JP2776171B2 - 自動車用エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンに関
し、さらに詳しくは、複数気筒のうちの選択された気筒
での吸・排気のための弁装置の作動を休止させることの
できる構造を備えた自動車用エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンにあっては、
バルブの最大開放量がバルブ開閉用カムのカムプロフィ
ールからの最大リフト量に対応しており、しかも、この
量が常に一定とされているために、エンジンの回転数お
よびスロットル開度からの負荷に応じた吸・排気効率を
設定することができないのが現状であった。つまり、上
述したカムプロフィールは、例えば、高速回転を要求さ
れるようなエンジンの場合には、混合気の吸入率および
排気効率を高めることを考慮して設定されていることか
ら、低速回転時での燃料消費率を犠牲にしてしまう傾向
がある。また、上述した場合とは逆に燃料消費率を考慮
したカムプロフィールとした場合には、高速回転あるい
は高負荷運転時での出力が充分に得られなくなる虞れが
ある。

【０００３】そこで、このようなエンジンの運転条件に
対応させて、低速、低負荷運転時での燃料消費量の低
減、および高速、高負荷運転時での出力確保のいずれを
も満足させるために、バルブ開閉用カムとして、低速
用、高速用のカムプロフィールを設定されたものを準備
する一方、これら各カムに対向当接しているカムフォロ
ワを備えたロッカーアームと、このアームの揺動支点を
構成しているロッカーシャフトとを分離し、ロッカーシ
ャフトにはバルブステムに当接しているサブロッカーア
ームを一体に設け、ロッカーアームとロッカーシャフト
とはロッカーシャフト内で油圧制御により突没可能なプ
ランジャにより連結および非連結態位を選択されるよう
にし、連結された側のロッカーアームの揺動をロッカー
シャフトを介してサブロッカーアームに伝達してバルブ
の開閉制御を行うようにした構造が提案されている(例
えば、本願出願人による先願である特願平２ー１８２１
３１号)。この構造においては、低速運転時、高速運転
時でのバルブ開閉用カムによるバルブ開閉量を切り換え
る他に、各ロッカーアームに対するプランジャの連結を
行わないようにして、所謂、気筒側でのバルブの作動を
停止して休筒させることもできるようになっている。

【０００４】上述した休筒状態は、例えば、４気筒エン
ジンである場合、ピストンの作動行程が同じである１番
気筒と４番気筒を該当させて、燃料消費量を低減させる
ようになっており、この休筒設定は、エンジン回転数お
よび負荷情報に相当する気筒内での空気の体積効率とを
割り出して決められたマップにより実行されるようにな
っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
休筒システムを用いた自動車用エンジンにおいては、全
筒／休筒切り換えの設定を、エンジン回転およびブース
ト圧およびその他の運転情報を入力するスイッチのオン
・オフ状態に基づいて行うようになっており、そのスイ
ッチ入力の一つとして、例えば、マニュアル式のトラン
スミッションに用いられるシフトレバーの位置を検出す
るスイッチからの入力がある。このスイッチからの入力
は、シフトレバーの位置が第１段あるいは第２段のシフ
ト方向と交差するセレクト方向の位置にシフトレバーが
動かされた際にオンし、このオン信号が全筒／休筒状態
切り換えのための制御部に出力されると、制御部では発
進時とみなして全筒状態を設定するようになっている。

【０００６】しかしながら、このようなシフトレバーの
位置を検知することにより全筒状態を設定する場合に
は、次のような問題があった。すなわち、シフトレバー
の変位によりスイッチが作動される構造の場合には、例
えば、シフトレバーをニュートル位置に設定し、この状
態を確認するために、シフトレバーをセレクト方向に揺
動させると、シフトレバーの位置が第１段、第２段のシ
フト方向と交差する位置に達した時点でシフトレバーの
変位を検知するスイッチがオンされてしまい、これによ
って、全筒／休筒設定を行うための制御部では、シフト
レバーが作動されたと判断して全筒状態への切り換え設
定を行うことがある。このため、シフト方向への変位で
ないにも拘らず、エンジンの運転状態においては、全筒
／休筒のいずれかが頻繁に切り換えられることになる。
従って、全筒／休筒切り換えが行われた場合、例えば、
全筒状態から休筒状態に切り換えられた場合には、吸気
系での負圧化傾向に差が生じることが原因して燃焼行程
を実行される気筒に対する必要空気量に達するまでの間
に時間的なおくれが生じてしまい、これによって、爆発
行程でのエンジン出力に低下を来してアイドル回転が不
安定になる虞れがあり、また、休筒状態から全筒状態に
切り換えられた場合には、負圧化傾向が強められるもの
の、実際の吸気系に容積が存在していることを原因とし
て吸気管内が所定のブースト圧になるまでの間に時間的
な遅れが生じてしまい、この遅れが生じた後に瞬間的に
大量の空気が充填されることになり、爆発行程での出力
が異常に大きくなりトルクショックが発生する虞れがあ
る。このように、全筒／休筒の各状態がシフトレバーの
変位によって頻繁に切り換えられることになると、アイ
ドル回転の不安定な状態およびトルクショックの発生が
繰り返されることになり、運転者がエンジントラブルと
誤解する場合がある。

【０００７】そこで、本発明は、上述した従来の休筒シ
ステムを用いた自動車用エンジンにおける問題に鑑み、
シフトレバーの位置が、実際の変速段位以外の位置に操
作された場合には、全筒／休筒切り換えを行わないよう
にして、運転者に不快感を与えないようにすることので
きる構造を備えた自動車用エンジンを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、低速用、高速用のカムプロフィールを設定さ
れたバルブ開閉用カムを備え、これらカムに対するロッ
カーアーム側での従動状態を切り換えることにより、バ
ルブの開閉量およびバルブの休止状態を設定できるバル
ブ機構を備えた自動車用エンジンにおいて、エンジン回
転数を検出する回転数センサと、スロットル開度に応じ
た気筒内での空気の体積効率を割り出すためのブースト
圧センサと、シフトレバーの位置が第１段、第２段を選
択するシフト方向と交差するセレクト方向の位置に達し
たことを検知するシフトポジションスイッチと、少なく
とも、上記回転数センサ、ブースト圧センサおよびシフ
トポジションスイッチとを入力側に接続され、出力側に
は、上記バルブ機構の駆動部が接続されている制御部と
を備え、上記制御部は、エンジン回転数および空気の体
積効率に基づく負荷情報によって全気筒を対象としてバ
ルブの開閉を行なわせる全筒状態および全気筒のうちの
一部の気筒のバルブの開閉停止による休筒状態を設定す
るマップを備え、全筒状態および休筒状態設定のための
判別を行なうとともに、シフトスイッチからの信号が入
力されたとき、この信号が所定時間経過した後において
も入力されているときに限って全筒状態を設定する指令
を上記バルブ機構の駆動部に出力することを特徴として
いる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、エンジン回転数およびブース
ト圧による全筒／休筒状態の切り換え設定を行うにあた
り、シフトポジションスイッチからの信号が入力される
と、その信号が所定時間継続して、所謂、実際に第１段
あるいは第２段へのシフトが行われているときと判断し
た場合に限って、発進時に相当するとして全筒状態を設
定する。

【００１０】

【実施例】以下、図１乃至図３において、本発明実施例
の詳細を説明する。

【００１１】図１は、本発明実施例による自動車用エン
ジンのシステム構成図であり、同図において、エンジン
１の吸気・排気ポートには、前述した明細書に記載され
たバルブ機構２が設けてあり、このバルブ機構２におけ
る油圧駆動部は後述する制御部によって作動態位を設定
されることにより、全気筒でのバルブ開閉および全気筒
のうちの一部の気筒のみでのバルブ開閉を行なわせて他
の気筒でのバルブ開閉を休止するための作動が行なわれ
るようになっている。一方、制御部(図では、ＥＣＵと
いう表示で示してある)３は、燃料噴射量の設定等のエ
ンジンの燃焼に係わる各種制御を総合的に行なうための
マイクロコンピュータにより主要部を構成されているも
のであり、図示しないインターフェースを介して入力側
には、本実施例に関するものとして、エンジン回転数を
検出する回転数センサ４、吸気ポートの上流側に位置し
てブースト圧を検出するブースト圧センサ５およびシフ
トレバー(図示されず)の位置を検知するシフトポジショ
ンスイッチ６がそれぞれ接続されており、そして出力側
には、上記バルブ機構２の油圧駆動部が接続されてい
る。上述したシフトポジションスイッチ６は、シフトレ
バー(図示されず)の位置が、発進時に用いられる第１
段、第２段へのシフト方向と交差するセレクト方向の位
置にあるときにオン信号を出力するスイッチであり、第
１段、第２段へのシフト時は勿論、ニュートラルを選択
した場合に、この第１段、第２段へのシフトを行う位置
に移動した場合にもオン信号を出力するようになってい
る。

【００１２】この制御部３においては、バルブ開閉に関
して、全筒状態および休筒状態の設定を図２に示すマッ
プにより実行するようになっている。すなわち、図２
は、エンジンの全運転域を対象として、水温およびブ−
スト圧により割り出される空気の堆積効率(Ev)とエンジ
ン回転数(Ne)とに基づく全筒状態および休筒状態の判定
マップであり、図中、ハッチングで示した範囲が休筒状
態を意味している。

【００１３】このマップにおいて、全筒状態と休筒状態
との境界は、エンジン回転数および空気の体積効率から
得られる負荷に応じた出力が得られることを条件に設定
されているものであり、そして、図２において、低回転
域で体積効率が瞬間的に上昇しているのは、全筒状態か
ら休筒状態に切り換える場合に、一旦、回転数を上げて
休筒設定時での急激な回転数の落ち込みを抑えるための
処置である。また、制御部３においては、図２に示した
マップにより全筒／休筒状態を切り換える場合、第１
段、あるいは第２段へのシフトが行われたときには、発
進時あるいは加速時と判断して全筒状態に切り換えるよ
うになっている。

【００１４】このため、制御部３では、シフトポジショ
ンスイッチ６からの信号を基にして、第１段、第２段へ
のシフトが行われたことを判別するようになっている
が、このシフトポジションスイッチ６からの信号は、シ
フトレバーが第１段、第２段へのシフト方向と交差する
セレクト方向での位置に達した場合にも出力される。そ
して、出力形態のうちの後者の場合には、シフト動作で
はなく、単に、ニュートラル状態を確認するためにその
位置にシフトレバーを動かした場合も相当しているの
で、この区別が必要になる。そこで、本実施例において
は、シフトポジションスイッチ６からの信号が出力され
た場合、その信号が継続して出力されているかどうかを
判別し、例えば、ニュートラル状態の確認等のように、
シフト方向と交差するセレクト方向での位置に短時間し
か位置していない場合と実際に第１段、第２段へのシフ
トが行われた場合とを区別するようになっており、第１
段、第２段へのシフトが行われた場合には、シフトポジ
ションスイッチ６からの信号出力時間が長くなるのを判
別基準として用いている。

【００１５】本実施例は以上のような構成であるから、
制御部３の動作を説明するためのフロ−チャ−トにより
作用を説明すると、図３に示すとおりである。なお、図
３において、「シフトスイッチ」と示されているのは、
シフトポジションスイッチ６を意味していることを前置
きしておく。すなわち、図２に示したマップに基づい
て、休筒状態にあるかどうかを判別し(ST1)、休筒状態
にあるときには、走行中であるかどうかを車速により判
別する(ST2)。走行中である場合には、シフトポジショ
ンスイッチ６からの信号が出力されたかどうか、つま
り、シフトポジションスイッチ６がオンしているかどう
かを判別し(ST3)、オンしている場合には、制御部３に
内蔵あるいは付設されているタイマによる計時を行い、
所定時間経過後においてシフトポジションスイッチ６か
らのオン信号が継続しているかどうかを判別する(ST
4)。オン信号の継続に関する判別において、継続してい
る場合には、第１段、第２段へのシフトによる発進時で
あると判断して全筒状態を設定すべく、バルブ機構２の
駆動部に指令を出力する(ST5)。また、上述したオン信
号の継続に関する判別において、所定時間内にオン信号
の出力が終了している場合には、シフトポジションスイ
ッチ６がオンしているかどうかを判別し(ST6)、オンし
ていない場合には、通常の全筒／休筒状態の設定に移行
し、また、オンしているときには、上述したそのオン信
号の継続に関する判別を実行する。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、全筒状態
への切り換えを必要とする発進時を判断するためにシフ
トレバーの位置を検知するシフトポジションスイッチを
用いた場合、実際のシフト操作と、単に、ニュートラル
状態の確認のために行う移動操作とを区別することがで
きるように構成したので、シフトポジションスイッチが
オン・オフされるのに連動して全筒/休筒状態が頻繁に切
り換えられるような事態を回避してアイドル回転の不安
定な状態およびトルクショックを繰り返すような事態を
未然に防止することができる。従って、運転者に対して
は、走行中でのエンジントラブルと誤解させるようなこ
とがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による自動車用エンジンのシステ
ム構成を説明するためのブロック図である。

【図２】図１に示したシステム構成における制御部に用
いられるマップを説明するための線図である。

【図３】図１に示したシステム構成における制御部の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ バルブ機構 ３ 制御部 ４ 回転数センサ ５ ブースト圧センサ ６ シフトポジションスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−72403（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−50240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198336（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−171636（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−64445（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 17/02 F02D 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低速用、高速用のカムプロフィールを設定
   されたバルブ開閉用カムを備え、これらカムに対するロ
   ッカーアーム側での従動状態を切り換えることにより、
   バルブの開閉量およびバルブの休止状態を設定できるバ
   ルブ機構を備えた自動車用エンジンにおいて、 エンジン回転数を検出する回転数センサと、 スロットル開度に応じた気筒内での空気の体積効率を割
   り出すためのブースト圧センサと、 シフトレバーの位置が第１段、第２段を選択するシフト
   方向と交差するセレクト方向の位置に達したことを検知
   するシフトポジションスイッチと、 少なくとも、上記回転数センサ、ブースト圧センサおよ
   びシフトポジションスイッチとを入力側に接続され、出
   力側には、上記バルブ機構の駆動部が接続されている制
   御部とを備え、 上記制御部は、エンジン回転数および空気の体積効率に
   基づく負荷情報によって全気筒を対象としてバルブの開
   閉を行なわせる全筒状態および全気筒のうちの一部の気
   筒のバルブの開閉停止による休筒状態を設定するマップ
   を備え、全筒状態および休筒状態設定のための判別を行
   なうとともに、シフトポジションスイッチからの信号が
   入力されたとき、この信号が所定時間経過した後におい
   ても入力されているときに限って全筒状態を設定する指
   令を上記バルブ機構の駆動部に出力することを特徴とす
   る自動車用エンジン。