JPS6316844Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は気筒数可変エンジンの制御装置に関
し、更に詳しくは、吸気遮断弁、排気遮断弁、真
空吸引装置により燃料供給停止気筒のシリンダ内
を略真空気する手順を制御する気筒数可変エンジ
ンの制御装置に関する。

周知の如く、多気筒を有する内燃機関にあつて
は、設定負荷以下においてその一部の気筒、例え
ば８気筒あるうちの４気筒を作動停止可能気筒と
し、これら４気筒に対する燃料の供給を中断し
て、他の４気筒に余分に燃料を供給して熱効率を
上げ、最終的に燃料消費量を低減させることが行
なわれている。

ところで、燃料供給を中断したとき、その気筒
において吸排気弁が通常の作動を行なつている
と、当然その気筒への空気の出入りによる吸排気
のポンプ仕事及びシリンダ内に流入した空気が圧
縮されることによる圧縮仕事が行なわれる。すな
わち、これらの気筒がポンプ仕事および圧縮仕事
を行うということは、その負荷を燃料の供給が継
続されている気筒が受けもつことを意味する。し
たがつて、上記負荷としての仕事をなくすことが
できれば、更に燃料消費量の低減をはかることが
できる。

このため、前記作動停止可能気筒への燃料供給
を停止した時、燃料供給を停止した気筒の吸、排
気弁作動停止装置がある。

しかしながら、前記吸、排気弁作動停止装置
は、ロツカアームやタペツト等の動弁機構の弁開
閉運動を殺して吸、排気弁の作動を停止させるよ
うにするものであるので、機構的に複雑であり、
装置のコストも高いという問題がある。

この考案は前記従来の気筒数可変エンジンの有
する問題点を解消するためになされたものであつ
て、その目的とするところは、吸、排気弁作動停
止装置のような複雑でコストの高い装置を使わず
に燃料供給停止気筒のポンプ仕事や圧縮仕事をな
くし、もつて燃料消費量の低減をはかることであ
る。

上記目的を達成するこの考案の気筒数可変装置
は、燃料の供給を停止した作動停止可能気筒の吸
気管路および排気管路を遮断して新気、排気のシ
リンダへの出入りを止め、さらに真空吸引装置に
よりシリンダ内の気体を吸い出して、このシリン
ダ内を略真空状態にするようにしたことを特徴と
している。

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図はこの考案の気筒数可変装置の一実施例
の全体構成を示す説明図であり、第２図はその１
気筒分の詳細な構成を示す説明図である。

この実施例のエンジン１は第１図に示すように
８気筒のエンジンで、そのうちの４気筒が作動停
止可能気筒になつており、この考案の気筒数可変
装置はこの４気筒に作用するようになつている。
従つてこの実施例ではエンジン１の吸気マニホル
ド２、排気マニホルド３を４気筒分ずつまとめ、
そのうちの作動停止可能気筒の吸、排気マニホル
ド２ａ，３ａに接続する吸気管４ａ、排気管５ａ
の途中に吸気遮断弁２２、排気遮断弁２３をそれ
ぞれ設けて管路を遮断できるようにしている。

さらに、この考案では前記排気管５ａの排気マ
ニホルド３ａと排気遮断弁２３との間に吸引管１
４を接続し、この吸引管の他端は真空吸引装置に
接続して燃料供給停止気筒のシリンダ１１内を略
真空にできるようにした。この第１図の実施例で
は真空吸引装置として吸引管１４に接続する真空
タンク６を用いており、吸引管１４の途中には負
圧遮断弁２４を設けて、この負圧遮断弁２４を開
閉することにより作動停止気筒と前記真空タンク
６との接続、即ち、真空吸引装置のオン、オフの
制御を行なつている。また、既設の真空タンクが
ない場合は、第３図の変形実施例に示すように、
真空吸引装置として真空ポンプ７を設置し、これ
に吸引管１４を接続するようにしても良い。

前記吸気遮断弁２２、排気遮断弁２３、負圧遮
断弁２４の開閉制御は、第２図に示す気筒数コン
トローラ２０が行なつている。この気筒数コント
ローラ２０は、例えば燃料噴射ポンプ８のガバナ
９に取り付けた負荷センサ１６からの入力信号Ｌ
によつてエンジン１の負荷を検知し、この負荷が
設定値以下になつた時に、燃料噴射ポンプ８から
エンジン１のシリンダヘツド１ａに設けられた燃
料噴射ノズル１０に燃料Ｆを供給する燃料供給管
１５を、その途中に設置された燃料遮断弁２１に
閉信号S₁を送つて遮断し、シリンダ１１への燃料
Ｆの供給を停止する。これと同時に前記気筒数コ
ントローラ２０は、前記吸気遮断弁２２および排
気遮断弁２３にも閉信号S₂および閉信号S₃を送つ
て管路を遮断し、負圧遮断弁２４には開信号Ｏを
送つて管路を開き、吸引管１４を介してシリンダ
１１を真空タンク６に連通させる。

このように構成した気筒数可変エンジン１に、
さらにこの考案では前記気筒数コントローラ２０
内部にマイクロコンピユータ等の制御装置２０ａ
を内蔵させ、この制御装置２０ａに前記信号S₁，
S₂，S₃，Ｏの出力順位を制御させるようにする。
すなわち、この制御装置２０はエンジン負荷が設
定値を下まわつた時に第４図に示すようにまず燃
料遮断弁２１に閉信号S₁を送つて燃料を遮断す
る。次いで吸気遮断弁２２に同じく閉信号S₂を送
つて吸気管４を遮断するが、デイーゼルエンジン
の場合は燃料噴射ノズル１０からシリンダ１１内
に燃料Ｆが噴射されている時は吸気弁１２は閉じ
ていて、吸気管４内に新気の流れはなく、吸気管
４内を新気が流れている場合は燃料噴射ノズル１
０からの燃料の噴射はないので、信号S₁と信号S₂
とは第４図のように同時に時間t₁で出力すれば良
い。また、ガソリンエンジンの場合は、電子燃料
噴射装置を備えたエンジンでは前記デイーゼルエ
ンジンと同様に信号S₁と信号S₂とは同時に出力し
てもかまわないが、気化器式のエンジンでは信号
S₁を信号S₂より僅かに早く出力して、燃料の供給
停止を吸気管の遮断に先立つて行なわせた方が燃
料が吸気管内に残留せず好ましい。

そして前記時刻t₁より所定時間△t₁経つた時刻
t₂で信号S₃と信号Ｏを前記制御装置２０ａより出
力して排気遮断弁２３を閉じ、負圧遮断弁２４を
開いて真空タンク６をシリンダ１１に連通させ
る。信号S₃と信号Ｏの出力タイミングは、信号S₃
が信号Ｏよりも僅かに早い方が良く、また同時で
も良いが信号S₃を信号Ｏよりも遅く出力させない
ようにする。

また逆に、負荷が設定値を上まわつて作動停止
気筒の作動を復活させる時は、前記制御装置２０
ａが、まず信号Ｏにより負圧遮断弁２４を閉じ、
信号S₃により排気遮断弁２３を開く。信号Ｏと信
号S₃とは第４図に示すように同時刻t₃で出力がな
くなるようにしても良い。次いで所定時間△t₂後
に信号S₂により吸気遮断弁２２を開き、信号S₁に
より燃料の供給を再開する。この時も信号S₂の方
が信号S₁よりも僅かに早く変化する方が望ましい
が、第４図のように同時刻でもかまわない。

なお、前記所定時間△t₁は、エンジンが低回転
時でも少なくとも吸気遮断弁２２が吸気管４を遮
断してからピストン１７がシリンダ１１内を１度
上下動してシリンダ１１内の残留気体を排気管５
から排出するだけの時間があれば良く、前記所定
時間△t₂は時間△t₁よりも短くてもかまわない。

第３図は真空吸引装置として真空ポンプ７を利
用したものであり、この場合は吸引管１４に負圧
遮断弁は不要である。この例では前記信号Ｏをそ
のまま使用することができ、信号Ｏが開信号であ
る時に真空ポンプ７を作動させ、閉信号の時に非
作動になるようにすれば良い。

なお、前記真空タンク６と負圧遮断弁２４およ
び真空ポンプ７による真空吸引装置Ｖは、燃料供
給停止可能気筒への燃料供給停止時に常時作動さ
せておかなくても良く、第５図に示すように吸引
管１４等にシリンダ１１の気圧を検出することが
できる圧力センサ３１を設け、これを制御装置２
０ａに接続して、シリンダ内圧が設定負圧より大
きくなつた時のみ前記真空吸引装置Ｖを作動させ
るようにしても良いものである。

また、前述の実施例では真空吸引装置Ｖの吸引
管１４を排気マニホルド３ａと排気遮断弁２３と
の間の排気管５ａに接続しているが、吸引管１４
は吸気マニホルド２ａと吸気遮断弁２２との間の
吸気管４ａに接続しても良いものである。この場
合、真空吸引装置Ｖにより吸気遮断弁２２と排気
遮断弁２３との間に残留する空気を吸い出す時間
は、前述の実施例に比べて長くなるが、真空吸引
装置Ｖの負圧遮断弁２４は高温の排気ガスにさら
されなくなるので、耐熱性を備えたものを使用し
なくて済むようになり、負圧遮断弁２４にコスト
の安いものを使用することができるようになると
いう利点がある。さらに、負圧遮断弁２４が排気
スモークにより汚れることもないので、その保守
が不要となり、耐久性も増すという効果がある。

以上説明したようにこの考案の気筒数可変エン
ジンの制御装置は、エンジンの減気筒運転移行時
には燃料供給停止気筒の前記吸気遮断弁の閉弁作
動を、排気遮断弁の閉弁作動および真空吸引装置
の接続より所定時間先立たせて行なわせ、エンジ
ンの増気筒運転移行時には燃料供給復帰気筒の吸
気遮断弁の開弁作動を、排気遮断弁の開弁作動お
よび真空吸引装置の分離より所定時間遅らせて行
なわせるようにしたことにより、簡単な機構で作
動停止気筒のポンプ仕事および圧縮仕事をなくす
ことができ、減気筒運転時の燃料消費量を低減す
ることができるという効果があり、さらに、作動
停止可能気筒がどのような運動行程でその作動を
停止するに至つても、その気筒内に残留する排気
ガス等が真空吸引装置内に流入することがないの
で、真空吸引装置が作動不良を起こさないという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の気筒数可変装置の一実施例
の全体構成を示す説明図、第２図は第１図の装置
の１気筒分の詳細な構成を示す説明図、第３図は
この考案の変形実施例の構成説明図、第４図はこ
の考案の制御装置の制御信号図、第５図はこの考
案の真空吸引装置の制御例を示す構成説明図であ
る。 １……エンジン、２……吸気マニホルド、３…
…排気マニホルド、４……吸気管、５……排気
管、６……真空タンク、７……真空ポンプ、８…
…燃料噴射ポンプ、９……ガバナ、１０……燃料
噴射ノズル、１１……シリンダ、１２……吸気
弁、１３……排気弁、１４……吸引管、１５……
燃料供給管、１６……負荷センサ、２０……気筒
数コントローラ、２０ａ……制御装置、２１……
燃料遮断弁、２２……吸気遮断弁、２３……排気
遮断弁、２４……負圧遮断弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料の供給停止可能気筒の吸気管路、排気管路
   に、常開型の管路遮断弁を設け、さらに前記気筒
   のシリンダは吸引管を介して真空吸引装置に接離
   自在とし、燃料供給停止気筒のシリンダ内を略真
   空状態に保持できるようにした気筒数可変エンジ
   ンの制御装置であつて、エンジンの減気筒運転移
   行時には燃料供給停止気筒の前記吸気遮断弁の閉
   弁作動を、排気遮断弁の閉弁作動および真空吸引
   装置の接続より所定時間先立たせて行なわせ、エ
   ンジンの増気筒運転移行時には燃料供給復帰気筒
   の吸気遮断弁の開弁作動を、排気遮断弁の開弁作
   動および真空吸引装置の分離より所定時間遅らせ
   て行なわせるように制御信号を出力する制御装置
   を設けたことを特徴とする気筒数可変エンジンの
   制御装置。