JP5515972B2 - 多気筒エンジンの排気装置 - Google Patents
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Description
前記各気筒内に燃料を供給可能な燃料供給手段とを備え、前記流路面積可変バルブ駆動手段は、エンジンの回転数が予め設定された基準回転数よりも低い低速領域において、少なくともエンジンに対する要求トルクが高い高負荷領域では、前記各独立排気通路の流路面積が最大面積よりも小さくなるように前記流路面積可変バルブを駆動し、前記バルブ駆動手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが所定のオーバーラップ期間重複し、かつ、排気順序が連続する気筒間において一方の気筒の前記オーバーラップ期間中に他方の気筒の排気バルブが開弁するように各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動するとともに、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の未活性時は、前記吸気ポートから流入した吸気が前記気筒を通過して前記排気ポートに吹き抜けるような大きいオーバーラップ期間、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが重複するように、各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動し、前記バルブタイミング可変機構は、前記エンジンの回転数が前記基準回転数よりも高い高速領域において、前記オーバーラップ期間が前記低速領域におけるオーバーラップ期間よりも小さくなるように、この低速領域と高速領域とで、前記各気筒の吸気バルブの開弁時期と排気バルブの閉弁時期の少なくとも一方を変更するとともに、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の活性時の方が前記触媒の未活性時に比べて前記オーバーラップ期間が小さくなるように、この触媒の活性時と触媒の未活性時とで、前記各気筒の吸気バルブの開弁時期と排気バルブの閉弁時期の少なくとも一方を変更し、前記燃料供給手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の未活性時は、前記気筒内の混合気の空気過剰率λがλ<1となり、かつ、前記集合部内の混合気の空気過剰率λがλ=1となる量の燃料を前記気筒内に供給することを特徴とする多気筒エンジンの排気装置を提供する。
5 排気マニホールド
6 触媒装置
15 点火プラグ(点火手段)
16 インジェクタ(燃料供給手段)
17 吸気ポート
18 排気ポート
19 吸気バルブ
20 排気バルブ
30 吸気バルブ駆動機構(バルブ駆動手段)
32 吸気VVT(バルブタイミング可変機構)
40 排気バルブ駆動機構(バルブ駆動手段)
42 排気VVT(バルブタイミング可変機構)
52 独立排気通路
58 流路面積可変バルブ
58b バルブアクチュエータ(流路面積可変バルブ駆動手段)
62a ケーシング上流部分(集合部)
64 触媒本体(触媒)
Claims (3)
- 吸気ポートおよび排気ポートがそれぞれ形成されるとともに前記吸気ポートを開閉可能な吸気バルブと前記排気ポートを開閉可能な排気バルブとが設けられた複数の気筒を有する多気筒エンジンの排気装置であって、
1つの気筒あるいは排気順序が互いに連続しない複数の気筒の排気ポートにそれぞれ接続される独立排気通路と、
前記各独立排気通路の下流端に接続されて、当該各独立排気通路を通過するガスが集合する集合部と、
前記集合部よりも下流に設けられて、前記各気筒から排出された排気を浄化可能な触媒装置と、
前記集合部の上流側に設けられて、前記各独立排気通路の流路面積を変更可能な流路面積可変バルブと、
前記流路面積可変バルブを駆動可能な流路面積可変バルブ駆動手段と、
前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの閉弁時期の少なくとも一方を変更可能なバルブタイミング可変機構を有するとともに前記各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動可能なバルブ駆動手段と、
前記各気筒内に燃料を供給可能な燃料供給手段とを備え、
前記流路面積可変バルブ駆動手段は、エンジンの回転数が予め設定された基準回転数よりも低い低速領域において、少なくともエンジンに対する要求トルクが高い高負荷領域では、前記各独立排気通路の流路面積が最大面積よりも小さくなるように前記流路面積可変バルブを駆動し、
前記バルブ駆動手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが所定のオーバーラップ期間重複し、かつ、排気順序が連続する気筒間において一方の気筒の前記オーバーラップ期間中に他方の気筒の排気バルブが開弁するように各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動するとともに、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の未活性時は、前記吸気ポートから流入した吸気が前記気筒を通過して前記排気ポートに吹き抜けるような大きいオーバーラップ期間、前記各気筒の吸気バルブの開弁期間と排気バルブの開弁期間とが重複するように、各気筒の吸気バルブおよび排気バルブを駆動し、
前記バルブタイミング可変機構は、前記エンジンの回転数が前記基準回転数よりも高い高速領域において、前記オーバーラップ期間が前記低速領域におけるオーバーラップ期間よりも小さくなるように、この低速領域と高速領域とで、前記各気筒の吸気バルブの開弁時期と排気バルブの閉弁時期の少なくとも一方を変更するとともに、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の活性時の方が前記触媒の未活性時に比べて前記オーバーラップ期間が小さくなるように、この触媒の活性時と触媒の未活性時とで、前記各気筒の吸気バルブの開弁時期と排気バルブの閉弁時期の少なくとも一方を変更し、
前記燃料供給手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の未活性時は、前記気筒内の混合気の空気過剰率λがλ<1となり、かつ、前記集合部内の混合気の空気過剰率λがλ=1となる量の燃料を前記気筒内に供給することを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。 - 請求項1に記載の多気筒エンジンの排気装置であって、
前記気筒内の混合気に点火可能な点火手段を備え、
前記点火手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の未活性時は、当該触媒の活性時よりも遅角側の時期で前記混合気に点火することを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。 - 請求項1または2に記載の多気筒エンジンの排気装置であって、
前記バルブ駆動手段は、前記低速領域の少なくとも前記高負荷領域において、前記触媒の活性時は、前記オーバーラップ期間がエンジン出力が最大となるオーバーラップ期間のうち最も小さい期間となるように、前記吸気バルブと前記排気バルブとを駆動する一方、前記触媒の未活性時は、前記オーバーラップ期間が充填効率が最大となるオーバーラップ期間となるように前記吸気バルブと前記排気バルブとを駆動することを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。
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