JP3160739B2

JP3160739B2 - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JP3160739B2
Application number: JP30681093A
Authority: JP
Inventors: 正吾川尻; 賢治藤木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 2001-04-25
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: JPH07158426A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各燃焼室に連なる第１
および第２排気ポートを個別に開閉可能な第１および第
２排気弁と、第１排気ポートに分岐管がそれぞれ接続さ
れる第１排気マニホールドと、第２排気ポートに分岐管
がそれぞれ接続される第２排気マニホールドと、第１お
よび第２排気マニホールドの集合管に共通に接続される
排気管と、第１排気マニホールドに介装される第１触媒
コンバータと、排気管に介装される第２触媒コンバータ
とを備える内燃機関の排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる排気浄化装置は、たとえば
特開平３−３３４１０号公報に開示されているように、
既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の排気浄化装
置では、機関始動直後には、機関に近い位置に在る第１
触媒コンバータ側にのみ排ガスを導くようにして機関か
ら遠い位置に在る第２触媒コンバータに未浄化の排ガス
が導入されることを回避し、機関暖機後には第１および
第２触媒コンバータにともに排ガスを導き、機関が高負
荷で運転されるようになると第１触媒コンバータへの排
ガスの導入を停止して排ガス全量を第２触媒コンバータ
に導くようにしている。ところが、このように機関の高
負荷運転状態で第１触媒コンバータへの排ガスの流入を
停止すると、第１触媒コンバータ内の触媒の熱劣化が防
止されるものの、機関の運転時間経過に応じて第１触媒
コンバータの触媒温度が活性温度以下にまで低下してし
まうので、第１触媒コンバータを再活用しようとしても
直ちに第１触媒コンバータを再活用することが困難であ
る。

【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、第２触媒コンバータが活性温度以上となった
後に第１触媒コンバータ内の触媒の熱劣化を防止しなが
ら活性温度を維持するようにして第１触媒コンバータの
再活用を可能とした内燃機関の排気浄化装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、各燃焼室に連なる第１およ
び第２排気ポートを個別に開閉可能な第１および第２排
気弁と、第１排気ポートに分岐管がそれぞれ接続される
第１排気マニホールドと、第２排気ポートに分岐管がそ
れぞれ接続される第２排気マニホールドと、第１および
第２排気マニホールドの集合管に共通に接続される排気
管と、第１排気マニホールドに介装される第１触媒コン
バータと、排気管に介装される第２触媒コンバータとを
備える内燃機関の排気浄化装置において、第１排気弁を
フルリフトで開閉作動させるとともに第２排気弁を実質
的に休止させる第１の切換状態と、第２排気弁をフルリ
フトで開閉作動させるとともに、第１触媒コンバータ内
の触媒の熱劣化を防止しながらその活性状態を維持し得
る程度に第１排気マニホールド内の排気流量を制限すべ
く第１排気弁をフルリフトより小さい中間リフトで開閉
作動させる第２の切換状態と、第１および第２排気弁を
何れもフルリフトで開閉作動させる第３の切換状態とに
切換可能として第１および第２排気弁に連結される排気
動弁装置と、この排気動弁装置を切換制御する制御手段
とを備え、前記制御手段は、第２触媒コンバータの温度
が活性温度未満のときに排気動弁装置を前記第１の切換
状態とし、また第２触媒コンバータの温度が活性温度以
上であり且つ機関が低負荷のときに排気動弁装置を前記
第２の切換状態とし、さらに第２触媒コンバータの温度
が活性温度以上であり且つ機関が高負荷のときに排気動
弁装置を前記第３の切換状態とすることを特徴とする。

【０００６】また請求項２記載の発明によれば、請求項
１記載の発明の構成に加えて、前記制御手段は、第２触
媒コンバータの温度が活性温度以上である場合において
第１触媒コンバータの温度が熱劣化温度以上となったと
きには、機関負荷の高低に関係なく排気動弁装置を前記
第２の切換状態とする。

【０００７】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【０００８】図１ないし図８は本発明の一実施例を示す
ものであり、図１は内燃機関のシリンダヘッドおよび
吸、排気系の底面図、図２は排気動弁装置の平面図、図
３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面
図、図５は図２の５−５線断面図、図６は第２および第
３ロッカアーム連結状態での図５の６−６線拡大断面
図、図７は全ロッカアーム連結状態での図６に対応した
断面図、図８は第１触媒コンバータでの触媒温度の変化
を示す図である。

【０００９】先ず図１において、自動車用多気筒内燃機
関のシリンダヘッド１は複数の気筒に対応した複数の燃
焼室２，２…を備えており、各燃焼室２…の天井面には
各一対の第１および第２吸気弁口３₁，３₂、ならびに
第１および第２排気弁口４₁，４₂がそれぞれ開口さ
れ、各吸気弁口３₁，３₂をそれぞれ開閉する第１およ
び第２吸気弁５₁，５₂、ならびに各排気弁口４₁，４
₂をそれぞれ開閉する第１および第２排気弁６₁，６₂
がシリンダヘッド１に設けられる。しかも第１排気弁口
４₁は第２排気弁口４₂に比べて小径に形成される。

【００１０】各燃焼室２…の吸気弁口３₁，３₂に分岐
路を連ねる二股状の吸気ポート７は、シリンダヘッド１
の一側面において吸気マニホールド８の分岐管に接続さ
れる。また各燃焼室２…の第１排気弁口４₁に連なる第
１排気ポート１０₁はシリンダヘッド１の他側面におい
て第１排気マニホールド１１の分岐管１１ａに接続さ
れ、第２排気弁口４₂に連なる第２排気ポート１０₂は
同じくシリンダヘッド１の他側面において第２排気マニ
ホールド１２の分岐管１２ａに接続される。第１および
第２排気マニホールド１１，１２は、それぞれ一本の集
合管１１ｂ，１２ｂを備えており、これらの集合管１１
ｂ，１２ｂは排気管１３に共通に接続される。

【００１１】第１排気マニホールド１１の集合管１１ｂ
には第１触媒コンバータ１５が介装されており、第１触
媒コンバータ１５には、その出口温度を検出する第１温
度センサ１７が付設される。また排気管１３には第２触
媒コンバータ１６が介装され、第２触媒コンバータ１６
には、その出口温度を検出する第２温度センサ１８が付
設される。而して第１および第２触媒コンバータ１５，
１６には、所定の活性温度Ｔ_ACT（たとえば３００℃）
以上で活性化してＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを除去する貴金属
触媒が充填されている。

【００１２】図２ないし図５において、第１および第２
排気弁６₁，６₂には排気動弁装置１９が連結されてお
り、この排気動弁装置１９は、図示しないクランク軸か
ら２分の１の減速比をもって駆動されるカム軸２０と、
該カム軸２０に平行なロッカアーム軸２１と、各燃焼室
２…毎にロッカアーム軸２１に揺動可能に支承される第
１、第２および第３ロッカアーム２２，２３，２４とを
備え、第１〜第３ロッカアーム２２〜２４は、第１およ
び第３ロッカアーム２２，２４間に第２ロッカアーム２
３を挟むようにして隣接配置される。

【００１３】カム軸２０には、第１ロッカアーム２２に
摺接する第１カム２５と、第２ロッカアーム２３に摺接
する第２カム２６と、第３ロッカアーム２４に摺接する
第３カム２７とがそれぞれ一体に設けられる。第２カム
２６は、両排気弁６₁，６₂のフルリフト作動を可能と
したプロフィルを有するように形成されるものであり、
図３で示すように、カム軸２０の軸線を中心した円弧状
のベース円部２６ａと、該ベース円部２６ａから半径方
向外方に張出した高位部２６ｂとを有する。しかも第２
ロッカアーム２３は、リフタ２８と、該リフタ２８を付
勢するばね２９とを有してシリンダヘッド１に配設され
るロストモーション機構３０により、第２カム２６に摺
接する方向に付勢される。

【００１４】第１カム２５は、第１触媒コンバータ１５
内の触媒を活性状態に維持するのに必要な程度に排気流
量を制限した状態で第１排気弁６₁を開閉作動させ得る
プロフィルを有するように形成されるものであり、図４
で示すように、カム軸２０の軸線を中心した円弧状のベ
ース円部２５ａと、排気流量を制限すべく張出量を第２
カム２６の高位部２６ｂよりも小さくしてベース円部２
５ａから半径方向外方に張出す高位部２５ｂとを有す
る。

【００１５】第３カム２７は、第２排気弁６₂を実質的
に休止させ得るプロフィルを有するように形成されるも
のであり、図５で示すように、カム軸２０の軸線を中心
した円弧状のベース円部２７ａと、第１および第２カム
２５，２６の高位部２５ｂ，２６ｂに対応する位置でベ
ース円部２７ａからわずかに突出した高位部２７ｂとを
有する。

【００１６】図４および図５に示すように、第１および
第２従動ロッカアーム２３，２４は、弁ばね３１₁，３
１₂により閉弁方向へ付勢される第１、第２排気弁
６₁，６ ₂の頭部を先端部で押圧し得るように配設され
る。

【００１７】図６および図７で示すように、第１、第２
および第３ロッカアーム２２，２３，２４には、第１お
よび第２ロッカアーム２２，２３の連結・分離を切換可
能な第１連結分離手段３３₁と、第２および第３ロッカ
アーム２３，２４の連結・分離を第１連結分離手段３３
₁とは独立して切換可能な第２連結分離手段３３₂とを
備える連結装置３２が設けられる。

【００１８】第１連結分離手段３３₁は、第１および第
２ロッカアーム２２，２３を連結可能な連結ピン３４₁
と、該連結ピン３４₁の移動を規制する規制部材３５₁
と、連結ピン３４₁および規制部材３５₁を連結解除側
に付勢する戻しばね３６₁とを備え、また第２連結分離
手段３３₂は、第２および第３ロッカアーム２３，２４
を連結可能な連結ピン３４₂と、連結ピン３４₂の移動
を規制する規制部材３５₂と、連結ピン３４₂および規
制部材３５₂を連結解除側に付勢する戻しばね３６₂と
を備える。

【００１９】第２ロッカアーム２３には、第１ロッカア
ーム２２側に開放した有底のガイド穴３７₁がロッカア
ーム軸２１と平行に穿設されており、連結ピン３４₁は
ガイド穴３７₁の閉塞端との間に油圧室３８₁を形成し
てガイド穴３７₁に摺動可能に嵌合される。またロッカ
アーム軸２１内には油圧路３９₁が設けられており、第
２ロッカアーム２３およびロッカアーム軸２１には、第
２ロッカアーム２３の揺動状態にかかわらず油圧室３８
₁を油圧路３９₁に連通させる連通路４０₁が設けられ
る。

【００２０】第１ロッカアーム２２には、前記ガイド穴
３７₁に対応して第２ロッカアーム２３側に開放する有
底のガイド穴４１₁が設けられ、このガイド穴４１₁に
円板状の規制部材３５₁が摺動可能に嵌合される。ガイ
ド穴４１₁の閉塞端側には規制段部４２₁を介して小径
部４３₁が設けられ、前記閉塞端には小径部４３₁と同
軸の挿通孔４４₁が設けられる。しかも規制部材３５₁
に同軸にかつ一体に設けられたロッド４５₁が挿通孔４
４₁に挿通される。さらに規制部材３５₁とガイド穴４
１₁の閉塞端との間にはロッド４５₁を囲繞して戻しば
ね３６₁が縮設される。

【００２１】このような第１連結分離手段３３₁では、
油圧室３８₁の油圧が解放されているときには連結ピン
３４₁および規制部材３５₁の当接面が第１および第２
ロッカアーム２２，２３間にあって第１および第２ロッ
カアーム２２，２３が分離状態に在るのに対し、油圧室
３８₁に油圧を作用させることにより連結ピン３４₁が
戻しばね３６₁のばね力に抗してガイド穴４１₁に嵌合
し、それにより第１および第２ロッカアーム２２，２３
が連結されることになる。

【００２２】第２連結分離手段３３₂は、上記第１連結
分離手段３３₁と基本的に同一の構成を有するものであ
り、第１連結分離手段３３₁の構成要素に対応する部分
に添字「₂」を付して図示するのみとし、第２連結分離
手段３３₂についての詳細な説明を省略する。但し、ロ
ッカアーム軸２１内には、第１連結分離手段３３₁の油
圧路３９₁とはスチールボール４６で隔絶された油圧路
３９₂が設けられており、この油圧路３９₂は、第２連
結分離手段３３₂の油圧室３８₂に常時連通される。

【００２３】而して、第２連結分離手段３３₂では、油
圧室３８₂の油圧が解放されているときには連結ピン３
４₂および規制部材３５₂の当接面が第２および第３ロ
ッカアーム２３，２４間にあって第２および第３ロッカ
アーム２３，２４が分離状態に在るのに対し、油圧室３
８₂に油圧を作用させることにより連結ピン３４₂が戻
しばね３６₂のばね力に抗してガイド穴４１₂に嵌合
し、それにより第２および第３ロッカアーム２３，２４
が連結されることになる。

【００２４】第１連結分離手段３３₁の油圧室３８₁に
通じる油圧路３９₁、ならびに第２連結分離手段３３₂
の油圧室３８₂に通じる油圧路３９₂は、それらの油圧
路３９₁，３９₂に油圧ポンプ４８からの油圧を作用さ
せる状態と、油圧路３９₁，３９₂の油圧を解放する状
態とを切換可能な切換制御弁４９₁，４９₂がそれぞれ
接続されており、それらの切換制御弁４９₁，４９₂の
切換作動は、制御手段としての電子制御ユニット５０に
より制御される。而して該電子制御ユニット５０には、
第１温度センサ１７で検出された第１触媒コンバータ１
５の出口温度Ｔ₁、第２温度センサ１８で検出された第
２触媒コンバータ１６の出口温度Ｔ₂、外気温Ｔ_A、機
関冷却水温Ｔ_W、機関回転数Ｎ_Eおよび吸気圧Ｐ_B等が
パラメータとして入力されており、電子制御ユニット５
０は、それらのパラメータに基づいて両切換制御弁４９
₁，４９₂の切換作動すなわち第１および第２連結分離
手段３３₁，３３₂の切換作動を制御する。

【００２５】このような連結装置３２によると、第１お
よび第２ロッカアーム２２，２３を第１連結分離手段３
３₁で連結するが第２および第３ロッカアーム２３，２
４を分離したままとする状態と、第２および第３ロッカ
アーム２３，２４を図６で示すように第２連結分離手段
３３₂で連結するが第１および第２ロッカアーム２２，
２３を分離したままとする状態と、第１および第２連結
分離手段３３₁，３３ ₂により全てのロッカアーム２２
〜２４を図７で示すように連結する状態とを切換可能で
ある。而して第１および第２ロッカアーム２２，２３を
連結するとともに第２および第３ロッカアーム２３，２
４を分離状態とすると、第１排気弁６₁を第２カム２６
によりフルリフト作動せしめるとともに第２排気弁６₂
の作動特性を第３カム２７のプロフィルに応じたもの、
すなわち実質休止状態とすることができる。また第１お
よび第２ロッカアーム２２，２３を分離状態とするが第
２および第３ロッカアーム２３，２４を連結すると、第
２排気弁６₂を第２カム２６によりフルリフト作動せし
めるとともに、排気流量を制限した状態で第１排気弁６
₁を開閉作動せしめることができる。さらに全てのロッ
カアーム２２〜２４を連結すると、第１および第２排気
弁６₁，６₂を第２カム２６によりフルリフト作動せし
めることができる。

【００２６】このような排気動弁装置１９における連結
装置３２すなわち第１および第２連結分離手段３３₁，
３３₂による各ロッカアーム２２，２３，２４の連結・
分離作動すなわち第１および第２排気弁６₁，６₂の作
動条件は次の表１に従って設定される。

【００２７】

【表１】

【００２８】但し、Ｔ₁…第１温度センサ１７により検
知された第１触媒コンバータ１５の出口温度Ｔ₂…第２温度センサ１８により検知された第２触媒コ
ンバータ１６の出口温度Ｔ_ACT…触媒活性温度たとえば３００℃ Ｔ_S……触媒の熱劣化温度たとえば８００℃ 機関負荷低…機関回転数Ｎ_Eが３０００ｒｐｍ未満であり、しか
も吸気圧Ｐ_Bが−３００mmＨｇ未満に相当する状態高…機関回転数Ｎ_Eが３０００ｒｐｍ以上であり、しか
も吸気圧Ｐ_Bが−３００mmＨｇ以上に相当する状態次にこの実施例の作用について説明すると、機関の運転
時に第２触媒コンバータ１６の出口温度Ｔ₂が活性温度
Ｔ_ACT未満である低温状態のとき、すなわち機関の始動
直後においては機関負荷の大小にかかわらず、第１排気
弁６₁はフルリフトで作動せしめられ、第２排気弁６₂
は実質休止状態とされる。したがって各燃焼室２…から
排出される排ガスは、第１排気ポート１０₁から第１排
気マニホールド１１に排出されて第１触媒コンバータ１
５に導入される。而して燃焼室２…に近い位置に在る第
１触媒コンバータ１５に排ガスが導入されることによ
り、第１触媒コンバータ１５内の触媒温度が活性温度Ｔ
_ACTまで急速に高められ、排ガス中の有害物質が第１触
媒コンバータ１５で除去された後、排気管１３の第２触
媒コンバータ１６を通過しながらそれを加熱していく。

【００２９】暖機終了後の機関通常運転で第２触媒コン
バータ１６の出口温度Ｔ₂が活性温度Ｔ_ACT以上となっ
た高温状態では、機関負荷により第１および第２排気弁
６₁，６₂の作動特性が変更される。すなわち機関が低
負荷状態にあるときには、第１排気弁６₁が排気流量を
制限した状態で開閉作動せしめられるのに対し、第２排
気弁６₂がフルリフトで作動せしめられる。これによ
り、燃焼室２…からの排ガスが主として第２触媒コンバ
ータ１６に直接導かれることになり、第２触媒コンバー
タ１６内の充分に活性化された触媒により排ガスが浄化
される。

【００３０】この際、第１排気弁６₁の開閉作動は排気
流量を制限したものであり、これにより第１触媒コンバ
ータ１５内の触媒温度がその活性状態を維持するのに必
要な程度に保持されることになる。すなわち、図８で示
すように、第１触媒コンバータ１５内の触媒は、触媒の
活性温度Ｔ_ACT以上でかつ熱劣化温度Ｔ_S未満の状態で
活性状態を保持するものであるが、第１触媒コンバータ
１５内への排気流量を制限しておくことにより、図８の
実線で示すように、第１触媒コンバータ１５内の触媒の
活性状態が維持されることになる。これに対し、第１触
媒コンバータ１５内への排ガス導入を完全に停止したと
きには、図８の鎖線で示すよう触媒温度が活性温度Ｔ
_ACT以下にまで低下し、また第１および第２排気弁
６₁，６₂の作動切換を実行しないときには図８の破線
で示すように第１触媒コンバータ１５内の触媒温度は熱
劣化温度Ｔ_S以上に上昇していくものである。

【００３１】ところで、Ｔ₂≧Ｔ_ACTの状態に移行した
直後には、第２排気マニホールド１２における分岐管１
２ａ…のヒートマスにより一時的に排気温が低下する等
の現象によって第２触媒コンバータ１６の温度が不安定
となりがちであるために、第１および第２触媒コンバー
タ１５，１６に排ガスを導入するように、たとえばタイ
マー等で設定される一定時間だけ第１および第２排気弁
６₁，６₂を過渡的にフルリフト作動せしめるようにし
てもよい。

【００３２】暖機終了後に機関が高負荷となったときに
は、第１および第２排気弁６₁，６ ₂がともにフルリフ
トで開閉作動せしめられる。これにより、排ガス量が増
大して排圧が上昇する高負荷時には、第１および第２排
気弁６₁，６₂をともにフルリフト作動させて機関出力
の向上を図り、第１および第２触媒コンバータ１５，１
６で分担して排ガスを浄化することができる。このと
き、機関の低負荷から高負荷への切換時には、第１触媒
コンバータ１５内の触媒は活性状態に維持されているの
で、第１触媒コンバータ１５の再活用に直ちに対処する
ことができる。

【００３３】さらに、機関高負荷運転の持続あるいは何
らかの原因により、第１触媒コンバータ１５の出口温度
Ｔ₁が熱劣化温度Ｔ_S以上となったときには、第２排気
弁６ ₂がフルリフトで作動せしめられるのに対し、第１
排気弁６₁は第１触媒コンバータ１５への排ガス導入量
を制限するようにして作動する。これにより、第１触媒
コンバータ１５内の触媒温度が過度に上昇することが回
避され、熱劣化が生じることが確実に防止される。

【００３４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。

【００３５】たとえば、Ｔ₂＜Ｔ_ACTの状態で第２排気
弁６₂を完全に休止させるように第３カム２７のプロフ
ィルを定めてもよく、第１触媒コンバータ１５を第１排
気マニホールド１１における各分岐管１２ｂ…にそれぞ
れ介装するようにしてもよい。また第１および第２触媒
コンバータ１５，１６の温度を直接検出せずに、機関冷
却水温や油温等で代表される機関温度、さらに暖機状態
にほぼ相関する燃料噴射量の始動後からの積算値や機関
回転数の積算値によって第１および第２触媒コンバータ
１５，１６の温度を近似判断するようにしてもよい。そ
うすれば、非常に高い排気温下であるために耐熱および
耐久性に優れていることが必要である高価なセンサを用
いることが不要となり、また触媒温度を直接検出するた
めに触媒単体に加工を施す必要もなくなり、耐久性の向
上に寄与することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明に従う
装置は、第１排気弁をフルリフトで開閉作動させるとと
もに第２排気弁を実質的に休止させる第１の切換状態
と、第２排気弁をフルリフトで開閉作動させるととも
に、第１触媒コンバータ内の触媒の熱劣化を防止しなが
らその活性状態を維持し得る程度に第１排気マニホール
ド内の排気流量を制限すべく第１排気弁をフルリフトよ
り小さい中間リフトで開閉作動させる第２の切換状態
と、第１および第２排気弁を何れもフルリフトで開閉作
動させる第３の切換状態とに切換可能として第１および
第２排気弁に連結される排気動弁装置を備え、第２触媒
コンバータの温度が活性温度未満のときに排気動弁装置
を前記第１の切換状態としたので、機関の冷間始動時に
おいて機関の燃焼室に近い第１触媒コンバータの触媒温
度を活性温度まで急速に高めることができる。また第２
触媒コンバータの温度が活性温度以上であり且つ機関が
低負荷のときに排気動弁装置を前記第２の切換状態とし
たので、第２触媒コンバータが活性温度以上に昇温する
と、燃焼室からの排ガスが主として第２触媒コンバータ
に導かれ、その第２触媒コンバータ内の充分に活性化さ
れた触媒により排ガスを浄化できる。しかもこの時に、
第１触媒コンバータ内の触媒の熱劣化を防止しながらそ
の活性状態を維持し得る程度に第１排気マニホールド内
の排気流量を制限しているから、第１触媒コンバータの
再活用時に直ちに対処することが可能となる。さらに第
２触媒コンバータの温度が活性温度以上であり且つ機関
が高負荷のときに排気動弁装置を前記第３の切換状態と
するので、機関高負荷時の排圧増大に対処して両排気弁
をともにフルリフト作動せしめ、機関出力の向上に寄与
することができる。そしてこの機関の低負荷から高負荷
への切換時（上記第２の切換状態から第３の切換状態へ
の移行時）には、第１触媒コンバータ内の触媒は上記の
ように活性状態に維持されているので、切換当初より第
１触媒コンバータを有効に活用することができる。また
以上のような排気弁のフルリフト作動・実質休止・排気
流量制限を全て排気動弁装置により切換えるようにして
いるから、排気系の構造を極力単純化することが可能と
なり、排気系のコスト節減やメンテナンス作業性の向上
に寄与することができる。

【００３７】また請求項２の発明によれば、第２触媒コ
ンバータの温度が活性温度以上である場合において第１
触媒コンバータの温度が熱劣化温度以上となったときに
は、機関負荷の高低に関係なく排気動弁装置を前記第２
の切換状態とするので、機関の高負荷の持続あるいは何
等かの原因により第１触媒コンバータの温度が熱劣化温
度以上となったときは、第１触媒コンバータへの排ガス
導入量が制限され、これにより第１触媒コンバータ内の
触媒温度が過度に上昇することが回避でき、熱劣化が生
じることが確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関のシリンダヘッドおよび吸、排気系の
底面図である。

【図２】排気動弁装置の平面図である。

【図３】図２の３−３線断面図である。

【図４】図２の４−４線断面図である。

【図５】図２の５−５線断面図である。

【図６】第２および第３ロッカアーム連結状態での図５
の６−６線拡大断面図である。

【図７】全ロッカアーム連結状態での図６に対応した断
面図である。

【図８】第１触媒コンバータでの触媒温度の変化を示す
図である。

【符号の説明】

２・・・燃焼室６₁・・・第１排気弁６₂・・・第２排気弁１０₁・・・第１排気ポート１０₂・・・第２排気ポート１１・・・・第１排気マニホールド１１ａ，１２ａ・・・分岐管１１ｂ，１２ｂ・・・集合管１２・・・・第２排気マニホールド１３・・・・排気管１５・・・・第１触媒コンバータ１６・・・・第２触媒コンバータ１９・・・・排気動弁装置

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−194310（ＪＰ，Ａ) 特開平３−33410（ＪＰ，Ａ) 特開平４−370314（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−100622（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 F01N 3/08 - 3/38 F01N 9/00 - 11/00 F02D 13/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各燃焼室（２）に連なる第１および第２
排気ポート（１０₁，１０₂）を個別に開閉可能な第１
および第２排気弁（６₁，６₂）と、第１排気ポート
（１０₁）に分岐管（１１ａ）がそれぞれ接続される第
１排気マニホールド（１１）と、第２排気ポート（１０
₂）に分岐管（１２ａ）がそれぞれ接続される第２排気
マニホールド（１２）と、第１および第２排気マニホー
ルド（１１，１２）の集合管（１１ｂ，１２ｂ）に共通
に接続される排気管（１３）と、第１排気マニホールド
（１１）に介装される第１触媒コンバータ（１５）と、
排気管（１３）に介装される第２触媒コンバータ（１
６）とを備える内燃機関の排気浄化装置において、第１排気弁（６₁）をフルリフトで開閉作動させるとと
もに第２排気弁（６₂）を実質的に休止させる第１の切
換状態と、第２排気弁（６₂）をフルリフトで開閉作動
させるとともに、第１触媒コンバータ（１５）内の触媒
の熱劣化を防止しながらその活性状態を維持し得る程度
に第１排気マニホールド（１１）内の排気流量を制限す
べく第１排気弁（６₁）をフルリフトより小さい中間リ
フトで開閉作動させる第２の切換状態と、第１および第
２排気弁（６ ₁ ，６ ₂ ）を何れもフルリフトで開閉作動
させる第３の切換状態とに切換可能として第１および第
２排気弁（６₁，６₂）に連結される排気動弁装置（１
９）と、この排気動弁装置（１９）を切換制御する制御
手段（５０）とを備え、前記制御手段（５０）は、第２触媒コンバータ（１６）
の温度が活性温度未満のときに排気動弁装置（１９）を
前記第１の切換状態とし、また第２触媒コンバータ（１
６）の温度が活性温度以上であり且つ機関が低負荷のと
きに排気動弁装置（１９）を前記第２の切換状態とし、
さらに第２触媒コンバータ（１６）の温度が活性温度以
上であり且つ機関が高負荷のときに排気動弁装置（１
９）を前記第３の切換状態とすることを特徴とする、内
燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】前記制御手段（５０）は、第２触媒コン
バータ（１６）の温度が活性温度以上である場合におい
て第１触媒コンバータ（１５）の温度が熱劣化温度以上
となったときには、機関負荷の高低に関係なく排気動弁
装置（１９）を前記第２の切換状態とすることを特徴と
する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。