JP4591251B2

JP4591251B2 - 内燃機関の排気装置

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Publication number: JP4591251B2
Application number: JP2005215205A
Authority: JP
Inventors: 先基李; 尊雄井上; 基治赤羽; 浩一森; 公良西沢
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-26
Filing date: 2005-07-26
Publication date: 2010-12-01
Anticipated expiration: 2025-07-26
Also published as: JP2007032375A

Description

この発明は、触媒コンバータで排気浄化を行う内燃機関の排気装置、特に、メイン触媒コンバータが活性化していない冷間始動直後に、別の触媒コンバータを備えたバイパス流路側に排気を案内するようにした形式の排気装置の改良に関する。

従来から知られているように、車両の床下などの排気系の比較的下流側にメイン触媒コンバータを配置した構成では、内燃機関の冷間始動後、触媒コンバータの温度が上昇して活性化するまでの間、十分な排気浄化作用を期待することができない。また一方、触媒コンバータを排気系の上流側つまり内燃機関側に近付けるほど、触媒の熱劣化による耐久性低下が問題となる。

そのため、特許文献１に開示されているように、メイン触媒コンバータを備えたメイン流路の上流側部分と並列にバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路に、別のバイパス触媒コンバータを介装し、両者を切り換える切換弁によって、冷間始動直後は、バイパス流路側に排気を案内するようにした排気装置が、従来から提案されている。この構成では、バイパス触媒コンバータは排気系の中でメイン触媒コンバータよりも相対的に上流側に位置しており、相対的に早期に活性化するので、より早い段階から排気浄化を開始することができる。
特開平５−３２１６４４号公報

上記従来の排気装置では、バイパス流路は、排気マニホルドの合流点よりも下流側においてメイン流路から分岐している。つまり、多気筒内燃機関において、各気筒の排気流路が１本の流路に合流した合流点よりも下流側の部分で、メイン流路とバイパス流路とが並列に配置された構成となっている。従って、バイパス流路に介装されたバイパス触媒コンバータは、メイン触媒コンバータよりは上流側位置となるものの、各気筒の排気ポートからの距離はかなり大きく、始動直後から直ちに排気浄化を開始することができない。

また、排気マニホルドの下流側でバイパス流路へと分岐するので、大型部品である排気マニホルド全体の熱容量によって、バイパス流路へ流入する排気の温度が低下し、それだけバイパス触媒コンバータによる排気浄化の開始が遅れてしまう。しかも、切換弁がメイン流路側を閉塞している状態においても、各気筒で順次排気行程が到来することから、一つの気筒の排気流路から他の気筒の排気流路へと排気が回り込む現象が生じる。そのため、外部へ熱が逃げやすくなり、バイパス触媒コンバータの温度上昇が阻害される。

この発明に係る内燃機関の排気装置は、各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、複数の気筒の上流側メイン通路が合流してなる下流側メイン通路と、この下流側メイン通路もしくはこれよりも下流の流路に介装されたメイン触媒コンバータと、上記上流側メイン通路から分岐するとともにバイパス触媒コンバータが介装されたバイパス通路と、各気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように、上記上流側メイン通路を開閉するとともに、閉時に各上流側メイン通路相互の連通を遮断する流路切換弁と、を備えている。そして、上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているとともに、駆動機構により回転方向の力が加えられる上記回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせてある。

本発明の排気装置においては、バイパス通路の少なくとも上流側部分は、気筒数と同じ数の通路となっており、メイン流路つまり上流側メイン通路の合流点よりも上流側の位置において、該上流側メイン通路からそれぞれ分岐する。従って、メイン流路の合流点の位置に制約されずに、バイパス触媒コンバータをより上流側に配置することが可能となる。また、バイパス流路側へ分岐する点が各気筒に近い位置となるので、冷間始動直後などに、メイン流路の熱容量による冷却作用を比較的受けずにバイパス流路側に排気が流入する。

すなわち、冷間始動直後などには、上記流路切換弁が閉じ、上流側メイン通路と下流側メイン通路との間を遮断する。これにより、各気筒から吐出される排気は、バイパス触媒コンバータを備えたバイパス通路側を流れる。そして、同時に、流路切換弁は、複数の上流側メイン通路の弁開口部を個々に閉塞するので、各気筒の上流側メイン通路の相互の連通が遮断される。流路切換弁を閉状態としたときに各上流側メイン通路が互いに連通していると、各気筒で順次排気行程が到来することから、一つの気筒の上流側メイン通路から他の気筒の上流側メイン通路へと排気が回り込む現象が生じる。そのため、外部へ熱が逃げやすくなり、バイパス触媒コンバータの温度上昇が阻害される。流路切換弁の閉時に各上流側メイン通路が互いに非連通状態となるようにすることで、この回り込みの現象を回避できる。

このように各気筒の上流側メイン通路を開閉するために、上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているが、このような回転軸を共通とした構成では、例えば、回転軸の一端部を被駆動点として駆動機構により回転操作した際に、この被駆動点に近い弁体が弁開口部に着座したときに、誤差ないしは公差によって被駆動点から遠い方の弁体が弁開口部に完全に密接し得ないことが発生し得る。また、仮に各弁体が同時に弁開口部に密接したとしても、回転軸のねじれによって、被駆動点から遠い方の弁体のシール面圧が相対的に低いものとなる。

そこで、この発明では、特に、回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせ、被駆動点から遠い方の弁体の浮き上がりないしはシール面圧の低下を防止する。

具体的な一つの態様では、閉作動時に、上記被駆動点から遠い方の弁体が被駆動点に近い方の弁体よりも相対的に先に着座するように、回転軸に対する各弁体の取付角度が異なっている。つまり、初期状態において、被駆動点から遠い方の弁体の方が相対的に弁開口部に近接している。そのため、被駆動点から遠い方の弁体の方が相対的に強く弁開口部のシール面に圧接しようとし、被駆動点からの距離の差による影響が相殺される。

また本発明の他の一つの態様では、上記被駆動点から遠い方の弁体を支持するアームの弾性係数に比べて、被駆動点に近い方の弁体を支持するアームの弾性係数が大きく設定されている。つまり、着座状態では、被駆動点に近い方の弁体を支持するアームが相対的に大きく変位し得ることになり、この結果、各弁体が一様に着座する。

また本発明の他の一つの態様では、共通の回転軸に取り付けられる複数の弁体の一部を、ばねを介して支持してある。弁体の閉時に、ばねを具備しない弁体が弁開口部のシール面に着座することで回転軸の回動位置が規定されるが、この回動位置において、ばねを具備した弁体がばねの付勢力により弁開口部に確実に着座する。従って、ばねを具備する弁体は、被駆動点から遠い方であっても近い方であってもよい。

さらに本発明の一つの態様では、共通の回転軸に取り付けられる複数の弁体を、それぞればねを介して支持するとともに、それぞれのばね定数を異ならせてある。具体的には、被駆動点から遠い方の弁体のばね定数に比べて、被駆動点に近い方の弁体のばね定数を大きくし、より大きく変位し得るようにする。

この発明によれば、一般に排気マニホルドとして構成されるメイン流路の合流点の位置に制約されずに、バイパス触媒コンバータをより上流側つまり各気筒に近い位置に配置することが可能となり、しかもメイン流路を構成する排気マニホルド等の熱容量による冷却作用が低減するので、冷間始動後、早期に排気浄化作用を得ることができる。そして、回転軸を共用する複数の弁体の中の一部の弁体のシール性低下を回避でき、バイパス通路側へ排気を案内すべく流路切換弁が閉じた状態において、各気筒のメイン流路を確実に遮断することができるとともに、各気筒の上流側メイン通路の間での排気の回り込みを防止できるため、バイパス触媒コンバータの昇温性能が向上する。また、複数気筒で回転軸を共用することで、流路切換弁が比較的小型となる。

以下、この発明を直列４気筒内燃機関の排気装置として適用した一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１はこの排気装置の配管レイアウトを模式的に示した説明図であり、始めに、この図１に基づいて、排気装置全体の構成を説明する。

直列に配置された♯１気筒〜♯４気筒からなる各気筒１には、気筒毎に上流側メイン通路２が接続されている。４つの気筒に個々に接続された４本の上流側メイン通路２は、下流側で１本の下流側メイン通路３として合流しており、その合流部、換言すれば、上流側メイン通路２と下流側メイン通路３との境界となる部位には、４本の上流側メイン通路２を一斉に開閉する流路切換弁４が設けられている。この切換弁４は、冷間時に閉じられるものであって、閉時には、上流側メイン通路２と下流側メイン通路３との間の上下の連通を遮断するとともに、４本の上流側メイン通路２の間を互いに非連通状態とする構成となっている。

流路切換弁４から下流に延びる下流側メイン通路３の途中には、メイン触媒コンバータ８が介装されている。このメイン触媒コンバータ８は、車両の床下に配置される容量の大きなものであって、その触媒としては、三元触媒とＨＣトラップ触媒とを含んでいる。以上の上流側メイン通路２と下流側メイン通路３とメイン触媒コンバータ８とによって、通常の運転時に排気が通流するメイン流路が構成される。

なお、メイン流路として、直列４気筒内燃機関において周知の「４−２−１」の形で集合するように、一対の上流側メイン通路２に対して１本の下流側メイン通路３をそれぞれ設け、一対の下流側メイン通路３をさらに１本の流路に合流させてメイン触媒コンバータ８を配置するようにしてもよい。この場合も、流路切換弁４は、４本の上流側メイン通路２を個々に開閉するように設けられる。

一方、バイパス流路として、上流側メイン通路２の各々から、上流側バイパス通路１１が分岐している。この上流側バイパス通路１１は、上流側メイン通路２よりも通路断面積が十分に小さなものであって、その上流端となる分岐点１２は、上流側メイン通路２のできるだけ上流側の位置に設定されている。そして、互いに隣接した位置にある♯１気筒の上流側バイパス通路１１と♯２気筒の上流側バイパス通路１１とが合流点１３において１本の中間バイパス通路１４として互いに合流しており、同様に互いに隣接した位置にある♯３気筒の上流側バイパス通路１１と♯４気筒の上流側バイパス通路１１とが合流点１３において１本の中間バイパス通路１４として互いに合流している。なお、各通路を模式的に示した図１では、各上流側バイパス通路１１が比較的長く描かれているが、実際には、可能な限り短くなっている。換言すれば、最短距離でもって中間バイパス通路１４として合流している。２本の中間バイパス通路１４は、合流点１５において１本の下流側バイパス通路１６として互いに合流している。この下流側バイパス通路１６の下流端は、下流側メイン通路３のメイン触媒コンバータ８より上流側の合流点１７において、下流側メイン通路３に合流している。そして、上記下流側バイパス通路１６の途中には、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ１８が介装されている。このバイパス触媒コンバータ１８は、バイパス流路の中で、可能な限り上流側に配置されている。つまり、中間バイパス通路１４もできるだけ短くなっている。

なお、上記実施例では、バイパス流路全体の通路長（各気筒のバイパス通路の総和）を短くして、配管自体の熱容量ならびに外気に対する放熱面積を小さくするために、４本の上流側バイパス通路１１を長く引き回さずに上流側で２本の中間バイパス通路１４にまとめているが、このような構成は任意であり、例えば、バイパス触媒コンバータ１８が気筒列の一方に偏って位置する場合などには、他方の端部気筒から直線状に延ばした上流側バイパス通路に残りの気筒の上流側バイパス通路を略直角に接続することにより、全体の通路長を短くすることができる。

上記バイパス触媒コンバータ１８は、その内部に、前後に分割された２つのモノリス触媒担体つまり第１触媒１８ａと第２触媒１８ｂとを備えている。そして、これらの第１触媒１８ａと第２触媒１８ｂとの間の間隙１９に、排気還流通路２０の一端が接続されている。この排気還流通路２０の他端は、図示せぬ排気還流制御弁を介して機関吸気系へと延びている。つまり、上記間隙１９が、還流排気の取り出し口となっている。上記バイパス触媒コンバータ１８は、メイン触媒コンバータ８に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。

上記のように構成された排気装置においては、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、適宜なアクチュエータを介して流路切換弁４が閉じられ、メイン流路が遮断される。そのため、各気筒１から吐出された排気は、その全量が、分岐点１２から上流側バイパス通路１１および中間バイパス通路１４を通してバイパス触媒コンバータ１８へと流れる。バイパス触媒コンバータ１８は、排気系の上流側つまり気筒１に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。また、このとき、流路切換弁４が閉じることで、各気筒１の上流側メイン通路２が互いに非連通状態となる。そのため、ある気筒から吐出された排気が他の気筒の上流側メイン通路２へと回り込む現象が防止され、この回り込みに伴う排気温度の低下が確実に回避される。

一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、流路切換弁４が開放される。これにより、各気筒１から吐出された排気は、主に、上流側メイン通路２から下流側メイン通路３を通り、メイン触媒コンバータ８を通過する。このときバイパス流路側は特に遮断されていないが、バイパス流路側の方がメイン流路側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ１８が介在しているので、両者の通気抵抗の差により、排気流の大部分はメイン流路側を通り、バイパス流路側には殆ど流れない。従って、バイパス触媒コンバータ１８の熱劣化は十分に抑制される。またバイパス流路側が完全に遮断されないことから、排気流量が大となる高速高負荷時には、排気流の一部がバイパス流路側を流れることで、背圧による充填効率低下を回避することができる。

次に、本発明の要部である流路切換弁４の構成を図２に基づいて説明する。

この実施例では、４気筒分の流路切換弁４が一つのバルブユニットとして一体化されており、流れと直交する面に沿った略矩形の板状をなすハウジング２１に、４個の円形の弁開口部２２が、２列に並んで、つまり正方形の頂点となる位置に、それぞれ開口形成されているとともに、このハウジング２１の両側部に、一対の回転軸２３が互いに平行に配置されている。そして、隣接する一対の弁開口部２２をそれぞれ開閉する一対の円盤状の弁体２４が、それぞれアーム２５を介して共通の回転軸２３に取り付けられている。

詳しくは、上記アーム２５は、略長方形の板状をなし、基端部が上記回転軸２３に固定されているとともに、図３に示すように、先端部に円形の取付孔２７を有し、弁体２４の中心の軸部２８がこの取付孔２７に摺動可能に挿通され、かつ保持リング２９によって抜け止めされている。従って、弁体２４は、アーム２５に対し完全には固定されておらず、弁開口部２２周縁のシール面（図示せず）に密接し得るように、アーム２５に対し僅かな揺動（いわゆる首振り）が可能となっている。

なお、圧力差によるシール性確保の点から、弁体２４が弁開口部２２を上流側から開閉するように構成することが望ましい。この場合、上述した上流側メイン通路２となる各気筒の排気管の端部（図示せず）が、揺動する弁体２４を収容するように断面略Ｕ字形に構成され、各弁開口部２２を囲むハウジング２１の隔壁部３０に沿ってそれぞれ溶接される。従って、ハウジング２１より上流側では各気筒の上流側メイン通路２は完全に分離独立している。

各回転軸２３は、ハウジング２１の３箇所の軸受部３１，３２，３３でもって回転可能に支持されており、かつハウジング２１から突出した一端にリンクプレート３４が取り付けられていて、このリンクプレート３４を介して回転方向に駆動される。ここで、２本の回転軸２３のリンクプレート３４は、適宜なリンク機構等の図示しない連動機構を介して互いに連動しており、図示せぬ１つのアクチュエータでもって同時に対称的に開閉動作する。つまり、４つの弁体２４が一斉に開閉する。

このように、上記実施例では、回転軸２３一端のリンクプレート３４の位置が被駆動点となるため、共通の回転軸２３で開閉される２つの弁体２４の中の一方は、この被駆動点に近く、他方は、この被駆動点から遠いものとなる。つまり、図４の説明図に示すように、被駆動点から一方のアーム２５までの距離Ｌ１と他方のアーム２５までの距離Ｌ２とが異なり、Ｌ１＜Ｌ２の関係となる。従って、２つの弁体２４の回転軸２３に対する構成が全く同一であると、被駆動点においてある一定のトルクを閉方向に加えた場合に、被駆動点に近い方の弁体２４（以下、これを便宜上、第１弁体２４Ａと呼ぶ）に比べて、被駆動点から遠い方の弁体２４（同様に第２弁体２４Ｂと呼ぶ）のシール面圧が相対的に低くなり易い。

そこで、本発明では、上記の距離Ｌ１，Ｌ２の影響を相殺するように、回転軸２３に対する各弁体２４Ａ，２４Ｂの支持構造を異ならせてある。以下、その具体的ないくつかの実施例を説明する。

図５の実施例では、回転軸２３に対する各弁体２４Ａ，２４Ｂの取付角度、より具体的には、回転軸２３に対する２つのアーム２５の取付角度が互いに異なっている。すなわち、回転軸２３の回転方向について、第２弁体２４Ｂのアーム２５（以下、これを便宜上、第２アーム２５Ｂと呼ぶ）の方が第１弁体２４Ａのアーム２５（同様に第１アーム２５Ａと呼ぶ）よりも弁開口部２２に相対的に近づくように、第１アーム２５Ａと第２アーム２５Ｂとの間に僅かな角度差θを設けてある。従って、回転軸２３が閉方向に駆動されたときに、被駆動点からの距離Ｌ２が大きな第２弁体２４Ｂが先に着座し、その後、回転軸２３のねじれ変形に伴って、第１弁体２４Ａが着座する。そのため、第２弁体２４Ｂのシール面圧が高められ、第１弁体２４Ａと略等しいシール面圧が得られる。

図６の実施例では、リンクプレート３４から回転軸２３に加えられるトルクの大きさの下で、各アーム２５が一種の弾性体としてみなしうるように、その寸法や材質が選定されている。そして、第２アーム２５Ｂの弾性係数に比べて、第１アーム２５Ａの弾性係数の方が大きくなっている。これは、例えば、アーム２５の板厚の相違や幅の相違等によって実現できる。

従って、閉時に第１弁体２４Ａから回転軸２３に作用する反力が低減し、第１弁体２４Ａと第２弁体２４Ｂとで略等しいシール面圧が得られる。

図７の実施例は、第１弁体２４Ａと第１アーム２５Ａとの間、および第２弁体２４Ｂと第２アーム２５Ｂとの間、にそれぞれコイルスプリング等からなる圧縮スプリング３５（便宜上、第１弁体２４Ａ側のものを第１スプリング３５Ａ、第２弁体２４Ｂのものを第２スプリング３５Ｂと呼ぶ）が設けられたもので、この圧縮スプリング３５が、弁体２４をアーム２５から離れる方向、つまり弁開口部２２に近づく方向に付勢している。そして、特に、第２スプリング３５Ｂのばね定数に比べて第１スプリング３５Ａのばね定数が大きく設定されている。

また図８は、アーム２５と保持リング２９との間に圧縮スプリング３６を配置した構成を示し、図９は、アーム２５の両側つまり弁体２４との間および保持リング２９との間の双方に圧縮スプリング３７，３８を配置した構成を示す。図７に示した圧縮スプリング３５の配置やこれらの図８，図９の配置のものを、第１弁体２４Ａ側および第２弁体２４Ｂ側に適宜に組み合わせて用いることが可能である。

また、第１弁体２４Ａおよび第２弁体２４Ｂのいずれか一方のみに、例えば図７に示した圧縮スプリング３５を配置し、かつ自由状態での弁体２４の位置が他方の弁体２４よりも僅かに突出する（つまり弁開口部２２に相対的に近づく）ように構成してもよい。この場合、圧縮スプリング３５を具備しない方の弁体２４は、回転軸２３によって直接に弁開口部２２に押し付けられ、他方の弁体２４は、圧縮スプリング３５のばね力によって弁開口部２２に押し付けられることになり、両者で均等なシール面圧を得ることが可能である。なお、圧縮スプリング３５を設けるのは、第１弁体２４Ａおよび第２弁体２４Ｂのいずれであってもよい。また、図７の構成に代えて、図９のような配置も可能である。

なお、上記ハウジング２１の下流側の面には、下流側メイン通路３となる金属管（図示せず）がそれぞれ溶接されるが、この金属管は、例えば、Ｙ字形の流路を構成し、回転軸２３が共通の隣接した一対の弁開口部２２からの排気が直下で合流する。望ましくは、４つの気筒の中で、♯１，♯４気筒が一方の回転軸２３を共用し、かつ、♯２，♯３気筒が他方の回転軸２３を共用するように、それぞれの弁開口部２２が配置される。

本発明は、上記実施例のような４気筒内燃機関、あるいは２つの弁体２４が１本の回転軸２３を共用する構成に限定されず、複数の弁体が回転軸を共用する種々の構成に適用可能である。

この発明に係る排気装置の一実施例を示す構成説明図。流路切換弁全体の断面図。回転軸に支持された弁体の断面図。回転軸と２つのアームの位置関係を示す説明図。２つのアームに角度差を設けた実施例の説明図。アームの弾性係数を異ならせた実施例の説明図。２つの弁体の圧縮スプリングのばね定数を異ならせた実施例の説明図。圧縮スプリングの異なる配置例を示す説明図。圧縮スプリングのさらに異なる配置例を示す説明図。

符号の説明

２…上流側メイン通路
３…下流側メイン通路
４…流路切換弁
８…メイン触媒コンバータ
１１…上流側バイパス通路
１６…下流側バイパス通路
１８…バイパス触媒コンバータ
２１…ハウジング
２２…弁開口部
２３…回転軸
２４…弁体
２５…アーム

Claims

各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、
複数の気筒の上流側メイン通路が合流してなる下流側メイン通路と、
この下流側メイン通路もしくはこれよりも下流の流路に介装されたメイン触媒コンバータと、
上記上流側メイン通路から分岐するとともにバイパス触媒コンバータが介装されたバイパス通路と、
各気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように、上記上流側メイン通路を開閉するとともに、閉時に各上流側メイン通路相互の連通を遮断する流路切換弁と、
を備え、
上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているとともに、駆動機構により回転方向の力が加えられる上記回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせてあり、
特に、上記回転軸のねじれを考慮して各弁体でほぼ同一のシール面圧となるように各弁体の支持構造が異なることを特徴とする内燃機関の排気装置。
各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、
複数の気筒の上流側メイン通路が合流してなる下流側メイン通路と、
この下流側メイン通路もしくはこれよりも下流の流路に介装されたメイン触媒コンバータと、
上記上流側メイン通路から分岐するとともにバイパス触媒コンバータが介装されたバイパス通路と、
各気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように、上記上流側メイン通路を開閉するとともに、閉時に各上流側メイン通路相互の連通を遮断する流路切換弁と、
を備え、
上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているとともに、駆動機構により回転方向の力が加えられる上記回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせてあり、
特に、閉作動時に、上記被駆動点から遠い方の弁体が被駆動点に近い方の弁体よりも相対的に先に着座するように、回転軸に対する各弁体の取付角度が異なっていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、
複数の気筒の上流側メイン通路が合流してなる下流側メイン通路と、
この下流側メイン通路もしくはこれよりも下流の流路に介装されたメイン触媒コンバータと、
上記上流側メイン通路から分岐するとともにバイパス触媒コンバータが介装されたバイパス通路と、
各気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように、上記上流側メイン通路を開閉するとともに、閉時に各上流側メイン通路相互の連通を遮断する流路切換弁と、
を備え、
上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているとともに、駆動機構により回転方向の力が加えられる上記回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせてあり、
特に、上記被駆動点から遠い方の弁体を支持するアームの弾性係数に比べて、被駆動点に近い方の弁体を支持するアームの弾性係数が大きく設定されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、
複数の気筒の上流側メイン通路が合流してなる下流側メイン通路と、
この下流側メイン通路もしくはこれよりも下流の流路に介装されたメイン触媒コンバータと、
上記上流側メイン通路から分岐するとともにバイパス触媒コンバータが介装されたバイパス通路と、
各気筒から排出された排気が上記バイパス通路へ流れるように、上記上流側メイン通路を開閉するとともに、閉時に各上流側メイン通路相互の連通を遮断する流路切換弁と、
を備え、
上記流路切換弁は、複数の弁開口部が並んで設けられ、それぞれを開閉する複数の弁体が共通の回転軸に取り付けられているとともに、駆動機構により回転方向の力が加えられる上記回転軸の被駆動点から各弁体までの回転軸の軸方向の距離に応じて、回転軸に対する各弁体の支持構造を異ならせてあり、
特に、共通の回転軸に取り付けられる複数の弁体を、それぞればねを介して支持するとともに、それぞれのばね定数を異ならせたことを特徴とする内燃機関の排気装置。
複数の弁体が取り付けられる回転軸の一端部が、上記被駆動点となることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
共通の回転軸に取り付けられる複数の弁体の一部を、ばねを介して支持したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気装置。
４つの気筒に対応した４つの弁開口部が２列に並んで設けられ、一端部で互いに連動した２本の回転軸に、それぞれ一対の弁体が支持されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。