JPS593133A - 気筒数制御エンジン - Google Patents

気筒数制御エンジン

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JPS593133A
JPS593133A JP57113454A JP11345482A JPS593133A JP S593133 A JPS593133 A JP S593133A JP 57113454 A JP57113454 A JP 57113454A JP 11345482 A JP11345482 A JP 11345482A JP S593133 A JPS593133 A JP S593133A
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cylinders
catalyst
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resting
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Takashi Fujii
敬士 藤井
Shigeru Kamegaya
亀ケ谷 茂
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Nissan Motor Co Ltd
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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】 この発明は、エンジン軽負荷域等で一部気筒の作動を休
止させて部分気筒運転を行なう気筒数制御エンジンに関
する。
一般に、エンジンを高い負荷状態で運転すると燃費が良
好になる傾向があり、このため多気筒エンジンにおいて
、エンジン負荷の小さいときに一部気筒への燃料の供給
をカットして作動を休止させ、この分だけ残りの稼動側
気筒の負荷を相対的に高め、全体として軽負荷領域の燃
費を改善するようにした気筒数制御エンジンが考えられ
た。
この気筒数制御エンジンの一例(特開昭55−1315
40等)を第1図に示すと、休止側の気筒A−Cと稼動
側の気筒D〜Fに対応して吸気通路2が絞り弁1の下流
にて稼動側吸気通路3と休止側吸気通路4とに分割され
、排気通路5も途中まで稼動側排気通路6と休止側排気
通路7とに分割されている。
そして、エンジンの軽負荷時や無負荷時に気筒△〜Cの
作動を休止させるときには、例えばエア70−メータ8
からの吸入空気量(g号、イグニッションコイルからの
回転数信号、絞り弁スイッチ9からのアイドル信号に基
づき、制御装置10が気筒A−Cに対応する燃料噴射弁
a−Cを全開保持して燃料の供給をカッ+−iるど共に
、休止側吸気通路4の上流部に介装された遮断弁11を
閉じ、同時にエア70−メータ8および絞り弁1をバイ
パスする新気供給通路12の供給弁13を開いてこれら
の上流側の覇気を休止側気筒A−Cへ充分に供給する。
これにより、休止側気筒A−Cにおけるボンピングロス
を低減しつつ部分気筒運転を行なっている。
ただし、この場合エンジンの出力を全気筒運転時と同一
に保つため、稼動側気筒D−Fでは燃料噴射弁d−fの
噴射定数が2倍になるように切換えられる。
一方、このエンジンにあっては、全気筒運転時に稼動側
気筒D−Fおよび休止側気筒A〜Cとも同様に燃焼した
排気ガスを排出覆るが、部分気筒運転時には稼動側気筒
D〜Fから同じく燃焼ガスが、休止側気筒A−Cからは
比較的低湿(はぼ常温)の新気がそのまま排出される。
したがって、この排気処理装置として三元触媒を用いる
場合には、図のJ:うに稼動側気筒D−Fからの排気の
みを浄化する第1の触媒14と、主に全気筒運転時に休
止側気筒A〜Cからの()1気を浄化する第2の触媒1
5とが、稼動側排気通路6の下流と、両排気通路6.7
の合流部下流とに分割設置される。
また、第1の触媒14上流の稼動側排気通路6に稼動側
気筒D〜Fの排気中の酸素濃度を検出する第1の酸素セ
ンサ16が、休止側排気通路7の途中に休止側気筒A−
Cの排気中の酸素m度を検出する第2の酸素センサ17
がそれぞれ設置され、これらの検出信号は前記制御装置
10に送られる。
そして、稼動側気筒D−Fでは、全気筒運転時、部分気
筒運転時とも理論空燃比の混合気が得られるように、第
1の酸素センサ16の検出信号に応じて燃料噴射弁d−
fの噴射量が補正され、休止側気筒A−Cでは全気筒運
転時に第2の酸素センサ17の検出信号に応じて燃料噴
射弁a−Cの噴射量を補正し、理論空燃比となるように
制御している。
これにより、第1および第2の触媒14.15での転換
効率を高め、対応する気筒A−C,D〜Fからの排気と
の反応を促進して、排気の清浄化を図っている。
なお、燃料噴射弁a−fからの基本的な噴射量は、やは
り制御装置10により、吸入空気量信号、回転数信号等
に基づいてコントロールされる。
また、18は排気の一部を吸気系に還流する排気還流(
EGR)通路、19はその制御弁で、気商内燃焼温度を
下げてNOxの発生を抑制すると共に、三元触媒14.
15の負担を軽減する。
ところで、このような従来の気筒数制御エンジンに対し
て、ターボチャージャを装備して最高出力のアップをは
かる場合、触媒14.15での排気浄化に関係して稼動
側と休止側の山気筒A−C。
D〜Fに接続する排気通路6.7が途中まで分離してい
るため、排気タービンの取り付は位置の選定が難しい。
例えば、触媒14.15の下流に設置すると、エンジン
の排気エネルギーが排気タービンに達するまでに大きく
減衰して、ターボチャージャの効率が低下することにな
る。また、触媒14.15の上流だと導入排気間が半分
になるから、全気筒運転時に要求される高出力が(りら
れないのである。
この発明は、稼動側と休止側の排気通路の合流部と、そ
の下流に設置した触媒との間にターボチャージャの排気
タービンを介装することにより、部分気筒運転時の排気
浄化機能を損なわずに、排気エネルギロスを軽減して全
気筒運転時のターボ効率を良好に維持し、エンジン性能
を高めることを目的としている。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第2図は、本発明の実施例を示す構成断面図で、八〜C
は軽負荷時や無負荷時に燃料噴射弁a〜Cからの燃料供
給が遮断され作動を休止づる休止側気筒、D−Fは常時
燃料噴射弁d〜fからの燃料と新気が供給され作動を継
続する稼動側気筒を示す。
この休止側気筒A〜Gと稼動側気筒D〜Fとに対応して
吸気通路2が途中から休止側吸気通路4と稼動側吸気通
路3に、排気通路5が途中まで休止側排気通路7と稼動
側排気通路6に分割され、休止側吸気通路4の上流部に
は気筒△〜Cの作動が休止する部分気筒運転時に閉じる
遮断弁11が、この遮断弁11下流にエアフローメータ
8の上流より新気を導く新気供給通路12には部分気筒
運転時に開く供給弁13が介装されている。
そして、稼動側排気通路6の途中に第1の触媒14が、
休止側排気通路7との合流部下流に第2の触媒15が設
置されると共に、ターボチャージャ20の排気タービン
21は、その合流部と第2の触媒15との間の排気通路
5に介装される。
この排気タービン21は排気のエネルギによって高速で
回転し、回転軸22を介して排気タービン21に連結、
駆動される吸気コンプレッサ23はエアフローメータ8
と絞り弁1の間の吸気通路2に配設される。吸気コンプ
レツ勺23は、排気タービン21に供給される排気エネ
ルギー、換言すれば導入される排気量に応じて吸気を過
給する。
排気タービン21への導入排気量が極めて多いときには
、ターボチャージャ20が過回転し損傷する恐れがある
far +ら、これを防止するために、吸気コンプレッ
サ23の吐出圧つまり過給圧に応じて、導入排気量の一
部をバイパスさせ排気タービン21の下流側に逃がす排
気バイパス弁24が設けられる。
排気バイパス弁24は、排気タービン21の排気の入口
側と出口側とを結ぶバイパス通路25に配置されると共
に、アクチュエータとしのダイヤフラム装@26に連通
され、過給圧が所定値を越えるとこれに応じてバイパス
通路25を開く。
なお、その他の構成について第1図と同一部分には、同
一符号を付すことにする。
このような構成において、部分気筒運転時に、稼動側気
筒D−Fからの排気は第1の触媒14にて良く反応した
後排気タービン21に流入し、休止側気筒A−Cからの
排気新気はその反応後の排気と合流しながら排気タービ
ン21を介して第2の触媒15へと導かれる。
したがって、触媒14.15の浄化機能を損なうことな
く良好に維持することができ、反応を促進して清浄排気
を得ることができる。
また、この部分気筒運転時には、それほどエンジンの高
出力が要求されないが、稼動側気筒D〜Fでの過給効果
を高めて燃焼を良好を保ち、より燃費が改善される。
他方、全気筒運転時に、稼動側気筒D−Fからの排気が
同じく第1の触媒14にて反応後排気タービン21へ流
入すると共に、休止側気筒A−Cからの排気は触媒等に
よる抵抗を受けることなく排気タービン21へ導入され
る。
このため、排気エネルギのロスが小さく、ターボチャー
ジ+720を高速回転させて充分効率の良い領域で運転
することができ、その結果ターボ効率、過給効率が著し
く高められ、エンジンの高出力化が図れるのである。
そして、この全気筒運転時には、両触fl114゜15
の浄化効率が最良に維持され、良好な排気性能が得られ
る。
なお、この際過給圧が高くなり過ぎると、排気バイパス
弁24が聞いて排気ターピン21への導入排気量が減少
し、ターボチャージャ20の過回転を防止すると共に、
過給圧を所定値に保ってノッキング等のエンジントラブ
ルを回避し、適正過給が行なわれる。
第3図は、本発明の他の実施例で、第1の触媒14下流
に耐熱性のフィルタ(細い金網状)27を介装し、この
フィルタ27下流にて両排気通路6.7を合流させ、排
気タービン21へと接続している。
これにより、触114が異常なトラブルによって摩耗し
た場合、摩耗片が高速で回転する排気タービン21に流
入することを防止し、ターボチャージヤ20のタービン
ブレードやケーシングの損傷、破損を守って安全性が高
められる。
以上説明した通り、本発明によれば、軽負荷域等で一部
気筒の作動を休止させる気筒数制御エンジンにターボチ
ャージャを搭載する場合、吸気通路の途中に吸気コンプ
レッサを備える一方、排気通路を休止側気筒と稼動側気
筒とに対応して途中まで分割し、稼動側排気通路に第1
の触媒を設け、休止側排気通路との合流部下流に排気タ
ービンとさらに第2の触媒とを介装したので、部分気筒
運転時の排気浄化効率を良好に保ちながら、排気ロスを
軽減して全気筒運転時のターボチャージャ効率を高める
ことができ、エンジン出力の大幅な向上が図れるという
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の構成断面図、第2図は本発明の実施例を
示す構成断面図、第3図は本発明の他の実施例を示す要
部断面図である。 1・・・絞り弁、3・・・稼動側吸気通路、4・・・休
止側吸気通路、6・・・稼動側排気通路、7・・・休止
側排気通路、8・・・エア70−メータ、9・・・絞り
弁スイッチ、10・・・制御装置、11・・・遮断弁、
13・・・供給弁、14・・・第1の触媒、15・・・
第2の触媒、20・・・ターボテ11−ジャ、21・・
・排気タービン、23・・・吸気コンプレッサ、24・
・・排気バイパス弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 軽負荷時や無負荷時に燃料の供給が遮断され新気のみが
    供給される休止側気筒と、常時燃料と新気が供給され作
    動を継続する稼動側気筒とを備えた多気筒エンジンにお
    いて、排気通路を休止側気筒と稼動側気筒とに対応して
    途中まで分割し、稼動側排気通路に第1の触媒を、休止
    側排気通路との合流部下流に第2の触媒をそれぞれ設置
    する一方、吸気通路の途中にターボチャージャの吸気コ
    ンプレッサを備え、この吸気コンプレッサを駆動する排
    気タービンを前記合流部と第2の触媒との間の排気通路
    に介装したことを特徴とする気筒数制御エンジン。
JP57113454A 1982-06-30 1982-06-30 気筒数制御エンジン Granted JPS593133A (ja)

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JP57113454A JPS593133A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 気筒数制御エンジン

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JP57113454A JPS593133A (ja) 1982-06-30 1982-06-30 気筒数制御エンジン

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Publication Number Publication Date
JPS593133A true JPS593133A (ja) 1984-01-09
JPH0312653B2 JPH0312653B2 (ja) 1991-02-20

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ID=14612640

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2799503A1 (fr) * 1999-10-12 2001-04-13 Renault Groupe motopropulseur suralimente de vehicule automobile comportant un catalyseur
JP2003293749A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk 多気筒ディーゼルエンジンの排気浄化装置
EP1522701A1 (de) * 2003-10-09 2005-04-13 Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Verfahren zur Zylinderabschaltung
WO2008114730A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気制御装置

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US8286418B2 (en) 2007-03-14 2012-10-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine

Also Published As

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JPH0312653B2 (ja) 1991-02-20

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