JPH11350992A - エンジンの暖気システム - Google Patents
エンジンの暖気システムInfo
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- JPH11350992A JPH11350992A JP10166678A JP16667898A JPH11350992A JP H11350992 A JPH11350992 A JP H11350992A JP 10166678 A JP10166678 A JP 10166678A JP 16667898 A JP16667898 A JP 16667898A JP H11350992 A JPH11350992 A JP H11350992A
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- Japan
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- stroke
- exhaust
- engine
- valve
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 暖房性能を向上させることができるととも
に、直接噴霧型のエンジンにも適用することができるエ
ンジンの暖気システムを提供する。 【解決手段】 複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇さ
せて運転席の暖房を行うようにしたエンジンの暖気シス
テムにおいて、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子制
御装置を備え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１回
転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるように
している。
に、直接噴霧型のエンジンにも適用することができるエ
ンジンの暖気システムを提供する。 【解決手段】 複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇さ
せて運転席の暖房を行うようにしたエンジンの暖気シス
テムにおいて、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子制
御装置を備え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１回
転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるように
している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの暖気シ
ステムに関し、詳しくは、複数気筒を備え、冷却水の温
度を上昇させて運転席の暖房を行うようにしたエンジン
の暖気システムに関する。
ステムに関し、詳しくは、複数気筒を備え、冷却水の温
度を上昇させて運転席の暖房を行うようにしたエンジン
の暖気システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジンの始動時
に、その冷却水の温度を上昇させて運転席の暖房を行う
べく、排気管に暖気バルブを設置した暖気システムがあ
る。このような暖気システムでは、排気行程において、
暖気バルブにより排気管を閉塞して排気ガスを閉じ込
め、ピストン上面に排圧がかかるようにすることで、エ
ンジンに負荷を与え、それにより、燃料消費を増大させ
て、冷却水の温度をできるだけ早く上昇させるようにし
ていた。
に、その冷却水の温度を上昇させて運転席の暖房を行う
べく、排気管に暖気バルブを設置した暖気システムがあ
る。このような暖気システムでは、排気行程において、
暖気バルブにより排気管を閉塞して排気ガスを閉じ込
め、ピストン上面に排圧がかかるようにすることで、エ
ンジンに負荷を与え、それにより、燃料消費を増大させ
て、冷却水の温度をできるだけ早く上昇させるようにし
ていた。
【０００３】他方、従来より、比較的燃料噴射圧力が低
く、暖房性能も良い渦流燃焼室型や予燃焼室型のディー
ゼルエンジンが用いられてきたが、排気ガス規制等へ対
応するために、最近、直接噴霧型のディーゼルエンジン
が再び採用されることが多くなった。なお、図５は、吸
入行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程を繰り返す
４サイクルのディーゼルエンジンの動作を示すものであ
る。
く、暖房性能も良い渦流燃焼室型や予燃焼室型のディー
ゼルエンジンが用いられてきたが、排気ガス規制等へ対
応するために、最近、直接噴霧型のディーゼルエンジン
が再び採用されることが多くなった。なお、図５は、吸
入行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程を繰り返す
４サイクルのディーゼルエンジンの動作を示すものであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の直接
噴霧型のディーゼルエンジン、とくに車両等に多く採用
されている小型で高速なディーゼルエンジンでは、その
燃焼室が小さく、排気行程における排気損失馬力も小さ
いことから、それに伴う燃料噴射量が少なく、燃焼室で
発生する熱量も小さかった。このため、冷却水へ流入す
る熱量も少なくなり、始動直後の冷却水の温度上昇が小
さいので、十分な暖房性能を得ることができなかった。
噴霧型のディーゼルエンジン、とくに車両等に多く採用
されている小型で高速なディーゼルエンジンでは、その
燃焼室が小さく、排気行程における排気損失馬力も小さ
いことから、それに伴う燃料噴射量が少なく、燃焼室で
発生する熱量も小さかった。このため、冷却水へ流入す
る熱量も少なくなり、始動直後の冷却水の温度上昇が小
さいので、十分な暖房性能を得ることができなかった。
【０００５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、暖房性能を向上させることができるとともに、直接
噴霧型のディーゼルエンジンにも好適なエンジンの暖気
システムを提供することを目的とする。
で、暖房性能を向上させることができるとともに、直接
噴霧型のディーゼルエンジンにも好適なエンジンの暖気
システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇
させて運転席の暖房を行うようにしたエンジンの暖気シ
ステムにおいて、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子
制御装置を備え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１
回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるよう
にしている。
達成するために、複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇
させて運転席の暖房を行うようにしたエンジンの暖気シ
ステムにおいて、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子
制御装置を備え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１
回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるよう
にしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るエンジンの暖
気システムの一実施形態について添付図面の図１〜図３
を参照しながら詳細に説明する。本実施形態のエンジン
１は、４気筒１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えた４サイク
ルディーゼルエンジンであり、後述する電子制御装置２
を備えている。この電子制御装置２は、暖気運転が必要
な時に、隣合う内側の２気筒１ｂ，１ｃを、クランク軸
１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行わせるもの
である。
気システムの一実施形態について添付図面の図１〜図３
を参照しながら詳細に説明する。本実施形態のエンジン
１は、４気筒１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えた４サイク
ルディーゼルエンジンであり、後述する電子制御装置２
を備えている。この電子制御装置２は、暖気運転が必要
な時に、隣合う内側の２気筒１ｂ，１ｃを、クランク軸
１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行わせるもの
である。
【０００８】なお、図２において、３は新気を燃焼室に
導入する吸入弁、４は燃焼ガスを排気させる排気弁、５
はディーゼルエンジン１の排気管の途中に配設された暖
気バルブ、６はマフラー、７はオイルタンク、８はオイ
ルポンプ、９はそれぞれ電子制御装置２によって開閉制
御される油圧切替弁、１０は吸入弁３を開閉する油圧ピ
ストン、１１排気弁４を開閉する油圧ピストン、１２は
ポンプ８による油圧を一時貯えるアキュムレータ、１３
はポンプ１１による油圧をコントロールするリリーフ
弁、１４は電子制御装置２のメインスイッチである。
導入する吸入弁、４は燃焼ガスを排気させる排気弁、５
はディーゼルエンジン１の排気管の途中に配設された暖
気バルブ、６はマフラー、７はオイルタンク、８はオイ
ルポンプ、９はそれぞれ電子制御装置２によって開閉制
御される油圧切替弁、１０は吸入弁３を開閉する油圧ピ
ストン、１１排気弁４を開閉する油圧ピストン、１２は
ポンプ８による油圧を一時貯えるアキュムレータ、１３
はポンプ１１による油圧をコントロールするリリーフ
弁、１４は電子制御装置２のメインスイッチである。
【０００９】電子制御装置２には、エンジン回転数、ク
ランク角度、アクセル開度、ギヤ位置、冷却水温度、車
室内温度等の情報が送られるようになっている。これら
の情報を基に、電子制御装置２は、暖気運転時に、隣合
う内側の２気筒１ｂ，１ｃがクランク軸１回転で吸入行
程と圧縮行程と排気行程を行うように、吸入弁３と排気
弁４とを油圧によって開閉制御する。これにより、通常
４サイクル行程で動作する上記の隣合う内側の２気筒１
ｂ，１ｃからは、燃焼を伴う膨張行程が無くなる。これ
らの気筒１ｂ，１ｃの吸入弁３と排気弁４は、上死点付
近の適宜タイミングで開閉されて、燃焼室内の空気を断
熱圧縮して排気する動作を行う。
ランク角度、アクセル開度、ギヤ位置、冷却水温度、車
室内温度等の情報が送られるようになっている。これら
の情報を基に、電子制御装置２は、暖気運転時に、隣合
う内側の２気筒１ｂ，１ｃがクランク軸１回転で吸入行
程と圧縮行程と排気行程を行うように、吸入弁３と排気
弁４とを油圧によって開閉制御する。これにより、通常
４サイクル行程で動作する上記の隣合う内側の２気筒１
ｂ，１ｃからは、燃焼を伴う膨張行程が無くなる。これ
らの気筒１ｂ，１ｃの吸入弁３と排気弁４は、上死点付
近の適宜タイミングで開閉されて、燃焼室内の空気を断
熱圧縮して排気する動作を行う。
【００１０】この吸気弁３と排気弁４の開閉タイミング
は、エンジンが低速で回転している時は、排気弁４は上
死点の直前に開となり、上死点を過ぎた位置で閉にな
る。また、吸入弁３は、上死点を過ぎて排気弁４が閉と
なる位置の直前で開となる。そして、エンジンの回転が
高速になるにしたがって、排気弁４の開のタイミング
は、低速時より早くなり、吸入弁３の開と排気弁４の閉
のタイミングは、低速時より遅くなるように制御する。
すなわち、エンジンの電子制御化により、吸入弁３と排
気弁４の開閉タイミングを自由に変え、エンジンが低速
で回転している時は、吸入弁３と排気弁４のクランク軸
に対する開弁角度を小さくし、エンジンの回転が高速に
なるにしたがって、吸入弁３と排気弁４のクランク軸に
対する開弁角度を大きくする。これは、エンジンの回転
が高速の場合、空気にわずかながら質量があるため、応
答性に遅れが生じ、エンジンのシリンダ内の吸入効率と
排気効率が低下するおそれがあり、その対応として上記
の制御を行い、エンジンの回転が高速の時のシリンダ内
の吸入効率と排気効率の低下を防止しようとするもので
ある。このように隣合う内側の２気筒１ｂ，１ｃが上記
動作を行うことにより、通常時の４サイクル動作時に有
する排気圧力損失に加えて、暖気運転時には圧縮圧力損
失も加わるので、該ディーゼルエンジンから冷却水へ流
入する熱量が大きくなり、その暖房能力が向上する。
は、エンジンが低速で回転している時は、排気弁４は上
死点の直前に開となり、上死点を過ぎた位置で閉にな
る。また、吸入弁３は、上死点を過ぎて排気弁４が閉と
なる位置の直前で開となる。そして、エンジンの回転が
高速になるにしたがって、排気弁４の開のタイミング
は、低速時より早くなり、吸入弁３の開と排気弁４の閉
のタイミングは、低速時より遅くなるように制御する。
すなわち、エンジンの電子制御化により、吸入弁３と排
気弁４の開閉タイミングを自由に変え、エンジンが低速
で回転している時は、吸入弁３と排気弁４のクランク軸
に対する開弁角度を小さくし、エンジンの回転が高速に
なるにしたがって、吸入弁３と排気弁４のクランク軸に
対する開弁角度を大きくする。これは、エンジンの回転
が高速の場合、空気にわずかながら質量があるため、応
答性に遅れが生じ、エンジンのシリンダ内の吸入効率と
排気効率が低下するおそれがあり、その対応として上記
の制御を行い、エンジンの回転が高速の時のシリンダ内
の吸入効率と排気効率の低下を防止しようとするもので
ある。このように隣合う内側の２気筒１ｂ，１ｃが上記
動作を行うことにより、通常時の４サイクル動作時に有
する排気圧力損失に加えて、暖気運転時には圧縮圧力損
失も加わるので、該ディーゼルエンジンから冷却水へ流
入する熱量が大きくなり、その暖房能力が向上する。
【００１１】具体的には、排気量２２００ｃｃの４サイ
クルディーゼルエンジンについて、その冷却水の温度上
昇に使われる熱量を計算した場合について説明すると、
本実施形態のように４気筒中２気筒をクランク軸１回転
で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行わせたときには、
常時全ての気筒が４サイクルで動作する従来のディーゼ
ルエンジンに比べて、約５．３倍の熱量を発生した。
クルディーゼルエンジンについて、その冷却水の温度上
昇に使われる熱量を計算した場合について説明すると、
本実施形態のように４気筒中２気筒をクランク軸１回転
で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行わせたときには、
常時全ての気筒が４サイクルで動作する従来のディーゼ
ルエンジンに比べて、約５．３倍の熱量を発生した。
【００１２】また、本実施形態では、電子制御装置２と
油圧を利用して吸排気弁３，４の開閉弁時期をコントロ
ールするように構成しているため、４気筒の例では、い
ずれか１つの気筒のみを、あるいはいずれか２つの気筒
を、あるいはいずれか３つの気筒を、クランク軸１回転
で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行うように開閉制御
すれば良く、これにより、自由に気筒数を選択すること
ができるので、所望の排気損失馬力を得ることが可能で
ある。
油圧を利用して吸排気弁３，４の開閉弁時期をコントロ
ールするように構成しているため、４気筒の例では、い
ずれか１つの気筒のみを、あるいはいずれか２つの気筒
を、あるいはいずれか３つの気筒を、クランク軸１回転
で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行うように開閉制御
すれば良く、これにより、自由に気筒数を選択すること
ができるので、所望の排気損失馬力を得ることが可能で
ある。
【００１３】なお、上記実施形態では、隣合う内側の２
気筒１ｂ，１ｃを、クランク軸１回転で吸入行程と圧縮
行程と排気行程を行うように構成したが、本発明はこれ
に限らず、外側の２気筒１ａ，１ｄを、クランク軸１回
転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行うように構成す
るようにしても良い（図４参照）。要は、クランク軸１
回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行う気筒と他の
気筒を等間隔爆発させるように選択するのが好ましい。
例えば、直列４気筒ディーゼルエンジンの場合には、１
番と４番気筒、または、２番と３番気筒というように２
気筒ずつ選択するのが、円滑にエンジンを回転させる上
で好ましい。
気筒１ｂ，１ｃを、クランク軸１回転で吸入行程と圧縮
行程と排気行程を行うように構成したが、本発明はこれ
に限らず、外側の２気筒１ａ，１ｄを、クランク軸１回
転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行うように構成す
るようにしても良い（図４参照）。要は、クランク軸１
回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行う気筒と他の
気筒を等間隔爆発させるように選択するのが好ましい。
例えば、直列４気筒ディーゼルエンジンの場合には、１
番と４番気筒、または、２番と３番気筒というように２
気筒ずつ選択するのが、円滑にエンジンを回転させる上
で好ましい。
【００１４】また、上記実施形態では、４気筒のディー
ゼルエンジンのうちの２気筒を、クランク軸１回転で吸
入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにした
が、本発明ではその気筒数は特に限定されない。しか
も、本発明は、直接噴霧型のディーゼルエンジンに限ら
ず、渦流燃焼室型や予燃焼室型のディーゼルエンジンに
も適用することができ、さらには、燃焼状態が不安定に
ならなければ、必要に応じて、暖気バルブとの同時使用
も可能であり、これにより、それぞれの長所を互いに発
揮させるようにすることができる。
ゼルエンジンのうちの２気筒を、クランク軸１回転で吸
入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにした
が、本発明ではその気筒数は特に限定されない。しか
も、本発明は、直接噴霧型のディーゼルエンジンに限ら
ず、渦流燃焼室型や予燃焼室型のディーゼルエンジンに
も適用することができ、さらには、燃焼状態が不安定に
ならなければ、必要に応じて、暖気バルブとの同時使用
も可能であり、これにより、それぞれの長所を互いに発
揮させるようにすることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇させて運転席の暖
房を行。うようにしたエンジンの暖気システムにおい
て、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子制御装置を備
え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１回転で吸入行
程と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにしているの
で、次のような効果を得ることができる。
複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇させて運転席の暖
房を行。うようにしたエンジンの暖気システムにおい
て、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子制御装置を備
え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１回転で吸入行
程と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにしているの
で、次のような効果を得ることができる。
【００１６】すなわち、本発明では、エンジンの各気筒
の行程を制御して、暖気運転時には、通常運転時の４サ
イクル行程で生じる排気圧力損失に加えて、クランク軸
１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせる気
筒によって生じる圧縮圧力損失が加わるので、該エンジ
ンの損失熱量を大きくすることができる。これにより、
該エンジンから冷却水へ流入する熱量が大きくなるの
で、冷却水の温度上昇が大きくなり、暖房性能が向上す
る。
の行程を制御して、暖気運転時には、通常運転時の４サ
イクル行程で生じる排気圧力損失に加えて、クランク軸
１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせる気
筒によって生じる圧縮圧力損失が加わるので、該エンジ
ンの損失熱量を大きくすることができる。これにより、
該エンジンから冷却水へ流入する熱量が大きくなるの
で、冷却水の温度上昇が大きくなり、暖房性能が向上す
る。
【００１７】また、本発明では、電子制御方式により各
気筒をコントロールするようにしているので、クランク
軸１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせる
気筒数を変えることができ、これにより、所望の排気圧
力損失を得ることができ、したがって、自由に暖気性能
を変えることができる。
気筒をコントロールするようにしているので、クランク
軸１回転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせる
気筒数を変えることができ、これにより、所望の排気圧
力損失を得ることができ、したがって、自由に暖気性能
を変えることができる。
【図１】本発明に係るエンジンの暖気システムの一実施
形態を示すもので、クランク軸１回転で吸入行程と圧縮
行程と排気行程を行なわせる様子を示す図である。
形態を示すもので、クランク軸１回転で吸入行程と圧縮
行程と排気行程を行なわせる様子を示す図である。
【図２】本発明に係るエンジンの暖気システムの一実施
形態を概念的に示す図である。
形態を概念的に示す図である。
【図３】本発明に係るエンジンの暖気システムの一実施
形態を示すもので、とくに、４気筒ディーゼルエンジン
の隣合う中央の２気筒を、クランク軸１回転で吸入行程
と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにしたものを示
す図である。
形態を示すもので、とくに、４気筒ディーゼルエンジン
の隣合う中央の２気筒を、クランク軸１回転で吸入行程
と圧縮行程と排気行程を行なわせるようにしたものを示
す図である。
【図４】本発明に係るエンジンの暖気システムの他の実
施形態を示すもので、とくに、４気筒ディーゼルエンジ
ンの外側の２気筒を、クランク軸１回転で吸入行程と圧
縮行程と排気行程を行なわせるようにしたものを示す図
である。
施形態を示すもので、とくに、４気筒ディーゼルエンジ
ンの外側の２気筒を、クランク軸１回転で吸入行程と圧
縮行程と排気行程を行なわせるようにしたものを示す図
である。
【図５】従来のディーゼルエンジンの暖気システムの一
実施形態を示すもので、クランク軸１回転で吸入行程と
圧縮行程と排気行程を行なわせる様子を示す図である。
実施形態を示すもので、クランク軸１回転で吸入行程と
圧縮行程と排気行程を行なわせる様子を示す図である。
１ ディーゼルエンジン ２ 電子制御装置 ３ 吸入弁 ４ 排気弁 ５ 暖気バルブ ６ マフラー ７ オイルタンク ８ オイルポンプ ９ 油圧切替弁 １０，１１ 油圧ピストン １２ アキュムレータ １３ リリーフ弁 １４ メインスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２
Claims (1)
- 【請求項１】 複数気筒を備え、冷却水の温度を上昇さ
せて運転席の暖房を行うようにしたエンジンの暖気シス
テムにおいて、吸入弁と排気弁とを開閉制御する電子制
御装置を備え、少なくとも１の気筒を、クランク軸１回
転で吸入行程と圧縮行程と排気行程を行なわせるように
したことを特徴とするエンジンの暖気システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166678A JPH11350992A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | エンジンの暖気システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10166678A JPH11350992A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | エンジンの暖気システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350992A true JPH11350992A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15835705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10166678A Pending JPH11350992A (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | エンジンの暖気システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11350992A (ja) |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP10166678A patent/JPH11350992A/ja active Pending
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