JP2845048B2 - 休筒機構付きエンジンの冷却装置 - Google Patents

休筒機構付きエンジンの冷却装置

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JP2845048B2
JP2845048B2 JP4236920A JP23692092A JP2845048B2 JP 2845048 B2 JP2845048 B2 JP 2845048B2 JP 4236920 A JP4236920 A JP 4236920A JP 23692092 A JP23692092 A JP 23692092A JP 2845048 B2 JP2845048 B2 JP 2845048B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車体前方部にラジエー
タ及びラジエータファンを備え、走行風及びラジエータ
ファンの冷却風でエンジンを冷却する休筒機構付きエン
ジンの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に車両、特に乗用車はエンジンを車
体前部に搭載し、走行時の走行風を直接エンジン本体に
当てて冷却を行ない、しかも、エンジン本体の車体前方
部にエンジンの冷却水の通過するラジエータを配して、
このラジエータに冷却風を通して冷却水を冷却し、間接
的にエンジンを冷却している。更に、車両が受ける走行
風は車両が所定車速以上で走行する場合に得られ、車両
が極低速で走行する場合や、停車時にはラジエータやエ
ンジン本体に走行風は達せず、エンジン冷却が成され無
くなる。このため、通常の車両はラジエータとエンジン
本体の間にラジエータファンが配設され、このラジエー
タファンはエンジンの回転力を直接用いたり、あるいは
モータの回転力を用いて駆動できるように構成される。
これによって、特に走行風の得られない停車時にラジエ
ータファンがその冷却風をラジエータやエンジン本体に
当ててエンジン冷却を確実に行なえるようにしている。
【０００３】処で、エンジンの複数気筒の内の所定気筒
のみを適時に空作動させ、非休筒気筒のみでエンジンを
運転させ、これによって出力低減や低燃費化を図ること
のできる休筒運転可能な休筒機構付きエンジンが知られ
ている。この種のエンジンを制御する制御手段は各種運
転情報に基づき各運転モードを設定し、例えば、休筒モ
ード域に入ると弁可変駆動機構に休筒指令を発し、同機
構は休筒気筒の吸排気弁の開閉作動を停止させ、更に燃
料供給系に休筒指令を発し、休筒気筒への燃料供給を停
止させ、非休筒気筒のみに燃料供給するように制御する
ことと成る。この結果休筒運転時には全筒運転時と比べ
てエンジンの総発熱量が低減することと成って、結果と
して、排ガス温度が排気管による放熱によって低減する
比率が高まり、排ガス温度が下がる傾向にある。
【０００４】他方、ガソリンエンジンの排ガス中には一
酸化炭素ＣＯ、炭化水素ＨＣ、窒素酸化物ＮＯX等の除
去すべき成分が混入するため、通常のガソリンエンジン
の排気路上には三元触媒が設けられ、これによってＣ
Ｏ、ＨＣ、ＮＯXの無害化処理が成されている。処が、
この車両の排気路に装着される三元触媒はＣＯ、ＨＣ、
ＮＯXの無害化のための酸化、還元反応を効率良く行な
うためには図５にその一例を示すように触媒活性温度を
上回る雰囲気下に触媒を保持する必要がある。即ち、図
５には通常の乗用車搭載のガソリンエンジンを２４００
ｒｐｍで、吸気圧−３００ｍｍＨｇで運転し、空燃比を
Ａ／Ｆ＝１４．６乃至１４．７に保持した際のプラチナ
系三元触媒の浄化効率を示している。ここでＣＯ、Ｈ
Ｃ、ＮＯXの各浄化効率はいずれも排ガス温度が３４０
℃乃至３５０℃（例えば、触媒活性温度）を上回らない
と５０％以上の浄化効率を得ることはできないことが明
らかである。このように、排ガス温度を触媒活性温度以
上に保持することは排ガス浄化のための触媒を備えたエ
ンジンでは重要な要件と成っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】処が、上述のような休
筒エンジンでは、これが全筒運転時には問題が生じ無い
が、休筒運転に突入すると、総発熱量が低下して排ガス
温度が下がり、特に、外気温度が低いと、走行風やラジ
エータファンの冷却風を受けた排気マニホールドはその
放熱量を高め、より排ガス温度を低下させてしまう。こ
のような状態では三元触媒の触媒温度は排ガスによって
十分な活性温度にまで高められることは無く、結果とし
て、エンジンの排ガス中のＣＯ、ＨＣ、ＮＯXは十分に
酸化反応、還元反応をなさず、結果として、排ガスの悪
化を招く可能性があり、問題と成っている。
【０００６】本発明の目的は、触媒活性化を阻害するこ
との無い休筒機構付きエンジンの冷却装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明はエンジンの複数気筒の内の所定の気筒を
適時に空作動させて休筒運転できる休筒機構付きエンジ
ンと、上記エンジンに対して車体前方に配設されるラジ
エータと、上記ラジエータの車体前方側より車体後方側
に向けて冷却風を流動させるラジエータファンとを有
し、上記ラジエータファンの冷却風が上記エンジンの排
気マニホールドに直接達しないように上記ラジエータフ
ァンを上記排気マニホールドの車体前方位置よりオフセ
ットさせたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】ラジエータファンの冷却風がエンジンの排気マ
ニホールドに直接達しないようにラジエータファンを排
気マニホールドの車体前方位置よりオフセットさせたの
で、排気マニホールドを通過する排ガス温度を冷却風が
低下させることが無い。
【０００９】
【実施例】図１の休筒機構付きエンジンの冷却装置は前
輪駆動の乗用車に装着され、その車体１の前部のエンジ
ンルーム２内に配備される。このエンジンルーム２には
直列４気筒の横置きエンジン３が配備され、その車両前
後方向Ｘにおける前方位置にラジエータ４が配設されて
いる。エンジン３はその本体５をその長手方向が車両幅
方向Ｙに合うように車体の図示しない基部に取り付けら
れ、その本体５の車両前方側面に排気マニホールド６を
車両後方側面に吸気マニホールド７をそれぞれ取り付け
ている。吸気マニホールド７の先端には吸気管８、エア
クリーナ９が順次連結される。排気マニホールド６の先
端にはフロント触媒１０、排気管１１が順次連結され、
排気管１１の途中にはメイン触媒１２、マフラー１３等
が順次連結されている。
【００１０】ここでフロント触媒１０は周知の酸化触媒
であり、メイン触媒１２は周知の三元触媒である。ここ
でフロント触媒１０の容量は比較的小さく、これによっ
て早期の活性化を達成し、暖機初期の排ガスの浄化効率
の向上を図っている。他方、メイン触媒は周知のプラチ
ナ系触媒で、空燃比が理論空燃比近傍に保持され、触媒
温度が活性温度を上回ると十分な浄化効率で一酸化炭素
ＣＯ、炭化水素ＨＣ、窒素酸化物ＮＯX等を無害化処理
できる。なお、フロント触媒１０が三元触媒であっても
良い。
【００１１】エンジン３は本体５内の４つ気筒の内の１
番（♯１）、４番（♯４）気筒を休筒気筒とし、２番
（♯２）、３番（♯３）気筒を非休筒気筒としている。
このうち、１番（♯１）、２番（♯２）気筒の図示しな
い排気ポートが合流し、３番（♯３）、４番（♯４）気
筒の図示しない排気ポートが合流し、図３に破線で示す
各２分割排気管１１１の両開口に排気が流入し、更に、
２分割排気管１１１は１つの流れに集合されてフロント
触媒１０に流入する。図３に示すように、エンジン３は
その本体５内の動弁系に図示しない吸排気弁の開閉駆動
を選択的に作動非作動状態に切り換えできる弁可変駆動
機構Ｍを備え、弁可変駆動機構Ｍは油圧切り換え回路１
４に切り換え制御され、油圧切り換え回路１４はコント
ローラ１５によって制御される。
【００１２】コントローラ１５はこれが全筒運転指令を
出力していると、弁可変駆動機構Ｍがオフ状態、即ち、
１番（♯１）乃至４番（♯４）気筒の全気筒を運転状態
に保持する状態に油圧切り換え回路１４を介して弁可変
駆動機構Ｍを制御し、しかも燃料供給系にも全筒運転指
令を発し、これに応じて燃料供給系は全筒運転モードで
の燃料供給制御をする。他方、コントローラ１５が休筒
運転指令を出力していると、弁可変駆動機構Ｍがオン状
態、即ち、１番（♯１）及び４番（♯４）気筒のみを空
作動させ、２番（♯２）、３番（♯３）気筒を駆動気筒
とすべく油圧切り換え回路１４を介して弁可変駆動機構
Ｍを制御し、しかも燃料供給系にも休筒運転指令を発
し、これに応じて燃料供給系は休筒運転モードでの、即
ち、２番（♯２）、３番（♯３）気筒の図示しないイン
ジェクタのみを駆動させ、燃料供給制御をする。なお、
弁可変駆動機構Ｍの具体的な構成は、本出願人による平
成２年７月１０日提出の特許出願「自動車用弁装置」の
明細書及び図面中に開示されている。
【００１３】エンジン３の車体前方にはラジエータ４が
配設される。このラジエータ４はエンジン本体５の図示
しないウォータジャケットに連通し、同部との間でエン
ジン冷却水を循環させ、この冷却水が図示しないラジエ
ータコアを通過する際に冷却水の熱を走行風ｂや冷却風
ａに放散させるようにしている。このラジエータ４はそ
の車両幅方向Ｙに横幅Ｂ１を有し、エンジン本体５、ク
ラッチ１６及びミッション１７の前方を覆うように形成
され、縦幅Ｂ２は概略エンジン本体５の高さ程度であ
る。このラジエータ４の後方面にはラジエータファン１
８が装着され、これによって車体前方側よりラジエータ
４を通過し車体後方側に向けて冷却風を流動させるよう
に構成される。ここで冷却風をガイドするファンシュラ
ウド１９がラジエータファン１８の外周部を覆うように
配備され、その中央にはラジエータファン１８及びファ
ン用のモータ２０が適宜のブラケット２１によって支持
されている。なお、モータ２０はコントローラ１５によ
って駆動制御される。
【００１４】ここでのファンシュラウド１９はラジエー
タ４の右半分（図１、図３において）にのみ装着され、
即ち排気マニホールド６の車体前方位置よりオフセット
量Ｓだけずらせた位置に配備される。このため、ラジエ
ータファン１８の駆動時にファンシュラウド１９によっ
て案内される冷却風ａは図３に示すようにクラッチ１６
及びミッション１７に向かって流動し、エンジン本体５
側の排気マニホールド６には達しない。なお、図１、図
２中のラジエータ４の前方に二転鎖線で示すように、ラ
ジエータファン１８との対抗位置にクーラー用の熱交換
器を配しておいても良い。このような休筒機構付きエン
ジンの冷却装置の作動を説明する。
【００１５】冷態状態のエンジン３が駆動されると、こ
の時ラジエータファン１８は非作動に制御される。暖機
が完了し、コントローラ１５が適時にラジエータファン
１８を駆動したとすると、この場合、ファンからの冷却
風ａはファンシュラウド１９にガイドされ、クラッチ１
６及びミッション１７に向けて流動し、エンジン本体５
側の排気マニホールド６には流動しない。このため、エ
ンジン３が暖機完了後に休筒運転に入り、その総発熱量
が低下して触媒に達する排ガス温度が低下していても、
その排ガス温度を更に冷却風ａで低下させることを防止
でき、暖機運転時に活性化したフロント触媒１０及びメ
イン触媒１２が再度排ガス温度の過度の低下によってそ
の浄化効率を低下させることを防止できる。
【００１６】他方、車両の走行時において、ラジエータ
４にはその横幅Ｂ１の全域にわたって走行風ｂが流動す
る。この走行風ｂはエンジン本体５側の排気マニホール
ド６、クラッチ１６及びミッション１７を冷却できる。
しかも、この走行風ｂは車両が高出力運転時には比較的
多量に流動し、低出力時には比較的少量流動する。この
ため走行時において排気系の冷却不足が生じることは防
止される。このような走行時の排ガス温度は過度に低下
することも無く、フロント触媒１０及びメイン触媒１２
が排ガス温度の過度の低下によってその浄化効率を低下
させることもない。
【００１７】さらに、極低速走行時や停車時において、
暖機済のエンジンに走行風ｂが達することは無い。この
場合、コントローラ１５は適時に、即ち冷却水温が設定
温度を上回る毎に、エンジンの冷却指令をラジエータフ
ァン１８に出力し、冷却風ａがクラッチ１６及びミッシ
ョン１７に流動する。この時エンジン３は低負荷運転や
アイドル運転を休筒モードで行なっており、その時の発
熱量は比較的低下している。しかし、たとえ外気温が低
下していても、ラジエータファン１８の冷却風ａが直接
エンジン本体５側の排気マニホールド６に当たることは
なく、過度の排ガス温度の低下は防止され、フロント触
媒１０及びメイン触媒１２がその浄化効率を低下させる
ことを防止できる。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明はラジエータファ
ンの冷却風がエンジンの排気マニホールドに直接達しな
いようにラジエータファンを排気マニホールドの車体前
方位置よりオフセットさせたので、排気マニホールドを
通過する排ガスの温度を冷却風が過度に低下させて触媒
の雰囲気温度が低下して活性化温度を下回り、触媒活性
化を阻害するということを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の休筒機構付きエンジンの冷却装置を備
えた車両の概略全体構成図である。
【図２】図１の車両の側面概略図である。
【図３】図１の休筒機構付きエンジンの冷却装置を備え
た車両の要部拡大概略平面図である。
【図４】本発明の他の実施例の休筒機構付きエンジンの
冷却装置を備えた車両の概略全体構成図である。
【図５】三元触媒の浄化効率特性線図である。
【符号の説明】 １ 車体 ３ エンジン ４ ラジエータ ６ 排気マニホールド １４ 油圧切り換え回路 １５ コントローラ ２０ ラジエータファン Ｓ オフセット量 Ｍ 弁可変駆動機構 Ｘ 車両前後方向 Ｙ 車両幅方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波多野 清 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−209535（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−157319（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01P 11/10 B60K 11/04 F01N 3/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジンの複数気筒の内の所定の気筒を適
    時に空作動させて休筒運転できる休筒機構付きエンジン
    と、上記エンジンに対して車体前方に配設されるラジエ
    ータと、上記ラジエータの車体前方側より車体後方側に
    向けて冷却風を流動させるラジエータファンとを有し、
    上記ラジエータファンの冷却風が上記エンジンの排気マ
    ニホールドに直接達しないように上記ラジエータファン
    を上記排気マニホールドの車体前方位置よりオフセット
    させたことを特徴とする休筒機構付きエンジンの冷却装
    置。
JP4236920A 1992-09-04 1992-09-04 休筒機構付きエンジンの冷却装置 Expired - Lifetime JP2845048B2 (ja)

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