JP3513948B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
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- engine
- valve
- intake
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの始動後に排
気圧力を上昇させることによって燃料の未燃成分が排出
されるのを抑制する排圧上昇機構を備えたエンジンの排
気浄化装置に関するものである。
気圧力を上昇させることによって燃料の未燃成分が排出
されるのを抑制する排圧上昇機構を備えたエンジンの排
気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平５−２３１１９５号
公報に示されるように、エンジンの排気通路に排気シャ
ッタバルブを設け、エンジンの始動時等において排気浄
化触媒が十分に活性化していない場合に、上記排気シャ
ッタバルブの開度を絞って排気ガスの排出圧力を増大さ
せる排圧上昇機構を設け、排気行程の終期に、ピストン
によって掻き上げられた燃料の未燃成分を上記排出圧力
の上昇に応じて燃焼室側に押し戻すことにより、上記未
燃成分の外部への排出を抑制するように構成したエンジ
ンの排気浄化装置が知られている。
公報に示されるように、エンジンの排気通路に排気シャ
ッタバルブを設け、エンジンの始動時等において排気浄
化触媒が十分に活性化していない場合に、上記排気シャ
ッタバルブの開度を絞って排気ガスの排出圧力を増大さ
せる排圧上昇機構を設け、排気行程の終期に、ピストン
によって掻き上げられた燃料の未燃成分を上記排出圧力
の上昇に応じて燃焼室側に押し戻すことにより、上記未
燃成分の外部への排出を抑制するように構成したエンジ
ンの排気浄化装置が知られている。
【０００３】また、上記排気浄化装置は、排圧上昇機構
の作動時に吸気弁と排気弁とのオーバラップ量を増大さ
せることにより、排気行程の終期に排出ガス中の未燃成
分を吸気通路側に吹き返す、いわゆる内部ＥＧＲ量を増
加させて上記未燃成分を再燃焼させるように構成されて
いる。
の作動時に吸気弁と排気弁とのオーバラップ量を増大さ
せることにより、排気行程の終期に排出ガス中の未燃成
分を吸気通路側に吹き返す、いわゆる内部ＥＧＲ量を増
加させて上記未燃成分を再燃焼させるように構成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように排圧上昇
機構の作動時に吸気弁と排気弁とのオーバラップ量を増
大させて内部ＥＧＲ量を増加させるように構成した場合
には、排出ガス中の未燃成分を再燃焼させることによ
り、未燃成分の排出量を効果的に低減できるという利点
を有する反面、上記内部ＥＧＲ量の増大に伴ってエンジ
ンの燃焼性が極端に低下することが避けられないという
問題があった。
機構の作動時に吸気弁と排気弁とのオーバラップ量を増
大させて内部ＥＧＲ量を増加させるように構成した場合
には、排出ガス中の未燃成分を再燃焼させることによ
り、未燃成分の排出量を効果的に低減できるという利点
を有する反面、上記内部ＥＧＲ量の増大に伴ってエンジ
ンの燃焼性が極端に低下することが避けられないという
問題があった。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、エンジンの燃焼性を低下させることな
く燃料の未燃成分が排出されるのを抑制することができ
るエンジンの排気浄化装置を提供することを目的として
いる。
れたものであり、エンジンの燃焼性を低下させることな
く燃料の未燃成分が排出されるのを抑制することができ
るエンジンの排気浄化装置を提供することを目的として
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
排気ガス浄化触媒が非活性状態にある場合に、エンジン
が始動状態にあると判定された時点から所定時間に亘り
排気圧力を上昇させることによって燃料の未燃成分が排
出されるのを抑制する排圧上昇機構を備えたエンジンの
排気浄化装置であって、上記排圧上昇機構の作動時に、
吸気弁の開弁時期および閉弁時期を遅らせることにより
吸気弁と排気弁とのオーバラップ時間を減少させるよう
に制御するタイミング制御手段と、上記排圧上昇機構の
作動時に、燃焼室に供給される吸気量を増量する吸気増
量手段とを設けたものである。
排気ガス浄化触媒が非活性状態にある場合に、エンジン
が始動状態にあると判定された時点から所定時間に亘り
排気圧力を上昇させることによって燃料の未燃成分が排
出されるのを抑制する排圧上昇機構を備えたエンジンの
排気浄化装置であって、上記排圧上昇機構の作動時に、
吸気弁の開弁時期および閉弁時期を遅らせることにより
吸気弁と排気弁とのオーバラップ時間を減少させるよう
に制御するタイミング制御手段と、上記排圧上昇機構の
作動時に、燃焼室に供給される吸気量を増量する吸気増
量手段とを設けたものである。
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１記載のエ
ンジンの排気浄化装置において、排 圧上昇機構の作動時
に二次エアを排気ポートに供給するものである。
ンジンの排気浄化装置において、排 圧上昇機構の作動時
に二次エアを排気ポートに供給するものである。
【０００８】請求項３に係る発明は、請求項１記載のエ
ンジンの排気浄化装置において、エンジンの冷却水温度
が高い場合には排気圧上昇機構の作動時間が短くなるよ
うに排圧上昇機構の作動時間を冷却水温度に応じて変化
させるように設定したものである。
ンジンの排気浄化装置において、エンジンの冷却水温度
が高い場合には排気圧上昇機構の作動時間が短くなるよ
うに排圧上昇機構の作動時間を冷却水温度に応じて変化
させるように設定したものである。
【０００９】
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、エンジンの
始動後に排圧上昇機構によって排気圧力が上昇させられ
ることにより、排気通路からの未燃成分の排出が抑制さ
れるとともに、上記排圧上昇時に吸気弁と排気弁とのオ
ーバラップ時間が減少させられることにより、内部ＥＧ
Ｒの増大が抑制されて燃焼安定性が向上することにな
る。また、エンジンの始動後等に排気ガス浄化触媒の温
度が低い場合に、排圧上昇機構によって排気圧力が上昇
させられることにより、排気通路からの未燃成分の排出
が抑制されることになる。そして、上記排圧上昇時に吸
気弁の開弁時期が遅らされることにより、吸気弁と排気
弁とのオーバラップ期間が減少して内部ＥＧＲの増大が
抑制され、かつ上記排圧上昇時に吸気弁の閉弁時期が遅
らされることにより、エンジンの有効圧縮比が低下して
燃焼が緩慢状態となって排気ガス温度が上昇し、排気浄
化触媒の活性化が促進されることになる。さらに、排圧
上昇機構が作動状態となった排圧上昇制御時に、吸気バ
イパス通路等を介して吸気が燃焼室に供給されることに
より、上記排圧上昇制御等が実行されることに起因した
エンジン出力の低下が補われ、エンジン出力の低下が防
止されることになる。
始動後に排圧上昇機構によって排気圧力が上昇させられ
ることにより、排気通路からの未燃成分の排出が抑制さ
れるとともに、上記排圧上昇時に吸気弁と排気弁とのオ
ーバラップ時間が減少させられることにより、内部ＥＧ
Ｒの増大が抑制されて燃焼安定性が向上することにな
る。また、エンジンの始動後等に排気ガス浄化触媒の温
度が低い場合に、排圧上昇機構によって排気圧力が上昇
させられることにより、排気通路からの未燃成分の排出
が抑制されることになる。そして、上記排圧上昇時に吸
気弁の開弁時期が遅らされることにより、吸気弁と排気
弁とのオーバラップ期間が減少して内部ＥＧＲの増大が
抑制され、かつ上記排圧上昇時に吸気弁の閉弁時期が遅
らされることにより、エンジンの有効圧縮比が低下して
燃焼が緩慢状態となって排気ガス温度が上昇し、排気浄
化触媒の活性化が促進されることになる。さらに、排圧
上昇機構が作動状態となった排圧上昇制御時に、吸気バ
イパス通路等を介して吸気が燃焼室に供給されることに
より、上記排圧上昇制御等が実行されることに起因した
エンジン出力の低下が補われ、エンジン出力の低下が防
止されることになる。
【００１０】上記請求項２記載の発明によれば、排圧上
昇機構の作動時に、二次エア供給機構により排気ポート
に二次エアが供給されるため、排気ガス中の未燃成分を
上記二次エアによって積極的に燃焼させ、排気温度を上
昇させることにより、上記排気浄化触媒の活性化を促進
することが可能になる。
昇機構の作動時に、二次エア供給機構により排気ポート
に二次エアが供給されるため、排気ガス中の未燃成分を
上記二次エアによって積極的に燃焼させ、排気温度を上
昇させることにより、上記排気浄化触媒の活性化を促進
することが可能になる。
【００１１】上記請求項３記載の発明によれば、エンジ
ンの冷却水温度が高く、エンジンが加熱状態にあるため
に排気浄化触媒を活性化させるのに要する時間が短いと
考えられる場合に、上記排圧上昇機構の作動時間が短く
設定されるため、必要以上に上記排気絞り制御が実行さ
れて排気浄化触媒の温度が過度に高くなったり、燃費が
悪化したりすることが防止されることになる。
ンの冷却水温度が高く、エンジンが加熱状態にあるため
に排気浄化触媒を活性化させるのに要する時間が短いと
考えられる場合に、上記排圧上昇機構の作動時間が短く
設定されるため、必要以上に上記排気絞り制御が実行さ
れて排気浄化触媒の温度が過度に高くなったり、燃費が
悪化したりすることが防止されることになる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明に係るエンジンの排気浄化装
置の実施例を示している。このエンジンのシリンダヘッ
ド１には、燃焼室内に空気を供給する吸気ポート２と、
燃焼後の排ガスを排出する排気ポート３とが形成され、
この吸気ポート２および排気ポート３には、吸気弁４お
よび排気弁５が設けられるとともに、吸気通路６および
排気通路７が接続されている。
置の実施例を示している。このエンジンのシリンダヘッ
ド１には、燃焼室内に空気を供給する吸気ポート２と、
燃焼後の排ガスを排出する排気ポート３とが形成され、
この吸気ポート２および排気ポート３には、吸気弁４お
よび排気弁５が設けられるとともに、吸気通路６および
排気通路７が接続されている。
【００１３】上記吸気通路６には、燃料噴射弁８および
スロットルバルブ９が配設されるとともに、このスロッ
トルバルブ９の設置部をバイパスする吸気バイパス通路
１０が設けられている。この吸気バイパス通路１０に
は、その開口面積を調節することによりエンジンの燃焼
室に供給される空気量を制御する制御弁１１が設けられ
ている。
スロットルバルブ９が配設されるとともに、このスロッ
トルバルブ９の設置部をバイパスする吸気バイパス通路
１０が設けられている。この吸気バイパス通路１０に
は、その開口面積を調節することによりエンジンの燃焼
室に供給される空気量を制御する制御弁１１が設けられ
ている。
【００１４】また、上記排気通路７には、上記排気ポー
ト３に二次エアを供給する二次エア供給機構１２と、容
量の小さいプリキャタ１３と、容量の大きなメインキャ
タ１４とが設けられている。また、上記メインキャタ１
４の上流側には、ＨＣ吸着剤槽１５が設置されるととも
に、メインキャタ１４の下流側には、排気圧力を上昇さ
せる排圧上昇機構１６が設けられている。
ト３に二次エアを供給する二次エア供給機構１２と、容
量の小さいプリキャタ１３と、容量の大きなメインキャ
タ１４とが設けられている。また、上記メインキャタ１
４の上流側には、ＨＣ吸着剤槽１５が設置されるととも
に、メインキャタ１４の下流側には、排気圧力を上昇さ
せる排圧上昇機構１６が設けられている。
【００１５】上記二次エア供給機構１２は、エアポンプ
１７と、エア噴射ノズル１８とを有し、上記排圧上昇機
構１６の作動時に、コントローラ１９から出力される制
御信号に応じてエアポンプ１７が作動状態となって、上
記エア噴射ノズル１８から排気ポート３に二次エアを吹
き出すように構成されている。
１７と、エア噴射ノズル１８とを有し、上記排圧上昇機
構１６の作動時に、コントローラ１９から出力される制
御信号に応じてエアポンプ１７が作動状態となって、上
記エア噴射ノズル１８から排気ポート３に二次エアを吹
き出すように構成されている。
【００１６】上記プリキャタ１３は、ＣＯ、ＨＣおよび
ＮＯｘを浄化する三元触媒からなり、上記メインキャタ
１４は、主としてＣ０およびＨＣを酸化する酸化触媒か
らなっている。また、上記ＨＣ吸着剤槽１５には、ＨＣ
を吸着するゼオライト等が配設されている。
ＮＯｘを浄化する三元触媒からなり、上記メインキャタ
１４は、主としてＣ０およびＨＣを酸化する酸化触媒か
らなっている。また、上記ＨＣ吸着剤槽１５には、ＨＣ
を吸着するゼオライト等が配設されている。
【００１７】上記排圧上昇機構１６は、排気通路７に設
けられた排気シャッタバルブ２０と、ダイヤフラム式の
アクチュエータ２１と、このアクチュエータ２１にバキ
ュームポンプ等の真空源（ＶＡＣ）２２からの吸気負圧
を作用させて上記排気シャッタバルブ２０を排気絞り位
置に変位させるソレノイドバルブ２３とによって構成さ
れている。
けられた排気シャッタバルブ２０と、ダイヤフラム式の
アクチュエータ２１と、このアクチュエータ２１にバキ
ュームポンプ等の真空源（ＶＡＣ）２２からの吸気負圧
を作用させて上記排気シャッタバルブ２０を排気絞り位
置に変位させるソレノイドバルブ２３とによって構成さ
れている。
【００１８】そして、後述するエンジンの始動後にコン
トローラ１９から出力される制御信号に応じ、所定時間
に亘って上記ソレノイドバルブ２３をＯＮ状態とし、ア
クチュエータ２１に吸気負圧を導入させて排気シャッタ
バルブ２０を排気絞り位置に変位させることにより、排
気通路７の開口面積を減少させて排気圧力を上昇させる
ようになっている。
トローラ１９から出力される制御信号に応じ、所定時間
に亘って上記ソレノイドバルブ２３をＯＮ状態とし、ア
クチュエータ２１に吸気負圧を導入させて排気シャッタ
バルブ２０を排気絞り位置に変位させることにより、排
気通路７の開口面積を減少させて排気圧力を上昇させる
ようになっている。
【００１９】また、上記シリンダヘッド１には、排気弁
５の動弁機構２４と、この動弁機構２４に設けられたに
設けられたカムシャフトとカムプーリとの作動位相を変
化させることにより、排気弁の開閉時期を調節する制御
バルブ２７を備えた排気タイミング調節機構２６と、点
火プラグ２８が配設されている。
５の動弁機構２４と、この動弁機構２４に設けられたに
設けられたカムシャフトとカムプーリとの作動位相を変
化させることにより、排気弁の開閉時期を調節する制御
バルブ２７を備えた排気タイミング調節機構２６と、点
火プラグ２８が配設されている。
【００２０】上記コントローラ１９には、図２に示すよ
うに、エンジンのスタータの作動状態を検出するスター
タ検出手段２９およびエンジン回転数を検出する回転数
検出手段３０の検出信号に応じてエンジンが始動状態に
あるか否かを判定する始動判定手段３１と、エンジンの
始動後に後述するタイマ３２により設定された時間が経
過したか否かを判定することにより、上記プリキャタ１
３およびメインキャタ１４が予め設定された基準温度以
下の非活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段３
３とが設けられている。
うに、エンジンのスタータの作動状態を検出するスター
タ検出手段２９およびエンジン回転数を検出する回転数
検出手段３０の検出信号に応じてエンジンが始動状態に
あるか否かを判定する始動判定手段３１と、エンジンの
始動後に後述するタイマ３２により設定された時間が経
過したか否かを判定することにより、上記プリキャタ１
３およびメインキャタ１４が予め設定された基準温度以
下の非活性状態にあるか否かを判定する活性判定手段３
３とが設けられている。
【００２１】また、コントローラ１９には、上記始動判
定手段３１および活性判定手段３３の出力信号に応じて
エンジンの始動後に所定時間に亘り、上記排圧上昇機構
１６の排気シャッタバルブ２０を排気絞り位置に変位さ
せる排圧制御手段３４と、上記吸気バイパス通路１０の
制御弁１１を開放位置に変位させる吸気増量手段３５
と、上記二次エア供給機構１２のエアポンプ１７を作動
させて排気ポート３に二次エアを供給する二次エア制御
手段３６と、上記排気タイミング調節機構２６を作動さ
せて排気弁５の開弁時期および閉弁時期を通常時よりも
早めるタイミング制御手段３７とが設けられている。
定手段３１および活性判定手段３３の出力信号に応じて
エンジンの始動後に所定時間に亘り、上記排圧上昇機構
１６の排気シャッタバルブ２０を排気絞り位置に変位さ
せる排圧制御手段３４と、上記吸気バイパス通路１０の
制御弁１１を開放位置に変位させる吸気増量手段３５
と、上記二次エア供給機構１２のエアポンプ１７を作動
させて排気ポート３に二次エアを供給する二次エア制御
手段３６と、上記排気タイミング調節機構２６を作動さ
せて排気弁５の開弁時期および閉弁時期を通常時よりも
早めるタイミング制御手段３７とが設けられている。
【００２２】上記のように構成されたエンジンの排気浄
化装置の制御動作について図３に示すフローチャートに
基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、ま
ずステップＳ１において、イニシャライズを行った後、
ステップＳ２において、スタータの作動状態およびエン
ジン回転数に基づいてエンジンが始動状態にあるか否か
を判定する。
化装置の制御動作について図３に示すフローチャートに
基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、ま
ずステップＳ１において、イニシャライズを行った後、
ステップＳ２において、スタータの作動状態およびエン
ジン回転数に基づいてエンジンが始動状態にあるか否か
を判定する。
【００２３】上記ステップＳ２でＹＥＳと判定された場
合には、ステップＳ３において、エンストが発生したか
否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合にはリターンす
る。また、上記ステップＳ３でエンストが発生していな
いことが確認された場合には、ステップＳ４において、
タイマ３２がセットされたことを示すフラグＡが１にセ
ットされているか否かを判定する。
合には、ステップＳ３において、エンストが発生したか
否かを判定し、ＹＥＳと判定された場合にはリターンす
る。また、上記ステップＳ３でエンストが発生していな
いことが確認された場合には、ステップＳ４において、
タイマ３２がセットされたことを示すフラグＡが１にセ
ットされているか否かを判定する。
【００２４】上記ステップＳ４でＮＯと判定された場合
には、ステップＳ５において、フラグＡを１にセットし
た後、ステップＳ６において、図４に示すテーブルから
エンジンの冷却水温に対応したタイマ３２のセット時間
を読み出してタイマ３２をセットする。このタイマ３２
のセット時間は、エンジンの冷却水温が基準値Ｗ以下の
場合に最大値となり、冷却水温が上記基準値Ｗよりも高
くなるのに応じて次第に小さな値となるように設定され
ている。
には、ステップＳ５において、フラグＡを１にセットし
た後、ステップＳ６において、図４に示すテーブルから
エンジンの冷却水温に対応したタイマ３２のセット時間
を読み出してタイマ３２をセットする。このタイマ３２
のセット時間は、エンジンの冷却水温が基準値Ｗ以下の
場合に最大値となり、冷却水温が上記基準値Ｗよりも高
くなるのに応じて次第に小さな値となるように設定され
ている。
【００２５】次いで上記ステップＳ７において、タイマ
３２がタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯと判定さ
れた場合には、ステップＳ８において、上記排圧上昇機
構１６のソレノイド２３をＯＮ状態として排圧上昇制御
を実行するとともに、ステップＳ９において、排気タイ
ミング調節機構２６を作動させて排気弁５の開弁時期お
よび閉弁時期を早めるタイミング制御を実行する。
３２がタイムアップしたか否かを判定し、ＮＯと判定さ
れた場合には、ステップＳ８において、上記排圧上昇機
構１６のソレノイド２３をＯＮ状態として排圧上昇制御
を実行するとともに、ステップＳ９において、排気タイ
ミング調節機構２６を作動させて排気弁５の開弁時期お
よび閉弁時期を早めるタイミング制御を実行する。
【００２６】また、ステップＳ１０において、吸気バイ
パス通路１０の制御弁１１を開状態とする吸気増量制御
を実行するとともに、ステップＳ１１において、二次エ
ア供給機構１２のエアポンプ１７を作動状態として二次
エアを供給する。そして、上記ステップＳ７でＹＥＳと
判定され、タイマ３２がタイムアップしたことが確認さ
れた時点で、ステップＳ１２において、タイマ３２をリ
セットする。
パス通路１０の制御弁１１を開状態とする吸気増量制御
を実行するとともに、ステップＳ１１において、二次エ
ア供給機構１２のエアポンプ１７を作動状態として二次
エアを供給する。そして、上記ステップＳ７でＹＥＳと
判定され、タイマ３２がタイムアップしたことが確認さ
れた時点で、ステップＳ１２において、タイマ３２をリ
セットする。
【００２７】次いでステップＳステップＳ１３におい
て、上記排圧上昇機構１６のソレノイド２３をＯＦＦ状
態として排圧上昇制御を停止するとともに、ステップＳ
１４において、排気タイミング調節機構２６を作動させ
て上記タイミング制御を停止し、排気弁５の開弁時期お
よび閉弁時期を通常のタイミングに戻す。
て、上記排圧上昇機構１６のソレノイド２３をＯＦＦ状
態として排圧上昇制御を停止するとともに、ステップＳ
１４において、排気タイミング調節機構２６を作動させ
て上記タイミング制御を停止し、排気弁５の開弁時期お
よび閉弁時期を通常のタイミングに戻す。
【００２８】また、ステップＳ１５において、吸気バイ
パス通路１０の制御弁１１を閉状態として上記吸気増量
制御を停止するとともに、ステップＳ１６において、二
次エア供給機構１２のエアポンプ１７を停止状態として
上記二次エアの供給を停止した後、リターンする。
パス通路１０の制御弁１１を閉状態として上記吸気増量
制御を停止するとともに、ステップＳ１６において、二
次エア供給機構１２のエアポンプ１７を停止状態として
上記二次エアの供給を停止した後、リターンする。
【００２９】このように、エンジンの始動後に所定時間
に亘り、排圧上昇機構１６のソレノイド２３をＯＮ状態
として排気シャッタバルブ２０を排気絞り位置に変位さ
せるように構成したため、プリキャタ１３およびメイン
キャタ１４からなる排気浄化触媒が活性化するまでの
間、排気ガスの排出圧力を増大させ、この排出圧力の増
大に応じて排気行程の終期にピストンによって掻き上げ
られた燃料の未燃成分を燃焼室側に押し戻すことによ
り、未燃成分の排出を抑制することができる。
に亘り、排圧上昇機構１６のソレノイド２３をＯＮ状態
として排気シャッタバルブ２０を排気絞り位置に変位さ
せるように構成したため、プリキャタ１３およびメイン
キャタ１４からなる排気浄化触媒が活性化するまでの
間、排気ガスの排出圧力を増大させ、この排出圧力の増
大に応じて排気行程の終期にピストンによって掻き上げ
られた燃料の未燃成分を燃焼室側に押し戻すことによ
り、未燃成分の排出を抑制することができる。
【００３０】また、上記排圧上昇機構１６の作動時に、
上記排気タイミング調節機構２６を作動させることによ
り、排気弁５の開弁時期および閉弁時期を図５の実線で
示す状態から破線で示す状態に変位させて排気弁５の開
閉タイミングを早めるように構成したため、吸気弁４と
排気弁５とのオーバラップ時間ｔが通常時に比べて短く
なる。
上記排気タイミング調節機構２６を作動させることによ
り、排気弁５の開弁時期および閉弁時期を図５の実線で
示す状態から破線で示す状態に変位させて排気弁５の開
閉タイミングを早めるように構成したため、吸気弁４と
排気弁５とのオーバラップ時間ｔが通常時に比べて短く
なる。
【００３１】したがって上記排圧上昇機構１６の作動時
に、増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上記オーバラップ時
間の短縮に応じて抑制し、燃焼安定性を向上させること
ができる。そして、上記燃焼安定性の向上作用と、排気
圧力の上昇作用との相乗作用により、未燃成分が排出さ
れることをさらに効果的に抑制することができる。
に、増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上記オーバラップ時
間の短縮に応じて抑制し、燃焼安定性を向上させること
ができる。そして、上記燃焼安定性の向上作用と、排気
圧力の上昇作用との相乗作用により、未燃成分が排出さ
れることをさらに効果的に抑制することができる。
【００３２】また、上記のように排気弁５の開弁時期が
早められることにより、膨張行程の途中でガスが排出さ
れるため、排気通路７に導出される排気ガス温度が上昇
してプリキャタ１３およびメインキャタ１４からなる排
気浄化触媒の活性化が促進されることになる。
早められることにより、膨張行程の途中でガスが排出さ
れるため、排気通路７に導出される排気ガス温度が上昇
してプリキャタ１３およびメインキャタ１４からなる排
気浄化触媒の活性化が促進されることになる。
【００３３】また、上記排圧上昇機構１６の作動時に、
吸気バイパス通路１０の制御弁１１を開状態として吸気
ポート２に供給される吸気量を増大させるように構成し
たため、上記排気絞り制御を実行することによるポンピ
ングロスの増大と、排気弁５の開弁時期が早められるこ
とに起因した仕事量の低下とに起因したエンジン出力の
低下を補い、安定したエンジン出力を得ることができ
る。
吸気バイパス通路１０の制御弁１１を開状態として吸気
ポート２に供給される吸気量を増大させるように構成し
たため、上記排気絞り制御を実行することによるポンピ
ングロスの増大と、排気弁５の開弁時期が早められるこ
とに起因した仕事量の低下とに起因したエンジン出力の
低下を補い、安定したエンジン出力を得ることができ
る。
【００３４】なお、排気浄化触媒の活性化をさらに効果
的に促進するためには、上記吸気バイパス通路１０から
吸気ポート２に吸気を供給して吸気の増量制御を実行す
るのと同時に、シリンダヘッド１に設けられた点火プラ
グ２８の点火時期を遅角させる点火リタード制御を実行
して排気ガス温度を上昇させ、あるいは吸気ポート２に
供給される混合気の空燃比を定期的に増減してＣＯの酸
化を促進するディザ制御を実行するように構成すること
が望ましい。
的に促進するためには、上記吸気バイパス通路１０から
吸気ポート２に吸気を供給して吸気の増量制御を実行す
るのと同時に、シリンダヘッド１に設けられた点火プラ
グ２８の点火時期を遅角させる点火リタード制御を実行
して排気ガス温度を上昇させ、あるいは吸気ポート２に
供給される混合気の空燃比を定期的に増減してＣＯの酸
化を促進するディザ制御を実行するように構成すること
が望ましい。
【００３５】また、上記実施例では、排圧上昇機構１６
の作動時に、二次エア供給機構１２のエアポンプ１７を
作動させて排気ポート３に二次エアを供給するように構
成したため、排気ガス中の未燃成分を上記二次エアによ
って積極的に燃焼させ、排気温度を上昇させることによ
り、上記排気浄化触媒の活性化を促進することができ
る。
の作動時に、二次エア供給機構１２のエアポンプ１７を
作動させて排気ポート３に二次エアを供給するように構
成したため、排気ガス中の未燃成分を上記二次エアによ
って積極的に燃焼させ、排気温度を上昇させることによ
り、上記排気浄化触媒の活性化を促進することができ
る。
【００３６】さらに、上記のようにエンジンの始動後に
おける排圧上昇機構１６の作動時間、つまりタイマ３２
のセット時間をエンジンの冷却水温度に応じて変化させ
るようにした構成によると、上記排圧上昇機構１６の作
動時間を必要最小限に抑えることができる。すなわち、
エンジンの冷却水温度が高く、エンジンが加熱状態にあ
るために排気浄化触媒を活性化させるのに要する時間が
短いと考えられる場合には、上記排圧上昇機構１６の作
動時間が短く設定されるため、必要以上に上記排気絞り
制御が実行されて排気浄化触媒の温度が過度に高くなっ
たり、燃費が悪化したりするのを防止することができ
る。
おける排圧上昇機構１６の作動時間、つまりタイマ３２
のセット時間をエンジンの冷却水温度に応じて変化させ
るようにした構成によると、上記排圧上昇機構１６の作
動時間を必要最小限に抑えることができる。すなわち、
エンジンの冷却水温度が高く、エンジンが加熱状態にあ
るために排気浄化触媒を活性化させるのに要する時間が
短いと考えられる場合には、上記排圧上昇機構１６の作
動時間が短く設定されるため、必要以上に上記排気絞り
制御が実行されて排気浄化触媒の温度が過度に高くなっ
たり、燃費が悪化したりするのを防止することができ
る。
【００３７】また、上記実施例に示すように、ＨＣ吸着
剤層１５をメインキャタ１４および排気シャッタバルブ
２０の上流側に設置した場合には、上記排気シャッタバ
ルブ２０による排気絞り制御を実行することにより、排
気通路７における排気ガスの滞留時間を長くすることが
できるため、上記ＨＣ吸着剤層１５によってＨＣ成分を
効果的に捕集することができる。また、上記メインキャ
タ１４の活性化前に上記ＨＣ吸着剤層１５において捕集
されたＨＣ成分を、メインキャタ１４の活性化後にこの
メインキャタ１４によって浄化することができる。
剤層１５をメインキャタ１４および排気シャッタバルブ
２０の上流側に設置した場合には、上記排気シャッタバ
ルブ２０による排気絞り制御を実行することにより、排
気通路７における排気ガスの滞留時間を長くすることが
できるため、上記ＨＣ吸着剤層１５によってＨＣ成分を
効果的に捕集することができる。また、上記メインキャ
タ１４の活性化前に上記ＨＣ吸着剤層１５において捕集
されたＨＣ成分を、メインキャタ１４の活性化後にこの
メインキャタ１４によって浄化することができる。
【００３８】なお、上記実施例では、排気弁５の開弁時
期および閉弁時期を早めることにより、吸気弁４と排気
弁５とのオーバラップ時間ｔを短くするようにした例に
ついて説明したが、図６に示すように、吸気弁４の動弁
機構３９に設けられたカムシャフトとカムプーリとの作
動位相を変化させることにより、吸気弁４の開閉時期を
調節する制御バルブ４１を備えた吸気タイミング調節機
構４０を設けた構造としてもよい。
期および閉弁時期を早めることにより、吸気弁４と排気
弁５とのオーバラップ時間ｔを短くするようにした例に
ついて説明したが、図６に示すように、吸気弁４の動弁
機構３９に設けられたカムシャフトとカムプーリとの作
動位相を変化させることにより、吸気弁４の開閉時期を
調節する制御バルブ４１を備えた吸気タイミング調節機
構４０を設けた構造としてもよい。
【００３９】そして、上記排圧上昇機構１６の作動時
に、吸気弁４の開弁時期および閉弁時期を図７の実線で
示す通常の状態から、破線に示すように変位させて吸気
弁の開閉タイミングを遅らせることにより、吸気弁４と
排気弁５とのオーバラップ時間ｔを短くするように構成
してもよい。
に、吸気弁４の開弁時期および閉弁時期を図７の実線で
示す通常の状態から、破線に示すように変位させて吸気
弁の開閉タイミングを遅らせることにより、吸気弁４と
排気弁５とのオーバラップ時間ｔを短くするように構成
してもよい。
【００４０】上記のように吸気弁４の開弁時期を遅らせ
ることによって吸気弁４と排気弁５とのオーバラップ時
間ｔを短くするように構成した場合には、上記排圧上昇
機構１６の作動時に排気圧力が上昇することに起因して
増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上記オーバラップ時間ｔ
の短縮に応じて抑制し、燃焼安定性を向上させることが
できる。
ることによって吸気弁４と排気弁５とのオーバラップ時
間ｔを短くするように構成した場合には、上記排圧上昇
機構１６の作動時に排気圧力が上昇することに起因して
増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上記オーバラップ時間ｔ
の短縮に応じて抑制し、燃焼安定性を向上させることが
できる。
【００４１】また、上記吸気弁４の閉弁時期を遅らせる
ことにより、エンジンの有効圧縮比が低下して燃焼が緩
慢状態となり、排気ガス温度が上昇するため、プリキャ
タ１３およびメインキャタ１４からなる排気浄化触媒の
活性化を効果的に促進することができる。
ことにより、エンジンの有効圧縮比が低下して燃焼が緩
慢状態となり、排気ガス温度が上昇するため、プリキャ
タ１３およびメインキャタ１４からなる排気浄化触媒の
活性化を効果的に促進することができる。
【００４２】なお、上記のように吸気弁４の閉弁タイミ
ングを遅らせるように構成した場合には、燃焼室に供給
される吸気量が減少してエンジン出力が低下する傾向が
生じるため、上記吸気弁４の開閉時期を制御するのと同
時に、吸気バイパス通路１０の制御弁１１を開状態とし
て吸気ポート２に供給される吸気量を増大させることに
より、上記エンジン出力の低下を抑制することができ
る。
ングを遅らせるように構成した場合には、燃焼室に供給
される吸気量が減少してエンジン出力が低下する傾向が
生じるため、上記吸気弁４の開閉時期を制御するのと同
時に、吸気バイパス通路１０の制御弁１１を開状態とし
て吸気ポート２に供給される吸気量を増大させることに
より、上記エンジン出力の低下を抑制することができ
る。
【００４３】上記実施例では、排気弁５の動弁機構２６
または吸気弁４の動弁機構３９に設けられたカムシャフ
トとカムプーリとの作動位相を変化させることにより、
排気弁５または吸気弁４の開弁時期および閉弁時期の両
方を調節するように構成した例について説明したが、上
記動弁機構２６，３９に複数種のカムを設け、使用する
カムを変更することにより、排気弁５の開弁時期を変化
させることなく、その閉弁時期を早め、あるいは吸気弁
４の閉弁時期を変化させることなく、その開弁時期を遅
らせることにより、上記吸気弁４と排気弁５とのオーバ
ラップ時間ｔを短くするように構成してもよい。
または吸気弁４の動弁機構３９に設けられたカムシャフ
トとカムプーリとの作動位相を変化させることにより、
排気弁５または吸気弁４の開弁時期および閉弁時期の両
方を調節するように構成した例について説明したが、上
記動弁機構２６，３９に複数種のカムを設け、使用する
カムを変更することにより、排気弁５の開弁時期を変化
させることなく、その閉弁時期を早め、あるいは吸気弁
４の閉弁時期を変化させることなく、その開弁時期を遅
らせることにより、上記吸気弁４と排気弁５とのオーバ
ラップ時間ｔを短くするように構成してもよい。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、エンジンの始動後に排圧上昇機構を作動させて排
気ガスの排出圧力を上昇させることにより、排気行程の
終期にピストンによって掻き上げられた燃料の未燃成分
を燃焼室側に押し戻して未燃成分の排出を抑制するよう
に構成されたエンジンの排気浄化装置において、上記排
圧上昇機構の作動時に、吸気弁と排気弁とのオーバラッ
プ時間を通常時に比べて短くするように構成したため、
上記排気絞り制御時に増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上
記オーバラップ時間の短縮に応じて抑制して、燃焼安定
性を向上させることができ、この燃焼安定性の向上作用
と、上記排気圧力の上昇作用との相乗作用により、未燃
成分が排出されることを効果的に抑制できるという利点
がある。
明は、エンジンの始動後に排圧上昇機構を作動させて排
気ガスの排出圧力を上昇させることにより、排気行程の
終期にピストンによって掻き上げられた燃料の未燃成分
を燃焼室側に押し戻して未燃成分の排出を抑制するよう
に構成されたエンジンの排気浄化装置において、上記排
圧上昇機構の作動時に、吸気弁と排気弁とのオーバラッ
プ時間を通常時に比べて短くするように構成したため、
上記排気絞り制御時に増大傾向にある内部ＥＧＲ量を上
記オーバラップ時間の短縮に応じて抑制して、燃焼安定
性を向上させることができ、この燃焼安定性の向上作用
と、上記排気圧力の上昇作用との相乗作用により、未燃
成分が排出されることを効果的に抑制できるという利点
がある。
【００４５】また、吸気弁の開弁時期を遅らせることに
より、吸気弁と排気弁とのオーバラップ時間を短くする
ように構成したため、上記排気絞り制御時に、排気圧力
が上昇することに起因して増大傾向にある内部ＥＧＲ量
を上記オーバラップ時間の短縮に応じて抑制し、燃焼安
定性を向上させることができるとともに、上記吸気弁の
閉弁時期を遅らせることにより、エンジンの有効圧縮比
が低下して燃焼を緩慢状態として、排気ガス温度を上昇
させるように構成したため、排気浄化触媒の活性化を効
果的に促進できるという利点がある。
より、吸気弁と排気弁とのオーバラップ時間を短くする
ように構成したため、上記排気絞り制御時に、排気圧力
が上昇することに起因して増大傾向にある内部ＥＧＲ量
を上記オーバラップ時間の短縮に応じて抑制し、燃焼安
定性を向上させることができるとともに、上記吸気弁の
閉弁時期を遅らせることにより、エンジンの有効圧縮比
が低下して燃焼を緩慢状態として、排気ガス温度を上昇
させるように構成したため、排気浄化触媒の活性化を効
果的に促進できるという利点がある。
【００４６】しかも、上記排気絞り制御時に、燃焼室に
供給される吸気量を増大させるように構成したため、上
記排気絞り制御を実行することによるポンピングロスの
増大、排気弁の開弁時期が早められることによる仕事量
の低下および吸気弁の閉弁タイミングが遅らされて吸気
量が減少することによるエンジン出力の低下を補い、エ
ンジン出力を安定化することができる。
供給される吸気量を増大させるように構成したため、上
記排気絞り制御を実行することによるポンピングロスの
増大、排気弁の開弁時期が早められることによる仕事量
の低下および吸気弁の閉弁タイミングが遅らされて吸気
量が減少することによるエンジン出力の低下を補い、エ
ンジン出力を安定化することができる。
【図１】本発明に係るエンジンの排気浄化装置の実施例
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図２】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】排気浄化装置の制御動作を示すフローチャート
である。
である。
【図４】エンジンの冷却水温度とタイマのセット時間と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図５】吸気弁および排気弁の開閉タイミングの第１例
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図６】本発明に係るエンジンの排気浄化装置の別の実
施例を示す全体構成図である。
施例を示す全体構成図である。
【図７】吸気弁および排気弁の開閉タイミングの第２例
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
４ 吸気弁
５ 排気弁
９ スロットルバルブ
１０ 吸気バイパス通路
１１ 制御弁
１６ 排圧上昇機構
３５ 吸気増量手段
３７，４０ タイミング制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｔ
３０１Ｚ
(72)発明者 三角 正法
広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ
ダ株式会社内
(56)参考文献 特開 平５−231195（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−86989（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−271515（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−214970（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−215001（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−145429（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02D 9/04,13/02
F02D 41/00 - 41/40
F02D 43/00 - 45/00
Claims (3)
- 【請求項１】 排気ガス浄化触媒が非活性状態にある場
合に、エンジンが始動状態にあると判定された時点から
所定時間に亘り排気圧力を上昇させることによって燃料
の未燃成分が排出されるのを抑制する排圧上昇機構を備
えたエンジンの排気浄化装置であって、上記排圧上昇機
構の作動時に、吸気弁の開弁時期および閉弁時期を遅ら
せることにより吸気弁と排気弁とのオーバラップ時間を
減少させるように制御するタイミング制御手段と、上記
排圧上昇機構の作動時に、燃焼室に供給される吸気量を
増量する吸気増量手段とを設けたことを特徴とするエン
ジンの排気浄化装置。 - 【請求項２】 排圧上昇機構の作動時に二次エアを排気
ポートに供給することを特徴とする請求項１記載のエン
ジンの排気浄化装置。 - 【請求項３】 エンジンの冷却水温度が高い場合には排
気圧上昇機構の作動時間が短くなるように排圧上昇機構
の作動時間を冷却水温度に応じて変化させるように設定
したことを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30371294A JP3513948B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30371294A JP3513948B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158897A JPH08158897A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3513948B2 true JP3513948B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=17924349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30371294A Expired - Fee Related JP3513948B2 (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513948B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR0010664B1 (pt) * | 1999-05-07 | 2008-11-18 | dispositivo de purificaÇço de gÁs de descarga de motor de combustço interna. | |
| JP3596378B2 (ja) * | 1999-10-14 | 2004-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気昇温装置 |
| KR100627594B1 (ko) | 2001-01-29 | 2006-09-25 | 미쓰비시 지도샤 고교(주) | 내연기관의 배기 정화 장치 |
| US6826905B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-12-07 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Control strategy for regenerating a particulate filter in an exhaust system of an engine having a variable valve actuation mechanism |
| JP4930396B2 (ja) * | 2008-02-01 | 2012-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2010138750A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の点火制御装置及び点火制御方法 |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP30371294A patent/JP3513948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08158897A (ja) | 1996-06-18 |
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|---|---|---|---|
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