JPS6032351Y2 - 作動気筒数制御エンジン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、気化器にエンリッチ機構をそなえたエンジン
に関し、特にこのようなエンジンの作動中に一部の気筒
を体筒状態へ移行させて作動気筒数を制御できるように
したエンジンに関する。

従来より、高負荷運転域における空燃比をリッチ化する
ため、高負荷運転時に供給燃料を増量するエンリッチ機
構を気化器にそなえたエンジンが提案されている。

また、従来より、燃焼効率を上げて有害ガスの発生を防
止したり、負荷率をあげることによりポンピングロスを
少なくして燃費を良くしたりするために、その一部の気
筒を体筒状態にしてエンジンを作動させることが行なわ
れている。

なお、このように気筒を体筒状態にする手段としては、
既に弁作動停止方式や燃料供給停止方式等が知られてい
る。

しかしながら、従来のエンリッチ機構付きエンジンが、
その一部の気筒を体筒状態にして作動すると、高負荷運
転状態になった場合、エンリッチ機構が作動してしまう
ため、出力は向上するが、有害な排ガスが発生したり、
燃費が悪くなったりするという問題点がある。

本考案は、このような問題点を解決しようとするもので
、一部気筒体止運転時にエンリッチ機構を不作動状態に
して、有害な排ガスの発生を防止腰燃費を改善できるよ
うにした作動気筒数制御エンジンを提供することを目的
とする。

このため、本考案の作動気筒数制御エンジンは、気筒の
弁作動停止機構をそなえるとともに、気化器にエンリッ
チ機構をそなえたエンジンにおいて、同エンジンの作動
中にその一部の気筒を体筒状態へ移行させるべく、上記
気筒の弁作動停止機構へ体筒信号を発しうる体筒制御手
段が設けられるとともに、上記気筒の体筒状態への移行
時に上記エンリッチ機構を休止させるべく、同エンリッ
チ機構へ休止信号を発しうるエンリッチ機構休止制御手
段が設けられたことを特徴としている。

以下図面により本考案の一実施例としての作動気筒数制
御エンジンについて説明すると、第１図はその全体の構
成を模式的に示す説明図、第２図ａ、 ｂおよび第３図
ａ、ｂはいずれもその弁作動停止機構を示すもので、第
２図ａはその弁停止時の状態を示す平面図、第２図すは
その弁停止時の状態を示す模式図、第３図ａはその弁作
動時の状態を示す平面図、第３図すはその弁作動時の状
態を示す模式図である。

第１図に示す直列４気筒エンジンＥは、その吸気通路１
に設けられた気化器２にエンリッチ機構３をそなえて構
成されている。

このエンリッチ機構３は、高出力高トルクを発生させる
高負荷運転時に、気化器２のメインノズル４ａを含むメ
イン系４への燃料を追加する機構で、スロットル弁５の
下流側における負圧を連通管６を介してダイヤフラム装
置７の第１チヤンバ７ａへ作用させ、この負圧と第１チ
ヤンバ７ａ内に装填されたスプリング７ｂの付勢力との
相互作用によって、ダイヤフラム７ｃを作動させること
により、ダイヤフラム７ｃ付きの弁８を開閉させて、補
助管９を通じメイン系４へ燃料を追加したりその追加を
停止したりできるようになっている。

したがって、スロットル弁５がほぼ全開状態にある高負
荷運転状態では、連通管６を通じてダイアフラム装置７
の第１チヤンバ７ａに作用する負圧の程度が弱くなるた
め、これによりスプリング７ｂの付勢力によって、ダイ
アフラム７ｃが押されて、弁８が開く。

その結果、弁８、ダイアフラム装置７の第２チヤンバ７
ｄおよび補助管９を通じて、燃料がメイン系４に供給さ
れ、このようにして増量された燃料が、エアフィルタ１
０を通じ吸入された空気と混合されて、各気筒１１，１
２，１３．１４へ供給されるのである。

なお、スロットル弁５がほぼ全開状態にない運転状態で
は、スロットル弁５の下流側の負圧の程度が強くなるた
め、スプリング７ｂの付勢力に抗し、ダイアフラム７ｃ
が吸引されて、弁８が閉じ、これにより補助管９を通じ
てメイン系４へ燃料を追加することが停止されるように
なる。

ところで、この直列４気筒エンジンＥのうち第２、第３
気筒１２．１３は、エンジンＥの作動中に、体筒状態へ
移行できるようになっている。

なお第１、第４気筒１１．１４はエンジンＥの作動中は
常に作動しており、エンジンＥの作動中に体筒状態へ移
行することはない。

すなわち、第２、第３気筒１２．１３の各吸、排気弁に
は、それぞれ第２．３図に示すような弁作動停止機構Ｍ
が設けられており、各弁作動停止機構Ｍは電磁式のアク
チュエータ１５を作動させることによって、各吸、排気
弁を作動状態にしたり作動停止状態にしたりして、気筒
ｉ２．１３を作動状態にしたり体筒状態にしたりするこ
とができるようになっている。

そして、各アクチュエータ１５の電磁コイルは、第１図
に示すごとく、制御回路１６に接続されており、この制
御回路１６からの体筒情報および体筒解除情報を有する
制御信号Ｓ２に基づいてアクチュエータ１５の電磁コイ
ルが励磁または消磁され、各吸、排気弁を作動状態にし
たり作動停止状態にしたりすることができるようになっ
ている。

ところで、第２，３図中の符号１７はエンジンＥの吸、
排気弁に用いられるポペット弁１８を駆動するための動
弁系の一部をなすロッカアームであり、その一端にはポ
ペット弁１８の弁軸の端部が当接し、他端はエンジンＥ
のクランク軸に同期して回転するカム１９によって上下
動されロッカアーム１７を揺動させるブツシュロッド２
０の上端に当接している。

また、ロッカアーム１７の中央はスタッド２１に、摺動
可能に外嵌されたプランジャ２２の下端部に当接してい
る。

このプランジャ２２の下端部はロッカアーム１７を揺動
可能に支持できるように半球形に（球面座を構成するよ
うに）形成されており、上部にはスタッド２１の周方向
にほぼ等しい幅の間隙２３を存して複数（本実施例の場
合は３本）の突起部２４が形成されている。

さらに、スタッド２１のプランジャ２２より上方にはほ
ぼ円筒状を威すストッパ２５が回動可能に外嵌されてお
り、このストッパ２５の下半部ノ筒状壁には、その円周
方向に等間隔を存してプランジャ２２の届起部２４に対
応する溝２６が軸方向に沿って延設され、上端部には半
径方向に延出するレバー２７が突設されている。

そしてレバー２７の端部は電磁式アクチュエータ１５の
作動プランジャ２８の端部に係合されており、このアク
チュエータ１５の電磁コイルの励磁によって往復動され
る作動プランジャ２８により、ストッパ２５が回動され
るようになっている。

さらに、プランジャ２２とストッパ２５との間にはスプ
リング２９が介装されており、ストッパ２５上方のスタ
ッド２１には、ストッパ２５の位置決めと抜脱防止を兼
ねたロックナツト３０が螺着されている。

プランジャ２２は、図示しない回り止めによりスタッド
２１を中心に回動しないように構成されており、したが
ってアクチュエータ１５の電磁コイルが励磁されれるこ
とにより、作動プランジャ２８が第２図ａの矢印方向に
吸引されて、ストッパ２５がプランジャ２２に対し、第
２図ａ、 ｂに示す位置なると、即ちストッパ２５の溝
２６とプランジャ２２の突起部２４とが互いに嵌合可能
となり、ストッパ２５の２つの溝２６間の壁部３１とプ
ランジャ２２の間隙２３とが互いに嵌合可能となる位置
となるとと、プランジャ２２は上下に摺動可能となり、
これによりこの状態から後は、ポペット弁１８が作動停
止状態となる。

また、アクチュエータ１５の電磁コイルが消されること
により、アクチュエータ１５付きの図示しないスプリン
グ等の作用によって、作動プランジャ２８が第３図ａの
矢印方向に押し出されて、ストッパ２５が第３図ａ、
ｂに示す位置、即ちストッパ２５の溝２６とプランジャ
２２の間隙２３とが対向しストッパ２５の壁部３１の下
端面とプランジャ２２の突起部２４の上端面とが対向当
接する位置となると、プランジャ２２の摺動が停止され
るように構成されており、この状態から後は、ポペット
弁１８が作動状態となる。

なお、ストッパ２５はカム２４によるブツシュロッド２
０（あるいはロッカアーム１７の端部）のリフト（以下
１カムリフトヨという。

）がゼロとなったときに、プランジャ２２との保合が解
放されて、あるいは保合時（本実施例の場合は突起部２
４と壁部３１との当接時）に付加されるポペット弁１８
閉塞用の図示しない弁ばねによるばね荷重が軽減されて
、回動可能となるものである。

ところで、制御回路１６は、エンジンＥの回転速度、ア
クセル開度等の負荷情報あるいはエンジンオイルの温度
等、各種のエンジン運転情報信号Ｓ１を受けて、体筒の
ための制御信号Ｓ２と、エンリッチ機構３休止のための
制御信号Ｓ３とを出力するもので、制御信号Ｓ２は、弁
作動停止機構Ｍにおけるアクチュエータ１５における電
磁コイルに供給されるとともに、制御信号Ｓ３は補助管
９に介装されて同補助管９を開閉しつる電磁弁３２の電
磁コイル３２ａに供給されるようになっている。

なお、アクチュエータ１５の電磁コイルは、所定の電圧
値を有するバイレベル（以下１Ｈヨという。

）の信号を受けると、励磁されて、弁を作動停止状態に
して、気筒を体筒状態にし、はぼ零の電圧値を有するロ
ーレベル（以下１ＬＪという）の信号を受けると、消磁
されて、弁を作動状態にして、気筒を作動状態にするこ
とは既に述べたが、電磁弁３２の電磁コイル３２ａは、
Ｈ信号を受けると、励磁されて、補助管９を閉じ、弁８
の開閉状態にかかわらず、エンリッチ機構３を休止状態
にし、Ｌ信号を受けると、消磁されて、補助管９を開き
、弁８の開閉状態に応じてエンリッチ機構３を作動させ
ることがでるようになっている。

そして、この制御回路１６は、制御信号Ｓ２のレベルが
Ｈのときは、制御信号Ｓ３のレベルもＨとなり、制御信
号Ｓ２のレベルＬのときは、制御信号Ｓ３のレベルもＬ
となるように制御信号Ｓ２と８３とを同期または相互に
追従させて出力できるようになっており、これによりこ
の制御回路１６は、エンジンＥの作動中にその一部の気
筒（第２、第３気筒２，３）を体筒状態へ移行させるべ
く、上記気筒２，３の弁作動停止機構Ｍへ体筒信号を発
しうる体筒制御手段をそなえるとともに、上記気筒２，
３の体筒状態への移行時にエンリッチ機構３を休止させ
るべく、同エンリッチ機構３へ休止信号を発しうるエン
リッチ機構休止制御手段をそなえていることになる。

なお、第１図中の符号３３はベンチュリ、３４は浮子室
、３５は排気通路をそれぞれ示している。

上述の構成により、制御回路１６がエンジン運転情報信
号Ｓ１を受けて、一部の気筒１２，１３を体筒状態へ移
行させるべき判断を行なうと、制御回路１６からＨの制
御信号（体筒信号）Ｓ２が出力されるとともに、この制
御信号Ｓ２に同期または追従してＨの制御信号（休止信
号）３３が出力される。

これにより、気筒１２，１３が体筒状態になるとともに
、エンリッチ機構３も休止状態になるため、このような
一部体筒運転時に高負荷運転状態になっても、エンリッ
チ機構３は依然として休止状態を保持し、その結果有害
な排ガスが発生することもなく、しかも燃費の向上をも
たらすことができる。

さらに、一部気筒体筒中に、制御回路１６がエンジン運
転情報信号Ｓ１を受けて上記一部の気筒１２．１３を作
動状態へ復帰させるべき判断を行なうと、制御回路１６
からＬの制御信号（体筒解除信号）Ｓ２が出力されると
ともに、この制御信号Ｓ２に同期または追従してＬの制
御信号（休止解除信号）Ｓ３が出力される。

これにより気筒１２，１３が作動状態に復帰するととも
に、エンリッチ機構３が従来と同様に弁８の開閉に応じ
て燃料供給量を制御するように作動するため、エンジン
作動中に高負荷運転状態になると、燃料が増量されて、
出力が向上するようになっている。

なお、体筒制御手段とエンリッチ機構休止制御手段とは
、個々に設けてもよく、相互に兼用して共通化すること
も可能で、更にの各制御手段の作用効果を奏するように
これらの制御手段をプログラム化してマイクロコンピュ
ータの中央処理装置（ｃｐｕ）にて処理することもでき
る。

また、第２、第３気筒２，３を体筒状態へ移行可能に構
成する代わりに、第１．第４気筒１，４を体筒状態へ移
行可能に威してもよい。

以上詳述したように、本考案の作動気筒数制御エンジン
によれば、一部の気筒が体筒状態にある場合に、高負荷
運転状態になっても、エンリッチ機構が作動しないよう
に構成されているので、有害な排ガスの発生を防止でき
るとともに、燃費を向上でききる点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例としての作動気筒数制御エンジン
を示すもので、第１図はその全体の構成を模式的に示す
説明図、第２図ａ、 ｂおよび第３図ａ、 ｂはいずれ
もその弁作動停止機構を示すもので、第２図ａはその弁
停止時の状態を示す平面図、第２図すはその弁停止時の
状態を示す模式図、第３図ａはその弁作動時の状態を示
す平面図、第３図すはその弁作動時の状態を示す模式図
である。 １・・・・・・吸気通路、２・・・・・・気化器、３・
・・・・・エンリッチ機構、４・・・・・・メイン系、
４ａ・・・・・・メインノズル、５・・・・・・スロッ
トル弁、６・・・・・・連通管、７・・・・・・ダイア
フラム装置、７ａ・・・・・・第１チヤンバ、７ｂ・・
・・・・スプリング、７ｃ・・・・・・ダイアフラム、
７ｄ・・・・・・第２チヤンバ、８・・・・・・弁、９
・・・・・・補助管、１０・・・・・・エアフィルタ、
１１〜１４・・・・・・気筒、１５・・・・・・アクチ
ュエータ、１６・・・・・・体筒制御手段およびエンリ
ッチ機構休止制御主段としての制御回路、１７・・・・
・・ロッカアーム、１８・・・・・・ポペット弁、１９
・・・・・・カム、２０・・・・・・ブツシュロッド、
２１・・・・・・スタッド、２２・・・・・・プランジ
ャ、２３・・・・・・間隙、２４・・・・・・突起部、
２５・・・・・・ストッパ、２６・・・・・・溝、２７
・・・・・・レバー、２８・・・・・・作動プランジャ
、２９・・・・・・スプリング、３０・・・・・・ロッ
クナツト、３１・・・・・・壁部、３２・・・・・・電
磁弁、３２ａ・・・・・・電磁コイル、３３・、・・・
・・ベンチュリ、３４・・・・・・浮子室、３５・・・
・・・排気通路、Ｅ・・・・・・エンジン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 気筒の弁作動停止機構をそなえるとともに、気化器にエ
   ンリッチ機構をそなえたエンジンにおいて、同エンジン
   の作動中にその一部の気筒を体筒状態へ移行させるべく
   、上記気筒の弁作動停止機構へ体筒信号を発しうる体筒
   制御手段が設けられるとともに、上記気筒の体筒状態へ
   の移行時に上記エンリッチ機構を休止させるべく、同エ
   ンリッチ機構へ休止信号を発しうるエンリッチ機構休止
   制御手段が設けられたことを特徴とする作動気筒数制御
   エンジン。