JP2862973B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンに設けられた複数のシリンダ群を
構成する各シリンダにおける吸気充填効率を、各シリン
ダ群に対して設けられた吸気充填量可変手段によりエン
ジンの運転状態に応じて変化させるエンジンの吸気装置
に関する。

（従来の技術） 車両に搭載されるエンジンにおいて、シリンダに対し
て設けられた吸気バルブと排気バルブとの両者が同時に
開状態とされる開弁オーバーラップ期間をエンジンの運
転状態に応じて調整することにより、シリンダにおける
吸気充填効率を制御する可変バルブタイミング機構を吸
気充填量可変手段として利用して、シリンダにおける吸
気充填効率を効果的に向上させるようにした吸気装置が
提案されている。斯かる吸気装置が備えられたエンジン
にあっては、低速もしくは低負荷運転状態にある場合に
は、開弁オーバーラップ期間が比較的短くなるように、
可変バルブタイミング機構が作動せしめられて吸気バル
ブ及び排気バルブの夫々の開弁期間が調整され、また、
高速もしくは高負荷運転状態にある場合には、開弁オー
バーラップ期間が比較的長くなるように、可変バルブタ
イミング機構が作動せしめられて吸気バルブ及び排気バ
ルブの夫々の開弁期間が調整される。

また、このような、シリンダにおける吸気充填効率の
向上が図られるように動作せしめられる可変バルブタイ
ミング機構に故障が生じた場合には、その故障が生じた
可変バルブタイミング機構の状態が、通常、エンジンの
運転状態にかかわらず、エンジンが低速もしくは低負荷
運転状態にあるときとられるものとされ、それにより、
エンジンが低速もしくは低負荷運転状態にあるとき、開
弁オーバーラップ期間が過大となって、エンジンの動作
状態が不安定なものとなることが回避されるようになさ
れている。

（発明が解決しようとする課題） シリンダにおける吸気充填効率の向上を可変バルブタ
イミング機構を吸気充填量可変手段として利用して図る
ようにされた吸気装置が、例えば、実開昭61−5330号公
報にも示される如くの、並設された２個のシリンダ群が
設けられたＶ型エンジン、あるいは、水平対向エンジン
等に適用される場合には、各シリンダ群ごとに、それに
設けられた可変バルブタイミング機構がエンジンの運転
状態に応じて作動せしめられ、開弁オーバーラップ期間
が変化せしめられるが、２個のシリンダ群に夫々設けら
れた可変バルブタイミング機構のうち一方に故障が生じ
たときには、エンジンが高速もしくは高負荷運転状態に
あるとき、故障が生じていない可変バルブタイミング機
構がエンジンの運転状態に応じた正常な動作を行うのに
対し、故障が生じた可変バルブタイミング機構が、エン
ジンが低速もしくは低負荷運転状態にあるときとられる
状態におかれるので、その結果、エンジンにその動作安
定性が損なわれることに起因する振動が発生する、ある
いは、エンジンが損傷を受ける等の問題が生じる虞があ
る。

さらに、エンジンの運転状態を検出するセンサ類がそ
れに生じた故障等によって誤検出を行うものとされたと
き、そのセンサ類による誤検出に起因して、可変バルブ
タイミング機構がエンジンの動作状態に適合しない動作
を行うものとされ、それにより、エンジンの動作安定性
が損なわれて、エンジンストールを生じる事態等がまね
かれるという虞もある。

斯かる点に鑑み、本発明は、エンジンに並設された複
数のシリンダ群の夫々を構成するシリンダの各々におけ
る吸気充填効率をエンジンの運転状態に応じて変化させ
るべく、複数のシリンダ群の夫々に吸気充填量可変手段
が設けられたもとで、複数の吸気充填量可変手段あるい
はエンジンの運転状態を検出するセンサ類に故障等が生
じた場合にも、エンジンに不所望な振動が発生する事態
やエンジンが損傷を受ける事態等を回避できるようにさ
れたエンジンの吸気装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの吸
気装置は、第１図にその基本構成が示される如く、並設
された複数のシリンダ群が設けられたエンジンの運転状
態を検出する運転状態検出手段と、複数のシリンダ群の
夫々に設けられ、各シリンダ群を構成する複数のシリン
ダの夫々における吸気充填量を変化させる吸気充填量可
変手段と、吸気充填量可変手段の夫々に生じた異常を検
出する異常検出手段と、吸気充填量可変手段の夫々に、
運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転状態
が比較的高負荷もしくは高回転運転状態にあるときに
は、第１の動作状態をとらせ、運転状態検出手段により
検出されたエンジンの運転状態が比較的低負荷もしくは
低回転運転状態にあるときには、第２の動作状態をとら
せる動作制御手段と、動作制御手段に対する動作状態規
制手段とが備えられ、動作状態規制手段が、異常検出手
段により吸気充填量可変手段のうち少なくとも１つに異
常が生じたことが検出されたとき、動作制御手段に、吸
気充填量可変手段のうち異常が生じていないものに第２
の動作状態をとらせる動作を行わせるものとされて、構
成される。

（作 用） 上述の如くに構成される本発明に係るエンジンの吸気
装置においては、各シリンダ群に対して設けられた吸気
充填量可変手段のうち少なくとも一つが、それ自体の故
障もしくは運転状態検出手段の故障等に起因して異常動
作状態をとるものとなった場合には、その異常動作状態
が異常検出手段により検出されて、異常動作状態が検出
されていない他の吸気充填量可変手段が、エンジンが比
較的高負荷もしくは高回転運転状態にあるときにおいて
も、エンジンが比較的低負荷もしくは低回転運転状態に
あるときとられるべき動作状態をとるようにされる。従
って、複数の吸気充填量可変手段のうち少なくとも一つ
が異常動作状態をとるものとなったもとでは、全ての吸
気充填量可変手段がエンジンが比較的低負荷もしくは低
回転運転状態にあるときとられるべき動作状態をとるも
のとされ、それにより、エンジンの動作安定性が損なわ
れることに伴われる振動の発生や、エンジンが損傷を受
ける事態等が回避されることになる。

（実施例） 第２図は、本発明に係るエンジンの吸気装置の一例
を、それが適用されたＶ型エンジンと共に示す。

第２図において、シリンダブロック2,シリンダブロッ
ク２の上部に設けられた一対のシリンダヘッド３、及
び、一対のシリンダヘッド３の上部に夫々設けられたヘ
ッドカバー５を含んで構成されたエンジン本体１には、
シリンダブロック２の一部と、一方のシリンダヘッド３
と、その上部に設けられたヘッドカバー５とを含んで構
成された第１のシリンダバンク6A、及び、シリンダブロ
ック２の一部と、他方のシリンダヘッド３と、その上部
に設けられたヘッドカバー５とを含んで構成された第２
のシリンダバンク6Bが設けられており、シリンダブロッ
ク２内には、クランク軸７が配されている。第１及び第
２のシリンダバンク6A及び6Bは並設されており、夫々に
は、例えば、３個のシリンダにより形成される第１及び
第２のシリンダ群が形成されている。そして、第１及び
第２のシリンダ群の夫々における３個のシリンダは、点
火順序が連続しないものとされている。第１及び第２の
シリンダ群を形成する各シリンダは、その内部にピスト
ン８が配されており、ピストン８の上部には燃焼室９が
形成され、燃焼室９には、一対のシリンダヘッド３内に
夫々形成された吸気ポート10及び排気ポート11が接続さ
れている。吸気ポート10は、吸気バルブ12により分岐下
流側端部が開閉制御され、また、排気ポート11は、排気
バルブ13により上流側端部が開閉制御される。

吸気ポート10は、燃料噴射バルブ14が臨設され、吸気
通路部15に配されたサージタンク17から伸びる個別吸気
通路15Aに接続されており、サージタンク17は、吸気通
路部15の上流側部分を形成する共通吸気通路15Bの下流
側端部から２つに分岐せしめられて伸びる分岐吸気通路
15Cに接続されている。吸気通路部15の共通吸気通路15B
はその上流側から、エアクリーナ18及びエアフローセン
サ19が配されており、２つの分岐吸気通路15Cの夫々に
は、アクセルペダルに連動して開閉動作せしめられるス
ロットルバルブ20A及び20Bが配設されている。また、排
気ポート11は、排気通路部21における分岐排気通路21A
の上流側端部に接続されており、分岐排気通路21Aの下
流側端部は、排気通路部21の下流側部分を形成する共通
排気通路21Bに接続されている。

一方、エンジン本体１においては、吸気通路部15から
吸気ポート10を通じて吸入空気が供給されるシリンダに
おける吸気充填量を調整することにより、エンジンの出
力トルクを変化させる吸気充填量調整動作が行われるよ
うにされている。斯かる吸気充填量調整動作は、第１及
び第２のシリンダバンク6A及び6Bの上部を構成するヘッ
ドカバー５内に夫々収容された各シリンダに対する動弁
機構部16において行われ、エンジン本体１には、動弁機
構部16に対して作動油圧を供給する油圧回路部50が付随
せしめられている。

第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々におけ
るヘッドカバー５内に収容された各シリンダに対する動
弁機構部16は、第３図及び第４図に示される如く、クラ
ンク軸７の回転が伝達されて駆動されるカム軸25,カム
軸25に対して平行に伸びる一対のロッカー軸26及び27,
ロッカー軸26に各燃焼室９に対応する位置をもって回動
可能に取り付けられた吸気側ロッカーアーム28A,28B及
び28C,ロッカー軸27に各燃焼室９に対応する位置をもっ
て回動可能に取り付けられた排気側ロッカーアーム29を
主構成要素とするものとされる。

吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cは、夫々個別に
回動し得る状態とされていて、吸気側ロッカーアーム28
Aには、カム軸25に設けられたカム部23Aに転接するロー
ラ33A、及び、空気ポート10の分岐下流側端部を夫々開
閉する２個の吸気バルブ12の一方におけるステム頂部に
当接せしめられるバルブアジャスタ34Aが設けられてい
るとともに、筒状部22Aが形成されており、また、吸気
側ロッカーアーム28Bには、カム軸25に設けられたカム
部23Bに転接するローラ33Bが設けられているとともに、
筒状部22Bが形成されており、さらに、吸気側ロッカー
アーム28Cには、カム軸25に設けられたカム部23Cに転接
するローラ33C、及び、吸気ポート10の分岐下流側端部
を夫々開閉する２個の吸気バルブ12の他方におけるステ
ム頂部に当接せしめられるバルブアジャスタ34Cが設け
られているとともに、筒状部22Cが形成されている。一
方、排気側ロッカーアーム29には、カム軸25に設けられ
たカム部24に転接するローラ35、及び、各燃焼室９と排
気通路部21とを接続する排気ポート11を開閉する排気バ
ルブ13におけるステム頂部に当接せしめられるバルブア
ジャスタ36が設けられている。そして、これら吸気側ロ
ッカーアーム28A,28B及び28C、及び、排気ロッカーアー
ム29により、カム軸25の回動に伴うカム部23A,23B及び2
3C及びカム部24の回動が往復動に変換されて、吸気バル
ブ12及び排気バルブ13に伝達され、それにより、吸気バ
ルブ12及び排気バルブ13が、夫々、吸気ポート10及び排
気ポート11に、燃焼室９に連通する状態もしくは燃焼室
９から遮断される状態をとらせる往復動を行うものとさ
れる。

なお、吸気側ロッカーアーム28A及び28Cに夫々対応す
るカム部23A及び23Cは、カム軸25の軸心に対する偏心量
が同等とされ、また、吸気側ロッカーアーム28Bに対応
するカム部23Bは、カム部23A及び23Cに比して、カム軸2
5の軸心に対する偏心量が大とされている。

吸気側ロッカーアーム28Bには、一端部がシリンダヘ
ッド３に取り付けられたスプリング32の他端部が取り付
けられており、そのスプリング32によって吸気側ロッカ
ーアーム28Bは、第３図において反時計方向となる方向
に付勢されている。また、吸気側ロッカーアーム28A,28
B及び28Cに夫々形成された筒状部22A,22B及び22Cは、吸
気側ロッカーアーム28Aに設けられたローラ33Aがカム部
23Aにおける突出部を形成しない円筒面形成部に転接す
る状態にあり、吸気側ロッカーアーム28Bに設けられた
ローラ33Bがカム部23Bにおける突出部を形成しない円筒
面形成部に転接する状態にあり、さらに、吸気側ロッカ
ーアーム28Cに設けられたローラ33Cがカム部23Aにおけ
る突出部を形成しない円筒面形成部に転接する状態にあ
るときには、共通中心軸線をもって直列配置される状態
におかれるようにされている。

吸気側ロッカーアーム28A及び28Cに夫々形成された筒
状部22A及び22Cの内部には、各々の一端部にスプリング
38及び39が配されており、また、吸気側ロッカーアーム
28Bに形成された筒状部22Bの内部における中央部分に
は、透孔が設けられた仕切壁部40が形成されている。ま
た、筒状部22A,22B及び22Cが共通中心軸線をもって直列
配置された状態におかれたもとで、筒状部22A及び22Bの
内部においては、スプリング38と仕切壁部40との間に可
動ロックピン41が、スプリング38により仕切壁部40側に
付勢された状態で配されるとともに、可動ロックピン41
と仕切壁部40との間に作動油室43が形成され、また、筒
状部22C及び22Bの内部においては、スプリング39と仕切
壁部40との間に可動ロックピン42が、スプリング39によ
り仕切壁部40側に付勢された状態で配されるとともに、
可動ロックピン42と仕切壁部40との間に作動油室44が形
成されるようになされている。

作動油室43及び44における作動油圧は、油圧回路部50
によって調整され、作動油室43及び44における作動油圧
が夫々スプリング38及び39の付勢力より大とされると、
可動ロックピン41がスプリング38側に押圧されて筒状部
22Aと筒状部22Bとに跨がる位置をとるとともに、可動ロ
ックピン42がスプリング39側に押圧されて筒状部22Cと
筒状部22Bとに跨がる位置をとり、それによって、吸気
側ロッカーアーム28Aと吸気側ロッカーアーム28Bとが可
動ロックピン41を介して連結状態にされるとともに、吸
気側ロッカーアーム28Cと吸気側ロッカーアーム28Bとが
可動ロックピン42を介して連結状態にされて、吸気側ロ
ッカーアーム28A,28B及び28Cが一体回動せしめられるロ
ック状態におかれる。斯かるもとでは、カム軸25に設け
られたカム部23Bの回動が、吸気側ロッカーアーム28B及
び吸気側ロッカーアーム28Aを通じて、また、吸気側ロ
ッカーアーム28B及び吸気側ロッカーアーム28Cを通じ
て、各シリンダに対して設けられた２個の吸気バルブ12
に夫々伝達され、吸気バルブ12がカム部23Bにより駆動
されて、夫々における開弁期間がカム部23Bのカム軸25
の軸心に対する偏心量により決定される長開弁期間とさ
れる。

それに対して、作動油室43及び44における作動油圧が
夫々スプリング38及び39の付勢力より小とされるときに
は、可動ロックピン41が仕切壁部40側に押圧され、筒状
部22Aから外れて筒状部22B内に収容される位置をとると
ともに、可動ロックピン42が仕切壁部40側に押圧され、
筒状部22Cから外れて筒状部22B内に収容される位置をと
り、それによって、吸気側ロッカーアーム28Aと吸気側
ロッカーアーム28Bとの連結状態が解除されるととも
に、吸気側ロッカーアーム28Cと吸気側ロッカーアーム2
8Bとの連結状態が解除され、吸気側ロッカーアーム28A,
28B及び28Cは各々が個別に回動するアンロック状態にお
かれる。斯かるもとでは、カム軸25に設けられたカム部
23Aの回動が吸気側ロッカーアーム28Aを通じて、また、
カム部23Cの回動が吸気側ロッカーアーム28Cを通じて、
各シリンダに対して設けられた２個の吸気バルブ12に夫
々伝達され、２個の吸気バルブ12が夫々カム部23A及び2
3Cにより駆動されて、夫々における開弁期間がカム部23
A及び23Cのカム軸25の軸心に対する偏心量により決定さ
れる短開弁期間とされる。

このようにして、筒状部22A,22B及び22Cが夫々形成さ
れた吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cは、吸気バル
ブ12に対する可変バルブタイミング機構を形成するもの
とされ、吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cがロック
状態におかれて、吸気バルブ12が長開弁期間をとるもの
とされるときと、吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28C
がアンロック状態におかれて、吸気バルブ12が短開弁期
間をとるものとされるときとでは、吸気バルブ12と排気
バルブ13との両者が同時に開状態とされる開弁オーバー
ラップ期間の長さが変化せしめられ、その結果、各シリ
ンダにおける吸気充填量が変化せしめられ、エンジンの
出力トルクが変化せしめられることになる。

上述の如くの構成に加えて、油圧回路部50に油圧給排
動作を行わせる制御ユニット55が備えられている。

制御ユニット55には、エアフローセンサ19から得られ
る検出出力信号SA,エンジン回転数を検出する回転数セ
ンサ47から得られる検出出力信号SN,クランク軸７の回
転角を検出するクランク角センサ48から得られる検出出
力信号SC、及び、冷却水温等の他のエンジンの運転状態
をあらわす検出出力信号群SXが供給される。制御ユニッ
ト55は、これら各種の検出出力信号に基づいて制御信号
QAを形成し、吸気充填量制御を行う。斯かる制御ユニッ
ト55による吸気充填量制御においては、第１のシリンダ
バンク6Aに内蔵された３個の動弁機構部16が、油圧回路
部50からの油圧により共通に制御され、また、第２のシ
リンダバンク6Bに内蔵された３個の動弁機構部16が、油
圧回路部50からの油圧により共通に制御される。

制御ユニット55による吸気充填量制御にあっては、そ
の内蔵メモリにデータマップ化されて記憶されている、
縦軸に吸入空気量Ｑがとられ、横軸にエンジン回転数Ｎ
がとられてあらわされる第５図に示される如くの開弁期
間変更特性線図における、変更線ｈにより区画された、
低速／低負荷運転状態に対応する領域Ｘ及び高速／高負
荷運転状態に対応する領域Ｙと、検出出力信号SAがあら
わす吸入空気量及び検出出力信号SNがあらわすエンジン
回転数とが照合され、検出出力信号SAがあらわす吸入空
気量及び検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数が領
域Ｘにある場合には、第１及び第２のシリンダバンク6A
及び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々に
おいて、エンジンの出力トルクの点で有利となる吸気側
ロッカーアーム28A,28B及び28Cのアンロック状態がとら
れるべき、アンロック条件が成立する状態であると判断
され、また、検出出力信号SAがあらわす吸入空気量及び
検出出力信号SNがあらわすエンジン回転数が領域Ｙにあ
る場合には、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの
夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々において、
エンジンの出力トルクの点で有利となる吸気側ロッカー
アーム28A,28B及び28Cのロック状態がとられるべき、ロ
ック条件が成立する状態と判断される。

そして、アンロック条件が成立する状態においては、
制御ユニット55から油圧回路部50に制御信号QAが、例え
ば、低レベルをとるものとされて供給され、それによ
り、油圧回路50から第１及び第２のシリンダバンク6A及
び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々にお
ける吸気側ロッカーアーム28Bに形成された筒状部22B内
の作動油室43及び44に供給される作動油圧が低減せしめ
られて、スプリング38及び39の夫々の付勢力より少とさ
れ、吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cがアンロック
状態とされる。それにより、第１及び第２のシリンダバ
ンク6A及び6Bの夫々における各シリンダに設けられた２
個の吸気バルブ12が、夫々、吸気側ロッカーアーム28A
及び28Cを介してカム部23A及び23Cにより駆動される状
態におかれる。斯かるもとにおいては、吸気バルブ12
は、縦軸に開弁変位量Dsがとられ、横軸にクランク角Rc
がとられてあらわされる第６図の特性図における曲線α
により示される如くの開弁変位量をもって作動すること
になり、従って、排気行程における上死点TDCeより早い
時点tbにおいて開き始め、次の吸入行程における下死点
BDCi近傍の時点tdで閉じるものとされる。また、斯かる
際において、排気バルブ13は、第６図の特性図における
曲線βにより示される如くの開弁変位量をもって作動す
ることになり、従って、爆発行程における下死点BDCcよ
り早い時点で開き始めて、時点tbにおいては開状態とさ
れ、次の排気行程における上死点TDCeより遅い時点tcで
閉じるものとされる。これにより、吸気バルブ12及び排
気バルブ13の両者が同時に開状態とされる開弁オーバー
ラップ期間TAが、時点tbから時点tcまでの期間として設
定される。

一方、ロック条件が成立する状態においては、制御ユ
ニット55から油圧回路部50に制御信号QAが、例えば、高
レベルをとるものとされて供給され、それにより、油圧
回路部50から第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの
夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々における吸
気側ロッカーアーム28Bに形成された筒状部22B内の作動
油室43及び44に供給される作動油圧が増大せしめられ
て、スプリング38及び39の夫々の付勢力より大とされ、
吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cがロック状態とさ
れる。それにより、第１及び第２のシリンダバンク6A及
び6Bの夫々における各シリンダに設けられた２個の吸気
バルブ12が、夫々、吸気側ロッカーアーム28B及び吸気
側ロッカーアーム28Aを介して、及び、吸気側ロッカー
アーム28B及び吸気側ロッカーアーム28Cを介してカム部
23Bにより駆動される状態におかれる。斯かるもとにお
いては、吸気バルブ12は、第６図の特性図における曲線
γにより示される如くの開弁変位量をもって作動するこ
とになり、従って、排気行程における時点tbより早い時
点taにおいて開き始め、次の吸入行程における時点tdよ
り遅い時点teで閉じるものとされる。また、斯かる際に
おいて、排気バルブ13の開閉タイミングには変化がな
く、従って、第６図の特性図における曲線βにより示さ
れる如くの開弁変位量をもって作動し、爆発行程におけ
る下死点BDCcより早い時点で開き始めて時点tbにおいて
は開状態とされ、次の排気行程における上死点TDCeより
遅い時点tcで閉じるものとされる。これにより、吸気バ
ルブ12及び排気バルブ13の両者が同時に開状態とされる
オーバーラップ期間TBが、開弁オーバーラップ期間TAよ
り長い、時点taから時点tcまでの期間として設定され
る。

このようにして、第１及び第２のシリンダバンク6A及
び6Bの夫々における各シリンダに設けられた吸気バルブ
12及び排気バルブ13についての開弁オーバーラップ期間
が、検出出力信号SAがあらわす吸気空気量及び検出出力
信号SNがあらわすエンジン回転数が領域Ｘにある場合、
即ち、エンジン本体１が低速／低負荷運転状態にある場
合には、比較的短いものとされるとともに、検出出力信
号SAがあらわす吸入空気量及び検出出力信号SNがあらわ
すエンジン回転数が領域Ｙにある場合、即ち、エンジン
本体１が高速／高負荷運転状態にある場合には、比較的
長いものとされることにより、夫々の場合において、エ
ンジン本体１が出力トルクの点で有利な状況におかれる
ことになる。

上述の如くにして吸気充填量制御が行われているもと
において、第１のシリンダバンク6A内に内蔵された３個
の動弁機構部16に対する吸気充填量制御を共通に行う油
圧回路部50を含む制御系（第１の共通吸気制御系）、及
び、第２のシリンダバンク6Bに内蔵された３個の動弁機
構部16に対する吸気充填量制御を共通に行う油圧回路部
50を含む制御系（第２の共通吸気制御系）のいずれかに
異常が発生したか否かの判定が、クランク角センサ48か
ら得られるパルス列信号とされる検出出力信号SCに基づ
いて行われる。斯かる判定は、検出出力信号SCを構成す
るパルス列のうちの、第１及び第２のシリンダバンク6A
及び6Bにおける６シリンダの１作動周期毎に得られる連
続する６パルスを単位として、その６パルスの夫々のパ
ルス幅PWの平均値AW6: と、これら６パルスのうちの奇数番目もしくは偶数番目
のものとなる３個、例えば、奇数番目のものとなる３個
の夫々のパルス幅TGの平均値AW3: とを求め、平均値AW6と平均値AW3との間の差AWD（＝AW6
−AW3）が所定値以上であるとき、第１及び第２の共通
吸気制御系のいずれかに異常が発生したと判定される。
なお、第１及び第２の共通吸気制御系が共に正常に機能
している際には、検出出力信号SCは、第７図Ａに示され
る如く、略一定のパルス幅TWを有したパルス列信号とな
り、一方、第１及び第２の共通吸気制御系のいずれかに
異常が発生した場合には、検出出力信号SCは、第７図Ｂ
に示される如く、パルス幅TWを異にするパルスが交互に
あらわれるパルス列信号となる。

そして、第１及び第２の共通吸気制御系にあっては、
第７図Ｂに示される如くの検出出力信号SCが得られるこ
とになる異常が発生した場合には、エンジンの運転状態
の如何にかかわらず、それにより共通制御される３個の
動弁機構部16のいずれもが、吸気側ロッカーアーム28A,
28B及び28Cがアンロック状態をとるものとなるように設
定される。

そして、検出出力信号SCに基づいて第１及び第２の共
通吸気制御系のいずれかに異常が発生したと判定された
場合には、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫
々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々における吸気
側ロッカーアーム28A,28B及び28Cが、エンジンの運転状
態が第５図に示される領域Ｙにある場合にも、アンロッ
ク状態をとるものとなるようにされる。従って、エンジ
ンの運転状態が領域Ｙにあるとき、第１のシリンダバン
ク6Aにおけるシリンダ群から得られる出力トルクと、第
２のシリンダバンク6Bにおけるシリンダ群から得られる
出力トルクとの間の相違が軽減されて、エンジンの動作
安定性が維持され、振動の発生やエンジンが損傷を受け
る事態が回避される。

また、吸気充填量制御が行われているもとにおいて
は、上述の如くの第１及び第２の共通吸気制御系におけ
る異常が発生したか否かの判定に加えて、第１及び第２
の共通吸気制御系の動作に用いられる検出出力信号を供
給する、エアフローセンサ19及び回転数センサ47等のセ
ンサ類に異常が発生したか否かの判定も行われる。斯か
る判定は、例えば、各種センサ類から得られる検出出力
信号が異常なレベルをとるものとなったとき、異常が生
じたと判定されるようにして行われる。そして、各種セ
ンサ類のいずれかに異常が発生したと判定された場合に
は、第１及び第２の共通吸気制御系が、エンジンの運転
状態に適合しない動作を行って、第１及び第２のシリン
ダバンク6A及び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部
16の各々における吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28C
に、不必要なロック状態あるいはアンロック状態をとら
せる虞があるので、斯かる事態を回避すべく、第１及び
第２の共通吸気制御系のいずれかに異常が発生したと判
定されたときと同様に、第１及び第２のシリンダバンク
6A及び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々
における吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cが、エン
ジンの運転状態が第５図に示される領域Ｙにある場合に
も、アンロック状態をとるものとなるようにされる。

上述の如くの動作を行う制御ユニット55は、例えば、
マイクロコンピュータが用いられて構成されるが、斯か
るマイクロコンピュータが吸気充填量制御に際して実行
するプログラムの一例を、第８図のフローチャートを参
照して説明する。

第８図のフローチャートにおいては、スタート後、ス
テップ60において、各種の検出出力信号を取り込み、続
くステップ61において、検出出力信号SCに基づいて第１
及び第２の共通吸気制御系のいずれかに異常が発生した
か否かが判断され、異常が発生していないと判断された
ときには、ステップ62において、第１及び第２の共通吸
気制御系の動作に用いられる検出出力信号を供給する、
エアフローセンサ19及び回転数センサ47等のセンサ類か
らの検出出力信号SA及びSN等に基づいて、それらセンサ
類に異常が発生したか否かを判断し、異常が発生してい
ないと判断されたときには、ステップ63において、検出
出力信号SA及びSNに基づいて、エンジンの運転状態が第
５図に示される領域Ｘにあるか否かを判断する。そし
て、領域Ｘにあると判断された場合には、ステップ64に
おいて、第１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々
に内蔵された３個の動弁機構部16の各々における吸気側
ロッカーアーム28A,28B及び28Cにアンロック状態をとら
せるべく、油圧回路部50に低レベルの制御信号QAを送出
して、ステップ60に戻る。

また、ステップ63において、エンジンの運転状態が第
５図に示される領域Ｘにないと判断された場合には、ス
テップ65において、第１及び第２のシリンダバンク6A及
び6Bの夫々に内蔵された３個の動弁機構部16の各々にお
ける吸気側ロッカーアーム28A,28B及び28Cにロック状態
をとらせるべく、油圧回路部50に高レベルの制御信号QA
を送出して、ステップ60に戻る。

一方、ステップ61において、第１及び第２の共通吸気
制御系のいずれかに異常が発生していると判断された場
合、もしくは、ステップ62において、センサ類に異常が
発生したと判断された場合には、ステップ64に進み、第
１及び第２のシリンダバンク6A及び6Bの夫々に内蔵され
た３個の動弁機構部16の各々における吸気側ロッカーア
ーム28A,28B及び28Cにアンロック状態をとらせるべく、
油圧回路部50に低レベルの制御信号QAを送出して、ステ
ップ60に戻る。

なお、上述の例においては、吸気充填量制御が各シリ
ンダに設けられた動弁機構部16における可変バルブタイ
ミング機構により行われるようにされているが、本発明
に係るエンジンの吸気装置は、斯かる例に限られること
なく、吸気充填量制御が他の手段により行われる場合に
も適用され得るものである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るエンジン
の吸気装置にあっては、並設された複数のシリンダ群の
夫々を構成するシリンダの各々における吸気充填効率を
エンジンの運転状態に応じて変化させるべく、複数のシ
リンダ群の夫々に吸気充填量可変手段が設けられたもと
で、各シリンダ群に対して設けられた吸気充填量可変手
段のうち少なくとも一つが、それ自体の故障もしくは運
転状態検出手段の故障等に起因して異常動作状態をとる
ものとなった場合、その異常動作状態が検出されて得ら
れる検出出力に基づいて、異常動作状態が検出されてい
ない他の吸気充填量可変手段が、エンジンの運転状態の
如何にかかわらず、エンジンが比較的低負荷もしくは低
回転運転状態にあるときとられるべき動作状態をとるよ
うにされる。従って、複数の吸気充填量可変手段のうち
少なくとも一つが異常動作状態をとるものとなったもと
では、全ての吸気充填量可変手段がエンジンが比較的低
負荷もしくは低回転運転状態にあるときとられるべき動
作状態をとるものとされ、それにより、エンジンの動作
安定性が損なわれることに伴われる振動の発生や、エン
ジンが損傷を受ける事態等が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るエンジンの吸気装置を特許請求の
範囲に対応して示す基本構成図、第２図は本発明に係る
エンジンの吸気装置の一例を、それが適用されたエンジ
ンと共に示す概略構成図、第３図及び第４図は第２図に
示される例における動弁機構部を示す部分断面図及び部
分平面図、第５図及び第６図は第２図に示される例によ
り行われる吸気充填量制御の説明に供される特性図、第
７図Ａ及びＢは第２図に示される例における動弁機構部
についての異常判定の説明に供される波形図、第８図は
第２図に示される例における制御ユニットにマイクロコ
ンピュータが用いられた場合における、斯かるマイクロ
コンピュータが実行するプログラムを示すフローチャー
トである。 図中、１はエンジン本体、6Aは第１のシリンダバンク、
6Bは第２のシリンダバンク、９は燃焼室、12は吸気バル
ブ、13は排気バルブ、16は動弁機構部、19はエアフロー
センサ、28A,28B及び28Cは吸気側ロッカーアーム、47は
回転数センサ、48はクランク角センサ、50は油圧回路
部、55は制御ユニットである。

フロントページの続き (72)発明者 藤井 正毅 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−218717（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102340（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−77930（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02B 29/08 F02D 13/02 F02D 41/22 320

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】並設された複数のシリンダ群が設けられた
   エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 上記複数のシリンダ群の夫々に設けられ、各シリンダ群
   を構成する複数のシリンダの夫々における吸気充填量を
   変化させる吸気充填量可変手段と、 該吸気充填量可変手段の夫々に生じた異常を検出する異
   常検出手段と、 上記吸気充填量可変手段の夫々に、上記運転状態検出手
   段により検出されたエンジンの運転状態が比較的高負荷
   もしくは高回転運転状態にあるときには、第１の動作状
   態をとらせ、上記運転状態検出手段により検出されたエ
   ンジンの運転状態が比較的低負荷もしくは低回転運転状
   態にあるときには、第２の動作状態をとらせる動作制御
   手段と、 上記異常検出手段により上記吸気充填量可変手段のうち
   少なくとも１つに異常が生じたことが検出されたとき、
   上記動作制御手段を、上記吸気充填量可変手段のうち異
   常が生じていないものに上記第２の動作状態をとらせる
   ものとなす動作状態規制手段と、 を備えて構成されたエンジンの吸気装置。
2. 【請求項２】吸気充填量可変手段が上記シリンダ群の夫
   々に設けられた可変バルブタイミング機構により構成さ
   れたことを特徴とする請求項１記載のエンジンの吸気装
   置。