JP2000110596A - 多気筒内燃機関の制御方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い出力を必要としないとき、燃料を供給す
る気筒数を減らし、燃費の向上が図れる多気筒内燃機関
の制御方法を提供する。 【解決手段】 多気筒内燃機関の各気筒に対する燃料の
分配供給に分配軸機構を用い、分配機本体１内に固定し
た分配バレル２内に、分配機本体１の外部から回転と軸
方向の移動が付与される分配軸３を組み見込み、この分
配軸３の外周の一部に設けた噴射分配溝３４と分配機本
体１の外部からの送油管３７を、分配機本体１と分配バ
レル２及び分配軸３に順次連通するよう設けた通油路で
常時連通するように接続し、前記分配バレル２に、分配
軸３の回転で噴射分配溝３４が連通して、それぞれが内
燃機関の各気筒における噴射弁に接続される分配口２９
を内燃機関の気筒数と等しい数だけ設け、この分配口２
９を分配バレル２の軸方向に位置を違えて配置し、内燃
機関の回転条件に応じて分配軸３を軸方向に移動させ、
燃料を供給する気筒数を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、多気筒内燃機関
の制御方法と装置、更に詳しくは、内燃機関の気筒に対
する燃料の供給を工夫し、内燃機関が特定の運転条件に
あるとき稼働気筒数を減らすことにより、燃費の向上や
騒音の低減が図れるようにした制御方法と装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関として知られているディーゼル
機関やガソリン機関は、自動車をはじめ各種産業機械の
動力源として広く使用されており、大きな出力、円滑な
回転を得るために、これらの内燃機関は複数の気筒を有
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車用多
気筒内燃機関の場合、各気筒への燃料の供給は、自動車
の運転条件に合わせ、高速走行時や始動時には多く、惰
性や下り坂の走行や低速走行時、停車中のアイドリング
時には少なくなるように制御され、燃費の無駄をできる
だけ省くようにしているが、従来の制御方法は、低速走
行時、停車中のアイドリング時等、内燃機関の高出力を
必要としない時においても、全気筒への燃料の供給を同
時に均一に行っている。

【０００４】しかしながら、自動車の低速走行時、停車
中のアイドリング時等は高い出力を必要とせず、内燃機
関が停止しない状態を維持すればよいが、全気筒への燃
料の供給は、いくら供給量を少なくしたとしても、全気
筒で燃料を消費することになり、このため、内燃機関の
出力は過剰ぎみとなり、かつ、燃料の消費に無駄が生じ
ている。

【０００５】また、ディーゼル機関において、燃料噴射
方法として、噴射始めから終わりまで一回の連続した供
給であると、例えば、低速走行時、停車中のアイドリン
グ時等に、どうしても自発火遅れが発生し、複合燃焼で
圧力が異常に高くなり、これがノッキングと騒音や振動
の原因になると共に、燃費の無駄だけでなく不完全燃焼
の状態となり、排ガスによる環境の悪化を生じさせる。

【０００６】そこで、この発明の課題は、高い出力を必
要としないとき、燃料を供給する気筒数を減らし、稼働
気筒数の削減で燃費の向上が図れると共に、ディーゼル
機関においては自発火遅れの発生をなくし、ノッキング
や騒音の低減が可能になり、燃料の完全燃焼を実現でき
る多気筒内燃機関の制御方法と装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、多気筒内燃機関の所要の
気筒に開放弁を設け、この内燃機関が特定の運転条件に
あるとき、開放弁を設けた気筒に対して燃料の供給を絶
つと共に開放弁を開弁することにより、稼働する気筒の
数を減少させる構成を採用したものである。

【０００８】請求項２の発明は、多気筒内燃機関の各気
筒に対する燃料の分配供給に分配軸機構を用い、所要の
気筒に開放弁を設け、この内燃機関が特定の運転条件に
あるとき、分配軸機構の作動で開放弁を設けた気筒に対
して燃料の供給を絶つと共に開放弁を開弁することによ
り、稼働する気筒の数を減少させる構成を採用したもの
である。

【０００９】請求項３の発明は、分配機本体内に固定し
た分配バレル内に、分配機本体の外部から回転と軸方向
の移動が付与される分配軸を組み見込み、この分配軸の
外周の一部に設けた噴射分配溝と分配機本体の外部から
の送油管を、分配機本体と分配バレル及び分配軸に順次
連通するよう設けた通油路で常時連通するように接続
し、前記分配バレルに、分配軸の回転で噴射分配溝が連
通して通過していくと共に、それぞれが内燃機関の各気
筒における噴射弁に接続される分配口を内燃機関の気筒
数と等しい数だけ設け、この分配口を分配バレルの軸方
向に位置を違えて配置し、分配軸の回転時に該分配軸の
軸方向の位相の変化で、一回転における噴射分配溝の分
配口との連通数を増減できるようにした構成を採用した
ものである。

【００１０】請求項４の発明は、多気筒内燃機関の各気
筒に対する燃料の分配供給に分配軸機構を用い、この分
配軸機構の作動で各気筒に対する燃料の供給を複数に分
断して行う構成を採用したものである。

【００１１】請求項５の発明は、分配機本体内に固定し
た分配バレル内に、分配機本体の外部から回転が付与さ
れる分配軸を組み込み、この分配軸の外周の一部に設け
た噴射分配溝と分配機本体の外部からの送油管を、分配
機本体と分配バレル及び分配軸に順次連通するよう設け
た通油路で常時連通するように接続し、前記分配バレル
に、分配軸の回転で噴射分配溝が連通して通過していく
と共に、それぞれが内燃機関の各気筒における噴射弁に
接続される分配口を内燃機関の気筒数と等しい数だけ設
け、前記噴射分配溝を回転方向に対して複数に分断した
形状に形成した構成を採用したものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１３】図１乃至図３は、特定の運転条件にあると
き、稼働する気筒の数を減少させることができる内燃機
関の例であり、この内燃機関は自吸式のガソリンエンジ
ンで四気筒の場合を示し、所定の配列とした第１乃至第
４気筒（シリンダ）５１、５２、５３、５４の各ピスト
ン５５がクランク軸５６に接続され、各気筒５１、５
２、５３、５４のシリンダに燃料吸入弁５７と排気弁５
８が設けられ、これらの各燃料吸入弁５７と排気弁５８
は既知の機構によって、気筒のサイクルにタイミングを
合わせて開閉動作をするようになっていると共に、各気
筒の燃料吸入弁５７は燃料通路５９を介して気化器と接
続され、気筒数を削減するときに、燃料の供給が絶たれ
るようにする気筒５１、５３には、開放弁６０が別途設
けられている。

【００１４】上記気筒５１、５３の燃料吸入弁５７と気
化器を接続する燃料通路５９は、気筒５１、５３の上部
に設けた室６１で開放弁６０と導通しており、図示の場
合、気筒５１、５３の燃料通路５９は、一本の通路を途
中で二方に分岐して両気筒５１、５３の燃料吸入弁５７
と開放弁６０に室６１を介して接続し、この燃料通路５
９の分岐部分を挟んで入り側に吸入弁６２と出側に外気
弁６３が組み込まれ、吸入弁６２と外気弁６３はシリン
ダ６４やソレノイドに連結したロッド６５とリンク６６
を介して接続され、該シリンダ６４の伸縮動で開弁と閉
弁が同調して交互に行われるようになっている。

【００１５】この燃料通路５９は、通常吸入弁６２が開
弁して外気弁６３が閉弁し、開放弁６０の開弁時にこれ
とは逆に、吸入弁６２が閉弁して外気弁６３が開弁し、
燃料の供給が絶たれた気筒５１、５３内を外気に導通す
ることになる。

【００１６】このように、燃料の供給が絶たれる気筒５
１、５３に開放弁６０を設け、燃料の供給が絶たれたと
き、開放弁６０を開弁して気筒５１、５３内を外気に導
通させるようにすれば、気筒５１、５３内の圧縮によっ
て内燃機関に負荷が発生するのを防止することができ
る。なお、図示省略したが、常時稼働する気筒５２、５
４の燃料吸入弁５７も別の燃料通路を介して気化器に接
続され、燃料の供給が絶たれる気筒５１、５３の燃料通
路と別にすることにより、気筒５１、５３に燃料の供給
を絶ったとき、常時稼働する気筒５２、５４に対する気
化燃料の供給圧力の変動発生を抑えることができる。

【００１７】また、燃料吸入弁５７と開放弁６０を室６
１で導通させることにより、燃料通路５９の本数を個々
に接続する場合に比べて削減できると共に、気化燃料に
よって開放弁６０に対する冷却効果が得られるという利
点がある。

【００１８】上記開放弁６０の開閉は、シリンダ６７や
ソレノイドの伸縮や進退動をラック６８とピニオン６９
で回転運動に変換し、ピニオン６９の軸７０に固定した
カム７１の回転で上下動するタペット７２の上端をロッ
カーアーム７３に連結し、該ロッカーアーム７３の揺動
で開放弁６０を開閉動させるようになっており、この開
閉弁６０は閉弁時に気筒内の気密を保ち、気筒への燃料
の供給が絶たれると、シリンダ６７の作動で開弁するこ
とになる。

【００１９】なお、図示の場合、気筒数の削減数は、四
気筒を内燃機関の低速回転時に二気筒にするものを例示
したが、内燃機関は四気筒以上のものであってもよく、
この場合の気筒数の削減数は、内燃機関の回転のバラン
スを崩さない範囲で自由に選択できる。

【００２０】この発明の内燃機関は上記のような構成で
あり、内燃機関の高速回転時は、開放弁６０と外気弁６
３が閉弁し、全気筒５１、５２、５３、５４が稼働して
いる。内燃機関の回転が低速や低出力状態になると、回
転センサ等による回転低下の検出で、シリンダ６７が作
動して吸入弁６２が閉弁し、逆に外気弁６３が開弁し、
気筒５１、５３に対する燃料の供給が絶たれると共に、
シリンダ６７の作動により開放弁６０が開弁し、燃料の
供給が絶たれた気筒５１、５３内を外気に導通すること
になる。

【００２１】これにより、内燃機関の低速回転時や低出
力時に稼働する気筒数が減少し、燃費の大幅な向上が図
れることになり、しかも気筒５１、５３内は外気圧とな
って圧縮が生じないので、稼働する気筒５２、５４に負
荷がかからないという利点があり、また、内燃機関が高
速回転に復帰すると、回転センサ等による検出で、開放
弁６０と外気弁６３が閉弁し、吸入弁６２が開弁して気
化器から全気筒への燃料の供給が行われる。

【００２２】次に、図４乃至図１０は、例えば、ディー
ゼルエンジンである多気筒内燃機関と組み合わせ使用す
る分配軸機構の第１の実施の形態を示し、この分配軸機
構は、燃料タンクの燃料を吸引する高圧ポンプと多気筒
内燃機関の間に配置され、該内燃機関の各気筒に対する
燃料の分配供給を行うものであり、内燃機関の低速回転
時や低出力時に燃料を供給する気筒数を減らすことがで
きるようになっていると共に、多気筒内燃機関の燃料供
給が絶たれる気筒には、図１乃至図３で示したと同じよ
うに開放弁が設けられ、燃料供給が絶たれときに気筒内
を外気圧にするようになっている。

【００２３】上記分配軸機構は、分配機本体１の内部に
回転及び軸方向の移動が生じないよう固定した筒状の分
配バレル２内に、分配軸３を回転と軸方向の移動が可能
となるよう嵌合させて組み込み、分配機本体１の一端側
の位置に入力軸４を回転自在で軸方向に固定となるよう
軸受４ａで支持して設け、分配機本体１の他端側の位置
に分配軸３を軸方向に移動させるための移動手段５が設
けられている。

【００２４】上記入力軸４は、分配機本体１の内部側に
位置する端部に横孔６が軸心に沿って設けられ、分配軸
３の入力軸４側の端部に横孔６内へ嵌合する小径軸７が
連成され、入力軸４と分配軸３は、横孔６と小径軸７の
嵌合部分に設けたスプライン８によって結合され、両者
は分配軸３の軸方向の移動を可能にした状態で一体に回
転すると共に、横孔６内には分配軸３を入力軸４に対し
て常時離反する方向に弾性を付勢するスプリング９が縮
設されている。

【００２５】前記移動手段５は、図示の場合電磁石を用
いた構造を示し、分配機本体１の端部に固定したケース
１０内にコイル１１とヨーク１２及び可動鉄心１３を組
み込んで形成され、可動鉄心１３と分配軸３は、中間軸
１４とスラスト軸受１５を介して軸方向に当接し、コイ
ル１１への通電がオフの時、図４のように、スプリング
９の押圧力で分配軸３と可動鉄心１３は退動位置にあ
り、分配軸３は中間軸１４のフランジ１４ａが分配機本
体１の端壁に当接することによって、退動位置が規制さ
れる。

【００２６】また、電磁石のコイル１１への通電がオン
の時、図５のように、発生した磁力で可動鉄心１３が前
進動し、スプリング９の弾性に抗して分配軸３を前進位
置に移動させる。分配軸３の前進位置は、小径軸７の先
端が横孔６の内端に当接することによって規制される。
従って、回転する分配軸３は、電磁石への通電のオン、
オフによって、上記した退動位置と前進位置の間を軸方
向に移動し、退動位置と前進位置の何れかに保たれるこ
とになる。

【００２７】この移動手段５は、電磁石以外に、各種流
体シリンダや、内燃機関を動力源とする機械的な機構を
採用してもよく、何れにしても、分配軸３が、内燃機関
の高速回転時は前進位置にあり、アイドリング等の低速
回転時は退動位置にあるように移動するものであればよ
く、内燃機関の高速と低速の検出とこれに伴う移動手段
の制御は、機械的な機構以外に各種センサーやコンピュ
ータ等を使用して行うことができる。

【００２８】上記入力軸４の分配機本体１から突出する
部分にガバナ機構１６が固定され、このガバナ機構１６
と多気筒内燃機関の出力軸がタイミングベルトを介して
連動され、入力軸４と分配軸３が多気筒内燃機関と同調
して回転駆動される。

【００２９】このガバナ機構１６は、ボス１７が入力軸
４に外嵌して該入力軸４とキーで結合した固定円板１８
と、固定円板１８のボス１７の部分に回転可能に外嵌す
る回転円筒１９と、固定円板１８と回転円筒１９の対向
面間に組み込んだ複数の可動子２０及びスプリング２１
によって構成され、回転円筒１９は外周面にタイミング
ベルトの係合歯２２が設けられ、図９（Ａ）のように、
内部の端面に複数の直線溝２３が放射状の配置で設けら
れている。

【００３０】また、固定円板１８の回転円筒１９との対
向面に、図９（Ｂ）のように、直線溝２３と等しい数の
弧状溝２４が設けられ、直方体を円弧状にした形状の可
動子２０は、図１０（Ａ）、（Ｂ）のように、一方側面
に直線溝２３へ嵌合する直線突条２５と、他方側面に弧
状溝２４へ嵌合する弧状突条２６とが設けられ、この可
動子２０は、スプリング２１によって固定円板１８と回
転円筒１９の対向面間の内周側に常時復帰する弾性が付
勢されている。

【００３１】多気筒内燃機関の回転が回転円筒１９に入
力されると、これが可動子２０を介して固定円板１８に
伝わり、入力軸４と分配軸３が回転することになるが、
入力が低速回転時は、可動子２０に作用する遠心力がス
プリング２１の圧力よりも小さいため、可動子２０は固
定円板１８と回転円筒１９の対向面間の内周側に位置し
て回転を伝達し、入力が高速回転になると、可動子２０
に作用する遠心力がスプリング２１の圧力に打ち勝ち、
該可動子２０は固定円板１８と回転円筒１９の対向面間
の外側に向けて移動し、この移動により直線溝２３と弧
状溝２４及び直線突条２５と弧状突条２６の作用で、固
定円板１８と回転円筒１９に回転方向への位相のずれを
生じさせ、多気筒内燃機関の速度変化に対応して分配軸
３に、該内燃機関の入力軸に対する回転方向のずれを生
じさせるようになっている。

【００３２】前記分配バレル２には、移動手段５寄りの
端部で内周面に設けた環状の給油溝２７と、中間部の位
置に設けた通油口２８と、該通油口２８よりも入力軸４
寄りの位置に設けた分配口２９と、該分配口２９よりも
入力軸４側の端部に設けた戻し孔３０とが形成され、通
油口２８と分配口２９は多気筒内燃機関の気筒数と等し
い数が、円周方向に一定の間隔で点在した配置になって
いると共に、上記戻し孔３０と分配機本体１の移動手段
５寄りの端部に設けた戻し孔３１は、分配バレル２と分
配軸３の嵌合面間から漏れた燃料を燃料タンクに戻すこ
とになる。

【００３３】また、分配軸３には、径方向に貫通して外
周面で開放する部分で分配バレル２の給油溝２７と常時
連通する通油孔３２と、分配軸３の外周面の一箇所に設
けられ、分配軸３の回転で通油口２８と連通及び遮断す
る減圧溝３３と、同じく分配軸３の外周面の一箇所に設
けられ、分配軸３の回転で分配口２９と連通及び遮断す
る分配溝３４と、通油孔３２と連通して分配軸３の軸方
向に沿う通油孔３５とが設けられ、上記減圧溝３３は通
油孔３５と半径方向の通油孔３６ａで、分配溝３４は通
油孔３５と半径方向の通油孔３６ｂで各々接続されてい
る。

【００３４】分配バレル２の給油溝２７は、高圧ポンプ
につながる送油管３７と分配機本体１と分配バレル２に
設けた通油路３８で接続され、高圧ポンプから燃料が供
給される。この給油溝２７は、軸方向に長さを有し、分
配軸３が軸方向に移動して退動位置と前進位置の何れに
あっても通油口２８との連通が維持されるようになって
いる。

【００３５】図示の場合、分配バレル２の通油口２８
は、四気筒の内燃機関に対応するため、分配バレル２の
円周方向に四等分に配置され、軸心を挟んで対向するも
のが一組となり、これが二組ある通油口２８の二組の関
係は、分配軸３の退動位置と前進位置の間の移動ストロ
ークに等しい距離だけ軸方向に距離をおいて設けられ、
各通油口２８は分配バレル２の外周に設けた環状の溝３
９で連通していると共に、高圧ポンプにつながる排油管
４０と通油路４１で接続されている。この通油口２８に
対する分配軸３の減圧溝３３は、該分配軸３が退動位置
にあって回転するとき、退動側に位置する一組の通油口
２８と連通し、分配軸３が前進位置で回転するときは二
組の通油口２８と連通するように、該分配バレル２の外
周面に軸方向に長く形成されている。

【００３６】また、分配バレル２の分配口２９は、上記
通油口２８と同様、四気筒の内燃機関に対応するため、
分配バレル２の円周方向に四等分に配置され、軸心を挟
んで対向するものが一組となり、これが二組ある通油口
の二組の関係は、分配軸３の退動位置と前進位置の間の
移動ストロークに等しい距離だけ軸方向に間隔をおいて
設けられ、各分配口２９は内燃機関の各気筒における噴
射弁に燃料通路４２を介して個々に接続される。

【００３７】なお、分配バレル２の分配口２９に対する
分配溝３４の連通開始タイミングは、気筒の上死点に合
うように設定されている。

【００３８】この分配口２９に対する分配軸３の分配溝
３４は、該分配軸３が退動位置にあって回転するとき、
退動側に位置する一組の分配口２９と連通し、分配軸３
が前進位置で回転するときは二組の分配口２９と連通す
るように、該分配バレル２の外周面に軸方向に長く形成
されている。

【００３９】上記のように、分配軸３の退動位置と前進
位置で、分配溝３４の分配口２９に対する連通数を増減
することは、内燃機関の低速回転時と高速回転時に稼働
する気筒数を増減できる。

【００４０】即ち、内燃機関の高速回転時は、移動手段
５への通電をオンとし、分配軸３を前進位置にしておく
と、二組の合計四個の全気筒に対する燃料供給が可能と
なり、また、低速回転時は、移動手段５への通電をオフ
とし、分配軸３を後退位置にすれば、一組二個だけの気
筒に対する燃料供給となり、低速回転時に稼働する気筒
数を減少させることができる。

【００４１】図６乃至図８は、分配溝３４と減圧溝３３
の位相の関係を示し、分配バレル２の分配口２９は幅が
狭いのに対し、分配溝３４は分配軸３の回転方向に対し
て広幅に形成され、分配口２９に分配溝３４が連通して
いる間だけ気筒への燃料の供給が行われ、また、分配軸
３の減圧溝３３は幅が狭く、分配溝３４に対して分配軸
３の回転方向の後方に位置し、分配溝３４の回転方向の
後端部が分配口２９と連通している時、この減圧溝３３
が通油口２８と連通するようになっており、従って、気
筒への燃料の供給が終わる直前に、通油孔３２の燃料は
燃料タンクに向けて急流し、分配溝３４の燃料は瞬間的
に減圧され、これにより、気筒に設けた噴射弁の弁の座
りが速く、燃料の後だれを防止することができる。

【００４２】上記分配軸機構を組み合わせ使用して気筒
数を削減するディーゼル内燃機関の基本的な構造は、図
示省略したが、図１乃至図３に示した自吸式のガソリン
エンジンと略同様であり、各気筒に燃料噴射弁と排気弁
を設けると共に、ガソリンエンジンの燃料通路５９が給
気通路に変わり、この給気通路が開放弁６０と導通し、
かつ、給気通路に吸入弁６２と外気弁６３が設けられて
いる。

【００４３】また、分配軸機構は、直噴式のガソリンエ
ンジンに組み合わせ、燃料の供給と分配に使用すること
ができ、同様の作用効果を得ることができる。

【００４４】この発明の分配軸機構の第１の実施の形態
は、上記のような構成であり、内燃機関の高速回転時
は、図５のように、移動手段５の作動により分配軸３は
前進位置にあり、かつ、内燃機関に同調して回転してい
る。

【００４５】高圧ポンプから給油溝２７に供給された燃
料は、通油孔３２を通って分配溝３４と減圧溝３３のそ
れぞれに供給され、分配軸３の回転で分配溝３４は各分
配口２９と順番に連通し、内燃機関の各気筒の噴射弁に
対して燃料を供給すると共に、減圧溝３３は分配溝３４
が各分配口２９に対する連通の終わりの時期に通油口２
８と連通し、気筒の噴射弁に対する燃料を減圧する。

【００４６】内燃機関が低速回転になると、移動手段５
は作動が解かれ、図４に示すように、スプリング９の弾
性で分配軸３は退動位置に戻り、分配軸３の分配溝３４
は退動位置での回転により、前進位置にある二個一組の
分配口２９の位置から外れ、残りの二個一組の分配口２
９とは連通し、同じく減圧溝３３の通油口２８に対する
連通数も減少し、よって、内燃機関の低速回転時には、
燃料の供給によって稼働する気筒の数を減少させること
ができ、これによって、内燃機関の出力を必要最少限に
することにより、燃費の向上を図ることができる。

【００４７】次に、図１１乃至図１５に従って分配軸機
構の第２の実施の形態を説明する。なお、先の第１の実
施の形態と同一部分及び類似部材には同一符号を付し、
相違点のみを説明する。

【００４８】この第２の実施の形態の分配軸機構は、分
配機本体１内に固定した分配バレル２内に、分配機本体
１の外部から回転が付与される分配軸３を組み込み、こ
の分配軸３の外周の一部に設けた噴射分配溝３４と分配
機本体１の外部高圧ポンプからの送油管３７を、分配機
本体１と分配バレル２及び分配軸３に順次連通するよう
設けた通油孔３２、３５、３６ａ、３６ｂで常時連通す
るように接続し、前記分配バレル２に、分配軸３の回転
で噴射分配溝３４が連通して通過していくと共に、それ
ぞれがディーゼル機関の各気筒における噴射弁に接続さ
れる分配口２９を内燃機関の気筒数と等しい数だけ設
け、前記噴射分配溝３４を回転方向に対して複数に分断
した形状に形成したものであり、各気筒に対して燃料を
分断供給することにより、ディーゼル機関において、自
発火遅れを防ぎ、複合燃焼で圧力が異常に高くなるのを
防止せんとするものである。

【００４９】図１１のように、入力軸４と分配軸３は、
一体に回転するよう結合されて定位置で回転するよう分
配機本体１内に設けられ、入力軸４の分配機本体１から
突出する端部にディーゼル機関の出力と連動するタイミ
ングプーリ５１が固定され、分配バレル２の分配溝３４
と減圧溝３３は、それぞれディーゼル機関の気筒数に等
しい数が同一円周上に等間隔で配置され、分配バレル２
の分配口２９と通油口２８も回転時に分配溝３４と減圧
溝３３に連通し得るように設けられている。

【００５０】図１３は、分配溝３４の形状とこれに対す
る減圧溝３３の関係を示し、分配溝３４は平面的に矩形
状でその回転方向の中間部に中断部Ｂが設けられてい
る。従って、分配溝３４は中断部Ｂを挟んで回転方向の
両側が燃料通過部Ａ、Ｃとなる。

【００５１】このように、分配溝３４に中断部Ｂを設け
て気筒への一回毎の燃料の供給を分断すると、ディーゼ
ル機関における自発火遅れによる弊害を防止できる。

【００５２】図１４（Ａ）、（Ｂ）は従来の一回噴射の
説明図であり、図１４（Ａ）の如く、一回の噴射時間を
六等分にして三番目が自発火遅れの発火区間とすると、
図１４（Ｂ）のように一、二番目が爆発状態で三番目の
噴射がなされて燃焼することになり、このため、二つの
異なった燃焼が複合しておき、異常な高圧となってディ
ーゼル機関のノッキングが発生する。

【００５３】これに対して、図１５（Ａ）、（Ｂ）は二
段噴射の説明図であり、一回の噴射時間を五等分にし
て、図１５（Ａ）のように一回毎の燃料の噴射を三番目
の部分で分断する二段噴射にすると、図１５（Ｂ）のよ
うに、一、二番目が爆発状態で三番目の噴射がなく、こ
のため、異常な高圧の発生がなく、ディーゼル機関のノ
ッキングを防ぎ、燃費の低減にもなる。

【００５４】なお、第２の実施の形態における分配溝３
４の中断部Ｂを設けた構造を、先の第１の実施の形態の
分配溝３４に採用することができると共に、第１及び第
２の実施の形態の分配軸機構は、共にガソリンエンジン
とディーゼルエンジンの何れにも使用することができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至３の発明に
よると、多気筒内燃機関が特定の運転条件にあるとき、
燃料を供給する気筒数を減らすと共に、燃料供給が絶た
れる気筒を、燃料供給が絶たれたときに開放するように
したので、内燃機関の高出力を必要としない時に燃料を
供給する稼働気筒数を減らし、これにより、燃費の向上
が図れると同時に、気筒数を減らしたときの内燃機関の
抵抗の発生を防ぐことができ、稼働する気筒数を減らし
ても必要な出力の維持が可能になる。

【００５６】また、請求項４と５の発明によると、多気
筒内燃機関の各気筒に対する燃料の供給に分配軸機構を
用い、この分配軸機構の作動で各気筒に対する燃料の供
給を複数に分断して行うようにしたので、爆発行程の気
筒における二つの異なった燃焼の複合を防ぎ、これによ
り、ディーゼルエンジンにおける自発火遅れによる弊害
をなくし、ノッキングや騒音の低減が可能になり、燃料
の完全燃焼を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】気筒数の削減を行う内燃機関の縦断正面図

【図２】同上の縦断側面図

【図３】同上の背面図

【図４】分配軸機構の第１の実施の形態を示す気筒数減
少時の縦断面図

【図５】分配軸機構の第１の実施の形態を示す気筒数増
大時の縦断面図

【図６】（Ａ）は分配溝と分配口の部分を示す縦断面
図、（Ｂ）は減圧溝と通油口の部分を示す縦断面図

【図７】分配軸の斜視図

【図８】分配溝と減圧溝の位相の関係を示す説明図

【図９】（Ａ）はガバナ機構における回転円筒の正面
図、（Ｂ）は同固定円板の正面図

【図１０】（Ａ）と（Ｂ）はガバナ機構における可動子
の斜視図

【図１１】分配軸機構の第２の実施の形態を示す縦断面
図

【図１２】分配溝と分配口の部分を示す縦断面図

【図１３】分配溝と減圧溝の位相の関係を示す説明図

【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は燃料噴射における従来の一
回噴射の説明図

【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は燃料噴射におけるこの発明
の二段噴射の説明図

【符号の説明】

１ 分配機本体 ２ 分配バレル ３ 分配軸 ４ 入力軸 ５ 移動手段 １６ ガバナ機構 ２７ 給油溝 ２８ 通油口 ２９ 分配口 ３２ 通油孔 ３３ 減圧溝 ３４ 分配溝 ３５ 通油孔 ３６ 通油孔 ５１ 気筒 ５２ 気筒 ５３ 気筒 ５４ 気筒 ５５ ピストン ５６ クランク軸 ５７ 吸入弁 ５８ 排気弁 ５９ 燃料通路 ６０ 開放弁 ６１ 室 ６２ 吸入弁 ６３ 外気弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 裕之 姫路市砥堀655番地の４ (72)発明者 松村 幸雄 姫路市飾磨区須加155番地の２ Ｆターム(参考） 3G066 AA01 AA07 AB02 AC02 BA17 BA22 CA29 CB05 CB16 CE22 DA02 DB08 DB12 DB13 DC09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒内燃機関の所要の気筒に開放弁を
   設け、この内燃機関が特定の運転条件にあるとき、開放
   弁を設けた気筒に対して燃料の供給を絶つと共に開放弁
   を開弁することにより、稼働する気筒の数を減少させる
   ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御方法。
2. 【請求項２】 多気筒内燃機関の各気筒に対する燃料の
   分配供給に分配軸機構を用い、所要の気筒に開放弁を設
   け、この内燃機関が特定の運転条件にあるとき、分配軸
   機構の作動で開放弁を設けた気筒に対して燃料の供給を
   絶つと共に開放弁を開弁することにより、稼働する気筒
   の数を減少させることを特徴とする多気筒内燃機関の制
   御方法。
3. 【請求項３】 分配機本体内に固定した分配バレル内
   に、分配機本体の外部から回転と軸方向の移動が付与さ
   れる分配軸を組み込み、この分配軸の外周の一部に設け
   た噴射分配溝と分配機本体の外部からの送油管を、分配
   機本体と分配バレル及び分配軸に順次連通するよう設け
   た通油路で常時連通するように接続し、前記分配バレル
   に、分配軸の回転で噴射分配溝が連通して通過していく
   と共に、それぞれが内燃機関の各気筒における噴射弁に
   接続される分配口を内燃機関の気筒数と等しい数だけ設
   け、この分配口を分配バレルの軸方向に位置を違えて配
   置し、分配軸の回転時に該分配軸の軸方向の位相の変化
   で、一回転における噴射分配溝の分配口との連通数を増
   減できるようにしたことを特徴とする多気筒内燃機関の
   制御装置。
4. 【請求項４】 多気筒内燃機関の各気筒に対する燃料の
   分配供給に分配軸機構を用い、この分配軸機構の作動で
   各気筒に対する燃料の供給を複数に分断して行うことを
   特徴とする多気筒内燃機関の制御方法。
5. 【請求項５】 分配機本体内に固定した分配バレル内
   に、分配機本体の外部から回転が付与される分配軸を組
   み見込み、この分配軸の外周の一部に設けた噴射分配溝
   と分配機本体の外部からの送油管を、分配機本体と分配
   バレル及び分配軸に順次連通するよう設けた通油路で常
   時連通するように接続し、前記分配バレルに、分配軸の
   回転で噴射分配溝が連通して通過していくと共に、それ
   ぞれが内燃機関の各気筒における噴射弁に接続される分
   配口を内燃機関の気筒数と等しい数だけ設け、前記噴射
   分配溝を回転方向に対して複数に分断した形状に形成し
   たことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。