[发明专利]内燃发动机的排气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机的排气系统。

背景技术

在诸如V型发动机的具有多个气缸的内燃发动机的排气系统中，所有气缸被分成两个气缸组，每个气缸组都设置有排气歧管，并且为每个气缸组设有排气通道，从而排气通道从相应的排气歧管延伸到排气汇合点，来自各个排气通道的排气流在该排气汇合点处合并在一起。在这种类型的排气系统中，已经提出，将涡轮增压器的涡轮和位于涡轮下游的催化转化器仅设置在其中一个排气通道内，并且该排气通道在涡轮上游的连接点处与另一排气通道的连接点连通，同时，控制阀设置在另一排气通道的连接点的下游。例如，如此构造的排气系统的一个示例公开在JP-B2-1-27246中。

在如上所述的布置中，控制阀用作涡轮增压器的废气门，并且该控制阀在产生少量排气的低负载发动机运转期间被关闭，从而所有气缸的排气通过该涡轮。在产生大量排气的高负载发动机运转期间，控制阀打开，从而另一气缸组的排气通过另一排气通道，并且仅前面提到的那个气缸组的排气通过涡轮。这样，涡轮增压器产生的增压压力被恒定地控制成设定值或者与该设定值接近的值。

当车辆正在减速时，通常执行燃料供应切断操作以减少燃料消耗。在上述排气系统中，如果控制阀由于发动机负载小而被关闭，甚至在燃料供应切断期间也被关闭，使得所有气缸的排气通过涡轮，则所有气缸的排气通过催化转化器。如果催化转化器的温度较高，那么，由于燃料供应切断期间排出的含有大量氧气的排气引起的烧结，使得由贵金属形成并通常承载在催化转化器上的催化剂劣化。如果因为催化剂的劣化而导致单个催化转化器劣化，则排气不能被净化。

本发明提供一种内燃发动机的排气系统，即使设置在涡轮下游的催化转化器在燃料供应切断期间劣化，排气也能够在其中被适当地净化。

发明内容

依照本发明一个方面的具有多个气缸的内燃发动机的排气系统，所有所述气缸分成两个气缸组，第一排气通道和第二排气通道连接于所述两个气缸组各自的排气歧管，所述第一排气通道经由设置在所述第一排气通道中的第一连接点和设置在所述第二排气通道中的第二连接点与所述第二排气通道连通。所述排气系统包括设置在所述第一排气通道的所述第一连接点下游的涡轮增压器的涡轮和第一催化转化器以及设置在所述第二排气通道的所述第二连接点下游的控制阀。所述第一催化转化器设置在所述涡轮下游。在所述排气系统中，另一控制阀设置在所述第一排气通道的所述第一连接点的下游，第二催化转化器设置在所述第二排气通道的所述第二连接点的下游。控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述控制阀的打开量，使得在燃料供应切断期间所有所述气缸的排气主要通过所述第一催化转化器和所述第二催化转化器中的一个。所述第二控制阀和所述第二催化转化器串联连接。在所述燃料供应切断期间，测量或估算所述第一催化转化器和所述第二催化转化器的温度，并且如果所述第二催化转化器的温度低于所述第一催化转化器的温度，则控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述第一控制阀和第二控制阀的打开量，使得所有所述气缸的排气主要通过所述第二催化转化器。如果所述第一催化转化器的温度等于或低于所述第二催化转化器的温度，则控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述第一控制阀和第二控制阀的打开量，使得所有所述气缸的排气主要通过所述第一催化转化器。根据本发明的另一个方面，提供了一种内燃发动机的排气系统，所述内燃发动机具有多个气缸，其中，所有所述气缸分成两个气缸组，第一排气通道和第二排气通道连接于所述两个气缸组各自的排气歧管，所述第一排气通道经由设置在所述第一排气通道中的第一连接点和设置在所述第二排气通道中的第二连接点与所述第二排气通道连通，涡轮增压器的涡轮和设置在所述涡轮下游的第一催化转化器设置在所述第一排气通道的所述第一连接点的下游，并且第二控制阀设置在所述第二排气通道的所述第二连接点的下游。第一控制阀设置在所述第一排气通道的所述第一连接点的下游，第二催化转化器设置在所述第二排气通道的所述第二连接点的下游，并且控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述第一控制阀和第二控制阀的打开量，使得在燃料供应切断期间所有所述气缸的排气主要通过所述第一催化转化器和所述第二催化转化器中的一个。所述第二控制阀和所述第二催化转化器串联连接。在所述燃料供应切断期间，测量或估算所述第二催化转化器的温度，并且如果所述第二催化转化器的温度低于预定温度，则控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述第一控制阀和第二控制阀的打开量，使得所有所述气缸的排气主要通过所述第二催化转化器。如果所述第二催化转化器的温度不低于预定温度，则控制设置在所述第一排气通道和所述第二排气通道中的所述第一控制阀和第二控制阀的打开量，使得所有所述气缸的排气主要通过所述第一催化转化器。