[发明专利]6冲程发动机的排气催化剂控制

说明书

技术领域

本发明涉及6冲程发动机的排气催化剂的状态的控制。

背景技术

已知有一种燃料供给装置，其具有供给混合气的吸气口和只供给新气的扫气口的预混合式6冲程发动机(例如参照专利文献1)。已知省略6冲程发动机的扫气口，而在扫气导入行程中打开排气阀并导入排气的方法，其在燃料经济性比赛车辆中被使用并具有留下好成绩的事实(例如参照非专利文献1)。

关于根据发动机的运转状态来切换驱动阀的凸轮并进行使用的可变阀定时机构，已知有各种类型的机构(例如参照专利文献2)。

已知连续可变阀定时机构可取代节流阀，且泵气损失降低(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：JP实开平2-96435公报

专利文献2：JP特开平5-179913公报

专利文献3：JP特开昭55-137305公报P9～P10

非专利文献1：JP自动车技术2004年Vol.58 No.10 P27

6冲程发动机的特征在于，因扫气导入行程和扫气排气行程的存在使燃烧室的温度降低，对于4冲程发动机而言实现更高的压缩比，燃料经济性提高。专利文献1的6冲程发动机，为了使检测排气气体中的氧浓度的空气燃料比传感器稳定地工作，而具有燃烧气体的排气用和扫气排气用这2个排气口。但是，实际上催化剂的传感器的反应速度没有这么快，而是检测平均的数值，因此并不是多么危险程度的问题。相反，由于在燃烧室残留的燃烧气体与扫气混合，所以该燃烧气体不进行后处理就被排出将成为问题。因此，如专利文献1中提及的以往的6冲程发动机那样，排气口为1个，且使排气和扫气排气的气体全部通过催化剂后再排出，由此，想要通过调整扫气口的阀的开度，来控制成为问题的催化剂的温度下降或氧气过多的问题。

在将排气口设为1个时，通过将扫气与排气混合使排气催化剂的温度下降，并产生催化剂难以激活的问题。对于该问题，通过考虑6冲程发动机的排气的保温来加以解决。不仅仅是燃烧室，还有包含催化剂的排气口内壁也大多采用绝热材料，并且考虑到排气气体的温度维持。这时，产生排气催化剂温度变得过高的情况，因此应该确保用于调整温度的冷却部件。本发明提供用于调整该温度的适当的冷却部件。

同样由新气构成扫气时，催化剂变为氧过多，产生催化剂的还原作用不发挥作用的问题。作为其对策，在4冲程发动机中，增加燃料喷射量，或者具有在吸气中使排气气体循环的EGR(Exhaust GasRecirculation：排出气体再循环)系统的方法成立，但是在6冲程发动机中，由于在燃烧中不使用的扫气的存在，只通过单纯采用这些方法，还是会残留氧过多的问题。此外，由于该扫气的存在，产生EGR系统变大的问题、或在预热上花费时间的问题。

发明内容

在本发明中，直喷式发动机是柴油机那样的压缩点火发动机、和将汽油等燃料对气缸内直喷的火花点火发动机的总称。此外，第一和第二阀一般是指在吸气和扫气口上设置的作为节流阀的蝶形阀或滑阀等，但是在本发明中，也包含采用连续控制对于发动机的曲柄旋转的阀打开的角度或提升量的连续可变阀定时机构的吸气或扫气的提升阀。第一和第二阀为这样的阀时，在限制吸气和扫气的气体流入量时，没有阀部的压力下降，能够削减泵气损失，因此采用该机构的发动机成为燃料经济性效率更高的发动机。

本发明的第1课题解决方案是预混合式6冲程发动机，其特征在于：在吸气口上具有第一阀和燃料供给装置，在扫气口上具有第二阀，这些阀具有与加速装置操作连动地动作的部件和通过执行器的动作使第一阀的开度和第二阀的开度能够相对变化的部件。

第2课题解决方案是直喷式6冲程发动机，其特征在于：在吸气口上具有第一阀，在扫气口上具有第二阀，这些阀具有与加速装置操作连动地动作的部件和通过执行器的动作使第一阀的开度和第二阀的开度能够相对变化的部件，还具有能够将扫气全部置换为排气循环气体的系统。

第3课题解决方案是第1课题解决方案的6冲程发动机，其特征在于：具有能够将扫气全部置换为排气循环气体的系统。

第4课题解决方案是第1课题解决方案的6冲程发动机，其特征在于：在吸气行程时吸气阀和扫气阀双方的阀打开。

第5课题解决方案是第2课题解决方案的6冲程发动机，其特征在于：具有连续可变阀定时机构，其中吸气阀在扫气导入行程时打开，并且其扫气导入行程时的阀开角能够变化。