複数の第１の流入部は互いに連通していないので、第１の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の流入部から第１の触媒装置に流入する際に互いに干渉することが防止される。また、複数の第２の流入部は互いに連通していないので、第２の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の触媒装置から複数の第２の流入部に流入する際に互いに干渉することが防止される。したがって、第１の触媒に高温のガスを流入させるために第１の触媒装置をエンジンに近い位置に配置した場合でも、複数の第１の排気管と第１の触媒装置との連結部および第１の触媒装置と複数の第２の排気管との連結部においてガスの圧力干渉が発生することが防止される。それにより、圧力干渉によるエンジンの出力特性の低下を防止しつつ触媒を早期に活性させることが可能になる。
【００２７】
（６）複数の第２の排気管の他端部を集合させる第３の集合部と、第３の集合部に設けられ複数の気筒から排出されるガスの酸素濃度に関する情報を検出する第２の検出部とをさらに備え、制御部は、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報および第２の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて複数の気筒における燃料噴射量を制御してもよい。
【００２８】
この場合、第２の検出部は、全ての気筒から排出されるガスの酸素濃度に関する情報を測定することができる。したがって、全ての気筒の酸素濃度に関する情報を考慮しつつ各気筒の燃料噴射量を制御することができるので、より確実に第１の触媒の浄化率を向上させることができる。
【００２９】
（７）第３の集合部に接続され、複数の第２の排気管により導かれたガスを浄化する第２の触媒を有する第２の触媒装置をさらに備えてもよい。
【００３０】
この場合、複数の第２の排気管により導かれたガスは、第２の触媒装置において浄化される。それにより、ガスの有害物質を確実に除去することができる。また、第２の検出部の検出結果によって算出される空燃比が目標空燃比と等しくなるように複数の気筒の燃料噴射量を制御することにより、第２の触媒装置の浄化率をさらに向上させることができる。
【００３１】
（８）第１の集合部は、第１の筒状体と第１の筒状体の内部を複数の第１の排気管と同数の第１の流入部に分割する第１の仕切りとを有し、第２の集合部は、第２の筒状体と第２の筒状体の内部を複数の第２の排気管と同数の第２の流入部に分割する第２の仕切りとを有してもよい。
【００３２】
この場合、第１および第２の集合部の構造を複雑化せずに複数の第１および第２の流入部を容易に形成することができる。
【００３３】
（９）各第１の流入部の面積と当該第１の流入部に対向する第２の流入部の面積とは互いに等しくてもよい。
【００３４】
この場合、各第１の排気管により導かれたガスを対応する第２の排気管に確実に導くことができる。それにより、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第２の集合部において互いに干渉することを確実に防止することができる。
【００３５】
（１０）第２の発明に係るエンジン装置は、複数の気筒を有するエンジンと、エンジンの複数の気筒からガスを排出する第１の発明に係る排気システムとを備えるものである。
【００３６】
本発明に係るエンジン装置においては、複数の気筒を有するエンジンに、第１の発明に係る排気システムが適応されている。したがって、エンジンの複数の気筒から排出されるガスが複数の第１の排気管にそれぞれ流入する。複数の第１の排気管に流入したガスは、第１の集合部の複数の第１の流入部を介して第１の触媒装置にそれぞれ流入し、第１の触媒により浄化される。
【００３７】
第１の検出部は、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられ、ガスの酸素濃度に関する情報を検出する。制御部は、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、複数の気筒における燃料噴射量を制御する。
【００３８】
この場合、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられた１つの第１の検出部によって検出される酸素濃度に関する情報に基づいて、第１の触媒が効率よく浄化性能を発揮できるように全ての気筒の燃料噴射量を制御することができる。
【００３９】
このように、気筒ごとに酸素濃度に関する情報を検出する必要がなく、いずれかの気筒の酸素濃度に関する情報に基づいて全ての気筒の燃料噴射量を決定することができるので、第１の検出部を複数設ける必要がない。それにより、低コストで第１の触媒の浄化率を向上させることが可能となる。
【００４０】
また、第１の集合部は、複数の第１の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続される。この場合、第１の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の流入部から第１の触媒装置に流入する際に互いに干渉することが防止される。したがって、第１の触媒に高温のガスを流入させるために第１の触媒装置をエンジンに近い位置に配置した場合でも、ガスの圧力干渉によるエンジンの出力特性の低下を防止することができる。
【００４１】
（１１）第３の発明に係る車両は、第２の発明に係るエンジン装置と、駆動輪と、エンジン装置により発生される動力を駆動輪に伝達する伝達機構とを備えるものである。
【００４２】
本発明に係る車両においては、第２の発明に係るエンジン装置により発生される動力が、伝達機構により駆動輪に伝達され、駆動輪が駆動される。ここで、エンジン装置においては、エンジンの複数の気筒から排出されるガスが複数の第１の排気管にそれぞれ流入する。複数の第１の排気管に流入したガスは、第１の集合部の複数の第１の流入部を介して第１の触媒装置にそれぞれ流入し、第１の触媒により浄化される。
【００４３】
第１の検出部は、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられ、ガスの酸素濃度に関する情報を検出する。制御部は、第１の検出部によって検出された酸素濃度に関する情報に基づいて、複数の気筒における燃料噴射量を制御する。
【００４４】
この場合、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられた１つの第１の検出部によって検出される酸素濃度に関する情報に基づいて、第１の触媒が効率よく浄化性能を発揮できるように全ての気筒の燃料噴射量を制御することができる。
【００４５】
このように、気筒ごとに酸素濃度に関する情報を検出する必要がなく、いずれかの気筒の酸素濃度に関する情報に基づいて全ての気筒の燃料噴射量を決定することができるので、第１の検出部を複数設ける必要がない。それにより、低コストで第１の触媒の浄化率を向上させることが可能となる。
【００４６】
また、第１の集合部は、複数の第１の流入部が互いに連通しないように第１の触媒装置に接続される。この場合、第１の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の流入部から第１の触媒装置に流入する際に互いに干渉することが防止される。したがって、第１の触媒に高温のガスを流入させるために第１の触媒装置をエンジンに近い位置に配置した場合でも、ガスの圧力干渉によるエンジンの出力特性の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、複数の第１の排気管のいずれかまたは複数の第１の流入部のいずれかに設けられた１つの第１の検出部によって検出される酸素濃度に関する情報に基づいて、第１の触媒が効率よく浄化性能を発揮できるように全ての気筒の燃料噴射量を制御することができる。したがって、気筒ごとに酸素濃度に関する情報を検出する必要がなく、いずれかの気筒の酸素濃度に関する情報に基づいて全ての気筒の燃料噴射量を決定することができるので、第１の検出部を複数設ける必要がない。それにより、低コストで第１の触媒の浄化率を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、第１の集合部において、複数の第１の排気管により導かれたガスが、第１の流入部から第１の触媒装置に流入する際に互いに干渉することが防止される。したがって、第１の触媒に高温のガスを流入させるために第１の触媒装置をエンジンに近い位置に配置した場合でも、ガスの圧力干渉によるエンジンの出力特性の低下を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】
【００４９】
以下、本発明の一実施の形態に係る排気システムならびにそれを備えるエンジン装置および車両について説明する。なお、本実施の形態においては、直列４気筒エンジンを備えた自動二輪車について説明する。
【００５０】
（１）自動二輪車の構成
図１は本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の模式図である。
【００５１】
図１の自動二輪車１０００においては、本体フレーム１の前端にヘッドパイプ２が設けられている。ヘッドパイプ２にフロントフォーク３が左右方向に揺動可能に設けられている。フロントフォーク３の下端に前輪４が回転可能に支持されている。ヘッドパイプ２の上端にはハンドル５が取り付けられている。
【００５２】
本体フレーム１の後端上部から後方に延びるようにシートレール６が取り付けられている。本体フレーム１の上部に燃料タンク７が設けられ、シートレール６上にメインシート８ａおよびタンデムシート８ｂが設けられている。
【００５３】
また、本体フレーム１の後端に後方へ延びるリアアーム９が取り付けられている。リアアーム９の後端に後輪１０が回転可能に支持されている。
【００５４】
本体フレーム１の中央部には、エンジン１１が保持されている。エンジン１１の排気ポートには排気装置１２が取り付けられている。
【００５５】
エンジン１１には変速機１３が連結されている。変速機１３の出力軸１４に駆動スプロケット１５が取り付けられている。駆動スプロケット１５は、チェーン１６を介して後輪１０の後輪スプロケット１７に連結されている。
【００５６】
（２）排気装置１２の構成
図２は、図１の排気装置１２の構成を示す分解斜視図である。
【００５７】
図２に示すように、本実施の形態に係る排気装置１２は、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００、第２の排気管群３００、第２の触媒装置４００、分岐管５００およびマフラ装置６００を含む。
【００５８】
エンジン１１（図１参照）の各気筒の排気ポートから排出された排気ガスは、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００、第２の排気管群３００、第２の触媒装置４００および分岐管５００を介してマフラ装置６００に流入し、マフラ装置６００において消音された後、外部に排出される。以下、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００についてさらに詳細に説明する。
【００５９】
図３は、第１の排気管群１００を示す斜視図である。図３に示すように、第１の排気管群１００は、排気管１０１，１０２，１０３，１０４を備える。排気管１０１，１０２，１０３，１０４の一端部には、連結部１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａがそれぞれ設けられる。各連結部１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａは、エンジン１１（図１参照）の各気筒の排気ポートにそれぞれ取り付けられる。
【００６０】
排気管１０１，１０２，１０３，１０４の他端部には、連結管１００Ａが設けられる。連結管１００Ａには、十字状の仕切り板１００Ｂによって４つの空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂが形成されている。
【００６１】
各排気管１０１，１０２，１０３，１０４の内部空間は、連結管１００Ａの空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂにそれぞれ連通している。空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂは互いに連通しておらず、エンジン１１からの排気ガスが連結管１００Ａにおいて互いに干渉することはない。
【００６２】
第１の排気管群１００の複数の排気管１０１〜１０４のいずれか、あるいは連結管１００Ａの空間１０１ｂ〜１０４ｂのいずれかの側壁となる部分に第１の酸素センサＳ１が取り付けられる。図３の例では、排気管１０１に第１の酸素センサＳ１が取り付けられている。なお、第１の酸素センサＳ１としては、リニア出力方式の全領域空燃比（ＵＥＧＯ）センサを用いることが好ましい。それにより、広範囲の空燃比を正確に検出することができる。
【００６３】
図４（ａ）は、第１の触媒装置２００を示す斜視図である。図４（ａ）に示すように、第１の触媒装置２００においては、円柱状の触媒２００Ａが円筒状の触媒容器２００Ｂ内に収容されている。本実施の形態においては、触媒２００Ａとして、基板に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒金属を塗布した三元触媒を用いている。この触媒２００Ａは、エンジン１１の排気ガスに含まれるＨＣ、ＣＯおよびＮＯx をＣＯ2 、Ｈ2 ＯおよびＮ2 に変換する。
【００６４】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す触媒２００Ａの上面中央部の拡大模式図である。触媒２００Ａには、図４（ｂ）に示すような断面略三角形状で軸方向に延びる複数の流路２０１が全面に形成されている。各流路２０１は互いに連通しておらず、第１の排気群１００（図１参照）から各流路２０１に流入した排気ガスが第１の触媒装置２００において互いに干渉することはない。
【００６５】
なお、第２の触媒装置４００（図２参照）も第１の触媒装置２００と同様の構成を有する。また、触媒２００Ａの流路２０１の断面形状は三角形に限定されず、四角形、六角形等の他の形状であってもよい。
【００６６】
図５は、第２の排気管群３００を示す斜視図である。図５に示すように、第２の排気管群３００は、排気管３０１，３０２，３０３，３０４を備える。排気管３０１，３０２，３０３，３０４の一端部には、連結管３００Ａが設けられる。連結管３００Ａには、十字状の仕切り板３００Ｂによって４つの空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂが形成されている。
【００６７】
各排気管３０１，３０２，３０３，３０４の内部空間は、連結管３００Ａの空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂにそれぞれ連通している。空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂは互いに連通しておらず、第１の触媒装置２００から流入する排気ガスが連結管３００Ａにおいて互いに干渉することはない。
【００６８】
排気管３０１，３０２，３０３，３０４の他端部には、連結管３００Ｃが設けられる。連結管３００Ｃには仕切り板は設けられておらず、各排気管３０１，３０２，３０３，３０４を通過した排気ガスはそれぞれ連結管３００Ｃに流入する。連結管３００Ｃの側面には、第２の酸素センサＳ２が取り付けられている。なお、第２の酸素センサＳ２としては、第１の酸素センサＳ１と同様にＵＥＧＯセンサを用いてもよいが、一般的なスイッチング出力方式の酸素センサを用いることがコスト面で好ましい。なお、第１の酸素センサＳ１および第２の酸素センサＳ２としては、上記の酸素センサに限定されず、酸素濃度を測定することができる任意のセンサを用いることが可能である。
【００６９】
図６は、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００の接合方法を示す斜視図である。
【００７０】
図６に示すように、第１の排気管群１００および第２の排気管群３００は、触媒容器２００Ｂを介して連結管１００Ａと連結管３００Ａとが対向するように接合される。なお、連結管１００Ａと触媒容器２００Ｂとの接合および触媒容器２００Ｂと連結管３００Ａとの接合は、溶接によって行ってもよく、連結管１００Ａ、触媒容器２００Ｂおよび連結管３００Ａの端面にフランジ部をそれぞれ形成し、そのフランジ部をボルトおよびナットにより接合することによって行ってもよい。
【００７１】
ここで、第１の排気管群１００においては、連結管１００Ａの端面（図３参照）と仕切り板１００Ｂの端面（図３参照）とは面一に形成されている。また、第３の排気管群３００においては、連結管３００Ａの端面（図５参照）と仕切り板３００Ｂの端面（図５参照）とは面一に形成されている。さらに、第１の触媒装置２００においては、触媒２００Ａの端面（図４参照）と触媒容器２００Ｂの端面（図４参照）とは面一に形成されている。したがって、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００を接合する際に、仕切り板１００Ｂと触媒２００Ａとの間および触媒２００Ａと仕切り板３００Ｂとの間に隙間ができない。
【００７２】
また、触媒２００Ａと接する各空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂの面積は、触媒２００Ａと接する各空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂの面積とそれぞれ等しい。
【００７３】
また、各空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂと各空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂとがそれぞれ対向するように、連結管１００Ａおよび連結管３００Ａが第１の触媒装置２００に接合されている。
【００７４】
この場合、排気管１０１を介して空間１０１ｂに流入した排気ガスは、触媒２００Ａの空間１０１ｂと空間３０１ｂとに挟まれた領域２０１ｂ（図６参照）を通って空間３０１ｂおよび排気管３０１に流入する。
【００７５】
同様に、空間１０２ｂ（図３参照）に流入した排気ガスは、触媒２００Ａの空間１０２ｂと空間３０２ｂとに挟まれた領域（図示せず）を通って空間３０２ｂおよび排気管３０２に流入し、空間１０３ｂ（図３参照）に流入した排気ガスは、触媒２００Ａの空間１０３ｂと空間３０３ｂとに挟まれた領域（図示せず）を通って空間３０３ｂに流入し、空間１０４ｂ（図３参照）に流入した排気ガスは、触媒２００Ａの空間１０４ｂと空間３０４ｂとに挟まれた領域（図示せず）を通って空間３０４ｂに流入する。
【００７６】
また、上述したように、触媒２００Ａの複数の流路２０１（図４（ｂ）参照）は互いに連通しておらず、各流路２０１に流入した排気ガスが他の流路２０１に流入した排気ガスと互いに干渉することはない。
【００７７】
したがって、エンジン１１（図１参照）の複数の気筒の排気ポートからそれぞれ排出された排気ガスは、互いに干渉することなく第２の排気管群３００の連結管３００Ｃ（図２および図５参照）へと流入する。この連結管３００Ｃにおいて、初めて排気圧力干渉が発生する。
【００７８】
（３）排気装置の効果
以上のように、本実施の形態においては、第１の排気管群１００と第１の触媒装置２００との連結部および触媒装置２００と第２の排気管群３００との連結部において排気圧力干渉が発生しない。それにより、触媒２００Ａに高温の排気ガスを流入させるために第１の触媒装置２００をエンジン１１に近い位置に配置しても、排気圧力干渉によってエンジン１１の出力特性が低下することを防止することができる。
【００７９】
また、第１の排気管群１００の各排気管１０１，１０２，１０３，１０４にそれぞれ触媒を設ける必要がないので、コストを低減することができる。
【００８０】
また、本実施の形態における触媒２００Ａの表面積は、各排気管１０１，１０２，１０３，１０４にそれぞれ触媒を設けた場合の各触媒の表面積の合計より小さくなる。この場合、触媒２００Ａの表面からの放熱量を低減することができる。つまり、本実施の形態によれば、各排気管１０１，１０２，１０３，１０４にそれぞれ触媒を設けた場合に比べて効率よく排気ガスの熱量を第１の触媒装置２００に保持することができる。それにより、触媒２００Ａの温度を容易に上昇させることができる。その結果、触媒２００Ａを早期に活性させることが可能になる。
【００８１】
また、第２の排気管群３００と分岐管５００との間には、第２の触媒装置４００が設けられている。それにより、排気ガスの有害物質を確実に除去することができる。
【００８２】
なお、第１の触媒装置２００および第２の触媒装置４００において用いられる触媒金属の成分およびその成分比は、排気装置１２の構造等に応じて適宜変更することが好ましい。
【００８３】
（４）エンジンの燃料噴射量の制御
本実施の形態においては、第１の酸素センサＳ１および第２の酸素センサＳ２の検出結果に基づいて、エンジン１１の燃料噴射量を制御する。以下、その制御方法について説明する。
【００８４】
（ａ）目標空燃比マップの作成
上述したように、触媒の浄化率はエンジンの空燃比に大きく影響される。そこで、本実施の形態においては、第１の触媒装置２００の触媒２００Ａ（図４参照）が効率よく浄化性能を発揮するためのエンジン１１の空燃比（以下、目標空燃比と称する）を決定し、決定された目標空燃比に基づいて目標空燃比マップを作成する。
【００８５】
目標空燃比マップとしては、例えば、図７に示すような、エンジン１１におけるスロットル開度と回転数とに基づく目標空燃比マップ（以下、ＡＦスロットルマップと称する）、および図８に示すような、エンジン１１における吸気圧（ブースト）と回転数とに基づく目標空燃比マップ（以下、ＡＦブーストマップと称する）を作成する。なお、図７において、縦軸はスロットル開度を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図８において、縦軸は吸気圧（ブースト）を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。
【００８６】
また、図７および図８中の実線は目標空燃比の変移を示している。例えば、図７および図８において斜線で示す領域における目標空燃比はＳであり、斜線で示す領域の外側の実線と実線とで囲まれる領域における目標空燃比はＴである。同様に、その外側の実線と実線とで囲まれる領域における目標空燃比はＵであり、その外側の領域における目標空燃比はＶであり、最も外側の領域における目標空燃比はＷである。なお、図７および図８において、「Ａ／Ｆ」は空燃比を示し、Ｓ〜Ｗは任意に決定される数値である。
【００８７】
目標空燃比マップにおいては、例えば、最も触媒２００Ａの浄化率を高くしたい領域（例えば、アイドリング時および中低速時）の目標空燃比を理論空燃比（１４．５）とし、それ以外の領域の目標空燃比は、車両の理想的な走行を実現できるような空燃比に適宜決定する。図７および図８の例では、Ｓ＝１４．５となる。
【００８８】
（ｂ）燃料噴射量マップの作成および基準気筒の決定
本実施の形態においては、基準となる１つの気筒（以下、基準気筒と称する）を決定し、第１の排気管群１００の複数の排気管１０１〜１０４のうち、基準気筒の排気ポートに接続される排気管（以下、基準排気管と称する）に第１の酸素センサＳ１を取り付ける。以下、基準気筒の決定方法について説明する。
【００８９】
まず、上述の２つの目標空燃比マップに基づいて、実験によりエンジン１１の各気筒の燃料噴射量マップを作成する。燃料噴射量マップとしては、図９に示すような、各気筒におけるスロットル開度とエンジン１１の回転数とにより決定される燃料噴射量マップ（以下、ＩＮスロットルマップと称する）、および図１０に示すような、各気筒における吸気圧（ブースト）とエンジン１１の回転数とにより決定される燃料噴射量マップ（以下、ＩＮブーストマップと称する）の２種類のマップを作成する。
【００９０】
なお、図９（ａ）および図１０（ａ）は、１番気筒の燃料噴射量マップを示し、図９（ｂ）および図１０（ｂ）は、２番気筒の燃料噴射量マップを示し、図９（ｃ）および図１０（ｃ）は、３番気筒の燃料噴射量マップを示し、図９（ｄ）および図１０（ｄ）は、４番気筒の燃料噴射量マップを示す。また、図９において、縦軸はスロットル開度を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図１０において、縦軸は吸気圧（ブースト）を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。
【００９１】
なお、図９中の実線ａ〜ｅおよび図１０中の実線ｆ〜ｊは燃料噴射量の等量線である。実線ａ〜ｅで示される燃料噴射量は、ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ＜ｅの関係を満足し、実線ｆ〜ｊで示される燃料噴射量は、ｆ＜ｇ＜ｈ＜ｉ＜ｊの関係を満足する。つまり、図９においては、実線ａ近傍の領域から実線ｅ近傍の領域に向かって燃料噴射量が増加し、図１０においては、実線ｆ近傍の領域から実線ｊ近傍の領域に向かって燃料噴射量が増加する。
【００９２】
次に、図１１に示すように、ＩＮスロットルマップ（図９参照）から得られる各気筒の燃料噴射量に基づいて４つの気筒の燃料噴射量の平均値を算出し、算出された平均値を示す燃料噴射量マップ（以下、平均スロットルマップと称する）を作成する。同様に、図１２に示すように、ＩＮブーストマップ（図１０参照）から得られる各気筒の燃料噴射量に基づいて４つの気筒の燃料噴射量の平均値を算出し、算出された平均値を示す燃料噴射量マップ（以下、平均ブーストマップと称する）を作成する。
【００９３】
なお、図１１において、縦軸はスロットル開度を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図１２において、縦軸は吸気圧（ブースト）を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図１１および図１２において、実線ａ〜ｅおよび実線ｆ〜ｊは図９および図１０で説明した関係を満足する。
【００９４】
次に、各気筒のＩＮスロットルマップ（図９参照）から得られる燃料噴射量と平均スロットルマップ（図１１参照）から得られる燃料噴射量との差を算出し、算出された値に基づいて、図１３に示すような、平均スロットルマップに対する各ＩＮスロットルマップの偏差を示すマップ（以下、偏差スロットルマップと称する）を作成する。
【００９５】
同様に、各気筒のＩＮブーストマップ（図１０参照）から得られる燃料噴射量と平均ブーストマップ（図１２参照）から得られる燃料噴射量との差を算出し、算出された値に基づいて、図１４に示すような、平均ブーストマップに対する各ＩＮブーストマップの偏差を示すマップ（以下、偏差ブーストマップと称する）を作成する。
【００９６】
なお、図１３および図１４において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）はそれぞれ１番気筒、２番気筒、３番気筒および４番気筒の偏差スロットルマップおよび偏差ブーストマップを示す。また、図１３において、縦軸はスロットル開度を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図１４において、縦軸は吸気圧（ブースト）を示し、横軸はエンジン１１の回転数を示す。また、図１３および図１４において実線は、偏差（％）の等高線である。また、図１３および図１４中に示される数値は、偏差（％）を示す。
【００９７】
最後に、各気筒の偏差スロットルマップおよび偏差ブーストマップを比較して、例えば、目標空燃比マップにおいて理論空燃比を示す領域（図７および図８の斜線で示す領域）において偏差が最も小さい気筒を選択し、その気筒を基準気筒とする。図３の例では、排気管１０１が、基準気筒の排気ポートに接続される基準排気管である。
【００９８】
（ｃ）センサの出力値に基づく燃料噴射量の制御
（ｃ−１）排気システムの構成
図１５は、本実施の形態に係る排気システムの制御系の一例を示すブロック図である。
【００９９】
図１５に示すように、排気システム２０００は、第１の酸素センサＳ１、第２の酸素センサＳ２、エンジン回転数センサＳ３、スロットルセンサＳ４、吸気圧センサＳ５、吸気温センサＳ６、大気圧センサＳ７、水温センサＳ８、制御装置２０および燃料噴射装置２１ａ〜２１ｄを含む。制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）および記憶装置またはマイクロコンピュータにより構成される。燃料噴射装置２１ａ〜２１ｄは、エンジン１１の各気筒にそれぞれ設けられる。
【０１００】
第１の酸素センサＳ１は、基準気筒の排気ガスの酸素濃度を検出する。第２の酸素センサＳ２は、連結管３００Ｃ（図５参照）に流入する全ての気筒の排気ガスの酸素濃度を検出する。エンジン回転数センサＳ３は、エンジン１１の回転数を検出する。スロットルセンサＳ４は、スロットル開度を検出する。吸気圧センサＳ５は、吸気圧を検出する。吸気温センサＳ６は、吸入温を検出する。大気圧センサＳ７は、大気圧を検出する。水温センサＳ８は、エンジン１１の冷却水の温度を検出する。
【０１０１】
制御装置２０には、各センサＳ１〜Ｓ８の検出値が入力される。制御装置２０は、入力された各検出値に基づいて各気筒の燃料噴射量を算出し、燃料噴射装置２１ａ〜２１ｄをそれぞれ制御する。
【０１０２】
（ｃ−２）燃料噴射量の制御方法
以下、制御装置２０による各気筒の燃料噴射量の制御方法について説明する。
【０１０３】
制御装置２０は、まず、各気筒のＩＮスロットルマップ（図９参照）およびＩＮブーストマップ（図１０参照）に基づいて、自動二輪車１０００（図１参照）の走行状態に応じて各気筒の基準となる燃料噴射量（以下、基準噴射量と称する）を気筒ごとに算出する。基準噴射量の算出には、例えば、下記式（１）を用いることができる。
【０１０４】
ＩＱｓ＝Ｐ×ＩＱｔｈ＋（１−Ｐ）×ＩＱｂｏ        ・・・・（１）
上式（１）において、ＩＱｓは基準噴射量を示し、ＩＱｔｈはＩＮスロットルマップから得られる燃料噴射量を示し、ＩＱｂｏはＩＮブーストマップから得られる燃料噴射量を示す。また、Ｐは０≦Ｐ≦１の関係を満たし、例えば、エンジン回転数センサＳ３、スロットルセンサＳ４または吸気圧センサＳ５の検出値に基づいて決定される係数である。
【０１０５】
また、制御装置２０は、第１の酸素センサＳ１の検出値に基づいて基準気筒の空燃比を算出し、算出された空燃比と目標空燃比マップ（図７および図８参照）から得られる空燃比との差（以下、第１の空燃比誤差と称する）を算出する。また、制御装置２０は、第２の酸素センサＳ２の検出値に基づいていずれかの気筒の空燃比を算出し、算出された空燃比と目標空燃比マップから得られる空燃比との差（以下、第２の空燃比誤差と称する）を算出する。
【０１０６】
なお、第２の酸素センサＳ２としてスイッチング出力型の酸素センサを用いている場合は、第２の酸素センサＳ２は、いずれかの気筒の現在の空燃比と目標空燃比との大小を判定するために用いられる。また、第１および第２の空燃比誤差を算出する際に用いる目標空燃比マップとしては、図７のＡＦスロットルマップおよび図８のＡＦブーストマップのどちらか一方のみを用いてもよいし、両方を用いてもよい。
【０１０７】
制御装置２０は、例えば、第２の酸素センサＳ２としてＵＥＧＯセンサを用いている場合には、第１および第２の空燃比誤差に基づいて、基準気筒の空燃比が目標空燃比と等しくなるように基準気筒の燃料噴射量の補正量を決定する。また、例えば、第２の酸素センサＳ２としてスイッチング出力方式の酸素センサを用いている場合には、第１の空燃比誤差および第２の酸素センサＳ２による判定結果に基づいて、基準気筒の燃料噴射量の補正量を決定する。そして、決定された補正量に基づいて上述した基準気筒の基準噴射量を補正し、基準気筒の燃料噴射量を決定する。なお、補正量は、例えば、上記誤差に基づいてＰＩＤ（Proportional Integral Differential）演算により算出することができる。
【０１０８】
また、制御装置２０は、基準気筒の補正量に基づいて、他の気筒の燃料噴射量の補正量を決定する。例えば、基準気筒の補正量が基準噴射量より５％噴射量を増加するものである場合には、他の気筒についても、各気筒の基準噴射量より５％噴射量を増加するようにそれぞれ燃料噴射量を補正する。
【０１０９】
なお、制御装置２０は、吸気温センサＳ６、大気圧センサＳ７および水温センサＳ８等の検出値に基づいてさらに基準噴射量の補正を行ってもよい。この場合、より正確な補正を行うことが可能となる。
【０１１０】
また、第２の酸素センサＳ２は設けなくてもよい。この場合、第１の空燃比誤差に基づいて基準気筒の燃料噴射量の補正量を決定すればよい。
【０１１１】
（５）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態に係る排気システムにおいては、エンジン１１の複数の気筒（本実施の形態においては４気筒）のうち、燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒を基準気筒とし、基準気筒の排気ガスの酸素濃度を第１の酸素センサＳ１により測定することにより基準気筒の空燃比を算出している。そして、算出した基準気筒の空燃比と目標空燃比との差を算出し、算出された値に基づいて、基準気筒の空燃比が目標空燃比と等しくなるように基準気筒の燃料噴射装置を制御している。
【０１１２】
また、基準気筒以外の気筒の空燃比は、基準気筒の空燃比と同じ割合で目標空燃比から偏差しているとみなして、基準気筒における燃料噴射量の補正量と同じ割合で各気筒の補正量を決定し、各気筒の燃料噴射装置を制御している。したがって、１つの酸素センサの検出結果に基づいて全ての気筒の燃料噴射量の補正を行うことができる。
【０１１３】
ここで、上述したように、基準気筒は複数の気筒のうち燃料噴射量が最も平均的な値となる気筒である。この場合、基準気筒の補正量に基づいて他の気筒の補正量を決定することより、他の気筒の空燃比を容易に目標空燃比に近づけることができる。これらの結果、低コストで触媒の浄化率を向上させることが可能となる。
【０１１４】
また、本実施の形態においては、各気筒の排気ガスが合流する部分（図５の連結管３００Ｃ）に第２の酸素センサＳ２が設けられている。この場合、第２の酸素センサＳ２は、全ての気筒の排気ガスの酸素濃度を測定することができる。つまり、第２の酸素センサＳ２によって基準気筒以外の気筒の空燃比も検出することができる。したがって、第１の酸素センサＳ１の検出結果に加えて第２の酸素センサＳ２の検出結果に基づいて各気筒の燃料噴射量を制御することにより、他の気筒の空燃比をより確実に目標空燃比に近付けることができる。それにより、触媒の浄化率をさらに向上させることができる。
【０１１５】
また、第１の酸素センサＳ１と第２の酸素センサＳ２との検出結果を比較することにより、第１の酸素センサＳ１および第２の酸素センサＳ２の故障を早期に発見することが可能となる。
【０１１６】
なお、第２の酸素センサＳ２は、図５の連結管３００Ａまたは第２の排気管群３００に設けてもよい。この場合、第１の触媒装置２００を通過した直後の排気ガスの酸素濃度を検出することができるので、燃料噴射量の補正の応答性が向上する。それにより、より正確な補正を行うことができる。
【０１１７】
特に、第２の酸素センサＳ２を、連結管３００Ａの空間３０１ｂ〜３０４ｂのうち基準気筒の排気ガスが流れる空間の側壁に設ける場合、または第２の排気管群３００のうち基準気筒の排気ガスが流れる排気管に設ける場合には、基準気筒の排気ガスの酸素濃度をより正確に測定することが可能となるとともに、第１の酸素センサＳ１の故障をより確実に発見することができる。
【０１１８】
（６）触媒装置について
触媒２００Ａ（図４参照）の有効開口面積は、排気管１０１，１０２，１０３，１０４の合計の断面積より大きいことが好ましい。ここで、触媒２００Ａの有効開口面積について図１６を用いて説明する。
【０１１９】
図１６は、図４（ｂ）で説明した流路２０１の拡大模式図である。上述したように、本例では、触媒２００Ａとして、断面三角形状の複数の開口を有する基板に触媒金属を塗布した三元触媒を用いている。この場合、図１６に示すように、流路２０１は、基板２１０およびそれに塗布された金属触媒層２１１によって囲まれるように形成される。本例では、この流路２０１の断面形状を三角形として近似し、その面積を求めた。そして、求めた面積に触媒２００Ａに形成された流路２０１の個数を乗じることにより算出される値を有効開口面積とした。つまり、本例において、有効開口面積とは、触媒２００Ａにおいて排気ガスが通過することが可能な部分の面積を示したものである。
【０１２０】
したがって、触媒２００Ａの有効開口面積を、排気管１０１，１０２，１０３，１０４の合計の断面積より大きくすることにより、触媒２００Ａへ流入した排気ガスを効率よく通過させることができる。
【０１２１】
また、第１の排気管群１００と第１の触媒装置２００との接合は、図１７に示すような開口部１０１ｃ，１０２ｃ，１０３ｃ，１０４ｃを備えたフランジ部１００Ｃを用いて行ってもよい。この場合、各排気管１０１，１０２，１０３，１０４（図３参照）の内部空間が開口部１０１ｃ，１０２ｃ，１０３ｃ，１０４ｃにそれぞれ連通するように、各排気管１０１，１０２，１０３，１０４とフランジ部１００Ｃとを溶接する。また、第１の触媒装置２００と第２の排気管群３００との接合も同様に行うことができる。
【０１２２】
また、図１８に示すような溝を有する十字状の嵌合部材７００を触媒２００Ａの両面にそれぞれ設けてもよい。この場合、仕切り板１００Ｂおよび仕切り板３００Ｂをそれぞれ嵌合部材７００の溝に嵌合させるように第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００を接合する。
【０１２３】
また、触媒２００Ａの両面に十字状の嵌合溝（図示せず）をそれぞれ設けてもよい。この場合、仕切り板１００Ｂおよび仕切り板３００Ｂをそれぞれ嵌合溝に嵌合させるように第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００を接合する。
【０１２４】
また、上記実施の形態においては、触媒２００Ａの複数の流路２０１は互いに連通していないが、複数の流路２０１間で排気ガスの圧力干渉がほとんど生じない程度であれば、複数の流路２０１の一部が互いに連通していてもよい。
【０１２５】
また、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００の接合部の構造は上記の例に限られず、接合部における排気圧力干渉を防止することができるのであれば他の構造でもよい。
【０１２６】
また、第１の触媒装置２００および第２の触媒装置４００を角柱形状にし、連結管１００Ａ，３００Ａ，３００Ｃを角筒形状にしてもよい。
【０１２７】
また、マフラ装置６００の数は２本に限定されず、自動二輪車１０００の構造に応じて適宜変更してもよい。
【０１２８】
（７）他の実施の形態
上記実施の形態においては、４気筒エンジンを備えた自動二輪車について説明したが、エンジンの気筒数は４に限定されず、本発明の排気システムは任意の気筒数のエンジンに適用可能である。例えば、６気筒エンジンの場合は、連結管１００Ａおよび連結管３００Ａにそれぞれ６つの空間を形成し、上記実施の形態と同様に、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００において排気圧力干渉が発生することを防止すればよい。
【０１２９】
すなわち、エンジンの複数の気筒に接続される各排気管にそれぞれ対応する空間を連結管１００Ａおよび連結管３００Ａに形成すればよい。それにより、第１の排気管群１００、第１の触媒装置２００および第２の排気管群３００において複数の気筒からの排気ガスが互いに干渉することを防止することができる。その結果、中低速において排気圧力干渉によってエンジンの出力特性が低下することを防止することができる。
【０１３０】
また、気筒数にかかわらず、上記実施の形態と同様に基準気筒を決定し、基準気筒に接続される排気管に第１の酸素センサＳ１を設ければよい。
【０１３１】
また、上記実施の形態においては、第１の排気管群１００がエンジン１１の気筒数と同数の排気管から構成される場合について説明したが、本発明に係る排気システムは、図１９に示すような、エンジン１１の複数の気筒に接続される複数の排気管１０１〜１０４が気筒数以下の複数の排気管に合流した後に連結管１００Ｄに接続される構成の排気装置にも適用可能である。
【０１３２】
図１９の例では、排気管１０１および排気管１０２が排気管１０１２で、排気管１０３および排気管１０４が排気管１０３４でそれぞれ合流した後に連結管１００Ｄに接続されている。連結管１００Ｄは第１の触媒装置２００に接続されている。また、連結管１００Ｄ内には、点線で示す仕切り板１００Ｅによって２つの空間１０１２ｂ，１０３４ｂが形成されている。各排気管１０１２，１０３４の内部空間は、空間１０１２ｂ，１０３４ｂにそれぞれ連通している。
【０１３３】
例えば、基準気筒に接続される排気管が排気管１０１である場合、第１の酸素センサＳ１は、排気管１０１の連結部１０１ａ側に設ければよい。この場合、上記実施の形態と同様に各気筒の燃料噴射量を制御すればよい。
【０１３４】
また、排気管１０１２または連結管１００Ａの空間１０１２ｂの側壁となる部分に設けてもよい。つまり、第１の酸素センサＳ１は、基準気筒の排気ガスを測定できる位置に設ければいよい。この場合も、上記実施の形態と同様に各気筒の燃料噴射量を制御すればよい。
【０１３５】
また、上記実施の形態では、排気装置１２を自動二輪車に適用した場合について説明したが、排気装置１２を四輪自動車等の他の車両および船舶等に適用してもよい。
【０１３６】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
上記実施の形態においては、排気管１０１，１０２，１０３，１０４が第１の排気管に相当し、連結管１００Ａ、フランジ部１００Ｃ、または排気管１０１２，１０３４および連結管１００Ｄが第１の集合部に相当し、空間１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂ、開口部１０１ｃ，１０２ｃ，１０３ｃ，１０４ｃ、排気管１０１２，１０３４または空間１０１２ｂ，１０３４ｂが第１の流入部に相当し、第１の酸素センサＳ１が第１の検出部に相当し、制御装置２０が制御部に相当し、基準気筒が複数の気筒において所定の条件をそれぞれ満たす燃料噴射量のうちこれらの燃料噴射量の平均値に最も近い燃料噴射量に対応する気筒に相当し、排気管３０１，３０２，３０３，３０４が第２の排気管に相当し、連結管３００Ａが第２の集合部に相当し、空間３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂが第２の流入部に相当し、連結管３００Ｃが第３の集合部に相当し、第２の酸素センサＳ２が第２の検出部に相当し、連結管１００Ａが第１の筒状体に相当し、仕切り板１００Ｂが第１の仕切りに相当し、連結管３００Ａが第２の筒状体に相当し、仕切り板３００Ｂが第２の仕切りに相当し、後輪１０が駆動輪に相当し、変速機１３、出力軸１４、駆動スプロケット１５、チェーン１６および後輪スプロケット１７が伝達機構に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、自動二輪車、４輪の自動車等の種々の車両等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の模式図である。
【図２】図１の排気装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】第１の排気管群を示す斜視図である。
【図４】第１の触媒装置を示す図である。
【図５】第２の排気管群を示す斜視図である。
【図６】第１の排気管群、第１の触媒装置および第２の排気管群の接合方法を示す斜視図である。
【図７】ＡＦスロットルマップを示す図である。
【図８】ＡＦブーストマップを示す図である。
【図９】ＩＮスロットルマップを示す図である。
【図１０】ＩＮブーストマップを示す図である。
【図１１】平均スロットルマップを示す図である。
【図１２】平均ブーストマップを示す図である。
【図１３】偏差スロットルマップを示す図である。
【図１４】偏差ブーストマップを示す図である。
【図１５】排気システムの制御系の一例を示すブロック図である。
【図１６】触媒の有効開口面積について説明するための図である。
【図１７】第１の排気管群と第１の触媒装置との接合方法の一例を説明するための図である。
【図１８】嵌合部材を示す図である。
【図１９】排気装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１    本体フレーム
２    ヘッドパイプ
３    フロントフォーク
４    前輪
５    ハンドル
６    シートレール
７    燃料タンク
８ａ    メインシート
８ｂ    タンデムシート
９    リアアーム
１０    後輪
１１    エンジン
１２    排気装置
１３    変速機
１４    出力軸
１５    駆動スプロケット
１６    チェーン
１７    後輪スプロケット
２０    制御装置
２１ａ〜２１ｄ    燃料噴射装置
１００    第１の排気管群
１００Ａ，１００Ｄ    連結管
１００Ｂ，１００Ｅ    仕切り板
１０１，１０２，１０３，１０４    排気管
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ    連結部
１０１ｂ，１０２ｂ，１０３ｂ，１０４ｂ    空間
１０１ｃ，１０２ｃ，１０３ｃ，１０４ｃ    開口部
１００Ｃ    フランジ部
２００    第１の触媒装置
２００Ａ    触媒
２００Ｂ    触媒容器
２０１    流路
３００    第２の排気管群
３００Ａ    連結管
３００Ｂ    仕切り板
３００Ｃ    連結管
３０１，３０２，３０３，３０４    排気管
３０１ｂ，３０２ｂ，３０３ｂ，３０４ｂ    空間
４００    第２の触媒装置
５００    分岐管
６００    マフラ装置
７００    嵌合部材
１０００    自動二輪車
１０１２，１０３４    排気管
１０１２ｂ，１０３４ｂ    空間
２０００    排気システム
Ｓ１    第１の酸素センサ
Ｓ２    第２の酸素センサ
Ｓ３    エンジン回転数センサ
Ｓ４    スロットルセンサ
Ｓ５    吸気圧センサ
Ｓ６    吸気温センサ
Ｓ７    大気圧センサ
Ｓ８    水温センサ
【図１】
2007046463.tif 000003
【図２】
2007046463.tif 000004
【図３】
2007046463.tif 000005
【図４】
2007046463.tif 000006
【図５】
2007046463.tif 000007
【図６】
2007046463.tif 000008
【図７】
2007046463.tif 000009
【図８】
2007046463.tif 000010
【図９】
2007046463.tif 000011
【図１０】
2007046463.tif 000012
【図１１】
2007046463.tif 000013
【図１２】
2007046463.tif 000014
【図１３】
2007046463.tif 000015
【図１４】
2007046463.tif 000016
【図１５】
2007046463.tif 000017
【図１６】
2007046463.tif 000018
【図１７】
2007046463.tif 000019
【図１８】
2007046463.tif 000020
【図１９】
2007046463.tif 000021