JP3774847B2 - 内燃機関のシリンダー休止装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関に係り、特に、複数個用いるシリンダーのうちの一部シリンダーを休止させる内燃機関休止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に内燃機関は、機関の燃焼室で燃料が燃焼し、この燃焼したガスが膨脹しながら発生する熱によって作動する機関である。
【0003】
このような内燃機関は、機関の出力を高めると共に騷音及び振動を減らすために、複数個のシリンダーと多岐通気管が主に用いられる。
【0004】
また、エネルギー費用低減のため、エンジンが低負荷状態である時に複数個備えられたシリンダーのうちの一部シリンダーを休止させて燃費を向上させる、内燃機関休止装置が開発され用いられている。
【0005】
このような休止装置は、低負荷時にカムを切換えて吸気カムを空転させるので、一部シリンダーを休止させる休止装置が主に用いられている。
【0006】
しかし、従来の内燃機関休止装置はカムを切換えるための別途の切換え装置を設置しなければならないため、生産原価が増大するという問題点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、別のカム切換え装置がなくても内燃機関を休止させることができる内燃機関のシリンダー休止装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関のシリンダー休止装置は、スロットルボディーを通過した空気を一時的に保存する複数個のチャンバーを備えるサージタンク;前記スロットルボディーを通過した空気を選択的に前記複数個のサージタンクチャンバーに供給する空気分配器;及び前記サージタンクの複数個のチャンバーに連結される吸気多岐管;を含み、前記空気分配器は、設定された距離だけ中心から離れ、円柱方向に沿って一定の間隔を有するように形成される複数個の通孔を備える第1プレート;前記第1プレートの一側に回転可能に配置され、前記第1プレートの複数個の通孔と対応する位置及び前記対応する位置の間のある一位置に各々形成される複数個の通孔を備える第2プレート;前記第2プレートを回転させるロテーター;及び前記第1プレートの複数個の通孔と前記サージタンクの複数個のチャンバーとを連結する複数個の空気分配管;を含むことを特徴とする
【0009】
サージタンクは、その内部に設置される分割板によって複数個のチャンバーに分割され、空気分配器はスロットルボディーとサージタンクの間に配置されることを特徴とする。
【0011】
前記ロテーターは、前記第2プレートに一端が結合される回転ロッド;前記回転ロッドの他端にヒンジ結合される連結バー;及び前記回転ロッドが回転するように前記連結バーを移動させるアクチュエーター;を含み、前記アクチュエーターはソレノイドであることを特徴とする。
【0012】
前記第1プレートは、その中心に対して対称される位置に各々形成される2個の通孔を含み、前記第2プレートは、その中心に対して対称される位置に各々形成される2個の通孔及びこの2個の通孔の間に形成される通孔を含むことを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明による内燃機関休止装置を示す概略図であり、図2は本発明による内燃機関休止装置の回転手段を示す平面図である。
【0014】
図1に示す通り、内燃機関の吸気装置は、吸入空気中のほこりを除去する空気清浄器10と、空気清浄器10から供給される空気の流量を調節するためのスロットルバルブ12が設置されるスロットルボディー14と、スロットルボディー14から流入する空気を一時保存するサージタンク16と、サージタンク16からの空気を燃焼室に分配する吸気多岐管18とから構成される。
【0015】
本発明による内燃機関休止装置は、内部に分割板20が設置されたチャンバーを形成しているサージタンク16と、このサージタンク16の分割された各チャンバー16a、16bに空気を分配する分配手段とからなる。
【0016】
サージタンク16は、内部に分割板20が設置されて2個のチャンバー16a、16bに分割され、各チャンバー16a、16bの側面に空気分配管22a、22bが連結設置されて空気が流入する。また、サージタンク16の各チャンバー16a、16bには吸気多岐管18が連結設置されて、サージタンク16に流入した空気を機関の燃焼室に供給する。
【0017】
サージタンク16のチャンバー16a、16bに空気を分配する分配手段は、第1円板24と第2円板26を収容し、上端にスロットルボディー14が連結設置され、下端に第1円板24に形成されたホールと同じ位置に空気分配管22a、22bが設置されたハウジング28と、第2円板26を回転させる回転手段とから構成される。
第1円板24は、中心に対称となる複数個のホールが形成され、第2円板26は、第1円板24に同軸状に密着し、第1円板24に形成された複数のホールと同じ位置に対応する複数のホールが形成され、隣接するホールの中心を連結する同心円弧上に更に他のホールが一つ形成される。
【0018】
第1円板24は図3及び図4に示すように、中心に対して対称となるホール24a、24bが形成され、ハウジング28の内部に固定設置される。
【0019】
第2円板26は、図3及び図4に示すように第1円板24に密着し、第1円板24に形成されたホール24a、24bと同一位置にホール26a、26bが形成され、このホール26a、26bの中心を連結する同心円弧上に他のホール26cが形成されている。したがって、第1円板24と第2円板26は回転に応じて選択的に空気を通過させることができる。
【0020】
第2円板26はハウジング28の内部底に密着し、空気分配管22a、22bを通じてサージタンク16の各チャンバー16a、16bに分配される空気が漏れないようにする。また、第1円板24には、ハウジング28の内側上面との間に所定の間隙が形成され、スロットルボディー14から流入した空気が第1円板24のホール24a、24bに移動できるようになっている。
【0021】
図2に、第2円板26を回転させる回転手段を示す。回転手段は、第2円板26の中心軸30に一側先端が直角に固定設置される回転ロッド32と、回転ロッド32の自由端にヒンジ結合される複数個のコネクティングロッド34a、34bと、前記コネクティングロッド34a、34bにヒンジ結合されるソレノイド36a、36bとからなる。
【0022】
回転ロッド32は、一側先端に第2円板26の中心軸30が固定設置される。この時、中心軸30は第2円板26の中心に固定設置されるので、回転ロッド32の回転によって第2円板26が回転する。
【0023】
コネクティングロッド34a、34bは、回転ロッド32の自由端に複数個がヒンジ結合され、このコネクティングロッド34a、34bの移動によって回転ロッド32が回動する。つまり、回転ロッド32と結合されるコネクティングロッド34a、34bの結合部には長孔が形成されて、コネクティングロッド34a、34bの移動時にコネクティングロッド34a、34b間の結合角度が変わり、回転ロッド32が回転する。
【0024】
ソレノイド36a、36bはコネクティングロッド34a、34bにヒンジ結合される。また、ソレノイド36a、36bとコネクティングロッド34a、34bとの距離が遠い場合には、中間に連結バー38が連結設置される。
このようなソレノイド36a、36bは、負荷感知手段により、内燃機関の負荷が設定値以下であると感知された時に電気を印加され、コネクティングロッド34a、34bを移動させる。
【0025】
以下、本発明による内燃機関の休止装置の作用について説明する。
全負荷状態である時は図3に示したように、第2円板26に形成されたホール26a、26bが第1円板24に形成されたホール24a、24bと一致するようになる。したがって、ハウジング28に流入した空気は第1円板24と第2円板26に形成されたホール24a、24b、26a、26bと空気分配管22a、22bを通じてサージタンク16の各チャンバー16a、16bに流入する。このサージタンク16の各チャンバー16a、16bに流入した空気は、吸入行程時に吸気多岐管18を通じて燃焼室に流入し燃焼するので、機関が出力を生じる。
【0026】
内燃機関は、運転中に負荷感知手段によって内燃機関が低負荷状態と感知されれば、一方のソレノイド36aに電気を印加し、ソレノイド36aにヒンジ結合されたコネクティングロッド34aを移動させる。
【0027】
コネクティングロッド34aを移動させれば、コネクティングロッド34aの長孔に回転ロッド32の自由端がヒンジ結合されているため、回転ロッド32の自由端がコネクティングロッド34aの長孔に沿って引張られる。したがって、コネクティングロッド34a、34bの結合角が変わり、同時に回転ロッド32が回転するので、この回転ロッド32の一端に中心軸30が固定設置された第2円板26も回転する。
【0028】
この結果、第2円板26が、図4に示すように90゜回転し、第1円板24の一側ホール24aにだけ空気が流入し、一側空気分配管22aを通じてサージタンク16の一側チャンバー16aにだけ空気が供給される。このようなサージタンク16の一側チャンバー16aに流入した空気は、吸入行程時にこの一側チャンバー16aに連結された吸気多岐管18を通じて燃焼室に流入して燃料が燃焼するので、機関が出力を生じるようになる。
【0029】
次に、他側ソレノイド36bに電気を印加すると、第2円板26が一側ソレノイド36aに電気を印加する場合と反対方向に90゜回転する。この場合は、第1円板24の他側ホール24bにだけ空気が流入し、他側空気分配管22bを通じてサージタンク16の他側チャンバー16bにだけ空気が供給される。サージタンク16の他側チャンバー16bに流入した空気は、吸入行程時に他側チャンバー16bに連結された吸気多岐管18を通じて燃焼室に流入して燃料が燃焼するので、機関が出力を生じるようになる。
【0030】
このような内燃機関休止装置が作動する際には、空気が流入しないシリンダーには燃料が噴射されないようにしなければならない。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による内燃機関休止装置は別のカム切換え装置がなくても内燃機関を休止させることができるので、生産原価の節減が可能であり、また、別のカム切換え装置が不要であるため、製作工程が短縮し、生産性が向上する。
また、内燃機関の性能に大きな影響を与えるバルブの開閉時期調整のための複雑な段階が不要であるため、内燃機関の休止時であっても内燃機関が最適の状態で運転され、性能が維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内燃機関休止装置を示す概略図である。
【図2】本発明による内燃機関休止装置の回転手段を示す平面図である。
【図3】本発明による内燃機関休止装置の全負荷時の円板の位置を示す状態図である。
【図4】本発明による内燃機関休止装置の低負荷時の円板の位置を示す状態図である。
【符号の説明】
10 空気清浄器
12 スロットルバルブ
14 スロットルボディー
16 サージタンク
16a、16b チャンバー
18 吸気多岐管
20 分割板
22a、22b 空気分配管
24 第1円板
24a、24b、26a、26b、26c ホール
26 第2円板
28 ハウジング
30 中心軸
32 回転ロッド
34a、34b コネクティングロッド
36a、36b ソレノイド
38 連結バー

Claims (6)

  1. スロットルボディーを通過した空気を一時的に保存する複数個のチャンバーを備えるサージタンク;前記スロットルボディーを通過した空気を選択的に前記複数個のサージタンクチャンバーに供給する空気分配器;及び前記サージタンクの複数個のチャンバーに連結される吸気多岐管;を含み、
    前記空気分配器は、設定された距離だけ中心から離れ、円柱方向に沿って一定の間隔を有するように形成される複数個の通孔を備える第1プレート;前記第1プレートの一側に回転可能に配置され、前記第1プレートの複数個の通孔と対応する位置及び前記対応する位置の間のある一位置に各々形成される複数個の通孔を備える第2プレート;前記第2プレートを回転させるロテーター;及び前記第1プレートの複数個の通孔と前記サージタンクの複数個のチャンバーとを連結する複数個の空気分配管;を含むことを特徴とする内燃機関のシリンダー休止装置。
  2. 前記サージタンクは、その内部に設置される分割板によって前記複数個のチャンバーに分割されることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダー休止装置。
  3. 前記空気分配器は前記スロットルボディーと前記サージタンクの間に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダー休止装置。
  4. 前記ロテーターは、前記第2プレートに一端が結合される回転ロッド;前記回転ロッドの他端にヒンジ結合される連結バー;及び前記回転ロッドが回転するように前記連結バーを移動させるアクチュエーター;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダー休止装置。
  5. 前記アクチュエーターはソレノイドであることを特徴とする、請求項4に記載の内燃機関のシリンダー休止装置。
  6. 前記第1プレートは、その中心に対して対称される位置に各々形成される2個の通孔を含み、前記第2プレートは、その中心に対して対称される位置に各々形成される2個の通孔及びこの2個の通孔の間に形成される通孔を含むことを特徴とする、請求項1に記載の内燃機関のシリンダー休止装置。
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