WO2016002961A1 - ビークルおよびv型多気筒4ストロークエンジンユニット - Google Patents

ビークルおよびv型多気筒4ストロークエンジンユニット Download PDF

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WO2016002961A1
WO2016002961A1 PCT/JP2015/069360 JP2015069360W WO2016002961A1 WO 2016002961 A1 WO2016002961 A1 WO 2016002961A1 JP 2015069360 W JP2015069360 W JP 2015069360W WO 2016002961 A1 WO2016002961 A1 WO 2016002961A1
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WO
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combustion chamber
single combustion
upstream
exhaust gas
catalyst
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PCT/JP2015/069360
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French (fr)
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昌登 西垣
裕次 荒木
一裕 石澤
誠 脇村
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ヤマハ発動機株式会社
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    • B60K13/00Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
    • B60K13/04Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
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    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/12Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/47Engine emissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/04Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for motorcycles

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle and a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes a collecting portion, a catalyst, and an oxygen detection member.
  • the exhaust gas discharged from the combustion chamber of each cylinder of the engine body gathers at the gathering portion.
  • the catalyst purifies the exhaust gas gathered at the gathering part.
  • the oxygen detection member detects the oxygen concentration in the exhaust gas at the collecting portion.
  • Combustion control is performed based on the signal from the oxygen detection member. Specifically, the fuel injection amount, ignition timing, and the like are controlled based on the signal from the oxygen detection member. By performing combustion control based on the signal from the oxygen detection member, it is possible to promote the purification of exhaust gas by the catalyst. (For example, refer to Patent Document 1).
  • An object of the present invention is to provide a vehicle equipped with a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit that includes a catalyst and an oxygen detection member and can further improve exhaust gas purification performance, and a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit. .
  • a V-type multi-cylinder having a plurality of cylinders in which the positions of the combustion chambers are different in the front-rear direction of the vehicle and the lengths of the exhaust passages of the exhaust passages of the cylinders through which the exhaust gas discharged from the combustion chambers flow are different. It turned out to be as prominent as the engine. Therefore, instead of detecting the oxygen concentration in the collected exhaust gas, which has been conventionally performed, it was considered that the problem can be solved by detecting the oxygen concentration of the exhaust gas in each cylinder. However, it turns out that there are new problems. It was found by analyzing the exhaust gas state of each cylinder in detail. The exhaust gas at the time of discharge from the combustion chamber contains gaseous unburned fuel and oxygen.
  • the exhaust gas moves while continuing to oxidize the unburned fuel in the exhaust path. As the oxidation proceeds, the oxygen concentration in the exhaust gas decreases.
  • exhaust gas is discharged from a plurality of combustion chambers at different timings.
  • the exhaust gases discharged from different combustion chambers are mixed or collide by collecting in the exhaust path.
  • the flow rate of the exhaust gas decreases.
  • unburned fuel and oxygen are easily mixed. Thereby, the oxidation of unburned fuel is promoted. Then, the oxygen concentration of the exhaust gas in the collecting portion where the oxidation of the unburned fuel is promoted is detected.
  • the exhaust gas discharged from the combustion chamber of each cylinder of the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is detected before being collected, the following action occurs.
  • the exhaust gas discharged from the combustion chamber of each cylinder of the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is discharged intermittently. For this reason, the exhaust gas discharged from the combustion chamber of each cylinder of the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is unlikely to be mixed or collided with the exhaust gas when flowing through an independent exhaust path for each cylinder. Therefore, unlike the collected exhaust gas, the exhaust gas before the assembly contains more non-oxidized fuel. In locations where the degree of oxidation is low in the exhaust path, the oxygen concentration in the exhaust gas becomes unstable. Therefore, the present inventor has come up with the idea of more stably detecting the oxygen concentration in the exhaust gas by devising the arrangement position of the catalyst and the oxygen detection member.
  • the present invention relates to a vehicle equipped with a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes an engine body.
  • the engine body is discharged from a crankcase portion including a crankshaft, one front combustion chamber disposed at least partially in front of the center line of the crankshaft in the front-rear direction of the vehicle, and one front combustion chamber.
  • V-type multi-cylinder four-stroke engine unit has front and rear end ports, and includes a single combustion chamber front exhaust passage portion through which exhaust gas flows from the downstream end of the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion to the front and rear end ports.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit has a rear rear end port, and includes a single combustion chamber rear exhaust passage portion through which exhaust gas flows from the downstream end of the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion to the rear rear end port. . Therefore, the properties of the exhaust gas discharged from one front combustion chamber may differ from the properties of the exhaust gas discharged from one post combustion chamber. Therefore, even if the exhaust gas is simply collected, the oxygen concentration in the collecting portion is not always uniform and may vary depending on the location. When detecting the oxygen concentration in the gathering part, it was difficult to improve the detection accuracy. However, in the present invention, the detection accuracy can be improved by detecting the exhaust gas discharged from each combustion chamber before assembly.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed in the front cylinder exhaust passage for a single combustion chamber or in the front exhaust passage for a single combustion chamber, and in the exhaust path from one front combustion chamber to the front and rear end ports, A single main combustion chamber front catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the two front combustion chambers. Therefore, the front main catalyst for a single combustion chamber provides resistance to exhaust gas flow. As a result, the flow rate of the exhaust gas is lowered upstream from the main catalyst for the single combustion chamber. Also, the pressure in the exhaust path upstream of the single main combustion chamber front main catalyst pulsates due to the exhaust gas discharged intermittently from one front combustion chamber. The pressure pulsating means that the pressure fluctuates periodically.
  • a front main catalyst for a single combustion chamber is disposed in the exhaust path. Therefore, reflection of pressure pulsation occurs by the front main catalyst for the single combustion chamber. As a result, the reflected wave collides with the exhaust gas discharged from one front combustion chamber upstream of the front main catalyst for the single combustion chamber. This collision facilitates mixing of unburned fuel and oxygen in the exhaust gas. Therefore, it becomes easy to mix unburned fuel and oxygen in the exhaust gas upstream of the main catalyst for the single combustion chamber. Further, the collision can further reduce the flow rate of the exhaust gas upstream of the main catalyst for the single combustion chamber. Therefore, the exhaust gas flow rate can be further reduced upstream of the single main combustion chamber main catalyst.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed in a single combustion chamber rear cylinder exhaust passage section or a single combustion chamber rear exhaust passage section, and in an exhaust path from one rear combustion chamber to a rear rear end port, A single main combustion chamber rear main catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from one post combustion chamber is provided. Therefore, the post-main catalyst for the single combustion chamber provides resistance to the exhaust gas flow. As a result, the flow rate of the exhaust gas decreases upstream of the main catalyst for the single combustion chamber. Further, the pressure in the exhaust passage upstream of the single main combustion chamber rear main catalyst pulsates due to the exhaust gas discharged intermittently from one post combustion chamber. The pressure pulsating means that the pressure fluctuates periodically.
  • a rear main catalyst for a single combustion chamber is disposed in the exhaust path. Therefore, reflection of pressure pulsation occurs by the main catalyst for the single combustion chamber. As a result, the reflected wave collides with exhaust gas discharged from one post combustion chamber upstream of the single main combustion chamber rear main catalyst. This collision facilitates mixing of unburned fuel and oxygen in the exhaust gas. Therefore, the unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are easily mixed upstream from the main catalyst for the single combustion chamber. Further, the collision can further reduce the flow rate of the exhaust gas upstream of the main catalyst for the single combustion chamber. Accordingly, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream of the main catalyst for the single combustion chamber.
  • the unburned fuel When detected before collecting exhaust gas discharged from the combustion chamber of each cylinder of the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit, the unburned fuel tends to reach the position downstream of the exhaust path without being oxidized.
  • unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are likely to be mixed upstream of the main catalyst for the single combustion chamber and the post-main catalyst for the single combustion chamber.
  • the exhaust gas flow rate can be reduced. As a result, oxidation of unburned fuel can be promoted at a position near the combustion chamber in the exhaust path.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed upstream of the single combustion chamber front main catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion or the single combustion chamber front exhaust passage portion.
  • a single combustion chamber front upstream oxygen detection member wherein a path length from one front combustion chamber to the single combustion chamber front upstream oxygen detection member is from the single combustion chamber front upstream oxygen detection member,
  • a single combustion chamber front upstream oxygen detection member that is disposed at a position that is longer than the path length to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst and detects the oxygen concentration in the exhaust gas is provided. Therefore, the upstream upstream oxygen detection member for a single combustion chamber can detect exhaust gas in a state where oxidation has progressed more.
  • the upstream upstream oxygen detection member for a single combustion chamber can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed upstream of the single combustion chamber rear main catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage or the single combustion chamber rear exhaust passage.
  • a single combustion chamber rear upstream oxygen detection member the path length from one post combustion chamber to the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member is from the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member,
  • a single combustion chamber rear upstream oxygen detection member that is disposed at a position that is longer than the path length to the upstream end of the single main combustion chamber main catalyst and detects the oxygen concentration in the exhaust gas is provided. Therefore, the post-upstream oxygen detection member for a single combustion chamber can detect exhaust gas in a state where oxidation has progressed more. In other words, the post-upstream oxygen detection member for a single combustion chamber can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes a control device that processes signals from a single combustion chamber front upstream oxygen detection member and a single combustion chamber rear upstream oxygen detection member. Processes the signals of the upstream upstream oxygen detection member for single combustion chamber and the upstream upstream oxygen detection member for single combustion chamber, which can detect oxygen concentration in exhaust gas more stably, improving detection accuracy and purifying performance of exhaust gas Can be improved more.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes a collecting portion into which exhaust gas flows from both the front and rear end ports of the single exhaust chamber front exhaust passage portion and the rear exhaust end portion of the single combustion chamber rear exhaust passage portion, and a single combustion chamber. And an exhaust port through which the exhaust gas that has passed through the pre-main catalyst and the exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber main catalyst are released to the atmosphere.
  • the front main catalyst for the single combustion chamber, the rear main catalyst for the single combustion chamber, the upstream upstream oxygen detection member for the single combustion chamber, and the rear upstream oxygen detection member for the single combustion chamber are upstream of the collecting portion in the flow direction of the exhaust gas. Is provided.
  • the front main catalyst for a single combustion chamber purifies the exhaust gas discharged from one front combustion chamber most in the exhaust path from one front combustion chamber to the discharge port.
  • the single main combustion chamber post-main catalyst purifies the exhaust gas discharged from one post-combustion chamber most in the exhaust path from one post-combustion chamber to the discharge port. Therefore, the single main combustion chamber front main catalyst is larger than the case where a catalyst for purifying the exhaust gas discharged from one precombustion chamber than the single main combustion chamber front main catalyst is provided in the collecting portion. Therefore, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream from the front main catalyst for the single combustion chamber.
  • the single main combustion chamber post-main catalyst is larger than the case where a catalyst for purifying exhaust gas discharged from one post combustion chamber is provided in the collecting portion, rather than the single main combustion chamber post main catalyst. Therefore, the flow rate of exhaust gas can be further reduced upstream of the main catalyst for the single combustion chamber. Therefore, the pre-upstream oxygen detecting member for the single combustion chamber and the post-upstream oxygen detecting member for the single combustion chamber can detect the exhaust gas in a state where oxidation has progressed more. In other words, the pre-upstream oxygen detection member for the single combustion chamber and the post-upstream oxygen detection member for the single combustion chamber can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably. Processes the signals of the upstream upstream oxygen detection member for single combustion chamber and the upstream upstream oxygen detection member for single combustion chamber, which can detect oxygen concentration in exhaust gas more stably, improving detection accuracy and purifying performance of exhaust gas Can be improved more.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit has a single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion or a single combustion chamber front exhaust passage portion that is downstream of the single combustion chamber front main catalyst in the exhaust gas flow direction.
  • a front and downstream oxygen detection member for a single combustion chamber which is disposed upstream of the collecting portion in the flow direction of the exhaust gas and detects the oxygen concentration in the exhaust gas, is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed downstream of the single combustion chamber rear main exhaust catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage or the single combustion chamber rear exhaust passage.
  • a rear downstream oxygen detection member for a single combustion chamber that is disposed upstream of the collecting portion in the flow direction of the exhaust gas and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the control device outputs signals from the upstream upstream oxygen detection member for the single combustion chamber, the upstream upstream oxygen detection member for the single combustion chamber, the upstream downstream oxygen detection member for the single combustion chamber, and the downstream downstream oxygen detection member for the single combustion chamber. To process. Therefore, in addition to the single combustion chamber front upstream oxygen detection member and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member which can more stably detect the oxygen concentration in the exhaust gas, the single combustion chamber front main catalyst has passed.
  • a single combustion chamber front downstream oxygen detection member and a single combustion chamber rear downstream oxygen detection member for detecting the oxygen concentration of the exhaust gas and the exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber rear main catalyst are provided. By processing these signals, the exhaust gas purification performance can be further improved.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is located upstream or downstream in the exhaust gas flow direction of the single combustion chamber front main catalyst in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion or the single combustion chamber front exhaust passage portion.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is located upstream or downstream in the exhaust gas flow direction of the single main combustion chamber rear main catalyst in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion or the single combustion chamber rear exhaust passage portion.
  • a single subcombustion chamber post-sub catalyst for purifying exhaust gas discharged from one postcombustion chamber.
  • the exhaust gas discharged from one pre-combustion chamber and one post-combustion chamber is added to the single main combustion chamber front main catalyst and the single main combustion chamber post main catalyst, and the single combustion chamber front sub-catalyst and It can be purified with a sub-catalyst after the single combustion chamber. Thereby, the purification performance of exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the total path length of the exhaust path of the single combustion chamber front exhaust passage section is formed to be equal to or longer than the total path length of the exhaust path of the single combustion chamber rear exhaust path section.
  • the front main catalyst for a single combustion chamber and the rear main catalyst for a single combustion chamber have a single combustion path from one post combustion chamber to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst. It is provided to be the same as or longer than the path length to the upstream end of the main catalyst after the chamber. Therefore, the main catalyst can be arranged at an optimal position in accordance with the single combustion chamber exhaust passage portion through which the exhaust gas discharged from each combustion chamber flows. Thereby, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the single main combustion chamber front main catalyst has a path length from one front combustion chamber to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst from the downstream end to the front and rear end of the single main combustion chamber front main catalyst. It is provided to be the same or shorter. Thereby, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the single main combustion chamber rear main catalyst has a path length from one post combustion chamber to the upstream end of the single main combustion chamber rear main catalyst from the downstream end to the rear rear end of the single main combustion chamber rear main catalyst. It is provided to be the same as or longer than the length. Thereby, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the front main catalyst for the single combustion chamber is provided at a position different from the rear main catalyst for the single combustion chamber in the left-right direction of the vehicle, and is different from the rear main catalyst for the single combustion chamber in the front-rear direction of the vehicle. Is provided.
  • the front main catalyst for a single combustion chamber and the rear main catalyst for a single combustion chamber can each be made into an optimal shape and size while suppressing mutual interference. Therefore, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit that can be mounted on the vehicle of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes a crankcase portion including a crankshaft, one front combustion chamber disposed at least partially in front of the centerline of the crankshaft in the front-rear direction of the vehicle, and one front One front cylinder portion formed with a single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion through which exhaust gas discharged from the combustion chamber flows, and at least a part of the front cylinder portion is disposed behind the center line of the crankshaft in the front-rear direction of the vehicle And an engine body having a single rear combustion chamber for a single combustion chamber through which exhaust gas discharged from the single post combustion chamber flows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit has front and rear end ports, and includes a single combustion chamber front exhaust passage portion through which exhaust gas flows from the downstream end of the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion to the front and rear end ports.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit has a rear rear end port, and includes a single combustion chamber rear exhaust passage portion through which exhaust gas flows from the downstream end of the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion to the rear rear end port.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is arranged in the front cylinder exhaust passage for a single combustion chamber or in the front exhaust passage for a single combustion chamber, and has one exhaust path from one front combustion chamber to the front and rear end ports.
  • a single main combustion chamber front main catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the front combustion chamber is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed in a single combustion chamber rear cylinder exhaust passage or in a single combustion chamber rear exhaust passage, and in the exhaust path from one rear combustion chamber to the rear rear end port, A single main combustion chamber rear main catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the two rear combustion chambers.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed upstream of the single combustion chamber front main catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion or the single combustion chamber front exhaust passage portion.
  • a single combustion chamber front upstream oxygen detection member having a path length from a single combustion chamber front upstream oxygen detection member to a single combustion chamber front upstream oxygen detection member.
  • a single combustion chamber front upstream oxygen detection member is provided that is disposed at a position that is longer than the path length to the upstream end of the one main combustion chamber main catalyst, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit is disposed upstream of the single combustion chamber rear main catalyst in the exhaust gas flow direction in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion or the single combustion chamber rear exhaust passage portion.
  • a single upstream of the single combustion chamber upstream upstream oxygen detection member, the path length from one post combustion chamber to the single upstream of the single combustion chamber upstream upstream oxygen detection member is A single combustion chamber rear upstream oxygen detection member is provided which is disposed at a position longer than the path length to the upstream end of the main catalyst after the single combustion chamber and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit includes a control device that processes signals from a single combustion chamber front upstream oxygen detection member and a single combustion chamber rear upstream oxygen detection member. Thereby, the detection precision of oxygen concentration can be improved and the purification
  • exhaust gas purification performance can be further improved in a vehicle and a V-type multi-cylinder 4-stroke engine unit equipped with a V-type multi-cylinder 4-stroke engine unit equipped with a catalyst and an oxygen detection member.
  • FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention. It is a side view of the exhaust system component of Embodiment 1 of this invention. It is a top view of the exhaust system component of Embodiment 1 of this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the exhaust system component according to the first embodiment of the present invention taken along line AA.
  • 1 is a control block diagram of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the modification of Embodiment 1 of this invention. It is a schematic diagram which shows Embodiment 2 of this invention.
  • front, rear, left, and right mean front, rear, left, and right, respectively, as viewed from a motorcycle occupant. However, it is assumed that the motorcycle is placed on a horizontal ground.
  • Reference numerals F, Re, L, R, U, Lo attached to the drawings represent front, rear, left, right, upper, and lower, respectively.
  • FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the exhaust system component according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the exhaust system component according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an AA cross-sectional view of the exhaust system component according to the first embodiment of the present invention.
  • the vehicle of the first embodiment is a motorcycle 1.
  • the motorcycle 1 includes a body frame 2.
  • the vehicle body frame 2 includes a head pipe 3 and a main frame 4.
  • the main frame 4 extends rearward from the head pipe 3.
  • the seat rail 5 extends rearward and upward from the middle part of the main frame 4.
  • a steering shaft is rotatably inserted into the head pipe 3.
  • a handle 7 (see FIG. 1) is provided on the upper portion of the steering shaft.
  • a display device (not shown) is disposed in the vicinity of the handle 7. The display device displays vehicle speed, engine speed, various warnings, and the like.
  • a pair of left and right front forks 6 are supported at the bottom of the steering shaft.
  • An axle 8 a is fixed to the lower end portion of the front fork 6.
  • a front wheel 8 is rotatably attached to the axle 8a.
  • a seat 9 (see FIG. 1) is supported on the seat rail 5.
  • the front portion of the rear arm 14 is connected to the vehicle body frame 2 via a pivot shaft 14a.
  • the rear arm 14 can swing up and down around the pivot shaft 14a.
  • a rear wheel 15 is supported at the rear portion of the rear arm 14.
  • the engine body 20 is disposed below the main frame 4.
  • the engine body 20 is supported by the body frame 2. Specifically, the upper part of the engine body 20 is fixed to the bracket 4a provided on the main frame 4 by bolts 4b. The rear portion of the engine body 20 is also fixed to another bracket provided on the vehicle body frame 2.
  • An air cleaner (not shown) is disposed below the main frame 4 and above the engine body 20.
  • the motorcycle 1 has a V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an engine body 20, a front exhaust pipe 34F, a rear exhaust pipe 34Re, a collecting device 33, a silencer 35, and a front main catalyst 39F (front main for a single combustion chamber).
  • Catalyst upstream upstream oxygen detection member 37FF (front upstream oxygen detection member for single combustion chamber), rear main catalyst 39Re (back main catalyst for single combustion chamber), and rear upstream oxygen detection member 37ReF (single combustion) And a rear upstream oxygen detection member).
  • the engine body 20 is a V-type 2-cylinder 4-stroke engine.
  • the engine body 20 includes a crankcase portion 21, a front cylinder portion 22F, and a rear cylinder portion 22Re.
  • the front cylinder portion 22F extends forward and upward from the crankcase portion 21.
  • the rear cylinder portion 22Re extends rearward and upward from the crankcase portion 21.
  • the crankcase portion 21 includes a crankcase body, a crankshaft 27 accommodated in the crankcase body, a transmission mechanism, and the like.
  • the center line Cr1 of the crankshaft 27 is referred to as a crankshaft line Cr1.
  • the crank axis Cr ⁇ b> 1 extends in the left-right direction of the motorcycle 1.
  • Lubricating oil is stored in the crankcase body. Such oil is conveyed by an oil pump (not shown) and circulates in the engine body 20.
  • the front cylinder part 22F has a front cylinder body 24F, a front cylinder head 25F, a front head cover 26F, and components housed therein.
  • the front cylinder body 24 ⁇ / b> F is connected to the front portion of the crankcase portion 21.
  • the front cylinder head 25F is connected to the upper part of the front cylinder body 24F.
  • the front head cover 26F is connected to the upper part of the front cylinder head 25F.
  • the rear cylinder portion 22Re includes a rear cylinder body 24Re, a rear cylinder head 25Re, a rear head cover 26Re, and components housed therein.
  • the rear cylinder body 24 ⁇ / b> Re is connected to the rear portion of the crankcase portion 21.
  • the rear cylinder head 25Re is connected to the upper part of the rear cylinder body 24Re.
  • the rear head cover 26Re is connected to the upper part of the rear cylinder head 25Re.
  • a front cylinder hole 24aF is formed in the front cylinder body 24F.
  • a front piston (not shown) is accommodated in the front cylinder hole 24aF so as to be reciprocally movable.
  • the piston is connected to the crankshaft 27 via a connecting rod.
  • the center line Cy1F of the front cylinder hole 24aF is referred to as a front cylinder axis Cy1F.
  • the engine body 20 is disposed such that the front cylinder axis Cy1F extends in the up-down direction (vertical direction). More specifically, the direction of the front cylinder axis Cy1F from the crankcase portion 21 toward the front cylinder portion 22F is front-upward.
  • the inclination angle of the front cylinder axis Cy1F with respect to the vertical direction is not less than 0 degrees and not more than 45 degrees.
  • a rear cylinder hole 24aRe is formed in the rear cylinder body 24Re.
  • a rear piston (not shown) is accommodated in the rear cylinder hole 24aRe so as to be capable of reciprocating.
  • the piston is connected to the crankshaft 27 via a connecting rod.
  • the center line Cy1Re of the rear cylinder hole 24aRe is referred to as a rear cylinder axis Cy1Re.
  • the engine body 20 is arranged such that the rear cylinder axis Cy1Re extends in the up-down direction (vertical direction).
  • the direction of the rear cylinder axis Cy1Re from the crankcase portion 21 toward the rear cylinder portion 22Re is rearward upward.
  • the inclination angle of the rear cylinder axis Cy1Re with respect to the vertical direction is not less than 0 degrees and not more than 45 degrees.
  • One front combustion chamber 29F is formed in the front cylinder portion 22F.
  • One front combustion chamber 29F is formed by the inner surface of the front cylinder hole 24aF of the front cylinder body 24F, the front cylinder head 25F, and the front piston. That is, a part of one front combustion chamber 29F is partitioned by the inner surface of the front cylinder hole 24aF.
  • One front combustion chamber 29F is provided with a tip of a spark plug (not shown). The spark plug ignites a mixed gas of fuel and air in one front combustion chamber 29F.
  • One front combustion chamber 29F is located in front of the crank axis Cr1. This is paraphrased as follows.
  • one front combustion chamber 29F When viewed from the left-right direction, one front combustion chamber 29F is disposed in front of a straight line that passes through the crank axis Cr1 and extends in parallel with the up-down direction.
  • One rear combustion chamber 29Re is formed in the rear cylinder portion 22Re.
  • One rear combustion chamber 29Re is formed by the inner surface of the rear cylinder hole 24aRe of the rear cylinder body 24Re, the rear cylinder head 25Re, and the rear piston. That is, a part of one rear combustion chamber 29Re is defined by the inner surface of the rear cylinder hole 24aRe.
  • a tip end portion of a spark plug (not shown) is arranged in one post-combustion chamber 29Re. The spark plug ignites a mixed gas of fuel and air in one post-combustion chamber 29Re.
  • One post-combustion chamber 29Re is located behind the crank axis Cr1. This is paraphrased as follows. As viewed from the left-right direction, one post-combustion chamber 29Re is disposed behind a straight line that passes through the crank axis Cr1 and extends in parallel with the up-down direction.
  • the front cylinder head 25F is formed with a front cylinder intake passage portion (not shown) and a front cylinder exhaust passage portion 31F (a front cylinder exhaust passage portion for a single combustion chamber).
  • the “passage part” is a structure that forms a space (path) through which gas or the like passes.
  • a front intake port and a front exhaust port are formed in a wall portion forming one front combustion chamber 29F.
  • the front cylinder intake passage portion extends from the front intake port to a front intake port formed on the outer surface of the front cylinder head 25F.
  • the front cylinder exhaust passage portion 31F extends from the front exhaust port to a front discharge port formed on the outer surface of the front cylinder head 25F.
  • the air supplied to one front combustion chamber 29F passes through the front cylinder intake passage portion.
  • the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F passes through the front cylinder exhaust passage portion 31F.
  • the rear cylinder head 25Re is formed with a rear cylinder intake passage portion (not shown) and a rear cylinder exhaust passage portion 31Re (rear cylinder exhaust passage portion for a single combustion chamber).
  • a rear intake port and a rear exhaust port are formed in a wall portion forming one rear combustion chamber 29Re.
  • the rear cylinder intake passage portion extends from the rear intake port to a rear intake port formed on the outer surface of the rear cylinder head 25Re.
  • the rear cylinder exhaust passage portion 31Re extends from the rear exhaust port to a rear discharge port formed on the outer surface of the rear cylinder head 25Re.
  • the air supplied to one rear combustion chamber 29Re passes through the rear cylinder intake passage.
  • Exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re passes through the rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • a front intake valve (not shown) is arranged in the front cylinder intake passage.
  • a front exhaust valve (not shown) is disposed in the front cylinder exhaust passage portion 31F.
  • the front intake valve and the front exhaust valve are operated by a valve operating mechanism (not shown) linked with the crankshaft 27.
  • the front intake port is opened and closed by the movement of the front intake valve.
  • the front exhaust port is opened and closed by the movement of the front exhaust valve.
  • a front intake pipe (not shown) is connected to an end portion (front intake port) of the front cylinder intake passage portion.
  • a front exhaust pipe 34F is connected to an end (front discharge port) of the front cylinder exhaust passage portion 31F.
  • a rear intake valve (not shown) is disposed in the rear cylinder intake passage portion.
  • a rear exhaust valve (not shown) is disposed in the rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • the rear intake valve and the rear exhaust valve are operated by a valve operating mechanism (not shown) linked to the crankshaft 27.
  • the rear intake port is opened and closed by the movement of the rear intake valve.
  • the rear exhaust port is opened and closed by the movement of the rear exhaust valve.
  • a rear intake pipe (not shown) is connected to an end (rear intake port) of the rear cylinder intake passage portion.
  • a rear exhaust pipe 34Re is connected to an end portion (rear discharge port) of the rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • a front injector (not shown) is disposed in the front cylinder intake passage or the front intake pipe.
  • the front injector is for supplying fuel to one front combustion chamber 29F. More specifically, the front injector injects fuel in the front cylinder intake passage or the front intake pipe.
  • the front injector may be arranged so as to inject fuel into one front combustion chamber 29F.
  • a front throttle valve (not shown) is arranged in the front intake pipe.
  • a rear injector (not shown) is disposed in the rear cylinder intake passage or the rear intake pipe.
  • the rear injector is for supplying fuel to one rear combustion chamber 29Re. More specifically, the rear injector injects fuel in the rear cylinder intake passage or the rear intake pipe.
  • the rear injector may be arranged to inject fuel into one rear combustion chamber 29Re.
  • a rear throttle valve (not shown) is arranged in the rear intake pipe.
  • the front intake pipe extends upward from the outer surface of the front cylinder head 25F.
  • the front intake pipe is connected to an air cleaner.
  • the rear intake pipe extends upward from the outer surface of the rear cylinder head 25Re.
  • the rear intake pipe is connected to an air cleaner.
  • the air cleaner purifies the air supplied to the engine body 20. Air purified by passing through the air cleaner is supplied to the engine body 20 through the front intake pipe and the rear intake pipe.
  • upstream means upstream in the flow direction of exhaust gas.
  • downstream means downstream in the flow direction of the exhaust gas.
  • the path direction is the direction in which exhaust gas flows.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 includes the engine body 20, the front exhaust pipe 34F, the rear exhaust pipe 34Re, the collecting device 33, the silencer 35, the front main catalyst 39F, The main catalyst 39Re, the front upstream oxygen detection member 37FF, and the rear upstream oxygen detection member 37ReF are provided.
  • the silencer 35 has a discharge port 35e facing the atmosphere.
  • the front exhaust passage portion 36F (single combustion chamber exhaust passage portion) is configured by a front exhaust pipe 34F.
  • the front exhaust passage portion 36F allows exhaust gas to flow from the downstream end of the front cylinder exhaust passage portion 31F to the front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F.
  • a path from one front combustion chamber 29F to the front and rear end ports 41Fe is referred to as a front exhaust path 41F.
  • the front exhaust passage 41F is formed by the front cylinder exhaust passage portion 31F and the front exhaust passage portion 36F.
  • the front exhaust path 41F is a space through which exhaust gas passes.
  • the rear exhaust passage portion 36Re (single combustion chamber exhaust passage portion) is constituted by a rear exhaust pipe 34Re.
  • the rear exhaust passage portion 36Re flows exhaust gas from the downstream end of the rear cylinder exhaust passage portion 31Re to the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re.
  • a path from one rear combustion chamber 29Re to the rear rear end port 41Ree is defined as a rear exhaust path 41Re.
  • the rear exhaust passage 41Re is formed by the rear cylinder exhaust passage portion 31Re and the rear exhaust passage portion 36Re.
  • the rear exhaust path 41Re is a space through which exhaust gas passes.
  • the upstream end of the front exhaust pipe 34F is connected to the downstream end of the front cylinder exhaust passage 31F.
  • the downstream end of the front exhaust pipe 34 ⁇ / b> F is connected to the collecting device 33.
  • Front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F are opened in the collecting device 33.
  • a front catalyst unit 38F is provided in the middle of the front exhaust pipe 34F.
  • a portion upstream of the front catalyst unit 38F of the front exhaust pipe 34F is referred to as a front upstream exhaust pipe 34aF.
  • a portion of the front exhaust pipe 34F downstream of the front catalyst unit 38F is referred to as a front downstream exhaust pipe 34bF.
  • An upstream end portion of the rear exhaust pipe 34Re is connected to a downstream end portion of the rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • the downstream end of the rear exhaust pipe 34Re is connected to the collecting device 33.
  • the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re is opened in the collecting device 33.
  • a rear catalyst unit 38Re is provided in the middle of the rear exhaust pipe 34Re.
  • a portion upstream of the rear catalyst unit 38Re of the rear exhaust pipe 34Re is referred to as a rear upstream exhaust pipe 34aRe.
  • a portion downstream of the rear catalyst unit 38Re of the rear exhaust pipe 34Re is defined as a rear downstream exhaust pipe 34bRe.
  • the exhaust pipe is simplified.
  • the front exhaust pipe 34F has two bent portions.
  • the upstream bent portion of the two bent portions is simply referred to as a front upstream bent portion.
  • the downstream bent portion of the two bent portions is simply referred to as a front-downstream bent portion.
  • the front and upstream bent portions change the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the front-rear direction to the direction extending in the vertical direction when viewed from the left-right direction. More specifically, the front upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the forward direction to the downward direction when viewed from the left-right direction.
  • the front and downstream bent portions change the flow direction of the exhaust gas from downward to backward as viewed from the left-right direction.
  • a portion slightly downstream of the bent portion on the downstream side is located below the crank axis Cr1.
  • the front main catalyst 39F is disposed between the two bent portions.
  • a part of the rear exhaust pipe 34Re is located below the crank axis Cr1.
  • the rear exhaust pipe 34Re has one bent portion.
  • the rear upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from the direction extending in the front-rear direction to the direction extending in the vertical direction when viewed from the left-right direction. More specifically, the rear upstream bent portion changes the flow direction of the exhaust gas from rearward to downward as seen from the left-right direction.
  • the rear main catalyst 39Re is disposed downstream of the rear upstream bent portion.
  • the downstream ends of the front exhaust pipe 34F and the rear exhaust pipe 34Re are connected to the collecting device 33.
  • the collecting device 33 includes a collecting chamber 33a (collecting portion) in which the front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F and the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re are opened.
  • the aggregation device 33 may be provided with an aggregation sub-catalyst 39C.
  • the exhaust gas flowing into the collecting chamber 33a from the front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F and the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re passes through the collecting sub catalyst 39C.
  • the exhaust gas that has passed through the sub-catalyst 39C flows into the silencer 35.
  • the collective sub-catalyst 39C may not be provided. In this case, the exhaust gas flowing into the collecting chamber 33a flows into the silencer 35 without passing through the collecting sub catalyst 39C.
  • the silencer 35 is connected to the collective device 33.
  • the silencer 35 is configured to suppress pulsating waves of exhaust gas. Thereby, the silencer 35 can reduce the volume of the sound (exhaust sound) generated by the exhaust gas.
  • a plurality of expansion chambers and a plurality of pipes communicating the expansion chambers are provided in the silencer 35.
  • a discharge port 35e facing the atmosphere is provided at the downstream end of the silencer 35.
  • the exhaust gas that has passed through the silencer 35 is discharged to the atmosphere from the discharge port 35e.
  • the discharge port 35e is located behind the crank axis Cr1.
  • the front main catalyst 39F is disposed in the front exhaust pipe 34F (front exhaust passage portion 36F).
  • the front catalyst unit 38F includes a cylindrical front casing 40F and a front main catalyst 39F.
  • the upstream end of the front casing 40F is connected to the front upstream exhaust pipe 34aF.
  • the downstream end of the front casing 40F is connected to the front downstream exhaust pipe 34bF.
  • the front casing 40F constitutes a part of the front exhaust pipe 34F (front exhaust passage portion 36F).
  • the front main catalyst 39F is fixed inside the front casing 40F.
  • the exhaust gas is purified by passing through the front main catalyst 39F. All the exhaust gas discharged from the front exhaust port of one front combustion chamber 29F passes through the front main catalyst 39F.
  • the front main catalyst 39F most purifies the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F in the front exhaust path 41F. Further, the front main catalyst 39F most purifies the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F in the exhaust path from one front combustion chamber 29F to the discharge port 35e.
  • the rear main catalyst 39Re is disposed in the rear exhaust pipe 34Re (rear exhaust passage portion 36Re).
  • the rear catalyst unit 38Re includes a cylindrical rear casing 40Re and a rear main catalyst 39Re.
  • the upstream end of the rear casing 40Re is connected to the rear upstream exhaust pipe 34aRe.
  • the downstream end of the rear casing 40Re is connected to the rear downstream exhaust pipe 34bRe.
  • the rear casing 40Re constitutes a part of the rear exhaust pipe 34Re (rear exhaust passage portion 36Re).
  • the rear main catalyst 39Re is fixed inside the rear casing 40Re.
  • the exhaust gas is purified by passing through the rear main catalyst 39Re. All exhaust gas discharged from the rear exhaust port of one post combustion chamber 29Re passes through the rear main catalyst 39Re.
  • the rear main catalyst 39Re most purifies the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re in the rear exhaust passage 41Re. Further, the rear main catalyst 39Re most purifies the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re in the exhaust path from one rear combustion chamber 29Re to the discharge port 35e.
  • the front main catalyst 39F and the rear main catalyst 39Re are collectively referred to as a main catalyst. Catalysts having functions similar to those of the front main catalyst 39F and the rear main catalyst 39Re are collectively referred to as a main catalyst.
  • the front main catalyst 39F, the rear main catalyst 39Re, the assembly sub catalyst 39C, and the front upstream sub catalyst 39FF, the rear upstream sub catalyst 39ReF, the front downstream sub catalyst 39FRe, and the rear downstream sub catalyst 39ReRe which will be described later, are collectively referred to as a catalyst.
  • a catalyst other than the main catalyst, the assembly sub catalyst 39C, the front upstream sub catalyst 39FF, the rear upstream sub catalyst 39ReF, the front downstream sub catalyst 39FRe, and the rear downstream sub catalyst 39ReRe are collectively referred to as a sub catalyst.
  • Catalysts through which exhaust gases discharged from a plurality of combustion chambers pass, such as the aggregate sub-catalyst 39C, are collectively referred to as an aggregate exhaust gas catalyst.
  • the catalyst in the present invention is a so-called three-way catalyst.
  • the three-way catalyst is removed by oxidizing or reducing three substances of hydrocarbon, carbon monoxide, and nitrogen oxide contained in the exhaust gas.
  • the three-way catalyst is one type of redox catalyst.
  • the catalyst has a base material and a catalytic material attached to the surface of the base material.
  • the catalytic material has a support and a noble metal.
  • the carrier is provided between the noble metal and the substrate.
  • the carrier carries a noble metal. This noble metal purifies the exhaust gas. Examples of the noble metal include platinum, palladium, and rhodium that remove hydrocarbons, carbon monoxide, and nitrogen oxides, respectively.
  • the catalyst of the present invention has a porous structure.
  • the porous structure refers to a structure in which a pore is formed in a cross section perpendicular to the direction in which exhaust gas flows.
  • An example of the porous structure is a honeycomb structure.
  • the catalyst has a plurality of narrow holes in a cross section perpendicular to the direction in which the exhaust gas in the exhaust pipe provided with the catalyst flows.
  • the catalyst of the present invention may be a metal base catalyst or a ceramic base catalyst.
  • the metal base catalyst is a catalyst whose base is made of metal.
  • the ceramic base catalyst is a catalyst whose base is made of ceramic.
  • the base material of the metal base catalyst is formed, for example, by alternately stacking and winding metal corrugated plates and metal flat plates.
  • the base material of the ceramic base catalyst is, for example, a honeycomb structure.
  • the length of the front main catalyst 39F in the path direction is c1F.
  • the maximum width in the direction perpendicular to the path direction of the front main catalyst 39F is w1F.
  • the length c1F of the front main catalyst 39F is longer than the maximum width w1F of the front main catalyst 39F.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the path direction of the front main catalyst 39F is, for example, a circular shape.
  • the cross-sectional shape may be a shape in which the horizontal length is longer than the vertical length.
  • the length of the rear main catalyst 39Re in the path direction is defined as c1Re.
  • the maximum width in the direction perpendicular to the path direction of the rear main catalyst 39Re is defined as w1Re.
  • the length c1Re of the rear main catalyst 39Re is longer than the maximum width w1Re of the rear main catalyst 39Re.
  • the cross-sectional shape orthogonal to the path direction of the rear main catalyst 39Re is, for example, a circular shape.
  • the cross-sectional shape may be a shape in which the horizontal length is longer than the vertical length.
  • the front casing 40F and the rear casing 40Re have a catalyst arrangement passage portion, an upstream passage portion, and a downstream passage portion.
  • the main catalyst is arranged in the catalyst arrangement passage portion.
  • the upstream end and the downstream end of the catalyst arrangement passage portion are at the same positions as the upstream end and the downstream end of the main catalyst, respectively.
  • the area of the cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion is substantially constant in the path direction.
  • the upstream passage portion is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion.
  • the downstream passage portion is connected to the upstream end of the catalyst arrangement passage portion.
  • the upstream passage is at least partially tapered.
  • the tapered portion has an inner diameter that increases toward the downstream.
  • At least a part of the downstream passage portion is tapered.
  • the tapered portion has an inner diameter that decreases toward the downstream.
  • S1 be the area of a cross section perpendicular to the path direction of the catalyst arrangement passage portion.
  • the area of the cross section perpendicular to the route direction of at least a part of the upstream passage portion is smaller than the area S1.
  • at least a part of the upstream passage portion includes an upstream end of the upstream passage portion.
  • the area of the cross section perpendicular to the route direction of at least a part of the downstream passage portion is smaller than the area S1.
  • at least a part of the downstream passage portion includes the downstream end of the downstream passage portion.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF is disposed in the front exhaust pipe 34F (front exhaust passage portion 36F).
  • the front upstream oxygen detection member 37FF is disposed upstream of the front main catalyst 39F.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF is a sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF may be an oxygen sensor that detects whether the oxygen concentration is higher or lower than a predetermined value. Further, the front upstream oxygen detection member 37FF may be a sensor (for example, an A / F sensor: Air Fuel ratio sensor) that outputs a detection signal representing the oxygen concentration in a plurality of steps or linearly.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF has one end portion (detection portion) disposed in the front exhaust pipe 34F and the other end portion disposed outside the front exhaust pipe 34F.
  • the detection part of the front upstream oxygen detection member 37FF can detect the oxygen concentration when it is activated by being heated to a high temperature.
  • the detection result of the front upstream oxygen detection member 37FF is output to the electronic control unit 45.
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF is disposed in the rear exhaust pipe 34Re (rear exhaust passage portion 36Re).
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF is disposed upstream of the rear main catalyst 39Re.
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF is a sensor that detects the concentration of oxygen contained in the exhaust gas.
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF may be an oxygen sensor that detects whether the oxygen concentration is higher or lower than a predetermined value. Further, the rear upstream oxygen detection member 37ReF may be a sensor (for example, an A / F sensor: Air Fuel ratio sensor) that outputs a detection signal representing the oxygen concentration in a plurality of steps or linearly.
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF has one end portion (detection portion) disposed in the rear exhaust pipe 34Re and the other end portion disposed outside the rear exhaust pipe 34Re.
  • the detection unit of the rear upstream oxygen detection member 37ReF can detect the oxygen concentration when the detection unit is heated to a high temperature and activated.
  • the detection result of the rear upstream oxygen detection member 37ReF is output to the electronic control unit 45.
  • the path length of the exhaust gas from the upstream end of the front cylinder exhaust passage portion 31F to the front upstream oxygen detection member 37FF is a1F.
  • the path length from the front upstream oxygen detection member 37FF to the upstream end of the front main catalyst 39F is b1F.
  • the path length of the front main catalyst 39F is c1F.
  • a path length from the downstream end of the front main catalyst 39F to the front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F is defined as d1F.
  • the path length from one front combustion chamber 29F to the front and rear end ports 41Fe of the front exhaust pipe 34F is a1F + b1F + c1F + d1F. This is the path length of the front exhaust path 41F.
  • the front exhaust path 41F is an exhaust path through which only exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F flows basically except for a back flow.
  • the front exhaust path 41F is a dedicated exhaust path for flowing the exhaust gas substantially discharged from one front combustion chamber 29F.
  • a path length of exhaust gas from the upstream end of the rear cylinder exhaust passage portion 31Re to the rear upstream oxygen detection member 37ReF is defined as a1Re.
  • the path length from the rear upstream oxygen detection member 37ReF to the upstream end of the rear main catalyst 39Re is b1Re.
  • the path length of the rear main catalyst 39Re is c1Re.
  • a path length from the downstream end of the rear main catalyst 39Re to the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re is defined as d1Re.
  • the path length from one rear combustion chamber 29Re to the rear rear end 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re is a1Re + b1Re + c1Re + d1Re. This is the path length of the rear exhaust path 41Re.
  • the rear exhaust passage 41Re is an exhaust passage through which only the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re flows basically except for the backflow.
  • the rear exhaust path 41Re is a dedicated exhaust path for flowing the exhaust gas substantially discharged from one rear combustion chamber 29Re.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF is provided at a position where the path length b1F is shorter than the path length a1F.
  • the front main catalyst 39F is provided at a position where the path length d1F is longer than the path length a1F + b1F.
  • the rear upstream oxygen detection member 37ReF is provided at a position where the path length b1Re is shorter than the path length a1Re.
  • the rear main catalyst 39Re is provided at a position where the path length d1Re is shorter than the path length a1Re + b1Re.
  • the front main catalyst 39F and the rear main catalyst 39Re are provided at positions where the path length a1F + b1F is longer than the path length a1Re + b1Re.
  • the path length a1F + b1F may be the same as the path length a1Re + b1Re.
  • the front upstream oxygen detection member 37FF and the rear upstream oxygen detection member 37ReF are provided at positions where the path length a1F is longer than the path length a1Re.
  • the path length b1F is longer than the path length b1Re.
  • the path length c1F is the same as the path length c1Re. However, the path length c1F may be shorter than the path length c1Re.
  • the path length d1F is longer than the path length d1Re. Note that the path length can be changed within the scope of the present invention.
  • FIG. 6 is a control block diagram of the motorcycle according to the first embodiment.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an engine speed sensor 46a, a throttle opening sensor 46b (throttle position sensor), an engine temperature sensor 46c, an intake pressure sensor 46d, and an intake temperature sensor 46e.
  • the engine rotation speed sensor 46a detects the rotation speed of the crankshaft 27, that is, the engine rotation speed.
  • the throttle opening sensor 46b detects the opening of the throttle valve (hereinafter referred to as the throttle opening) by detecting the position of a throttle valve (not shown).
  • the engine temperature sensor 46c detects the temperature of the engine body.
  • the intake pressure sensor 46d detects the pressure (intake pressure) in the intake pipe.
  • the intake air temperature sensor 46e detects the temperature of air in the intake pipe (intake air temperature).
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 45 that controls the engine body 20.
  • the electronic control unit 45 corresponds to the control device of the present invention.
  • the electronic control unit 45 is connected to various sensors such as an engine speed sensor 46a, an engine temperature sensor 46c, a throttle opening sensor 46b, an intake pressure sensor 46d, an intake air temperature sensor 46e, and a vehicle speed sensor.
  • the electronic control unit 45 is connected to an ignition coil 47, an injector 48, a fuel pump 49, a display device (not shown), and the like.
  • the electronic control unit 45 includes a control unit 45a and an operation instruction unit 45b.
  • the operation instructing unit 45b includes an ignition drive circuit 45c, an injector drive circuit 45d, and a pump drive circuit 45e.
  • the ignition drive circuit 45c, the injector drive circuit 45d, and the pump drive circuit 45e drive the ignition coil 47, the injector 48, and the fuel pump 49, respectively, in response to a signal from the control unit 45a.
  • the fuel pump 49 is connected to the injector 48 via a fuel hose.
  • fuel in a fuel tank (not shown) is pumped to the injector 48.
  • the control unit 45a is, for example, a microcomputer.
  • the controller 45a controls the ignition drive circuit 45c, the injector drive circuit 45d, and the pump drive circuit 45e based on the signal from the upstream oxygen detection member 37, the signal from the engine rotation speed sensor 46a, and the like.
  • the controller 45a controls the ignition timing by controlling the ignition drive circuit 45c.
  • the upstream oxygen detection member 37 includes a front upstream oxygen detection member 37FF and a rear upstream oxygen detection member 37ReF.
  • the controller 45a controls the fuel injection amount by controlling the injector drive circuit 45d and the pump drive circuit 45e.
  • the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in each combustion chamber 29F, 29Re is preferably the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometry).
  • the controller 45a increases or decreases the fuel injection amount as necessary.
  • the controller 45a calculates the basic fuel injection amount based on signals from the engine speed sensor 46a, the throttle opening sensor 46b, the engine temperature sensor 46c, and the intake pressure sensor 46d. Specifically, the intake air amount is calculated using a map in which the intake air amount is associated with the throttle opening and the engine rotational speed, and a map in which the intake air amount is associated with the intake pressure and the engine rotational speed. Ask. Then, based on the intake air amount obtained from the map, the basic fuel injection amount that can achieve the target air-fuel ratio is determined. When the throttle opening is small, a map in which the intake air amount is associated with the intake pressure and the engine speed is used. On the other hand, when the throttle opening is large, a map in which the intake air amount is associated with the throttle opening and the engine speed is used.
  • control unit 45a calculates a feedback correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the signal from the upstream oxygen detection member 37. Specifically, first, based on the signal from the upstream oxygen detection member 37, it is determined whether the air-fuel mixture is lean or rich. Note that rich means that the fuel is excessive with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. Lean means a state where air is excessive with respect to the stoichiometric air-fuel ratio. When determining that the air-fuel mixture is lean, the control unit 45a calculates a feedback correction value so that the next fuel injection amount increases. On the other hand, when determining that the air-fuel mixture is rich, the control unit 45a obtains a feedback correction value so that the next fuel injection amount is reduced.
  • control unit 45a calculates a correction value for correcting the basic fuel injection amount based on the engine temperature, the outside air temperature, the outside air pressure, and the like. Furthermore, the control unit 45a calculates a correction value according to the transient characteristics during acceleration and deceleration.
  • the control unit 45a calculates the fuel injection amount based on the basic fuel injection amount and a correction value such as a feedback correction value. Based on the fuel injection amount thus determined, the fuel pump 49 and the injector 48 are driven. In this way, the electronic control unit 45 (control device) processes the signal of the upstream oxygen detection member 37.
  • the electronic control unit 45 (control device) performs combustion control based on the signal from the upstream oxygen detection member 37.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 may include a collective oxygen detection member 37C.
  • the collective oxygen detecting member 37C detects the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the collective portion 33a.
  • the electronic control unit 45 (control device) processes the signals of the upstream oxygen detection member 37 and the aggregate oxygen detection member 37C.
  • the aggregate oxygen detection member 37C may not be provided.
  • the configuration of the motorcycle 1 according to the first embodiment has been described above.
  • the motorcycle 1 of the first embodiment has the following characteristics.
  • the invention relates to a vehicle 1 on which a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 is mounted.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes an engine body 20.
  • the engine body 20 includes a crankcase portion 21 including a crankshaft 27, one front combustion chamber 29F disposed at least partially in front of the center line Cr1 of the crankshaft 27 in the front-rear direction of the vehicle 1, and 1
  • One front cylinder portion 22F formed with a single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F through which exhaust gas discharged from the two front combustion chambers 29F flows, and at least a part of the vehicle is more than the center line Cr1 of the crankshaft 27.
  • One rear combustion chamber 29Re disposed at the rear in the front-rear direction of one and a single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re through which exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re flows are formed.
  • a cylinder portion 22Re disposed at the rear in the front-rear direction of one and a single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re through which exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re flows are formed.
  • a cylinder portion 22Re disposed at the rear in the front-rear direction of one and a
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has front and rear end ports 41Fe provided at different positions in the front-rear direction of the vehicle 1 with respect to the front combustion chamber 29F.
  • a single combustion chamber front exhaust passage section 36 ⁇ / b> F for flowing exhaust gas from the downstream end to the front and rear end ports 41 Fe is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has rear rear end ports 41Ree provided at different positions in the front-rear direction of the vehicle 1 with respect to the rear combustion chamber 29Re, and is downstream of the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • a single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re for flowing exhaust gas from the end to the rear rear end port 41Ree is provided.
  • the rear rear end port 41Ree is provided at a position where the distance between the front and rear end ports 41Fe is shorter than the distance between one front combustion chamber 29F and one rear combustion chamber 29Re in the front-rear direction of the vehicle 1. Note that the rear rear end port 41Ree may be at the same position as the front and rear end ports 41Fe in the front-rear direction of the vehicle 1. Therefore, the properties of the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F may differ from the properties of the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re. Therefore, the oxygen concentration in the collecting part of the exhaust gas is not always uniform and varies depending on the location. In the case of detecting the oxygen concentration in the exhaust gas collecting part, it has been difficult to improve the detection accuracy.
  • the detection accuracy can be improved by detecting the exhaust gas discharged from each combustion chamber before assembly.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 is disposed in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or in the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F, and extends from one front combustion chamber 29F to the front and rear end ports 41Fe.
  • a single main combustion chamber front main catalyst 39F that most purifies the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F is provided.
  • the front main catalyst 39F for the single combustion chamber provides resistance to the flow of exhaust gas. As a result, the flow rate of the exhaust gas decreases upstream of the single main combustion chamber main catalyst 39F.
  • the pressure in the exhaust path upstream of the single main combustion chamber front main catalyst 39F pulsates due to the exhaust gas discharged intermittently from the single front combustion chamber 29F.
  • the pressure pulsating means that the pressure fluctuates periodically.
  • a front main catalyst 39F for a single combustion chamber is disposed in the exhaust path. Therefore, reflection of pressure pulsation occurs by the front main catalyst 39F for the single combustion chamber.
  • the reflected wave collides with exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F upstream of the front main catalyst 39F for the single combustion chamber. This collision facilitates mixing of unburned fuel and oxygen in the exhaust gas. Therefore, the unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are likely to be mixed upstream of the single main combustion chamber main catalyst 39F.
  • the collision can further reduce the exhaust gas flow velocity upstream of the single combustion chamber front main catalyst 39F. Therefore, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream of the single main combustion chamber front catalyst 39F.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 is disposed in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or in the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re, and extends from one rear combustion chamber 29Re to the rear rear end port.
  • a single main combustion chamber rear main catalyst 39Re that most purifies the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re is provided. Therefore, the post-main catalyst 39Re for the single combustion chamber provides resistance to the exhaust gas flow.
  • the flow rate of the exhaust gas decreases upstream of the single main combustion chamber after-main catalyst 39Re.
  • the pressure in the exhaust passage upstream of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re pulsates due to the exhaust gas discharged intermittently from one post combustion chamber 29Re.
  • the pressure pulsating means that the pressure fluctuates periodically.
  • a single combustion chamber rear main catalyst 39Re is disposed in the exhaust path. For this reason, reflection of pressure pulsation occurs by the main catalyst 39Re for the single combustion chamber. As a result, this reflected wave collides with exhaust gas discharged from one post-combustion chamber 29Re upstream of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re. This collision facilitates mixing of unburned fuel and oxygen in the exhaust gas.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has an exhaust gas flow direction in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F rather than the single combustion chamber front main catalyst 39F.
  • the upstream upstream oxygen detection member 37FF for the single combustion chamber disposed upstream of the single combustion chamber has a path length from one front combustion chamber 29F to the front upstream oxygen detection member 37FF for the single combustion chamber.
  • Pre-upstream oxygen detection for single combustion chamber which is disposed at a position longer than the path length from the front upstream oxygen detection member 37FF to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst 39F, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a member 37FF is provided. Therefore, the upstream upstream oxygen detection member 37FF for a single combustion chamber can detect exhaust gas in a state where oxidation has progressed more.
  • the single upstream combustion chamber upstream upstream oxygen detection member 37FF can detect an exhaust gas having a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has a flow direction of exhaust gas more than that of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re.
  • the upstream upstream oxygen detection member 37ReF for the single combustion chamber disposed upstream of the single combustion chamber has a path length from one post combustion chamber 29Re to the single upstream combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF.
  • Rear upstream oxygen detection for single combustion chamber which is disposed at a position longer than the path length from the rear upstream oxygen detection member 37ReF to the upstream end of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a member 37ReF is provided. Therefore, the post-upstream oxygen detection member 37ReF for the single combustion chamber can detect the exhaust gas in a state where the oxidation is further advanced.
  • the single combustion chamber post-upstream oxygen detection member 37ReF can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a control device 45 that processes signals from the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF. Since the signals of the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF that can more stably detect the oxygen concentration in the exhaust gas are processed, the detection accuracy can be improved, The purification performance can be further improved.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a collecting portion 33a through which exhaust gas flows from both the front and rear end ports 41Fe of the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F and the rear and rear end ports 41Ree of the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re. And a discharge port 35e through which the exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber front catalyst 39F and the exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber main catalyst 39Re are released to the atmosphere.
  • the single combustion chamber front main catalyst 39F, the single combustion chamber rear main catalyst 39Re, the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF, and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF are exhausted from the collecting portion 33a.
  • the single main combustion chamber front main catalyst 39F most purifies the exhaust gas discharged from the single front combustion chamber 29F in the exhaust path from the single front combustion chamber 29F to the discharge port 35e.
  • the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re purifies the exhaust gas discharged from the single post combustion chamber 29Re most in the exhaust path from the single post combustion chamber 29Re to the discharge port 35e. Therefore, the single main combustion chamber front catalyst 39F is larger than the case where a catalyst for purifying the exhaust gas discharged from the single front combustion chamber 29F than the single main combustion chamber front catalyst 39F is provided in the collecting portion 33a. Become. Therefore, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream of the single main combustion chamber main catalyst 39F.
  • the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re is larger than the case where a catalyst for purifying exhaust gas discharged from one post combustion chamber 29Re is provided in the collecting portion 33a than the single main combustion chamber post main catalyst 39Re. Become. Therefore, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream of the main catalyst 39Re for the single combustion chamber. Therefore, the single combustion chamber pre-upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber post-upstream oxygen detection member 37ReF can detect the exhaust gas in a more oxidized state as a detection target. In other words, the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target.
  • the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably. Since the signal of the upstream upstream oxygen detection member 37FF for the single combustion chamber and the upstream upstream oxygen detection member 37ReF for the single combustion chamber that can detect the oxygen concentration in the exhaust gas more stably can be processed, the detection accuracy can be improved. The purification performance can be further improved.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 may include an aggregate oxygen detection member 37C that detects the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the aggregate portion 33a.
  • the control device 45 processes the signals of the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF, the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF, and the aggregated oxygen detection member 37C. Therefore, in addition to the single combustion chamber pre-upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber post-upstream oxygen detection member 37ReF that can more stably detect the oxygen concentration in the exhaust gas, the exhaust gas flowing into the collecting portion 33a An aggregate oxygen detection member 37C that detects the oxygen concentration is provided. By processing these signals, the exhaust gas purification performance can be further improved.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 may include a collective sub-catalyst 39C that purifies exhaust gas discharged from the collective portion 33a (a part of the collective device 33).
  • the collective sub-catalyst 39C purifies both exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber front main catalyst 39F and exhaust gas that has passed through the single main combustion chamber post main catalyst 39Re. Therefore, in addition to the single main combustion chamber front catalyst 39F and the single main combustion chamber post main catalyst 39Re, the exhaust gas that has passed through these catalysts is aggregated, and the aggregated exhaust gas is further purified by the aggregate sub catalyst 39C. be able to. Thereby, the purification performance of exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the total path length of the exhaust path of the single combustion chamber front exhaust passage section 36F is formed to be equal to or longer than the total path length of the exhaust path of the single combustion chamber rear exhaust path section 36Re.
  • the single main combustion chamber front main catalyst 39F and the single main combustion chamber post main catalyst 39Re have a single post combustion chamber having a single path length from one front combustion chamber 29F to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst 39F. It is provided so as to be equal to or longer than the path length from 29Re to the upstream end of the single main combustion chamber-use main catalyst 39Re.
  • the main catalyst can be arranged at an optimum position in accordance with the single combustion chamber exhaust passage portions 36F and 36Re through which the exhaust gas discharged from the combustion chambers 29F and 29Re flows. Thereby, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the path length a1F + b1F from one front combustion chamber 29F to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst 39F is front and rear from the downstream end of the single main combustion chamber front catalyst 39F. It is provided to be the same as or shorter than the path length d1F to the end opening 41Fe.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the path length a1Re + b1Re from one rear combustion chamber 29Re to the upstream end of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re is rearward from the downstream end of the single combustion chamber rear main catalyst 39Re. It is provided to be the same as or longer than the path length d1Re to the rear end port 41Ree. Thereby, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the single main combustion chamber front main catalyst 39F is provided at a position different from the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re in the left-right direction of the vehicle 1, and the single main combustion chamber rear main catalyst 39F is provided in the front-rear direction of the vehicle 1. It is provided at a position different from the catalyst 39Re. Accordingly, the single main combustion chamber front main catalyst 39F and the single main combustion chamber post main catalyst 39Re can be made to have optimum shapes and sizes while suppressing mutual interference. Therefore, since the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably, the purification performance of the exhaust gas can be further improved.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 that can be mounted on the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a crankcase portion 21 including a crankshaft 27 and one pre-combustion that is at least partially disposed in front of the center line Cr1 of the crankshaft 27 in the front-rear direction of the vehicle 1.
  • One front cylinder portion 22F formed with a chamber 29F and a single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F through which exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F flows, and at least a part of the center of the crankshaft 27
  • a single post-combustion chamber 29Re disposed behind the vehicle Cr 1 in the front-rear direction of the vehicle 1 and a single-combustion-chamber post-cylinder exhaust passage portion 31Re through which exhaust gas discharged from the single post-combustion chamber 29Re flows are formed.
  • an engine body 20 having one rear cylinder portion 22Re.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has front and rear end ports 41Fe provided at different positions in the front-rear direction of the vehicle 1 with respect to the front combustion chamber 29F, and from the downstream end of the front cylinder exhaust passage portion 31F for the single combustion chamber.
  • a front exhaust passage portion 36F for a single combustion chamber that flows exhaust gas to the front and rear end ports 41Fe is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has a rear rear end port 41Ree provided at a different position in the front-rear direction of the vehicle 1 with respect to the rear combustion chamber 29Re, and is a downstream end of the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re.
  • the rear rear end port 41Ree To the rear rear end port 41Ree are provided with a single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re for flowing exhaust gas.
  • the rear rear end port 41Ree is provided at a position where the distance between the front and rear end ports 41Fe is shorter than the distance between one front combustion chamber 29F and one rear combustion chamber 29Re in the front-rear direction of the vehicle 1.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 is disposed in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F, and extends from one front combustion chamber 29F to the front and rear end ports 41Fe.
  • the single main combustion chamber front main catalyst 39F that most purifies the exhaust gas discharged from the single front combustion chamber 29F is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 is disposed in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or in the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re, and extends from one rear combustion chamber 29Re to the rear rear end port 41Ree. Is provided with a single main combustion chamber rear main catalyst 39Re that most purifies the exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has a more exhaust gas flow direction than the single main combustion chamber front main catalyst 39F in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F.
  • the upstream upstream oxygen detection member 37FF for the single combustion chamber disposed upstream, and the path length a1F from one front combustion chamber 29F to the front upstream oxygen detection member 37FF for the single combustion chamber is for the single combustion chamber Pre-upstream oxygen detection for single combustion chamber, which is disposed at a position longer than the path length b1F from the front upstream oxygen detection member 37FF to the upstream end of the single main combustion chamber front main catalyst 39F and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a member 37FF is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re is more in the exhaust gas flow direction than the single combustion chamber rear main catalyst 39Re.
  • the single upstream combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF disposed upstream is configured to have a path length a1Re from one rear combustion chamber 29Re to the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF.
  • Rear upstream oxygen detection for single combustion chamber which is disposed at a position longer than the path length b1Re from the rear upstream oxygen detection member 37ReF to the upstream end of the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • a member 37ReF is provided.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a controller 45 that processes signals from the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF. Thereby, the detection precision of oxygen concentration can be improved and the purification
  • exhaust gas purification performance can be further improved in a vehicle and a V-type multi-cylinder 4-stroke engine unit equipped with a V-type multi-cylinder 4-stroke engine unit equipped with a catalyst and an oxygen detection member.
  • the area of the cross section perpendicular to the flow direction of at least a part of the upstream passage portion of the front casing 40F is smaller than the area S1 of the cross section of the front main catalyst 39F.
  • the area of the cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in at least a part of the upstream passage portion of the rear casing 40Re is smaller than the area S1 of the cross section of the rear main catalyst 39Re.
  • the area S1 is an area of a cross section orthogonal to the flow direction of the exhaust gas in the catalyst arrangement passage portion of the front casing 40F and the rear casing 40Re.
  • the upstream oxygen detection members 37FF and 37ReF can detect exhaust gas in a state where oxidation has progressed more.
  • the upstream oxygen detection members 37FF and 37ReF can detect exhaust gas having a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • FIG. 7 is a side view of the motorcycle according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an engine body and an exhaust system according to a first modification of the first embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the front upstream sub-catalyst 39FF front combustion upstream sub-catalyst for single combustion chamber
  • front combustion sub-catalyst for single combustion chamber front combustion sub-catalyst for single combustion chamber
  • the front upstream sub catalyst 39FF is disposed in the front exhaust pipe 34F.
  • the rear upstream sub-catalyst 39ReF (the rear upstream sub-catalyst for the single combustion chamber) (the rear sub-catalyst for the single combustion chamber) is provided upstream in the path direction of the rear main catalyst 39Re and downstream of the rear upstream oxygen detection member 37ReF. It has been.
  • the rear upstream sub-catalyst 39ReF is disposed in the rear exhaust pipe 34Re.
  • the front downstream sub-catalyst 39FRe front combustion downstream sub-catalyst for single combustion chamber
  • the rear downstream sub-catalyst 39ReRe (rear downstream sub-catalyst for single combustion chamber) is disposed downstream in the path direction of the rear main catalyst 39Re and upstream of the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re.
  • the front upstream sub catalyst 39FF and the rear upstream sub catalyst 39ReF may not be provided, but the front downstream sub catalyst 39FRe and the rear downstream sub catalyst 39ReRe may be provided.
  • the front downstream sub-catalyst 39FRe and the rear downstream sub catalyst 39ReRe may not be provided, but the front upstream sub catalyst 39FF and the rear upstream sub catalyst 39ReF may be provided.
  • the aggregate sub-catalyst 39C may or may not be provided.
  • the sub-catalyst may be composed only of a noble metal attached to an inner wall such as an exhaust pipe.
  • the base material to which the noble metal of the sub catalyst is attached is an inner wall such as an exhaust pipe.
  • the sub-catalyst may have a substrate disposed inside the exhaust pipe or the like.
  • the sub-catalyst is composed of a base material and a noble metal.
  • the base material of the sub catalyst is, for example, a plate shape.
  • the shape of the cross section orthogonal to the path direction of the plate-like substrate may be S-shaped, circular, or C-shaped.
  • the basic configuration may be the same as that of the main catalyst.
  • a sub-catalyst is also one of the catalysts of the present invention.
  • the main catalyst most purifies the exhaust gas discharged from one combustion chamber in the exhaust path. That is, the main catalyst purifies the exhaust gas discharged from one combustion chamber in the exhaust path more than the sub catalyst.
  • the sub catalyst has a lower contribution to purify the exhaust gas than the main catalyst.
  • the sub-catalyst has a smaller effect of causing reflection of pressure pulsation due to the exhaust gas than the main catalyst. Further, the sub-catalyst has a lower resistance to the flow of exhaust gas than the main catalyst.
  • the contribution of purification of the main catalyst and the sub catalyst of the present invention can be measured by the following method.
  • the catalyst disposed upstream is referred to as a front catalyst
  • the catalyst disposed downstream is referred to as a rear catalyst.
  • the front upstream sub catalyst 39FF and the rear upstream sub catalyst 39ReF are front catalysts.
  • the front main catalyst 39F and the rear main catalyst 39Re are rear catalysts.
  • the engine unit of the first modification is operated, and the concentration of harmful substances contained in the exhaust gas discharged from the discharge port 35e in the warm-up state is measured.
  • the exhaust gas measurement method is, for example, a measurement method according to European regulations.
  • the front catalyst and the rear catalyst are activated at a high temperature. Therefore, the front catalyst and the rear catalyst can sufficiently exhibit the purification performance when in the warm-up state.
  • the engine unit in this state is referred to as a measurement engine unit A.
  • emitted from the discharge port 35e at the time of a warm-up state is measured.
  • the front catalyst of this measurement engine unit A is removed, and instead, only the front catalyst base material that does not include the noble metal is disposed.
  • the engine unit in this state is referred to as a measurement engine unit B.
  • emitted from the discharge port 35e at the time of a warm-up state is measured.
  • the sub-catalyst has a configuration in which noble metal is directly attached to the inner wall of the exhaust pipe, the exhaust pipe corresponds to the base material. Instead of such a sub-catalyst, arranging only the base material of the sub-catalyst not provided with the noble metal means that noble metal is not attached to the inner wall of the exhaust pipe.
  • the measurement engine unit A has a front catalyst and does not have a rear catalyst.
  • the measurement engine unit B does not have a front catalyst and a rear catalyst. Therefore, the degree of contribution of the purification of the front catalyst is calculated from the difference between the measurement result of the measurement engine unit A and the measurement result of the measurement engine unit B. Further, from the difference between the measurement result of the measurement engine unit A and the measurement result of the engine unit of the first modification, the contribution degree of the purification of the rear catalyst is calculated. By applying this measurement method, the contribution of purification of the main catalyst, the upstream sub-catalyst, and the downstream sub-catalyst can also be measured.
  • the contribution of the purification of the front upstream sub catalyst 39FF is smaller than the contribution of the purification of the front main catalyst 39F.
  • the degree of contribution of purification of the front upstream sub-catalyst 39FF is smaller than the degree of contribution of purification of the front main catalyst 39F is that the purification rate of exhaust gas when noble metal is provided only in the front upstream sub catalyst 39FF by the measurement method described above, It means that it is smaller than the purification rate of exhaust gas when noble metal is provided only on the front main catalyst 39F.
  • the contribution of purification of the rear upstream sub-catalyst 39ReF is smaller than the contribution of purification of the rear main catalyst 39Re.
  • the degree of contribution of purification of the rear upstream sub-catalyst 39ReF is smaller than the degree of contribution of purification of the rear main catalyst 39Re is that the exhaust gas purification rate when noble metal is provided only in the rear upstream sub-catalyst 39ReF by the measurement method described above, It means that the exhaust gas purification rate is smaller than that when noble metal is provided only in the rear main catalyst 39Re.
  • the contribution of purification of the front upstream sub catalyst 39FF and the rear upstream sub catalyst 39ReF is greater than the contribution of purification of the aggregate sub catalyst 39C.
  • the contribution of the purification of the front downstream sub-catalyst 39FRe is smaller than the contribution of the purification of the front main catalyst 39F.
  • the degree of contribution of purification of the front and downstream sub-catalysts 39FRe is smaller than the degree of contribution of purification of the front main catalyst 39F is that the purification rate of exhaust gas when noble metal is provided only in the front and downstream sub-catalysts 39FRe by the measurement method described above It means that it is smaller than the purification rate of exhaust gas when noble metal is provided only on the front main catalyst 39F.
  • the contribution of purification of the rear downstream sub-catalyst 39ReRe is smaller than the contribution of purification of the rear main catalyst 39Re.
  • the contribution of purification of the rear downstream sub-catalyst 39ReRe is smaller than the contribution of purification of the rear main catalyst 39Re is the purification rate of exhaust gas when noble metal is provided only in the rear downstream sub-catalyst 39ReRe by the measurement method described above. It means that the exhaust gas purification rate is smaller than that when noble metal is provided only in the rear main catalyst 39Re. Further, when the aggregate sub-catalyst 39C is provided, the contribution of purification of the front downstream sub-catalyst 39FRe and the rear downstream sub-catalyst 39ReRe is greater than the contribution of purification of the aggregate sub-catalyst 39C.
  • the contribution of purification of the front main catalyst 39F and the rear main catalyst 39Re is greater than the contribution of purification of the aggregate sub-catalyst 39C.
  • the catalyst deteriorates as the usage time increases.
  • the relationship between the above-described purification contributions may vary depending on the deterioration of the catalyst. Therefore, it is preferable to perform the measurement method described above before the deterioration of the catalyst proceeds as much as possible. Further, the same effect as that of the present invention can be obtained as long as the degree of contribution of purification described above is satisfied at least before the deterioration of the catalyst proceeds.
  • the contribution of catalyst purification and the catalyst purification performance are different.
  • the catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust path is a catalyst that contributes most to the purification of the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust path.
  • the front downstream oxygen detection member 37FRe front combustion downstream oxygen detection member for a single combustion chamber
  • the front downstream oxygen detection member 37FRe is disposed upstream from the front downstream sub catalyst 39FRe.
  • the rear downstream oxygen detection member 37ReRe (rear downstream oxygen detection member for a single combustion chamber) is disposed downstream of the rear main catalyst 39Re in the path direction and upstream of the rear rear end port 41Ree of the rear exhaust pipe 34Re.
  • the downstream downstream oxygen detection member 37ReRe is disposed upstream of the downstream downstream sub-catalyst 39ReRe.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F is arranged in the exhaust gas flow direction of the single combustion chamber front main catalyst 39F.
  • a single combustion chamber front sub-catalyst front upstream sub-catalyst 39FF and front downstream sub-catalyst 39FRe
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has a single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or a single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re in the exhaust gas flow direction of the single combustion chamber rear main catalyst 39Re.
  • a single combustion chamber rear sub-catalyst (a rear upstream sub-catalyst 39ReF and a rear downstream sub-catalyst 39ReRe) is disposed upstream or downstream and purifies exhaust gas discharged from one rear combustion chamber 29Re. Therefore, the exhaust gas discharged from one front combustion chamber 29F is added to the front main catalyst 39F for the single combustion chamber, and the front sub catalyst for the single combustion chamber (the front upstream sub catalyst 39FF and the front downstream sub catalyst 39FRe). Can be purified.
  • the exhaust gas discharged from one post-combustion chamber 29Re is added to the single main combustion chamber rear main catalyst 39Re, and then the single combustion chamber rear sub-catalyst (the rear upstream sub-catalyst 39ReF and the rear downstream sub-catalyst 39ReRe). Can be purified. Thereby, the purification performance of exhaust gas can be further improved.
  • the vehicle 1 of the present invention is preferably configured as follows.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has an exhaust gas flow direction in the single combustion chamber front cylinder exhaust passage portion 31F or the single combustion chamber front exhaust passage portion 36F rather than the single combustion chamber front main catalyst 39F. And an upstream / downstream oxygen detection member 37FRe for a single combustion chamber that is disposed upstream of the collecting portion 33a in the exhaust gas flow direction and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit 19 has an exhaust gas flow direction in the single combustion chamber rear cylinder exhaust passage portion 31Re or the single combustion chamber rear exhaust passage portion 36Re rather than the single combustion chamber rear main catalyst 39Re.
  • a downstream downstream oxygen detection member 37ReRe for a single combustion chamber that is disposed upstream of the collecting portion 33a in the exhaust gas flow direction and detects the oxygen concentration in the exhaust gas.
  • the controller 45 includes a single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF, a single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF, a single combustion chamber front downstream oxygen detection member 37FRe, and a single combustion chamber rear downstream oxygen detection.
  • the signal of the member 37ReRe is processed.
  • the single combustion chamber front upstream oxygen detection member 37FF and the single combustion chamber rear upstream oxygen detection member 37ReF that can more stably detect the oxygen concentration in the exhaust gas
  • the single combustion chamber front main catalyst 39F And a single combustion chamber front downstream oxygen detection member 37FRe and a single combustion chamber rear downstream oxygen detection member 37ReRe that detect the oxygen concentration of the exhaust gas that has passed through and the single combustion chamber post main catalyst 39Re.
  • FIG. 8 is a side view of the motorcycle according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating an engine body and an exhaust system according to the second embodiment.
  • the same components as those in the first embodiment and the modified examples thereof are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a front silencer 35F and a front discharge port 35eF facing the atmosphere.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 includes a rear silencer 35Re and a rear discharge port 35eRe facing the atmosphere.
  • the front silencer 35F and the rear silencer 35Re have the same function as the silencer 35.
  • the front discharge port 35eF and the rear discharge port 35eRe have the same function as the discharge port 35e.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 may include a front downstream oxygen detection member 37CF that detects the oxygen concentration in the front silencer 35F.
  • the V-type two-cylinder four-stroke engine unit 19 may include a rear downstream oxygen detection member 37CRe that detects the oxygen concentration in the rear silencer 35Re.
  • the front downstream oxygen detection member 37CF and the rear downstream oxygen detection member 37CRe have the same function as the aggregate oxygen detection member 37C and are connected to the control device 45.
  • the downstream end of the front exhaust pipe 34F is connected to the collecting device 33.
  • the downstream end of the rear exhaust pipe 34Re is connected to the collecting device 33.
  • the downstream end portion of the front exhaust pipe 34F is connected to the front silencer 35F.
  • the downstream end of the rear exhaust pipe 34Re is connected to the front silencer 35F.
  • the exhaust gas which flowed into the front muffler 35F is discharged
  • the exhaust gas flowing into the rear muffler 35Re is discharged from the rear discharge port 35eRe without gathering with the exhaust gas discharged from the other combustion chambers.
  • the exhaust gas discharged from the pre-combustion chamber 29F and the exhaust gas discharged from the post-combustion chamber 29Re may be released to the atmosphere without being collected.
  • the front exhaust pipe 34F is formed by joining the front upstream exhaust pipe 34aF, the front catalyst unit 38F, and the front downstream exhaust pipe 34bF.
  • Each member is also formed by joining a plurality of components.
  • the rear exhaust pipe 34Re is formed by joining the rear upstream exhaust pipe 34aRe, the rear catalyst unit 38Re, and the rear downstream exhaust pipe 34bRe.
  • Each member is also formed by joining a plurality of components. However, it is possible to change the configuration of joining the parts as necessary.
  • the shapes of the front exhaust pipe 34F and the rear exhaust pipe 34Re of the first embodiment can be modified according to the vehicle. Further, the internal structures of the collecting device 33 and the silencer 35 can be modified as long as the functions are satisfied.
  • the main catalyst is a three-way catalyst.
  • the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention may not be a three-way catalyst.
  • the main catalyst for the single combustion chamber may be a catalyst that removes any one or two of hydrocarbon, carbon monoxide, and nitrogen oxide.
  • the main catalyst for the single combustion chamber may not be a redox catalyst.
  • the main catalyst may be an oxidation catalyst or a reduction catalyst that removes harmful substances only by either oxidation or reduction.
  • An example of a reduction catalyst is a catalyst that removes nitrogen oxides by a reduction reaction. This modification may be applied to the sub-catalyst.
  • the main catalysts 39F and 39Re have the lengths c1F and c1Re in the path direction larger than the maximum widths w1F and w1Re.
  • the length in the path direction may be shorter than the maximum width in the direction perpendicular to the path direction.
  • the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention is configured to purify the exhaust gas most in the exhaust path.
  • the exhaust path here is a path from the combustion chamber to the discharge port facing the atmosphere.
  • the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention may have a configuration in which a plurality of pieces of catalyst are arranged close to each other. Each piece has a substrate and a catalytic material.
  • proximity means a state in which the distance between pieces is shorter than the length of each piece in the path direction.
  • the composition of the multi-piece substrate may be one type or plural types.
  • the precious metal of the catalyst material of the multi-piece catalyst may be one kind or plural kinds.
  • the composition of the support of the catalyst substance may be one type or a plurality of types. This modification may be applied to the sub-catalyst.
  • the sub-catalyst does not have a porous structure.
  • the sub-catalyst may have a porous structure. Due to the porous structure of the sub-catalyst, the following effects can be obtained.
  • the porous sub-catalyst provides resistance to exhaust gas flow. Thereby, the flow rate of exhaust gas can be reduced upstream of the sub-catalyst.
  • the sub catalyst having a porous structure causes reflection of pressure pulsation. Therefore, this reflected wave collides with exhaust gas discharged from the combustion chamber upstream of the sub-catalyst. Thereby, the unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are easily mixed upstream of the sub catalyst.
  • the collision can further reduce the flow rate of the exhaust gas upstream of the sub catalyst. Therefore, unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are likely to be mixed upstream of the main catalyst. Furthermore, the flow rate of the exhaust gas can be further reduced upstream of the main catalyst. Therefore, the upstream oxygen detection member can detect the exhaust gas in a state where oxidation has progressed more. In other words, the upstream oxygen detection member can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the arrangement position of the main catalyst is not limited to the position shown in each figure. Hereinafter, a specific example of changing the arrangement position of the main catalyst will be described.
  • the main catalyst is arranged in the exhaust pipe.
  • the main catalyst may be disposed in the cylinder exhaust passage portion of the cylinder portion.
  • downstream sub-catalyst When the downstream sub-catalyst is not porous, the following effects can be obtained.
  • the downstream sub-catalyst is less resistant to the flow of exhaust gas than the main catalyst.
  • the downstream sub-catalyst has a smaller effect of causing reflection of pressure pulsation due to the exhaust gas than the main catalyst. Therefore, even if the downstream sub-catalyst is provided, the exhaust gas flow is not greatly affected. Therefore, the effect obtained by the arrangement of the main catalyst and the upstream oxygen detection member is not hindered.
  • the downstream sub-catalyst having a porous structure provides resistance to exhaust gas flow. Thereby, the flow rate of exhaust gas can be reduced upstream of the downstream sub-catalyst. Further, the downstream sub-catalyst having a porous structure causes reflection of pressure pulsation. Therefore, the reflected wave collides with exhaust gas discharged from the combustion chamber upstream of the downstream sub-catalyst. As a result, the unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are likely to be mixed upstream of the downstream sub-catalyst. In addition, this collision can further reduce the flow rate of the exhaust gas upstream of the downstream sub-catalyst.
  • the upstream oxygen detection member is disposed upstream of the downstream sub-catalyst. Therefore, the upstream oxygen detection member can detect the exhaust gas in a state where oxidation has progressed more. In other words, the upstream oxygen detection member can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the main catalyst deteriorates faster than the downstream sub-catalyst. Therefore, when the cumulative travel distance becomes long, the magnitude relationship between the contributions of purification of the main catalyst and the downstream sub-catalyst may be reversed.
  • the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber most in the exhaust path. This is a state before the reverse phenomenon as described above occurs. That is, the cumulative travel distance has not reached a predetermined distance (for example, 1000 km).
  • the number of sub-catalysts provided in the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit may be none, one, or a plurality.
  • the catalyst that most purifies the exhaust gas discharged from the combustion chamber in the exhaust path corresponds to the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention.
  • this one catalyst is the main catalyst for a single combustion chamber of the present invention.
  • An upstream sub catalyst and a downstream sub catalyst may be provided upstream and downstream of the main catalyst. Two or more upstream sub-catalysts may be provided upstream of the main catalyst. Two or more downstream sub-catalysts may be provided downstream of the main catalyst.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit may include two or more than two cylinders.
  • the upstream oxygen detection member is disposed in the exhaust pipe.
  • the upstream oxygen detection member may be disposed in the cylinder exhaust passage portion of the cylinder portion.
  • the upstream oxygen detection member is disposed upstream from the upstream sub-catalyst. However, when the upstream sub-catalyst is provided upstream of the main catalyst, the arrangement position of the upstream oxygen detection member may be the following position.
  • the upstream oxygen detection member may be provided downstream of the upstream sub catalyst.
  • Two upstream oxygen detection members may be provided upstream and downstream of the upstream sub-catalyst.
  • the upstream oxygen detection member is provided upstream of the upstream sub catalyst.
  • the upstream oxygen detection member is provided downstream from the upstream sub-catalyst and upstream from the main catalyst.
  • the upstream oxygen detection member When the upstream oxygen detection member is provided upstream from the upstream sub-catalyst, the following effects can be obtained.
  • the upstream sub-catalyst has a porous structure, unburned fuel and oxygen in the exhaust gas are easily mixed upstream of the upstream sub-catalyst. Further, the flow rate of the exhaust gas decreases upstream of the upstream sub-catalyst. Therefore, the upstream oxygen detection member can detect exhaust gas in a state where oxidation has progressed more. In other words, the upstream oxygen detection member can detect exhaust gas with a more stable oxygen concentration as a detection target. Therefore, the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more stably.
  • the downstream oxygen detection member may be disposed at any of the following two positions.
  • the downstream oxygen detection member may be provided downstream from the main catalyst and upstream from the downstream sub-catalyst. Further, the downstream oxygen detection member may be provided downstream of the downstream sub catalyst. Moreover, you may provide a downstream oxygen detection member in the upstream and downstream of a downstream subcatalyst, respectively.
  • the electronic control unit processes the signal of the downstream oxygen detection member.
  • the electronic control unit may determine the purification capacity of the main catalyst based on the signal from the downstream oxygen detection member.
  • the electronic control unit may determine the purification capacity of the main catalyst based on signals from the upstream oxygen detection member and the downstream oxygen detection member.
  • the electronic control unit may perform combustion control based on signals from the upstream oxygen detection member and the downstream oxygen detection member.
  • the fuel injection amount is controlled so that the mixed gas repeats rich and lean for a certain period (several seconds).
  • the delay of the change of the signal of the downstream oxygen detection member with respect to the change of the fuel injection amount is detected.
  • a signal is sent from the electronic control unit to the display device.
  • a warning light (not shown) of the display device is turned on. Thereby, it is possible to prompt the passenger to replace the main catalyst.
  • the deterioration of the main catalyst can be detected by using the signal of the downstream oxygen detection member disposed downstream of the main catalyst. For this reason, it is possible to notify before the deterioration of the main catalyst reaches a predetermined level, and to promote the replacement of the main catalyst. Thereby, the initial performance regarding the exhaust purification of the vehicle can be maintained for a longer period.
  • the purification capability of the main catalyst may be determined by comparing the change in the signal of the upstream oxygen detection member and the change in the signal of the downstream oxygen detection member.
  • the degree of deterioration of the main catalyst can be detected with higher accuracy. Therefore, it is possible to prompt the replacement of the main catalyst at a more appropriate timing as compared with the case where the deterioration of the main catalyst is determined using only the signal of the downstream oxygen detection member. Therefore, it is possible to use one main catalyst for a longer period while maintaining the initial performance related to the exhaust gas purification performance of the vehicle.
  • the basic fuel injection amount is corrected based on the signal from the upstream oxygen detection member, and fuel is injected from the injector.
  • the exhaust gas generated by the combustion of the fuel is detected by the downstream oxygen detection member.
  • the fuel injection amount is corrected based on the signal from the downstream oxygen detection member.
  • the actual purification status by the main catalyst can be grasped by using the signals of the two oxygen detection members arranged upstream and downstream of the main catalyst. Therefore, when the fuel control is performed based on the signals of the two oxygen detection members, the accuracy of the fuel control can be improved. Further, the upstream oxygen detection member can stably detect the oxygen concentration in the exhaust gas. Therefore, the accuracy of fuel control can be further improved. As a result, the progress of the deterioration of the main catalyst can be delayed, so that the initial performance relating to the exhaust purification of the vehicle can be maintained for a longer period.
  • the ignition timing and the fuel injection amount are controlled based on the signal from the upstream oxygen detection member.
  • the control process based on the signal of the upstream oxygen detection member is not particularly limited, and may be only one of the ignition timing and the fuel injection amount.
  • the control process based on the signal of the upstream oxygen detection member may include a control process other than the above.
  • the oxygen detection member may incorporate a heater.
  • the detection part of the oxygen detection member can detect the oxygen concentration when it is heated to a high temperature and activated. Therefore, when the oxygen detection member has a built-in heater, the start of oxygen detection can be accelerated by heating the detection unit with the heater simultaneously with the start of operation.
  • At least a part of the exhaust pipe upstream from the main catalyst may be composed of multiple pipes.
  • the multiple tube has an inner tube and at least one outer tube covering the inner tube.
  • the double pipe includes an inner pipe and an outer pipe covering the inner pipe.
  • the inner tube and the outer tube may be in contact with each other only at both ends.
  • the inner tube and the outer tube of the multiple tube may be in contact with each other at both ends.
  • the inner tube and the outer tube may be in contact with each other at the bent portion.
  • the contact area is preferably smaller than the non-contact area.
  • the inner tube and the outer tube may be in contact with each other.
  • the upstream oxygen detection member is preferably arranged in the middle of the multiple pipe or downstream of the multiple pipe.
  • a catalyst protector that covers at least a part of the outer surface of the catalyst unit may be provided.
  • the catalyst unit and the main catalyst can be protected.
  • the appearance can be improved by providing a catalyst protector.
  • the influence of the heat to the surroundings can be adjusted by providing a catalyst protector.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit of the present invention may include a secondary air supply mechanism that supplies air to the exhaust path.
  • a known configuration is adopted as a specific configuration of the secondary air supply mechanism.
  • the secondary air supply mechanism may be configured to forcibly supply air to the exhaust path using an air pump. Further, the secondary air supply mechanism may be configured to draw air into the exhaust path by the negative pressure of the exhaust path.
  • the secondary air supply mechanism includes a reed valve that opens and closes in response to pressure pulsation caused by exhaust gas.
  • the upstream oxygen detection member may be disposed upstream or downstream of the position where air flows.
  • an injector is used to supply fuel to the combustion chamber.
  • the fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber is not limited to the injector.
  • a fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber by negative pressure may be provided.
  • only one exhaust port is provided for one combustion chamber.
  • a plurality of exhaust ports may be provided for one combustion chamber.
  • the exhaust paths extending from the plurality of exhaust ports gather upstream from the main catalyst.
  • the exhaust paths extending from the plurality of exhaust ports are preferably gathered at the cylinder portion.
  • the combustion chamber of the present invention may have a configuration having a main combustion chamber and a sub-combustion chamber connected to the main combustion chamber.
  • one combustion chamber is formed by the main combustion chamber and the sub-combustion chamber.
  • crankcase portion and the cylinder body are separate bodies.
  • the crankcase part and the cylinder body may be integrally formed.
  • the cylinder body, the cylinder head, and the head cover are separate bodies.
  • any two or three of the cylinder body, the cylinder head, and the head cover may be integrally formed.
  • the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit to which the present invention is applied is not limited to the V-type two-cylinder four-stroke engine unit.
  • a V-type four-cylinder four-stroke engine unit may be used.
  • a V type 6 cylinder 4 stroke engine unit may be sufficient.
  • These V-type multi-cylinder four-stroke engine units have a plurality of front combustion chambers and a plurality of rear combustion chambers.
  • a front main catalyst and a front upstream oxygen detection member are provided for each front combustion chamber.
  • a front main catalyst and a front upstream oxygen detection member are provided for each rear combustion chamber.
  • a motorcycle is exemplified as a vehicle including a V-type multi-cylinder four-stroke engine unit.
  • the vehicle of the present invention may be any vehicle as long as the vehicle moves with the power of the V-type multi-cylinder four-stroke engine unit.
  • the vehicle of the present invention may be a straddle-type vehicle other than a motorcycle.
  • Saddle-type vehicles refer to all vehicles that ride in a state in which an occupant straddles a saddle.
  • the saddle riding type vehicle includes a motorcycle, a tricycle, a four-wheel buggy (ATV: All Terrain Vehicle), a water bike, a snowmobile, and the like.
  • the vehicle of the present invention may not be a straddle type vehicle. Further, the vehicle of the present invention may be one that the driver does not get on. Further, the vehicle of the present invention may be capable of traveling without a person. In these cases, the forward direction of the vehicle is the forward direction of the vehicle.
  • the upstream end of the main catalyst means the end of the main catalyst that has the shortest path length from the combustion chamber.
  • the downstream end of the main catalyst means the end where the path length from the combustion chamber is the longest in the main catalyst. Similar definitions apply to upstream and downstream ends of elements other than the main catalyst.
  • the passage means a wall body or the like that surrounds the route to form the route, and the route means a space through which the object passes.
  • the exhaust passage portion means a wall body that surrounds the exhaust path and forms the exhaust path.
  • the exhaust path means a space through which exhaust passes.
  • the length of the exhaust path refers to the length of the line in the middle of the exhaust path.
  • the path length of the expansion chamber of the silencer means the length of the path connecting the middle of the inlet of the expansion chamber to the middle of the outlet of the expansion chamber in the shortest distance.
  • the route direction means the direction of the route passing through the middle of the exhaust route and the direction in which the exhaust gas flows.
  • the expression of the area of a cross section perpendicular to the path direction of the passage portion is used.
  • path part is used.
  • the area of the cross section of the passage portion here may be the area of the inner peripheral surface of the passage portion or the area of the outer peripheral surface of the passage portion.
  • a member or a straight line extends in the A direction does not indicate only a case where the member or the straight line is arranged in parallel with the A direction.
  • the member or straight line extending in the A direction includes the case where the member or straight line is inclined within a range of ⁇ 45 ° with respect to the A direction.
  • the A direction does not indicate a specific direction.
  • the A direction can be replaced with a horizontal direction or a front-rear direction.
  • the present invention is any implementation including equivalent elements, modifications, deletions, combinations (eg, combinations of features across various embodiments), improvements, and / or changes that may be recognized by one of ordinary skill in the art based on the disclosure herein. It includes forms. Claim limitations should be construed broadly based on the terms used in the claims. Claim limitations should not be limited to the embodiments described herein or in the process of this application. Such an embodiment should be construed as non-exclusive. For example, in the present specification, the terms “preferably” and “good” are non-exclusive, and “preferably but not limited to” or “good but not limited thereto”. It means "not.”

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Abstract

 排ガス中の酸素濃度の検出精度をより向上できるV型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルを提供することを目的とする。 単一燃焼室用前メイン触媒39Fは、1つの前燃焼室29Fから放出口35eまでの排気経路において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する。単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFは、単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される。1つの前燃焼室29Fから単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFまでの経路長は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFから、単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流端までの経路長よりも長い。同様に構成された単一燃焼室用後メイン触媒39Reおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFを備える。

Description

ビークルおよびV型多気筒4ストロークエンジンユニット
 本発明は、ビークルおよびV型多気筒4ストロークエンジンユニットに関する。
 従来、多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルがある。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、集合部、触媒および酸素検出部材を備えている。エンジン本体の各気筒の燃焼室から排出された排ガスは集合部で集合する。触媒は、集合部で集合された排ガスを浄化する。酸素検出部材は、集合部の排ガス中の酸素濃度を検出する。この酸素検出部材の信号に基づいて、燃焼制御が行われる。具体的には、酸素検出部材の信号に基づいて、燃料噴射量や点火タイミング等が制御される。酸素検出部材の信号に基づいて燃焼制御を行うことで、触媒による排ガスの清浄化を促進できる。(例えば特許文献1参照)。
特開2009-091999号公報
 近年、V型多気筒4ストロークエンジンユニットを搭載したビークルにおいても、排ガスの浄化性能の向上が求められている。
 本発明の目的は、触媒および酸素検出部材を備え、排ガスの浄化性能をより向上できるV型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルおよびV型多気筒4ストロークエンジンユニットを提供することである。
 集合部で集合した排ガスの酸素濃度を詳しく分析したところ、次のことが判明した。酸素検出部材の位置をずらすと、その酸素検出部材から出力される信号が大きく変化する場合がある。つまり、集合部の中の酸素濃度は常に均一なわけではなく、場所によって異なる。そこで、種々の位置をテストし、実際の酸素濃度に近い位置を探して、酸素検出部材の位置を決めていた。テストを続ける中で、更なる排ガス浄化性能の向上には、酸素濃度の検出精度を向上させる必要があることがわかった。
 さらに、V型多気筒エンジンでは、各気筒の排ガスの酸素濃度が異なる場合があることが判明した。特に、ビークルの前後方向において、燃焼室の位置が異なり、且つ、燃焼室から排出される排ガスが流れる各気筒の排気通路部の排気経路の長さが異なる複数の気筒を備えたV型多気筒エンジンほど顕著であることが判明した。
 そこで、従来行われていた集合した排ガスの中の酸素濃度を検出するのではなく、各気筒の排ガスの酸素濃度を検出することで、解決できると考えた。
 しかしながら、新たな問題があることが判明した。それは、各気筒の排ガスの状態を詳しく分析することで判明した。燃焼室から排出された時点の排ガスは、気体の未燃燃料と酸素を含む。排ガスは、排気経路中で未燃燃料の酸化を続けながら移動する。酸化が進むに従って、排ガス中の酸素濃度が減少する。
 多気筒4ストロークエンジンユニットでは、複数の燃焼室から異なるタイミングで排ガスが排出される。異なる燃焼室から排出された排ガスは、排気経路中で集合することで、混合または衝突する。排ガスが混合または衝突することで、排ガスの流速が低下する。加えて、未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。それによって、未燃燃料の酸化が促進される。そして、その未燃燃料の酸化が促進された集合部の排ガスの酸素濃度を検出している。これに対して、V型多気筒4ストロークエンジンユニットの各気筒の燃焼室から排出される排ガスを集合する前に各々検出した場合、次のような作用が生じる。V型多気筒4ストロークエンジンユニットの各気筒の燃焼室から排出される排ガスは間欠的に排出される。そのため、V型多気筒4ストロークエンジンユニットの各気筒の燃焼室から排出される排ガスは、気筒ごとに独立した排気経路を流れているときに排ガスの混合または衝突が生じにくい。そのため、集合した排ガスとは異なり、集合前の排ガスは、酸化されない燃料をより多く含んでいる。
 排気経路において酸化の進度が低い箇所では、排ガス中の酸素濃度が不安定となる。そこで、本発明者は、触媒と酸素検出部材の配置位置を工夫することで、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することを思い付いた。
 本発明は、V型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルに関する発明である。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、エンジン本体を備える。そのエンジン本体は、クランク軸を含むクランクケース部と、少なくとも一部がクランク軸の中心線よりもビークルの前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室と、1つの前燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部とが形成された1つの前シリンダ部と、少なくとも一部がクランク軸の中心線よりもビークルの前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室と、1つの後燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部とが形成された1つの後シリンダ部と、を有する。また、そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、前後端口を有し、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部の下流端から前後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部を備える。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、後後端口を有し、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部の下流端から後後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部を備える。そのため、1つの前燃焼室から排出される排ガスの性状と1つの後燃焼室から排出される排ガスの性状が異なる場合がある。そのため、排ガスを単純に集合させても集合部の中の酸素濃度は常に均一になるわけではなく、場所によって異なる場合がある。集合部の中の酸素濃度を検出する場合、その検出精度の向上が困難であった。
 しかしながら、本発明では、集合前の各燃焼室から排出された排ガスを検出することで、検出精度を向上できた。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部内または単一燃焼室用前排気通路部内に配置され、1つの前燃焼室から前後端口までの排気経路において、1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒を備える。そのため、単一燃焼室用前メイン触媒は、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、単一燃焼室用前メイン触媒よりも上流で、排ガスの流速が低下する。また、1つの前燃焼室から間欠的に排出された排ガスによって、単一燃焼室用前メイン触媒より上流の排気経路内の圧力は脈動する。圧力が脈動するとは、圧力が周期的に変動することである。排気経路には単一燃焼室用前メイン触媒が配置されている。そのため、単一燃焼室用前メイン触媒によって、圧力脈動の反射が生じる。これにより、単一燃焼室用前メイン触媒の上流において、1つの前燃焼室から排出された排ガスとこの反射波が衝突する。この衝突によって、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。よって、単一燃焼室用前メイン触媒より上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、上記衝突によって、単一燃焼室用前メイン触媒の上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。したがって、単一燃焼室用前メイン触媒より上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部内または単一燃焼室用後排気通路部内に配置され、1つの後燃焼室から後後端口までの排気経路において、1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒を備える。そのため、単一燃焼室用後メイン触媒は、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、単一燃焼室用後メイン触媒よりも上流で、排ガスの流速が低下する。また、1つの後燃焼室から間欠的に排出された排ガスによって、単一燃焼室用後メイン触媒より上流の排気経路内の圧力は脈動する。圧力が脈動するとは、圧力が周期的に変動することである。排気経路には単一燃焼室用後メイン触媒が配置されている。そのため、単一燃焼室用後メイン触媒によって、圧力脈動の反射が生じる。これにより、単一燃焼室用後メイン触媒の上流において、1つの後燃焼室から排出された排ガスとこの反射波が衝突する。この衝突によって、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。よって、単一燃焼室用後メイン触媒より上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、上記衝突によって、単一燃焼室用後メイン触媒の上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。したがって、単一燃焼室用後メイン触媒より上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニットの各気筒の燃焼室から排出される排ガスを集合する前に各々検出した場合、未燃燃料が、排気経路のより下流の位置まで酸化されずに到達しやすい。しかしながら、本発明では、単一燃焼室用前メイン触媒および単一燃焼室用後メイン触媒より上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。それに加えて、排ガスの流速を低下させることができる。その結果、排気経路の燃焼室に近い位置で、未燃燃料の酸化を促進させることができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または単一燃焼室用前排気通路部において単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材であって、1つの前燃焼室から単一燃焼室用前上流酸素検出部材までの経路長が、単一燃焼室用前上流酸素検出部材から、単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前上流酸素検出部材を備える。そのため、単一燃焼室用前上流酸素検出部材は、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用前上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または単一燃焼室用後排気通路部において単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材であって、1つの後燃焼室から単一燃焼室用後上流酸素検出部材までの経路長が、単一燃焼室用後上流酸素検出部材から、単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後上流酸素検出部材を備える。そのため、単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置を備える。排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理するため、検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前排気通路部の前後端口および単一燃焼室用後排気通路部の後後端口の両方から排ガスが流れ込む集合部と、単一燃焼室用前メイン触媒を通過した排ガスおよび単一燃焼室用後メイン触媒を通過した排ガスを大気に放出する放出口とを備える。単一燃焼室用前メイン触媒、単一燃焼室用後メイン触媒、単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、集合部より排ガスの流れ方向の上流に設けられる。単一燃焼室用前メイン触媒は、1つの前燃焼室から放出口までの排気経路において、1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。単一燃焼室用後メイン触媒は、1つの後燃焼室から放出口までの排気経路において、1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。したがって、1つの前燃焼室から排出された排ガスを単一燃焼室用前メイン触媒よりも浄化する触媒を、集合部に設ける場合に比べて、単一燃焼室用前メイン触媒は大きくなる。よって、単一燃焼室用前メイン触媒より上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。また、1つの後燃焼室から排出された排ガスを単一燃焼室用後メイン触媒よりも浄化する触媒を、集合部に設ける場合に比べて、単一燃焼室用後メイン触媒は大きくなる。よって、単一燃焼室用後メイン触媒より上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。
 そのため、単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理するため、検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または単一燃焼室用前排気通路部において、単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、集合部より排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前下流酸素検出部材を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または単一燃焼室用後排気通路部において、単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、集合部より排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後下流酸素検出部材を備える。制御装置は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材、単一燃焼室用後上流酸素検出部材、単一燃焼室用前下流酸素検出部材および単一燃焼室用後下流酸素検出部材の信号を処理する。
 そのため、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材に加えて、単一燃焼室用前メイン触媒を通過した排ガスおよび単一燃焼室用後メイン触媒を通過した排ガスの酸素濃度を検出する単一燃焼室用前下流酸素検出部材および単一燃焼室用後下流酸素検出部材を備える。これらの信号を処理することで、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または単一燃焼室用前排気通路部において、単一燃焼室用前メイン触媒の排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、1つの前燃焼室から排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用前サブ触媒を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または単一燃焼室用後排気通路部において、単一燃焼室用後メイン触媒の排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、1つの後燃焼室から排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用後サブ触媒を備える。
 そのため、1つの前燃焼室および1つの後燃焼室から排出された排ガスを、単一燃焼室用前メイン触媒および単一燃焼室用後メイン触媒に加えて、単一燃焼室用前サブ触媒および単一燃焼室用後サブ触媒で浄化することができる。これにより、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前排気通路部の排気経路の総経路長は、単一燃焼室用後排気通路部の排気経路の総経路長と同じか長く形成される。単一燃焼室用前メイン触媒および単一燃焼室用後メイン触媒は、1つの前燃焼室から単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長が1つの後燃焼室から単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長と同じか長くなるように設けられている。そのため、各燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用排気通路部にあわせて最適な位置にメイン触媒を配置できる。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前メイン触媒は、1つの前燃焼室から単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長が単一燃焼室用前メイン触媒の下流端から前後端口までの経路長と同じか短くなるように設けられている。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用後メイン触媒は、1つの後燃焼室から単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長が単一燃焼室用後メイン触媒の下流端から後後端口までの経路長と同じか長くなるように設けられている。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルにおいて、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前メイン触媒は、ビークルの左右方向において、単一燃焼室用後メイン触媒と異なる位置に設けられ、且つ、ビークルの前後方向において、単一燃焼室用後メイン触媒と異なる位置に設けられている。これにより、単一燃焼室用前メイン触媒および単一燃焼室用後メイン触媒を、相互干渉を抑制しつつそれぞれを最適な形状、大きさにすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークルに搭載可能なV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、クランク軸を含むクランクケース部と、少なくとも一部がクランク軸の中心線よりもビークルの前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室と、1つの前燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部とが形成された1つの前シリンダ部と、少なくとも一部がクランク軸の中心線よりもビークルの前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室と、1つの後燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部とが形成された1つの後シリンダ部と、を有するエンジン本体を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、前後端口を有し、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部の下流端から前後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、後後端口を有し、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部の下流端から後後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部内または単一燃焼室用前排気通路部内に配置され、1つの前燃焼室から前後端口までの排気経路において、1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部内または単一燃焼室用後排気通路部内に配置され、1つの後燃焼室から後後端口までの排気経路において、1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または単一燃焼室用前排気通路部において単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材であって、1つの前燃焼室から単一燃焼室用前上流酸素検出部材までの経路長が、単一燃焼室用前上流酸素検出部材から、単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前上流酸素検出部材を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または単一燃焼室用後排気通路部において単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材であって、1つの後燃焼室から単一燃焼室用後上流酸素検出部材までの経路長が、単一燃焼室用後上流酸素検出部材から、単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後上流酸素検出部材を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、単一燃焼室用前上流酸素検出部材および単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置を備える。これにより、酸素濃度の検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明によれば、触媒および酸素検出部材を備えたV型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルおよびV型多気筒4ストロークエンジンユニットにおいて、排ガスの浄化性能をより向上できる。
本発明の実施形態1の自動二輪車の側面図である。 本発明の実施形態1の排気系部品の側面図である。 本発明の実施形態1の排気系部品の平面図である。 本発明の実施形態1の排気系部品のA-A断面図である。 本発明の実施形態1の排気系部品の模式図である。 本発明の実施形態1の自動二輪車の制御ブロック図である。 本発明の実施形態1の変形例を示す模式図である。 本発明の実施形態2を示す模式図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明のビークルを自動二輪車に適用した例について説明する。以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ自動二輪車の乗員から見た前、後、左、右を意味するものとする。但し、自動二輪車は、水平な地面に配置されたものとする。各図面に付した符号F、Re、L、R、U、Loは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表す。
 (実施形態1)
 [全体構成]
 図1は、本発明の実施形態1の自動二輪車の側面図である。図2は、本発明の実施形態1の排気系部品の側面図である。図3は、本発明の実施形態1の排気系部品の平面図である。図4は、本発明の実施形態1の排気系部品のA-A断面図である。
 実施形態1のビークルは、自動二輪車1である。自動二輪車1は、車体フレーム2を備えている。車体フレーム2は、ヘッドパイプ3と、メインフレーム4を備えている。メインフレーム4は、ヘッドパイプ3から後方へ延びている。シートレール5は、メインフレーム4の中途部から後上向きに延びている。
 ヘッドパイプ3にはステアリングシャフトが回転可能に挿入されている。ステアリングシャフトの上部には、ハンドル7(図1を参照)が設けられている。ハンドル7の近傍には、表示装置(図示せず)が配置されている。表示装置には、車速、エンジン回転速度、各種の警告などが表示される。
 ステアリングシャフトの下部には、左右一対のフロントフォーク6が支持されている。フロントフォーク6の下端部には、車軸8aが固定されている。この車軸8aには、前輪8が回転可能に取り付けられている。
 シートレール5には、シート9(図1を参照)が支持されている。リアアーム14の前部は、ピボット軸14aを介して車体フレーム2に連結されている。リアアーム14は、ピボット軸14aを中心として上下に揺動可能である。リアアーム14の後部には、後輪15が支持されている。
 メインフレーム4の下方には、エンジン本体20が配置されている。エンジン本体20は、車体フレーム2に支持されている。具体的には、メインフレーム4に設けられたブラケット4aに対して、エンジン本体20の上部が、ボルト4bによって固定されている。また、エンジン本体20の後部も、車体フレーム2に設けられた他のブラケットに固定されている。メインフレーム4の下方で且つエンジン本体20の上方には、エアクリーナ(図示せず)が配置されている。
 自動二輪車1は、V型2気筒4ストロークエンジンユニット19を有している。V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20と、前排気管34Fと、後排気管34Reと、集合装置33と、消音器35と、前メイン触媒39F(単一燃焼室用前メイン触媒)と、前上流酸素検出部材37FF(単一燃焼室用前上流酸素検出部材)と、後メイン触媒39Re(単一燃焼室用後メイン触媒)と、後上流酸素検出部材37ReF(単一燃焼室用後上流酸素検出部材)とを備えている。
 エンジン本体20は、V型2気筒の4ストロークエンジンである。エンジン本体20は、クランクケース部21と、前シリンダ部22Fと、後シリンダ部22Reを備えている。前シリンダ部22Fは、クランクケース部21から前方且つ上方に延びている。後シリンダ部22Reは、クランクケース部21から後方且つ上方に延びている。
 クランクケース部21は、クランクケース本体と、クランクケース本体に収容されたクランク軸27および変速機構等を有する。以下、クランク軸27の中心線Cr1を、クランク軸線Cr1と称する。クランク軸線Cr1は、自動二輪車1の左右方向に延びている。クランクケース本体内には潤滑用のオイルが貯蔵されている。かかるオイルはオイルポンプ(図示せず)によって搬送され、エンジン本体20内を循環している。
 前シリンダ部22Fは、前シリンダボディ24Fと、前シリンダヘッド25Fと、前ヘッドカバー26Fと、これらの内部に収容された部品とを有する。図2に示すように、前シリンダボディ24Fは、クランクケース部21の前部に接続されている。前シリンダヘッド25Fは、前シリンダボディ24Fの上部に接続されている。前ヘッドカバー26Fは、前シリンダヘッド25Fの上部に接続されている。後シリンダ部22Reは、後シリンダボディ24Reと、後シリンダヘッド25Reと、後ヘッドカバー26Reと、これらの内部に収容された部品とを有する。図2に示すように、後シリンダボディ24Reは、クランクケース部21の後部に接続されている。後シリンダヘッド25Reは、後シリンダボディ24Reの上部に接続されている。後ヘッドカバー26Reは、後シリンダヘッド25Reの上部に接続されている。
 前シリンダボディ24Fには、前シリンダ孔24aFが形成されている。前シリンダ孔24aF内には、前ピストン(図示せず)が往復移動可能に収容されている。ピストンはコンロッドを介してクランク軸27に連結されている。以下、前シリンダ孔24aFの中心線Cy1Fを、前シリンダ軸線Cy1Fと称する。エンジン本体20は、前シリンダ軸線Cy1Fが、上下方向(鉛直方向)に延びるように配置されている。より詳細には、前シリンダ軸線Cy1Fのクランクケース部21から前シリンダ部22Fに向かう方向は、前上向きである。前シリンダ軸線Cy1Fの鉛直方向に対する傾斜角度は、0度以上45度以下である。後シリンダボディ24Reには、後シリンダ孔24aReが形成されている。後シリンダ孔24aRe内には、後ピストン(図示せず)が往復移動可能に収容されている。ピストンはコンロッドを介してクランク軸27に連結されている。以下、後シリンダ孔24aReの中心線Cy1Reを、後シリンダ軸線Cy1Reと称する。エンジン本体20は、後シリンダ軸線Cy1Reが、上下方向(鉛直方向)に延びるように配置されている。より詳細には、後シリンダ軸線Cy1Reのクランクケース部21から後シリンダ部22Reに向かう方向は、後上向きである。後シリンダ軸線Cy1Reの鉛直方向に対する傾斜角度は、0度以上45度以下である。
 前シリンダ部22Fの内部には、1つの前燃焼室29Fが形成されている。1つの前燃焼室29Fは、前シリンダボディ24Fの前シリンダ孔24aFの内面と、前シリンダヘッド25Fと、前ピストンとによって形成されている。つまり、1つの前燃焼室29Fの一部は、前シリンダ孔24aFの内面によって区画されている。1つの前燃焼室29Fには、点火プラグ(図示せず)の先端部が配置されている。点火プラグは、1つの前燃焼室29F内で燃料と空気との混合ガスに点火する。1つの前燃焼室29Fは、クランク軸線Cr1よりも前方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。左右方向から見て、1つの前燃焼室29Fは、クランク軸線Cr1を通り、上下方向と平行に延びる直線より前方に配置されている。後シリンダ部22Reの内部には、1つの後燃焼室29Reが形成されている。1つの後燃焼室29Reは、後シリンダボディ24Reの後シリンダ孔24aReの内面と、後シリンダヘッド25Reと、後ピストンとによって形成されている。つまり、1つの後燃焼室29Reの一部は、後シリンダ孔24aReの内面によって区画されている。1つの後燃焼室29Reには、点火プラグ(図示せず)の先端部が配置されている。点火プラグは、1つの後燃焼室29Re内で燃料と空気との混合ガスに点火する。1つの後燃焼室29Reは、クランク軸線Cr1よりも後方に位置する。これは、以下のように言い換えられる。左右方向から見て、1つの後燃焼室29Reは、クランク軸線Cr1を通り、上下方向と平行に延びる直線より後方に配置されている。
 前シリンダヘッド25Fには、前シリンダ吸気通路部(図示せず)と、前シリンダ排気通路部31F(単一燃焼室用前シリンダ排気通路部)が形成されている。本明細書において、「通路部」とは、ガスなどが通過する空間(経路)を形成する構造物のことである。前シリンダヘッド25Fにおいて、1つの前燃焼室29Fを形成する壁部には、前吸気ポートおよび前排気ポートが形成されている。前シリンダ吸気通路部は、前吸気ポートから前シリンダヘッド25Fの外面に形成された前吸入口まで延びている。前シリンダ排気通路部31Fは、前排気ポートから前シリンダヘッド25Fの外面に形成された前排出口まで延びている。1つの前燃焼室29Fに供給される空気は、前シリンダ吸気通路部内を通過する。1つの前燃焼室29Fから排出される排ガスは、前シリンダ排気通路部31Fを通過する。後シリンダヘッド25Reには、後シリンダ吸気通路部(図示せず)と、後シリンダ排気通路部31Re(単一燃焼室用後シリンダ排気通路部)が形成されている。後シリンダヘッド25Reにおいて、1つの後燃焼室29Reを形成する壁部には、後吸気ポートおよび後排気ポートが形成されている。後シリンダ吸気通路部は、後吸気ポートから後シリンダヘッド25Reの外面に形成された後吸入口まで延びている。後シリンダ排気通路部31Reは、後排気ポートから後シリンダヘッド25Reの外面に形成された後排出口まで延びている。1つの後燃焼室29Reに供給される空気は、後シリンダ吸気通路部内を通過する。1つの後燃焼室29Reから排出される排ガスは、後シリンダ排気通路部31Reを通過する。
 前シリンダ吸気通路部には前吸気弁(図示せず)が配置されている。前シリンダ排気通路部31Fには前排気弁(図示せず)が配置されている。前吸気弁および前排気弁は、クランク軸27と連動する動弁機構(図示せず)によって作動する。前吸気ポートは、前吸気弁の運動により開閉される。前排気ポートは、前排気弁の運動により開閉される。前シリンダ吸気通路部の端部(前吸入口)には前吸気管(図示せず)が接続されている。前シリンダ排気通路部31Fの端部(前排出口)には前排気管34Fが接続されている。後シリンダ吸気通路部には後吸気弁(図示せず)が配置されている。後シリンダ排気通路部31Reには後排気弁(図示せず)が配置されている。後吸気弁および後排気弁は、クランク軸27と連動する動弁機構(図示せず)によって作動する。後吸気ポートは、後吸気弁の運動により開閉される。後排気ポートは、後排気弁の運動により開閉される。後シリンダ吸気通路部の端部(後吸入口)には後吸気管(図示せず)が接続されている。後シリンダ排気通路部31Reの端部(後排出口)には後排気管34Reが接続されている。
 前シリンダ吸気通路部または前吸気管には、前インジェクタ(図示せず)が配置されている。前インジェクタは、1つの前燃焼室29Fに燃料を供給するためのものである。より具体的には、前インジェクタは、前シリンダ吸気通路部または前吸気管内で燃料を噴射する。なお、前インジェクタは、1つの前燃焼室29Fに燃料を噴射するように配置されていてもよい。また、前吸気管内には、前スロットルバルブ(図示せず)が配置されている。後シリンダ吸気通路部または後吸気管には、後インジェクタ(図示せず)が配置されている。後インジェクタは、1つの後燃焼室29Reに燃料を供給するためのものである。より具体的には、後インジェクタは、後シリンダ吸気通路部または後吸気管内で燃料を噴射する。なお、後インジェクタは、1つの後燃焼室29Reに燃料を噴射するように配置されていてもよい。また、後吸気管内には、後スロットルバルブ(図示せず)が配置されている。
 前吸気管は、前シリンダヘッド25Fの外面から上方に延びている。前吸気管は、エアクリーナに接続されている。後吸気管は、後シリンダヘッド25Reの外面から上方に延びている。後吸気管は、エアクリーナに接続されている。エアクリーナは、エンジン本体20に供給される空気を浄化する。エアクリーナを通過することによって浄化された空気が、前吸気管および後吸気管を通じてエンジン本体20に供給される。
 [排気系の構成]
 以下、実施形態1の自動二輪車1の排気系について説明する。本明細書の排気系の説明において、上流とは、排ガスの流れ方向の上流のことである。また、下流とは、排ガスの流れ方向の下流のことである。また、本明細書の排気系の説明において、経路方向とは、排ガスの流れる方向のことである。
 上述したように、V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20と、前排気管34Fと、後排気管34Reと、集合装置33と、消音器35と、前メイン触媒39Fと、後メイン触媒39Reと、前上流酸素検出部材37FFと、後上流酸素検出部材37ReFとを備えている。消音器35は、大気に面する放出口35eを有する。前排気通路部36F(単一燃焼室用排気通路部)は、前排気管34Fによって構成される。前排気通路部36Fは、前シリンダ排気通路部31Fの下流端から前排気管34Fの前後端口41Feまで排ガスを流す。1つの前燃焼室29Fから前後端口41Feに至る経路を、前排気経路41Fとする。前排気経路41Fは、前シリンダ排気通路部31Fと前排気通路部36Fとによって形成される。前排気経路41Fは、排ガスが通過する空間である。後排気通路部36Re(単一燃焼室用排気通路部)は、後排気管34Reによって構成される。後排気通路部36Reは、後シリンダ排気通路部31Reの下流端から後排気管34Reの後後端口41Reeまで排ガスを流す。1つの後燃焼室29Reから後後端口41Reeに至る経路を、後排気経路41Reとする。後排気経路41Reは、後シリンダ排気通路部31Reと後排気通路部36Reとによって形成される。後排気経路41Reは、排ガスが通過する空間である。
 前排気管34Fの上流端部は、前シリンダ排気通路部31Fの下流端部に接続される。前排気管34Fの下流端部は、集合装置33に接続される。前排気管34Fの前後端口41Feは、集合装置33の中に開口している。前排気管34Fの途中には、前触媒ユニット38Fが設けられている。前排気管34Fの前触媒ユニット38Fより上流の部分を、前上流排気管34aFとする。前排気管34Fの前触媒ユニット38Fより下流の部分を前下流排気管34bFとする。後排気管34Reの上流端部は、後シリンダ排気通路部31Reの下流端部に接続される。後排気管34Reの下流端部は、集合装置33に接続される。後排気管34Reの後後端口41Reeは、集合装置33の中に開口している。後排気管34Reの途中には、後触媒ユニット38Reが設けられている。後排気管34Reの後触媒ユニット38Reより上流の部分を、後上流排気管34aReとする。後排気管34Reの後触媒ユニット38Reより下流の部分を後下流排気管34bReとする。なお、図5では、排気管を簡略化している。
 前排気管34Fの一部は、クランク軸線Cr1の下方に位置する。前排気管34Fは、2つの屈曲部を有する。2つの屈曲部のうち上流の屈曲部を、単に、前上流の屈曲部という。2つの屈曲部のうち下流の屈曲部を、単に、前下流の屈曲部という。前上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、前後方向に延びる方向から上下方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、前上流屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、前向きから下向きに変化させる。前下流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、下向きから後向きに変化させる。前下流の屈曲部より若干下流の部分が、クランク軸線Cr1の下方に位置する。前メイン触媒39Fは2つの屈曲部の間に配置されている。後排気管34Reの一部は、クランク軸線Cr1の下方に位置する。後排気管34Reは、1つの屈曲部を有する。後上流の屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、前後方向に延びる方向から上下方向に延びる方向に変化させる。より具体的には、後上流屈曲部は、左右方向から見て、排ガスの流れ方向を、後向きから下向きに変化させる。後メイン触媒39Reは後上流の屈曲部の下流に配置されている。
 前排気管34Fおよび後排気管34Reの下流端部は、集合装置33に接続されている。集合装置33は、前排気管34Fの前後端口41Feおよび後排気管34Reの後後端口41Reeが開口する集合室33a(集合部)を備えている。集合装置33には、集合サブ触媒39Cが設けられていてもよい。この場合、前排気管34Fの前後端口41Feおよび後排気管34Reの後後端口41Reeから集合室33aに流入した排ガスは、集合サブ触媒39Cを通過する。集合サブ触媒39Cを通過した排ガスは、消音器35に流入する。なお、集合サブ触媒39Cは設けなくてもよい。この場合、集合室33aに流入した排ガスは、集合サブ触媒39Cを介さずに、消音器35に流入する。
 消音器35は、集合装置33に接続されている。消音器35は、排ガスの脈動波を抑制するように構成されている。それにより、消音器35は、排ガスによって生じる音(排気音)の音量を低減できる。消音器35内には、複数の膨張室と、膨張室同士を連通する複数のパイプが設けられている。消音器35の下流端には、大気に面する放出口35eが設けられている。消音器35を通過した排ガスは、放出口35eから大気へ放出される。放出口35eは、クランク軸線Cr1よりも後方に位置する。
 前メイン触媒39Fは、前排気管34F(前排気通路部36F)内に配置されている。前触媒ユニット38Fは、筒状の前ケーシング40Fと、前メイン触媒39Fとを有する。前ケーシング40Fの上流端は、前上流排気管34aFに接続されている。前ケーシング40Fの下流端は、前下流排気管34bFに接続されている。前ケーシング40Fは、前排気管34F(前排気通路部36F)の一部を構成する。前メイン触媒39Fは、前ケーシング40Fの内部に固定されている。排ガスは、前メイン触媒39Fを通過することで浄化される。前メイン触媒39Fには、1つの前燃焼室29Fの前排気ポートから排出された全ての排ガスが通過する。前メイン触媒39Fは、前排気経路41Fにおいて、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する。また、前メイン触媒39Fは、1つの前燃焼室29Fから放出口35eまでの排気経路において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する。後メイン触媒39Reは、後排気管34Re(後排気通路部36Re)内に配置されている。後触媒ユニット38Reは、筒状の後ケーシング40Reと、後メイン触媒39Reとを有する。後ケーシング40Reの上流端は、後上流排気管34aReに接続されている。後ケーシング40Reの下流端は、後下流排気管34bReに接続されている。後ケーシング40Reは、後排気管34Re(後排気通路部36Re)の一部を構成する。後メイン触媒39Reは、後ケーシング40Reの内部に固定されている。排ガスは、後メイン触媒39Reを通過することで浄化される。後メイン触媒39Reには、1つの後燃焼室29Reの後排気ポートから排出された全ての排ガスが通過する。後メイン触媒39Reは、後排気経路41Reにおいて、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを最も浄化する。また、後メイン触媒39Reは、1つの後燃焼室29Reから放出口35eまでの排気経路において、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを最も浄化する。なお、前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reを総称して、メイン触媒とする。前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reと同様の機能を備えている触媒を総称して、メイン触媒とする。また、前メイン触媒39F、後メイン触媒39Re、集合サブ触媒39C、および、後述する前上流サブ触媒39FF、後上流サブ触媒39ReF、前下流サブ触媒39FReおよび後下流サブ触媒39ReReを総称して、触媒とする。メイン触媒以外の触媒、集合サブ触媒39C、前上流サブ触媒39FF、後上流サブ触媒39ReF、前下流サブ触媒39FReおよび後下流サブ触媒39ReReを総称して、サブ触媒とする。集合サブ触媒39Cのように複数の燃焼室から排出された排ガスが通過する触媒を総称して集合排ガス触媒とする。
 本発明における触媒は、いわゆる三元触媒である。三元触媒とは、排ガスに含まれる炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物の3物質を酸化または還元することで除去する。三元触媒は、酸化還元触媒の1種である。触媒は、基材と、この基材の表面に付着された触媒物質とを有する。触媒物質は、担体と貴金属を有する。担体は、貴金属と基材の間に設けられる。担体は貴金属を担持する。この貴金属が、排ガスを浄化する。貴金属としては、例えば、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物をそれぞれ除去する、プラチナ、パラジウム、ロジウムなどが挙げられる。
 本発明の触媒は、多孔構造を有している。多孔構造とは、排ガスが流れる方向に垂直な断面に多孔が形成されている構造を言う。多孔構造の一例は、ハニカム構造である。触媒には、触媒が設けられた排気管の排ガスが流れる方向に垂直な断面に細い複数の孔が形成されている。
 本発明の触媒は、メタル基材触媒であっても、セラミック基材触媒であってもよい。メタル基材触媒とは、基材が金属製の触媒である。セラミック基材触媒とは、基材がセラミック製の触媒である。メタル基材触媒の基材は、例えば、金属製の波板と金属製の平板を交互に重ねて巻回することで形成される。セラミック基材触媒の基材は、例えば、ハニカム構造体である。
 図5に示すように、前メイン触媒39Fの経路方向の長さをc1Fとする。前メイン触媒39Fの経路方向に垂直な方向の最大幅をw1Fとする。前メイン触媒39Fの長さc1Fは、前メイン触媒39Fの最大幅w1Fより長い。前メイン触媒39Fの経路方向に直交する断面形状は、例えば円形状である。断面形状は、上下方向長さよりも左右方向長さが長い形状であってもよい。後メイン触媒39Reの経路方向の長さをc1Reとする。後メイン触媒39Reの経路方向に垂直な方向の最大幅をw1Reとする。後メイン触媒39Reの長さc1Reは、後メイン触媒39Reの最大幅w1Reより長い。後メイン触媒39Reの経路方向に直交する断面形状は、例えば円形状である。断面形状は、上下方向長さよりも左右方向長さが長い形状であってもよい。
 前ケーシング40Fおよび後ケーシング40Reは、触媒配置通路部と、上流通路部と、下流通路部とを有する。触媒配置通路部には、メイン触媒が配置される。経路方向において、触媒配置通路部の上流端および下流端は、メイン触媒の上流端および下流端とそれぞれ同じ位置である。触媒配置通路部の経路方向に直交する断面の面積は、経路方向においてほぼ一定である。上流通路部は、触媒配置通路部の上流端に接続されている。下流通路部は、触媒配置通路部の上流端に接続されている。
 上流通路部は、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が大きくなっている。下流通路部は、少なくとも一部が、テーパー状に形成されている。このテーパー部は、下流に向かって内径が小さくなっている。触媒配置通路部の経路方向に直交する断面の面積をS1とする。上流通路部の少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S1よりも小さい。ここでの上流通路部の少なくとも一部には、上流通路部の上流端が含まれる。下流通路部の少なくとも一部の経路方向に直交する断面の面積は面積S1よりも小さい。ここでの下流通路部の少なくとも一部には、下流通路部の下流端が含まれる。
 前上流酸素検出部材37FFは、前排気管34F(前排気通路部36F)に配置されている。前上流酸素検出部材37FFは、前メイン触媒39Fよりも上流に配置される。前上流酸素検出部材37FFは、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。前上流酸素検出部材37FFは、酸素濃度が所定値より高いか低いかを検出する酸素センサであってもよい。また、前上流酸素検出部材37FFは、酸素濃度を複数段階またはリニアに表わす検出信号を出力するセンサ(例えばA/Fセンサ: Air Fuel ratio sensor)であってもよい。前上流酸素検出部材37FFは、一端部(検出部)が前排気管34F内に配置され、他端部が前排気管34Fの外に配置される。前上流酸素検出部材37FFの検出部は、高温に加熱されて活性化状態となったときに、酸素濃度を検出できる。前上流酸素検出部材37FFの検出結果は、電子制御ユニット45に出力される。後上流酸素検出部材37ReFは、後排気管34Re(後排気通路部36Re)に配置されている。後上流酸素検出部材37ReFは、後メイン触媒39Reよりも上流に配置される。後上流酸素検出部材37ReFは、排ガスに含まれる酸素濃度を検出するセンサである。後上流酸素検出部材37ReFは、酸素濃度が所定値より高いか低いかを検出する酸素センサであってもよい。また、後上流酸素検出部材37ReFは、酸素濃度を複数段階またはリニアに表わす検出信号を出力するセンサ(例えばA/Fセンサ: Air Fuel ratio sensor)であってもよい。後上流酸素検出部材37ReFは、一端部(検出部)が後排気管34Re内に配置され、他端部が後排気管34Reの外に配置される。後上流酸素検出部材37ReFの検出部は、高温に加熱されて活性化状態となったときに、酸素濃度を検出できる。後上流酸素検出部材37ReFの検出結果は、電子制御ユニット45に出力される。
 前シリンダ排気通路部31Fの上流端から前上流酸素検出部材37FFまでの排ガスの経路長をa1Fとする。前上流酸素検出部材37FFから前メイン触媒39Fの上流端までの経路長をb1Fとする。前メイン触媒39Fの経路長をc1Fとする。前メイン触媒39Fの下流端から前排気管34Fの前後端口41Feまでの経路長をd1Fとする。1つの前燃焼室29Fから前排気管34Fの前後端口41Feまでの経路長は、a1F+b1F+c1F+d1Fである。これは前排気経路41Fの経路長である。前排気経路41Fは、基本的に逆流を除いて、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスのみが流れる排気経路である。前排気経路41Fは、実質的に1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを流すための専用の排気経路である。後シリンダ排気通路部31Reの上流端から後上流酸素検出部材37ReFまでの排ガスの経路長をa1Reとする。後上流酸素検出部材37ReFから後メイン触媒39Reの上流端までの経路長をb1Reとする。後メイン触媒39Reの経路長をc1Reとする。後メイン触媒39Reの下流端から後排気管34Reの後後端口41Reeまでの経路長をd1Reとする。1つの後燃焼室29Reから後排気管34Reの後後端口41Reeまでの経路長は、a1Re+b1Re+c1Re+d1Reである。これは後排気経路41Reの経路長である。後排気経路41Reは、基本的に逆流を除いて、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスのみが流れる排気経路である。後排気経路41Reは、実質的に1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを流すための専用の排気経路である。
 実施形態1では、前上流酸素検出部材37FFは、経路長a1Fより経路長b1Fの方が短くなる位置に設けられている。前メイン触媒39Fは、経路長a1F+b1Fより経路長d1Fの方が長くなる位置に設けられている。後上流酸素検出部材37ReFは、経路長a1Reより経路長b1Reの方が短くなる位置に設けられている。後メイン触媒39Reは、経路長a1Re+b1Reより経路長d1Reの方が短くなる位置に設けられている。前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reは、経路長a1F+b1Fが、経路長a1Re+b1Reより長くなる位置に設けられている。なお、経路長a1F+b1Fは、経路長a1Re+b1Reと同じであってもよい。前上流酸素検出部材37FFおよび後上流酸素検出部材37ReFは、経路長a1Fが、経路長a1Reより長くなる位置に設けられている。経路長b1Fは、経路長b1Reより長い。経路長c1Fは、経路長c1Reと同じである。しかしながら、経路長c1Fは、経路長c1Reより短くてもよい。経路長d1Fは、経路長d1Reより長い。なお、本発明の範囲の中で、経路長を変更できる。
 次に、V型多気筒4ストロークエンジンユニット19の制御について説明する。図6は、実施形態1の自動二輪車の制御ブロック図である。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、図6に示すように、エンジン回転速度センサ46a、スロットル開度センサ46b(スロットルポジションセンサ)、エンジン温度センサ46c、吸気圧センサ46d、吸気温センサ46eを有する。エンジン回転速度センサ46aは、クランク軸27の回転速度、即ち、エンジン回転速度を検出する。スロットル開度センサ46bは、スロットルバルブ(図示せず)の位置を検出することにより、スロットルバルブの開度(以下、スロットル開度という)を検出する。エンジン温度センサ46cは、エンジン本体の温度を検出する。吸気圧センサ46dは、吸気管内の圧力(吸気圧)を検出する。吸気温センサ46eは、吸気管内の空気の温度(吸気温)を検出する。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20の制御を行う電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)45を備えている。電子制御ユニット45は、本発明の制御装置に相当する。電子制御ユニット45は、エンジン回転速度センサ46a、エンジン温度センサ46c、スロットル開度センサ46b、吸気圧センサ46d、吸気温センサ46e、車速センサ等の各種センサと接続されている。また、電子制御ユニット45は、イグニッションコイル47、インジェクタ48、燃料ポンプ49、表示装置(図示せず)等と接続されている。電子制御ユニット45は、制御部45aと、作動指示部45bとを有する。作動指示部45bは、イグニッション駆動回路45cと、インジェクタ駆動回路45dと、ポンプ駆動回路45eとを備えている。
 イグニッション駆動回路45c、インジェクタ駆動回路45d、および、ポンプ駆動回路45eは、制御部45aからの信号を受けて、イグニッションコイル47、インジェクタ48、燃料ポンプ49をそれぞれ駆動する。イグニッションコイル47が駆動されると、点火プラグで火花放電が生じて混合ガスが点火される。燃料ポンプ49は、燃料ホースを介してインジェクタ48に接続されている。燃料ポンプ49が駆動されると、燃料タンク(図示せず)内の燃料がインジェクタ48へ圧送される。
 制御部45aは、例えばマイクロコンピュータである。制御部45aは、上流酸素検出部材37の信号、エンジン回転速度センサ46a等の信号に基づいて、イグニッション駆動回路45c、インジェクタ駆動回路45d、および、ポンプ駆動回路45eを制御する。制御部45aは、イグニッション駆動回路45cを制御することで、点火のタイミングを制御する。なお、上流酸素検出部材37は前上流酸素検出部材37FFおよび後上流酸素検出部材37ReFを含む。制御部45aは、インジェクタ駆動回路45dおよびポンプ駆動回路45eを制御することで、燃料噴射量を制御する。
 燃焼効率と、メイン触媒の浄化効率を高めるには、各燃焼室29F、29Re内の混合気の空燃比は、理論空燃比(ストイキオメトリ)であることが好ましい。制御部45aは、必要に応じて、燃料噴射量を増減させる。
 以下、制御部45aによる燃料噴射量の制御(燃焼制御)の一例について説明する。
 制御部45aは、まず、エンジン回転速度センサ46a、スロットル開度センサ46b、エンジン温度センサ46c、吸気圧センサ46dの信号に基づいて、基本燃料噴射量を算出する。具体的には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップと、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを用いて、吸入空気量を求める。そして、マップから求められた吸入空気量に基づいて、目標空燃比を達成できる基本燃料噴射量を決定する。スロットル開度が小さい場合には、吸気圧およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。一方、スロットル開度が大きい場合には、スロットル開度およびエンジン回転速度に対して吸入空気量を対応付けたマップを使用する。
 また、制御部45aは、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、基本燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正値を算出する。具体的には、まず、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、混合気がリーンであるかリッチであるかを判定する。なお、リッチとは、理論空燃比に対して燃料が過剰な状態をいう。リーンとは、理論空燃比に対して空気が過剰な状態をいう。制御部45aは、混合気がリーンであると判定すると、次回の燃料噴射量が増えるようにフィードバック補正値を算出する。一方、制御部45aは、混合気がリッチであると判定すると、次回の燃料噴射量が減るようにフィードバック補正値を求める。
 また、制御部45aは、エンジン温度、外気温度、外気圧等に基づいて、基本燃料噴射量を補正するための補正値を算出する。さらに、制御部45aは、加速及び減速時の過渡特性に応じた補正値を算出する。
 制御部45aは、基本燃料噴射量と、フィードバック補正値などの補正値に基づいて、燃料噴射量を算出する。こうして求められた燃料噴射量に基づいて、燃料ポンプ49およびインジェクタ48が駆動される。このように、電子制御ユニット45(制御装置)は、上流酸素検出部材37の信号を処理する。また、電子制御ユニット45(制御装置)は、上流酸素検出部材37の信号に基づいて、燃焼制御を行う。実施形態1では、V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、集合酸素検出部材37Cを備えていてもよい。集合酸素検出部材37Cは、集合部33a内に流れ込んだ排ガスの酸素濃度を検出する。電子制御ユニット45(制御装置)は、上流酸素検出部材37および集合酸素検出部材37Cの信号を処理する。なお、集合酸素検出部材37Cは設けなくてもよい。
 以上、実施形態1の自動二輪車1の構成について説明した。実施形態1の自動二輪車1は以下の特徴を有する。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニット19が搭載されたビークル1に関する発明である。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、エンジン本体20を備える。そのエンジン本体20は、クランク軸27を含むクランクケース部21と、少なくとも一部がクランク軸27の中心線Cr1よりもビークル1の前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室29Fと、1つの前燃焼室29Fから排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fとが形成された1つの前シリンダ部22Fと、少なくとも一部がクランク軸27の中心線Cr1よりもビークル1の前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室29Reと、1つの後燃焼室29Reから排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reとが形成された1つの後シリンダ部22Reと、を有する。また、そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、前燃焼室29Fに対しビークル1の前後方向の異なる位置に設けられる前後端口41Feを有し、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fの下流端から前後端口41Feまで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部36Fを備える。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、後燃焼室29Reに対しビークル1の前後方向の異なる位置に設けられる後後端口41Reeを有し、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reの下流端から後後端口41Reeまで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部36Reを備える。後後端口41Reeは、ビークル1の前後方向において、前後端口41Feとの間の距離が1つの前燃焼室29Fと1つの後燃焼室29Reの間の距離より短くなる位置に設けられている。なお、後後端口41Reeは、ビークル1の前後方向において、前後端口41Feと同じ位置にあってもよい。そのため、1つの前燃焼室29Fから排出される排ガスの性状と1つの後燃焼室29Reから排出される排ガスの性状が異なる場合がある。そのため、排ガスの集合部の中の酸素濃度は常に均一なわけではなく、場所によって異なる。排ガスの集合部の中の酸素濃度を検出する場合、その検出精度の向上が困難であった。
 しかしながら、本発明では、集合前の各燃焼室から排出された排ガスを検出することで、検出精度を向上できた。そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31F内または単一燃焼室用前排気通路部36F内に配置され、1つの前燃焼室29Fから前後端口41Feまでの排気経路において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒39Fを備える。そのため、単一燃焼室用前メイン触媒39Fは、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも上流で、排ガスの流速が低下する。また、1つの前燃焼室29Fから間欠的に排出された排ガスによって、単一燃焼室用前メイン触媒39Fより上流の排気経路内の圧力は脈動する。圧力が脈動するとは、圧力が周期的に変動することである。排気経路には単一燃焼室用前メイン触媒39Fが配置されている。そのため、単一燃焼室用前メイン触媒39Fによって、圧力脈動の反射が生じる。これにより、単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスとこの反射波が衝突する。この衝突によって、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。よって、単一燃焼室用前メイン触媒39Fより上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、上記衝突によって、単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。したがって、単一燃焼室用前メイン触媒39Fより上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Re内または単一燃焼室用後排気通路部36Re内に配置され、1つの後燃焼室29Reから後後端口41Reeまでの排気経路において、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒39Reを備える。そのため、単一燃焼室用後メイン触媒39Reは、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、単一燃焼室用後メイン触媒39Reよりも上流で、排ガスの流速が低下する。また、1つの後燃焼室29Reから間欠的に排出された排ガスによって、単一燃焼室用後メイン触媒39Reより上流の排気経路内の圧力は脈動する。圧力が脈動するとは、圧力が周期的に変動することである。排気経路には単一燃焼室用後メイン触媒39Reが配置されている。そのため、単一燃焼室用後メイン触媒39Reによって、圧力脈動の反射が生じる。これにより、単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流において、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスとこの反射波が衝突する。この衝突によって、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。よって、単一燃焼室用後メイン触媒39Reより上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、上記衝突によって、単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。したがって、単一燃焼室用後メイン触媒39Reより上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19の各気筒の燃焼室から排出される排ガスを集合する前に各々検出した場合、未燃燃料が、排気経路のより下流の位置まで酸化されずに到達しやすい。しかしながら、本発明では、単一燃焼室用前メイン触媒39Fおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reより上流で、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。それに加えて、排ガスの流速を低下させることができる。その結果、排気経路の燃焼室に近い位置で、未燃燃料の酸化を促進させることができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fまたは単一燃焼室用前排気通路部36Fにおいて単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFであって、1つの前燃焼室29Fから単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFまでの経路長が、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFから、単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFを備える。そのため、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFは、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFは、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reまたは単一燃焼室用後排気通路部36Reにおいて単一燃焼室用後メイン触媒39Reよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFであって、1つの後燃焼室29Reから単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFまでの経路長が、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFから、単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFを備える。そのため、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFは、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFは、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。
 そのV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFの信号を処理する制御装置45を備える。排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFの信号を処理するため、検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前排気通路部36Fの前後端口41Feおよび単一燃焼室用後排気通路部36Reの後後端口41Reeの両方から排ガスが流れ込む集合部33aと、単一燃焼室用前メイン触媒39Fを通過した排ガスおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reを通過した排ガスを大気に放出する放出口35eとを備える。単一燃焼室用前メイン触媒39F、単一燃焼室用後メイン触媒39Re、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFは、集合部33aより排ガスの流れ方向の上流に設けられる。単一燃焼室用前メイン触媒39Fは、1つの前燃焼室29Fから放出口35eまでの排気経路において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する。単一燃焼室用後メイン触媒39Reは、1つの後燃焼室29Reから放出口35eまでの排気経路において、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを最も浄化する。したがって、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも浄化する触媒を集合部33aに設ける場合に比べて、単一燃焼室用前メイン触媒39Fは大きくなる。よって、単一燃焼室用前メイン触媒39Fより上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。また、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを単一燃焼室用後メイン触媒39Reよりも浄化する触媒を集合部33aに設ける場合に比べて、単一燃焼室用後メイン触媒39Reは大きくなる。よって、単一燃焼室用後メイン触媒39Reより上流で、排ガスの流速をより低下させることができる。
 そのため、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFは、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFは、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFの信号を処理するため、検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、集合部33a内に流れ込んだ排ガスの酸素濃度を検出する集合酸素検出部材37Cを備えていてもよい。制御装置45は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FF、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFおよび集合酸素検出部材37Cの信号を処理する。
 そのため、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFに加えて、集合部33a内に流れ込んだ排ガスの酸素濃度を検出する集合酸素検出部材37Cを備える。これらの信号を処理することで、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、集合部33a(集合装置33の一部)から排出される排ガスを浄化する集合サブ触媒39Cを備えていてもよい。集合サブ触媒39Cは、単一燃焼室用前メイン触媒39Fを通過した排ガスおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reを通過した排ガスの両方の排ガスを浄化対象とする。
 そのため、単一燃焼室用前メイン触媒39Fおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reに加えて、それら触媒を通過した排ガスを集合させ、その集合させた排ガスをさらに、集合サブ触媒39Cで浄化することができる。これにより、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前排気通路部36Fの排気経路の総経路長は、単一燃焼室用後排気通路部36Reの排気経路の総経路長と同じか長く形成される。単一燃焼室用前メイン触媒39Fおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reは、1つの前燃焼室29Fから単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流端までの経路長が1つの後燃焼室29Reから単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流端までの経路長と同じか長くなるように設けられている。そのため、各燃焼室29F、29Reから排出される排ガスが流れる単一燃焼室用排気通路部36F、36Reにあわせて最適な位置にメイン触媒を配置できる。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前メイン触媒39Fは、1つの前燃焼室29Fから単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流端までの経路長a1F+b1Fが単一燃焼室用前メイン触媒39Fの下流端から前後端口41Feまでの経路長d1Fと同じか短くなるように設けられている。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用後メイン触媒39Reは、1つの後燃焼室29Reから単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流端までの経路長a1Re+b1Reが単一燃焼室用後メイン触媒39Reの下流端から後後端口41Reeまでの経路長d1Reと同じか長くなるように設けられている。これにより、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。単一燃焼室用前メイン触媒39Fは、ビークル1の左右方向において、単一燃焼室用後メイン触媒39Reと異なる位置に設けられ、且つ、ビークル1の前後方向において、単一燃焼室用後メイン触媒39Reと異なる位置に設けられている。これにより、単一燃焼室用前メイン触媒39Fおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reを、相互干渉を抑制しつつそれぞれを最適な形状、大きさにすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できため、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1に搭載可能なV型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、クランク軸27を含むクランクケース部21と、少なくとも一部がクランク軸27の中心線Cr1よりもビークル1の前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室29Fと、1つの前燃焼室29Fから排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fとが形成された1つの前シリンダ部22Fと、少なくとも一部がクランク軸27の中心線Cr1よりもビークル1の前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室29Reと、1つの後燃焼室29Reから排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reとが形成された1つの後シリンダ部22Reと、を有するエンジン本体20を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、前燃焼室29Fに対しビークル1の前後方向の異なる位置に設けられる前後端口41Feを有し、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fの下流端から前後端口41Feまで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部36Fを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、後燃焼室29Reに対しビークル1の前後方向の異なる位置に設けられる後後端口41Reeを有し、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reの下流端から後後端口41Reeまで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部36Reを備える。後後端口41Reeは、ビークル1の前後方向において、前後端口41Feとの間の距離が1つの前燃焼室29Fと1つの後燃焼室29Reの間の距離より短くなる位置に設けられている。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31F内または単一燃焼室用前排気通路部36F内に配置され、1つの前燃焼室29Fから前後端口41Feまでの排気経路において、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒39Fを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Re内または単一燃焼室用後排気通路部36Re内に配置され、1つの後燃焼室29Reから後後端口41Reeまでの排気経路において、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒39Reを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fまたは単一燃焼室用前排気通路部36Fにおいて単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFであって、1つの前燃焼室29Fから単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFまでの経路長a1Fが、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFから単一燃焼室用前メイン触媒39Fの上流端までの経路長b1Fよりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reまたは単一燃焼室用後排気通路部36Reにおいて単一燃焼室用後メイン触媒39Reよりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFであって、1つの後燃焼室29Reから単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFまでの経路長a1Reが、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFから単一燃焼室用後メイン触媒39Reの上流端までの経路長b1Reよりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFの信号を処理する制御装置45を備える。これにより、酸素濃度の検出精度を向上でき、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明によれば、触媒および酸素検出部材を備えたV型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルおよびV型多気筒4ストロークエンジンユニットにおいて、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 前ケーシング40Fの上流通路部の少なくとも一部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、前メイン触媒39Fの断面の面積S1よりも小さい。後ケーシング40Reの上流通路部の少なくとも一部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積は、後メイン触媒39Reの断面の面積S1よりも小さい。面積S1は、前ケーシング40Fおよび後ケーシング40Reの触媒配置通路部の排ガスの流れ方向に直交する断面の面積である。これにより、メイン触媒39F、39Reの上流において、排気経路の断面積が変化する。そのため、排ガスの流れに変化を生じさせることができる。よって、未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。したがって、メイン触媒39F、39Reの上流で、未燃燃料の酸化が促進される。それにより、上流酸素検出部材37FF、37ReFは、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、上流酸素検出部材37FF、37ReFは、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより一層安定的に検出することができる。
 (実施形態1の変形例1)
 図7は、実施形態1の変形例1の自動二輪車の側面図である。図7は、実施形態1の変形例1のエンジン本体および排気系を示す模式図である。変形例1において、実施形態1と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
 図7に示すように、前上流サブ触媒39FF(単一燃焼室用前上流サブ触媒)(単一燃焼室用前サブ触媒)は、前メイン触媒39Fの経路方向の上流、且つ、前上流酸素検出部材37FFの下流に設けられている。前上流サブ触媒39FFは、前排気管34Fに配置されている。後上流サブ触媒39ReF(単一燃焼室用後上流サブ触媒)(単一燃焼室用後サブ触媒)は、後メイン触媒39Reの経路方向の上流、且つ、後上流酸素検出部材37ReFの下流に設けられている。後上流サブ触媒39ReFは、後排気管34Reに配置されている。前下流サブ触媒39FRe(単一燃焼室用前下流サブ触媒)は、前メイン触媒39Fの経路方向の下流、且つ、前排気管34Fの前後端口41Feより上流に配置されている。後下流サブ触媒39ReRe(単一燃焼室用後下流サブ触媒)は、後メイン触媒39Reの経路方向の下流、且つ、後排気管34Reの後後端口41Reeより上流に配置されている。前上流サブ触媒39FFおよび後上流サブ触媒39ReFを備えず、前下流サブ触媒39FReおよび後下流サブ触媒39ReReを備えていてもよい。前下流サブ触媒39FReおよび後下流サブ触媒39ReReを備えず、前上流サブ触媒39FFおよび後上流サブ触媒39ReFを備えていてもよい。集合サブ触媒39Cは設けても設けなくてもよい。
 本発明において、サブ触媒は、排気管などの内壁に付着された貴金属だけで構成されていてもよい。この場合、サブ触媒の貴金属が付着される基材は、排気管などの内壁である。また、サブ触媒は、排気管などの内側に配置される基材を有していてもよい。この場合、サブ触媒は、基材と貴金属で構成される。サブ触媒の基材は、例えば、板状である。板状の基材の経路方向に直交する断面の形状は、S字状であっても、円形状であっても、C字状であってもよい。また、基本的な構成は、メイン触媒と同じであってもよい。サブ触媒も本発明の触媒の一つである。メイン触媒は、排気経路において、1つの燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。つまり、メイン触媒は、排気経路において、1つの燃焼室から排出された排ガスをサブ触媒よりも浄化する。言い換えると、サブ触媒は、メイン触媒に比べて、排ガスを浄化する寄与度が低い。そのため、サブ触媒は、メイン触媒と比較して排ガスによる圧力脈動の反射を生じさせる作用が小さい。また、サブ触媒は、メイン触媒に比べて、排ガスの流れの抵抗が小さい。
 本発明のメイン触媒とサブ触媒のそれぞれの浄化の寄与度は、以下の方法で測定できる。測定方法の設明において、上流に配置される触媒をフロント触媒と称し、下流に配置される触媒をリア触媒と称する。例えば、前上流サブ触媒39FFおよび後上流サブ触媒39ReFと、前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reの浄化の寄与度を測定する場合、前上流サブ触媒39FFおよび後上流サブ触媒39ReFがフロント触媒であって、前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reがリア触媒である。
 変形例1のエンジンユニットを運転して、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。排ガスの測定方法は、例えば、欧州規制に従った測定方法とする。暖機状態では、フロント触媒とリア触媒は、高温となって活性化される。そのため、フロント触媒とリア触媒は、暖機状態のときに、浄化性能を十分に発揮できる。
 次に、試験で用いたエンジンユニットのリア触媒を取り外して、その代わりに貴金属を備えていないリア触媒の基材のみを配置する。この状態のエンジンユニットを、測定用エンジンユニットAとする。そして、同様に、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。
 また、この測定用エンジンユニットAのフロント触媒を取り外して、その代わりに貴金属を備えていないフロント触媒の基材のみを配置する。この状態のエンジンユニットを、測定用エンジンユニットBとする。そして、同様に、暖機状態のときに放出口35eから排出された排ガスに含まれる有害物質の濃度を測定する。なお、サブ触媒が排気管の内壁に貴金属を直接付着させた構成の場合、排気管が基材に相当する。このようなサブ触媒の代わりに、貴金属を備えていないサブ触媒の基材のみを配置するとは、排気管の内壁に貴金属を付着させないことである。
 測定用エンジンユニットAは、フロント触媒を有し、リア触媒を有しない。測定用エンジンユニットBは、フロント触媒とリア触媒を有しない。そのため、測定用エンジンユニットAの測定結果と、測定用エンジンユニットBの測定結果の差から、フロント触媒の浄化の寄与度が算出される。また、測定用エンジンユニットAの測定結果と、変形例1のエンジンユニットの測定結果の差から、リア触媒の浄化の寄与度が算出される。この測定方法を応用することで、メイン触媒と上流サブ触媒と下流サブ触媒の浄化の寄与度も測定することができる。
 実施形態1の変形例1では、前上流サブ触媒39FFの浄化の寄与度は、前メイン触媒39Fの浄化の寄与度より小さい。前上流サブ触媒39FFの浄化の寄与度が、前メイン触媒39Fの浄化の寄与度より小さいとは、上述した測定方法で前上流サブ触媒39FFだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率が、前メイン触媒39Fだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率より小さいことをいう。後上流サブ触媒39ReFの浄化の寄与度は、後メイン触媒39Reの浄化の寄与度より小さい。後上流サブ触媒39ReFの浄化の寄与度が、後メイン触媒39Reの浄化の寄与度より小さいとは、上述した測定方法で後上流サブ触媒39ReFだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率が、後メイン触媒39Reだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率より小さいことをいう。また、集合サブ触媒39Cを設ける場合、前上流サブ触媒39FFおよび後上流サブ触媒39ReFの浄化の寄与度は、集合サブ触媒39Cの浄化の寄与度より大きい。
 実施形態1の変形例1では、前下流サブ触媒39FReの浄化の寄与度は、前メイン触媒39Fの浄化の寄与度より小さい。前下流サブ触媒39FReの浄化の寄与度が、前メイン触媒39Fの浄化の寄与度より小さいとは、上述した測定方法で前下流サブ触媒39FReだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率が、前メイン触媒39Fだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率より小さいことをいう。後下流サブ触媒39ReReの浄化の寄与度は、後メイン触媒39Reの浄化の寄与度より小さい。後下流サブ触媒39ReReの浄化の寄与度が、後メイン触媒39Reの浄化の寄与度より小さいとは、上述した測定方法で後下流サブ触媒39ReReだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率が、後メイン触媒39Reだけに貴金属を設けた場合の排ガスの浄化率より小さいことをいう。また、集合サブ触媒39Cを設ける場合、前下流サブ触媒39FReおよび後下流サブ触媒39ReReの浄化の寄与度は、集合サブ触媒39Cの浄化の寄与度より大きい。
 なお、実施形態1において、前メイン触媒39Fおよび後メイン触媒39Reの浄化の寄与度は、集合サブ触媒39Cの浄化の寄与度より大きい。
 なお、触媒は使用時間が長くなると劣化する。上述した浄化の寄与度の関係は、触媒の劣化によって、変わる場合がある。そのため、上述した測定方法は、できるだけ触媒の劣化が進む前に行うのが好ましい。また、少なくとも触媒の劣化が進む前に上述した浄化の寄与度の関係になっていれば、本発明と同じ効果が得られる。
 なお、触媒の浄化の寄与度と触媒の浄化性能は、異なる。触媒の浄化性能が低くても、触媒の配置によっては、浄化の寄与度が高くなる場合がある。また、その逆の場合もある。
 なお、排気経路において燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する触媒とは、排気経路において燃焼室から排出された排ガスの浄化の寄与度が最も高い触媒である。
 実施形態1の変形例1で、前下流酸素検出部材37FRe(単一燃焼室用前下流酸素検出部材)は、前メイン触媒39Fの経路方向の下流、且つ、前排気管34Fの前後端口41Feより上流に配置されている。前下流酸素検出部材37FReは、前下流サブ触媒39FReより上流に配置されている。後下流酸素検出部材37ReRe(単一燃焼室用後下流酸素検出部材)は、後メイン触媒39Reの経路方向の下流、且つ、後排気管34Reの後後端口41Reeより上流に配置されている。後下流酸素検出部材37ReReは、後下流サブ触媒39ReReより上流に配置されている。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fまたは単一燃焼室用前排気通路部36Fにおいて、単一燃焼室用前メイン触媒39Fの排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用前サブ触媒(前上流サブ触媒39FFおよび前下流サブ触媒39FRe)を備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reまたは単一燃焼室用後排気通路部36Reにおいて、単一燃焼室用後メイン触媒39Reの排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用後サブ触媒(後上流サブ触媒39ReFおよび後下流サブ触媒39ReRe)を備える。
 そのため、1つの前燃焼室29Fから排出された排ガスを、単一燃焼室用前メイン触媒39Fに加えて、単一燃焼室用前サブ触媒(前上流サブ触媒39FFおよび前下流サブ触媒39FRe)で浄化することができる。また、1つの後燃焼室29Reから排出された排ガスを、単一燃焼室用後メイン触媒39Reに加えて、単一燃焼室用後サブ触媒(後上流サブ触媒39ReFおよび後下流サブ触媒39ReRe)で浄化することができる。これにより、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 本発明のビークル1において、以下のように構成されることが好ましい。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用前シリンダ排気通路部31Fまたは単一燃焼室用前排気通路部36Fにおいて、単一燃焼室用前メイン触媒39Fよりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、集合部33aより排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前下流酸素検出部材37FReを備える。V型多気筒4ストロークエンジンユニット19は、単一燃焼室用後シリンダ排気通路部31Reまたは単一燃焼室用後排気通路部36Reにおいて、単一燃焼室用後メイン触媒39Reよりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、集合部33aより排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後下流酸素検出部材37ReReを備える。制御装置45は、単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FF、単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReF、単一燃焼室用前下流酸素検出部材37FReおよび単一燃焼室用後下流酸素検出部材37ReReの信号を処理する。
 そのため、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出できる単一燃焼室用前上流酸素検出部材37FFおよび単一燃焼室用後上流酸素検出部材37ReFに加えて、単一燃焼室用前メイン触媒39Fを通過した排ガスおよび単一燃焼室用後メイン触媒39Reを通過した排ガスの酸素濃度を検出する単一燃焼室用前下流酸素検出部材37FReおよび単一燃焼室用後下流酸素検出部材37ReReを備える。これらの信号を処理することで、排ガスの浄化性能をより向上できる。
 (実施形態2)
 図8は、実施形態2の自動二輪車の側面図である。図8は、実施形態2エンジン本体および排気系を示す模式図である。実施形態2において、実施形態1およびその変形例と同一の構成要素については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
 V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、前消音器35Fと、大気に面する前放出口35eFとを備えている。V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、後消音器35Reと、大気に面する後放出口35eReとを備えている。前消音器35Fおよび後消音器35Reは、消音器35と同じ機能を備えている。前放出口35eFおよび後放出口35eReは、放出口35eと同じ機能を備えている。V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、前消音器35F内の酸素濃度を検出する前下流酸素検出部材37CFを備えていてもよい。V型2気筒4ストロークエンジンユニット19は、後消音器35Re内の酸素濃度を検出する後下流酸素検出部材37CReを備えていてもよい。前下流酸素検出部材37CFおよび後下流酸素検出部材37CReは、集合酸素検出部材37Cと同じ機能を備え、制御装置45に接続されている。
 実施形態1では、前排気管34Fの下流端部は、集合装置33に接続される。後排気管34Reの下流端部は、集合装置33に接続される。しかしながら、実施形態2では、前排気管34Fの下流端部は、前消音器35Fに接続される。後排気管34Reの下流端部は、前消音器35Fに接続される。そして、前消音器35Fに流入した排ガスは、他の燃焼室から排出された排ガスと集合することなく、前放出口35eFから放出される。後消音器35Reに流入した排ガスは、他の燃焼室から排出された排ガスと集合することなく、後放出口35eReから放出される。実施形態2のように、本発明では、前燃焼室29Fから排出される排ガスおよび後燃焼室29Reから排出される排ガスを集合させることなく、大気に放出してもよい。
 以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。また、後述する変更例は適宜組み合わせて実施することができる。
 上記実施形態1において、前排気管34Fは、前上流排気管34aF、前触媒ユニット38Fおよび前下流排気管34bFを接合して形成されている。また、各部材も複数の部品を接合して形成されている。しかしながら、必要に応じて各部品を接合の構成を変えることができる。後排気管34Reは、後上流排気管34aRe、後触媒ユニット38Reおよび後下流排気管34bReを接合して形成されている。また、各部材も複数の部品を接合して形成されている。しかしながら、必要に応じて各部品を接合の構成を変えることができる。
 上記実施形態1の前排気管34Fおよび後排気管34Reの形状は、ビークルに合わせて変形することができる。また、集合装置33および消音器35の内部構造は、機能を満たせば、変形することができる。
<メイン触媒の組成>
 上記実施形態1において、メイン触媒は、三元触媒である。しかし、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、三元触媒でなくてもよい。単一燃焼室用メイン触媒は、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物のいずれか1つまたは2つを除去する触媒であってもよい。また、単一燃焼室用メイン触媒は、酸化還元触媒でなくてもよい。メイン触媒は、酸化または還元のいずれか一方だけで有害物質を除去する酸化触媒または還元触媒であってもよい。還元触媒の一例として、窒素酸化物を還元反応によって除去する触媒がある。この変形例は、サブ触媒に適用してもよい。
 上記実施形態1において、メイン触媒39F、39Reは、経路方向の長さc1F、c1Reが、最大幅w1F、w1Reよりも大きい。しかし、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、経路方向の長さが、経路方向に垂直な方向の最大幅より短くてもよい。但し、本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、排気経路において、排ガスを最も浄化するように構成される。ここでの排気経路とは、燃焼室から、大気に面する放出口に至る経路である。
 本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、複数ピースの触媒が近接して配置された構成としてもよい。各ピースは、基材と触媒物質を有する。ここで、近接とは、各ピースの経路方向の長さよりも、ピース同士の離間距離が短い状態のことである。複数ピースの基材の組成は、一種類でも、複数種類でもよい。複数ピースの触媒の触媒物質の貴金属は、一種類でも、複数種類でもよい。触媒物質の担体の組成は、一種類でも、複数種類でもよい。この変形例は、サブ触媒に適用してもよい。
 上記実施形態1の変形例1では、サブ触媒は、多孔構造を有しない。しかし、サブ触媒は、多孔構造を有していてもよい。サブ触媒が多孔構造であることにより、以下の効果が得られる。多孔構造のサブ触媒は、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、サブ触媒の上流で、排ガスの流速を低下させることができる。また、多孔構造のサブ触媒は、圧力脈動の反射を生じさせる。そのため、サブ触媒の上流において、燃焼室から排出された排ガスとこの反射波が衝突する。これにより、サブ触媒の上流において、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、この衝突によって、サブ触媒の上流において、排ガスの流速をより低下させることができる。
 よって、メイン触媒の上流において、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。さらに、メイン触媒の上流において、排ガスの流速をより低下させることができる。
 したがって、上流酸素検出部材は、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより一層安定的に検出することができる。
 メイン触媒の配置位置は、各図に示された位置に限定されない。以下、メイン触媒の配置位置の具体的な変更例を説明する。
 メイン触媒は、排気管に配置されている。しかし、メイン触媒は、シリンダ部のシリンダ排気通路部に配置されていてもよい。
 下流サブ触媒が多孔構造でない場合、以下の効果が得られる。下流サブ触媒は、メイン触媒に比べて、排ガスの流れに対する抵抗が小さい。また、この場合、下流サブ触媒は、メイン触媒に比べて、排ガスによる圧力脈動の反射を生じさせる作用が小さい。そのため、下流サブ触媒を設けても、排ガスの流れに大きな影響を与えない。よって、メイン触媒と上流酸素検出部材の配置によって得られる効果を妨げない。
 下流サブ触媒が多孔構造の場合、以下の効果が得られる。多孔構造の下流サブ触媒は、排ガスの流れの抵抗となる。それにより、下流サブ触媒の上流で、排ガスの流速を低下させることができる。また、多孔構造の下流サブ触媒は、圧力脈動の反射を生じさせる。そのため、下流サブ触媒の上流において、燃焼室から排出された排ガスとこの反射波が衝突する。これにより、下流サブ触媒の上流において、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。また、この衝突によって、下流サブ触媒の上流において、排ガスの流速をより低下させることができる。
 上流酸素検出部材は、下流サブ触媒より上流に配置される。したがって、上流酸素検出部材は、より酸化が進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより一層安定的に検出することができる。
 メイン触媒の下流に下流サブ触媒が設けられる場合、メイン触媒は下流サブ触媒よりも劣化の進行が速い。そのため、累積走行距離が長くなると、メイン触媒と下流サブ触媒の浄化の寄与度の大小関係が逆転する場合がある。本発明の単一燃焼室用メイン触媒は、排気経路において、燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する。これは、上述したような逆転現象が生じる前の状態のことである。つまり、累積走行距離が所定距離(例えば1000km)に到達していない状態のことである。
 本発明において、V型多気筒4ストロークエンジンユニットに設けられるサブ触媒の数は、なしでも1つであっても複数であってもよい。触媒が複数の場合には、排気経路において、燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する触媒が、本発明の単一燃焼室用メイン触媒に相当する。触媒が1つの場合は、この1つの触媒が、本発明の単一燃焼室用メイン触媒である。メイン触媒の上流と下流に上流サブ触媒と下流サブ触媒を設けてもよい。メイン触媒より上流に2つ以上の上流サブ触媒を設けてもよい。また、メイン触媒より下流に2つ以上の下流サブ触媒を設けてもよい。
 本発明において、V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、2または2より多い気筒を備えていてもよい。
 上記実施形態1において、上流酸素検出部材は、排気管に配置されている。しかし、上流酸素検出部材は、シリンダ部のシリンダ排気通路部に配置されてもよい。
 上流酸素検出部材は、上流サブ触媒より上流に配置されている。しかし、メイン触媒の上流に上流サブ触媒を設けた場合、上流酸素検出部材の配置位置は、以下の位置であってもよい。上流酸素検出部材は、上流サブ触媒より下流に設けられてもよい。また、上流サブ触媒の上流と下流に2つの上流酸素検出部材を設けてもよい。上流酸素検出部材は、上流サブ触媒の上流に設けられる。上流酸素検出部材は、上流サブ触媒より下流でメイン触媒より上流に設けられる。
 上流酸素検出部材が、上流サブ触媒より上流に設けられた場合、以下の効果が得られる。上流サブ触媒が多孔構造の場合、上流サブ触媒の上流において、排ガス中の未燃燃料と酸素が混ざりやすくなる。さらに、上流サブ触媒の上流において、排ガスの流速が低下する。そのため、上流酸素検出部材は、酸化がより進んだ状態の排ガスを検出対象とすることができる。言い換えると、上流酸素検出部材は、酸素濃度がより安定した排ガスを検出対象とすることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより一層安定的に検出することができる。
 メイン触媒の下流に下流サブ触媒を設けた場合、下流酸素検出部材の配置位置は、以下の2つの位置のいずれであってもよい。下流酸素検出部材は、メイン触媒より下流で下流サブ触媒より上流に設けられてもよい。また、下流酸素検出部材は、下流サブ触媒より下流に設けられてもよい。また、下流サブ触媒の上流と下流にそれぞれ下流酸素検出部材を設けてもよい。
 メイン触媒より下流に下流酸素検出部材が設けられる場合、電子制御ユニット(制御装置)は、下流酸素検出部材の信号を処理する。電子制御ユニット(制御装置)は、下流酸素検出部材の信号に基づいて、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。また、電子制御ユニット(制御装置)は、上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。また、電子制御ユニット(制御装置)は、上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて、燃焼制御を行ってもよい。
 下流酸素検出部材の信号に基づいてメイン触媒の浄化能力を判定する具体的な方法の一例を説明する。まず、一定期間(数秒間)、混合ガスがリッチとリーンを繰り返すように燃料噴射量を制御する。そして、燃料噴射量の変化に対する、下流酸素検出部材の信号の変化の遅れを検出する。下流酸素検出部材の信号の変化の遅れが大きい場合に、メイン触媒の浄化能力が所定のレベルより低下したと判定する。この場合、電子制御ユニットから表示装置に信号が送られる。そして、表示装置の警告灯(図示せず)が点灯される。これにより、乗員にメイン触媒の交換を促すことができる。
 このように、メイン触媒の下流に配置された下流酸素検出部材の信号を用いることで、メイン触媒の劣化を検知できる。そのため、メイン触媒の劣化が所定のレベルに達する前に報知して、メイン触媒の交換を促すことができる。それにより、ビークルの排気浄化に関する初期性能をより長期間維持することができる。
 上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいてメイン触媒の浄化能力を判定する具体的な方法の一例を説明する。例えば、上流酸素検出部材の信号の変化と下流酸素検出部材の信号の変化を比較して、メイン触媒の浄化能力を判定してもよい。メイン触媒の上流と下流に配置された2つの酸素検出部材の信号を使うことで、メイン触媒の劣化の程度をより精度よく検出できる。そのため、下流酸素検出部材の信号だけを使ってメイン触媒の劣化を判定する場合に比べて、より適切なタイミングでメイン触媒の交換を促すことができる。よって、車両の排気浄化性能に関する初期性能を維持しつつ、1つのメイン触媒をより長期間使用することが可能となる。
 上流酸素検出部材と下流酸素検出部材の信号に基づいて燃焼制御を行う具体的な方法の一例を説明する。まず、上記実施形態1と同様に、上流酸素検出部材の信号に基づいて基本燃料噴射量を補正して、インジェクタから燃料を噴射させる。この燃料の燃焼によって発生する排ガスを下流酸素検出部材で検知する。そして、下流酸素検出部材の信号に基づいて燃料噴射量を補正する。これにより、目標空燃比に対する混合ガスの空燃比のずれをより低減できる。
 メイン触媒の上流と下流に配置された2つの酸素検出部材の信号を用いることで、メイン触媒による実際の浄化の状況を把握できる。そのため、2つの酸素検出部材の信号に基づいて、燃料制御を行った場合には、燃料制御の精度を向上できる。また、上流酸素検出部材は、排ガス中の酸素濃度を安定的に検出できる。したがって、燃料制御の精度をより一層向上できる。それにより、メイン触媒の劣化の進行を遅らせることができるため、ビークルの排気浄化に関する初期性能をより長期間維持することができる。
 上記実施形態1では、上流酸素検出部材の信号に基づいて、点火タイミングおよび燃料噴射量を制御する。しかし、上流酸素検出部材の信号に基づく制御処理は、特に制限されるものではなく、点火タイミングおよび燃料噴射量のうちの一方のみであってもよい。また、上流酸素検出部材の信号に基づく制御処理は、上記以外の制御処理を含んでいてもよい。
 酸素検出部材は、ヒータを内蔵していてもよい。酸素検出部材の検出部は、高温に加熱されて活性化状態となったときに、酸素濃度を検知できる。そのため、酸素検出部材がヒータを内蔵していると、運転開始と同時にヒータにより検出部を加熱することで、酸素検出の開始を早めることができる。
 排気管のメイン触媒より上流の少なくとも一部は、多重管で構成されていてもよい。多重管は、内管と、内管を覆う少なくとも1つの外管とを有する。二重管は、内管と、内管を覆う外管とを含む。内管と外管は、両端部のみ互いに接触していてもよい。多重管の内管と外管は、両端部以外の部分で接触していてもよい。例えば、屈曲部において、内管と外管が接触していてもよい。接触している面積は、接触していない面積より小さいことが好ましい。また、内管と外管は全体的に接触していてもよい。排気管が多重管を有する場合、上流酸素検出部材は多重管の途中もしくは多重管より下流に配置することが好ましい。多重管を設けることで、排ガスの温度が低下するのを抑制できる。それにより、エンジン始動時に、上流酸素検出部材をより早期に活性化温度まで上昇させることができる。したがって、排ガス中の酸素濃度をより安定的に検出することができる。
 触媒ユニットの外面の少なくとも一部を覆う触媒プロテクターを備えていてもよい。触媒プロテクターを設けることで、触媒ユニットおよびメイン触媒を保護できる。さらに、触媒プロテクターを設けることで、外観性を向上できる。また、触媒プロテクターを設けることで、周囲への熱の影響を調整できる。
 上記実施形態1において、エンジン駆動時に排気経路を流れるガスは、燃焼室から排出された排ガスだけである。しかし、本発明のV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、排気経路に空気を供給する二次空気供給機構を備えていてもよい。二次空気供給機構の具体的な構成は、公知の構成が採用される。二次空気供給機構は、エアポンプによって強制的に排気経路に空気を供給する構成であってもよい。また、二次空気供給機構は、排気経路の負圧によって空気を排気経路に引き込む構成であってもよい。この場合、二次空気供給機構は、排ガスによる圧力脈動に応じて開閉するリード弁を備える。二次空気供給機構を設ける場合、上流酸素検出部材の配置位置は、空気が流入する位置よりも上流に設けても下流に設けてもよい。
 上記実施形態1において、燃焼室に燃料を供給するために、インジェクタが用いられている。燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置は、インジェクタに限らない。例えば、負圧により燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を設けてもよい。
 上記実施形態1において、1つの燃焼室に対して、排気ポート1つだけ設けられている。しかし、1つの燃焼室に対して複数の排気ポートが設けられていてもよい。例えば、可変ポート機構を備える場合がこの変形例に該当する。ただし、複数の排気ポートから延びる排気経路は、メイン触媒よりも上流で集合する。複数の排気ポートから延びる排気経路は、シリンダ部において集合することが好ましい。
 本発明の燃焼室は、主燃焼室と、主燃焼室につながる副燃焼室とを有する構成であってもよい。この場合、主燃焼室と副燃焼室とによって、1つの燃焼室が形成される。
 上記実施形態1において、クランクケース部と、シリンダボディとは、別体である。しかし、クランクケース部とシリンダボディとは、一体成形されていてもよい。また、上記実施形態1において、シリンダボディと、シリンダヘッドと、ヘッドカバーとは、別体である。しかし、シリンダボディと、シリンダヘッドと、ヘッドカバーのいずれか2つまたは3つが一体成形されていてもよい。
 本発明が適用されるV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、V型2気筒4ストロークエンジンユニットに限らない。例えば、V型4気筒4ストロークエンジンユニットであってもよい。また、V型6気筒4ストロークエンジンユニットであってもよい。これらのV型多気筒4ストロークエンジンユニットは、複数の前燃焼室と複数の後燃焼室を有する。そして、前燃焼室ごとに前メイン触媒と前上流酸素検出部材が設けられる。また、後燃焼室ごとに前メイン触媒と前上流酸素検出部材が設けられる。
 上記実施形態では、V型多気筒4ストロークエンジンユニットを備えたビークルとして、自動二輪車を例示した。しかし、本発明のビークルは、V型多気筒4ストロークエンジンユニットの動力で移動するビークルであれば、どのようなビークルであってもよい。本発明のビークルは、自動二輪車以外の鞍乗型車両であってもよい。鞍乗型車両とは、乗員が鞍にまたがるような状態で乗車する車両全般を指す。鞍乗型車両には、自動二輪車、三輪車、四輪バギー(ATV:All Terrain Vehicle(全地形型車両))、水上バイク、スノーモービル等が含まれる。本発明のビークルは、鞍乗型車両でなくてもよい。また、本発明のビークルは、運転者が乗車しないものであってもよい。また、本発明のビークルは、人を乗せずに走行可能なものであってもよい。これらの場合、ビークルの前方向とは、ビークルの前進方向のことである。
 本明細書および本発明において、メイン触媒の上流端とは、メイン触媒において燃焼室からの経路長が最も短くなる端を意味する。メイン触媒の下流端とは、メイン触媒において燃焼室からの経路長が最も長くなる端を意味する。メイン触媒以外の要素の上流端および下流端についても同様の定義が適用される。
 本明細書および本発明において、通路部とは、経路を囲んで経路を形成する壁体等を意味し、経路とは対象が通過する空間を意味する。排気通路部とは、排気経路を囲んで排気経路を形成する壁体等を意味する。なお、排気経路とは、排気が通過する空間を意味する。
 本明細書および本発明において、排気経路の経路長とは、排気経路の真ん中のラインの経路長を言う。また、消音器の膨張室の経路長は、膨張室の流入口の真ん中から膨張室の流出口の真ん中を最短で結んだ経路の長さを意味する。
 本明細書において、経路方向とは、排気経路の真ん中を通る経路の方向で、且つ、排ガスが流れる方向を意味する。
 本明細書において、通路部の経路方向に直交する断面の面積という表現が用いられている。また、本明細書および本発明において、通路部の排ガスの流れる方向に直交する断面の面積という表現が用いられている。ここでの通路部の断面の面積は、通路部の内周面の面積であってもよく、通路部の外周面の面積であってもよい。
 また、本明細書および本発明において、部材または直線がA方向に延びるとは、部材または直線がA方向と平行に配置されている場合だけを示すのではない。部材または直線がA方向に延びるとは、部材または直線が、A方向に対して±45°の範囲で傾斜している場合を含む。なお、A方向は、特定の方向を指すものではない。A方向を、水平方向や前後方向に置き換えることができる。
 本発明は、本明細書の開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ(例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ)、改良および/または変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきである。クレームの限定事項は、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。そのような実施形態は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」や「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」や「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
 1 自動二輪車(ビークル)
 19 V型多気筒4ストロークエンジンユニット
 20 エンジン本体20
 21 クランクケース部
 22F 前シリンダ部
 22Re 後シリンダ部
 27 クランク軸
 Cr1 クランク軸の中心線
 29F 前燃焼室
 29Re 後燃焼室
 31F 前シリンダ排気通路部
 31Re 後シリンダ排気通路部
 33a 集合室(集合部)
 35e、35eF、35eRe 放出口
 36F 前排気通路部
 36Re 後排気通路部
 37FF 前上流酸素検出部材
 37FRe 前下流酸素検出部材
 37ReF 後上流酸素検出部材
 37ReRe 後下流酸素検出部材
 39F 前メイン触媒
 39Re 後メイン触媒
 39FF 前上流サブ触媒
 39FRe 前下流サブ触媒
 39ReF 後上流サブ触媒
 39ReRe 後下流サブ触媒
 41Fe 前後端口
 41Ree 後後端口
 45 電子制御ユニット(制御装置)

Claims (9)

  1.  V型多気筒4ストロークエンジンユニットが搭載されたビークルであって、
     前記V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、
      クランク軸を含むクランクケース部と、
      少なくとも一部が前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室と、前記1つの前燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部とが形成された1つの前シリンダ部と、
      少なくとも一部が前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室と、前記1つの後燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部とが形成された1つの後シリンダ部と、を有するエンジン本体と、
     前後端口を有し、前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部の下流端から前記前後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部と、
     後後端口を有し、前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部の下流端から前記後後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部と、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用前排気通路部内に配置され、前記1つの前燃焼室から前記前後端口までの排気経路において、前記1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用後排気通路部内に配置され、前記1つの後燃焼室から前記後後端口までの排気経路において、前記1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒と、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用前排気通路部において前記単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材であって、前記1つの前燃焼室から前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材までの経路長が、前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材から前記単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用後排気通路部において前記単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材であって、前記1つの後燃焼室から前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材までの経路長が、前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材から前記単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材と、
     前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材および前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置と、
    を備えることを特徴とするビークル。
  2.  前記V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、前記単一燃焼室用前排気通路部の前記前後端口および前記単一燃焼室用後排気通路部の前記後後端口の両方から排ガスが流れ込む集合部と、前記単一燃焼室用前メイン触媒を通過した排ガスおよび前記単一燃焼室用後メイン触媒を通過した排ガスを大気に放出する放出口とを備え、
     前記単一燃焼室用前メイン触媒、前記単一燃焼室用後メイン触媒、前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材および前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材は、前記集合部より排ガスの流れ方向の上流に設けられ、
     前記単一燃焼室用前メイン触媒は、前記1つの前燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化し、
     前記単一燃焼室用後メイン触媒は、前記1つの後燃焼室から前記放出口までの排気経路において、前記1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化することを特徴とする請求項1に記載のビークル。
  3.  前記V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用前排気通路部において、前記単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、前記集合部より排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用前下流酸素検出部材と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用後排気通路部において、前記単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の下流で、且つ、前記集合部より排ガスの流れ方向の上流に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する単一燃焼室用後下流酸素検出部材とを備え、
     前記制御装置は、前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材、前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材、前記単一燃焼室用前下流酸素検出部材および前記単一燃焼室用後下流酸素検出部材の信号を処理することを特徴とする請求項2に記載のビークル。
  4.  前記V型多気筒4ストロークエンジンユニットは、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用前排気通路部において、前記単一燃焼室用前メイン触媒の排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、前記1つの前燃焼室から排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用前サブ触媒と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用後排気通路部において、前記単一燃焼室用後メイン触媒の排ガスの流れ方向の上流または下流に配置されており、前記1つの後燃焼室から排出された排ガスを浄化する単一燃焼室用後サブ触媒とを備えていることを特徴とする請求項1、2または3に記載のビークル。
  5.  前記単一燃焼室用前排気通路部の排気経路の総経路長は、前記単一燃焼室用後排気通路部の排気経路の総経路長と同じか長く形成され、
     前記単一燃焼室用前メイン触媒および前記単一燃焼室用後メイン触媒は、前記1つの前燃焼室から前記単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長が前記1つの後燃焼室から前記単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長と同じか長くなるように設けられていることを特徴とする請求項1~4に記載のビークル。
  6.  前記単一燃焼室用前メイン触媒は、前記1つの前燃焼室から前記単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長が前記単一燃焼室用前メイン触媒の下流端から前記前後端口までの経路長と同じか短くなるように設けられていることを特徴とする請求項1~5に記載のビークル。
  7.  前記単一燃焼室用後メイン触媒は、前記1つの後燃焼室から前記単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長が前記単一燃焼室用後メイン触媒の下流端から前記後後端口までの経路長と同じか長くなるように設けられていることを特徴とする請求項1~6に記載のビークル。
  8.  前記単一燃焼室用前メイン触媒は、前記ビークルの左右方向において、前記単一燃焼室用後メイン触媒と異なる位置に設けられ、且つ、前記ビークルの前後方向において、前記単一燃焼室用後メイン触媒と異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1~7に記載のビークル。
  9.  請求項1に記載の前記ビークルに搭載可能なV型多気筒4ストロークエンジンユニットであって、
      クランク軸を含むクランクケース部と、
      少なくとも一部が前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の前方に配置される1つの前燃焼室と、前記1つの前燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用前シリンダ排気通路部とが形成された1つの前シリンダ部と、
      少なくとも一部が前記クランク軸の中心線よりも前記ビークルの前後方向の後方に配置される1つの後燃焼室と、前記1つの後燃焼室から排出される排ガスが流れる単一燃焼室用後シリンダ排気通路部とが形成された1つの後シリンダ部と、を有するエンジン本体と、
     前後端口を有し、前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部の下流端から前記前後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用前排気通路部と、
     後後端口を有し、前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部の下流端から前記後後端口まで排ガスを流す単一燃焼室用後排気通路部と、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用前排気通路部内に配置され、前記1つの前燃焼室から前記前後端口までの排気経路において、前記1つの前燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用前メイン触媒と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部内または前記単一燃焼室用後排気通路部内に配置され、前記1つの後燃焼室から前記後後端口までの排気経路において、前記1つの後燃焼室から排出された排ガスを最も浄化する単一燃焼室用後メイン触媒と、
     前記単一燃焼室用前シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用前排気通路部において前記単一燃焼室用前メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用前上流酸素検出部材であって、前記1つの前燃焼室から前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材までの経路長が、前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材から前記単一燃焼室用前メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材と、
     前記単一燃焼室用後シリンダ排気通路部または前記単一燃焼室用後排気通路部において前記単一燃焼室用後メイン触媒よりも排ガスの流れ方向の上流に配置される単一燃焼室用後上流酸素検出部材であって、前記1つの後燃焼室から前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材までの経路長が、前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材から前記単一燃焼室用後メイン触媒の上流端までの経路長よりも長くなる位置に配置され、排ガス中の酸素濃度を検出する前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材と、
     前記単一燃焼室用前上流酸素検出部材および前記単一燃焼室用後上流酸素検出部材の信号を処理する制御装置と、
    を備えることを特徴とするV型多気筒4ストロークエンジンユニット。
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