【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多気筒内燃機関の一部の気筒を排気ガスに空気を供給するポンプとして利用し、排気ガスを浄化する触媒を早期に活性化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気ガスを浄化する触媒（以下、単に「排気浄化触媒」ともいう）を早期に活性化する技術として、排気浄化触媒上流の排気通路に空気を供給し、排気ガスを二次燃焼させて温度上昇させ、更に高温となった排気ガスを排気浄化触媒に流通させる技術がある。一般に、排気ガスを二次燃焼させるために供給される空気は「二次空気」と呼ばれる。
【０００３】
二次空気を供給する手法として、例えば多気筒内燃機関において休止気筒をエアポンプとして利用することにより、専用のエアポンプを不要にした二次空気供給装置が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３３４０１６号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１１１１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば、４気筒内燃機関において、１気筒を休止気筒とし、残り３気筒の稼働気筒の排気ガスに対して二次空気を供給する場合、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに得られる二次空気量は、１シリンダ容積分の空気量しか得られない。このため、時として二次空気量が不足してしまい、排気浄化触媒の暖機を促進する効果が十分に得られないことがある。ここで、二次空気量を増加するために休止気筒数を増やすことも考えられる。しかし、この場合には稼働気筒数が減ることに伴って排気温度の上昇が妨げられるため、やはり、排気浄化触媒の暖機を促進する効果が得られにくい。また、排気浄化触媒の温度上昇を早めるために、内燃機関の回転速度を上昇させることも考えられるが、この場合ノイズバイブレーションが増大してしまうことがある。
【０００６】
本発明は、こうした状況に鑑みなされたものであって、その目的は、多気筒内燃機関の一部の気筒をエアポンプとして使用する際に、排気ガスの二次燃焼のために供給する二次空気量を増量する技術を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様は多気筒内燃機関の二次空気供給装置に関する。この二次空気供給装置は、多気筒内燃機関の一部の気筒の燃焼を休止し、この休止気筒のポンプ動作を通じて排出される空気を二次空気とし、当該二次空気を休止気筒の排気通路に接続された二次空気供給通路を介して排気浄化触媒より上流の稼働気筒の排気通路に供給する。また、この二次空気供給装置は、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに休止気筒のポンプ動作を複数回行うよう休止気筒の吸気バルブおよび排気バルブの開閉動作を制御する制御手段を備える。
【０００８】
つまり、燃焼を休止する休止気筒をエアポンプとして機能させ、稼働している稼働気筒から排出される排気ガスに休止気筒のポンプ動作を通じて排出される空気を二次空気として供給する。このとき、休止気筒には圧縮行程および膨張行程は不要であるため、例えば、本来の圧縮および膨張行程をそれぞれ排気および吸気行程に変更するように吸気バルブおよび排気バルブの開閉動作を制御する。これにより、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに休止気筒のポンプ動作を複数回行うことができ、二次空気量を増量することができる。また、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに排出される二次空気量をその要求に応じて調整する場合には、休止気筒のポンプ動作回数を変更したり、その吸気バルブの開弁期間を制御して休止気筒に吸入される空気量を変更することで、要求に応じた二次空気量を得ることができる。さらに、休止気筒のポンプ動作を行わないときには、その吸気バルブを開弁保持するとともに排気バルブを閉弁保持し、圧縮および膨張行程を省くことで、休止気筒のポンピングロスを低減することができる。
以上、各構成を方法またはプログラムとして表現したものも本発明として有効である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態では、排気浄化触媒の早期の活性化のために、多気筒内燃機関において一部の気筒の燃焼を休止し、この休止気筒をエアポンプに利用して、排気ガスに対して二次燃焼のための二次空気を供給し、排気ガスを二次燃焼させる。また、エアポンプに利用する休止気筒に備わる吸排気バルブを、燃焼が継続される気筒の吸排気バルブの開閉動作とは独立して制御させ、供給する二次空気量の最適化を行う。なお、吸排気バルブの制御手段である電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と表記する）は、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに行われる休止気筒のポンプ動作回数を要求される二次空気量に応じて可変とするよう排気バルブの開閉動作を制御してもよい。
【００１０】
例えば、４ストローク１サイクル（以下、単に「４サイクル」と略す）の内燃機関であれば、休止気筒の行程が、吸気、排気、吸気、排気行程の順で行われるようその吸排気バルブの開閉動作を制御し、供給する二次空気量の最適化を行う。また、燃焼サイクルが、吸気行程、第１圧縮行程、第１膨張行程、第２圧縮行程、第２膨張行程、排気行程の順で行われる６ストローク１サイクル（以下、単に「６サイクル」と略す）の内燃機関が存在する。この６サイクルの内燃機関の場合、休止気筒の行程が、吸気、排気、吸気、排気、吸気、排気行程の順で行われるようその吸排気バルブの開閉動作を制御すれば、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに休止気筒のポンプ動作を３回まで行うことが可能となる。したがって、４サイクルの内燃機関であれば、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに行われる休止気筒のポンプ動作回数を１又は２回に変更することが可能であり、６サイクルの内燃機関であれば、稼働気筒の燃焼サイクル１回当たりに行われる休止気筒のポンプ動作回数を１乃至３回に変更することが可能である。つまり、休止気筒においては、内燃機関のストローク数の半分の回数を上限とする任意の回数のポンプ動作が可能である。
【００１１】
エアポンプとして機能する気筒の吸排気バルブは、その開閉動作が休止中と稼働中では異なるため、電磁駆動バルブとして構成するのが好適である。また、吸排気バルブがカム駆動式の場合、休止中と稼働中でカムを変更する油圧機構などの可変動弁機構があれば実現できる。
【００１２】
ここで、未燃燃料の排出防止という観点から、エアポンプとして利用される気筒には混合気、つまり燃料の供給は避けなければならない、従って、対象となる内燃機関の構成は、各気筒内に直接燃料を噴射する筒内燃料直接噴射型（以下、単に「直噴型」ともいう）、または各気筒の吸気ポートに独立して燃料を噴射するマルチポイントインジェクション型の内燃機関が好適である。以下の実施の形態では、吸気および排気バルブが電磁駆動バルブである直噴型の４サイクル内燃機関を想定する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態に係る直噴型の内燃機関１の概略構成を示す。内燃機関１は、第１〜第４気筒ＣＬ１〜ＣＬ４を備える機関本体２と、吸気マニホールド７２と、排気マニホールド７４と、ＥＣＵ５０と、バルブドライバ７０と、三元触媒である排気浄化触媒９０と、二次空気供給通路管８８とを備える。
【００１４】
第１〜第４気筒ＣＬ１〜ＣＬ４には、それぞれ第１〜第４吸気ポート１３ａ〜１３ｄと第１〜第４排気ポート１４ａ〜１４ｄが備わる。また、第１〜第４吸気ポート１３ａ〜１３ｄにはそれぞれ第１〜第４吸気バルブＩｎ１〜Ｉｎ４が設けられ、同様にそれぞれの第１〜第４排気ポート１４ａ〜１４ｄには第１〜第４排気バルブＥｘ１〜Ｅｘ４が設けられる。以下、吸気バルブを総称する場合は単に「吸気バルブＩｎ」と言い、同様に排気バルブを総称する場合は単に「排気バルブＥｘ」と言う。
【００１５】
吸気バルブＩｎと排気バルブＥｘとして、後述する電磁駆動バルブ２００が採用されており、ＥＣＵ５０の指示を受けバルブドライバ７０を介して開閉動作を行う。バルブドライバ７０は一般的なＨブリッジ回路で構成される。
【００１６】
吸気マニホールド７２は、その経路の下流側で第１〜第４吸気側分岐部７３ａ〜７３ｄに分岐し、第１〜第４吸気側分岐部７３ａ〜７３ｄはそれぞれ第１〜第４吸気ポート１３ａ〜１３ｄに接続する。同様に排気マニホールド７４は、その経路の上流側で第１〜第４排気側分岐部７５ａ〜７５ｄに分岐しており、第１〜第４排気側分岐部７５ａ〜７５ｄはそれぞれ第１〜第４排気ポート１４ａ〜１４ｄに接続する。また、排気マニホールド７４の下流側には排気浄化触媒９０が接続される。
【００１７】
第１〜第４排気側分岐部７５ａ〜７５ｄにはそれぞれ開口部を有する二次空気供給通路管８８が接続され、第１〜第４排気側分岐部７５ａ〜７５ｄは相互に連通する。
【００１８】
第１排気側分岐部７５ａには前記の開口部より下流側に開閉弁８６が設けられ、排気マニホールド７４の外部に設けられたアクチュエータ８４によりＥＣＵ５０の指示のもと開閉弁８６の開閉動作が行われる。第１気筒ＣＬ１がエアポンプとして機能する場合は、開閉弁８６が閉じられ、二次空気供給通路管８８を介して第１排気側分岐部７５ａから第２〜第４排気側分岐部７５ｂ〜７５ｄに二次空気が供給される。
【００１９】
図２は、第１気筒ＣＬ１に着目した場合の内燃機関１の構造を示す。第２〜第４気筒ＣＬ２〜ＣＬ４も基本的には同一の構造となる。ただし、第２〜第４気筒ＣＬ２〜ＣＬ４に接続する第２〜第４排気側分岐部７５ｂ〜７５ｄには開閉弁８６およびそれを駆動するアクチュエータ８４は設置されない。
【００２０】
第１気筒ＣＬ１にはピストン３が往復動可能に挿設されている。第１気筒ＣＬ１の上部には、第２〜第４気筒ＣＬ２〜ＣＬ４と共通にシリンダヘッド１８が設けられている。シリンダヘッド１８には、燃料を噴射するインジェクタ４および点火プラグ６が設けられると共に、第１吸気ポート１３ａおよび第１排気ポート１４ａが形成される。更に、電磁駆動バルブ２００からなる第１吸気バルブＩｎ１と第１排気バルブＥｘ１が、それぞれ第１吸気ポート１３ａと第１排気ポート１４ａを開閉可能に設けられている。また、第１気筒ＣＬ１の側壁には水温センサ５４が設けられ、冷却水の温度を計測しＥＣＵ５０に伝達する。
【００２１】
図３は、ひとつの電磁駆動バルブ２００の構成図である。吸気バルブＩｎおよび排気バルブＥｘはともにこの構成を採り、電磁石の電磁力によって開閉駆動される。これら吸気バルブＩｎおよび排気バルブＥｘは、制御原理が同じであり、以下吸気バルブＩｎについて説明する。
【００２２】
電磁駆動バルブ２００は、シリンダヘッド１８において往復動可能に支持された弁軸２０、弁軸２０の本図では下方の端点に設けられた弁体１６、および弁軸２０を駆動する電磁駆動部２１を備える。シリンダヘッド１８には、燃焼室に通じる吸気ポート１３が形成されており、この吸気ポート１３の開口近傍には弁座１５が形成されている。弁軸２０の往復動に伴って弁体１６が弁座１５に離着座することにより吸気ポート１３が開閉される。
【００２３】
弁軸２０において、弁体１６とは反対側の端部に、ロアリテーナ２２が設けられている。ロアリテーナ２２とシリンダヘッド１８との間には、ロアスプリング２４が圧縮状態で配設されている。弁体１６および弁軸２０は、このロアスプリング２４の弾性力によって閉弁方向、つまり本図の上方向に付勢されている。
【００２４】
電磁駆動部２１は、弁軸２０と同軸上に配設されたアーマチャシャフト２６を備える。アーマチャシャフト２６の略中央部分には高透磁率材料からなる円板状のアーマチャ２８が固定され、その一端にはアッパリテーナ３０が固定されている。アーマチャシャフト２６においてこのアッパリテーナ３０が固定された端部と反対側の端部は、弁軸２０のロアリテーナ２２側の端部に当接されている。
【００２５】
電磁駆動部２１のケーシング３６内には、アッパコア３２がアッパリテーナ３０とアーマチャ２８との間に固定されている。同じくこのケーシング３６内には、ロアコア３４がアーマチャ２８とロアリテーナ２２との間に固定されている。これらアッパコア３２およびロアコア３４はいずれも高透磁率材料によって環状に形成されており、それらの各中央部にはアーマチャシャフト２６が往復動可能に貫通されている。
【００２６】
ケーシング３６の上面とアッパリテーナ３０との間には、アッパスプリング３８が圧縮状態で配設されている。アーマチャシャフト２６は、このアッパスプリング３８の弾性力により弁軸２０側、つまり本図の下方に付勢されている。更に、弁軸２０および弁体１６は、このアーマチャシャフト２６により開弁方向、つまり本図の下方に付勢されている。
【００２７】
ケーシング３６の頂部には変位センサ５２が取り付けられている。この変位センサ５２は、自身とアッパリテーナ３０との間の距離に応じて変化する電圧信号を出力する。この電圧信号に基づいてアーマチャシャフト２６や弁軸２０の変位、つまり電磁駆動バルブ２００の変位が検出される。
【００２８】
アッパコア３２においてアーマチャ２８と対向する面には、アーマチャシャフト２６の軸心を中心とする環状の第１溝４０が形成され、第１溝４０内にはアッパコイル４２が配置されている。アッパコイル４２とアッパコア３２とによって電磁駆動バルブ２００を閉弁方向、つまり本図上方に駆動するための上部電磁石６１が構成される。
【００２９】
一方、ロアコア３４においてアーマチャ２８と対向する面には、アーマチャシャフト２６の軸心を中心とする環状の第２溝４４が形成され、第２溝４４内にはロアコイル４６が配置されている。ロアコイル４６とロアコア３４とによって吸気バルブＩｎを開弁方向、つまり本図下方に駆動するための下部電磁石６２が構成される。
【００３０】
上部電磁石６１のアッパコイル４２および下部電磁石６２のロアコイル４６は、内燃機関１の各種制御を統括して行うＥＣＵ５０によって通電制御される。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵやメモリ、変位センサ５２、水温センサ５４の検出信号が取り込まれる入力回路等を備える。
【００３１】
図４は、通常のサイクルで稼働する際の第１〜第４気筒ＣＬ１〜ＣＬ４の排気および吸気行程の概略を示すタイミングチャートである。一方、図５は、第１気筒ＣＬ１がエアポンプとして機能する場合の、第１〜第４気筒ＣＬ１〜第４気筒ＣＬ４の排気および吸気行程の概略を示すタイミングチャートである。
【００３２】
通常、図４に示すように第１気筒ＣＬ１、第３気筒ＣＬ３、第４気筒ＣＬ４、第２気筒ＣＬ２の順で点火が行われ、それぞれの行程は１８０度ずれる。一方、第１気筒ＣＬ１がエアポンプとして機能する場合は、第１気筒ＣＬ１はその燃焼が休止され、図５に示すように圧縮及び膨張行程のない排気及び吸気行程のみを繰り返す。
【００３３】
このとき、ＥＣＵ５０は要求される二次空気量に応じて燃焼サイクル１回当たりに行われるポンプ動作の回数を変更してもよく、また、第１吸気バルブＩｎ１の開弁期間を制御してもよい。電磁駆動バルブを吸気バルブＩｎ及び排気バルブＥｘに用いた構成では、特定の吸気バルブＩｎまたは排気バルブＥｘのバルブタイミングの変更が容易である。そこで、例えば必要とされる二次空気量が少ない場合は、ＥＣＵ５０は第１吸気バルブＩｎ１の開弁期間を短くし、二次空気の量が少なくなるよう調整する。
【００３４】
また、ポンプ動作を行うにあたり吸気行程に続く行程が排気行程となるよう第１吸気バルブＩｎ１および第１排気バルブＥｘ１の動作パターンを制御し、ポンプ動作を行わないときは第１吸気バルブＩｎ１を開弁保持するとともに第１排気バルブＥｘ１を閉弁保持してもよい。例えば、図５で、クランク角が０〜３６０度の期間は、吸気及び排気を行い、３６０〜７２０度の期間は第１吸気バルブＩｎ１を開弁状態に、第１排気バルブＥｘ１を閉弁状態にする。これによって、第１気筒ＣＬ１は空回りの状態になる。ここで第１吸気バルブＩｎ１を閉じたままにした場合、ポンピングロスが発生しエネルギロスが生じる。これを防ぐために、第１気筒ＣＬ１は空回りの状態とされる。
【００３５】
図６は、二次空気供給手順を示すフローチャートであり、上述の構成による二次空気供給手順を説明する。ＥＣＵ５０は、二次空気供給条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１０）。具体的には、排気浄化触媒９０が活性化されていない状態を二次空気供給条件とし、冷却水の温度や内燃機関１の始動後の経過時間などに基づいて判定する。二次空気供給条件を満たさない場合（Ｓ１０のＮ）、二次空気供給の処理は行われず、内燃機関１は通常サイクルで稼働する（Ｓ２８）。
【００３６】
二次空気供給条件を満たす場合（Ｓ１０のＹ）、第１気筒ＣＬ１に備わるインジェクタ４からの燃料噴射及び点火プラグ６の点火を中止する（Ｓ１２）。つまり、第１気筒ＣＬ１における燃焼が休止される。続いて、ＥＣＵ５０の指示にもとづきアクチュエータ８４が、開閉弁８６を閉じる（Ｓ１４）。
【００３７】
次に、ＥＣＵ５０は第１吸気バルブＩｎ１及び第１排気バルブＥｘ１のバルブタイミングを変更し、エアポンプとして機能させる（Ｓ１６）。これによって、二次空気供給通路管８８を通り第２〜第４気筒ＣＬ２〜ＣＬ４から排出される排気ガスに二次空気が供給される（Ｓ１８）。
【００３８】
ＥＣＵ５０は、冷却水の温度や二次空気供給動作の経過時間をもとに、二次空気供給の終了条件を満たすか判定する（Ｓ２０）。終了条件を満たさない場合（Ｓ２０のＮ）、二次空気供給が継続する（Ｓ１８）。終了条件を満たす場合（Ｓ２０のＹ）、ＥＣＵ５０は開閉弁８６を開け（Ｓ２２）、第１気筒ＣＬ１のバルブタイミングを元に戻し（Ｓ２４）、第１気筒ＣＬ１への燃料供給および点火を再開する（Ｓ２６）。以降、内燃機関１は通常サイクルによる燃焼を行い（Ｓ２８）、二次空気供給が終了する。
【００３９】
本実施の形態では、第１気筒ＣＬ１をエアポンプとして機能させたがこれに限る趣旨ではなく、いずれの気筒をエアポンプとして機能させてもよい。
【００４０】
以上、本実施の形態によれば、第１気筒ＣＬ１のポンプ動作を燃焼サイクル１回当たりに複数回行うことで、稼働気筒数を減らすことなく二次空気量を増加させることができ、排気浄化触媒９０の暖機を促進する効果を好適に得ることができる。また、ポンプ動作の回数を変更したり、あるいは、吸気バルブＩｎの開弁期間を制御することで、要求される二次空気量に応じて実際に供給する二次空気量を調整することができ、二次空気量に過不足が生じることに対処することができる。またさらに、内燃機関１の回転速度を上げずに、要求される二次空気量を供給できる。またさらに、圧縮行程と膨張行程を省くことで、第１気筒ＣＬのポンピングロスを低減することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
本実施の形態では、Ｖ型８気筒の内燃機関を想定する。実施の形態１ではエアポンプとして機能する気筒は一つであったが、本実施の形態では二つの気筒をエアポンプとして機能させる。
【００４２】
図７は、本実施の形態に係る内燃機関１の概略構成を示し、理解を容易にするために吸気マニホールドや吸気ポートなど吸気系の説明を一部省略する。実施の形態１で示した内燃機関１と基本構成は同一であるので主に異なる部分を説明する。
【００４３】
本実施の形態では、機関本体２は第１〜第８気筒ＣＬ１〜ＣＬ８を備える。二次空気供給時には、第１気筒ＣＬ１および第６気筒ＣＬ６が燃焼を休止しエアポンプとして機能する。また、排気マニホールド７４は上流側で第１〜第８排気側分岐部７５ａ〜７５ｈに分岐しており、それぞれ第１〜第８排気ポート１４ａ〜１４ｈに接続される。また、第１排気側分岐部７５ａと第６排気側分岐部７５ｆにはそれぞれ第１開閉弁８６ａおよび第２開閉弁８６ｂが設けられる。
【００４４】
第１開閉弁８６ａおよび第２開閉弁８６ｂは、ＥＣＵ５０の指示によってそれぞれ排気マニホールド７４の外部に設けられた第１、第２アクチュエータ８４ａ、８４ｂにより開閉される。また、第１、第３、第５、第７排気側分岐部７５ａ、７５ｃ、７５ｅ、７５ｇにはそれぞれ開口部を有する第１の二次空気供給通路管８８ａが接続され、第１、第３、第５、第７排気側分岐部７５ａ、７５ｃ、７５ｅ、７５ｇは相互に連通する。同様に、第２、第４、第６、第８排気側分岐部７５ｂ、７５ｄ、７５ｆ、７５ｈにはそれぞれ開口部を有する第２の二次空気供給通路管８８ｂが接続され、第２、第４、第６、第８排気側分岐部７５ｂ、７５ｄ、７５ｆ、７５ｈは相互に連通する。
【００４５】
図８は、第１気筒ＣＬ１および第６気筒ＣＬ６がエアポンプとして機能する際の排気および吸気行程の概略を示すタイミングチャートである。通常の燃焼サイクルと異なる点は、第１気筒ＣＬ１において、本来膨張行程である０〜１８０°の期間が吸気行程に、本来圧縮行程である５４０〜７２０°の期間が排気行程に変更されている。また、第６気筒ＣＬ６においても、本来圧縮行程である１８０〜３６０°の期間が排気行程に、本来膨張行程である３６０〜５４０°の期間が吸気行程に変更されている。
【００４６】
以上の構成による二次空気供給手順は、実施の形態１と同一でよい。つまり、ＥＣＵ５０は、二次空気供給条件を満たすか否かを判定し、二次空気供給条件を満たすと判定された場合、第１気筒ＣＬ１および第６気筒ＣＬ６への燃料供給を停止し、バルブタイミングを変更する。これによって、第１気筒ＣＬ１および第６気筒ＣＬ６はエアポンプとして機能する。
【００４７】
本実施の形態では、第１気筒ＣＬ１および第６気筒ＣＬ６をエアポンプとして機能させたがこれに限る趣旨ではない。エアポンプとして機能させる気筒の数や、その組み合わせは、内燃機関１の特性や構造に応じて変更可能である。本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００４８】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。そうした変形例を挙げる。
【００４９】
実施の形態では、４サイクルの内燃機関を想定したがこれに限る趣旨ではなく、６サイクルの内燃機関であってもよい。このとき、燃焼が休止する気筒は、ポンプ動作は最大３回まで可能となり、ポンプ動作は必要とされる二次空気量に応じて１回または２回に変更しても良い。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、稼働気筒数を減らすことなく二次空気量を増加させることができ、排気浄化触媒の暖機を促進する効果を好適に得ることができる。また、別の観点では、要求される二次空気量に応じて実際に供給する二次空気量を調整することができ、二次空気量に過不足が生じることに対処することができる。更に別の観点では、二次空気を供給する気筒のポンピングロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る直噴型の内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る二次空気が供給される際に休止する第１気筒に着目した場合の内燃機関の構造を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る電磁駆動バルブの構成図である。
【図４】通常のサイクルで稼働する際の第１〜第４気筒の排気および吸気行程を示すタイミングチャートである。
【図５】第１気筒がエアポンプとして機能する場合の、第１〜第４気筒の排気および吸気行程を示すタイミングチャートである。
【図６】二次空気供給手順を示すフローチャートである。
【図７】本実施の形態２に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図８】第１気筒および第６気筒がエアポンプとして機能する際の第１〜第８気筒の排気および吸気行程を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃機関、 ２ 機関本体、 ４ インジェクタ、 １３ａ〜１３ｈ 第１〜第８吸気ポート、 １４ａ〜１４ｈ 第１〜第８排気ポート、 １８ シリンダヘッド、 ５０ ＥＣＵ、 ５４ 水温センサ、 ７０ バルブドライバ、７２ 吸気マニホールド、 ７４ 排気マニホールド、 ７５ａ〜７５ｈ 第１〜第８排気側分岐部、 ８４ アクチュエータ、 ８４ａ 第１アクチュエータ、 ８４ｂ 第２アクチュエータ、 ８６ 開閉弁、 ８６ａ 第１開閉弁、８６ｂ 第２開閉弁、 ８８ 二次空気供給通路管、 ８８ａ 第１の二次空気供給通路管、 ８８ｂ 第２の二次空気供給通路管、 ９０ 排気浄化触媒、ＣＬ１〜ＣＬ８ 第１〜第８気筒、 Ｅｘ 排気バルブ、 Ｅｘ１〜Ｅｘ８ 第１〜第８排気バルブ、 Ｉｎ 吸気バルブ、 Ｉｎ１〜Ｉｎ８ 第１〜第８吸気バルブ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for using a part of a cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine as a pump for supplying air to exhaust gas and activating a catalyst for purifying exhaust gas at an early stage.
[0002]
[Prior art]
As a technique for early activation of a catalyst for purifying exhaust gas of an internal combustion engine (hereinafter, also simply referred to as "exhaust gas purification catalyst"), air is supplied to an exhaust passage upstream of the exhaust gas purification catalyst to cause secondary combustion of the exhaust gas. There is a technique in which the temperature of the exhaust gas is raised to increase the temperature of the exhaust gas, and the exhaust gas having a higher temperature is passed through an exhaust purification catalyst. Generally, the air supplied for secondary combustion of the exhaust gas is called “secondary air”.
[0003]
As a method of supplying secondary air, for example, a secondary air supply device that eliminates the need for a dedicated air pump by using a stopped cylinder as an air pump in a multi-cylinder internal combustion engine has been proposed (Patent Document 1 and Patent Document 2). reference).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-334016 [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-31119
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, in a four-cylinder internal combustion engine, in a case where one cylinder is a deactivated cylinder and secondary air is supplied to exhaust gas of the remaining three operating cylinders, secondary air obtained per combustion cycle of the operating cylinder is obtained. As for the air amount, only the air amount for one cylinder volume can be obtained. For this reason, the amount of secondary air is sometimes insufficient, and the effect of promoting warm-up of the exhaust purification catalyst may not be sufficiently obtained. Here, it is conceivable to increase the number of stopped cylinders in order to increase the secondary air amount. However, in this case, an increase in the exhaust gas temperature is hindered with a decrease in the number of operating cylinders, so that the effect of promoting the warm-up of the exhaust gas purification catalyst is hardly obtained. In order to speed up the temperature rise of the exhaust purification catalyst, it is conceivable to increase the rotation speed of the internal combustion engine. However, in this case, noise vibration may increase.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide secondary air supplied for secondary combustion of exhaust gas when a part of the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine is used as an air pump. It is to provide a technique for increasing the amount.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
One embodiment of the present invention relates to a secondary air supply device for a multi-cylinder internal combustion engine. This secondary air supply device suspends combustion of some of the cylinders of the multi-cylinder internal combustion engine, uses the air discharged through the pump operation of the paused cylinder as secondary air, and uses the secondary air as an exhaust passage of the paused cylinder. Is supplied to the exhaust passage of the working cylinder upstream of the exhaust purification catalyst via a secondary air supply passage connected to the exhaust gas. Further, the secondary air supply device includes control means for controlling the opening and closing operations of the intake valve and the exhaust valve of the inactive cylinder so as to perform the pump operation of the inactive cylinder a plurality of times per one combustion cycle of the operating cylinder.
[0008]
In other words, the idle cylinder that suspends combustion functions as an air pump, and supplies the exhaust gas exhausted from the active operating cylinder with the air exhausted through the pump operation of the idle cylinder as secondary air. At this time, since the compression stroke and the expansion stroke are not required for the deactivated cylinder, the opening and closing operations of the intake valve and the exhaust valve are controlled so that the original compression and expansion strokes are changed to the exhaust and intake strokes, respectively. Thus, the pump operation of the stopped cylinder can be performed a plurality of times per one combustion cycle of the working cylinder, and the amount of secondary air can be increased. In addition, when adjusting the amount of secondary air discharged per one combustion cycle of the working cylinder according to the demand, the number of pump operations of the deactivated cylinder is changed, and the opening period of the intake valve is controlled. Then, by changing the amount of air taken into the idle cylinder, it is possible to obtain a required amount of secondary air. Further, when the pump operation of the idle cylinder is not performed, the pumping loss of the idle cylinder can be reduced by keeping the intake valve open and holding the exhaust valve closed to omit the compression and expansion strokes.
As described above, a method or a program expressing each configuration is also effective as the present invention.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the present embodiment, in order to activate the exhaust purification catalyst at an early stage, the combustion of some of the cylinders is stopped in the multi-cylinder internal combustion engine, and the stopped cylinder is used as an air pump to perform secondary combustion on exhaust gas. The secondary air for combustion is supplied, and the exhaust gas is subjected to secondary combustion. In addition, the intake and exhaust valves provided in the idle cylinders used for the air pump are controlled independently of the opening and closing operations of the intake and exhaust valves of the cylinders in which combustion is continued, thereby optimizing the amount of secondary air to be supplied. An electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) which is a control means of the intake / exhaust valve is provided with a secondary air amount required for the number of pump operations of the inactive cylinder performed per combustion cycle of the working cylinder. The opening / closing operation of the exhaust valve may be controlled so as to be variable according to the condition.
[0010]
For example, in the case of a four-stroke, one-cycle (hereinafter simply abbreviated as "4 cycle") internal combustion engine, opening and closing of the intake and exhaust valves such that the stroke of the idle cylinder is performed in the order of intake, exhaust, intake, and exhaust. The operation is controlled and the amount of secondary air to be supplied is optimized. Further, a combustion cycle is performed in the order of an intake stroke, a first compression stroke, a first expansion stroke, a second compression stroke, a second expansion stroke, and an exhaust stroke (hereinafter, simply referred to as “six cycles”). ) Internal combustion engine. In the case of this six-cycle internal combustion engine, if the opening and closing operations of the intake and exhaust valves are controlled so that the stroke of the idle cylinder is performed in the order of intake, exhaust, intake, exhaust, intake, and exhaust, the combustion cycle of the working cylinder It is possible to perform the pump operation of the deactivated cylinder up to three times at one time. Therefore, in the case of a 4-cycle internal combustion engine, it is possible to change the number of pump operations of the idle cylinder performed per combustion cycle of the working cylinder to 1 or 2 times, and in the case of a 6-cycle internal combustion engine, It is possible to change the number of times the pump operation of the idle cylinder is performed per one combustion cycle of the working cylinder to one to three times. That is, in the idle cylinder, any number of pump operations up to half the number of strokes of the internal combustion engine is possible.
[0011]
The intake and exhaust valves of the cylinders that function as air pumps are preferably configured as electromagnetically driven valves because the opening and closing operations of the cylinders are different between during rest and during operation. In the case where the intake and exhaust valves are of a cam driven type, this can be realized if there is a variable valve operating mechanism such as a hydraulic mechanism that changes the cam during rest and operation.
[0012]
Here, from the viewpoint of preventing the discharge of unburned fuel, the supply of air-fuel mixture, that is, the supply of fuel, must be avoided for cylinders used as air pumps. Therefore, the configuration of the target internal combustion engine is directly in each cylinder. An in-cylinder direct fuel injection type (hereinafter, also simply referred to as "direct injection type") for injecting fuel, or a multipoint injection type internal combustion engine for independently injecting fuel into an intake port of each cylinder is preferable. In the following embodiments, a direct injection type four-cycle internal combustion engine in which intake and exhaust valves are electromagnetically driven valves is assumed.
[0013]
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of a direct injection type internal combustion engine 1 according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 includes an engine body 2 having first to fourth cylinders CL1 to CL4, an intake manifold 72, an exhaust manifold 74, an ECU 50, a valve driver 70, an exhaust purification catalyst 90 as a three-way catalyst, And a secondary air supply passage pipe 88.
[0014]
The first to fourth cylinders CL1 to CL4 have first to fourth intake ports 13a to 13d and first to fourth exhaust ports 14a to 14d, respectively. The first to fourth intake ports 13a to 13d are provided with first to fourth intake valves In1 to In4, respectively. Similarly, the first to fourth exhaust ports 14a to 14d are respectively provided with first to fourth intake valves In1 to In4. Exhaust valves Ex1 to Ex4 are provided. Hereinafter, when the intake valves are generically referred to, the exhaust valves are simply referred to as “intake valve In”, and when the exhaust valves are generically referred to, the exhaust valves are simply referred to as “exhaust valves Ex”.
[0015]
As the intake valve In and the exhaust valve Ex, an electromagnetically driven valve 200, which will be described later, is employed, and performs an opening / closing operation via a valve driver 70 in response to an instruction from the ECU 50. The valve driver 70 is configured by a general H-bridge circuit.
[0016]
The intake manifold 72 branches to first to fourth intake-side branch portions 73a to 73d on the downstream side of the path, and the first to fourth intake-side branch portions 73a to 73d respectively have first to fourth intake ports 13a to 13d. Connect to 13d. Similarly, the exhaust manifold 74 branches into first to fourth exhaust-side branch portions 75a to 75d on the upstream side of the path, and the first to fourth exhaust-side branch portions 75a to 75d respectively correspond to the first to fourth exhaust-side branch portions 75a to 75d. Connect to exhaust ports 14a to 14d. An exhaust purification catalyst 90 is connected downstream of the exhaust manifold 74.
[0017]
Secondary air supply passage pipes 88 each having an opening are connected to the first to fourth exhaust-side branch portions 75a to 75d, and the first to fourth exhaust-side branch portions 75a to 75d communicate with each other.
[0018]
An opening / closing valve 86 is provided in the first exhaust-side branch portion 75a downstream of the opening, and an opening / closing operation of the opening / closing valve 86 is performed by an actuator 84 provided outside the exhaust manifold 74 under the instruction of the ECU 50. Is When the first cylinder CL1 functions as an air pump, the on-off valve 86 is closed and the first exhaust side branch portion 75a is connected to the second to fourth exhaust side branch portions 75b to 75d via the secondary air supply passage pipe 88. Secondary air is supplied.
[0019]
FIG. 2 shows the structure of the internal combustion engine 1 when focusing on the first cylinder CL1. The second to fourth cylinders CL2 to CL4 also have basically the same structure. However, the on-off valve 86 and the actuator 84 for driving the on-off valve 86 are not installed in the second to fourth exhaust-side branch portions 75b to 75d connected to the second to fourth cylinders CL2 to CL4.
[0020]
A piston 3 is reciprocally inserted into the first cylinder CL1. A cylinder head 18 is provided above the first cylinder CL1 in common with the second to fourth cylinders CL2 to CL4. The cylinder head 18 is provided with an injector 4 for injecting fuel and a spark plug 6, and also formed with a first intake port 13a and a first exhaust port 14a. Further, a first intake valve In1 and a first exhaust valve Ex1 each composed of an electromagnetically driven valve 200 are provided so as to open and close the first intake port 13a and the first exhaust port 14a, respectively. Further, a water temperature sensor 54 is provided on a side wall of the first cylinder CL1 to measure the temperature of the cooling water and transmit the measured temperature to the ECU 50.
[0021]
FIG. 3 is a configuration diagram of one electromagnetically driven valve 200. Both the intake valve In and the exhaust valve Ex have this configuration, and are driven to open and close by the electromagnetic force of an electromagnet. The intake valve In and the exhaust valve Ex have the same control principle, and the intake valve In will be described below.
[0022]
The electromagnetically driven valve 200 includes a valve shaft 20 supported reciprocally in the cylinder head 18, a valve element 16 provided at a lower end point of the valve shaft 20 in this figure, and an electromagnetic drive unit 21 for driving the valve shaft 20 Is provided. An intake port 13 communicating with the combustion chamber is formed in the cylinder head 18, and a valve seat 15 is formed near the opening of the intake port 13. The intake port 13 is opened and closed by the valve body 16 being separated from and seated on the valve seat 15 as the valve shaft 20 reciprocates.
[0023]
A lower retainer 22 is provided at an end of the valve shaft 20 opposite to the valve body 16. A lower spring 24 is disposed between the lower retainer 22 and the cylinder head 18 in a compressed state. The valve element 16 and the valve shaft 20 are urged in the valve closing direction, that is, in the upward direction in the drawing by the elastic force of the lower spring 24.
[0024]
The electromagnetic drive section 21 includes an armature shaft 26 disposed coaxially with the valve shaft 20. A disk-shaped armature 28 made of a material having a high magnetic permeability is fixed to a substantially central portion of the armature shaft 26, and an retainer 30 is fixed to one end thereof. An end of the armature shaft 26 opposite to the end to which the retainer 30 is fixed is in contact with an end of the valve shaft 20 on the lower retainer 22 side.
[0025]
An upper core 32 is fixed between the upper retainer 30 and the armature 28 in a casing 36 of the electromagnetic drive unit 21. Similarly, a lower core 34 is fixed between the armature 28 and the lower retainer 22 in the casing 36. Each of the upper core 32 and the lower core 34 is formed in a ring shape from a material having a high magnetic permeability, and an armature shaft 26 is penetrated in a central portion thereof so as to reciprocate.
[0026]
An upper spring 38 is disposed between the upper surface of the casing 36 and the upper retainer 30 in a compressed state. The armature shaft 26 is urged toward the valve shaft 20 by the elastic force of the upper spring 38, that is, downward in the drawing. Further, the valve shaft 20 and the valve body 16 are urged by the armature shaft 26 in the valve opening direction, that is, downward in the drawing.
[0027]
A displacement sensor 52 is attached to the top of the casing 36. This displacement sensor 52 outputs a voltage signal that changes according to the distance between itself and the retainer 30. Based on the voltage signal, the displacement of the armature shaft 26 and the valve shaft 20, that is, the displacement of the electromagnetically driven valve 200 is detected.
[0028]
An annular first groove 40 centered on the axis of the armature shaft 26 is formed on a surface of the upper core 32 facing the armature 28, and an upper coil 42 is disposed in the first groove 40. The upper coil 42 and the upper core 32 constitute an upper electromagnet 61 for driving the electromagnetically driven valve 200 in the valve closing direction, that is, upward in the drawing.
[0029]
On the other hand, an annular second groove 44 centering on the axis of the armature shaft 26 is formed on a surface of the lower core 34 facing the armature 28, and a lower coil 46 is disposed in the second groove 44. The lower coil 46 and the lower core 34 constitute a lower electromagnet 62 for driving the intake valve In in the valve opening direction, that is, downward in the drawing.
[0030]
The upper coil 42 of the upper electromagnet 61 and the lower coil 46 of the lower electromagnet 62 are energized and controlled by an ECU 50 that controls various controls of the internal combustion engine 1. The ECU 50 includes a CPU, a memory, an input circuit for receiving detection signals from the displacement sensor 52 and the water temperature sensor 54, and the like.
[0031]
FIG. 4 is a timing chart schematically showing the exhaust and intake strokes of the first to fourth cylinders CL1 to CL4 when operating in a normal cycle. FIG. 5 is a timing chart schematically showing the exhaust and intake strokes of the first to fourth cylinders CL1 to CL4 when the first cylinder CL1 functions as an air pump.
[0032]
Normally, as shown in FIG. 4, ignition is performed in the order of the first cylinder CL1, the third cylinder CL3, the fourth cylinder CL4, and the second cylinder CL2, and their strokes are shifted by 180 degrees. On the other hand, when the first cylinder CL1 functions as an air pump, the combustion of the first cylinder CL1 is stopped, and only the exhaust and intake strokes without the compression and expansion strokes are repeated as shown in FIG.
[0033]
At this time, the ECU 50 may change the number of times of the pump operation performed per one combustion cycle in accordance with the required amount of secondary air, or may control the opening period of the first intake valve In1. Good. In the configuration in which the electromagnetically driven valve is used for the intake valve In and the exhaust valve Ex, it is easy to change the valve timing of the specific intake valve In or the exhaust valve Ex. Thus, for example, when the required amount of secondary air is small, the ECU 50 shortens the valve opening period of the first intake valve In1, and adjusts the amount of secondary air to be small.
[0034]
In performing the pump operation, the operation patterns of the first intake valve In1 and the first exhaust valve Ex1 are controlled so that the stroke following the intake stroke becomes the exhaust stroke. When the pump operation is not performed, the first intake valve In1 is opened. The first exhaust valve Ex1 may be held closed while the valve is held. For example, in FIG. 5, intake and exhaust are performed during a period when the crank angle is 0 to 360 degrees, and during a period between 360 and 720 degrees, the first intake valve In1 is opened and the first exhaust valve Ex1 is closed. To As a result, the first cylinder CL1 becomes idle. Here, when the first intake valve In1 is kept closed, pumping loss occurs and energy loss occurs. In order to prevent this, the first cylinder CL1 is set in an idling state.
[0035]
FIG. 6 is a flowchart showing the secondary air supply procedure. The secondary air supply procedure having the above-described configuration will be described. The ECU 50 determines whether the secondary air supply condition is satisfied (S10). Specifically, a state in which the exhaust purification catalyst 90 is not activated is set as a secondary air supply condition, and the determination is made based on the temperature of the cooling water, the elapsed time after the start of the internal combustion engine 1, and the like. When the secondary air supply condition is not satisfied (N in S10), the processing of the secondary air supply is not performed, and the internal combustion engine 1 operates in the normal cycle (S28).
[0036]
When the secondary air supply condition is satisfied (Y in S10), the fuel injection from the injector 4 provided in the first cylinder CL1 and the ignition of the spark plug 6 are stopped (S12). That is, the combustion in the first cylinder CL1 is stopped. Subsequently, the actuator 84 closes the on-off valve 86 based on an instruction from the ECU 50 (S14).
[0037]
Next, the ECU 50 changes the valve timings of the first intake valve In1 and the first exhaust valve Ex1 so as to function as an air pump (S16). Thereby, the secondary air is supplied to the exhaust gas discharged from the second to fourth cylinders CL2 to CL4 through the secondary air supply passage pipe 88 (S18).
[0038]
The ECU 50 determines whether the condition for terminating the secondary air supply is satisfied based on the temperature of the cooling water and the elapsed time of the secondary air supply operation (S20). When the termination condition is not satisfied (N in S20), the secondary air supply is continued (S18). If the end condition is satisfied (Y in S20), the ECU 50 opens the on-off valve 86 (S22), returns the valve timing of the first cylinder CL1 to the original timing (S24), and restarts the fuel supply and ignition to the first cylinder CL1. (S26). Thereafter, the internal combustion engine 1 performs combustion in the normal cycle (S28), and the supply of the secondary air ends.
[0039]
In the present embodiment, the first cylinder CL1 functions as an air pump. However, the present invention is not limited to this, and any cylinder may function as an air pump.
[0040]
As described above, according to the present embodiment, by performing the pump operation of the first cylinder CL1 a plurality of times per one combustion cycle, it is possible to increase the amount of secondary air without reducing the number of operating cylinders, and to purify exhaust gas. The effect of promoting the warm-up of the catalyst 90 can be suitably obtained. Further, by changing the number of times of the pump operation or controlling the opening period of the intake valve In, it is possible to adjust the amount of secondary air actually supplied in accordance with the required amount of secondary air. Thus, it is possible to cope with the occurrence of excess or deficiency in the secondary air amount. Further, the required amount of secondary air can be supplied without increasing the rotation speed of the internal combustion engine 1. Further, the pumping loss of the first cylinder CL can be reduced by omitting the compression stroke and the expansion stroke.
[0041]
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a V-type 8-cylinder internal combustion engine is assumed. In the first embodiment, one cylinder functions as an air pump, but in the present embodiment, two cylinders function as an air pump.
[0042]
FIG. 7 shows a schematic configuration of an internal combustion engine 1 according to the present embodiment, and a part of the description of an intake system such as an intake manifold and an intake port is omitted for easy understanding. Since the basic configuration is the same as that of the internal combustion engine 1 shown in the first embodiment, different portions will be mainly described.
[0043]
In the present embodiment, the engine main body 2 includes first to eighth cylinders CL1 to CL8. During the supply of the secondary air, the first cylinder CL1 and the sixth cylinder CL6 stop the combustion and function as an air pump. The exhaust manifold 74 is branched on the upstream side into first to eighth exhaust-side branch portions 75a to 75h, and are connected to the first to eighth exhaust ports 14a to 14h, respectively. The first exhaust-side branch portion 75a and the sixth exhaust-side branch portion 75f are provided with a first on-off valve 86a and a second on-off valve 86b, respectively.
[0044]
The first on-off valve 86a and the second on-off valve 86b are respectively opened and closed by first and second actuators 84a, 84b provided outside the exhaust manifold 74 according to an instruction from the ECU 50. The first, third, fifth, and seventh exhaust-side branch portions 75a, 75c, 75e, and 75g are respectively connected to first secondary air supply passage tubes 88a having openings, and the first and third exhaust-side branch portions 75a, 75c, 75e, and 75g are connected to each other. , The fifth and seventh exhaust-side branch portions 75a, 75c, 75e, and 75g communicate with each other. Similarly, the second, fourth, sixth, and eighth exhaust-side branch portions 75b, 75d, 75f, and 75h are connected to second secondary air supply passage tubes 88b each having an opening, and the second, fourth The fourth, sixth, and eighth exhaust-side branch portions 75b, 75d, 75f, and 75h communicate with each other.
[0045]
FIG. 8 is a timing chart schematically showing the exhaust and intake strokes when the first cylinder CL1 and the sixth cylinder CL6 function as air pumps. The difference from the normal combustion cycle is that, in the first cylinder CL1, the period of 0 to 180 °, which is the original expansion stroke, is changed to the intake stroke, and the period of 540 to 720 °, which is the original compression stroke, is changed to the exhaust stroke. . Also in the sixth cylinder CL6, the period of 180 to 360 °, which is an original compression stroke, is changed to the exhaust stroke, and the period of 360 to 540 °, which is the original expansion stroke, is changed to the intake stroke.
[0046]
The secondary air supply procedure according to the above configuration may be the same as in the first embodiment. That is, the ECU 50 determines whether or not the secondary air supply condition is satisfied. If it is determined that the secondary air supply condition is satisfied, the ECU 50 stops the fuel supply to the first cylinder CL1 and the sixth cylinder CL6, and stops the valve. Change the timing. Thereby, the first cylinder CL1 and the sixth cylinder CL6 function as air pumps.
[0047]
In the present embodiment, the first cylinder CL1 and the sixth cylinder CL6 are made to function as air pumps, but the present invention is not limited to this. The number of cylinders functioning as an air pump and the combination thereof can be changed according to the characteristics and structure of the internal combustion engine 1. According to the present embodiment, effects similar to those of the first embodiment can be obtained.
[0048]
The present invention has been described based on some embodiments. These embodiments are exemplifications, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. By the way. Such modified examples will be described.
[0049]
In the embodiment, a 4-cycle internal combustion engine is assumed, but the present invention is not limited to this, and a 6-cycle internal combustion engine may be used. At this time, the cylinder in which combustion is stopped can perform the pump operation up to three times at the maximum, and the pump operation may be changed to one or two times according to the required amount of secondary air.
[0050]
【The invention's effect】
According to the present invention, the secondary air amount can be increased without reducing the number of operating cylinders, and the effect of promoting warm-up of the exhaust gas purification catalyst can be suitably obtained. Further, from another viewpoint, the amount of secondary air actually supplied can be adjusted according to the required amount of secondary air, and it is possible to cope with occurrence of excess or deficiency in the amount of secondary air. From another viewpoint, pumping loss of a cylinder that supplies secondary air can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a direct injection internal combustion engine according to a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of an internal combustion engine in which attention is paid to a first cylinder that is stopped when secondary air is supplied according to the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of an electromagnetically driven valve according to the first embodiment.
FIG. 4 is a timing chart showing the exhaust and intake strokes of first to fourth cylinders when operating in a normal cycle.
FIG. 5 is a timing chart showing the exhaust and intake strokes of the first to fourth cylinders when the first cylinder functions as an air pump.
FIG. 6 is a flowchart showing a secondary air supply procedure.
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine according to a second embodiment.
FIG. 8 is a timing chart showing the exhaust and intake strokes of the first to eighth cylinders when the first and sixth cylinders function as air pumps.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine, 2 Engine main body, 4 Injector, 13a-13h 1st-8th intake port, 14a-14h 1st-8th exhaust port, 18 cylinder head, 50 ECU, 54 water temperature sensor, 70 valve driver, 72 intake Manifold, 74 Exhaust manifold, 75a to 75h First to eighth exhaust side branch portions, 84 actuator, 84a First actuator, 84b Second actuator, 86 on-off valve, 86a First on-off valve, 86b Second on-off valve, 88 2 88a 1st secondary air supply passage tube, 88b 2nd secondary air supply passage tube, 90 exhaust purification catalyst, CL1 to CL8 1st to 8th cylinder, Ex exhaust valve, Ex1 to Ex8 First to eighth exhaust valves, In intake valves, In1 to In8 First to eighth intake valves.
