JPS5974320A - 気筒数制御エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

気筒数制御エンジンの排気浄化装置

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Publication number
JPS5974320A
JPS5974320A JP18521582A JP18521582A JPS5974320A JP S5974320 A JPS5974320 A JP S5974320A JP 18521582 A JP18521582 A JP 18521582A JP 18521582 A JP18521582 A JP 18521582A JP S5974320 A JPS5974320 A JP S5974320A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
cylinder
cylinders
exhaust passage
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18521582A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuo Takeuchi
暢男 竹内
Kazutoshi Otsuka
大塚 一敏
Katsuhiko Yokooku
横奥 克日子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP18521582A priority Critical patent/JPS5974320A/ja
Publication of JPS5974320A publication Critical patent/JPS5974320A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02Cutting-out
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F01N13/017Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気筒数制御エンジンの排気浄化装置に関するも
のである。
内燃機関においては一般に、低負荷運転時はどポンピン
グロスが増大し、燃費低下を招(0そのため従来より多
気筒エンジンにおいて、低負荷運転時には一部気筒への
混合気供給を停止し、それによってその他の作動気筒の
負荷を増大させて燃費向上を図る、いわゆる気筒数制御
エンジンが考えられている。
上記のように一部気筒への混合気供給を停止する方法の
1つとして、例えば特開昭54−158515号公報に
示されるように、各気筒に対して専用の燃料噴射弁を設
け、これらのうち−邪気筒用の燃料噴射弁を停止させる
、いわゆる燃料カット方式が知られている。このような
燃料カットによって気筒数を制御するエンジンにあって
は、−邪気筒を休止させた部分気筒運転時、休止気筒に
は空気のみが送られるようになる。
一方今日では排気ガスの浄化のために、エンジン排気通
路に触媒が配設されることが多い。一般に自動車用等の
エンジンに用いられる触媒は、反応別に酸化触媒、還元
触媒、三元触媒の3つに分けられ、それらは勿論、前述
したような気筒数制御エンジンにも広く用いられている
。ところが上記触媒のうち、還元反応が排気浄化に利用
される還元触媒、三元触媒が前記燃料カット方式の気筒
数制御エンジンに用いられると、部分気筒運転時、燃焼
に使用されずに休止気筒を流通して排気通路に排出され
た空気により排気中の酸素濃度が上昇し、還元雰囲気が
破壊されて排気浄化が阻害されるという問題が生じる。
そのため従来より、前述した特開昭54−158515
号公報にも示されているように、部分気筒+]j転時に
おいて休止され得る休止気筒側の1:11気通路と、常
に稼動される稼動気筒側の排気a路とを分けるとともに
、還元触媒(三元触媒も含む)コンバータを互いに分け
られた2つの触媒床から形成1〜、上記2つの排気通路
を別々にこれら触媒床に連通させる排気神化装置が考え
られている。このようにすれば、還元反応によって稼動
気筒側の排気ガスを浄化している触媒に過剰な空気が送
り込まれることがな(なり、安定した排気縮化作用が得
られる。
ところが、上記のような触媒コンバータにおいては、稼
動気筒用の触媒床の触媒は、休止気筒用の触媒床の触媒
よりも高頻度で使用されるから、休止気筒用の触媒より
も早く寿命(触媒活性を維持する期間)が尽きることに
なる。このように2つの触媒床の触媒の寿命が異なると
、触媒の取り替え回数増加により触媒コンバータの保守
が面倒になったり、あるいは両触媒床の触媒を同時に取
り替えることによって、未だ触媒活性の有る触媒を新し
いものに替えてしまう無駄が生じる。
本発明は上記問題を解消し得る、気筒数制御エンジンの
排気浄化装置を提供することな目的とするものである。
本発明の気筒数制御エンジンの排気浄化装置は、前述し
たように互いに分設され各々独立して休止気筒側排気通
路と稼動気筒111+1排気通路とに連通する2つの触
媒床を有する′l!元触媒(三元触媒も含む)コンバー
タにおいて、上記稼動気筒側排気通路に連通ずる塑(媒
床(第1触媒床)には触媒を多く担持させ、他方、休止
気筒側排気通路に連通する触媒床(第2触媒床)には触
媒を少な(担持させてなるものである。
使用頻度が高い稼動気筒側の触媒床の触媒担持量を多く
すればそれだけ触媒寿命が長(なり、また使用頻度が低
い休止気筒側の触媒床の触媒担持量を少な(すればそれ
だけ触媒寿命が短(なるので、この担持量の差を最適に
設定すれば双方の触媒は使用頻度差を補って同時に取替
時期を迎えるようになる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
第1図は本発明の1実施例による排気浄化装置が設けら
れた気筒数制御エンジンを示すものである。シリンダブ
ロック1に形成された第1気筒28〜第4気筒2dの4
個の気筒には各々、第1吸気通路3a〜第4吸気通路3
dが連通されるとともに、排気通路4が連通されている
。第1吸気通路3a〜第4吸気通路3dの集合部上流の
吸気通路5には、例えばアクセルペダル等によって操作
されて吸入空気量を制御するスロットル弁6が設けられ
、該スロットル弁6の上流位置には吸入空気量を検出す
るエアフローセンサ7が設けられている。
前記第1〜第4の各吸気通路3a〜3dには、該吸気通
路3a〜3dを流れる吸入空気内に燃料を噴射し、各気
筒2a〜2dに供給される混合気を形成する燃料噴射弁
11a〜lidが設けられている。これら燃料噴射弁1
1a〜lidは、エアフローセンサ7のポテンショメー
タ7aが出力する吸入空気量信号S、と、エンジン回転
数センサ】2が出力する回転数信号S2とに基づいて燃
料噴射制御回路13が形成、出力する噴射パルス信号P
a〜Pdにより、各気筒2a〜2dの毎サイクルの吸入
空気量に見合った所定量の燃料を噴射するように駆動さ
れる。
第1図に示されるように、上記噴射パルス信号Pa−P
dは気筒数制御回路14を介して各燃料噴射弁1.1 
a〜]、 1 dに入力されるようになっている。この
気筒数制御回路14は従来より公知のものであるが、以
下第2図を参照して該気筒数制御回路14について簡単
に説明する。該気筒数制御回路14には、スロットル弁
6の下流側の吸気通路5内の吸気負圧を検出してエンジ
ン負荷を検出する負圧センサ15が出力する負圧信号S
3と、エンジン冷却水温度から間接的にエンジン温度を
検出する水温上ンサ16が出力する水温信号S4とが入
力される。
負圧センサ】5が出力する負圧信号S3は比較回路20
に入力され、該比較回路20においては、設定信号発生
回路21かも発生され所定のエンジン負荷に対応する負
圧を担持する設定負圧信号S6と上記負圧信号S3とが
比較される。そして負圧信号S3が設定負圧信号S6を
上回ったとき、すなわちエンジン負荷が所定値以下のと
きは該比較回路20から出力S7が発せられる。また水
温上ンサ16が出力する水温信号S4は比較回路22に
入力され、該比較回路22においては、設定信号発生回
路23から発生され、所定のエンジン温度に対応する水
温を担持する設定水温信号S8と上記水温信号S4とが
比較される。そして水温信号S4が設定水温信号S8を
上回ったとき、すなわちエンジン温度が所定値以上のと
きは該比較回路22から出力S9が発せられる。上記比
較回路20.22はANDゲート24を介してゲート回
路25.26に接続されている。これらゲート回路25
.26は各々、第2、第3気筒2b、2C用の燃料噴射
弁11b、llcを駆動する噴射パルス信号Pb、Pc
を通過、遮断するものであり、前記A’NDゲート24
から出力SIOが発せられたとき、すなわちエンジン負
荷が所定値以下でかつエンジン温度が所定温度に達して
いるときに上記噴射パルス信号Pb、Pcを遮断し、そ
の他のときは該信号Pb、Pcを通過させる。上述のよ
うに噴射パルス信号Pb、Pcが遮断されると、当然燃
料噴射弁11b、11Cからの燃料噴射が停止され第2
、第3気筒2b、2Cが休止する。したがって低負荷時
エンジンは第1、第4気筒2a12dのみによって運転
され、前述したようにしてポンピングロスが低減すれて
燃費が向上する。なおエンジン温度が低いときは2気筒
運転をしないようにしているのは、エンジン温度が低い
ときはもともと燃料の霧化が悪くて燃焼不安定であるの
で、さらに2気筒運転にしてエンジン運転不安定状態を
増長しないようにするためである。
以上のようにして、一般的な燃料カット方式の気筒数制
御を行うエンジンの排気通路4には、還元触媒を担持し
て該触媒の還元反応によって排気ガスを浄化する還元触
媒コンバータ17が配設されている。そして上記排気通
路4は、全運転領域において稼動される第1、第4気筒
2a、2dに連通する稼動気筒側排気通路4aと、特定
運転時に休止される第2、第3気筒2b、2cに連通す
る休止気筒側排気通路4bとの2系に分けられている。
第3図と、この第3図のIV−IV線断面図である第4
図に詳しく示されるように、触媒コンバータ17は断面
ハニカム状のモノリス形のもので、上記休止気筒側排気
通路4bはコンバータ17の触媒床中心部に管壁4c末
端部を接するようにして該コンバータ17に連通されて
いる。そして他方の稼動気筒側排気通路4aは、上記休
止気筒側排気通路4bの周囲においてコンバータ17に
連通するように取り付けられている。休止気筒側排気通
路4bの管壁4cは、該管壁4cの内側と外側の気密を
保ってコンバーク17の触媒床上流端に接合されている
ので、稼動気筒側排気通路4aからコンバータ17に送
られろ排気ガスは、管壁4Cと整合する部分のコンバー
タ隔壁]、 7 Cの外側の筒状の部分を流通し、また
休止気筒側排気通路4bからコンバータ17に送られる
排気ガスは、上記隔壁17cの内側の中心部を流a−r
る。つまりコンバータ17は、隔壁17cによって、外
側部(第1触媒床)17aと内側部(第2触媒床) 1
7 l)とに分設されたものとなる。管壁4Cは、該管
壁4Cの末端部における稼動気筒側排気通路4aの流路
面積が休止気筒側排気通路411の流路面積よりも大き
くなるような形状に設定されているので、前記第1触媒
床1.7 aは第2触媒床17bに比べより多量の還元
触媒を担持スるものとなっている。
上記のように、稼動気筒2a、2(1に連通ずる第1触
媒床1.73と、休止気筒2 l+ 、 2cに連通す
る第2触媒床1.7 bとが完全に分設されているので
、部分気筒運転時、第2、第3気筒2b、2Cを流通し
た空気が、第1、第4気筒2a、2dの排気ガスを浄化
している触媒に送り込まれることがなく、該触媒の還元
反応による排気ガス浄化が安定して行われる。
さらに前述したように、全運転領域において稼動される
稼動気筒2a、2dに連通する使用頻度の高い第1触媒
床17aの触媒担持量は多(、特定運転領域において休
止される休止気筒2b、2Cに連通する使用頻度の低い
第2触媒床17bの触媒担持量は少なくなっているから
、双方の触媒床1.7a、17bの触媒が活性を失う時
期は互いに近づき、触媒相持量の差を最適に設定するこ
とにより双方の触媒の取替時期を揃えることが可能とな
る。
上記実施例においては、触媒コンバータ17としてモノ
リス形のものが使用されているが、ペレット形の触媒コ
ンバータを使用することも勿論可能で、そのような場合
にはコンバータ内に隔壁を設けて触媒床を2つに分設す
ればよい。
また上記実施レリとは反対に、第1触媒床をコンバータ
中心部に配し第2触媒床を外周部に配したり、さらには
コンバータを1枚の平板によって上下に仕切って第1、
第2触媒床を形成しても構わないが、上記実施例におけ
るように休止気筒に連通する第2触媒床を稼動気筒に連
通ずる第1触媒床によって包囲するようにしておけば、
部分気筒運転時に第2触媒床が第1触媒床によって保温
されて触媒活性が維持され、全気筒運転に復帰してから
直ちに該第2触媒床による高い排気ガス浄化作用が得ら
れるので好都合である。
以上詳細に説明した通り本発明の気筒数制御エンジンの
排気浄化装置は、稼動気筒用の触媒と休止気筒用の触媒
の取替時期を揃えることが可能であり、それによって保
守作業を容易にし、あるいは触媒の無駄な取替えを防止
する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示す概略図、第2図は上記
実施例における電気回路の構成を詳しく示すブロック図
、 第3図は上記実施例の一部を拡大して示す′側断面図、 第4図は第3図のIf−IV線断面図である。 2a、2b、2c、2d ・−・気    筒3a、3
b、3c、3d、5−吸気通路4a・・・稼動気筒側排
気通路 4b・・・休止気筒側排気通路 11a、llb、llc、1ld−−−燃料噴射弁14
・・・気筒数制御回路 17・・・還元触媒コンバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 部分気筒運転時にも休止気筒に空気を流通させるように
    した気筒数制御エンジンにおいて、排気通路を稼動気筒
    側排気通路と休止気筒側排気通路の2系に分け、触媒4
    ’n持量の多い第1触媒床と触媒担持量の少ない第2触
    媒床とに分設されてなる還元触媒コンバータを、上記第
    1、第2触媒床がそれぞれ前記稼動気筒側排気通路、休
    止気筒側排気通路に連通するように配設してなる気筒数
    制御エンジンの排気浄化装置。
JP18521582A 1982-10-21 1982-10-21 気筒数制御エンジンの排気浄化装置 Pending JPS5974320A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365735A (en) * 1992-08-10 1994-11-22 Ford Motor Company Baffled catalytic converter
FR2929986A1 (fr) * 2008-04-10 2009-10-16 Inst Francais Du Petrole Dispositif de depollution de gaz d'echappement pour moteur a combustion interne du type a cylindres selectivement actifs ou inactifs et procede pour utiliser un tel dispositif.
JP2013204514A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Honda Motor Co Ltd 可変気筒エンジンの排気装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365735A (en) * 1992-08-10 1994-11-22 Ford Motor Company Baffled catalytic converter
FR2929986A1 (fr) * 2008-04-10 2009-10-16 Inst Francais Du Petrole Dispositif de depollution de gaz d'echappement pour moteur a combustion interne du type a cylindres selectivement actifs ou inactifs et procede pour utiliser un tel dispositif.
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