JPS58187574A - 気筒数制御エンジンの燃焼促進装置 - Google Patents

気筒数制御エンジンの燃焼促進装置

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JPS58187574A
JPS58187574A JP57070803A JP7080382A JPS58187574A JP S58187574 A JPS58187574 A JP S58187574A JP 57070803 A JP57070803 A JP 57070803A JP 7080382 A JP7080382 A JP 7080382A JP S58187574 A JPS58187574 A JP S58187574A
Authority
JP
Japan
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oxygen
engine
cylinders
cylinder
valve
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Pending
Application number
JP57070803A
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English (en)
Inventor
Shogo Watanabe
渡辺 正五
Katsuhiro Yokomizo
横溝 克広
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Toyo Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp, Toyo Kogyo Co Ltd filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP57070803A priority Critical patent/JPS58187574A/ja
Publication of JPS58187574A publication Critical patent/JPS58187574A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、気筒数制御エンジンにおける燃焼促進装置に
関するものである。
従来より、エンジンの燃焼性能を改善して燃費性を向上
させるものとして、例えば特開9.5J−60,26J
号公報に示されるように、酸素含有比率を同上した酸素
リッチ空気をエンジンに供給する技術が提案されている
上記酸素リッチ空気を得る酸素濃度富化装置としては、
先行例に記載の如きシリコン系コ゛ム膜を多層重ねた酸
素透過膜を用い、この酸素透過膜の一方側から空気を送
り他方側から吸引して、その圧力差による酸素と窒素と
の溶解速度の差により、酸素を多(透過させて酸素り・
ノチ空気を得るし)わゆる酸素透過膜方式と、ペレット
状の合成ゼオライトを充填した容器に空気を加圧して送
り、窒素をゼオライトに多く吸着させ、浮遊した酸素を
取り出して酸素リッチ空気を得るいわゆる窒素吸着力式
とが王に知られている。
一方、多気筒エンジンにおいて、燃料供給気筒数をエン
ジン負荷の大小に応じて制御し、軽負荷時に減筒運転を
行い、燃焼効率の同上を図って燃費性を改善するように
した気筒数制御エンジンが □知られている。
しかるに、上記のような気筒数制御エンジン(こおいて
は、全筒運転から減筒運転への切換制御を行った場合に
、その過渡時に出力性能か太き(変化してショックが発
生する問題がある。
そこで、本発明はかかる点に鑑み、上記気筒数制御エン
ジンに対し、減筒運転時に酸素リッチ空気を燃料供給気
筒に供給するようにした気筒数制御エンジンの燃焼促進
装置を提供し、燃焼促進を図るとともに、減筒運転時へ
の切換時の出力変動を軽減せんとするものである。
以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。
第1図において、1は第/気筒群1Aと第2気筒群1B
とを有する多気筒エンジン、2はエアクリーナ6を経た
空気をエンジン1に供給する吸気通路であって、該吸気
通路2は@/気筒群1Aに対し燃料を供給する第1分岐
通路2aと、第2気筒群1Bに対し燃料を供給する第2
分岐通路2bとを有している。
また、吸気通路2において、5は吸入空気量を検出する
エアフローメータ1.6はエアフローメータ5の下流に
配設されアクセル操作に応じて開閉するスロットル弁、
7はスロットル弁6の上流に燃料を噴射する燃料噴射ノ
ズル、8は第1分岐通路2aに介装されたシャッターバ
ルブであり、このシャッターバルブ8はモータ等のアク
チュエータ9が連係さしてエンジン負荷に応じて開閉制
御され、軽負荷時に第1分岐通路2aを閉塞するように
設けられている。
一方、11は、空気中の酸素含有比率を増大させる酸素
濃度富化装置16によって富化さnた酸素リッチ空気を
エンジン1に供給する酸素リッチ莫気供給装置であって
、酸素濃度富化装置16は酸素リッチ空気供給通路12
の途中に介装され、この酸素リンチ空気供給通路12は
エアクリーナ6下流の吸気通路2がら空気を取入れ酸素
濃度冨(を装置13を経てエア70−メータ5の上流の
吸気通路2に酸素リッチ空気を供給するよう吸気通路2
に接続されている。
また、上記酸素濃度富化装置16はケース14内に酸素
透過膜15を収容してなる酸素透過膜方式に形成され、
上流側の送給ポンプ16で酸素透過膜15の外方部に空
気を圧送し、下流側の吸引ポンプ17で酸素透過膜15
を内方部に透過した酸素リッチ空気を吸引し、エアフロ
ーメータ5上流の吸気通路2に供給するように設けられ
ている。
なお、送給ポンプ16および吸引ポンプ17はエンジン
1の回転に伴って常時駆動されるように構成されている
上記酸素濃度富化装置13で富化された酸素リッチ空気
は、酸素濃度調整装置18により所定濃度でエンジン1
に供給され、該酸素濃度調整装置1Bは酸素リッチ空気
供給通W112の合流部より上流の吸気通路2に介設さ
れた第1制御弁19と、吸引ポンプ17より下流の酸素
リッチ空気供給通路12に介装された第2制御弁20と
を備え、この第1制御弁19と第2制御弁20とをリン
ク機構21で連係し、モータ等のアクチュエータ22の
作動により第1制御弁19と第2制御弁20とを相反方
間に連動開閉して、エンジン1に供給する吸入空気の酸
素濃度を調整するものである。すなわち、酸素濃度を濃
くするときには第/制御弁19を閉じて第2制御弁20
を開く一方、酸素濃度を薄(するときには第/制御弁1
9を開いて第2制御弁20を閉じるものである。
なお、23は酸素透過膜15外局部の窒素リッチ空気(
酸素リーン空気)を排出する窒素リッチ空気排出通路、
24は吸引ポンプ17下流の酸素リッチ空気供給通路1
2と窒素リッチ空気排出通路23とを連通するIJ I
J−フ通路、25は酸素リッチ空気供給時にIJ IJ
−フ通路24を閉じ非供給時にリリーフ通路24を開く
リリーフ弁である。
一方、26は、上記燃料噴射ノズル7からの燃料噴射量
、シャッターバルブ8の開閉を行うアクチュエータ9の
作動、およびIJ IJ−フ弁25の開閉作動、並ひに
第1制御弁19、第2制御弁20の開度を調整するアク
チュエータ22の作動を制御する制御装置である。さら
に、27は吸気通路2における吸気負圧を検出する負圧
センサー、28はエンジン1の冷却水温度を検出する温
度センサーであって、上記両センサー27.28の検出
信号はエアフローメータ5の検出信号とともに制御装置
26に入力される。
上記制御装置26は、吸入空気量に応じて燃料噴射ノズ
ル7からの燃料噴射量を制御するとともに、エンジン1
の軽負荷時にシャッターバルブ8を閉塞しかつ酸素リッ
チ空気供給通路12よりエンジン1に酸素リッチ空気を
供給するように、アクチュエータ9および酸素リッチ空
気供給装置11を制御する一方、エンジン1の冷機時に
はシャッターバルブ8を閉塞しないように制御するもの
である。
第2図は上記制御装置26の一例を示すものであって、
60はエアフローメータ5で検出した吸入空気量に対す
る燃料噴射、量を演算する基本噴射量決定回路であり、
その出力信号は燃料噴射ノズル駆動回路61を経て燃料
噴射ノズル7に出力される。
一方、62は負圧センサー27の検出信号を基準値と比
較し吸気負圧が設定値以上の高負圧状態すなわちエンジ
ン負荷が軽負荷状態にあるかどうかを判別する第1判別
回路で、軽負荷時には第1判別回路62の出力信号はA
ND回路33に出力される。また、34は温度センサー
28の検出信号を基準値と比較しエンジン1が設定温度
以上の温機状悪にあるかどうかを判別する第一2 !l
!!J別回路で、エンジン温機時には第、2判別回路3
4の出力信号が前記AND回1%33に出力される。上
記両#4j別回路32.34から信号が出力されたとき
には、AND回路33の信号か駆動回路65を介して酸
素リッチ空気供給装置11のアクチュエータ22および
IJ IJ−フ弁25に出力され、さらに、積分器36
を介してシャッターバルブ8のアクチュエータ9に出力
され、シャッターバルブ8を閉して減筒運転を行うとと
もに、燃料供給気筒(第一7気筒群iB)に酸素リッチ
空気を供給する。なお、上記積分器66は、酸素リッチ
空気の供給を開始してからシャッターバルブ8を閉じて
減筒運転を行うように時間遅れを設けるためのものであ
る。
次に、上記実施例の作用を説明すれば、エンジン温度か
e定値以上に上昇している状態において、エンジン負荷
か大きく全筒運転しているとき、すなわちシャッターバ
ルブ8が開いて全気筒に燃料が供給されているときには
、酸素リッチ空気供給装置11による酸素リッチ空気の
供給は停止されている。
上記全筒運転時から負荷が低下して軽負荷時になると、
AND回路63から信号が出力され、駆動回路35の制
御信号によりアクチュエータ22およびリリーフ弁25
を作動して酸素リッチ空気の供給を開始する一方、所定
時間遅れて駆動回路35の制御信号がアクチュエータ9
に出力されてシャッターバルブ8を閉じ、第1気筒群1
Aへの燃料供給を停止して減筒運転を行い、第2気筒群
1Bにのみ酸素リッチ空気および燃料を供給するもので
ある。
上記運転状態においては、第3図に示すように、同一吸
気負圧に対して全筒運転時の出力特性(細線)より、酸
素リッチ空気を供給していない減筒運転時の出力特性(
一点鎖線)は大幅に低下するものであるが、この減筒運
転時に酸素リッチ空気を供給すると出力特性は破線で示
すように上昇するものであり、全筒運転から減筒運転へ
の移行時に酸素リッチ空気を供給すると、実線で示すよ
うに切換時の出力特性の低下は低減され、そのショック
が軽減されることになる。
なお、上記実施例では、温度センサー28の検出信号に
よりエンジン冷機時には減筒運転時を行わないようにし
ているが、これは減筒運転を行うと暖機性が低く暖機時
間が長くなるので、冷機時には全筒運転を行うためであ
る。。
また、上記実施例において、酸素濃度富化装置13とし
ては酸素透過v15による酸素透過膜方式の他に窒素吸
着方式も採用できる。
さらに、酸素リッチ空気の供給は減筒運転時に常時供給
するようにするか、もしくは第3図に示すように切換時
のみ供給を行うようにしてもよいものであるか、減筒運
転時に常時供給するようにすると、切換時のショック改
善効果とともに、軽負荷時の燃焼性が減筒運転による改
善に加えてさらに改善できる点で好ましい。
以上説明したように、本発明によれば、気筒数制御エン
ジンの減筒運転時に酸素リッチ空気を燃料供給気筒に供
給するようにしたことにより、減筒運転時の出力性能を
同上して減筒運転への切換時のショックを軽減すること
ができるとともに、減筒運転による燃費性の改善に加え
て酸素リッチ空気の供給による燃焼促進効果によりさら
に燃費性の改善を図ることができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を例示し、第7図は概略構成図
、第2図は制御装置の一例を示すブロック図、第3図は
全筒運転時と減筒運転時における吸気負圧と出力との関
係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (A 多気筒エンジンの燃料供給気筒数をエンジン負荷
    の大小に応じて制御する気筒数制御エンジンにおいて、
    空気中の酸素含有比率を増大させる酸素濃度富化装置と
    、減筒運転時に上記酸素濃度富化装置によって富化され
    た酸素リッチ空気を燃料供給気筒に供給する酸素リッチ
    空気供給装置とを備えたことを特徴とする気筒数制御エ
    ンジンの燃焼促進装置。
JP57070803A 1982-04-26 1982-04-26 気筒数制御エンジンの燃焼促進装置 Pending JPS58187574A (ja)

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