JPS6022180B2 - 気筒数制御エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軽負荷時に一部気筒の運転を休止させる気筒数
制御エンジンに関する。

主として自動車用多気筒エンジンにおいて、軽負荷城で
一部気筒に対する燃料の供給をカットし、残りの気筒の
みで運転することにより、燃費の改善をはかるようにし
た気筒数制御エンジンが提案されている。

一般に、エンジンは高負荷状態で運転するほど燃費が良
好となる傾向がある。

したがってフル出力を要求されない時などに、一部気筒
の作動を休止させれば、、残りの作動気筒は相対的に負
荷が増加することになり、動力‘性能を損わずに燃費の
良い状態で運転することが可能となる。

このような技術的思想にもとづいて考えられたのが、上
記気筒数制御エンジンであり、エンジン総出力に余裕の
ある軽負荷時を対象として一部気筒の作動を休止させて
いる。

ところで、この気筒数制御エンジンにあって燃費をさら
に向上させるには、エンジン圧縮比を高めたり、排気圧
力で駆動されて過給を行うターボチヤージヤを取付ける
ことなどが、非常に有効的であると言える。

しかしこのターボチャージャにより過給を行ったときに
問題となるのはエンジンノッキングであり、そのため、
通常はウエストゲートバルブと称する一種のリリーフバ
ルブを排気タービンの上流に設け、とくに排気流量が増
大するときなどに排気の一部を排気タービンをバィパス
して逃がすことにより、過給を適度に抑制してノッキン
グを回避している。

とくにノッキングが問題となる場合は、逆に圧縮比を相
対的に下げるなどの対策を施す必要もあって、ターボチ
ャージャをを取付けた割には、燃費の改善効果が思うほ
ど高まらないという現象がみられた。

そこで本発明は、気筒数制御の特質を利用して、休止側
気筒の排気圧力でターボチャージャを駆動することによ
り、ノッキングを防止しつつ十分な過給効果が得られる
ようにした気筒数制御エンジンを提供することを目的と
する。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図において、エンジン本体１は直列６気筒のものが例示
され、＃１〜＃３気筒は常時作動する気筒群であれ こ
れに対して＃４〜＃６気筒は軽負荷時に燃料及び空気の
供給が遮断されて作動を休止する気筒群である。

吸気通路２は途中で分岐し、一方の通路２ａには絞弁４
が、他方の通路２ｂには後述のターボチャージヤ１０の
コンブレツサ９が介菱され〜 これらはその後流で再び
合流している。

ただし、＃寛〜＃３気筒と＃４〜＃６気筒に対して「遮
断弁７を介して吸気適路が２ｅと２ｆに分離される。

なお、蔓 亀は吸入空気量を測定するヱアフロ−メータ
でありち各気筒＃亀〜＃６の吸気ボートに設けた燃料噴
射弁ＦＩ〜Ｆ６がこの検出吸入空気量にもとづいて図示
しない制御回路からの信号で燃料を噴射供給する。

休止気筒側の吸気通路２ｆと排気通路３ｂを短絡して還
流通路５が設けられ、この通路５には部分気筒運転時に
のみ開く還流弁６が介袋され、この部分気筒運転時に作
動を休止した気筒＃４７＃５，＃６に排気空気を循環吸
入させ、エンジンポンピングロスを防止する。

そして、この休止側気筒にはターボチャージヤ１０が備
えられ、排気通路３ｂに介装した排気タービン８により
「吸気通路２ｆに介袋したコンブレッサ９を駆動するよ
うになっている。

なお、作動気筒側の排気通路３ａは、排気タービン８の
後流において休止気筒側の排気通路３ｂと合流している
。

以上のように構成され、次にその作用を説明するとトェ
ンジン高負荷状態で運転されているときは、図示しない
制御回路からの信号により全気筒＃１〜＃６１こ対して
燃料の供給が行われも全気筒運転する。

この場合、遮断弁７は開き、還流弁６は閉じている。

そして「 この燃焼排気のうち、＃４〜＃６気筒の排気
圧力によりターボチャージャＩＱの排気タービン８を駆
動する。

このターボチャージャ１川ま全気筒運転時にのみ排気圧
力で駆動されるので「そのときに必要な週給効率が得ら
れるように設定しておくことにより〜従来のように、高
回転城で緋気をウエストゲートバルブでバイパスさせる
必要がなくなる。

ターボチヤージヤ１０のコンブレツサ９により、吸入空
気は加圧され、各気筒＃蔓〜＃６へと供聯合される。た
だし「このコンブレツサ９はエアフローメ−タ亀２の下
流にあるため、エンジンに供給された全空気量はこのエ
アーフローメーター１２で計測され、これに応じて燃料
噴射弁ＦＩ〜Ｆ６から燃料が噴射される。

次にエンジン軽負荷城で＃４〜＃６気筒に対する燃料の
供給が遮断されると、同時に遮断弁７が閉じて空気もカ
ットされ、エンジンは＃１〜＃３気筒でのみ運転を行う
。

このとき、還流弁６が開くのでこれら作動休止気筒＃４
〜＃６から排出された空気は〜ほぼそっくりその吸気側
へ還流通路５を通して循還し、これにふりポンピングロ
スの発生を防止する。

一方、このようにして＃４〜＃６気筒の排気通路３ｂの
排気圧力は略大気圧に保たれ、しかも排気タービン８へ
と流れないため、ターボチャージャ１０はその作動を停
止し、吸気側への過給が行われなくなる。このため、＃
１〜＃３気筒による部分気筒運転時は「吸気は全て通路
２ａの絞弁４を通して供給されることになる。

この場合、作動気筒＃富〜＃３では過給が行われないが
〜 また同時に排気タービン８を駆動しなくてもすむの
でｔ過給しないことによる損失は問題とならない。

一般にターボチャージャの機能は全開運転時の充填効率
の向上にあるから、その点からも部分負荷時に比較的少
ない排気量でターボチャージャを低速回転（週給効率は
きわめて低い）させることは、それほど効果的ではない
のである。

以上のように本発明によれば、ターボチヤージャの駆動
を休止側気筒からの排気圧力によって行うようにしたの
で「全気筒運転時にのみターボチヤージヤが駆動される
ことになり、したがって予めその過給率を部分負荷時を
全く考慮せずに全開運転時のみを対象として設定してお
くことにより、高負荷域でのノッキングなどを防止しつ
つ最適な過給が行える。

つまり、全運転城でそれぞれ良好な過給状態が得られる
ようにターボチャージャの特性を設定すると、結局高負
荷域でウエストゲートバルブを開いて排気をバイパスさ
せるなどの必要が生じるが、本発明ではこのような問題
がなく、しかも低負荷城では効率のきわめて低いターボ
チャージャを駆動することもないので、全体的にはター
ボチャージャの特徴を最大限に活用できるという効果を
生じるのである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示す概略断面図である。 ２…・・・吸気通路、３ａ，３ｂ・・…・排気通路、５
・…・・還流通路、６…・・・還流弁、了・・・・・・
遮断弁、８……排気タービン、９……コンブレッサ、１
０……ターボチヤージヤ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン軽負荷域で燃料と空気の供給が遮断され作
   動を休止する気筒と、常時作動を継続する気筒と、これ
   ら気筒に対応して互に独立させた排気通路とを備えた気
   筒数制御エンジンにおいて、休止側気筒の排気通路に介
   装した排気タービンにより駆動されるコンプレツサで吸
   入空気を過給するようにターボチヤージヤを備えたこと
   を特徴とする気筒数制御エンジン。