JPH0542652U - Variable cylinder engine - Google Patents

Variable cylinder engine

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Publication number
JPH0542652U
JPH0542652U JP9021191U JP9021191U JPH0542652U JP H0542652 U JPH0542652 U JP H0542652U JP 9021191 U JP9021191 U JP 9021191U JP 9021191 U JP9021191 U JP 9021191U JP H0542652 U JPH0542652 U JP H0542652U
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JP
Japan
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air
cylinder
valve
piston
cavity
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Pending
Application number
JP9021191U
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Japanese (ja)
Inventor
勲 上光
真 遠藤
山本  明
秀夫 根岸
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication of JPH0542652U publication Critical patent/JPH0542652U/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フリクションロスを低減して燃費の向上を図
った可変気筒エンジンを提供する。 【構成】 エンジン運転中に複数の気筒の内の一部の気
筒を休止し得る可変気筒エンジンにおいて、休止する気
筒12の排気バルブ19と吸気バルブ20とを排気行程
でピストン15が上死点近傍にあるときに共に閉じた状
態で固定する。その結果、気筒12内には最少の気体が
封入され、その後のピストン運動によって気筒12内は
一気圧以下の膨張収縮が繰り返され、行程のロスの絶対
値が減少する。また、休止している気筒12では空気の
吸排は行われないので、空気の粘性、慣性等によるロス
が無くなる。
(57) [Summary] [Purpose] To provide a variable cylinder engine with reduced friction loss and improved fuel efficiency. In a variable cylinder engine capable of deactivating some of a plurality of cylinders during engine operation, an exhaust valve 19 and an intake valve 20 of a deactivated cylinder 12 are exhausted while a piston 15 is near top dead center. When both are in place, fix them together in the closed state. As a result, the minimum amount of gas is enclosed in the cylinder 12, and the subsequent piston movement causes the cylinder 12 to repeatedly expand and contract to less than 1 atm, thereby reducing the absolute value of stroke loss. Further, since air is not sucked and discharged in the cylinders 12 that are at rest, there is no loss due to air viscosity or inertia.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は運転状態に応じて作動する気筒の数を変更できる可変気筒エンジンに 関する。 The present invention relates to a variable cylinder engine that can change the number of cylinders that operate according to operating conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

従来、運転状況に応じてエンジンの複数の気筒の一部を休止させる可変気筒エ ンジンが提案されている。これは、例えば、低速走行時、軽負荷走行時等に特定 の気筒への燃料供給を停止し、残余の気筒だけでエンジンを作動させるもので、 燃費の改善を図ることができる。 Conventionally, a variable cylinder engine has been proposed in which a part of a plurality of cylinders of an engine is deactivated according to operating conditions. This is, for example, to stop fuel supply to a specific cylinder during low-speed traveling or light-load traveling, and to operate the engine only in the remaining cylinders, which can improve fuel efficiency.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

従来の可変気筒エンジンは、休止している気筒においても排気バルブと吸気バ ルブは作動している他の気筒と同様に開閉運動を持続していた。そのため、その 休止気筒において次ぎのようなフリクションロスがあり、未だ改善の余地がある ものであった。 In a conventional variable cylinder engine, the exhaust valve and the intake valve continue to open and close even when the cylinder is at rest, just like other cylinders that are operating. Therefore, there was the following friction loss in the idle cylinder, and there was still room for improvement.

【0004】 すなわち、圧縮行程ではその圧縮比に応じて気筒内の空気が一気圧から数〜十 数気圧に加圧され、膨張行程ではその高い気圧から一気圧への減圧がなされる。 この場合、図3に示すように、PV線図が圧縮行程と膨張行程とで異なった経路 をとり、線図に囲まれる面積が冷却ロスとなる。このロスは、圧縮が高い圧力ま でなされることから、比較的大きなエネルギとなる。That is, in the compression stroke, the air in the cylinder is pressurized from one atmospheric pressure to several to several tens of atmospheric pressure in accordance with the compression ratio, and in the expansion stroke, the high atmospheric pressure is reduced to one atmospheric pressure. In this case, as shown in FIG. 3, the PV diagram takes different paths in the compression process and the expansion process, and the area surrounded by the diagram becomes the cooling loss. This loss is a relatively large amount of energy because the compression is performed up to a high pressure.

【0005】 さらに、吸気行程と排気行程で気筒内に本来不必要な空気を吸込んだりその空 気を気筒から排出したりしており、その吸排過程で不可避的にフリクションロス を生じてしまう。Furthermore, originally unnecessary air is sucked into the cylinder and exhausted from the cylinder during the intake stroke and the exhaust stroke, and friction loss is inevitably generated during the intake and exhaust processes.

【0006】 従って、本発明は上述のロスを低減して燃費の向上を図った可変気筒エンジン を提供することである。Therefore, the present invention is to provide a variable cylinder engine that reduces the above-mentioned loss and improves fuel efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この目的を達成する本発明にかかる可変気筒エンジンは、エンジン運転中に複 数の気筒の内の一部の気筒を休止し得る可変気筒エンジンにおいて、休止する気 筒の排気バルブと吸気バルブとを排気行程でピストンが上死点近傍にあるときに 共に閉じた状態で固定することを特徴とする。 A variable cylinder engine according to the present invention that achieves this object is a variable cylinder engine that can suspend some of a plurality of cylinders during engine operation. It is characterized in that when the piston is in the vicinity of top dead center in the exhaust stroke, both are fixed in the closed state.

【0008】[0008]

【作用】[Action]

排気行程でピストンが上死点近傍にあるときに排気バルブと吸気バルブを共に 閉じた状態で固定すると、該気筒内には最少の気体が封入される。従って、その 後のピストン運動によって気筒内は一気圧以下の膨張収縮が繰り返され、行程の ロス、冷却損失の絶対値が減少する。また、当該気筒では空気の吸排は行われな いので、空気の粘性、慣性等によるロスが無くなる。 If the exhaust valve and the intake valve are both fixed and closed when the piston is near top dead center in the exhaust stroke, the minimum amount of gas is enclosed in the cylinder. Therefore, the subsequent piston movement causes expansion and contraction of less than 1 atm in the cylinder to be repeated, and the absolute values of stroke loss and cooling loss decrease. Further, since air is not sucked and discharged in the cylinder, loss due to air viscosity and inertia is eliminated.

【0009】[0009]

【実施例】【Example】

以下、本考案の一実施例を図面によって具体的に説明する。図1は本考案の一 実施例にかかる可変気筒エンジンの要部断面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a variable cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

【0010】 図1に示すように、本実施例のエンジン11は複数の気筒12を有し、各気筒 12は通常のエンジンと同様にシリンダブロック13とシリンダヘッド14で構 成され、気筒12内にはピストン15が装入されると共に、シリンダヘッド14 には排気孔16、吸気孔17及び燃料噴射孔18が形成されてそこにそれぞれ排 気バルブ19、吸気バルブ20及び燃料噴射ノズル21が配設されている。As shown in FIG. 1, the engine 11 of this embodiment has a plurality of cylinders 12, and each cylinder 12 is composed of a cylinder block 13 and a cylinder head 14 as in a normal engine. A piston 15 is installed in the cylinder head 14, and an exhaust hole 16, an intake hole 17 and a fuel injection hole 18 are formed in the cylinder head 14, and an exhaust valve 19, an intake valve 20 and a fuel injection nozzle 21 are arranged therein. It is set up.

【0011】 本実施例では、排気バルブ19と吸気バルブ20はカムによって駆動されるの ではなく高圧空気で作動する二つのアクチュエータ22、23によって開閉駆動 される。このようなアクチュエータ22、23によれば、図示しないコントロー ラからの信号によって内部に電磁コイルを制御することでバルブ19、20を任 意のタイミングで開閉することができる。In this embodiment, the exhaust valve 19 and the intake valve 20 are not driven by a cam but are opened / closed by two actuators 22, 23 operated by high pressure air. According to such actuators 22 and 23, the valves 19 and 20 can be opened and closed at an arbitrary timing by controlling the electromagnetic coil inside by a signal from a controller (not shown).

【0012】 一方、運転状況に応じて気筒12を休止させる場合は、燃料噴射ノズル21か らの燃料供給を停止すると共に、図示しないコントローラからの信号によりバル ブ運動を停止させる。ここで、本考案においては、バルブ運動の停止は、気筒1 2の排気行程でピストン24が上死点近傍にあるときに両バルブ19、20が共 に閉じた状態で行う。つまり、排気行程が終了して排気バルブ19が閉じ、且つ 吸気バルブ20が開く前の両バルブ19、20が閉じた状態で、アクチュエータ 22、23によって両バルブ19、20を固定する。On the other hand, when the cylinder 12 is deactivated according to the operating condition, the fuel supply from the fuel injection nozzle 21 is stopped and the valve movement is stopped by a signal from a controller (not shown). Here, in the present invention, the valve movement is stopped with both valves 19 and 20 closed together when the piston 24 is near the top dead center in the exhaust stroke of the cylinder 12. That is, the exhaust valves 19 are closed by the actuators 22 and 23 while the exhaust valve 19 is closed and the exhaust valves 19 are closed before the intake valves 20 are opened.

【0013】 このように、排気行程でピストン24が上死点近傍にあるときに排気バルブ1 9と吸気バルブ20を共に閉じた状態で固定すると、気筒12内には最少の気体 が封入される。従って、この休止している気筒12内ではその後のエンジン運転 に伴うピストン運動によって一気圧以下の膨張収縮が繰り返される。このときの PV線図を図2に示す。図2に示すように、この場合は、前述した従来の図3に 比べて圧力の変化の絶対値が小さく、従って、行程のロスの絶対値も減少するこ ととなる。As described above, if the exhaust valve 19 and the intake valve 20 are both fixed in the closed state when the piston 24 is near the top dead center in the exhaust stroke, a minimum amount of gas is enclosed in the cylinder 12. .. Therefore, expansion / contraction of less than 1 atm is repeated in the cylinder 12 which is in a rest state due to the piston movement accompanying the subsequent engine operation. The PV diagram at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 2, in this case, the absolute value of the change in pressure is smaller than that in the above-described conventional FIG. 3, and therefore the absolute value of the stroke loss is also reduced.

【0014】 一方、休止している気筒12では空気の吸排は行われないので、空気を無駄に 吸排するものに比べて空気の粘性、慣性等に起因するロスが無くなる。On the other hand, since air is not sucked and discharged in the cylinders 12 that are at rest, the loss due to the viscosity and inertia of the air is eliminated as compared with the case where air is wastefully sucked and discharged.

【0015】 次に、前述のアクチュエータ22、23の一例について説明するが、これらの アクチュエータ22、23は作動のタイミングが異なるのみで構造は同じである ので、ここでは一方について説明する。Next, an example of the above-mentioned actuators 22 and 23 will be described. Since the actuators 22 and 23 have the same structure but different operation timings, only one of them will be described here.

【0016】 図4〜10はその作動状態がそれぞれ異なるこのアクチュエータ22の縦断面 図である。尚、このアクチュエータ22は上下シンメトリであり、下側部材に対 応する上側部材には下側部材と同一数字に添字a付して示している。4 to 10 are vertical cross-sectional views of the actuator 22 having different operating states. The actuator 22 has an upper and lower symmetry, and the upper member corresponding to the lower member is indicated by the same numeral as the lower member with a subscript a.

【0017】 図4に示すように、アクチュエータ22は出力軸31を有し、この一端にエン ジンのバルブ19が固定されるようになっている。また、アクチュエータ22は そのハウジング39内に、Oリング43を装備した低質量のメインピストン33 、エアバルブ35、35aを有している。エアバルブ35、35aはそれぞれ一 定の位置で永久磁石41、41aによって係止されると共に、コントローラによ ってコイル45、45aがパルス励起されることによってそれぞれの位置から移 動する。エアバルブ35、35aはそれぞれ延出した中空のバルブ軸37、37 aを有する環状ボデーを有している。エアバルブ35、35aはアクチュエータ 22の作動中に種々の開閉作用を行うためにメインピストン33及びハウジング 39と協働するようになっている。ハウジング39は、図示しないポンプによっ て例えば100psiゲージ圧程度に加圧される高圧キャビティ59、59aと 、大気に開放される低圧キャビティ61、61aを有している。As shown in FIG. 4, the actuator 22 has an output shaft 31, and the engine valve 19 is fixed to one end of the output shaft 31. Further, the actuator 22 has, in its housing 39, a low-mass main piston 33 equipped with an O-ring 43 and air valves 35 and 35a. The air valves 35 and 35a are locked by the permanent magnets 41 and 41a at fixed positions, respectively, and are moved from the respective positions by pulse excitation of the coils 45 and 45a by the controller. The air valves 35 and 35a have annular bodies having hollow valve shafts 37 and 37a extending therefrom, respectively. The air valves 35, 35a are adapted to cooperate with the main piston 33 and the housing 39 to perform various opening / closing operations during the operation of the actuator 22. The housing 39 has high-pressure cavities 59 and 59a that are pressurized to about 100 psi gauge by a pump (not shown) and low-pressure cavities 61 and 61a that are open to the atmosphere.

【0018】 図4は、メインピストン33が下端の位置にあり、エアバルブ35が閉じた初 期状態を示している。この状態では、エアバルブ35の環状リング49はハウジ ング39の環状溝の中にあり、Oリング51に接触してシールしている。これに より、キャビティ59の中の圧縮空気を閉じ込めており、メインピストン33に 力を及ぼすことを阻止している。この位置において、メインピストン33はキャ ビティ64a内の圧縮空気の力で下側に押さえつけられている。この圧縮空気の 圧力はキャビティ61aのものよりも大きい。キャビティ61aは、図4で、エ アバルブ35a内で孔42aに平行でボデー52、52a内で通路71と平行な 環状の通路36aを介して凹みを有するボデー52の表面34と連通している。 環状の通路36、36aはエアバルブ35、35aがそれぞれ閉位置にあるとき に形成され、エアバルブ35、35aがそれぞれ開位置にあるときに閉じられる 。凹みを有するボデー52、52aはメインピストン33に取付られ、これと一 体になっている。浅い凹み46及び46a、54及び54aがボデー52及び5 2aにそれぞれ形成されている。メインピストン33が下端にある時には、メイ ンピストン33の面62はバルブポート53、孔42と通路36を介して低圧キ ャビティ61と連通している。FIG. 4 shows the initial state in which the main piston 33 is at the lower end position and the air valve 35 is closed. In this state, the annular ring 49 of the air valve 35 is in the annular groove of the housing 39 and is in contact with the O-ring 51 for sealing. As a result, the compressed air in the cavity 59 is confined and the force is prevented from being exerted on the main piston 33. At this position, the main piston 33 is pressed downward by the force of the compressed air in the cavity 64a. The pressure of this compressed air is greater than that of the cavity 61a. The cavity 61a communicates with the surface 34 of the recessed body 52 in FIG. 4 via an annular passage 36a parallel to the hole 42a in the air valve 35a and parallel to the passage 71 in the body 52a. The annular passages 36, 36a are formed when the air valves 35, 35a are in the closed position, respectively, and are closed when the air valves 35, 35a are in the open position, respectively. The body 52, 52a having a recess is attached to and integrated with the main piston 33. Shallow recesses 46 and 46a, 54 and 54a are formed in bodies 52 and 52a, respectively. When the main piston 33 is at the lower end, the surface 62 of the main piston 33 communicates with the low pressure cavity 61 via the valve port 53, the hole 42 and the passage 36.

【0019】 図5において、往復動するエアバルブ35は下に向かって例えば1.5mm移 動し、一方メインピストン33は未だ動いていない状態であるが、そこで高圧の 空気がキャビティ59からボデー52の回りに円周方向に等間隔で設けられた四 つの浅い凹み54を通って駆動力をメインピストン33の下面62に加える。永 久磁石41による接極子40の拘束力を一時的に弱めまたは無力化するコイル4 5に電気パルスを与えることによってエアバルブ35が開かれる。この接極子4 0はバルブ軸37の端部に固定されている。拘束力が一時的に無力化されると、 エアバルブ35の第一環状面69に応答した圧力が作用するキャビティ59中の 空気圧がエアバルブ35を開かせる。エアバルブ35の下側への移動に伴って環 状ショルダー44によって第二環状面38とハウジング壁47との間に形成され るキャビティ57とキャビティ(低圧空気排出口)61との間の連通が遮られる 。このエアバルブ35が移動している間に、キャビティ59と面62の連通がエ アバルブ35のリング49を介して達成され、メインピストン33を上方向に動 かす力が作用する。In FIG. 5, the reciprocating air valve 35 moves downward by, for example, 1.5 mm, while the main piston 33 is still in a state where high-pressure air flows from the cavity 59 to the body 52. Driving force is applied to the lower surface 62 of the main piston 33 through four shallow recesses 54 that are circumferentially equidistantly provided. The air valve 35 is opened by applying an electric pulse to the coil 45 that temporarily weakens or disables the restraining force of the armature 40 by the permanent magnet 41. The armature 40 is fixed to the end of the valve shaft 37. When the restraint force is temporarily disabled, the air pressure in the cavity 59 acted by the pressure in response to the first annular surface 69 of the air valve 35 causes the air valve 35 to open. With the downward movement of the air valve 35, the annular shoulder 44 blocks the communication between the cavity 57 and the cavity (low pressure air outlet) 61 formed between the second annular surface 38 and the housing wall 47. To be. While the air valve 35 is moving, communication between the cavity 59 and the surface 62 is achieved via the ring 49 of the air valve 35, and a force for moving the main piston 33 upward acts.

【0020】 エアバルブ35の環状ショルダー63が凹み54の端に係合して始めてリング 49はハウジング39の環状溝の中から離れて凹み54、キャビティ64にキャ ビティ59の圧力をフルに伝える(図6)。Only when the annular shoulder 63 of the air valve 35 engages the end of the recess 54, the ring 49 moves away from the annular groove of the housing 39 to fully transfer the pressure of the cavity 59 to the recess 54 and the cavity 64 (see FIG. 6).

【0021】 図6はエアバルブ35がほぼ全開の約2.8mm開いた状態で且つメインピス トン33が上に向かって約3.5mm動いた状態を示す。図5で高圧空気がキャ ビティ57とメインピストン33の面62に供給され上側に動かし始めた所を示 した。このキャビティ64への高圧空気の供給は凹み54の端がハウジング39 の環状のショルダー75を通過すると、止められる。しかし、メインピストン3 3はキャビティ64内の高圧空気の力で上方向に動き続ける。エアバルブ35の 周囲には複数の孔42がある。エアバルブ35とメインピストン33の軸方向の 相対運動によってエアバルブ35の環状ショルダー65がキャビティ59とキャ ビティ57を凹み46と孔42を介して連通させると、面38に作用する高圧力 によりエアバルブ35に閉じる方向(上方向)の力が作用する。エアバルブ35 、35aの内側の環状面48、48aはそれぞれエアバルブの作動中ずっと低圧 の大気圧である。FIG. 6 shows a state in which the air valve 35 is substantially fully opened and opened about 2.8 mm, and the main piston 33 moves upward by about 3.5 mm. In FIG. 5, high-pressure air is supplied to the cavity 57 and the surface 62 of the main piston 33 and starts moving upward. The supply of high pressure air to the cavity 64 is stopped when the end of the recess 54 passes through the annular shoulder 75 of the housing 39. However, the main piston 33 continues to move upward due to the force of the high pressure air in the cavity 64. There are a plurality of holes 42 around the air valve 35. When the annular shoulder 65 of the air valve 35 makes the cavity 59 and the cavity 57 communicate with each other via the recess 46 and the hole 42 by the relative movement of the air valve 35 and the main piston 33 in the axial direction, the high pressure acting on the surface 38 causes the air valve 35 to move. A force in the closing direction (upward direction) acts. The inner annular surfaces 48, 48a of the air valves 35, 35a are at low atmospheric pressure throughout operation of the air valves, respectively.

【0022】 図7ではメインピストン33は約6.1mm動き且つ図7で上方向に更に動き 続ける。エアバルブはまだ2.8mmの位置であり、最も下の全開位置にある。 ショルダー65は協働する凹み46の端から完全に離れ、キャビティ59から高 圧空気をシール面47を通りキャビティ57に導き、面38に圧力を作用させる 。エアバルブ35は、環状面69とこれに連なる面に作用する圧縮空気のため、 この位置に短い時間止まろうとするが、面38の面積は面69の面積より大きい ので、エアバルブ35はエアバルブ35を閉じる方向(上方向)に力を受ける。 これは開位置(下端)からエアバルブを戻すのに必要とされる力を大幅に減少さ せるので、接極子40上の永久磁石41に要求される磁力が大幅に減少する。キ ャビティ59の高圧空気を凹み54の後ろに位置する凹み46を通して放出する ことにより、面38の圧力はメインピストン33が十分に進行して且つエアバル ブ35がまだ閉まり切る前まで遅れる。In FIG. 7, the main piston 33 has moved about 6.1 mm and continues to move further upward in FIG. The air valve is still at the 2.8 mm position and is in the lowest fully open position. The shoulder 65 is completely away from the end of the cooperating recess 46 and directs high pressure air from the cavity 59 through the sealing surface 47 into the cavity 57 and exerts pressure on the surface 38. The air valve 35 tries to stop at this position for a short time because of the compressed air acting on the annular surface 69 and the surface connected to the annular surface 69, but since the area of the surface 38 is larger than the area of the surface 69, the air valve 35 closes the air valve 35. Receives force in the direction (upward). This significantly reduces the force required to return the air valve from the open position (bottom end), thus significantly reducing the magnetic force required for the permanent magnet 41 on the armature 40. By expelling the high pressure air of the cavity 59 through the recess 46 located behind the recess 54, the pressure on the face 38 is delayed until the main piston 33 is fully advanced and the air valve 35 is still closed.

【0023】 このアクチュエータ22の特徴は、軸方向に平行な通路71がボデー52、5 2aとメインピストン33に存在することである。これらは円周方向に間隔を開 けて配置され、エアバルブ35、35aとメインピストン33の作動中も常にキ ャビティ50、50a内の圧力を均等化している。これは少なくともキャビティ 50、50aの何れか一つが、低圧キャビティ61、61aと流体的な連通を保 っているからである。これは常に面48、48aを低圧に保つ効率のよい方法で ある。従って、キャビティ57、57a、エアバルブ35、35aに高い圧力が 作用すると、空気力により効率良く閉まるのである。A characteristic of the actuator 22 is that a passage 71 parallel to the axial direction exists in the body 52, 52 a and the main piston 33. These are arranged at intervals in the circumferential direction, and even during the operation of the air valves 35, 35a and the main piston 33, the pressures in the cavities 50, 50a are always equalized. This is because at least one of the cavities 50, 50a is in fluid communication with the low pressure cavities 61, 61a. This is an efficient way to keep the surfaces 48, 48a at a low pressure. Therefore, when a high pressure is applied to the cavities 57 and 57a and the air valves 35 and 35a, the cavities 57 and 57a are efficiently closed by aerodynamic force.

【0024】 図8においては、エアバルブ35はその閉位置から約2.0mmの位置にあり 、面38に空気力を受けて閉位置に戻りつつあり、接極子40に対する磁石41 の吸引力が接極子40を磁石ラッチの方へ戻そうとしている。図8では、メイン ピストン33は約6.1mm動いている。図9では、エアバルブ35は閉位置か ら約1.5mmであり、メインピストン33は約10mm動いている。In FIG. 8, the air valve 35 is located approximately 2.0 mm from its closed position, is being returned to the closed position by receiving aerodynamic force on the surface 38, and the attraction force of the magnet 41 to the armature 40 is in contact. The pole 40 is about to be returned to the magnet latch. In FIG. 8, the main piston 33 has moved about 6.1 mm. In FIG. 9, the air valve 35 is about 1.5 mm from the closed position and the main piston 33 is moving about 10 mm.

【0025】 キャビティ64の中の高圧空気を中間圧力まで低下させるように、ゲージ圧で 4psi程度の中間圧力が中間ポート67からキャビティ64に導入される。ポ ート67はメインピストン33の表面62に作用していた圧力空気の圧力を排出 しピストンから加速力を除く。ポート67はまたピストンの反対側の面62aに も中間圧力を与え、これが閉じ込められ圧縮され第二の位置に接近した時にスピ ードを落とすように作用する。またポート67は中間圧力をピストンのこの作用 面に加え、エアバルブ35aが次の開作動を開始するまでの間ピストンを一時的 に第二の位置に固定する役目も持っている。An intermediate pressure of about 4 psi as a gauge pressure is introduced into the cavity 64 from the intermediate port 67 so that the high-pressure air in the cavity 64 is reduced to the intermediate pressure. The port 67 discharges the pressure of the compressed air acting on the surface 62 of the main piston 33 and removes the acceleration force from the piston. Port 67 also exerts an intermediate pressure on the opposite surface 62a of the piston which acts to drop speed when it is trapped and compressed to approach the second position. The port 67 also serves to apply an intermediate pressure to this working surface of the piston and temporarily fix the piston in the second position until the next opening operation of the air valve 35a.

【0026】 図10はエアバルブ35、35aが共に全閉の状態で、且つメインピストン3 3が上端に達しようとしている状態を示す。キャビティ64a内の高圧に圧縮さ れた空気は凹み54a、孔42、キャビティ57a及びキャビティ61を通して 大気中に放出される。FIG. 10 shows a state where both the air valves 35 and 35a are fully closed and the main piston 33 is about to reach the upper end. The high-pressure compressed air in the cavity 64a is discharged into the atmosphere through the recess 54a, the hole 42, the cavity 57a and the cavity 61.

【0027】 以上、アクチュエータ22の一方向の動きに関して説明したが、このアクチュ エータ22の構造は上下にシンメトリであるので、エアバルブ35aとメインピ ストン33の戻りの動きは前述を上下逆にしたのと同様に考えればよく、その説 明は省略する。The movement of the actuator 22 in one direction has been described above. However, since the structure of the actuator 22 is vertically symmetrical, the return movements of the air valve 35a and the main piston 33 are upside down. You can think in the same way and omit the explanation.

【0028】[0028]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上、説明したように本考案によれば、休止する気筒の排気バルブと吸気バル ブとを排気行程でピストンが上死点近傍にあるときに共に閉じた状態で固定する ようにしたので、休止気筒内は常に一気圧以下に保たれ、気筒内の膨張収縮によ って生じる行程のロスを減少することができる。また、休止している気筒では空 気の吸排は行われないので、空気の粘性、慣性等によるロスが無くなり、前述の ロスの減少と相俟って、エンジンの燃費の向上を図ることができる。 As described above, according to the present invention, the exhaust valve and the intake valve of the cylinder to be stopped are fixed in the closed state together when the piston is near the top dead center in the exhaust stroke. The pressure in the cylinder is always maintained at 1 atm or less, and the stroke loss caused by expansion and contraction in the cylinder can be reduced. Further, since air is not sucked and discharged in the cylinders that are at rest, there is no loss due to air viscosity, inertia, etc., and in combination with the reduction in loss described above, it is possible to improve fuel efficiency of the engine. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本考案の一実施例にかかる可変気筒エンジン
の要部断面図
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a variable cylinder engine according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本考案の一実施例の休止気筒のPV線図FIG. 2 is a PV diagram of a deactivated cylinder according to an embodiment of the present invention.

【図3】 従来例の休止気筒のPV線図FIG. 3 is a PV diagram of an idle cylinder of a conventional example.

【図4】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図5】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
5 is a vertical sectional view of a valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図6】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
6 is a vertical cross-sectional view of the valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図7】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
7 is a vertical cross-sectional view of the valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図8】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
8 is a vertical sectional view of a valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図9】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュエ
ータの縦断面図
9 is a vertical cross-sectional view of the valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【図10】 図1の可変気筒エンジンのバルブアクチュ
エータの縦断面図
10 is a longitudinal sectional view of a valve actuator of the variable cylinder engine of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11はエンジン、12は気筒、13はシリンダブロッ
ク、14はシリンダヘッド、15はピストン、16は排
気孔、17は吸気孔、18は燃料噴射孔、19は排気バ
ルブ、20は吸気バルブ、21は燃料噴射ノズル、2
2、23はアクチュエータ、33はメインピストン、3
5はエアバルブ、52はボデー、46、54は凹み、4
5はコイルである。
11 is an engine, 12 is a cylinder, 13 is a cylinder block, 14 is a cylinder head, 15 is a piston, 16 is an exhaust hole, 17 is an intake hole, 18 is a fuel injection hole, 19 is an exhaust valve, 19 is an exhaust valve, 20 is an intake valve, and 21 is Fuel injection nozzle, 2
2, 23 are actuators, 33 are main pistons, 3
5 is an air valve, 52 is a body, 46 and 54 are recessed, 4
5 is a coil.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 根岸 秀夫 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社日野工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Negishi Inventor Hideo Negishi 3-1-1, Hinodai, Hino-shi, Tokyo Inside Hino factory

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 エンジン運転中に複数の気筒の内の一部
の気筒を休止し得る可変気筒エンジンにおいて、休止す
る気筒の排気バルブと吸気バルブとを排気行程でピスト
ンが上死点近傍にあるときに共に閉じた状態で固定する
ことを特徴とする可変気筒エンジン。
1. A variable cylinder engine in which some of a plurality of cylinders can be deactivated during engine operation, and the exhaust valve and the intake valve of the deactivated cylinder have their pistons near the top dead center in the exhaust stroke. A variable cylinder engine that is sometimes fixed in a closed state.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014101857A (en) * 2012-11-22 2014-06-05 Hino Motors Ltd Control device and control method for engine
CN110131053A (en) * 2018-02-09 2019-08-16 丰田自动车株式会社 Engine control system

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