JPH0941955A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】排気系の設計の自由度を大きくしつつ、排気ガ
ス浄化触媒の早期高温化が得られるようにする。 【解決手段】各気筒２からの排気ガスが、排気マニホル
ド７の集合部７ａで一旦集合された後、共通排気通路８
に配設された触媒９に導入される。少なくとも触媒９の
低温時に、排気弁６の開弁特性が、開弁直後の排気ガス
放出速度が遅くなるように設定される。可変バルブ機構
１０により、開弁直後の放出速度を遅くした状態と速く
した状態との切換を行うこともできるが、排気弁の開弁
特性を固定設定することもできる。放出速度を遅くする
開弁特性としては、例えば開弁直後（クランク角２０〜
３０度まで）の排気弁リフト量を、通常のリフト量の２
０〜４０％程度にすればよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化触媒
の早期高温化を図れるようにしたエンジンの排気装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン、特に自動車用エンジンでは、
排気通路に排気ガス浄化触媒を設けることが一般に行わ
れている。この排気ガス浄化触媒は、所定の活性温度に
なるまでは十分な機能を発揮せず、エンジン始動直後特
に冷間時の始動後にいかに早期に活性温度にまで高温化
（昇温）させるかが問題となる。

【０００３】排気ガス浄化触媒の早期高温化を図る技術
として、特開平７−１１９４０号公報に示すものがあ
る。すなわち、各気筒が第１排気弁と第２排気弁との２
つの排気弁を有するものとされて、第１排気弁を、第１
排気通路を介して触媒の直上流に接続する一方、第２排
気弁を、第１排気通路とは別途独立して構成された第２
排気通路を介して、触媒の直上流でかつ第１排気通路の
開口位置とは異なる所定局部位置に接続したものとされ
る。そして、触媒の低温時には、可変バルブ機構により
第１排気弁の作動停止、バルブリフト量低減あるい開弁
期間の短縮を行って、第２排気弁からつまり第２排気通
路から集中して多量の排気ガスを放出するようにしてあ
る。

【０００４】これにより、触媒のうち所定局部位置に大
量の排気ガスが流れるので、触媒が局部的に早期に高温
化されるものとなっている。このように、上記公報記載
の技術は、触媒の局部的な早期高温化を行おうとするも
の、換言すれば早期に高温化すべき触媒を一部に限定し
て、触媒の実質的な熱容量低減化によって早期高温化を
図るものとなっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載のものでは、排気２弁式であること、排気通路が
第１排気弁用と第２排気弁用とで触媒直上流までの長い
系路を個々独立した特別の形式として構成しなくてはな
らないこと、可変バルブ機構を必要とすること、触媒が
局部的にしか早期に高温化されないこと等、排気系の構
成に種々の制約を受けることになる。

【０００６】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、触媒を早期に高温化する場合
に、排気系の構成に大きな制約を与えることなく、触媒
の早期高温化を図れるようにしたエンジンの排気装置を
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明はその第１の構成として次のようにしてあ
る。すなわち、エンジンの排気通路が、各気筒からの排
気ガスが全て集合される集合部を備え、前記集合部下流
の共通排気通路に排気ガス浄化触媒が配設され、各気筒
の排気弁の開弁特性が、少なくとも前記触媒の低温時
に、開弁直後の排気ガス放出速度を遅くするように設定
されている、ような構成としてある。上記構成を前提と
した好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２
〜請求項８に記載のとおりである。

【０００８】前記目的を達成するため、本発明はその第
２の構成として次のようにしてある。すなわち、エンジ
ンの排気通路が、各気筒からの排気ガスが全て集合され
る集合部を備え、前記集合部下流の共通排気通路に排気
ガス浄化触媒が配設され、排気弁のリフト量を可変とす
る可変バルブ機構が設けられ、前記触媒の低温時に、前
記可変バルブ機構によって、排気弁のリフト量が該触媒
の高温時に比して２０〜４０％とされる、ような構成と
してある。上記構成を前提とした好ましい態様は、特許
請求の範囲における請求項１０に記載のとおりである。

【０００９】前記目的を達成するため、本発明はその第
３の構成として次のようにしてある。すなわち、エンジ
ンの排気通路に排気ガス浄化触媒が配設されたエンジン
において、排気弁の開弁特性が、基本開弁特性に比し
て、開弁時からクランク角２０〜３０度の範囲において
リフト量が２０〜４０％となるように設定されている、
ような構成としてある。上記構成を前提とした好ましい
態様は、特許請求の範囲における請求項１２に記載のと
おりである。

【００１０】排気弁開弁直後には、いわゆるブロ−ダウ
ンとよばれるように、極めて高温かつ多量の排気ガスが
気筒から放出される。この排気弁開弁直後の排気ガスの
放出速度を遅くすることにより、高温かつ多量の排気ガ
スを比較的長い時間をかけて排気通路を通過させること
になり、排気通路が早期に高温化されることになる。ま
た、放出速度を遅くすることにより、排気弁の閉弁時ま
で高い排気ガス温度を維持することが可能になり、排気
ガスの有する熱が排気通路高温化のために有効に利用さ
れる。このように、排気通路特に触媒までの排気通路が
早期に高温化されて、触媒の早期高温化が図られること
になる。

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、高
温の排気ガスが有する熱を効果的に排気通路に伝達し
て、排気通路ひいては触媒の早期高温化を図ることがで
きる。また、本発明は、排気系の構成についても大きな
制約を与えることのないものとなって、排気構造の設計
の自由度も高いものとなる。例えば、１気筒について排
気弁は１つの場合でも複数の場合でも適用でき、排気通
路構成も各気筒としては第１排気弁用と第２排気弁用と
の別途独立した長い専用の通路構成とする必要がなくて
一般的な排気マニホルドを利用することができる。ま
た、触媒も局部的ではなく全体に高温化させることがで
きる。さらに、可変バルブ機構を別途用いてもよいが、
排気弁駆動カムの形状設定により可変バルブ機構を用い
ない構成とすることも可能になる。

【００１１】請求項２〜請求項８に記載したような構成
とすることにより、排気弁開弁直後における排気ガスの
放出速度を遅くする具体的な設定例が提供される。特
に、請求項５に記載したような構成とすることにより、
触媒の早期の高温化と充填効率の確保とを共に高い次元
で満足させることができる。また、可変バルブ機構を用
いたものは、触媒の早期高温化と、触媒が高温化した後
のエンジン出力確保等の通常の運転において要求される
排気弁開弁特性に設定する上で好ましいものとなる。

【００１２】請求項９に記載された発明によれば、請求
項１に対応した効果を十分得つつ、可変バルブ機構を利
用して、触媒が高温化した後のエンジン出力確保等の通
常の運転において要求される基本開弁特性に設定する上
で好ましいものとなる。

【００１３】請求項１０に記載したような構成とするこ
とにより、触媒低温時において、可変バルブ機構を利用
して排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くするため
の具体的な構成が提供される。

【００１４】請求項１１に記載したような構成とするこ
とにより、請求項５に対応した効果を得ることができる
他、排気系特に触媒までの排気通路構成についての設計
の自由度が、請求項１に対応した構成の場合よりもより
も大きいものが得られる。

【００１５】請求項１２に記載したような構成とするこ
とにより、排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くす
る具体的な構成が提供される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付した図
面に基づいて説明する。先ず、図１において、１はエン
ジンで、実施例では、直列４気筒４サイクルの火花点火
式エンジンとされている。各気筒２にはそれぞれ、１つ
の吸気ポ−ト３、１つの排気ポ−ト４が開口され、吸気
ポ−ト３は吸気弁５により、また排気ポ−ト４は排気弁
６により開閉される。各弁５、６はそれぞれ傘弁式とさ
れて、クランク軸の回転と同期して開閉駆動される。

【００１７】エンジン１に接続された排気マニホルド７
は、各気筒用の合計４本の分岐通路部７ａを有し、各分
岐通通路部７ａが、排気ポ−ト６に個々独立して接続さ
れている。排気マニホルド７は、４本の分岐通路部７ａ
同士を集合させる１つの集合部７ｂを有し、この集合部
７ｂには、１本の共通排気通路８が連なっている。集合
部７ｂ近傍の共通排気通路８には、排気ガス浄化触媒
（実施例ではモノリス触媒）が配設されている。各気筒
２からの排気ガスは、分岐通路部７ａを通って、集合部
７ｂで一旦全て集合された後、触媒９を経て大気へ放出
される。

【００１８】図１中１０は、可変バルブ機構で、後述す
るように、排気弁６の開弁特性を可変制御する実施例に
おいて用いられる。この可変バルブ機構１０は、触媒９
が所定の活性温度になったか異なかに応じて排気弁６の
開弁特性を変更するもので、制御ユニット１１によりそ
の作動が制御される。すなわち、温度検出手段としての
センサ１２により、触媒９が所定の活性温度以下である
ことが検出されたときは、排気弁６の開弁特性が、触媒
９が所定活性温度よりも高い場合つまり通常運転時用と
なる基本開弁特性に比して、少なくとも開弁直後の排気
ガス放出速度が遅くなる態様へと変更される。

【００１９】図２〜図４は、排気弁６の開弁特性を基本
開弁特性としたときの、排気ガス温度状態を示すもの
で、図２が排気ポ−ト４位置の温度を、図３が分岐通路
部７ａ位置の温度を、図４が共通排気通路８のうち触媒
９直上流位置の温度を示す。また、図５〜図７は、排気
弁６の開弁特性を基本開弁特性としたときの、排気ガス
流速の状態を示すもので、図５が排気ポ−ト４位置の流
速を、図６が分岐通路部７ａ位置の流速を、図７が共通
排気通路８のうち触媒９直上流位置の流速を示す。図
２、図５から明らかなように、排気ガス温度および流速
共に、排気弁６の開弁直後が極めて高い（大きい）こと
が理解される。

【００２０】図８〜図１１は、基本開弁特性に比して排
気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くしたときの排気
系の様子を示してあり、放出速度を遅くしたときを破線
で、また放出速度が早い基本開弁特性のときを実線で示
してある。そして、図８が排気ガスの放出量を、図９が
排気ポ−ト４位置の流速を、図１０が排気ポ−ト４位置
の温度を、図１１が共通排気通路８のうち触媒９直上流
位置の温度を示す。

【００２１】排気ガスから排気系へと伝達される熱量
（つまり排気系の高温化）は、排気ガスと排気系の温度
差が大きいほど大きくなり、排気ガスの流速が大きいほ
ど大きくなり、放熱時間つまり排気ガスが排気系にある
時間が長いほど大きいものとなる。排気弁開弁直後の排
気ガス放出速度を遅くすることにより、この開弁直後に
放出する高い排気ガス温度を長い時間かけて排気ポ−ト
４、排気マニホルド７、共通排気通路８（触媒）を通過
させることにより、その温度が高温化され易いものとな
る。また、排気弁開弁直後の排気ガス放出速を遅くする
ことにより、排気弁閉弁時までに高い排気ガス温度を維
持することになり、次のサイクルの排気弁開弁時に、排
気系に流れる排気ガス温度の低下が防止されることにな
る（排気ポ−ト４位置での最低温度上昇で、図１０参
照）。

【００２２】排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅く
することにより、同じ排気ガス流量と供給熱量とで、触
媒９に導入される排気ガスの平均温度は大幅に上昇され
（図１１参照）、この上昇幅を１００度Ｃ以上とするこ
とも可能となる。なお、排気弁開弁直後の排気ガス放出
速度をあまり遅くし過ぎることは、気筒内の大幅な充填
量低下等となって好ましくないものとなる。

【００２３】以下、排気弁開弁直後の排気ガス放出速度
を遅くする具体例について、順次説明する。なお、以下
の説明で、『早期高温化の温度上昇分』として記載され
る温度は、全て、排気弁開弁直後に排気ガス放出速度を
遅くしない場合に比しての触媒９の温度上昇分（改善
分）で、エンジン始動後２０秒後のものとなる。

【００２４】第１の例（図１３） 第１の例では、触媒９が所定活性温度（例えば３００度
Ｃ）以下のときに、排気弁６のリフト量を小さくするも
のである。すなわち、可変バルブ機構１０によって、通
常運転用の基本開弁特性のときのリフト量（全開出力性
能確保とカムリフト曲線により定まるリフト量で図１３
実線が対応））に比して、開弁期間は同じでかつ全開弁
期間に渡って２０〜４０％のリフト量に変更される（図
１３破線対応）。これにより、基本開弁特性とした場合
に比して、触媒９直上流の平均排気ガス温度を最高１５
０度Ｃ程度まで上昇させることができ、早期高温化の温
度上昇分を最高７０度Ｃ程度とすることができる。な
お、リフト量を４０％よりも大きくすると高温化の効果
が十分得られず、また２０％よりも小さいリフト量にす
ると充填量の大幅な低下となってしまう。

【００２５】第２の例（図１２、図１３） 第２の例は、図１２に示すように、１気筒あたり、吸気
ポ−トが３Ａ、３Ｂの２つ（吸気弁も５Ａ、５Ｂの２
つ）、排気ポ−トが４Ａ、４Ｂの２つ（排気弁も６Ａ、
６Ｂの２つ）の４弁式としてある（排気通路構成等は図
１の場合と同じ）。そして、可変バルブ機構１０によっ
て、触媒低温時に、一方の排気弁６Ａのリフト量を前記
第１の例と同様に２０〜４０％にまで小さくし、かつ他
方の排気弁６Ｂを遅開きとしてある。実施例では、他方
の排気弁６Ｂの開弁期間を、基本開弁特性に比して、全
体的にクランク角で２０〜３０度遅く開く方向にオフセ
ットするようにしてある。この第２の例では、排気弁開
弁直後の排気ガス放出速度を十分遅くする上で好ましい
ものとなる。

【００２６】第３の例（図１２） 排気多弁式としての排気２弁式を示す図１２の場合にお
いて、触媒９の低温時に、可変バルブ機構１０によっ
て、１つの排気弁６Ａを閉弁したままとするようにして
ある（排気ガス放出面積を１／２にする）。なお、排気
弁が３弁式の場合は、触媒低温時に閉弁状態とされる排
気弁の数は、１つあるいは２つとすることができる。こ
の第３例の場合、排気ガス温度を平均１００度Ｃ以上上
昇させ、早期高温化の温度上昇分は約４０度Ｃである。

【００２７】第４の例（第３の例の変形） 第４の例として、触媒低温時において、第３の例と同様
に可変バルブ機構によって一方の排気弁６Ａが閉弁状態
とされる。これに加えて、本例では、他方の排気弁６Ｂ
のリフト量が２０〜４０％に低減される。あるいは、他
方の排気弁６Ｂについて、そのリフト量が２０〜４０％
に低減されると共に、遅開きとされる（第２の例での遅
開きと同様）。

【００２８】第５の例（図１６） 第５の例では、排気２弁式のものにおいて、図１６に示
すように、一方の排気弁６Ａを通常の径よりも小径と
し、他方の排気弁６Ｂを通常の径よりも大径としてあ
る。これに応じて、対応する排気ポ−ト４Ａのスロ−ト
部の径は排気ポ−ト４Ｂのスロ−ト部の径よりも小径と
されているが、充填量確保のために、小径スロ−ト部の
径が大径スロ−ト部の径の５０％以上とされている

【００２９】この第５の例では、触媒低温時において、
可変バルブ機構により、一方の排気弁６Ａあるいは６Ｂ
が閉弁状態のままとされるが、エンジン運転状態に応じ
て、閉弁すべき排気弁が次のように選択される。すなわ
ち、低回転、低負荷または低流量の場合には、大径の排
気弁６Ｂを閉弁とし、その他のときは小径の排気弁６Ａ
を停止させる。これにより、触媒の早期高温化と充填量
確保とを高い次元で満足させることができる。

【００３０】第６の例（図１４） 第６の例では、可変バルブ機構により、排気弁６の開弁
特性が、触媒低温時には図１４破線で示すように、また
触媒高温時用となる通常運転用の場合は図１４実線で示
すように変更される。破線で示す開弁特性は、実線で示
す基本開弁特性に比して、開弁直後より具体的には開弁
時からクランク角２０〜３０度の範囲において、リフト
量が４０％程度に低減される。すなわち、開弁時からク
ランク角３０度を過ぎると排気ガスの大半が放出されて
しまうので、クランク角３０度の範囲内においてリフト
量を小さくすることにより、早期高温化の温度上昇分を
６０度Ｃ以上とすることができる。なお、本例では、破
線で示す開弁特性に固定のままとすることもできる（可
変バルブ機構なし）。

【００３１】第７の例（図１５） 第７の例では、図１２に示すような排気２弁式としたも
のにおいて、可変バルブ機構により、触媒低温時には、
一方の排気弁６Ａを他方の排気弁６Ｂに比して遅く開く
ようにし、かつ遅く閉じるようにしてある。触媒高温時
には、両排気弁６Ａ、６Ｂは同時に開き、同時に閉じら
れる。なお、本例では、可変バルブ機構をなくして、図
１５に示す開弁特性に固定設定することもできる。最大
３０度遅く開く設定により、エンジン始動後２０秒間で
４０度Ｃ以上の触媒高温化を図ることができる。

【００３２】第８の例（図１６、図１７） 図１６に示すように小径排気弁６Ａと大径排気弁６Ｂと
を有する場合に、図１７に示すように、小径排気弁６Ａ
のリフト量を大径排気弁６Ｂのリフト量よりも大きくし
てある。なお、２つの排気弁６Ａ６Ｂを互いに同径とし
た場合に比して、小径排気弁６Ａは上記同径とした場合
の８０％以下（好ましくは８０％以下）の径とされ、ま
た小径排気弁６Ａのリフト量は上記同径とした場合のリ
フト量よりも大きくされ、さらに大径排気弁６Ｂのリフ
ト量が上記同径とされたときのリフト量よりも小さくさ
れている。図１７のような開弁特性は、固定設定とされ
る。本例においては、早期高温化の温度上昇分を３０度
Ｃ以上とすることができる。

【００３３】ここで、互いに同径とされた２つの排気弁
のリフト量は、全負荷状態で多くの吸入空気を充填でき
るように、またバルブジャンピングが生じない範囲で可
能な限り大きくなるように設定される。一方の排気弁の
リフト量を小さくすると、高負荷時での充填量不足を生
じるが、低リフト量となる排気弁６Ｂを大径にすること
で充填量が確保される。また、排気弁の大径化は、動弁
系の設定過重を増加させる原因となるが、大径排気弁６
Ｂのリフト量を小さくすることで設定過重の増加が抑制
される。このような観点から、小径排気弁６Ａのリフト
量よりも大径排気弁６Ｂのリフト量が小さく設定され
る。

【００３４】第９の例（図１６、図１８） 第９の例では、第８の例において、大径排気弁６Ｂを小
径排気弁６Ａよりも遅れて開くようにし（クランク角で
２０〜３０度）、かつ閉弁時期は両排気弁６Ａ、６Ｂ共
に同じ時期としてある。この大径排気弁６Ｂの遅開きに
より、触媒９の高温化をより効果的に行うことができ
る。なお、大径排気弁６Ｂのリフト量は小さいので、そ
の開弁期間短くすること、つまり開弁期間短縮化に伴う
バルブジャンピングが問題とないものとなる。本例で
は、エンジン始動後２０秒の間に、触媒９を６０度Ｃ以
上高温化することができる。なお、図１８に示すような
開弁特性は、固定設定とされている。

【００３５】第１０の例（図１２、図１７） 第１０の例は、図１２に示すように排気２弁式のものに
おいて、各排気弁６Ａと６Ｂとを同一径とし、一方の排
気弁６Ａのリフト量を他方の排気弁６Ｂのリフト量より
も大きく設定してある（図１７に示すようなリフト量相
違の設定）。本例では、開弁特性は固定設定とされてお
り、排気弁６Ａ、６Ｂの開弁直後は、排気ガスはリフト
量の大きい排気弁６Ａ側から流れて、開弁直後の排気ガ
ス放出速度を遅くすることができる。本例では、エンジ
ン始動後２０秒の間に、触媒９を３０度Ｃ程度高温化す
ることができる。

【００３６】第１１の例（図１２、図１８） 第１１の例は、図１２に示すように排気２弁式のものに
おいて、各排気弁６Ａと６Ｂとを同一径とし、かつ図１
８に示すのと同様に一方の排気弁６Ａのリフト量を他方
の排気弁６Ｂのリフト量よりも大きく設定してある。そ
して、小さいフト量の排気弁６Ｂを、大きいリフト量の
排気弁６Ａよりも遅く開く（クランク角で２０〜３０度
遅く開く）と共に、両排気弁６Ａと６Ｂとが同時に閉じ
るような設定としてある（開弁特性の固定設定）。本例
では、早期高温化の温度上昇分を３０度Ｃとすることが
できる。なお、リフト量が小さくされた排気弁６Ｂの開
弁期間が短くされて、吸気弁が開く時期と大きくオ−バ
ラップされないので、充填量の低下も防止される。

【００３７】第１２の例（図１９） 図１９に示すように、第１２の例では、実線で示す基本
開弁特性（最適開弁特性）に比して、クランク角で２０
〜３０度開弁期間を長くすると共に、この長くされた分
の開弁期間を、基本開弁特性の開弁時期よりも前に設定
するようにしてある（基本開弁特性よりも早く開くもの
で、固定設定）。そして、早開きとされた開弁特性の開
弁直後のリフト量は、開弁基本開弁特性における開弁直
後のものに比して（共に開弁時からクランク角２０〜３
０度の範囲で比較した場合）、２０〜４０％の範囲に設
定されている。

【００３８】本例では、エンジン始動後２０秒の間に、
触媒９を６０度Ｃ高温化させることができる。また、本
例においては、閉弁時期が遅くならないので、吸気弁の
開時期とのオ−バラップが大きくなることによる充填量
低下が防止され、また、排気弁用カム形状も、最大リフ
ト量の確保、バルブジャンピング防止等の観点において
基本開弁特性のものと同じように十分満足させることが
できる。

【００３９】第１３〜第１５の例（図２０） 第１３〜第１５の例共に、排気弁開弁直後（開弁時から
クランク角２０〜３０度）の範囲において、基本開弁特
性よりもリフト量を２０〜４０％に設定するという点に
おいて、図１９に示す第１２の例と同じであり、早期高
温化の温度上昇分も第１２の例とほぼ同じように得られ
る。また、第１３の例〜第１５の例はそれぞれ、その開
弁特性は固定設定とされる。

【００４０】第１３の例では、図２０において実線で示
す基本開弁特性に比して、一点鎖線で示すように、開弁
時期が同じで、その直後のリフト量を基本開弁特性より
も小さくなるように設定したものである。本例では、最
大リフト量を基本開弁特性と同じように設定すると、基
本開弁特性と開弁期間を同じとする限り、バルブジャン
ピングの点で不利となる。

【００４１】第１４の例では、図２０一点鎖線と２点鎖
線とを連続したような開弁特性とした場合であるが、こ
の場合も第１３の例と同じように、バルブジャンピング
の点で、第１２の例よりも不利となる。

【００４２】第１５の例では、第１３の例あるいは第１
４の例において、最大リフト量を低下させたものであ
る。この場合は、バルブジャンピングの点では問題はな
いものの、出力確保の点で不利となる。

【００４３】以上実施例について説明したが、排気弁開
弁直後の排気ガス放出速度を遅くするには、排気弁開弁
時からクランク角２０〜３０度の範囲部分を、基本開弁
特性のリフト量の２０〜４０％のリフト量にすること
は、触媒９の早期高温化の点で好ましいものとなり、こ
のような設定を採択した場合は、排気通路構成は、図１
に示すような構成に限定されない適宜の構成としてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたエンジンの一例を示す全体
系統図。

【図２】排気ポ−ト部分での排気ガス温度を示す図。

【図３】排気マニホルドの分岐通路部での排気ガス温度
を示す図。

【図４】触媒直上流での排気ガス温度を示す図。

【図５】排気ポ−ト部分での排気ガス流速を示す図。

【図６】排気マニホルドの分岐通路部での排気ガス流速
を示す図。

【図７】触媒直上流での排気ガス流速を示す図。

【図８】排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くした
ときの排気ガスの放出量が変化する様子を、放出速度を
遅くしない場合と比較して示す図。

【図９】排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くした
ときの排気ポ−ト部分での排気ガスの流速が変化する様
子を、放出速度を遅くしない場合と比較して示す図。

【図１０】排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くし
たときの排気ポ−ト部分での排気ガス温度が変化する様
子を、放出速度を遅くしない場合と比較して示す図。

【図１１】排気弁開弁直後の排気ガス放出速度を遅くし
たときの触媒直上流部分での排気ガス温度が変化する様
子を、放出速度を遅くしない場合と比較して示す図。

【図１２】排気弁部分の変形例を示す簡略平面図。

【図１３】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図１４】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図１５】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図１６】排気弁部分の変形例を示す簡略平面図。

【図１７】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図１８】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図１９】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【図２０】排気ガス放出速度を遅くする例を示す開弁特
性図。

【符合の説明】

１：エンジン ２：気筒 ３：吸気ポ−ト ４：排気ポ−ト ５：吸気弁 ６：排気弁 ６Ａ：排気弁 ６Ｂ：排気弁 ７：吸気マニホルド ７ａ：分岐通路部 ７ｂ：集合部 ８：共通排気通路 ９：触媒 １０：可変バルブ機構 １１：制御ユニット １２：触媒温度センサ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排気通路が、各気筒からの排気
   ガスが全て集合される集合部を備え、 前記集合部下流の共通排気通路に排気ガス浄化触媒が配
   設され、 各気筒の排気弁の開弁特性が、少なくとも前記触媒の低
   温時に、開弁直後の排気ガス放出速度を遅くするように
   設定されている、ことを特徴とするエンジンの排気装
   置。
2. 【請求項２】請求項１において、 排気弁の開弁特性が、所定クランク角で比較したとき、
   開弁直後の有効開口面積が閉弁直前の有効開口面積より
   も小さくされている、ことを特徴とするエンジンの排気
   装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 排気弁のリフト量を可変とする可変バルブ機構を備え、 前記触媒の低温時には高温時に比して、前記可変バルブ
   機構によって開弁直後の排気弁のリフト量が小さくされ
   る、ことを特徴とするエンジンの排気装置。
4. 【請求項４】請求項２において、 排気弁の開弁直後のリフト量が、閉弁直前のリフト量よ
   りも小さく設定されている、ことを特徴とするエンジン
   の排気装置。
5. 【請求項５】請求項４において、 排気弁の開弁時からクランク角２０〜３０度の所定クラ
   ンク角範囲についてのリフト量が、閉弁直前における該
   所定クランク角範囲に対応するリフト量よりも小さく設
   定されている、ことを特徴とするエンジンの排気装置。
6. 【請求項６】請求項２または請求項３において、 排気弁が各気筒に少なくとも２個設けられ、 少なくとも１つの排気弁が、他の排気弁に比して、遅れ
   て開かれかつ遅れて閉じられるように設定されている、
   ことを特徴とするエンジンの排気装置。
7. 【請求項７】請求項１において、 排気弁が各気筒に２個設けられ、 一方の排気弁が、他方の排気弁に比して、リフト量が小
   さくかつ遅れて開かれるように設定されている、ことを
   特徴とするエンジンの排気装置。
8. 【請求項８】請求項１において、 排気弁が各気筒に２個設けられ、 一方の排気弁が、他方の排気弁に比して、小径とされる
   と共にリフト量が大きく設定されている、ことを特徴と
   するエンジンの排気装置。
9. 【請求項９】エンジンの排気通路が、各気筒からの排気
   ガスが全て集合される集合部を備え、 前記集合部下流の共通排気通路に排気ガス浄化触媒が配
   設され、 排気弁のリフト量を可変とする可変バルブ機構が設けら
   れ、 前記触媒の低温時に、前記可変バルブ機構によって、排
   気弁のリフト量が該触媒の高温時に比して２０〜４０％
   とされる、ことを特徴とするエンジンの排気装置。
10. 【請求項１０】請求項９において、 前記触媒の低温時においては高温時に比して、開弁直後
    のリフト量のみが小さくされるもの。
11. 【請求項１１】エンジンの排気通路に排気ガス浄化触媒
    が配設されたエンジンにおいて、 排気弁の開弁特性が、基本開弁特性に比して、開弁時か
    らクランク角２０〜３０度の範囲においてリフト量が２
    ０〜４０％となるように設定されている、ことを特徴と
    するエンジンの排気装置。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 排気弁の開弁時からクランク角２０〜３０度の所定クラ
    ンク角範囲についてのリフト量が、閉弁直前における該
    所定クランク角範囲に対応するリフト量よりも小さく設
    定されている、ことを特徴とするエンジンの排気装置。