JP2008095534A - Internal combustion engine - Google Patents

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JP2008095534A JP2006275199A JP2006275199A JP2008095534A JP 2008095534 A JP2008095534 A JP 2008095534A JP 2006275199 A JP2006275199 A JP 2006275199A JP 2006275199 A JP2006275199 A JP 2006275199A JP 2008095534 A JP2008095534 A JP 2008095534A
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Shigeki Miyashita
茂樹 宮下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suitably control a bank by preventing heat damage caused by a communicating pipe and by reducing a size of a device. <P>SOLUTION: In a V-type six-cylinder engine, a cylinder group wherein a plurality of cylinders are divided to left and right first and second banks 12 and 13 is provided, an intake pipe 51 is connected to the cylinder group of the banks 12 and 13, a first exhaust pipe 57 and a second exhaust pipe 58 are connected, a first front stage three-dimensional catalyst 59 and a second front stage three-dimensional catalyst 60 are respectively disposed on the exhaust pipes 57 and 58, and a first control valve 64 and a second control valve 65 are disposed, and the front stage three-dimensional catalysts 59 and 60 of the exhaust pipes 57 and 58 and the upstream sides of the control valves 64 and 65 are communicated through the communicating pipe 63, and collecting passages 55 and 56 communicating with exhaust ports 26 and 27 and exhaust pipe connection parts 55a and 56 and communicating pipe connection parts 55b and 56b are integrally formed in cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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、各気筒群の排気通路の上流側が連通通路により連通された内燃機関に関するものである。   The present invention relates to an internal combustion engine having two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks and in which the upstream side of the exhaust passage of each cylinder group is communicated by a communication passage.

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それぞれ連結され、この排気管に前段浄化触媒が装着され、各排気管が合流した排気集合管に後段浄化触媒が装着されている。   In a general V-type multi-cylinder engine, a cylinder block has two banks inclined upward at a predetermined angle, and a plurality of cylinders are provided in each bank to constitute two cylinder groups. Pistons are movably fitted to a plurality of cylinders provided in each bank, and each piston is connected to a crankshaft that is rotatably supported at the lower part. In addition, each combustion chamber is configured by fastening a cylinder head to the upper part of each bank of the cylinder block, and each combustion chamber is formed with an intake port and an exhaust port, and can be opened and closed by an intake valve and an exhaust valve. It has become. An intake pipe is connected to the intake port of each bank, while an exhaust pipe is connected to the exhaust port of each bank. A front-stage purification catalyst is attached to the exhaust pipe, and an exhaust collecting pipe into which the exhaust pipes merge is connected. A post-stage purification catalyst is installed.

このようなV型多気筒エンジンにて、エンジンの低温始動時に前段浄化触媒を暖機して早期に活性化させるために、2つの排気管を前段浄化触媒の上流側で連通管により連通すると共に、各排気管に制御弁を設けることで、バンク制御を可能としたものがある。従って、エンジンの低温始動時には、一方の排気管の制御弁を閉じて各バンクの気筒群からの排気ガスを連通管を通して他方の排気管で合流させた後、この大量の排気ガスの熱により前段浄化触媒を効率良く暖機して早期活性化を図ることができる。   In such a V-type multi-cylinder engine, in order to warm up the early stage purification catalyst at the time of low temperature start of the engine and to activate it early, the two exhaust pipes communicate with each other on the upstream side of the previous stage purification catalyst. Some bank control is enabled by providing a control valve in each exhaust pipe. Therefore, when the engine is started at a low temperature, the control valve of one exhaust pipe is closed and the exhaust gas from the cylinder group of each bank is merged in the other exhaust pipe through the communication pipe. It is possible to warm up the purification catalyst efficiently and achieve early activation.

また、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ターボ過給機を設けたものがある。この場合、ターボ過給機の稼動時には、ターボ過給機のない排気管の制御弁を閉じて各バンクの気筒群からの排気ガスを連通管を通してターボ過給機のある排気管で合流させた後、この大量の排気ガスによりターボ過給機のタービンを駆動し、このタービンと一体のコンプレッサを駆動して空気を圧縮し、燃焼室に導入することで、高過給を可能とすると共にターボ過給機のない排気管側の前段浄化触媒の熱劣化を抑制することができる。   In addition, there is such a V-type multi-cylinder engine in which a turbocharger is provided only in one bank. In this case, when the turbocharger is in operation, the control valve of the exhaust pipe without the turbocharger is closed and the exhaust gas from the cylinder group of each bank is merged through the communication pipe in the exhaust pipe with the turbocharger. After that, the turbocharger turbine is driven by this large amount of exhaust gas, the compressor integrated with this turbine is driven to compress the air, and the turbocharger is introduced into the combustion chamber. Thermal deterioration of the upstream purification catalyst on the exhaust pipe side without the supercharger can be suppressed.

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「内燃機関の排気浄化装置」がある。   As such an internal combustion engine, there is an “exhaust gas purification device for an internal combustion engine” described in Patent Document 1 below.

特開平08−121153号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-121153

上述した従来のエンジンでは、エンジンの運転状態に応じて一方のバンクの排気管に設けられた制御弁を閉じ、この一方のバンクの気筒群から排出される排気ガスを、連通管を通して他方の排気管に流すことで、他方のバンクの気筒群から排出される排気ガスと合流し、この合流した排気ガスにより前段浄化触媒を暖機したり、ターボ過給機を駆動したりしている。   In the conventional engine described above, the control valve provided in the exhaust pipe of one bank is closed in accordance with the operating state of the engine, and the exhaust gas discharged from the cylinder group of this one bank is exhausted to the other exhaust through the communication pipe. By flowing through the pipe, the exhaust gas discharged from the cylinder group of the other bank is merged, and the pre-purification catalyst is warmed up or the turbocharger is driven by the merged exhaust gas.

この場合、左右のバンクの気筒群に連結された各排気管がエンジンの後方側で連通管により連結されている。このエンジンの後方には、各種の補機が配設されていることから、連通管内を排気ガスが通過すると、排気ガスの熱により連通管が高温となり、連通管の周辺にある各種の補機が熱害を受け、損傷してしまうおそれがある。そのため、連通管による熱害を防止するために、連通管の周囲に断熱材を設けたり、連通管と各種の補機の距離を離したりすることが考えられるが、コストが増大したり、設計の自由度がなくなって搭載性が悪化してしまうなどの問題がある。   In this case, the exhaust pipes connected to the cylinder groups of the left and right banks are connected by a communication pipe on the rear side of the engine. Since various auxiliary machines are arranged behind the engine, when exhaust gas passes through the communication pipe, the communication pipe becomes hot due to the heat of the exhaust gas, and various auxiliary machines around the communication pipe. May be damaged by heat. Therefore, in order to prevent heat damage from the communication pipe, it is possible to install a heat insulating material around the communication pipe or increase the distance between the communication pipe and various auxiliary equipment, but this increases the cost and design. There is a problem that the degree of freedom is lost and the mountability deteriorates.

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、連通管による熱害を防止すると共に装置のコンパクト化を図ることで、良好なバンク制御を可能とした内燃機関を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve such a problem, and provides an internal combustion engine capable of good bank control by preventing thermal damage caused by a communication pipe and reducing the size of the apparatus. With the goal.

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、該各排気通路に排気ガスの流量を調整する制御弁が設けられると共に、前記各排気通路の少なくともいずれか一方に浄化触媒が設けられ、前記各排気通路における前記各制御弁及び前記浄化触媒より上流側が連通通路により連通された内燃機関において、前記左右のバンクのうちの少なくともいずれか一方にて、前記排気通路は、前記気筒群から排出される排気ガスが集合する集合通路を有し、該集合通路と該集合通路に対する前記連通通路の接続部がシリンダヘッド内に設けられたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine of the present invention has two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, and intake air is supplied to each cylinder group. While the passages are provided, the exhaust passages are provided independently, a control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas is provided in each exhaust passage, and a purification catalyst is provided in at least one of the exhaust passages. In the internal combustion engine in which the upstream side of each control valve and the purification catalyst in each exhaust passage is communicated by a communication passage, the exhaust passage is connected to the cylinder group in at least one of the left and right banks. The cylinder head has a collecting passage for collecting exhaust gas to be discharged, and a connecting portion of the collecting passage and the communication passage to the collecting passage is provided in the cylinder head.

本発明の内燃機関では、前記左右のバンクのうちの他方の排気通路に過給機が設けられ、前記連通通路が前記排気通路における過給機の入口側に連結されたことを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, a supercharger is provided in the other exhaust passage of the left and right banks, and the communication passage is connected to the inlet side of the supercharger in the exhaust passage.

本発明の内燃機関では、前記左右のバンクにおける前記排気通路は、前記気筒群から排出される排気ガスが集合する集合通路をそれぞれ有し、該集合通路と該集合通路に対する前記連通通路の接続部がシリンダヘッド内に設けられ、該接続部が前記左右のバンクにおける各シリンダヘッドの対向面に開口され、連通管により連結されたことを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, the exhaust passages in the left and right banks each have a collecting passage in which exhaust gas discharged from the cylinder group collects, and the connecting portion of the connecting passage to the collecting passage and the collecting passage Is provided in the cylinder head, and the connecting portion is opened on the opposing surface of each cylinder head in the left and right banks, and is connected by a communication pipe.

本発明の内燃機関では、前記連通通路に排気ガスと冷却媒体との間で熱交換可能な熱交換器が設けられたことを特徴としている。   The internal combustion engine of the present invention is characterized in that a heat exchanger capable of exchanging heat between the exhaust gas and the cooling medium is provided in the communication passage.

本発明の内燃機関では、運転状態に応じて前記制御弁を開閉制御することで前記熱交換器による排気ガスと冷却媒体との間の熱交換量を変更することを特徴としている。   The internal combustion engine of the present invention is characterized in that the amount of heat exchange between the exhaust gas and the cooling medium by the heat exchanger is changed by opening and closing the control valve according to the operating state.

本発明の内燃機関では、前記熱交換器は、ヒータユニットに連結されたことを特徴としている。   In the internal combustion engine of the present invention, the heat exchanger is connected to a heater unit.

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、各気筒群に対して排気通路をそれぞれ独立して設け、各排気通路に排気ガスの流量を調整する排気制御弁を設けると共に浄化触媒を設け、各排気通路における各制御弁及び浄化触媒より上流側を連通通路により連通して構成し、左右のバンクのうちの少なくともいずれか一方にて、排気通路として気筒群から排出される排気ガスが集合する集合通路を設け、この集合通路と集合通路に対する連通通路の接続部をシリンダヘッド内に設けたので、エンジンの運転状態に応じて、排気通路に設けられた制御弁を開閉することで、一方のバンクの気筒群から排出される排気ガスを連通管を通して他方の排気管に流し、他方のバンクの気筒群から排出される排気ガスと合流して処理するバンク制御を実行するとき、集合通路及び連通通路の接続部がシリンダヘッド内に設けられているため、外部に露出する連通管の長さが短縮されることで、連通管による熱害を防止することができると共に、連通管内を流れる排気ガスの温度低下を防止することができ、その結果、良好なバンク制御を可能とすることができ、また、装置のコンパクト化を図ることができる。   According to the internal combustion engine of the present invention, there are two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, and an exhaust passage is provided independently for each cylinder group. An exhaust control valve for adjusting the gas flow rate is provided and a purification catalyst is provided, and each control valve in each exhaust passage and the upstream side of the purification catalyst are connected by a communication passage, and at least one of the left and right banks The exhaust passage is provided with a collecting passage for collecting exhaust gas discharged from the cylinder group, and the connecting portion of the collecting passage and the communication passage for the collecting passage is provided in the cylinder head. By opening and closing the control valve provided in the exhaust passage, the exhaust gas discharged from the cylinder group of one bank flows through the communication pipe to the other exhaust pipe and is discharged from the cylinder group of the other bank. When the bank control for processing by joining with the exhaust gas is performed, the connecting portion of the collecting passage and the communication passage is provided in the cylinder head, so that the length of the communication pipe exposed to the outside is shortened. In addition to preventing heat damage due to the communication pipe, it is possible to prevent the temperature of the exhaust gas flowing through the communication pipe from being lowered, and as a result, it is possible to achieve good bank control and the compactness of the apparatus. Can be achieved.

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。   Embodiments of an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.

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。   FIG. 1 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine representing an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the V-type 6-cylinder engine of Embodiment 1.

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。   In the first embodiment, a V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. In this V-type six-cylinder engine, as shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder block 11 has left and right banks 12 and 13 inclined at a predetermined angle at the upper portion, and a plurality of cylinders are provided in each bank 12 and 13. Are provided to form two cylinder groups. Each of the banks 12 and 13 is formed with three cylinder bores 14 and 15, and pistons 16 and 17 are fitted to the cylinder bores 14 and 15 so as to be vertically movable. A crankshaft (not shown) is rotatably supported at the lower part of the cylinder block 11, and the pistons 16 and 17 are connected to the crankshaft via connecting rods 18 and 19, respectively.

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。   On the other hand, cylinder heads 20 and 21 are fastened to the upper portions of the banks 12 and 13 of the cylinder block 11, and the combustion chambers 22 and 23 are constituted by the cylinder block 11, the pistons 16 and 17, and the cylinder heads 20 and 21. ing. The intake ports 24 and 25 and the exhaust ports 26 and 27 are formed on the upper portions of the combustion chambers 22 and 23, that is, the lower surfaces of the cylinder heads 20 and 21 so as to face each other. 27, the lower end portions of the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 are located. The intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 are supported by the cylinder heads 20 and 21 so as to be movable in the axial direction, and are attached in a direction to close the intake ports 24 and 25 and the exhaust ports 26 and 27. It is supported. Further, intake camshafts 32 and 33 and exhaust camshafts 34 and 35 are rotatably supported on the cylinder heads 20 and 21, and the intake cams 36 and 37 and the exhaust cams 38 and 39 are interposed via a roller rocker arm (not shown). Are in contact with the upper ends of the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31.

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。   Accordingly, when the intake camshafts 32 and 33 and the exhaust camshafts 34 and 35 rotate in synchronization with the engine, the intake cams 36 and 37 and the exhaust cams 38 and 39 operate the roller rocker arm, and the intake valves 28 and 29 and the exhaust valve 30 and 31 move up and down at a predetermined timing to open and close intake ports 24 and 25 and exhaust ports 26 and 27, intake ports 24 and 25 and combustion chambers 22 and 23, combustion chambers 22 and 23, and exhaust port 26. , 27 can communicate with each other.

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。   In addition, the valve mechanism of this engine is a variable intake valve timing mechanism (VVT) 40 that controls the intake valves 28 and 29 and the exhaust valves 30 and 31 at an optimal opening / closing timing according to the operating state. 41 and an exhaust variable valve mechanism 42, 43. The intake variable valve operating mechanisms 40 and 41 and the exhaust variable valve operating mechanisms 42 and 43 are configured, for example, by providing VVT controllers at the shaft end portions of the intake camshafts 32 and 33 and the exhaust camshafts 34 and 35. The opening / closing timing of the intake valves 28, 29 and the exhaust valves 30, 31 is advanced or retarded by changing the phase of each camshaft 32, 33, 34, 35 with respect to the cam sprocket by a pump (or electric motor). Is something that can be done. In this case, each variable valve mechanism 40, 41, 42, 43 advances or retards the opening / closing timing with the operating angle (opening period) of intake valves 28, 29 and exhaust valves 30, 31 being constant. The intake camshafts 32, 33 and the exhaust camshafts 34, 35 are provided with cam position sensors 44, 45, 46, 47 for detecting their rotational phases.

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を介してサージタンク50が連結されている。一方、吸気管(吸気通路)51の空気取入口にはエアクリーナ52が取付けられており、この吸気管51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。そして、この吸気管51の下流端部がサージタンク50に連結されている。   A surge tank 50 is connected to the intake ports 24 and 25 of the cylinder heads 20 and 21 via intake manifolds 48 and 49. On the other hand, an air cleaner 52 is attached to an air intake port of an intake pipe (intake passage) 51, and an electronic throttle device 54 having a throttle valve 53 is provided in the intake pipe 51 and is located downstream of the air cleaner 52. It has been. The downstream end of the intake pipe 51 is connected to the surge tank 50.

排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。   The exhaust ports 26 and 27 communicate with collecting passages 55 and 56 in which exhaust gases discharged from the combustion chambers 22 and 23 gather, and exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are connected to the collecting passages 55 and 56, respectively. The first and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to each other. In this case, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are integrally formed in the cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13, respectively.

そして、第1排気管57には、第1前段三元触媒(浄化触媒)59が装着される一方、第2排気管58には、第2前段三元触媒(浄化触媒)60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結されており、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。この各前段三元触媒59,60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62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。   A first front three-way catalyst (purification catalyst) 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst (purification catalyst) 60 is attached to the second exhaust pipe 58. The downstream end portions of the first and second exhaust pipes 57 and 58 are joined and connected to the exhaust collecting pipe 61, and the NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. Each of the preceding three-way catalysts 59 and 60 simultaneously purifies HC, CO, and NOx contained in the exhaust gas by an oxidation-reduction reaction when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric. The NOx occlusion reduction type catalyst 62 temporarily occludes NOx contained in the exhaust gas when the exhaust air-fuel ratio is lean, and occludes when it is in the rich combustion region or stoichiometric combustion region where the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced. The released NOx is released, and NOx is reduced by the added fuel as a reducing agent.

また、第1排気管57と第2排気管58の上流側は、各前段三元触媒59,60が装着された位置よりも排気ガスの流動方向の上流側で連通管(連通通路)63により連通されている。具体的には、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21には、集合通路55,56に連通して連通管接続部55b,56bが形成されており、連通管63の各端部がこの連通管接続部55b,56bに連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aに加えて、連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21に一体に形成されている。即ち、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21が対向しないそれぞれの側面に排気管接続部55a,56aが開口し、シリンダヘッド20,21におけるそれぞれの後面に連通管接続部55b,56が開口している。   Further, the upstream side of the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 is connected by a communication pipe (communication path) 63 on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas from the position where the front three-way catalysts 59 and 60 are mounted. It is communicated. Specifically, the cylinder heads 20, 21 of the left and right banks 12, 13 are formed with communication pipe connection portions 55 b, 56 b that communicate with the collecting passages 55, 56, and each end of the communication pipe 63. Are connected to the communication pipe connecting portions 55b and 56b. In this case, in addition to the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, communication pipe connection portions 55b and 56b are formed integrally with the cylinder heads 20 and 21, respectively. That is, the exhaust pipe connection portions 55a and 56a are opened on the side surfaces of the left and right banks 12 and 13 where the cylinder heads 20 and 21 do not face each other, and the communication pipe connection portions 55b and 56 are formed on the rear surfaces of the cylinder heads 20 and 21, respectively. Is open.

そして、第1排気管57及び第2排気管58には、前段三元触媒59,60よりも排気ガスの流動方向の下流側に、第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されている。この第1、第2制御弁64,65は流量制御弁であって、その開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができる。   A first control valve 64 and a second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 on the downstream side of the upstream three-way catalyst 59, 60 in the flow direction of the exhaust gas. Yes. The first and second control valves 64 and 65 are flow control valves, and the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipes 57 and 58 can be adjusted by adjusting the opening degree.

そして、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51側に設けられたコンプレッサ68と第1排気管57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。この場合、ターボ過給機67は、第1バンク12側の第1排気管57からの排気ガスによりタービン69が駆動可能であり、連通管63の端部が第1排気管57におけるタービン69の装着部分よりも上流側に連結されている。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54(スロットル弁53)の上流側の吸気管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。   A turbocharger 67 is provided on the first bank 12 side. The turbocharger 67 is configured such that a compressor 68 provided on the intake pipe 51 side and a turbine 69 provided on the first exhaust pipe 57 side are integrally connected by a connecting shaft 70. In this case, the turbocharger 67 can drive the turbine 69 by the exhaust gas from the first exhaust pipe 57 on the first bank 12 side, and the end of the communication pipe 63 is connected to the turbine 69 in the first exhaust pipe 57. It is connected upstream from the mounting portion. In the turbocharger 67, downstream of the compressor 68 and upstream of the electronic throttle device 54 (throttle valve 53), intake air that has been compressed by the compressor 68 and has risen in temperature is supplied to the intake pipe 51. An intercooler 71 for cooling is provided.

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及び集合通路55を介して第1排気管57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から吸気管51に導入された空気は、圧縮吸気となってインタークーラ71で冷却された後にサージタンク50に導入され、各バンク12,13の各吸気マニホールド48,49及び吸気ポート24,25を介して燃焼室22,23に吸入されることとなる。   Therefore, the turbocharger 67 provided in the first bank 12 is turbine-driven by the exhaust gas discharged from the combustion chamber 22 of the first bank 12 through the exhaust port 26 and the collecting passage 55 to the first exhaust pipe 57. 69 is driven, and the compressor 68 connected by the connecting shaft 70 is driven, so that the air flowing through the intake pipe 51 can be compressed. Therefore, the air introduced from the air cleaner 52 into the intake pipe 51 becomes compressed intake air and is cooled by the intercooler 71 and then introduced into the surge tank 50, and the intake manifolds 48 and 49 and the intake ports of the banks 12 and 13. The air is sucked into the combustion chambers 22 and 23 through 24 and 25.

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。   The cylinder heads 20 and 21 are respectively equipped with injectors 72 and 73 for injecting fuel (gasoline) directly into the combustion chambers 22 and 23. Delivery pipes 74 and 75 are connected to the injectors 72 and 73, respectively. Each of the delivery pipes 74 and 75 can be supplied with fuel at a predetermined pressure from a high-pressure fuel pump 76. The cylinder heads 20 and 21 are provided with spark plugs 77 and 78 that are located above the combustion chambers 22 and 23 and ignite the air-fuel mixture.

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、吸気管51の上流側にはエアフローセンサ80及び吸気温センサ81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にはスロットルポジションセンサ82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83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84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85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。   Incidentally, an electronic control unit (ECU) 79 is mounted on the vehicle, and this ECU 79 can control the fuel injection timing of the injectors 72 and 73, the ignition timing of the spark plugs 77 and 78, and the like. The fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like are determined based on the engine operating conditions such as the intake air amount, intake air temperature, throttle opening, accelerator opening, engine speed, and coolant temperature. That is, the air flow sensor 80 and the intake air temperature sensor 81 are mounted on the upstream side of the intake pipe 51, and the measured intake air amount and intake air temperature are output to the ECU 79. The electronic throttle device 54 is provided with a throttle position sensor 82, and the accelerator pedal is provided with an accelerator position sensor 83, which outputs the current throttle opening and accelerator opening to the ECU 79. Further, a crank angle sensor 84 is provided on the crankshaft, and the detected crank angle is output to the ECU 79. The ECU 79 calculates the engine speed based on the crank angle. Further, the cylinder block 11 is provided with a water temperature sensor 85 and outputs the detected engine cooling water temperature to the ECU 79.

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。   Further, the ECU 79 can control the intake variable valve mechanisms 40 and 41 and the exhaust variable valve mechanisms 42 and 43 based on the engine operating state. That is, when the temperature is low, the engine is started, the engine is idling, or when the load is light, the exhaust gas 30 is exhausted from the intake port 24, 31 by eliminating the overlap between the exhaust valve 30, 31 opening timing and the intake valve 28, 29 opening timing. 25 or the amount of air blown back to the combustion chambers 22 and 23 is reduced, and combustion stability and fuel efficiency can be improved. Further, at the time of medium load, by increasing the overlap, the internal EGR rate is increased to improve the exhaust gas purification efficiency, and the pumping loss is reduced to improve the fuel consumption. Further, at the time of high-load low-medium rotation, the closing timing of the intake valves 28 and 29 is advanced to reduce the amount of intake air that blows back to the intake ports 24 and 25, thereby improving volumetric efficiency. At the time of high load and high rotation, the closing timing of the intake valves 28 and 29 is retarded according to the rotational speed, thereby improving the volume efficiency as the timing according to the inertial force of the intake air.

ところで、本実施例のV型6気筒エンジンでは、上述したように、各シリンダヘッド20,21の各集合通路55,56に第1排気管57及び第2排気管58が連結され、この第1排気管57及び第2排気管58に、第1、第2前段三元触媒59,60及び第1、第2制御弁64,65が装着されており、各集合通路55,56は連通管63により連通されている。そのため、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更することで各種のバンク制御が可能となっている。   In the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, as described above, the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 are connected to the collecting passages 55 and 56 of the cylinder heads 20 and 21, respectively. First and second front three-way catalysts 59 and 60 and first and second control valves 64 and 65 are mounted on the exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58, and the collecting passages 55 and 56 are connected to the communication pipe 63. It is communicated by. Therefore, various bank control is possible by changing the combustion state of each bank 12 and 13 and the exhaust gas discharge route.

エンジンの低温始動時に、例えば、第1制御弁64を閉止状態とする一方、第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から集合通路55を介して第1排気管57に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第2排気管58で合流させた後、大量の排気ガスを第2前段三元触媒60に流入させることで、この第2前段三元触媒60を暖機するようにしている。その後、第2前段三元触媒60の暖機が完了して活性化されると、第1、第2制御弁64,65を開放状態とし、各バンク12,13の気筒群からの排気ガスを連通管63を通さずに、各排気管57,58を通して排気集合管61で合流させた後、排気ガスをNOx吸蔵還元型触媒62に流入させて浄化処理するようにしている。   When the engine is started at a low temperature, for example, the first control valve 64 is closed and the second control valve 65 is opened, and the first exhaust pipe 57 is connected from the cylinder group of the first bank 12 to the first exhaust pipe 57 via the collecting passage 55. By bypassing the discharged exhaust gas to the second exhaust pipe 58 through the communication pipe 63, exhaust gas from the cylinder groups of the first and second banks 12 and 13 is merged in the second exhaust pipe 58, and then a large amount This exhaust gas is caused to flow into the second front-stage three-way catalyst 60, so that the second front-stage three-way catalyst 60 is warmed up. Thereafter, when the warming-up of the second pre-stage three-way catalyst 60 is completed and activated, the first and second control valves 64 and 65 are opened, and exhaust gases from the cylinder groups of the banks 12 and 13 are discharged. Instead of passing through the communication pipe 63, the exhaust gas collecting pipe 61 is joined through the exhaust pipes 57 and 58, and then the exhaust gas is flowed into the NOx occlusion reduction type catalyst 62 to be purified.

また、本実施例のV型6気筒エンジンにて、高負荷状態には、第1制御弁64を開放状態とする一方、第2制御弁65を閉止状態とし、第2バンク13の気筒群から集合通路56を介して第2排気管58に排出された排気ガスを連通管63を通して第1排気管57にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流させた後、大量の排気ガスをターボ過給機67に流入させることで、このターボ過給機67を高効率で稼動して高過給を可能とする一方、ターボ過給機の有しない第2バンク13の気筒群の第2排気管58に装着された第2前段三元触媒60の熱劣化を抑制している。   Further, in the V-type 6-cylinder engine of this embodiment, in a high load state, the first control valve 64 is opened, while the second control valve 65 is closed, and the second bank 13 cylinder group is removed. By exhausting the exhaust gas discharged to the second exhaust pipe 58 via the collecting passage 56 to the first exhaust pipe 57 through the communication pipe 63, the exhaust gas from the cylinder groups of the first and second banks 12 and 13 is made to flow. After merging in the first exhaust pipe 57, a large amount of exhaust gas is caused to flow into the turbocharger 67, whereby the turbocharger 67 can be operated with high efficiency and high turbocharging can be achieved. The thermal deterioration of the second front three-way catalyst 60 attached to the second exhaust pipe 58 of the cylinder group of the second bank 13 that does not have the supercharger is suppressed.

更に、例えば、第1バンク12の気筒群からの排気ガスをリーン雰囲気とし、第2バンク13の気筒群からの排気ガスをリッチ雰囲気とすると共に、第1制御弁64及び第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から排出されたリーン雰囲気の排気ガスを第1排気管57に流し、第2バンク13の気筒群から排出されたリッチ雰囲気の排気ガスを第1排気管57に流し、排気集合管61で合流させ、NOx吸蔵還元型触媒62における酸化発熱反応を利用してこのNOx吸蔵還元型触媒62を暖機したり、このNOx吸蔵還元型触媒62に蓄積された硫黄成分を放出して再生している。   Further, for example, the exhaust gas from the cylinder group of the first bank 12 has a lean atmosphere, the exhaust gas from the cylinder group of the second bank 13 has a rich atmosphere, and the first control valve 64 and the second control valve 65 are The exhaust gas in the lean atmosphere discharged from the cylinder group of the first bank 12 is made to flow into the first exhaust pipe 57, and the exhaust gas in the rich atmosphere discharged from the cylinder group of the second bank 13 is made into the first exhaust pipe. The NOx occlusion reduction type catalyst 62 is warmed up using the oxidation exothermic reaction in the NOx occlusion reduction type catalyst 62 or accumulated in the NOx occlusion reduction type catalyst 62. The sulfur component is released and regenerated.

ところが、エンジンの周辺には各種の補機が配設されていることから、エンジンの運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉するバンク制御を実行するとき、連通管63内を排気ガスが通過すると、排気ガスの熱により連通管63が高温となり、この連通管63の周辺にある各種の補機が熱害を受けて損傷してしまうおそれがある。   However, since various auxiliary machines are arranged around the engine, when the bank control for opening and closing the control valves 64 and 65 according to the operating state of the engine is executed, the exhaust gas is exhausted in the communication pipe 63. When the gas passes, the communication pipe 63 becomes hot due to the heat of the exhaust gas, and various auxiliary equipments around the communication pipe 63 may be damaged by heat damage.

そこで、実施例1のエンジンでは、上述したように、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成している。従って、外部に露出する連通管63の長さが短縮されることで、連通管63による熱害を防止することができると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下を防止することができる。   Therefore, in the engine of the first embodiment, as described above, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a, and the exhaust ports 26 and 27 are provided in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, respectively. The communication pipe connecting portions 55b and 56b are integrally formed. Therefore, by shortening the length of the communication pipe 63 exposed to the outside, it is possible to prevent heat damage caused by the communication pipe 63 and to prevent a temperature drop of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63. .

ここで、実施例1のV型6気筒エンジンにおける各制御弁64,65の開閉制御について説明する。   Here, the opening / closing control of the control valves 64 and 65 in the V-type 6-cylinder engine of the first embodiment will be described.

実施例1のV型6気筒エンジンにて、エアクリーナ52を通して吸気管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53に調量されてからサージタンク50に流れ、各吸気マニホールド48,49を介して各吸気ポート24,25に至り、吸気弁28,29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16,17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72,73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77,78が着火して爆発することで、ピストン16,17が押し下げられて駆動力を出力する一方、排気弁30,31の開放時に、燃焼室22,23の排気ガスが排気ポート26,27から集合通路55,56で集合されてから第1排気管57及び第2排気管58に排出される。そして、第1排気管57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51に導入された空気を圧縮する。   In the V-type 6-cylinder engine of the first embodiment, the air introduced into the intake pipe 51 through the air cleaner 52 is compressed by the compressor 68 of the turbocharger 67 provided on the first bank 12 side, After being metered by the throttle valve 53, it flows into the surge tank 50, reaches the intake ports 24, 25 via the intake manifolds 48, 49, and opens the intake ports 24, 25 when the intake valves 28, 29 are opened. Air is drawn into the combustion chambers 22,23. During this intake stroke or during the compression stroke in which the pistons 16 and 17 rise and compress the intake air, the injectors 72 and 73 inject a predetermined amount of fuel into the combustion chambers 22 and 23. Then, high-pressure air and mist-like fuel are mixed in the combustion chambers 22 and 23, and the ignition plugs 77 and 78 are ignited and explode in the air-fuel mixture, whereby the pistons 16 and 17 are pushed down. While the driving force is output, when the exhaust valves 30 and 31 are opened, the exhaust gas in the combustion chambers 22 and 23 is collected from the exhaust ports 26 and 27 through the collecting passages 55 and 56 and then the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe. It is discharged to the tube 58. The exhaust gas discharged to the first exhaust pipe 57 drives the turbine 69 of the turbocharger 67, and the compressor 68 connected to the turbine 69 by the connecting shaft 70 drives to be introduced into the intake pipe 51. Compress the air.

そして、第1バンク12にて、燃焼室22から排気ポート26及び集合通路55を通して第1排気管57に排出された排気ガスは、第1前段三元触媒59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61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及び集合通路56を通して第2排気管58に排出された排気ガスは、第2前段三元触媒60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61に流れる。そして、排気集合管61に流れ込んだ排気ガスは、NOx吸蔵還元型触媒62を暖機して活性化させると共に、残留する有害物質が適正に浄化処理されてから大気に放出される。   In the first bank 12, the exhaust gas discharged from the combustion chamber 22 through the exhaust port 26 and the collecting passage 55 to the first exhaust pipe 57 warms up and activates the first three-way catalyst 59. The harmful substances contained are purified and flow into the exhaust collecting pipe 61. On the other hand, in the second bank 13, the exhaust gas discharged from the combustion chamber 23 through the exhaust port 27 and the collecting passage 56 to the second exhaust pipe 58 warms up and activates the second front three-way catalyst 60. The harmful substances contained are purified and flow into the exhaust collecting pipe 61. The exhaust gas flowing into the exhaust collecting pipe 61 warms and activates the NOx occlusion reduction type catalyst 62, and is released to the atmosphere after the remaining harmful substances are appropriately purified.

また、エンジンの始動時には、第1制御弁64を閉止状態とする一方、第2制御弁65を開放状態とし、第1バンク12の気筒群から第1排気管57に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第2排気管58で合流させた後、大量の排気ガスを第2前段三元触媒60に流入させることで、この第2前段三元触媒60を暖機する。   Further, when the engine is started, the first control valve 64 is closed, while the second control valve 65 is opened, and the exhaust gas discharged from the cylinder group of the first bank 12 to the first exhaust pipe 57 is communicated. By bypassing to the second exhaust pipe 58 through the pipe 63, exhaust gases from the cylinder groups of the first and second banks 12, 13 are merged in the second exhaust pipe 58, and then a large amount of exhaust gas is supplied to the second front stage. The second upstream three-way catalyst 60 is warmed up by flowing into the three-way catalyst 60.

その後、第2前段三元触媒60の暖機が完了して活性化されると、第1、第2制御弁64,65を開放状態とすると共に、第1バンク12の気筒群からの排気ガスをリーン雰囲気とし、第2バンク13の気筒群からの排気ガスをリッチ雰囲気とし、このリーン雰囲気の排気ガスとリッチ雰囲気の排気ガスを連通管63を通さずに各排気管57,58に流し、排気集合管61を介してNOx吸蔵還元型触媒62にて合流させることで、そのときの酸化発熱反応を利用してこのNOx吸蔵還元型触媒62を暖機する。   Thereafter, when the warm-up of the second pre-stage three-way catalyst 60 is completed and activated, the first and second control valves 64 and 65 are opened and the exhaust gas from the cylinder group of the first bank 12 is opened. , The exhaust gas from the cylinder group of the second bank 13 is made a rich atmosphere, and the exhaust gas in the lean atmosphere and the exhaust gas in the rich atmosphere are allowed to flow through the exhaust pipes 57 and 58 without passing through the communication pipe 63, By joining the NOx occlusion reduction type catalyst 62 through the exhaust collecting pipe 61, the NOx occlusion reduction type catalyst 62 is warmed up by utilizing the oxidation exothermic reaction at that time.

そして、NOx吸蔵還元型触媒62の暖機が完了して活性化されると、第1、第2制御弁65,66を開放状態のまま、各バンク12,13の気筒群からの排気ガスをストイキ雰囲気とし、各排気管57,58を通して排気集合管61で合流させた後、排気ガスをNOx吸蔵還元型触媒62に流入させて浄化処理するようにしている。   When the warming-up of the NOx occlusion reduction type catalyst 62 is completed and activated, the exhaust gas from the cylinder groups of the banks 12 and 13 is released while the first and second control valves 65 and 66 are opened. A stoichiometric atmosphere is established, and the exhaust gas collecting pipe 61 is joined through the exhaust pipes 57 and 58, and then the exhaust gas is caused to flow into the NOx storage reduction catalyst 62 for purification.

また、エンジンの高負荷高回転時には、第1制御弁64を開放状態とし、第2制御弁65を閉止状態とし、第2バンク13の気筒群から第2排気管58に排出された排気ガスを連通管63を通して第1排気管57にバイパスさせることで、第1、第2バンク12,13の気筒群からの排気ガスを第1排気管57で合流させた後、大量の排気ガスをターボ過給機67に導入させることで、このターボ過給機67による過給圧を上昇させ、出力を向上させる。   When the engine is under high load and high speed, the first control valve 64 is opened, the second control valve 65 is closed, and the exhaust gas discharged from the cylinder group of the second bank 13 to the second exhaust pipe 58 is discharged. By bypassing the first exhaust pipe 57 through the communication pipe 63, exhaust gas from the cylinder groups of the first and second banks 12 and 13 is merged in the first exhaust pipe 57, and then a large amount of exhaust gas is turbocharged. By introducing the turbocharger 67, the supercharging pressure by the turbocharger 67 is increased, and the output is improved.

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の気筒群に対して吸気管51を連結する一方、第1排気管57及び第2排気管58を連結し、各排気管57,58に第1前段三元触媒59及び第2前段三元触媒60をそれぞれ設けると共に第1制御弁64及び第2制御弁65を設け、各排気管57,58における前段三元触媒59,60及び制御弁64,65の上流側を連通管63により連通して構成し、左右のバンク12,13にて、各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27に連通する集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成している。   Thus, in the internal combustion engine of the first embodiment, in the V-type 6-cylinder engine, a cylinder group in which a plurality of cylinders are divided and arranged in the left and right first banks 12 and second banks 13 is provided, and each bank is provided. While the intake pipe 51 is connected to the 12 and 13 cylinder groups, the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 are connected, and the first front three-way catalyst 59 and the second front stage are connected to the exhaust pipes 57 and 58, respectively. The three-way catalyst 60 is provided, and the first control valve 64 and the second control valve 65 are provided. The upstream three-way catalysts 59 and 60 and the control valves 64 and 65 in the exhaust pipes 57 and 58 are connected to the upstream side by the communication pipe 63. In the left and right banks 12, 13, the collecting heads 55, 56, the exhaust pipe connection portions 55a, 56a, and the communication pipe connection portions communicated with the exhaust ports 26, 27 in the respective cylinder heads 20, 21 at the left and right banks 12, 13. 55b and 56b are integrally formed That.

従って、第1制御弁64または第2制御弁65を閉止することで、左右のバンク12,13の気筒群の一方から排出された排気ガスを連通管63を通して他方の第1排気管57または第2排気管58に流して合流するバンク制御を実行するとき、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路55,56及び連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さが短縮され、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下を防止することができる。また、各バンク12,13で発生した排気ガスが集合通路55,56から直接連通管63に流れるため、圧力損失を低減することができる。その結果、良好なバンク制御を可能とすることができる。   Therefore, by closing the first control valve 64 or the second control valve 65, the exhaust gas discharged from one of the cylinder groups of the left and right banks 12 and 13 passes through the communication pipe 63 to the other first exhaust pipe 57 or the second control valve 65. 2 When executing bank control to flow into and join the exhaust pipe 58, the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, but the collecting passages 55, 56 and the communication pipe connecting portions 55b, 56b are cylinders. Since it is provided in the heads 20, 21, the length of the communication pipe 63 exposed to the outside is shortened, heat damage to peripheral devices due to the communication pipe 63 can be suppressed, and the communication pipe 63 flows inside. The temperature drop of the exhaust gas can be prevented. Further, since the exhaust gas generated in each bank 12 and 13 flows directly from the collecting passages 55 and 56 to the communication pipe 63, pressure loss can be reduced. As a result, good bank control can be achieved.

また、集合通路55,56及び連通管接続部55b,56bをシリンダヘッド20,21内に設けることで、連通管63による熱害が抑制されるため、連通管63の周囲に断熱材を設けたり、連通管63と周辺機器との距離を大きくしたりする必要がなくなり、装置をコンパクトとして低コスト化を図ることができると共に、設計の自由度を増して搭載性を向上することができる。   Further, by providing the collecting passages 55 and 56 and the communication pipe connecting portions 55b and 56b in the cylinder heads 20 and 21, heat damage due to the communication pipe 63 is suppressed, so that a heat insulating material is provided around the communication pipe 63. In addition, it is not necessary to increase the distance between the communication pipe 63 and the peripheral device, the apparatus can be made compact and the cost can be reduced, and the degree of freedom in design can be increased to improve the mountability.

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。   FIG. 3 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例2のV型6気筒エンジンにおいて、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いる。吸気管51の空気取入口にはエアクリーナ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が設けられている。そして、この吸気管51の下流端部にサージタンク50が連結され、このサージタンク50は、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を介して連結されている。   In the V-type six-cylinder engine of the second embodiment, as shown in FIG. 3, a plurality of cylinders are provided in the left and right first and second banks 12 and 13 to constitute a cylinder group. An air cleaner 52 is attached to the air intake port of the intake pipe 51, and an electronic throttle device 54 having a throttle valve 53 is provided on the downstream side of the air cleaner 52. A surge tank 50 is connected to the downstream end of the intake pipe 51, and the surge tank 50 is connected to intake ports 24 and 25 of the banks 12 and 13 via intake manifolds 48 and 49.

排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。そして、第1排気管57に第1前段三元触媒59が装着される一方、第2排気管58に第2前段三元触媒60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結され、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。そして、第1バンク12における第1排気管57に、ターボ過給機67が設けられている。   The exhaust ports 26 and 27 communicate with collecting passages 55 and 56 in which exhaust gases discharged from the combustion chambers 22 and 23 gather, and exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are connected to the collecting passages 55 and 56, respectively. The first and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to each other. In this case, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are integrally formed in the cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13, respectively. A first front three-way catalyst 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst 60 is attached to the second exhaust pipe 58, and the first and second exhaust pipes 57, 58 are attached. The downstream end of the exhaust gas is joined and connected to an exhaust collecting pipe 61, and a NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. A turbocharger 67 is provided in the first exhaust pipe 57 in the first bank 12.

また、第1排気管57と第2排気管58の上流側は、各前段三元触媒59,60が装着された位置よりも排気ガスの流動方向の上流側で連通管63により連通されている。具体的には、第1バンク12にて、連通管63の一端部が第1排気管57におけるターボ過給機67の入口側、つまり、タービン69と対向するように連結されている。一方、第2バンク13にて、シリンダヘッド21には、集合通路56に連通して連通管接続部56bが形成されており、連通管63の他端部がこの通管接続部56bに連結されている。この場合、排気ポート27と集合通路56と排気管接続部56aと連通管接続部56bがシリンダヘッド21に一体に形成されている。   Further, the upstream side of the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 is communicated by the communication pipe 63 on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas from the position where the front-stage three-way catalysts 59 and 60 are mounted. . Specifically, one end of the communication pipe 63 is connected to the first bank 12 so as to face the inlet side of the turbocharger 67 in the first exhaust pipe 57, that is, the turbine 69. On the other hand, in the second bank 13, the cylinder head 21 is connected to the collecting passage 56 to form a communication pipe connection portion 56b. The other end of the communication pipe 63 is connected to the pipe connection portion 56b. ing. In this case, the exhaust port 27, the collecting passage 56, the exhaust pipe connection portion 56 a, and the communication pipe connection portion 56 b are formed integrally with the cylinder head 21.

そして、第1排気管57及び第2排気管58には、前段三元触媒59,60よりも排気ガスの流動方向の下流側に、第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されている。この第1、第2制御弁64,65は流量制御弁であって、ECU79は、エンジン運転状態に応じてその開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができる。即ち、ECU79は、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更することで、各種のバンク制御が可能となっている。   A first control valve 64 and a second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 on the downstream side of the upstream three-way catalyst 59, 60 in the flow direction of the exhaust gas. Yes. The first and second control valves 64 and 65 are flow control valves, and the ECU 79 adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipes 57 and 58 by adjusting the opening degree according to the engine operating state. can do. That is, the ECU 79 can perform various bank controls by changing the combustion state of the banks 12 and 13 and the exhaust gas discharge route.

そして、実施例2のエンジンでは、上述したように、第1バンク12では、連通管63の一端部を第1排気管57におけるターボ過給機67の入口側に対向するように連結する一方、第2バンク13では、シリンダヘッド21内に排気ポート26,27に連通する集合通路56と排気管接続部56aと連通管接続部56bを一体に形成している。従って、外部に露出する連通管63の長さを短縮することで、連通管63による熱害が防止されると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下が防止される。また、第1バンク12では、ターボ過給機67に対する第2バンク13側の排気干渉の影響が低減する。   In the engine of the second embodiment, as described above, in the first bank 12, one end of the communication pipe 63 is connected to face the inlet side of the turbocharger 67 in the first exhaust pipe 57, In the second bank 13, a collecting passage 56 that communicates with the exhaust ports 26 and 27, an exhaust pipe connection portion 56 a, and a communication pipe connection portion 56 b are integrally formed in the cylinder head 21. Therefore, by shortening the length of the communication pipe 63 exposed to the outside, heat damage due to the communication pipe 63 is prevented, and temperature reduction of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 is prevented. Further, in the first bank 12, the influence of exhaust interference on the second bank 13 side with respect to the turbocharger 67 is reduced.

このように実施例2の内燃機関にあっては、第1バンク12にて、連通管63の一端部を第1排気管57におけるターボ過給機67の入口側に連結し、第2バンク13にて、シリンダヘッド21内に排気ポート26,27に連通する集合通路56と排気管接続部56aと連通管接続部56bを一体に形成し、連通管63の一端部を連通管接続部56bに連結している。   Thus, in the internal combustion engine of the second embodiment, in the first bank 12, one end of the communication pipe 63 is connected to the inlet side of the turbocharger 67 in the first exhaust pipe 57, and the second bank 13 In the cylinder head 21, the collecting passage 56 communicating with the exhaust ports 26 and 27, the exhaust pipe connection portion 56a, and the communication pipe connection portion 56b are integrally formed, and one end of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portion 56b. It is connected.

従って、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路56及び連通管接続部56bがシリンダヘッド21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さが短縮され、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下を防止することができる。また、第2バンク13で発生した排気ガスが集合通路56から直接連通管63に流れるため、圧力損失を低減することができる。その結果、良好なバンク制御を可能とすることができる。   Therefore, although the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, the collecting passage 56 and the communication pipe connection portion 56 b are provided in the cylinder head 21. The length is shortened, the heat damage to the peripheral devices by the communication pipe 63 can be suppressed, and the temperature drop of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 can be prevented. Further, since the exhaust gas generated in the second bank 13 flows directly from the collecting passage 56 to the communication pipe 63, pressure loss can be reduced. As a result, good bank control can be achieved.

また、第1バンク12では、燃焼室22から排気ポート26及び集合通路55を通って第1排気管57に流れる排気ガスは、ターボ過給機67の下流側で連通管63に分岐して流れることとなり、ターボ過給機67に対する第2バンク13側の排気干渉の影響が低減し、ターボ過給機67により過給性能を向上することができる。   Further, in the first bank 12, the exhaust gas flowing from the combustion chamber 22 through the exhaust port 26 and the collecting passage 55 to the first exhaust pipe 57 branches to the communication pipe 63 on the downstream side of the turbocharger 67. Accordingly, the influence of exhaust interference on the second bank 13 side with respect to the turbocharger 67 is reduced, and the turbocharger 67 can improve the supercharging performance.

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。   FIG. 4 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例3のV型6気筒エンジンにおいて、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いる。吸気管51の空気取入口にはエアクリーナ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が設けられている。そして、この吸気管51の下流端部にサージタンク50が連結され、このサージタンク50は、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を介して連結されている。   In the V-type six-cylinder engine of the third embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of cylinders are provided in the left and right first and second banks 12 and 13 to constitute a cylinder group. An air cleaner 52 is attached to the air intake port of the intake pipe 51, and an electronic throttle device 54 having a throttle valve 53 is provided on the downstream side of the air cleaner 52. A surge tank 50 is connected to the downstream end of the intake pipe 51, and the surge tank 50 is connected to intake ports 24 and 25 of the banks 12 and 13 via intake manifolds 48 and 49.

排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。そして、第1排気管57に第1前段三元触媒59が装着される一方、第2排気管58に第2前段三元触媒60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結され、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。そして、第1バンク12における第1排気管57に、ターボ過給機67が設けられている。   The exhaust ports 26 and 27 communicate with collecting passages 55 and 56 in which exhaust gases discharged from the combustion chambers 22 and 23 gather, and exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are connected to the collecting passages 55 and 56, respectively. The first and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to each other. In this case, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are integrally formed in the cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13, respectively. A first front three-way catalyst 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst 60 is attached to the second exhaust pipe 58, and the first and second exhaust pipes 57, 58 are attached. The downstream end of the exhaust gas is joined and connected to an exhaust collecting pipe 61, and a NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. A turbocharger 67 is provided in the first exhaust pipe 57 in the first bank 12.

また、第1排気管57と第2排気管58の上流側は、各前段三元触媒59,60が装着された位置よりも排気ガスの流動方向の上流側で連通管63により連通されている。具体的には、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21には、集合通路55,56に連通して連通管接続部55b,56bが形成されており、連通管63の各端部がこの通管接続部55b,56bに連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aに加えて、連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21に一体に形成されている。即ち、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21が対向しないそれぞれの側面に排気管接続部55a,56aが開口し、シリンダヘッド20,21が対向するそれぞれの側面(対向面)に連通管接続部55b,56が開口している。   Further, the upstream side of the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 is communicated by the communication pipe 63 on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas from the position where the front-stage three-way catalysts 59 and 60 are mounted. . Specifically, the cylinder heads 20, 21 of the left and right banks 12, 13 are formed with communication pipe connection portions 55 b, 56 b that communicate with the collecting passages 55, 56, and each end of the communication pipe 63. Are connected to the pipe connecting portions 55b and 56b. In this case, in addition to the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, communication pipe connection portions 55b and 56b are formed integrally with the cylinder heads 20 and 21, respectively. That is, the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are opened on the side surfaces of the left and right banks 12 and 13 where the cylinder heads 20 and 21 do not face each other, and communicate with the respective side surfaces (opposing surfaces) where the cylinder heads 20 and 21 are opposed. The pipe connecting portions 55b and 56 are opened.

そして、第1排気管57及び第2排気管58には、前段三元触媒59,60よりも排気ガスの流動方向の下流側に、第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されている。この第1、第2制御弁64,65は流量制御弁であって、ECU79は、エンジン運転状態に応じてその開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができる。即ち、ECU79は、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更することで、各種のバンク制御が可能となっている。   A first control valve 64 and a second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 on the downstream side of the upstream three-way catalyst 59, 60 in the flow direction of the exhaust gas. Yes. The first and second control valves 64 and 65 are flow control valves, and the ECU 79 adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipes 57 and 58 by adjusting the opening degree according to the engine operating state. can do. That is, the ECU 79 can perform various bank controls by changing the combustion state of the banks 12 and 13 and the exhaust gas discharge route.

そして、実施例3のエンジンでは、上述したように、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成し、且つ、この連通管接続部55b,56bをシリンダヘッド20,21の対向面に開口して形成している。従って、外部に露出する連通管63の長さを短縮することで、連通管63による熱害が防止されると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下が防止される。   In the engine of the third embodiment, as described above, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a, and the exhaust ports 26 and 27 are provided in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, respectively. The communication pipe connection portions 55b and 56b are integrally formed, and the communication pipe connection portions 55b and 56b are formed so as to open on the opposing surfaces of the cylinder heads 20 and 21. Therefore, by shortening the length of the communication pipe 63 exposed to the outside, heat damage due to the communication pipe 63 is prevented, and temperature reduction of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 is prevented.

このように実施例3の内燃機関にあっては、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27に連通する集合通路55,56と連通管接続部55b,56bを一体に形成し、この連通管接続部55b,56bをシリンダヘッド20,21の対向面に開口して形成すると共に、シリンダヘッド20,21の間に配設された連通管63の各端部を連通管接続部55b,56bに連結している。   As described above, in the internal combustion engine of the third embodiment, the collecting passages 55 and 56 that communicate with the exhaust ports 26 and 27 and the communication pipe connection portions 55b and the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13 are provided. 56b is integrally formed, and the communicating pipe connecting portions 55b and 56b are formed by opening on the opposing surfaces of the cylinder heads 20 and 21, and each end of the communicating pipe 63 disposed between the cylinder heads 20 and 21. The portion is connected to the communication pipe connecting portions 55b and 56b.

従って、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路56及び連通管接続部56bがシリンダヘッド21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さがシリンダヘッド20,21同士の隙間の距離まで短縮され、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下を防止することができる。また、第2バンク13で発生した排気ガスが集合通路56から直接連通管63に流れるため、圧力損失を低減することができる。その結果、良好なバンク制御を可能とすることができる。   Therefore, although the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, the collecting passage 56 and the communication pipe connection portion 56 b are provided in the cylinder head 21. The length is shortened to the gap distance between the cylinder heads 20 and 21, the heat damage to the peripheral devices by the communication pipe 63 can be suppressed, and the temperature reduction of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 can be prevented. Can do. Further, since the exhaust gas generated in the second bank 13 flows directly from the collecting passage 56 to the communication pipe 63, pressure loss can be reduced. As a result, good bank control can be achieved.

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。
FIG. 5 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to Embodiment 4 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例4のV型6気筒エンジンにおいて、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51の空気取入口にはエアクリーナ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が設けられている。そして、この吸気管51の下流端部にサージタンク50が連結され、このサージタンク50は、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を介して連結されている。   In the V-type six-cylinder engine of the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of cylinders are provided in the left and right first and second banks 12 and 13 to constitute a cylinder group. An air cleaner 52 is attached to the air intake port of the intake pipe 51, and an electronic throttle device 54 having a throttle valve 53 is provided on the downstream side of the air cleaner 52. A surge tank 50 is connected to the downstream end of the intake pipe 51, and the surge tank 50 is connected to intake ports 24 and 25 of the banks 12 and 13 via intake manifolds 48 and 49.

排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aは、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21内に一体に形成されている。そして、第1排気管57に第1前段三元触媒59が装着される一方、第2排気管58に第2前段三元触媒60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結され、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。そして、第1バンク12における第1排気管57に、ターボ過給機67が設けられている。   The exhaust ports 26 and 27 communicate with collecting passages 55 and 56 in which exhaust gases discharged from the combustion chambers 22 and 23 gather, and exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are connected to the collecting passages 55 and 56, respectively. The first and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to each other. In this case, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a are integrally formed in the cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13, respectively. A first front three-way catalyst 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst 60 is attached to the second exhaust pipe 58, and the first and second exhaust pipes 57, 58 are attached. The downstream end of the exhaust gas is joined and connected to an exhaust collecting pipe 61, and a NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. A turbocharger 67 is provided in the first exhaust pipe 57 in the first bank 12.

また、第1排気管57と第2排気管58の上流側は、各前段三元触媒59,60が装着された位置よりも排気ガスの流動方向の上流側で連通管63により連通されている。具体的には、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21には、集合通路55,56に連通して連通管接続部55b,56bが形成されており、連通管63の各端部がこの通管接続部55b,56bに連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aに加えて、連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21に一体に形成されている。   Further, the upstream side of the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 is communicated by the communication pipe 63 on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas from the position where the front-stage three-way catalysts 59 and 60 are mounted. . Specifically, the cylinder heads 20, 21 of the left and right banks 12, 13 are formed with communication pipe connection portions 55 b, 56 b that communicate with the collecting passages 55, 56, and each end of the communication pipe 63. Are connected to the pipe connecting portions 55b and 56b. In this case, in addition to the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, communication pipe connection portions 55b and 56b are formed integrally with the cylinder heads 20 and 21, respectively.

そして、第1排気管57及び第2排気管58には、前段三元触媒59,60よりも排気ガスの流動方向の下流側に、第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されている。この第1、第2制御弁64,65は流量制御弁であって、ECU79は、エンジン運転状態に応じてその開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができる。即ち、ECU79は、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更することで、各種のバンク制御が可能となっている。   A first control valve 64 and a second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58 on the downstream side of the upstream three-way catalyst 59, 60 in the flow direction of the exhaust gas. Yes. The first and second control valves 64 and 65 are flow control valves, and the ECU 79 adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipes 57 and 58 by adjusting the opening degree according to the engine operating state. can do. That is, the ECU 79 can perform various bank controls by changing the combustion state of the banks 12 and 13 and the exhaust gas discharge route.

そして、実施例4のエンジンでは、上述したように、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の端部をこの連通管接続部55b,56bに連結すると共に、この連通管63に排気ガスと冷却媒体との間で熱交換可能な熱交換器91が設けられている。この熱交換器91は、連通管63の外周部に中空円筒形状の連通パイプを装着することで構成され、この連通パイプ内に冷却媒体としてエンジン冷却水を循環するようにしている。従って、外部に露出する連通管63の長さを短縮することで、連通管63による熱害が防止されると共に、連通管63内を流れる排気ガスの温度低下が防止さる。また、連通管63内の排気ガスと熱交換器91内のエンジン冷却水との間で熱交換を行うことで、連通管63が冷却されて熱害が防止されると共に、エンジン冷却水が加熱されて暖機が促進される。   In the engine of the fourth embodiment, as described above, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, and the exhaust ports 26 and 27 are provided in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, respectively. The communication pipe connection portions 55b and 56b are integrally formed, and the end of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b and 56b, and heat can be exchanged between the exhaust gas and the cooling medium in the communication pipe 63. A heat exchanger 91 is provided. The heat exchanger 91 is configured by mounting a hollow cylindrical communication pipe on the outer peripheral portion of the communication pipe 63, and engine cooling water is circulated as a cooling medium in the communication pipe. Therefore, by shortening the length of the communication pipe 63 exposed to the outside, heat damage due to the communication pipe 63 is prevented, and temperature reduction of the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 is prevented. Further, heat exchange is performed between the exhaust gas in the communication pipe 63 and the engine cooling water in the heat exchanger 91, whereby the communication pipe 63 is cooled to prevent heat damage and the engine cooling water is heated. And warm-up is promoted.

このように実施例4の内燃機関にあっては、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27に連通する集合通路55,56と連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の各端部をこの連通管接続部55b,56bに連結し、この連通管63に排気ガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器91を設けている。   As described above, in the internal combustion engine of the fourth embodiment, the collecting passages 55 and 56 that communicate with the exhaust ports 26 and 27 and the communication pipe connecting portions 55b and the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13 are provided. 56b is integrally formed, and each end of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b and 56b, and the heat exchanger 91 performs heat exchange between the exhaust gas and the engine coolant in the communication pipe 63. Is provided.

従って、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路56及び連通管接続部56bがシリンダヘッド21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さが短縮され、また、連通管63内の排気ガスが熱交換器91内のエンジン冷却水により冷却されることで、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができる。   Therefore, although the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, the collecting passage 56 and the communication pipe connection portion 56 b are provided in the cylinder head 21. The length is shortened, and the exhaust gas in the communication pipe 63 is cooled by the engine coolant in the heat exchanger 91, so that heat damage to peripheral devices by the communication pipe 63 can be suppressed.

また、連通管63内の排気ガスと熱交換器91内のエンジン冷却水との間で熱交換を行うことで、エンジン冷却水が加熱されてエンジンの暖機が促進され、フリクションを低減することができる一方、排気ガスが冷却されることで、エンジンの高負荷時における排気ガス温度が低下し、燃焼室22,23に対する燃料冷却を停止して燃費を向上することができる。   Further, heat exchange is performed between the exhaust gas in the communication pipe 63 and the engine cooling water in the heat exchanger 91, whereby the engine cooling water is heated to promote engine warm-up and reduce friction. On the other hand, since the exhaust gas is cooled, the exhaust gas temperature at the time of high engine load decreases, and the fuel cooling to the combustion chambers 22 and 23 can be stopped to improve the fuel consumption.

図6は、本発明の実施例5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。
FIG. 6 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to Embodiment 5 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例5のV型6気筒エンジンにおいて、図6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。各バンク12,13のシリンダヘッド20,21にて、排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。そして、第1排気管57に第1前段三元触媒59が装着される一方、第2排気管58に第2前段三元触媒60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結され、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。そして、第1バンク12における第1排気管57に、ターボ過給機67が設けられている。   In the V-type six-cylinder engine of the fifth embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of cylinders are provided in the left and right first and second banks 12 and 13 to constitute a cylinder group. In the cylinder heads 20, 21 of the banks 12, 13, the exhaust ports 26, 27 communicate with the collecting passages 55, 56 where the exhaust gas discharged from the combustion chambers 22, 23 gathers. First and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to 55 and 56 via exhaust pipe connection portions 55a and 56a. A first front three-way catalyst 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst 60 is attached to the second exhaust pipe 58, and the first and second exhaust pipes 57, 58 are attached. The downstream end of the exhaust gas is joined and connected to an exhaust collecting pipe 61, and a NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. A turbocharger 67 is provided in the first exhaust pipe 57 in the first bank 12.

また、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21には、集合通路55,56に連通して連通管接続部55b,56bが形成されており、連通管63の各端部がこの通管接続部55b,56bに連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aに加えて、連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21に一体に形成されている。そして、第1排気管57及び第2排気管58に第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されており、ECU79は、その開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができ、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更するバンク制御が可能となっている。   The cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13 are formed with communication pipe connection portions 55b and 56b in communication with the collecting passages 55 and 56, respectively. It is connected with the pipe connection parts 55b and 56b. In this case, in addition to the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, communication pipe connection portions 55b and 56b are formed integrally with the cylinder heads 20 and 21, respectively. The first control valve 64 and the second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58, and the ECU 79 flows through the exhaust pipes 57 and 58 by adjusting the opening degree. The flow rate of the exhaust gas can be adjusted, and bank control for changing the combustion state of the banks 12 and 13 and the exhaust gas discharge route is possible.

そして、実施例5のエンジンでは、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の端部をこの連通管接続部55b,56bに連結すると共に、この連通管63に排気ガスと冷却媒体との間で熱交換可能な熱交換器91が設けられている。そして、ECU79は、エンジン運転状態に応じて第1制御弁64及び第2制御弁65を開閉制御することで、熱交換器91による排気ガスとエンジン冷却水(冷却媒体)との間の熱交換量を変更するようにしている。   In the engine of the fifth embodiment, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a, and the communication pipe connecting portion 55b are provided in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, respectively. , 56b are integrally formed, and the end portion of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b, 56b, and the heat exchanger 91 capable of exchanging heat between the exhaust gas and the cooling medium. Is provided. The ECU 79 controls the opening and closing of the first control valve 64 and the second control valve 65 according to the engine operating state, thereby exchanging heat between the exhaust gas and the engine coolant (cooling medium) by the heat exchanger 91. I try to change the amount.

例えば、ECU79は、エンジンの暖機時に、第1制御弁64を閉止して第2制御弁65を開放し、第1バンク12の気筒群から集合通路55に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58に流すことで、連通管63内を流れる排気ガスにより熱交換器91内のエンジン冷却水を加熱し、エンジンの暖機が促進される。また、ECU79は、エンジンの始動時に、第1制御弁64を閉止して第2制御弁65を開放し、第1バンク12の気筒群から集合通路55に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58に流すことで、連通管63内を流れる排気ガスにより熱交換器91内のエンジン冷却水を加熱し、ヒータ性能が向上される。更に、ECU79は、エンジンの高負荷時に、第1制御弁64及び第2制御弁65を開放し、各バンク12,13の気筒群から集合通路55,56に排出された排気ガスを連通管63を通さずに各排気管57,58に流すことで、連通管63内を流れる排気ガスによる熱交換器91内のエンジン冷却水の加熱を停止し、エンジン冷却水の高温化が抑制される。   For example, the ECU 79 closes the first control valve 64 and opens the second control valve 65 when the engine is warmed up, and communicates exhaust gas discharged from the cylinder group of the first bank 12 into the collecting passage 55. Then, the engine cooling water in the heat exchanger 91 is heated by the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, and warming up of the engine is promoted. Further, when starting the engine, the ECU 79 closes the first control valve 64 and opens the second control valve 65, and exhaust gas exhausted from the cylinder group of the first bank 12 to the collecting passage 55 through the communication pipe 63. By flowing through the second exhaust pipe 58, the engine coolant in the heat exchanger 91 is heated by the exhaust gas flowing through the communication pipe 63, and the heater performance is improved. Further, the ECU 79 opens the first control valve 64 and the second control valve 65 when the engine is heavily loaded, and the exhaust pipe discharged from the cylinder groups of the banks 12 and 13 to the collecting passages 55 and 56 is connected to the communication pipe 63. By flowing through the exhaust pipes 57 and 58 without passing through, the heating of the engine cooling water in the heat exchanger 91 by the exhaust gas flowing through the communication pipe 63 is stopped, and the temperature rise of the engine cooling water is suppressed.

このように実施例5の内燃機関にあっては、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27に連通する集合通路55,56と連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の各端部をこの連通管接続部55b,56bに連結し、この連通管63に排気ガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器91を設けると共に、ECU79がエンジン運転状態に応じて第1制御弁64及び第2制御弁65を開閉制御し、熱交換器91による排気ガスとエンジン冷却水との間の熱交換量を変更するようにしている。   As described above, in the internal combustion engine of the fifth embodiment, the collecting passages 55 and 56 communicating with the exhaust ports 26 and 27 and the communication pipe connecting portions 55b and the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13 are provided. 56b is integrally formed, and each end of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b and 56b, and the heat exchanger 91 performs heat exchange between the exhaust gas and the engine coolant in the communication pipe 63. And the ECU 79 controls the opening and closing of the first control valve 64 and the second control valve 65 in accordance with the engine operating state so as to change the heat exchange amount between the exhaust gas and the engine coolant by the heat exchanger 91. I have to.

従って、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路56及び連通管接続部56bがシリンダヘッド21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さが短縮され、また、連通管63内の排気ガスが熱交換器91内のエンジン冷却水により冷却されることで、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができる。   Therefore, although the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, the collecting passage 56 and the communication pipe connection portion 56 b are provided in the cylinder head 21. The length is shortened, and the exhaust gas in the communication pipe 63 is cooled by the engine coolant in the heat exchanger 91, so that heat damage to peripheral devices by the communication pipe 63 can be suppressed.

また、ECU79がエンジン運転状態に応じて各制御弁64,65を開閉制御し、必要に応じて連通管63内の排気ガスと熱交換器91内のエンジン冷却水との間で熱交換を行うことで、エンジンの暖機促進、ヒータの性能確保、エンジン高負荷時におけるエンジン冷却水の高温化などの効果を奏することができる。   Further, the ECU 79 controls the opening and closing of the control valves 64 and 65 according to the engine operating state, and performs heat exchange between the exhaust gas in the communication pipe 63 and the engine coolant in the heat exchanger 91 as necessary. Thus, effects such as promotion of warming up of the engine, securing of the performance of the heater, and high temperature of the engine cooling water at the time of high engine load can be achieved.

図7は、本発明の実施例6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。
FIG. 7 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to Embodiment 6 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例6のV型6気筒エンジンにおいて、図7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。各バンク12,13のシリンダヘッド20,21にて、排気ポート26,27は、各燃焼室22,23から排出される排気ガスが集合する集合通路55,56に連通しており、各集合通路55,56には、排気管接続部55a,56aを介して第1、第2排気管57,58が連結されている。そして、第1排気管57に第1前段三元触媒59が装着される一方、第2排気管58に第2前段三元触媒60が装着されており、第1、第2排気管57,58の下流端部は排気集合管61に合流して連結され、この排気集合管61にNOx吸蔵還元型触媒62が装着されている。そして、第1バンク12における第1排気管57に、ターボ過給機67が設けられている。   In the V-type 6-cylinder engine of the sixth embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of cylinders are provided in the left and right first and second banks 12 and 13 to constitute a cylinder group. In the cylinder heads 20, 21 of the banks 12, 13, the exhaust ports 26, 27 communicate with the collecting passages 55, 56 where the exhaust gas discharged from the combustion chambers 22, 23 gathers. First and second exhaust pipes 57 and 58 are connected to 55 and 56 via exhaust pipe connection portions 55a and 56a. A first front three-way catalyst 59 is attached to the first exhaust pipe 57, while a second front three-way catalyst 60 is attached to the second exhaust pipe 58, and the first and second exhaust pipes 57, 58 are attached. The downstream end of the exhaust gas is joined and connected to an exhaust collecting pipe 61, and a NOx occlusion reduction type catalyst 62 is attached to the exhaust collecting pipe 61. A turbocharger 67 is provided in the first exhaust pipe 57 in the first bank 12.

また、左右のバンク12,13の各シリンダヘッド20,21には、集合通路55,56に連通して連通管接続部55b,56bが形成されており、連通管63の各端部がこの通管接続部55b,56bに連結されている。この場合、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56aに加えて、連通管接続部55b,56bがシリンダヘッド20,21に一体に形成されている。そして、第1排気管57及び第2排気管58に第1制御弁64及び第2制御弁65が装着されており、ECU79は、その開度を調整することで各排気管57,58を流れる排気ガスの流量を調整することができ、各バンク12,13の燃焼状態や排気ガスの排出経路を変更するバンク制御が可能となっている。   The cylinder heads 20 and 21 of the left and right banks 12 and 13 are formed with communication pipe connection portions 55b and 56b in communication with the collecting passages 55 and 56, respectively. It is connected with the pipe connection parts 55b and 56b. In this case, in addition to the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, and the exhaust pipe connection portions 55a and 56a, communication pipe connection portions 55b and 56b are formed integrally with the cylinder heads 20 and 21, respectively. The first control valve 64 and the second control valve 65 are mounted on the first exhaust pipe 57 and the second exhaust pipe 58, and the ECU 79 flows through the exhaust pipes 57 and 58 by adjusting the opening degree. The flow rate of the exhaust gas can be adjusted, and bank control for changing the combustion state of the banks 12 and 13 and the exhaust gas discharge route is possible.

そして、実施例6のエンジンでは、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27と集合通路55,56と排気管接続部55a,56a及び連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の端部をこの連通管接続部55b,56bに連結すると共に、この連通管63に排気ガスと冷却媒体との間で熱交換可能な熱交換器91が設けられている。そして、この熱交換器91は、ヒータユニット92に連結されている。即ち、ヒータユニット92からの冷却配管93がエンジン(第2バンク13のシリンダヘッド21)に連結され、このエンジンからの冷却配管94が熱交換器91に連結され、この熱交換器91からの冷却配管95がヒータユニット92に連結されている。   In the engine of the sixth embodiment, the exhaust ports 26 and 27, the collecting passages 55 and 56, the exhaust pipe connecting portions 55a and 56a, and the communication pipe connecting portion 55b are provided in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, respectively. , 56b are integrally formed, and the end portion of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b, 56b, and the heat exchanger 91 capable of exchanging heat between the exhaust gas and the cooling medium. Is provided. The heat exchanger 91 is connected to the heater unit 92. That is, the cooling pipe 93 from the heater unit 92 is connected to the engine (the cylinder head 21 of the second bank 13), the cooling pipe 94 from this engine is connected to the heat exchanger 91, and the cooling from the heat exchanger 91 is performed. A pipe 95 is connected to the heater unit 92.

従って、エンジンの始動時には、第1制御弁64を閉止して第2制御弁65を開放し、第1バンク12の気筒群から集合通路55に排出された排気ガスを連通管63を通して第2排気管58に流すことで、連通管63内を流れる排気ガスにより熱交換器91内のエンジン冷却水を加熱する。このとき、エンジンから冷却配管94を通って熱交換器91に循環するエンジン冷却水は、この熱交換器91で排気ガスからの熱を奪って温度が上昇した後、冷却配管95を通って直接ヒータユニット92に循環することで、ヒータ機能が向上し、エンジンの始動から早期に室内に温風が供給される。   Therefore, when the engine is started, the first control valve 64 is closed and the second control valve 65 is opened, and the exhaust gas discharged from the cylinder group of the first bank 12 to the collecting passage 55 is passed through the communication pipe 63 to the second exhaust. By flowing through the pipe 58, the engine coolant in the heat exchanger 91 is heated by the exhaust gas flowing through the communication pipe 63. At this time, the engine cooling water circulating from the engine through the cooling pipe 94 to the heat exchanger 91 takes heat from the exhaust gas by the heat exchanger 91 and rises in temperature, and then directly passes through the cooling pipe 95. Circulation to the heater unit 92 improves the heater function, and warm air is supplied into the room at an early stage from the start of the engine.

このように実施例6の内燃機関にあっては、左右のバンク12,13における各シリンダヘッド20,21内に、排気ポート26,27に連通する集合通路55,56と連通管接続部55b,56bを一体に形成し、連通管63の各端部をこの連通管接続部55b,56bに連結し、この連通管63に排気ガスとエンジン冷却水との間で熱交換を行う熱交換器91を設けると共に、この熱交換器91をヒータユニット92に連結している。   As described above, in the internal combustion engine of the sixth embodiment, in the cylinder heads 20 and 21 in the left and right banks 12 and 13, the collecting passages 55 and 56 communicating with the exhaust ports 26 and 27, and the communication pipe connecting portions 55b and 56b is integrally formed, and each end of the communication pipe 63 is connected to the communication pipe connection portions 55b and 56b, and the heat exchanger 91 performs heat exchange between the exhaust gas and the engine coolant in the communication pipe 63. And the heat exchanger 91 is connected to the heater unit 92.

従って、連通管63内を流れる排気ガスによりこの連通管63が高温となるが、集合通路56及び連通管接続部56bがシリンダヘッド21内に設けられているため、外部に露出する連通管63の長さが短縮され、また、連通管63内の排気ガスが熱交換器91内のエンジン冷却水により冷却されることで、連通管63による周辺機器への熱害を抑制することができる。   Therefore, although the communication pipe 63 becomes hot due to the exhaust gas flowing in the communication pipe 63, the collecting passage 56 and the communication pipe connection portion 56 b are provided in the cylinder head 21. The length is shortened, and the exhaust gas in the communication pipe 63 is cooled by the engine coolant in the heat exchanger 91, so that heat damage to peripheral devices by the communication pipe 63 can be suppressed.

また、エンジンの始動時に、熱交換器91で排気ガスからの熱を奪って温度が上昇した高温のエンジン冷却水が、冷却配管95を通って直接ヒータユニット92に循環することで、エンジンの始動から早期に室内に温風を供給することができ、ヒータ性能を向上することができる。   Further, when the engine is started, high-temperature engine cooling water whose temperature has been increased by taking heat from the exhaust gas by the heat exchanger 91 circulates directly to the heater unit 92 through the cooling pipe 95, thereby starting the engine. Thus, warm air can be supplied to the room at an early stage, and the heater performance can be improved.

なお、上述した各実施例では、各バンク12,13の排気管57,58の両方に前段三元触媒59,60を装着したが、この排気管57,58のいずれか一方にのみ前段三元触媒を装着し、集合排気管61に三元触媒を設けてもよい。また、第1バンク12にターボ過給機67を設けて第1、第2バンク12,13に過給を行うようにしたが、両バンク12,13に設けてもよく、または、両バンク12,13へのターボ過給機の装着をやめてもよい。   In each of the above-described embodiments, the front three-way catalyst 59, 60 is attached to both the exhaust pipes 57, 58 of the banks 12, 13, but the front three-way catalyst is attached to only one of the exhaust pipes 57, 58. A catalyst may be attached and a three-way catalyst may be provided in the collective exhaust pipe 61. In addition, the turbocharger 67 is provided in the first bank 12 and the first and second banks 12 and 13 are supercharged. However, the turbocharger 67 may be provided in both the banks 12 and 13 or both banks 12 and 13 may be provided. , 13 may be removed from the turbocharger.

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。   In each of the above-described embodiments, a V-type 6-cylinder engine is applied as the internal combustion engine. However, the engine type, the number of cylinders, and the like are not limited to the embodiments. Further, the fuel injection type of the internal combustion engine is the in-cylinder injection type, but it may be a port injection type, and the combustion mode may not be a lean combustion type, and in this case, the NOx occlusion reduction type catalyst becomes unnecessary. .

以上のように、本発明に係る内燃機関は、左右の排気通路を連通する連通管による熱害を防止すると共に装置のコンパクト化を図ることで良好なバンク制御を可能としたものであり、いずれの内燃機関にも有用である。   As described above, the internal combustion engine according to the present invention enables good bank control by preventing thermal damage caused by the communication pipe communicating with the left and right exhaust passages and reducing the size of the apparatus. It is also useful for internal combustion engines.

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。1 is a schematic plan view of a V-type 6-cylinder engine that represents an internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention. 実施例1のV型6気筒エンジンの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a V-type 6-cylinder engine according to Embodiment 1. FIG. 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。It is a schematic plan view of the V type 6 cylinder engine showing the internal combustion engine which concerns on Example 2 of this invention. 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。It is a schematic plan view of the V type 6 cylinder engine showing the internal combustion engine which concerns on Example 3 of this invention. 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。It is a schematic plan view of the V type 6 cylinder engine showing the internal combustion engine which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5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。It is a schematic plan view of the V type 6 cylinder engine showing the internal combustion engine which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6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。It is a schematic plan view of the V type 6 cylinder engine showing the internal combustion engine which concerns on Example 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

12 第1バンク
13 第2バンク
16,17 ピストン
20,21 シリンダヘッド
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
51 吸気管(吸気通路)
54 電子スロットル装置
55,56 集合通路(排気通路)
55a,56a 排気管接続部(排気通路)
55b,56b 連通管接続部
57 第1排気管(排気通路)
58 第2排気管(排気通路)
59 第1前段三元触媒(浄化触媒)
60 第2前段三元触媒(浄化触媒)
61 排気集合管
62 NOx吸蔵還元型触媒
63 連通管(連通通路)
64 第1制御弁
65 第2制御弁
67 ターボ過給機
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 熱交換器
92 ヒータユニット
12 First bank 13 Second bank 16, 17 Piston 20, 21 Cylinder head 22, 23 Combustion chamber 24, 25 Intake port 26, 27 Exhaust port 28, 29 Intake valve 30, 31 Exhaust valve 51 Intake pipe (intake passage)
54 Electronic throttle device 55, 56 Collecting passage (exhaust passage)
55a, 56a Exhaust pipe connection (exhaust passage)
55b, 56b Communication pipe connection 57 First exhaust pipe (exhaust passage)
58 Second exhaust pipe (exhaust passage)
59 First three-way catalyst (purification catalyst)
60 Second front three-way catalyst (purification catalyst)
61 exhaust collecting pipe 62 NOx occlusion reduction type catalyst 63 communication pipe (communication passage)
64 First control valve 65 Second control valve 67 Turbocharger 72, 73 Injector 77, 78 Spark plug 79 Electronic control unit, ECU
91 Heat exchanger 92 Heater unit

Claims (6)

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、該各排気通路に排気ガスの流量を調整する制御弁が設けられると共に、前記各排気通路の少なくともいずれか一方に浄化触媒が設けられ、前記各排気通路における前記各制御弁及び前記浄化触媒より上流側が連通通路により連通された内燃機関において、前記左右のバンクのうちの少なくともいずれか一方にて、前記排気通路は、前記気筒群から排出される排気ガスが集合する集合通路を有し、該集合通路と該集合通路に対する前記連通通路の接続部がシリンダヘッド内に設けられたことを特徴とする内燃機関。   There are two cylinder groups in which a plurality of cylinders are divided into left and right banks, and an intake passage is provided for each cylinder group, while an exhaust passage is provided independently. A control valve for adjusting the flow rate of the exhaust gas is provided, and a purification catalyst is provided in at least one of the exhaust passages, and the control valve in each exhaust passage and the upstream side of the purification catalyst communicate with each other by a communication passage. In at least one of the left and right banks, the exhaust passage has a collecting passage in which exhaust gas discharged from the cylinder group collects, and the collecting passage and the collecting passage An internal combustion engine characterized in that a connecting portion of the communication passage is provided in a cylinder head. 請求項1に記載の内燃機関において、前記左右のバンクのうちの他方の排気通路に過給機が設けられ、前記連通通路が前記排気通路における過給機の入口側に連結されたことを特徴とする内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a supercharger is provided in the other exhaust passage of the left and right banks, and the communication passage is connected to an inlet side of the supercharger in the exhaust passage. An internal combustion engine. 請求項1に記載の内燃機関において、前記左右のバンクにおける前記排気通路は、前記気筒群から排出される排気ガスが集合する集合通路をそれぞれ有し、該集合通路と該集合通路に対する前記連通通路の接続部がシリンダヘッド内に設けられ、該接続部が前記左右のバンクにおける各シリンダヘッドの対向面に開口され、連通管により連結されたことを特徴とする内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust passages in the left and right banks each have a collective passage in which exhaust gas discharged from the cylinder group collects, and the collective passage and the communication passage to the collective passage The internal combustion engine is characterized in that the connecting portion is provided in the cylinder head, and the connecting portion is opened on a facing surface of each cylinder head in the left and right banks and connected by a communication pipe. 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、前記連通通路に排気ガスと冷却媒体との間で熱交換可能な熱交換器が設けられたことを特徴とする内燃機関。   4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a heat exchanger capable of exchanging heat between the exhaust gas and the cooling medium is provided in the communication path. 請求項4に記載の内燃機関において、運転状態に応じて前記制御弁を開閉制御することで前記熱交換器による排気ガスと冷却媒体との間の熱交換量を変更することを特徴とする内燃機関。   5. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the amount of heat exchange between the exhaust gas and the cooling medium by the heat exchanger is changed by opening and closing the control valve according to an operating state. organ. 請求項4または5に記載の内燃機関において、前記熱交換器は、ヒータユニットに連結されたことを特徴とする内燃機関。   6. The internal combustion engine according to claim 4, wherein the heat exchanger is connected to a heater unit.
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