JP2009185658A - Exhaust emission control device for multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運転条件によって一部気筒が休止される多気筒内燃機関の排気処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust treatment device for a multi-cylinder internal combustion engine in which some cylinders are deactivated depending on operating conditions.
特許文献1には、自動車の自走可能性がないときやエンジンの停止時に、車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されると、その必要な機関運転が得られるように稼動気筒数を制限する多気筒内燃機関の制御装置が開示されている。
ところで、上記のような稼動気筒数の制限によって休止される気筒に対しては、燃料噴射が停止されるものの、休止気筒のピストンが往復動することで空気の吸い込み・吐き出しが行われ、この空気がそのまま、或いは、他の運転が継続される気筒の燃焼排気に混ざって、排気通路に介装される排気浄化用の触媒コンバータに導入されることになる。
ここで、気筒休止期間が長い場合や外気温度の低い条件では、前記休止気筒を通過する空気によって、触媒コンバータの触媒温度が低下し、更に、触媒がリーン雰囲気になることで、触媒における転化率が低下し、排気エミッションが増大してしまうという問題があった。
By the way, although the fuel injection is stopped for the cylinders which are deactivated due to the limitation on the number of operating cylinders as described above, the pistons of the deactivated cylinders are reciprocated to suck and discharge air. However, it is introduced into a catalytic converter for purifying exhaust gas that is interposed in the exhaust passage as it is or mixed with the combustion exhaust gas of the cylinder in which other operation is continued.
Here, when the cylinder deactivation period is long or when the outside air temperature is low, the catalyst temperature of the catalytic converter is lowered by the air passing through the deactivation cylinder, and furthermore, the catalyst is in a lean atmosphere, so that the conversion rate in the catalyst is reduced. There is a problem that the exhaust emission decreases and the exhaust emission increases.
本発明は上記問題点に鑑みなれたものであり、多気筒内燃機関の一部気筒を休止しても、触媒コンバータの温度低下や触媒雰囲気のリーン化を抑止できるようにして、気筒休止が行われる機関における排気エミッションを低下させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and even when some cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine are stopped, the temperature reduction of the catalytic converter and the leaning of the catalyst atmosphere can be suppressed, and the cylinder is stopped. The purpose is to reduce exhaust emissions in engines.
そのため本発明では、多気筒内燃機関の一部気筒が休止されるときに、運転が継続される他の気筒の燃焼排気を、前記休止される気筒の吸気系に供給するための排気供給通路と、前記排気供給通路に介装されて休止気筒の吸気系に対する燃焼排気の供給を制御する制御弁と、を設け、前記一部気筒が休止されるときに、前記制御弁を開制御して前記休止気筒の吸気系に燃焼排気を供給するようにした。 Therefore, in the present invention, when some cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine are deactivated, an exhaust supply passage for supplying combustion exhaust of other cylinders that are continuously operated to the intake system of the deactivated cylinders A control valve interposed in the exhaust supply passage and controlling the supply of combustion exhaust to the intake system of the deactivated cylinder, and when the partial cylinder is deactivated, the control valve is controlled to open and the Combustion exhaust is supplied to the intake system of the idle cylinder.
上記発明によると、一部気筒を休止させるときに、運転が継続される他の気筒の燃焼排気が休止気筒の吸気系に供給されるから、休止気筒における新気率が低下して、休止気筒を通過する新気量が減り、かつ、休止気筒から排出されるガスの温度を高くでき、休止気筒から排出されるガスが導入される触媒コンバータにおける温度低下及びリーン雰囲気化を抑止でき、排気エミッションが増大することを回避できる。 According to the above invention, when some cylinders are deactivated, the combustion exhaust gas of the other cylinders that are continuously operated is supplied to the intake system of the deactivated cylinders. The amount of fresh air passing through the cylinder can be reduced, the temperature of the gas discharged from the idle cylinder can be increased, and the temperature reduction and lean atmosphere can be suppressed in the catalytic converter into which the gas discharged from the idle cylinder is introduced. Can be avoided.
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図1は、第1実施形態における車両用内燃機関を示す図である。
図1に示される内燃機関1は、第1バンク(左バンク)1a及び第2バンク(右バンク)1bの2つのバンク(気筒グループ)からなるV型多気筒機関である。尚、内燃機関1の気筒数は、2気筒以上の多気筒であれば良い。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a diagram showing an internal combustion engine for a vehicle in the first embodiment.
The
各バンク1a,1bの各気筒にピストン2a,2bが設けられており、これらピストン2a,2bの往復動がコネクティングロッド3によってクランクシャフト4の回転に変換される。
第1バンク1a(第1気筒グループ)の各気筒の燃焼室5には、吸気通路6a及び排気通路7aが接続されており、吸気バルブ8aが開くと前記吸気通路6aと燃焼室5とが連通し、排気バルブ9aが開くと前記排気通路7aと燃焼室5とが連通する。
An
同様に、第2バンク1b(第2気筒グループ)の各気筒の燃焼室5には、吸気通路6b及び排気通路7bが接続されており、吸気バルブ8bが開くと前記吸気通路6bと燃焼室5とが連通し、排気バルブ9bが開くと前記排気通路7bと燃焼室5とが連通する。
前記吸気通路6a,6bには、気筒毎に燃料噴射弁10a,10bが設けられている。
尚、前記燃料噴射弁10a,10bが燃焼室5内に燃料を直接噴射する筒内直接噴射式機関であっても良い。
Similarly, an
In the
The
更に、前記燃料噴射弁10a,10bの上流側の吸気通路6a,6bには、バンク毎にスロットルバルブ11a,11bが設けられており、前記スロットルバルブ11a,11bによって各バンク1a,1bの各気筒に吸入される空気量が調整される。
尚、前記スロットルバルブ11a,11bは、バンク毎に設けられるスロットルモータ(図示省略)によって開閉駆動される電子制御式スロットルである。
Further,
The
前記吸気通路6a,6bは、スロットルバルブ11a,11bの上流側で、各バンク1a,1bに共通の吸気通路6に合流し、前記吸気通路6には、内燃機関1の吸入空気流量を検出するエアフローセンサ12が設けられている。
また、前記排気通路7a,7bは、下流側で共通の排気通路7に合流し、該排気通路7には、排気を浄化するための触媒コンバータ13(床下触媒)が介装されており、この触媒コンバータ13で排気中の有害成分が浄化される。
The
Further, the
前記触媒コンバータ13は、例えば三元触媒方式のものであり、排気中のHC,COを酸化すると共に、NOxを還元する作用を有する。
ここで、第1バンク1aの排気通路7aと第2バンク1bのスロットルバルブ11b下流側の吸気通路6bとを接続する排気供給通路(EGR通路)31が設けられ、該排気供給通路31によって、第1バンク1aの気筒の燃焼排気を、第2バンク1bの気筒の吸気系に供給できるようにしてある。
The
Here, there is provided an exhaust supply passage (EGR passage) 31 that connects the
また、前記排気供給通路31には、該排気供給通路31を介した燃焼排気の供給を制御する制御弁(EGRバルブ)32が介装されている。
前記燃焼室5を構成するシリンダヘッドの中央には、それぞれに点火プラグ15a,15bが設けられ、各点火プラグ15a,15bには、パワートランジスタ内蔵式イグニッションコイル16a,16bがそれぞれ直付けされている。
The
In the center of the cylinder head constituting the
また、前記吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bを開閉する動弁機構として、電磁駆動装置18a,18b(特開2001−164949号公報等参照)が設けられている。
前記電磁駆動装置18a,18bは、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bをスプリングで開閉動作の中間位置に付勢し、開弁側電磁コイル・閉弁側電磁コイルによる電磁力で開閉駆動する装置である。
The
前記電磁駆動装置18a,18bでは、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9の開時期・閉時期が、前記開弁側電磁コイル・閉弁側電磁コイルへの通電制御タイミングの変更によって制御でき、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bの作動角又は開弁中の最大リフト量を変更可能であり、更に、開弁状態に固定することが可能である。
また、前記吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bを開閉する動弁機構として、前記電磁駆動装置18a,18bに代えて、カムシャフトに2種類のカム駒を設け、バルブ駆動に用いるカム駒を切り替えることで、バルブの開閉タイミングとリフト量を変化させる可変バルブタイミング・リフト機構VVL(カム切替機構:特開平5−33621号公報等参照)を用いることができる。
In the
Further, as a valve operating mechanism for opening and closing the
換言すれば、図1に示す符号18a,18bを、電磁駆動装置に代えて可変バルブタイミング・リフト機構VVLとすることができる。
前記特開平5−33621号公報等に開示される可変バルブタイミング・リフト機構VVL(カム切替機構)を用いる場合には、高速カムの形状を変更する等して、最大リフト量を保持させることが可能であり、具体的には、2種類のカム駒として、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bを機関回転に同期して開閉駆動するカムプロフィールに設定された第1カムと、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bを最大リフト量に保持するカムプロフィールに設定された第2カムとを設けるようにする。
In other words, the
When the variable valve timing / lift mechanism VVL (cam switching mechanism) disclosed in JP-A-5-33621 is used, the maximum lift amount can be held by changing the shape of the high-speed cam. Specifically, as two types of cam pieces, a first cam set to a cam profile that opens and closes
更に、前記吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bを開閉する動弁機構として、前記電磁駆動装置18a,18bに代えて、特開2004−270608号公報や特開2003−49672号公報等に開示されている、吸気バルブ8a,8b及び排気バルブ9a,9bの最大バルブリフト量をバルブ作動角と共に連続的に可変とする可変作動角リフト機構VEL28a,28bを用いることができる(図7参照)。
Further, as a valve operating mechanism for opening and closing the
図7に示すシステムは、後述する図6のシステムにおける動弁系を可変作動角リフト機構VEL28a,28bに置き換えた例を示すが、図1のシステム及び後述する図3のシステムにおいても、前記電磁駆動装置18a,18bを可変作動角リフト機構VEL28a,28bに置き換えることが可能である。
尚、可変作動角リフト機構VELを、吸気バルブ8a,8b側にのみ設け、排気バルブ9a,9bを、固定のカムプロフィールに基づき一定の作動角・リフト量・バルブタイミングで開閉させることができる。
The system shown in FIG. 7 shows an example in which the valve operating system in the system shown in FIG. 6 to be described later is replaced with variable operating angle
The variable operating angle lift mechanism VEL is provided only on the
マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールモジュール(ECM)30には、各種センサからの信号が入力され、予め記憶されたプログラムによる演算処理によって、前記燃料噴射弁10a,10b、パワートランジスタ内蔵式イグニッションコイル16a,16b、スロットルバルブ11a,11b(スロットルモータ)、制御弁32、前記電磁駆動装置18a,18b(又は可変バルブタイミング・リフト機構VVL、可変作動角リフト機構VEL28a,28b)などに操作信号を出力する。
An engine control module (ECM) 30 incorporating a microcomputer is inputted with signals from various sensors, and the
前記各種センサとしては、前記エアフローセンサ12の他、前記クランクシャフト4の基準角度位置毎の基準クランク角信号REF及び単位角度毎のポジション信号POSを出力するクランク角センサ21、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量(アクセル開度)ACCを検出するアクセル開度センサ22、内燃機関1の冷却水温度TWを検出する水温センサ23、内燃機関1を駆動源とする車両の走行速度VSPを検出する車速センサ24、前記スロットルバルブ11a,11b下流の吸気通路6a,6b内の圧力(吸気圧力)PBを検出する吸気圧センサ25a,25b、前記排気通路7a,7bそれぞれに設けられ、排気中の酸素濃度に応じた出力AFを発生する酸素センサ29a,29bなどが設けられている。
In addition to the
尚、前記酸素センサ29a,29bは、理論空燃比を境に出力が急変するストイキセンサであっても良いし、空燃比を広域に検出できる所謂広域センサであっても良い。
そして、前記燃料噴射弁10a,10bの制御においては、吸入空気流量,機関回転速度,冷却水温度等に基づいて燃料噴射量を演算し、各燃料噴射弁10a,10bに対し、各気筒の行程に合わせて前記燃料噴射量に見合うパルス幅の噴射パルス信号を出力する。
The
In the control of the
また、前記点火プラグ15a,15bによる点火時期を、機関負荷・機関回転速度等から演算し、この点火時期と要求通電時間とから前記イグニッションコイル16a,16bにおける通電開始・遮断タイミングを決定し、これに基づいて前記イグニッションコイル16a,16bに内蔵されたパワートランジスタをオン・オフする点火信号を出力する。
更に、前記アクセル開度センサ22で検出されるアクセル開度等に基づいて目標スロットル開度を演算し、前記スロットルバルブ11a,11bの開度が前記目標スロットル開度に近づくように、スロットルモータに駆動信号を出力する。
Further, the ignition timing by the
Further, a target throttle opening is calculated based on the accelerator opening detected by the
また、本実施形態では、予め決められた気筒休止条件が成立すると、第1バンク(左バンク)1aの各気筒の運転を継続させる一方で、前記第2バンク(右バンク)1bの各気筒に対する燃料噴射・点火を停止させて休止させるようになっている。
上記のように、内燃機関1の一部気筒(第2バンク1b)の運転を休止させることで、燃費性能を向上させると共に、内燃機関1で駆動される車載機器(エアコン用コンプレッサやオルタネータなど)を稼動可能状態に維持できる。
Further, in this embodiment, when a predetermined cylinder deactivation condition is satisfied, the operation of each cylinder in the first bank (left bank) 1a is continued, while the operation for each cylinder in the second bank (right bank) 1b is continued. The fuel injection / ignition is stopped and stopped.
As described above, by stopping the operation of some cylinders (
前記気筒休止条件として、例えば、車両の停止状態でかつ内燃機関1がアイドル状態であるときに気筒休止を実行し、及び/又は、内燃機関1の低負荷から中負荷の速度変化が少ない走行時に気筒休止を実行する。
但し、第2バンク1bを休止させる運転条件を、上記の条件に限定するものではない。
以下では、前記一部気筒の休止制御の詳細を説明する。
As the cylinder deactivation condition, for example, when the vehicle is stopped and the
However, the operating conditions for stopping the
Hereinafter, details of the deactivation control of the partial cylinders will be described.
図2のフローチャートは、前記一部気筒休止制御の手順を示し、一定の微小時間毎に実行されるものとする。
まず、ステップS101では、内燃機関1の運転状態の検出を行う。前記運転状態には、第2バンク1bの休止条件として判断される各種の運転状態(車速やアイドル運転など)が含まれる。
The flowchart of FIG. 2 shows the procedure of the partial cylinder deactivation control, and is executed every certain minute time.
First, in step S101, the operating state of the
ステップS102では、第2バンク1bの休止中であるか否かを判別する。
そして、休止中でないときには、ステップS103へ進み、第2バンク1bの各気筒の運転を休止させるべき条件が成立しているか否かを判断する。
具体的には、車速が所定範囲内であり低中速走行していて、かつ、アクセル変化が所定値以下であり、しかも、加速乃至減速の要求がない状態、或いは、車両の停止状態でかつ内燃機関1がアイドル状態であるか否かを、休止実行条件として判断させる。
In step S102, it is determined whether or not the
If not, the process proceeds to step S103, and it is determined whether or not a condition for stopping the operation of each cylinder in the
Specifically, the vehicle speed is within a predetermined range and the vehicle is traveling at a low and medium speed, the accelerator change is not more than a predetermined value, and there is no request for acceleration or deceleration, or the vehicle is stopped. Whether or not the
休止条件が非成立であれば、引き続き両バンク1a,1bの気筒を通常に運転させるべく、再度、ステップS101に戻るようにする。
一方、休止条件の成立が判断されると、ステップS104へ進み、第2バンク1bの各気筒の運転を休止させるための制御を実行する。
具体的には、第2バンク1bの各気筒における燃料噴射・点火を停止させ、かつ、第2バンク1bの各気筒の吸排気バルブ8b,9bを前記電磁駆動装置(又は可変バルブタイミング・リフト機構VVL)18bによって開弁状態に固定し(開口増大手段)、かつ、前記制御弁32を開制御し(制御手段)、かつ、第2バンク1bのスロットルバルブ11bを全閉にする。
If the stop condition is not satisfied, the process returns to step S101 again so that the cylinders of both
On the other hand, if it is determined that the stop condition is satisfied, the process proceeds to step S104, and control for stopping the operation of each cylinder in the
Specifically, the fuel injection / ignition in each cylinder of the
第2バンク1bの各気筒における燃料噴射・点火を停止させることで、第2バンク1bの各気筒が休止される一方、第1バンク1aの各気筒に対する燃料噴射・点火は通常に継続されるので、車載機器(エアコン用コンプレッサやオルタネータなど)の駆動に必要とされる機関運転を継続させつつ、燃費性能の改善を図る。
また、休止バンク側のスロットルバルブ11bを全閉にすることで、スロットルバルブ11b下流側の吸気通路6b内の圧力(吸気圧)を負圧にし、更に、係る負圧発生状態で制御弁32を開くことで、通常運転される第1バンク1a側の排気通路7aと前記スロットルバルブ11b下流側の吸気通路6bとの間に大きな圧力差を生じさせ、運転が継続される第1バンク1a側の排気通路7aの燃焼排気が、運転が休止される第2バンク1bの吸気通路6b(吸気系)に導入されるようにする。
By stopping the fuel injection / ignition in each cylinder of the
Further, by fully closing the
休止される第2バンク1bの気筒においても、クランクシャフト4の回転によってピストン2bが往復動し、ポンピングを行うことになるが、第1バンク1aの燃焼排気が吸気通路6bに導かれることで、第2バンク1bが新気と共に第1バンク1aの燃焼排気を吸い込み、第2バンク1bの吸入ガス中における新気率(酸素濃度)が低下することになる。
Even in the cylinders of the
更に、第2バンク1bにおいて、温度が低い吸入新気に、温度の高い燃焼ガスが混ざることで、新気のみを吸い込む場合に比べて第2バンク1bを通過して排気側に流れるガスの温度が高くなる。
従って、第2バンク1bの休止気筒を通過したガスが、第1バンク1a側の燃焼排気と混ざっても、排気空燃比が大幅にリーン化することを抑止でき、かつ、排気温度が大きく低下することを抑止できる。
Furthermore, in the
Therefore, even if the gas that has passed through the idle cylinder of the
これにより、各バンクからの排気が合流して導入される触媒コンバータ13の温度低下を抑止でき、更に、触媒コンバータ13の雰囲気がリーン化してNOx還元性能が低下することを抑止でき、休止時における排気エミッションの悪化を防止できる。
ステップS104で第2バンク1bの各気筒を休止させる処理を実行すると、ステップS105へ進み、前記吸気圧センサ25で検出される吸気圧が大気圧に略一致しているか否かを判断する。
As a result, it is possible to suppress the temperature drop of the
When the process of stopping each cylinder of the
そして、吸気圧が大気圧に略一致していない場合には、ステップS106へ進み、スロットルバルブ11bの開度を予め設定された単位開度だけ増大させる処理を行った後、再度、ステップS105へ戻るようにして、吸気圧が大気圧に略一致するようになるまでステップS106の処理を繰り返す(吸気圧制御手段)。
これにより、スロットルバルブ11b下流側の圧力を大気圧にできる最小開度にスロットルバルブ11bが制御され、第1バンク1aからの燃焼排気を吸引させつつ、新気量を最小に抑制できると共に、スロットルバルブ11b下流側の圧力を大気圧にして、第2バンク1bの休止気筒におけるポンピングロスを低減できる。
If the intake pressure does not substantially coincide with the atmospheric pressure, the process proceeds to step S106, where the process of increasing the opening of the
As a result, the
新気量が減れば、第2バンク1bを通過して触媒コンバータ13に到達するガスの温度を高くでき、かつ、酸素濃度を減らすことができ、触媒コンバータ13の転化率の維持に寄与できることになる。
また、第2バンク1bの各気筒の吸排気バルブ8b,9bを前記電磁駆動装置(又は可変バルブタイミング・リフト機構VVL)18bによって開弁状態に固定することによっても、第2バンク1bの休止気筒におけるポンピングロスを低減でき、休止による燃費性能の改善をより一層増進できる。
If the amount of fresh air is reduced, the temperature of the gas passing through the
The idle cylinders of the
更に、吸排気バルブ8b,9bを全開に固定すれば、第2バンク1bの各気筒のポンピング動作において排気側から燃焼室5内へのガスの吹き戻しが発生し、これによっても新気量が減少する。
尚、第2バンク1bを休止させるときに、燃料噴射・点火の停止のみを実行し、吸排気バルブ8b,9bを機関回転に同期させて通常に開閉させることができる。
Further, if the intake /
When the
また、前記電磁駆動装置(又は可変バルブタイミング・リフト機構VVL)18a,18bに代えて、可変作動角リフト機構VEL28a,28bを備える場合には、休止気筒におけるバルブリフト量を最大に制御することで、ポンピングロスの低減を図ることができる。
即ち、ポンプングロスを低減させるための吸排気バルブ8b,9bの制御(開口増大手段)は、吸排気バルブ8b,9bの開口面積(クランク角毎のバルブリフト量の積算値)を増大させるものであれば良く、吸気バルブ8bについてのみ、開口面積を増大させる処理を行わせることができる。
Further, in the case where variable operating angle lift mechanisms VEL28a, 28b are provided instead of the electromagnetic drive devices (or variable valve timing / lift mechanism VVL) 18a, 18b, the valve lift amount in the idle cylinder is controlled to the maximum. The pumping loss can be reduced.
That is, the control (opening increasing means) of the intake /
前記電磁駆動装置(又は可変バルブタイミング・リフト機構VVL)18a,18bや可変作動角リフト機構VEL28a,28bによってポンプングロスを低減させる際に、最大リフトを保持させたり、最大リフトとしながら設定されたバルブタイミングで開閉制御したりしても良く、更には、ポンプングロス低減のために、最大リフトの他、比較的リフト量が大きい所定リフト量としても良い。 When the pumping loss is reduced by the electromagnetic drive device (or variable valve timing / lift mechanism VVL) 18a, 18b or variable operating angle lift mechanism VEL28a, 28b, the maximum lift is set or the maximum lift is set. For example, in order to reduce pumping loss, a predetermined lift amount having a relatively large lift amount may be used in addition to the maximum lift.
また、休止条件の成立が判断された時点で、第2バンク1bにおける燃料噴射・点火を同時に全て停止させるのではなく、燃料噴射が既に終了している気筒については、噴射済みの燃料を点火プラグ15による火花点火で燃焼させ、噴射途中の気筒についてはそのまま噴射を継続させて、噴射した燃料を点火プラグ15による火花点火で燃焼させ、最後の燃焼による燃焼排気が排気行程で排出されてから、吸排気バルブ8b,9bを開弁状態に固定するようにする。
Further, when it is determined that the stop condition is satisfied, the fuel injection and ignition in the
上記のようにして第2バンク1bの休止状態に移行すると、次回は、ステップS102で休止中であると判断されて、ステップS107へ進むことになる。
ステップS107では、第2バンク1bの各気筒の運転を休止させるべき休止条件が成立しているか否か、即ち、車速が所定範囲内であり低中速走行していて、かつ、アクセル変化が所定値以下であり、しかも、加速乃至減速の要求がない状態、或いは、車両の停止状態でかつ内燃機関1がアイドル状態であるか否かを判断し、引き続き第2バンク1bの各気筒を休止させる場合には、ステップS108へ進む。
When the
In step S107, it is determined whether or not a stop condition for stopping the operation of each cylinder in the
ステップS108では、前記ステップS105と同様に、前記吸気圧センサ25で検出される吸気圧が大気圧に略一致しているか否かを判断する。
そして、吸気圧が負圧になっていれば、ステップS109へ進み、スロットルバルブ11bの開度を単位開度だけ増大させる処理を行った後、再度、ステップS108へ戻るようにして、吸気圧が大気圧に略一致するようになるまでステップS109の処理を繰り返す(吸気圧制御手段)。
In step S108, as in step S105, it is determined whether or not the intake pressure detected by the intake pressure sensor 25 substantially matches the atmospheric pressure.
If the intake pressure is a negative pressure, the process proceeds to step S109, the process of increasing the opening of the
即ち、第2バンク1bの気筒を休止させる状態が継続するときに、運転条件の変化でスロットルバルブ11b下流の圧力が負圧になることがないように、休止運転中に吸気圧センサ25の検出結果を監視し、負圧になったら直ぐにスロットルバルブ11bの開度を増大させて大気圧状態に戻すようにする。
従って、休止の継続中にスロットルバルブ11b下流の圧力を大気圧状態に保持でき、ポピングロスの低減効果を安定して得られる。
That is, when the state in which the cylinders in the
Therefore, the pressure downstream of the
尚、ステップS105又はステップS108において、吸気圧センサ25の検出結果が略大気圧になっていると判断されたときに、スロットルバルブ11bの開度を微小値だけ減少制御し、それでも負圧にならない場合には、更に、開度を減少制御し、負圧になった時点で開度を前回値にまで戻すことで、大気圧なる最小開度に維持させることができる。
上記制御を行えば、大気圧とするための要求開度が低下したときに、これに応じてスロットル開度を減少させることで、第2バンク1bの新気量を最小限に維持させることができる。
In step S105 or step S108, when it is determined that the detection result of the intake pressure sensor 25 is substantially atmospheric pressure, the opening degree of the
If the above control is performed, when the required opening for the atmospheric pressure decreases, the throttle opening is decreased accordingly, so that the amount of fresh air in the
一方、ステップS107で、第2バンク1bの各気筒の運転を休止させるべき所定の休止条件が成立していないと判断され、第2バンク1bの各気筒の運転を再開させるべきときには、ステップS110へ進む。
ステップS110では、第2バンク1bの各気筒の吸排気バルブ8b,9bの開固定を解除して機関回転に同期して開閉されるようにし、第2バンク1bの各気筒における燃料噴射・点火を再開させ、前記制御弁32を閉制御し(制御手段)、第2バンク1bのスロットルバルブ11bを通常の目標値に制御する。
On the other hand, when it is determined in step S107 that the predetermined stop condition for stopping the operation of each cylinder in the
In step S110, the intake and
第2バンク1bの各気筒の運転再開においては、正規のスロットル開度の下で最初に吸気行程となった気筒に対する燃料噴射から始めて、その後は、点火順に従って燃料噴射・点火を再開させる。
また、可変作動角リフト機構VEL28a,28bを備え、休止期間中に、可変作動角リフト機構VEL28a,28bによって吸排気バルブ8b,9bの最大バルブリフト量を増大させて開閉動作させていた場合には、ステップS110で、最大バルブリフト量を、運転時における通常の目標値に戻すようにする。
In resuming the operation of each cylinder in the
In addition, when the variable operating angle lift mechanisms VEL28a and 28b are provided and the variable valve operating angle lift mechanisms VEL28a and 28b increase the maximum valve lift amount of the intake and
図1のシステムでは、バンク毎にスロットルバルブ11a,11bを備えるようにしたが、図7に示すように、各バンクに共通である1つのスロットルバルブ11のみを備えるようにすることができ、この場合、燃焼バンク側の要求空気量に応じてスロットルバルブ11の開度を制御する。
各バンクに共通である1つのスロットルバルブ11のみを備える場合には、休止バンクの吸気圧を独立に制御することはできないが、休止が行われるのが、低中負荷であるから、運転が継続される第1バンク1a側の排気通路7aの燃焼排気を、運転が休止される第2バンク1bの吸気通路6b(吸気系)に導入されることが可能である。
In the system of FIG. 1, the
When only one
尚、後述する実施形態においても、各バンクに共通である1つのスロットルバルブ11のみを備えるようにすることができる。
ところで、図3に示すように、一方のバンクの燃焼排気を他方のバンクの吸気系に供給させる排気供給通路31a,31b及び制御弁32a,32bの組み合わせを、バンク毎に備えるようにすることができる。
In the embodiment described later, only one
Incidentally, as shown in FIG. 3, a combination of
図3に示すシステムでは、各バンクそれぞれを対象に前記図2のフローチャートに示したような制御を行わせ、当該バンクの休止要求の有無を判断して、休止するときに他方のバンクの燃焼排気を吸い込むようにすることで、いずれのバンクが休止されても、触媒コンバータ13における転化率の低下を抑止できる。
図4及び図5のフローチャートに示すルーチンは、図3のシステムに適用される制御の流れを具体的に示すものであり、ステップS202〜ステップS206及びステップS212〜ステップS215が、第2バンク1bが休止される場合の制御を示す。
In the system shown in FIG. 3, the control as shown in the flowchart of FIG. 2 is performed for each bank, the presence / absence of a stop request of the bank is determined, and the combustion exhaust of the other bank is determined when the bank is stopped. As a result, the reduction of the conversion rate in the
The routine shown in the flowcharts of FIGS. 4 and 5 specifically shows the flow of control applied to the system of FIG. 3. Steps S202 to S206 and Steps S212 to S215 are performed in the
ここで、ステップS202〜ステップS206の各処理は、前記図2のフローチャートにおけるステップS102,ステップS107〜ステップS110の部分に相当し、ステップS212〜ステップS215の各処理は、前記図2のフローチャートにおけるステップS103〜ステップS106の部分に相当する。
そして、第2バンク1bの休止開始要求が発生したことをステップS212で判断すると、ステップS213〜ステップ215の処理を実行し、ステップS202で第2バンク1bの休止中であると判断すると、ステップS203〜ステップS206の処理を実行する。
Here, each process of step S202 to step S206 corresponds to the part of step S102 and step S107 to step S110 in the flowchart of FIG. 2, and each process of step S212 to step S215 is the step in the flowchart of FIG. This corresponds to S103 to S106.
Then, if it is determined in step S212 that a suspension start request for the
一方、ステップS207〜ステップS211及びステップS216〜ステップS219が、第1バンク1aが休止される場合の制御を示す。
ここで、ステップ207〜ステップS211の各処理は、前記図2のフローチャートにおけるステップS102,ステップS107〜ステップS110の部分に相当し、ステップS216〜ステップS219の各処理は、前記図2のフローチャートにおけるステップS103〜ステップS106の部分に相当する。
On the other hand, Steps S207 to S211 and Steps S216 to S219 show control when the
Here, each process of step 207 to step S211 corresponds to the part of step S102 and step S107 to step S110 in the flowchart of FIG. 2, and each process of step S216 to step S219 is the step in the flowchart of FIG. This corresponds to S103 to S106.
そして、第1バンク1aの休止開始要求が発生したことをステップS216で判断すると、ステップS217〜ステップ219の処理を実行し、ステップS207で第1バンク1aの休止中であると判断すると、ステップS208〜ステップS211の処理を実行する。
休止バンクの切り替えは、一部気筒の休止要求が発生する毎に、休止させるバンクを選択させ、休止要求が途絶えるまで休止バンクを固定する場合と、一部気筒の休止要求が発生している期間において、交互に休止させるバンクを切り替える場合とが含まれる。
If it is determined in step S216 that the
Switching the stop bank involves selecting a bank to be stopped every time a request for stopping some cylinders is generated, and fixing the stop bank until the stop request is interrupted, or a period during which a request for stopping some cylinders is generated. Includes a case where the banks to be alternately paused are switched.
また、一部気筒の休止要求が継続している間における休止バンクの切り替えは、例えば一定時間毎に休止バンクを切り替えたり、休止バンクにおける温度低下などに基づいて休止バンクを切り替えたりすることができる。
更に、運転が継続されるバンクの燃焼排気を、休止されるバンクの吸気系に供給すると共に、休止されるバンクの排気を休止されるバンクの吸気系に戻すようにすることができる。
In addition, for example, the pause bank can be switched while the request for pause of some cylinders is continued, for example, the pause bank can be switched at regular intervals, or the pause bank can be switched based on a temperature drop in the pause bank. .
Furthermore, the combustion exhaust of the bank in which the operation is continued can be supplied to the intake system of the bank to be stopped, and the exhaust of the bank to be stopped can be returned to the intake system of the bank to be stopped.
図6は、休止バンクを第2バンク1bとする場合に、休止中に第2バンク1bの排気を第2バンク1bの吸気系に戻すための手段を備えた実施例を示し、運転が休止される第2バンク1bの吸気系に取り入れるための排気供給通路31,制御弁32と共に、第2バンク1bの排気を第2バンク1bの吸気通路6bに戻すための吹き戻し通路35と、該吹き戻し通路35に介装される吹き戻し制御弁36を備える。
FIG. 6 shows an embodiment provided with means for returning the exhaust of the
そして、第2バンク1bが休止されるときに、図2のステップS104において、前記制御弁32を開くと共に、吹き戻し制御弁36を開くようにする。
上記構成によれば、スロットルバルブ11bの下流側に第2バンク1bの排気が戻されるから、第2バンク1bの吸気圧を大気圧にするときに、よりスロットルバルブ11bを閉じることが可能である。
When the
According to the above configuration, the exhaust of the
従って、休止中における第2バンク1bの新気量を更に減らすことができ、第2バンク1bを通過して、触媒コンバータ13に至るガスの温度をより高くし、また、酸素濃度をより低下させることができる。
上記吹き戻し制御弁36の制御は、図7に示した可変作動角リフト機構VEL28a,28bを備えるシステムにも適用でき、同様な効果を発揮する。
Accordingly, the amount of fresh air in the
The control of the
また、可変作動角リフト機構VEL28a,28bを備え、休止中に、吸排気バルブ8b,9bの最大バルブリフト量を増大させてポンピングロスの低下を図る場合など、休止中も吸排気バルブ8b,9bが機関回転に同期して開閉される場合には、吸気行程で排気バルブ9bが閉じられることで、排気側からの吹き戻しがなく、吸気側からのみ吸い込むことで新気量が増える傾向となるが、上記のように、第2バンク1bの吸排気系を連通させることで、結果的に、排気側からの吹き戻しを発生させることになって、新気量の増大を抑制できる。
In addition, when the variable operating angle lift mechanism VEL28a, 28b is provided and the maximum valve lift amount of the intake /
尚、内燃機関1は、V型機関に限定されるものではなく、相互に独立の排気系を備える複数の気筒グループを備える直列機関,水平対向機関にも、本願発明を同様に適用できる。
また、全気筒に共通の触媒コンバータ13の他に、各バンクの排気通路7a,7bそれぞれに触媒コンバータ(所謂マニホールド触媒)を備える場合にも、本願発明を適用できる。
The
In addition to the
また、前記排気通路31及び制御弁32による燃焼排気の供給経路を、燃焼温度を低下させるための排気還流装置として使用することができ、この場合、休止中における触媒コンバータ13の転化率を維持させるための装置と共用できることになり、システムコストの増大を回避できる。
Further, the combustion exhaust supply path by the
1…内燃機関、5…燃焼室、6a,6b…吸気通路、7a,7b…排気通路、8a,8b…吸気バルブ、9a,9b…排気バルブ、10a,10b…燃料噴射弁、11a,11b…スロットルバルブ、13…触媒コンバータ、18a,18b…電磁駆動装置、24…車速センサ、25a,25b…吸気圧センサ、30…エンジンコントロールモジュール、31…排気供給通路、32…制御弁、35…吹き戻し通路、36…吹き戻し制御弁
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一部気筒が休止されるときに、運転が継続される他の気筒の燃焼排気を、前記休止される気筒の吸気系に供給するための排気供給通路と、
前記排気供給通路に介装されて休止気筒の吸気系に対する燃焼排気の供給を制御する制御弁と、
前記一部気筒が休止されるときに、前記制御弁を開制御して前記休止気筒の吸気系に燃焼排気を供給する制御手段と、
を含んで構成されたことを特徴とする多気筒内燃機関の排気処理装置。 In a multi-cylinder internal combustion engine in which some cylinders are deactivated according to operating conditions and a catalytic converter for purifying exhaust from each cylinder is provided in an exhaust passage.
An exhaust supply passage for supplying combustion exhaust of other cylinders that continue to operate to the intake system of the cylinders to be deactivated when the some cylinders are deactivated;
A control valve that is interposed in the exhaust supply passage and controls the supply of combustion exhaust to the intake system of the idle cylinder;
Control means for opening the control valve to supply combustion exhaust to the intake system of the deactivated cylinder when the partial cylinder is deactivated;
An exhaust treatment device for a multi-cylinder internal combustion engine characterized by comprising:
前記一部気筒の休止が開始されるときに、前記制御手段が前記制御弁を開制御する一方で、前記吸気圧制御手段が、前記スロットルバルブを一旦全閉に制御したのち、前記スロットルバルブ下流側の吸気通路内の圧力を大気圧にすべく前記スロットルバルブを開制御することを特徴とする請求項2記載の多気筒内燃機関の排気処理装置。 A throttle valve for controlling the amount of intake air for the cylinder in which the pause is performed;
When the deactivation of the partial cylinder is started, the control means controls the opening of the control valve, while the intake pressure control means once controls the throttle valve to fully close and then the throttle valve downstream 3. An exhaust treatment apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2, wherein the throttle valve is controlled to be opened so that the pressure in the intake passage on the side of the exhaust pipe becomes atmospheric pressure.
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WO2011019027A1 (en) | 2009-08-10 | 2011-02-17 | 矢崎総業株式会社 | Thermoplastic elastomer resin composition and connector |
JP2011080370A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Daimler Ag | Control device for internal combustion engine |
JPWO2013140577A1 (en) * | 2012-03-22 | 2015-08-03 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
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JP2011080370A (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Daimler Ag | Control device for internal combustion engine |
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