JPS5857041A - デイ−ゼルエンジンの気筒数制御装置 - Google Patents

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】 置に関−１更に詳しくは、多気筒ディーゼルエンジンの
負荷が小さい時に、その一部気筒の活動を停止させてエ
ンジンの摩擦損失を減少させることにより、燃費を向上
させ、未燃ＨＣを低減させたディーゼルエンジンの気筒
数制御装置に関するものである。

元来、ディーゼルエンジンは吸入空気量の絞りがないた
めに、無負荷運転から全負荷運転まで大量の空気を吸入
して圧縮、排気の仕事をしている。このための仕事量は
膨大なものであり、ディーゼルエンジンの全摩擦損失の
半分近くはこの圧縮、排気行程で生じるものである。特
に、ディーゼルエンジンが低負荷で運転されている時に
は、エンジンの正味仕事量に対する摩擦損失の比率は大
きくなっている。

そこで従来、ディーゼルエンジンが低負荷で運転される
時に、その圧縮、排気行程で生じる摩擦損失、いわゆる
ボンピンク損失を低減させるために、吸入空気量を絞ろ
うという試みがある。

しかしながら、従来のディーゼルエンジンの方式では、
単に吸入空気量を絞ったりしてボンピンク損失を大幅に
減少させると、Ｈｃが増大したり、始動性が損われたり
、青白煙が増大する等の不具合を生じるために前記試み
は未だに実用化されていない。

また、通常の直列型ディーゼルエンジンでは燃料噴射ポ
ンプは１個しかなく、各気筒への燃料噴射量は同一であ
り、エンジン運転中に気筒毎にそれぞれの気筒への燃料
噴射量を変更することはできなかった。

本発明の目的は前記従来のディーゼルエンジンの低負荷
運転時の欠点を解消し、多気筒ディーゼルエンジンの負
荷が小さい時に、その一部気筒の吸入空気を遮断すると
共に、その気筒に燃料を供給しないようにしてエンジン
のボンピング損失を低減し、燃費が良く、未燃ＨＣの排
出量も少なくすることができる優れたディーゼルエンジ
ンの気筒数制御装置を提供することである。

前記目的を達成する本発明のディーゼルエンジンの気筒
数制御装置は、ディーゼルエンジンの一部気筒の吸気経
路を遮断する吸気遮断弁と１燃料噴射ポンプの吐出部と
前記一部気筒の燃料噴射ノズルとの間に設けられた燃料
逃し量調整弁と、エンジン負荷検出器とを備え、エンジ
ン負荷が設定値以下の時は前記吸気遮断弁を全閉、かつ
前記燃料逃し量調整弁を全開し、エンジン負荷が設定値
を越えた時は前記吸気遮断弁を全開、かつ前記燃料逃し
量調整弁をエンジン負荷の増加に応じて閉じるように構
成したことを特徴としている。　　　− 以下図面を用いて本発明の一実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すディーゼルエンジンの
気筒数制御装置の全体構成図であり、１はディーゼルエ
ンジン、２は吸気マニホルド、４は燃料噴射ポンプ、５
は燃料噴射ノズル、１２゜１３はアクセルペダル１１に
連動して燃料噴射ポンプ４よりの燃料噴射量を調節する
フントロールレバーである。

本実施例では４気筒デイーゼルエンジン１の第２気筒（
＃２）および第３気筒（＃３）への燃料噴射管２２の途
中に燃料逃し量調整弁６を設けてこれらの気筒への燃料
の供給を停止できるようにすると共に、前記気筒（＃２
　、　＃３　）の吸気マニホルド２には吸気遮断弁３を
設けて、これらの気筒への吸気も遮断てきるようにして
いる。

前記燃料逃し量調整弁６の構造は第２．３図に示す通り
で、第２，３気筒への燃料噴射管２２２２′の途中に設
けられた燃料逃し量調整弁６の内部には燃料通路６ａの
途中に燃料逃し通路６ｂが設けられており、この燃料逃
し通路６ぼけ燃料ギャラＩＪ−６ｅを経て、燃料戻し管
２６に連通している。従って第２．３図の状態では燃料
噴射管２２′より燃料逃し量調整弁６の燃料通路６ａに
進入した燃料は全て燃料逃し通路６ｂから燃料ギャラＩ
Ｊ−６ｅを経て燃料戻し管２３より燃料噴射ポンプ４の
前に戻される。燃料が燃料噴射管２２′から燃料逃し量
調整弁６を通過して燃料噴射管２２に供給されるのは、
スピルコントロールレバー１８が回転してねじ１Ｂｍの
頭部が下がり、燃料戻し管２３への経路を狭める時で、
ねじ１８ａが下がる程供給量は多くなり、ねじ１８ａが
ンート部６ｄに密着すると燃料は全て噴射ノズル５に導
かれる。

前記スピルコントロールレバー１８は、第１図に示すよ
うにリンク２４により燃料噴射ポンプ４のコントロール
レバー１３に連結しており、コントロールレバー１６が
鎖線Ｃで示す設定回転角度を越えた時に回転するように
なっているが、ゼロスピルリミッタ１９および最大スヒ
ルリミツタ２０により最大回転角度および基準位置が規
制されている。２１はリターンスプリングである。

燃料噴射ポンプ４の燃料噴射量を制御するコントロール
レバーは、本発明では第１，４気筒ノ燃料噴射量を制御
するコントロールレバー１２と第２，３気筒の燃料噴射
量を燃料逃し量調整弁により制御するコントロールレバ
ー１６とに分かれており、両者はキャンセルスプリング
１７によって連結されている。そしてこれらコントロー
ルレバー１２．１３はアクセルペダル１１ｄｆ踏まれて
いない状態ではリターンスプリング１４とアイドルスト
ッパ１６により第１図の位置で静止するようになってい
る。１５はコントロールレバー１２用のフルロードスト
ッパでアル。

以上が本発明の燃料制御系の構成であるが、次に吸気マ
ニホルド２に設けた吸気量制御系の構成について説明す
る。

第２．３気筒の吸気マニホルド２に設けられた吸気遮断
弁６はレバー２６によりリンク２５に接続しており、こ
のリンク２５はンレノイ　ド９に吸引された時に矢印Ｅ
方向に動いてレバー２６をＦのように回転させ、吸気遮
断弁３を開いて吸気を第２，３気筒に送り込むようにな
っている。そしてソレノイド９はリレー８がオンした時
にリンク２５を吸引し、リレー８は吸気遮断弁開閉スイ
ッチ７の可動接点７ａがスピルコントロールレバー１８
に押圧されて固定接点７ｂに接触している間だけオンす
るようになっている。

１０はバッテリである。

本発明のディーゼルエンジンの気筒数制御装置の構成は
以上のようなもので、次にこの不発１明の装置の気筒数
制御動作について説明する。

まず、エンジンの負荷条件を全負荷を１とし、その半分
を％のように表わして、気筒数を制御する負荷条件の設
定値を全負荷の％とじ、この時のコントロールレバー１
２，１３の位置を鎖線Ｃの位置とすると、アイドル状態
から％負荷まではアクセルペダル１１の踏み込み量が少
ないため、燃料噴射ポンプ４のコントロールレバー１２
．１５は鎖線で示したレバー位置ＢとＣの間を一体にな
って回転するが、リンク２４は移動しない。この時燃料
噴射ポンプ４は全気筒に対し同量の燃料を噴射するが、
前記のようにリンク２４はスピルコントロールレバー１
８に力ヲ作用させないので燃料逃し量調整弁６は全開状
態にあり、第２，３気筒へ噴射された燃料は全て燃料戻
し管２６に流れて第２，３気筒の燃料噴射ノズル５には
燃料は供給されない。また、この時吸気遮断弁開閉スイ
ッチ７はオフ状態であるのでリレー８およびソレノイド
９は作動せず、吸気遮断弁６は全閉状態となっている。

次に、さらに負荷が上昇してアクセルペダル１１の踏み
込み量が増加すると、第１，４気筒用のコントロールレ
バー１２はフルロードストッパ１５に当り、これ以上回
転しなくなる。この時第１．４気筒は全負荷状態である
が、エンジン全体としての負荷は％となっている。

ところが、第２，３気筒用の、これまでキャンセルスフ
ブリンク１７の働きによりコントロールレバー１６と一
体になって回転していたコントロールレバー１３は、も
ともと別体であるためにコントロールレバー１２がフル
ロードストッパ１５に回転を制止されてもそのまま回転
を続けることができ、鎖線Ｃを越えるとリンク２４を介
してスピルコントロールレバー１８を回転させる。

このためスピルコントロールレバー１８の回転角の増大
に伴って燃料逃し量調整弁６が燃料戻し管２３への通路
を閉じる方向に動き、第２゜３気筒には次第に燃料が供
給されるようになる。

同時に吸気遮断弁開閉スイッチ７がオンになり、リレー
８を介してソレノイド９ヘバツテリ１０カ接続されるた
めリンク２５が吸引され、レバー２６が回転して吸気遮
断弁３が全開となり、第２゜３気筒の作動が開始される
。さらにアクセルペダル１１を踏み込んでいくと、スピ
ルコントロールレバー１８がゼロスピルリミッタ１９に
当たりこれ以上回転しなくなる。この時燃料逃し量調整
弁６は全閉となり、第２，３気筒には燃料噴射ポンプ４
の噴射燃料が全量供給される。この間第１，４気筒は常
に全負荷で運転されており、燃料逃し量調整弁６が全閉
となった状態で本発明のディーゼルエンジン１は最大出
力を得ることができる。アクセルペダル１１を戻すと今
までと全く逆の順序でエンジンは減気筒運転に戻ること
になる。

このように本発明のディーゼルエンジンの気筒数制御装
置によれば、アイドル（無負荷）がらｈ負荷まではディ
ーゼルエンジン１（７）第２７３気筒は吸気遮断と燃料
遮断が同時に行なわれており、作動するのは第１．４気
筒のみである。

従って、アイドルから％負荷までは第２，３気筒のポン
ピング損失がなくなるため、第４図の実線で示すように
破線で示す従来の標準ディーゼルエンジンに比べてエン
ジン全体の摩擦損失が大幅に低下する。このため特に低
負荷域での使用頻度が高い乗用車用のディーゼルエンジ
ン等では第５図の実線で示すように従来（破線）に比べ
て大幅に燃費が向上している。

また、低負荷時には一般的に未燃ＨＣも急増するが、作
動している第１，４気筒の負荷は標準ディーゼルエンジ
ンに比べて相対的に増加し、ＨＣ急増域を外れた領域で
運転されると共に、排気ガス蓄も％になるため全体とし
て第６図に示す（実線が本発明、破線が従来）ように排
気ガス中の大幅なＨＣ濃度の低減を図ることができる。

本実施例では４気筒中の２気筒の作動を低負荷時に停止
させる場合について説明したが、負荷条件の差に、よっ
ては１気筒分のみ作動を停止させることも容易に実施で
きろ。

また、３気筒や６気筒のディーゼルエンジンの場合には
それぞれその第２気筒、第４．５．６気筒の作動を停止
させるというように、気筒数が異なっても本発明は容易
に実施することができる。

以上説明したように本発明のディーゼルエンジンの気筒
数制御装置は、多気筒ディーゼルエンジンの負荷が小さ
い時に、その一部気筒の吸入空気を遮断すると共に、そ
の気筒に燃料を供給しないようにしてエンジンのポンピ
ング損失を低減させたことにより、燃費が向」−シ、未
燃ＨＣの排出量も少なくすることができて省エネルギー
および公害防止に優れた効果を発揮することができる。

なお、第７図に示すようにディーゼルエンジン１の排気
マニホルド２７に、吸気マニホルド２の吸気遮断弁３に
連動して全く同じ動作をするように排気遮断弁２８をレ
バー２９を介、してリンク２５に接続すればポンピング
損失は一層少なくなり、上記効果が増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すディーゼルエンジンの
気筒数制御装置の全体構成図、第２図は第１図の燃料逃
し量調整弁の一部切り欠き平面図、第３図は第２図Ａ−
Ａ線における断面図、第４図から第６図は本発明のディ
ーゼルエンジンと従来の標準ディーゼルエンジンの性能
比較を示す線図であって第４図は回転数対摩擦損失、第
５図は負荷条件対燃賓率、第６図は負荷条件対ＨＣ濃度
の関係を示す線図、第７図は本発明の別の実施例を示す
ディーゼルエンジンの吸排気系の構成図である。 １・・・ディーゼルエンジン、２・拳・吸気マニホルド
、３・・・吸気遮断弁、４・・・燃料噴射ポンプ、５・
・・燃料噴射ノズル、６・・・燃料逃し量調整弁、７−
（・・・吸気遮断弁開閉スイッチ、８・・・リレー、９
・・・ソレノイド、１１・・・アクセルペダル、１２．
１３・・・コントロールレバー、１８・・・スピルコン
トロールレバー、２２．２２’・・・燃料噴射管、２６
・・・燃料戻し管。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　口　賢　照 弁理士　斎　下　和　彦 第２図 第３図 ） ソ 第７図 ｈコ、 〜 １４１ １峠籍

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディーゼルエンジンの一部気筒の吸気経路を遮断する吸
   気遮断弁と、燃料噴射ポンプの吐出部と前記一部気筒の
   燃料噴射ノズルとの間に設けられた燃料逃し量調整弁と
   、エンジン負荷検出器とを備え、エンジン負荷が設定値
   以下の時は前記吸気遮断弁な全閉、かつ前記燃料逃し量
   調整弁を全開し、エンジン負荷が設定値を越えた時は前
   記吸気遮断弁を全開、かつ前記燃料逃し量調整弁をエン
   ジン負荷の増加に応じて閉じるように構成したディーゼ
   ルエンジンの気前数制御装置。