(57)【要約】【課題】エンジンの冷態始動時における排ガス浄化触媒の早期活性化と、シリンダ内における吸気充填効率の向上とを同時に実現させる。【解決手段】各シリンダからの排気がそれぞれ二股の第１排気マニホールド６と第２排気マニホールド７とに導かれ、各排気マニホールド６、７の下流側にそれぞれ接続された第１排気路８と第２排気路９とが連通路１１により接続され、連通路１１に開閉バルブ１２が設けられていると共に、連通路１１より下流側の各排気路８、９に排ガス浄化触媒１３、１４がそれぞれ個別に配置されていて、エンジン１の通常運転時には開閉バルブ１２が閉じられ、エンジン１の冷態始動時には開閉バルブ１２が開けられるように構成されている。【選択図】　　　　図１
2004092499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なったシリンダに連通する第１排気マニホールド及び第２排気マニホールドと、上記各マニホールドの下流側にそれぞれ接続された第１排気路及び第２排気路と、上記各排気路を接続する連通路と、上記連通路に設けられた開閉バルブと、上記連通路より下流側の上記各排気路にそれぞれ個別に配置された排ガス浄化触媒とを有し、エンジンの冷態始動時に上記開閉バルブが上記連通路を開き、エンジンの通常運転時に上記開閉バルブが上記連通路を閉じるように構成されたエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの冷態始動時における排ガス浄化触媒の早期活性化と、シリンダ内における吸気充填効率の向上とを図る装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許第２５８６１６４号公報に記載された内燃機関の排気系は、第１排気枝管及び第４排気枝管を合流させた第１合流管と、第２排気枝管及び第３排気枝管を合流させた第２合流管とを、断面積の大きい排気本管へ集合部で合流させ、その集合部より上流側に両合流管を接続する連通管を設けて、連通管に開閉制御弁を配置し、内燃機関の低速運転時には開閉制御弁を閉じることにより排気脈動を集合部で反射させ、内燃機関の中速運転時には開閉制御弁を開くことにより排気脈動を連通管の位置で反射させて、内燃機関の回転数が変化するに伴い吸気弁及び排気弁が共に開いたオーバーラップ期間が変化しても、排気弁が閉じる時期の近傍で排気弁部へ負圧波が到達するようにして、シリンダ内における燃焼ガスの排出効果を常に高め、吸気の充填効率を向上させるようにしている。
【０００３】
しかしながら、この場合、内燃機関の回転速度が小さい冷態始動時に開閉制御弁が閉じられていて、合流管毎に配置されたそれぞれの触媒には、２シリンダ分の排気が内燃機関の１回転に１回しか導かれないこととなるため、排気による各触媒の加熱効果が少なくて、各触媒の早期活性化が難しくなるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エンジンの冷態始動時における排ガス浄化触媒の早期活性化と、シリンダ内における吸気充填効率の向上とを同時に実現させようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明にかかるエンジン制御装置は、それぞれ異なったシリンダに連通する第１排気マニホールド及び第２排気マニホールドと、上記各マニホールドの下流側にそれぞれ接続された第１排気路及び第２排気路と、上記各排気路を接続する連通路と、上記連通路に設けられた開閉バルブと、上記連通路より下流側の上記各排気路にそれぞれ個別に配置された排ガス浄化触媒とを有し、エンジンの冷態始動時に上記開閉バルブが上記連通路を開き、エンジンの通常運転時に上記開閉バルブが上記連通路を閉じるように構成されている。
【０００６】
すなわち、エンジンの通常運転時には、第１排気路及び第２排気路を接続する連通路を開閉バルブが閉じて、各排気路を分離させることにより、各排気路上流側の排気マニホールドに生じる排気脈動が効率良く反射して、排気マニホールドにそれぞれ連通するシリンダの排気ポート内の負圧を増大させ、シリンダ内における燃焼ガスの排出効果を容易に高めて、吸気の充填効率を向上させることができる一方、エンジンの冷態始動時には、開閉バルブが連通路を開いて各排気路を連通させることにより、各シリンダから排出される高温ガスを常時各排ガス浄化触媒に流通させて、各排ガス浄化触媒の加熱を促進することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の実施形態例について説明する。
図１及び図２において、筒内燃料噴射式４シリンダエンジン１は、エアクリーナ２に取り入れられた吸気が流量計３により流量を計測された後、ステップモータ等により開閉駆動される電子スロットルバルブ４を通って吸気マニホールド５へ導かれ、さらに、図示しない各シリンダ内に流入して筒内噴射燃料を燃焼させる。
【０００８】
また、図示しない第１シリンダ及び第４シリンダからの排気が二股の第１排気マニホールド６に導かれると共に、図示しない第２シリンダ及び第３シリンダからの排気が二股の第２排気マニホールド７に導かれ、それぞれの排気が各排気マニホールド６、７の下流側にそれぞれ接続された第１排気路８と第２排気路９を通り、集合排気管１０を経て大気中へ放出される。
【０００９】
さらに、各排気路８、９を接続する連通路１１に開閉バルブ１２が設けられており、連通路１１より下流側の各排気路８、９に排ガス浄化触媒１３、１４がそれぞれ個別に配置されている。
なお、１５は集合排気管１０内に配置された下流側排ガス浄化触媒である。
【００１０】
また、流量計３、スロットルポジションセンサ１６、クランク角センサ１７、冷却水温度センサ１８等からの検知信号を受ける電子制御ユニット１９が、開閉バルブ１２、各シリンダの図示しない燃料噴射弁や点火コイルの点火時期変更手段、ＥＧＲバルブ２０等の作動をそれぞれ制御して、エンジン１を稼動させている。
【００１１】
次に、電子制御ユニット１９によるエンジン１の制御について、図３のフローチャートにより説明する。
【００１２】
エンジン１の図示しないスタートスイッチが入れられてエンジン１が始動すると、ステップＳ１において、冷却水温度センサ１８からの検知信号に基づきエンジン１が冷態始動時であるかどうかが電子制御ユニット１９によりチェックされ、冷却水温度が比較的高くて冷態始動時ではないと判定されればステップＳ２へ移行し、電子制御ユニット１９の指示により開閉バルブ１２が閉じられるが、冷却水温度が比較的低いため、冷態始動時であると判定されればステップＳ３へ進む。
【００１３】
ステップＳ３では、エンジン１の始動後、エンジン１が昇温して通常運転状態に入る所定の時間Ｔが経過したかどうかが電子制御ユニット１２によりチェックされ、時間Ｔが経過していると判定されれば、ステップＳ２へ移行するが、時間Ｔが経過していないと判定されればステップＳ４へ進む。
【００１４】
ステップＳ４では、連通路１１における開閉バルブ１２が開かれ、連通路１１により両排気路８、９が連通することとなって、制御フローが終了する。
【００１５】
すなわち、エンジン１の冷態始動後所定の時間Ｔが経過してエンジン１が通常運転状態に入れば、開閉バルブ１２が閉じられて第１排気路８と第２排気路９とが分離されるため、各排気路８、９上流側の排気マニホールド６、７に生じる排気脈動が効率良く反射され、排気マニホールド６、７にそれぞれ連通するシリンダの排気ポート内の負圧を容易に増大させて、各シリンダ内における燃焼ガスの排出効果を高め、吸気の充填効率を向上させることができて、エンジン１の出力を増大させることができる。
【００１６】
他方、エンジン１の冷態始動後所定の時間Ｔが経過していないため、エンジン１が比較的低温であって、なお冷態始動状態である間は、開閉バルブ１２が開かれて第１排気路８と第２排気路９とが連通し、各シリンダから排出されて第１排気マニホールド６または第２排気マニホールド７を通る高温ガスが、常時第１排気路８及び第２排気路９内の排ガス浄化触媒１３、１４に導かれて、排ガス浄化触媒１３、１４の昇温が比較的よく促進される結果、排ガス浄化触媒１３、１４の早期活性化を図ることができて、有害な排ガスを効果的に低減させることが可能となる。
【００１７】
なお、上記実施形態例では、ステップＳ１でエンジン１が冷態始動時と判定されてから、ステップＳ３で所定時間の経過によって冷態始動状態を脱却した通常運転状態に入ったとしているが、エンジン１の始動時に、上記ステップＳ１及びステップＳ３に代えて、冷却水温度センサ１８からの検知信号によりエンジン１の暖機状態を検出し、あるいは、排ガス浄化触媒１３、１４の昇温を検出して、排ガス浄化触媒１３、１４が既に活性化されていることを検知し、すなわち、いずれの場合もエンジン１が冷態始動状態ではない通常運転状態であるかどうかを電子制御ユニット１２がチェックするようにしても、上記実施形態例と同等の作用効果を奏することが可能であり、さらに、上記各実施形態例は筒内燃料噴射式４シリンダエンジンに関するものであるが、吸気ポート内燃料噴射式エンジンにおいても、また、４シリンダ以外の多シリンダエンジンにおいても、同様に本発明を適用することができるのはいうまでもない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明にかかるエンジン制御装置にあっては、エンジンの通常運転時に、第１排気路及び第２排気路を接続する連通路を開閉バルブが閉じることにより、各排気路上流側の排気マニホールドにそれぞれ連通するシリンダの各排気ポートに生じる負圧を増大させて、吸気の充填効率を向上させることが可能となる一方、エンジンの冷態始動時には、開閉バルブが連通路を開いて各排気路を連通させることにより、各シリンダから排出される高温ガスが常時各排ガス浄化触媒に流通して、各排ガス浄化触媒の加熱が促進される結果、各排ガス浄化触媒の早期活性化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図２】図１のＩＩ矢視拡大図。
【図３】上記実施形態例の制御フローチャート。
【符号の説明】
１　エンジン
６　第１排気マニホールド
７　第２排気マニホールド
８　第１排気路
９　第２排気路
１１　連通路
１２　開閉バルブ
１３、１４　排ガス浄化触媒
１８　冷却水温度センサ
１９　電子制御ユニット
【図１】
2004092499.tif 000003
【図２】
2004092499.tif 000004
【図３】
2004092499.tif 000005