JPH0226048B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの運転状態に応じて、全て
の気筒から出力させる全筒運転と一部の気筒から
のみ出力させる減筒運転との切換えを行うように
してなる気筒数制御エンジンに関するものであ
る。

（従来技術） 近時、自動車用エンジンにおいては燃費の大幅
な向上が望まれており、例えば特開昭57−338号
公報に示すように、エンジンの運転状態に応じて
全ての気筒への燃料供給を行う全筒運転と一部の
気筒への燃料供給を遮断する減筒運転とを適宜切
換えて選択し得るようにした気筒数制御エンジン
が出現している。この気筒数制御エンジンは、発
進時、高速走行時などのような高負荷時には、全
ての気筒に対して燃料を供給して全気筒から出力
させ、定速走行などのような低負荷時には、一部
の気筒に対する燃料供給をカツトして他の気筒に
対する充填効率を高めること等により省燃費を図
るもので、エンジンの運転状態に応じて、一部の
気筒に対する燃料供給をカツトする減筒運転領域
であるか否かを判別する減筒判別手段と、減筒判
別手段からの出力を受けて作動され、一部の気筒
に対する燃料供給をカツトする気筒数制御手段と
を備えている。

エンジンの運転状態の識別は、冷却水温が設定
値T₀以上であるか否か、エンジン回転数が所定
値N₀以上であるか否か、エンジンが加速状態に
あるか否か、吸気負圧が設定値以上であるか否か
等の燃料消費に関係するパラメータに基づいて行
われるものとされており、エンジン回転数が所定
値N₀以下の低速であることを条件の一つとして
減筒運転が行われるようになつている。

ところで、減筒運転時には、気筒が少なくなる
ためにクランクシヤフトの回転がなめらかでなく
なつてトルク変動が大きくなり、エンジンの回転
数が所定値以下で、かつ、エンジンの回転が車輪
に伝達されるようにエンジンと車輪とが連結され
ている場合には、このトルク変動が車輪に伝達さ
れて車体が振動し、乗り心地が良好でないという
問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもの
で、車体振動を防止して乗り心地の良好な気筒数
制御エンジンを提供することにある。

（発明の構成） 本発明は、車体振動に帰寄するパラメータを設
けて、燃料消費（省燃費）に関係するパラメータ
に着目した場合は、減筒運転領域にあつたとして
も、車体振動に帰寄するパラメータによつて強制
的に減筒運転から全筒運転に切換えることができ
るようにしたものである。

具体的には、第１図に示すように、エンジンの
運転状態に応じて、一部の気筒に対する燃料供給
をカツトする減筒運転領域であるか否かを判別す
る減筒判別手段１と、減筒判別手段１からの出力
を受けて作動され、一部の気筒に対する燃料供給
をカツトする気筒数制御手段２とを備えて、減筒
すべきエンジン各気筒３の休止を行わせるように
した気筒数制御エンジンに、車体振動に寄与する
パラメータを得るために、エンジンの回転が車輪
に伝達されるようにエンジンと車輪とが連結され
た状態にあるか否かを検出する連結状態検出手段
４と、連結状態検出手段４とエンジン回転数検出
手段５との双方の出力を受けて、エンジンと車輪
とが連結状態にあつて、かつ、エンジンの回転数
が所定値以下のときに、減筒判別手段の出力にか
かわらず減筒運転から全筒運転に強制的に切換え
る強制切換え判別手段６とを新たに設ける構成と
したものである。

（実施例） 第２図において、７はエンジンの本体であり、
吸気空気は、吸気通路８の途中に設けられている
スロツトルチヤンバ９、吸気マニホルド１０、吸
気ポート１１を経て燃焼室１２へ供給されるもの
となつている。吸気通路８には、スロツトルチエ
ンバ９よりも上流側に、燃料噴射弁１３が設けら
れ、吸気通路８を流れる吸入空気には、燃料噴射
弁１３からの燃料が混合され、上記吸入空気量は
スロツトルバルブ１４により制御されるものとな
つている。また、燃焼室１２からの排気ガスは、
排気ポート１５より排気マニホルド１６等を経
て、大気に排出されるものとなつている。

吸気ポート１１を開閉する吸気弁１７と排気ポ
ート１５を開閉する排気弁１８とは、動弁機構に
より所定のタイミングで開閉されるものとなつて
いる。この動弁機構は、ここでは、吸・排気弁１
７，１８を閉弁方向へ付勢するターンスプリング
１９，２０の他、クランクシヤフト（図示を略
す）により回転駆動されるカムシヤフト２１、こ
のカムシヤフト２１に設けられたカム２２、ロツ
カアーム２３，２４、このロツカアーム２３，２
４の揺動支点を構成するタペツト２５，２６から
大略構成されている。ここでは、エンジン本体７
は４気筒用とされて、その点火順次は１−３−４
−２とされると共に、１番気筒と４番気筒とが減
筒対象としての休止気筒とされて、１番気筒と４
番気筒への燃料供給は減筒運転時に遮断されるも
のとなつており、１番気筒と４番気筒用のタペツ
ト２５，２６には、弁駆動制御装置２７，２８が
付設されている。この弁駆動制御装置２７，２８
は、それぞれソレノイド２９，３０により切換
え、駆動されるもので、ソレノイド２９，３０が
消磁時にあつては、タペツト２５，２６のロツカ
アーム２３，２４に対する揺動支点が図中下方へ
変位して、カムシヤフト２１の回転に応じてロツ
カアーム２３，２４が揺動され、吸・排気弁１
７，１８を開閉して全筒運転となり、ソレノイド
２９，３０が励磁されると、上記揺動支点が図中
上方へ変位可能となつて、カムシヤフト２１と
吸・排気弁１７，１８との連動関係が遮断され、
１番気筒と４番気筒の吸・排気弁１７，１８が閉
弁状態を維持したままの減筒運転となるものであ
る。

なお、この弁駆動制御装置２７，２８そのもの
は、例えば特開昭52−56212号公報に示すように
既に良く知られたものなので、その詳細な説明は
省略する。

第２図において３１はマイクロコンピユータか
らなるコントロールユニツトで、このコントロー
ルユニツト３１は、エンジンの運転状態に応じて
全筒運転と減筒運転とのいずれかを選択制御する
ために、減筒判別手段１と強制切換え判別手段６
とを備えている他、全筒運転時と減筒運転時とに
おいて吸気負圧に検出（処理）を異ならせるよう
に制御する機能、燃料噴射量、点火時期等をもあ
わせて制御する機能を有しているが、以下の説明
においては、本発明に直接関係のない部分につい
ての説明は省略する。

このコントロールユニツト３１には、燃料消費
に関係するパラメータとしてのスロツトルバルブ
１４の開度、冷却水温センサ３２によつて検出さ
れたエンジン冷却温度、吸気負圧を検出する吸気
負圧センサ３３で検出された吸気負圧、点火コイ
ル３４によつて検出されたエンジン回転数がそれ
ぞれ入力されており、このコントロールユニツト
３１は、両ソレノイド２９，３０に対して出力さ
れ、エンジン運転状態に応じてソレノイド２９，
３０を制御するものとされ、ソレノイド２９，３
０は弁駆動制御装置２７，２８と共に減筒判別手
段１からの出力を受けて、減筒対象となる気筒へ
の燃料供給をカツトして運転すべき気筒数を制御
する気筒数制御手段２を構成するものである。

なお、第２図中３５はスロツトルバルブ開度検
出センサ、３６はデストリビユータ、３７は点火
プラグ、３８はバツテリである。

連結状態検出手段４には、ここではギヤスイツ
チ３９とクラツチスイツチ４０とが使用されてい
る。ギヤスイツチ３９は、第３図に示すように、
ミツシヨン４１に設けられ、クラツチスイツチ４
０は、エンジン４２とミツシヨン４１との間のク
ラツチ４３に設けられ、この第３図において、４
４は車輪、４５はドライブシヤフトであり、ギヤ
スイツチ３９とクラツチスイツチ４０との出力は
それぞれ、コントロールユニツト３１の強制切換
え判別手段６に入力されており、ここでは、車速
が15Km／ｈ以下であつて、かつ、エンジン回転数
が1000rpm以下で、しかも、ギヤスイツチ３９と
クラツチスイツチ４０とが双方ともオンでエンジ
ン４２と車輪４４とが連結状態にあるときに、強
制切換え判別手段６からの出力指令によつて、全
筒運転がなされるようになつている。

次に、コントロールユニツト３１の制御のうち
本発明に係る部分の制御の詳細を第４図に示すフ
ローチヤートを参照しつつ説明する。

コントロールユニツト３１は、オンされると共
に、イニシヤライズ（ステツプ46）されて、気筒
フラグが「１」とされるようになつている。ここ
では、気筒数フラグ「１」は全筒運転指令、気筒
数数フラグ「０」は減筒運転指令を意味するもの
とされている。次に、エンジン冷却水温、吸気負
圧、エンジン回転数、スロツトルバルブ開度等の
省燃費に関係するパラメータとしてのデータ（ス
テツプ47）が入力されると共にギヤスイツチとク
ラツチスイツチがオンであるか否か等の車体振動
に寄与するパラメータとしてのデータ（ステツプ
38）が入力されるものとなつている。これらの各
データに基づいて、コントロールユニツト３１
は、減筒運転条件を満足するか否かの判別処理を
行うものである。

ここでは、まず、車速が所定値以上であるか否
かが判別（ステツプ49）されるものとなつてお
り、車速値が15Km／ｈ以上であることが減筒運転
の第１条件となつている。減筒運転の第１条件を
満足するときには、冷却水温が所定値T₀以上で
あるか否かの判別（ステツプ50）がなされるもの
となつている。ここでは、冷却水温が30℃以上の
高温であることが減筒運転の第２条件となつてい
る。減筒運転の第２条件を満足するときには、エ
ンジン回転数が所定値N₀以上であるか否かの判
別（ステツプ51）がなされるものとなつている。
ここでは、エンジン回転数が2000rpm以下の低速
であることが減筒運転の第３条件となつている。
減筒運転の第３条件を満足するときには、加速状
態にあるか否かの判別（ステツプ52）がなされる
ものとなつている。この加速状態にあるか否かの
判別は、スロツトル開度の単位時間当たりの変化
量に基づいてなされるものであり、加速状態では
ない定常・減速状態にあることが減筒運転の第４
条件となつている。減筒運転の第４条件を満足す
るときには、気筒数フラグが「０」であるか
「１」であるかの判別（ステツプ53）がなされる
ものとなつている。この気筒数フラグが「０」で
あることが減筒運転の第５条件となつている。減
筒運転の第５条件を満足するときには、第２番気
筒の吸気負圧が所定値P₂以上であるか否かの判
別（ステツプ54）がなされるものとなつている。
ここで、この第２番気筒の吸気負圧の判別は、気
筒数フラグの数値を「０」から「１」に更新する
ためになされるものであり、第２番気筒の吸気負
圧が所定値以下であることが減筒運転の第６条件
とされている。

第２番気筒の吸気負圧が所定値以下であること
は、エンジン低負荷に対応しており、この減筒運
転の第６条件を満足するときには、新たに気筒数
フラグ「０」の処理（ステツプ55）がなされて減
筒運転出力指令（ステツプ56）の処理がされ、そ
の減筒運転出力指令に基づいて燃料噴射処理（ス
テツプ57）が行われ、これらの一連の処理（ステ
ツプ47）〜（ステツプ58）が繰返されるものとな
つている。

なお、燃料噴射処理そのものは、従来からの電
子制御式燃料噴射装置の場合と基本的に変らない
のでその詳細な説明は省略する。

第２番気筒の吸気負圧が所定値以上であること
は、エンジン高負荷に対応しており、コントロー
ルユニツト３１は第２番気筒の吸気負圧が所定値
以上であるときには、気筒数フラグを「０」から
「１」に更新する処理（ステツプ59）を行なつて、
全筒運転出力指令（ステツプ60）の処理を行なう
ものであり、この全筒運転出力指令に基づいて燃
料噴射処理（ステツプ57）が行なわれるものであ
る。

気筒数フラグの判別（ステツプ53）において気
筒数フラグが１であると判別されたときには、第
４番気筒の吸気負圧が所定値P₄以上であるか否
かの判別（ステツプ61）がなされるものとなつて
いる。

ここで、この第４番気筒の吸気負圧の判別は、
気筒数フラグの数値を「１」から「０」に更新す
るためになされるものであり、この第４番気筒の
吸気負圧が所定値以下であるときには、ステツプ
55に移行して気筒数フラグの数値が「１」から
「０」に更新され、この第４番気筒の吸気負圧が
所定値以上であるときには、ステツプ59に移行し
て気筒数フラグ「１」の処理が新たになされるも
のである。ここで、吸気負圧は、例えばエンジン
の回転数が同じであつても減筒運転時と全筒運転
時とは異なるものであり、このため、減筒運転時
における全筒運転への切換条件となる吸気負圧
P₂には減筒運転時のものが用いられ、また全筒
運転時における減筒運転への切換条件となる吸気
負圧P₄には全筒運転時のものを用いられている
（すなわちP₂＞P₄）。

冷却水温が設定値T0よりも低い場合、エンジ
ン回転数が設定値Ｎより高い場合、加速する場
合、吸気負圧が設定値P₂（減筒運転時）あるいは
P₄（全筒運転時）よりも大きい場合のいずれか１
つの条件に合致する場合には、ステツプ59に移行
して、ここで気筒数フラグの処理が「１」とされ
た後、ステツプ60において全筒運転指令の出力が
なされる。すなわちソレノイド２９，３０を消磁
して、全ての気筒の吸・排気弁１７，１８が開閉
運転される全筒運転とされるものであり、ステツ
プ46〜61は基本ルーチンを構成するものである。

ステツプ49の判別に戻つて、車速が15KM／ｈ
以下であるときには、減筒運転から全筒運転への
強制切換えを行なうべきか否かの判別処理がなさ
れるものとなつている。この判別処理は、強制切
換え判別手段６によつて行なわれるものであり、
ここでは、二段階の判別が行なわれるものとなつ
ている。まず、エンジン回転数が所定値（ここで
は、1000rpm）以上であるか否かが判別（ステツ
プ62）されるものとされている。ここでは、エン
ジン回転数を1000rpmで区切つたのはエンジン回
転数が1000rpm以下のときに車体振動が生じ易い
からである。エンジン回転数が1000rpm以上のと
きには、ステツプ50へ移行して基本ルーチーンに
戻る処理がなされるものとされ、エンジン回転数
が1000rpm以下のときには、ギヤスイツチ３９、
クラツチスイツチ４０の双方が共にオンとなつて
いるか否かに基づいてエンジン４２が車輪４４と
連結状態にあるか否かの判別（ステツプ63）がな
されるものとなつている。ギヤスイツチ３９、ク
ラツチスイツチ４０の少くとも一つがオフのとき
には、走行状態にないとしてステツプ50へ移行し
て基本ルーチンに戻る処理がされ、ギヤスイツチ
３９、クラツチスイツチ４０の双方が共にオンと
なつているときにはステツプ59への移行処理がさ
れて、気筒数フラグ「１」の処理がされ、基本ル
ーチンでは減筒運転指令を満足しているときでも
減筒運転から全筒運転への強制切換えが行なわれ
るものとなつている。

以上実施例について説明したが、本発明はこれ
に限らず次のような場合をも含むものである。

４気筒エンジンに限らず、６気筒エンジン等
の他の多気筒エンジンにも同様に適用すること
ができる。

コントロールユニツト３１はアナログ式、デ
ジタル式いずれのコンピユータを使用してもよ
い。

実施例では減筒判別手段とは別に強制切換え
判別手段を設ける構成としたが、強制切換え判
別手段を減筒判別手段に組み込む構成とするこ
ともできる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように、減筒運転時に
おいて車体振動が大きくなる条件のところでは全
筒運転に切換えることができるようにしたので、
乗り心地を更に一層良好なものとすることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る気筒数制御エンジンの全
体構成図。第２図は本発明の一実施例を示す系統
図。第３図は本発明に係るエンジン一車輪の連結
状態を示す模式図。第４図は本発明に係る気筒数
制御エンジンの制御内容を示すフローチヤート。 １……減筒判別手段、２……気筒数制御手段、
３……エンジン各気筒、４……連結状態検出手
段、５……エンジン回転数検出手段、６……強制
切替え判別手段、３１……コントロールユニツ
ト、３２……冷却水温センサ、３３……吸気負圧
センサ、３４……点火コイル、３５……スロツト
バルブ開度検出センサ、３９……ギアスイツチ、
４０……クラツチスイツチ、４１……ミツシヨ
ン、４２……エンジン、４３……クラツチ、４４
……車輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの運転状態に応じて、一部の気筒に
   対する燃料供給をカツトする減筒運転領域である
   か否かを判別する減筒判別手段と、 前記減筒判別手段からの出力を受けて作動さ
   れ、前記一部の気筒に対する燃料供給をカツトす
   る気筒数制御手段と、 エンジンの回転が車輪に伝達されるように前記
   エンジンと前記車輪とが連結された状態にあるか
   否かを検出する連結状態検出手段と、 エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検
   出手段と、 前記連結状態検出手段と前記エンジン回転数検
   出手段との双方の出力を受けて、前記エンジンと
   前記車輪とが連結状態にあつて、かつ、前記エン
   ジンの回転数が所定値以下のときに、前記減筒判
   別手段の出力にかかわらず減筒運転から全筒運転
   に強制的に切換える強制切換え判別手段と、 を備えていることを特徴とする気筒数制御エンジ
   ン。