JPH0340221B2

JPH0340221B2 -

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Publication number: JPH0340221B2
Application number: JP57181459A
Authority: JP
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1991-06-18
Also published as: US4466404A; JPS5970846A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は分割運転制御式内燃機関に関する。

スロツトル弁により機関負荷を制御するように
した内燃機関ではスロツトル弁開度が小さくなる
につれて燃料消費量が悪化する。従つて燃料消費
率を向上するために機関低負荷運転時には一部の
気筒を休止させると共に残りの気筒に高負荷運転
を行なわせるようにした分割運転制御式内燃機関
が、例えば特開昭55−69736号公報に記載されて
いるように公知である。この公知の内燃機関では
第１図に示すように気筒が第１気筒群Ａと第２気
筒群Ｂとに分割され、第１気筒群Ａと第２気筒群
Ｂに夫々第１吸気マニホルド１と第２吸気マニホ
ルド２を接続すると共に第１吸気マニホルド１と
第２吸気マニホルド２を共通のスロツトル弁３を
介して大気に連通させ、第１吸気マニホルド１の
吸入空気入口部に吸気遮断弁４を設けると共に排
気マニホルド５と第１吸気マニホルド１とを連結
する排気還流通路６内に排気還流弁７を設け、機
関低負荷運転時には燃料噴射弁８からの燃料噴射
を停止させると共に吸気遮断弁４を全閉しかつ排
気還流弁７を開弁して第２気筒群を高負荷運転せ
しめ、一方機関高負荷運転時には全燃料噴射弁
８，９から燃料を噴射すると共に吸気遮断弁４を
全開しかつ排気還流弁７を閉弁して全気筒Ａ，Ｂ
を発火運転せしめるようにしている。この内燃機
関では上述のように機関低負荷運転時に吸気遮断
弁４が閉弁しかつ排気還流弁７が開弁して第１気
筒群Ａに排気還流通路６を介して排気ガスが循環
されるためにポンピング損失をなくすことがで
き、しかもこのとき第２気筒群Ｂが高負荷運転せ
しめられるので燃料消費率を向上することができ
る。ところでこのような内燃機関では低負荷運転
から高負荷運転に移行するときに吸気遮断弁を全
閉状態から全開状態に向けて急激に開弁せしめる
と機関の出力トルクが急激に変動し、斯くして吸
気遮断弁を比較的ゆつくりと開弁させる必要があ
る。従つて吸気遮断弁をモータにより駆動するよ
うにした場合にはモータを比較的低速で回転せし
めることにより吸気遮断弁をゆつくりと開弁させ
ることが必要となる。

ところが吸気遮断弁が全閉しているときには吸
気遮断弁の前後に大きな差圧が発生しており、従
つて吸気遮断弁を全閉状態から開弁せしめるには
大きな力が必要となる。また吸気遮断弁が全閉し
ているときには吸気遮断弁の周縁が周囲のハウジ
ング内壁面に噛込んでおり、従つて吸気遮断弁を
全閉状態から開弁せしめるには大きな力が必要と
なる。この場合、吸気遮断弁に対するモータの駆
動トルクを大きくすれば吸気遮断弁を全閉状態か
ら容易に開弁せしめることができるが吸気制御弁
が開弁した後も吸気遮断弁に対するモータの駆動
トルクを大きくしておくと吸気遮断弁の開弁速度
が速くなつて吸気遮断弁が急激に開弁し、斯くし
て機関出力トルクが急激に変動するという問題を
生ずる。

本発明は吸気遮断弁の開弁初期に吸気遮断弁に
対するモータの駆動トルクを最も高くすることに
より機関の出力トルクが急激に上昇することなく
吸気遮断弁をすみやかに開弁せしめることのでき
る分割運転制御式内燃機関を提供することにあ
る。

以下、添附図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

第２図を参照すると、１０は機関本体、１１は
第１サージタンク、１２は第２サージタンク、１
３ａは第１サージタンク１１内に連通する夫々独
立した第１枝管、１３ｂは第２サージタンク１２
内に連通する夫々独立した第２枝管、１４は第１
排気マニホルド、１５は第２排気マニホルド、１
６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ
は１番気筒、２番気筒、３番気筒、４番気筒、５
番気筒並びに６番気筒を夫々示す。なお、これら
の各気筒は気筒１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなる
第１気筒群Ａと、気筒１６ｄ，１６ｅ，１６ｆか
らなる第２気筒群Ｂとに分割される。第２図から
わかるように第１サージタンク１１並びに第１排
気マニホルド１４は第１気筒群Ａに接続され、第
２サージタンク１２並びに第２排気マニホルド１
５は第２気筒群Ｂに接続される。第２図並びに第
３図に示されるように第１吸気マニホルド１１並
びに第２吸気マニホルド１２の各枝管１３ａ，１
３ｂには燃料噴射弁１７ａ，１７ｂが取付けら
れ、これらの各燃料噴射弁１７ａ，１７ｂのソレ
ノイドは電子制御ユニツト１８に接続される。一
方、第１排気マニホルド１４並びに第２排気マニ
ホルド１５は一本の集合管１９に集合され、この
集合管１９の出口部は三元触媒コンバータ２０に
接続される。第３図に示されるように第２排気マ
ニホルド１５には酸素濃度検出器２１が取付けら
れ、この酸素濃度検出器２１は電子制御ユニツト
１８に接続される。第１サージタンク１２には吸
気ダクト２２が取付けられ、この吸気ダクト２２
内にはスロツトル弁２３が配置される。このスロ
ツトル弁２３は車両運転室内に設けられたアクセ
ルペタルに連結される。更に、第３図に示すよう
にスロツトル弁２３の弁軸２４にはスロツトルセ
ンサ２５とアイドルスイツチ２６が連結される。
スロツトルセンサ２５は櫛歯状の固定端子２５ａ
と、スロツトル弁２３と共に回動する回動端子２
５ｂとを具備し、スロツトルセンサ２５は回動端
子２５ｂの先端が櫛歯状固定接点２５ｂの各歯と
対面する毎に出力信号を発する。従つてスロツト
ル弁２３の開弁速度或いは閉弁速度が速くなるに
つれてスロツトルセンサ２５の発する出力信号の
時間間隔が短かくなり、斯くしてスロツトルセン
サ２５の出力信号からスロツトル弁２３の開弁速
度および閉弁速度を計算することができる。アイ
ドルスイツチ２６はスロツトル弁２３がアイドリ
ング位置にあるときにオンとなるスイツチであつ
て、これらのスロツトルセンサ２５およびアイド
ルスイツチ２６は電子制御ユニツト１８に接続さ
れる。一方、吸気ダクト２２の入口部にはエアフ
ローメータ２７が取付けられ、このエアフローメ
ータ２７は電子制御ユニツト１８に接続される。

第１サージタンク１１と第２サージタンク１２
とはそれらと一体成形された連結管２８によつて
互に連結され、この連結管２８内には吸気遮断弁
２９が挿入される。この吸気遮断弁２９の弁軸３
０は一方では駆動装置３１に連結され、他方では
バルブ位置センサ３２に連結される。駆動装置３
１はDCモータ３３と、DCモータ３３の駆動軸に
固定されたウオーム３４と、このウオーム３４と
噛合しかつ吸気遮断弁２９の弁軸３０上に固定さ
れたウオーム歯車３５から構成される。従つて
DCモータ３３が駆動されると吸気遮断弁２９が
回動せしめられることがわかる。一方、バルブ位
置センサ３２は固定抵抗３２ａと、この固定抵抗
３２ａに接触し、かつ吸気遮断弁２９と共に回転
する可動接点３２ｂとにより構成される。固定接
点３２ａの一端は電源３６に接続され、固定接点
３２ａの他端は接地される。従つて可動接点３２
ｂには吸気遮断弁２９の開度に応じた電圧が発生
することがわかる。これらのDCモータ３３およ
びバルブ位置センサ３２は電子制御ユニツト１８
に接続される。

第１サージタンク１１はバイパス管３７を介し
て第２サージタンク１２に連結される。更にこの
バイパス管３７は補助空気供給管３８を介してス
ロツトル弁２３上流の吸気ダクト２２内に連結さ
れる。補助空気供給管３８内には機関のアイドリ
ング速度を制御するための制御弁装置３９が配置
される。この制御弁装置３９に関しては詳細な説
明を省略するが、この制御弁装置３９は電子制御
ユニツト１８の出力信号に応動するステツプモー
タ４０と、ステツプモータ４０により駆動される
流量制御弁４１からなり、この流量制御弁４１に
よつてアイドリング回転数が一定となるように吸
入空気量が制御される。一方、バイパス関３７内
にはバイパス制御弁装置４２が設けられる。この
バイパス制御弁装置４２はダイアフラム４３によ
つて分離された負圧室４４と大気圧室４５とを具
備し、負圧室４４内にはダイアフラム押圧用圧縮
ばね４６が挿入される。この負圧室４４は第１の
電磁切換弁４７および負圧導管４８を介して第２
サージタンク１２に接続される。また、第１電磁
切換弁４７のソレノイド４９は電子制御ユニツト
１８に接続される。バイパス管３７内には弁ポー
ト５０が形成されると共にこの弁ポート５０の開
閉制御をする弁体５１が配置され、この弁体５１
は弁ロツド５２を介してダイアフラム４３に連結
される。

第１排気マニホルド１４と第１サージタンク１
１とは排気還流通路５３によつて互に連結され、
この排気還流通路５３内に排気還流弁５４が配置
される。この排気還流弁５４はダイアフラム５５
によつて分離された負圧室５６と大気圧室５７を
具備し、負圧室５６内にはダイアフラム押圧用圧
縮ばね５８が挿入される。この負圧室５６は第２
の電磁切換弁５９および負圧導管４８を介して第
２サージタンク１２に連結され、第２電磁切換弁
５９のソレノイド６０は電子制御ユニツト１８に
接続される。排気還流通路５３内には排気還流通
路５３の開閉制御をする弁体６１が配置され、こ
の弁体６１は弁ロツド６２を介してダイアフラム
５５に連結される。差に、排気還流弁５４はバル
ブ位置スイツチ６３を具備する。このバルブ位置
スイツチ６３はダイアフラム５５に連結されてダ
イアフラム５５の移動によつて作動せしめられる
可動接点６４と、この可動接点６４と接触可能な
一対の固定接点６５，６６を有し、これらの固定
接点６５，６６は電子制御ユニツト１８に接続さ
れる。可動接点６４は弁体６１が閉弁していると
き固定接点６５に接続され、弁体６１が開弁する
と固定接点６６に接続される。なお、第３図に示
されるように第２サージタンク１２には機関負荷
検出器を構成する負圧センサ６７が取付けられ、
この負圧センサ６７は電子制御ユニツト１８に接
続される。また、第２図並びに第３図に示さない
が機関回転数を検出するために回転数センサ７２
（第４図）が機関本体１０に取付けられている。

第４図は電子制御ユニツト１８の回路図を示
す。第４図を参照すると、電子制御ユニツト１８
はデイジタルコンピユータからなり、各種の演算
処理を行なうマイクロプロセツサ（MPU）８０、
ランダムアクセスメモリ（RAM）８１、制御プ
ログラム、演算定数等が予め格納されているリー
ドオンリメモリ（ROM）８２、入力ポート８３
並びに出力ポート８４が双方向バス８５を介して
互に接続されている。更に、電子制御ユニツト１
８内には各種のクロツク信号を発生するクロツク
発生器８６が設けられる。第４図に示されるよう
に回転数センサ７２、アイドルスイツチ２６、ス
ロツトルセンサ２５およびバルブ位置スイツチ６
３は入力ポート８３に接続される。また、エアフ
ローメータ２７および負圧センサ６７は対応する
AD変換器８７，８８を介して入力ポート８３に
接続され、酸素濃度検出器２１はコンパレータ８
９を介して入力ポート８３に接続される。更に、
バルブ位置センサ３２はAD変換器９５、第１コ
ンパレータ９６および第２コンパレータ９７に接
続され、これらのAD変換器９５、第１コンパレ
ータ９６および第２コンパレータ９７は入力ポー
ト８３に接続される。

エアフローメータ２７は吸入空気量に比例した
出力電圧を出力し、この出力電圧はAD変換器８
７において対応する２進数に変換された後入力ポ
ート８３並びにバス８５を介してMPU８０に読
み込まれる。回転数センサ７２は機関回転数に比
例した周期の連続パルスを出力し、この連続パル
スが入力ポート８３並びにバス８５を介して
MPU８０に読み込まれる。酸素濃度検出器２１
は排気ガスが酸化雰囲気のとき0.1ボルト程度の
出力電圧を発生し、排気ガスが還元雰囲気のとき
0.9ボルト程度の出力電圧を発生する。この酸素
濃度検出器２１の出力電圧はコンパレータ８９に
おいて例えば0.5ボルト程度の基準値と比較され、
例えば排気ガスが酸化雰囲気のときコンパレータ
８９の一方の出力端子に出力信号が発生し、排気
ガスが還元雰囲気のときコンパレータ８９の他方
の出力端子に出力信号が発生する。コンパレータ
８９の出力信号は入力ポート８３並びにバス８５
を介してMPU８０に読み込まれる。負圧センサ
６７はサージタンク１２内の負圧に比例した出力
電圧を出力し、この出力電圧はAD変換器８８に
おいて対応する２進数に変換された後入力ポート
８３並びにバス８５を介してMPU８０に読み込
まれる。バルブ位置センサ３２の出力電圧はAD
変換器９５において対応する２進数に変換され、
この２進数は入力ポート８３およびバス８５を介
してMPU８０に読み込まれる。一方、第１コン
パレータ９６はバルブ位置センサ３２の出力電圧
が予め定められた電圧以上になつたとき、即ち吸
気遮断弁２９が全開したとき出力信号を発し、第
２コンパレータ９７はバルブ位置センサ３２の出
力電圧が予め定められた電圧以下になつたとき、
即ち吸気遮断弁２９が全閉したときに出力信号を
発する。また、アイトルスイツチ２６、スロツト
ルセンサ２５およびバルブ位置スイツチ６３の出
力信号は入力ポート８３およびバス８５を介して
MPU８０に読込まれる。

一方、第１群燃料噴射弁１７ａ、第２群燃料噴
射弁１７ｂ、DCモータ３３、第１電磁切換弁４
７および第２電磁切換弁５９は夫々対応する駆動
回路９０，９１，９２，９３，９４を介して出力
ポート８４に接続される。出力ポート８４には
夫々第１群燃料噴射弁１７ａ、第２群燃料噴射弁
１７ｂ、DCモータ３３、第１電磁切換弁４７お
よび第２電磁切換弁５９を駆動するための駆動デ
ータが書き込まれる。

第７図から第９図は第３図の駆動装置３１と吸
気遮断弁２９を示す。第７図から第９図を参照す
ると、連結管２８（第３図）の一部を構成するハ
ウジング１００内において吸気遮断弁２９の弁軸
３０が回転可能に支承され、弁軸３０の両端部は
ハウジング１００から外方に突出する。弁軸３０
の一端部はハウジング１００に固定されたＩ形断
面形状の駆動装置ハウジング１０１内を貫通し、
このハウジング１０１の外側部はカバー１０２に
よつて覆われる。ハウジング１０１とカバー１０
２間に形成される内部空間１０３内にはウオーム
歯車３５が配置され、このウオーム歯車３５はナ
ツト１０４によつて弁軸３０に固定される。ま
た、ハウジング１０１にはDCモータ３３が固定
され、ウオーム歯車３５と噛合するウオーム３４
がDCモータ３３の駆動軸に固定される。これら
のウオーム３４とウオーム歯車３５は減速歯車機
構を構成する。一方、ハウジング１０１とハウジ
ング１００間に形成される内部空間１０５内には
第７図および第９図に示すようにアーム１０６と
ストツパ部材１０７が配置される。アーム１０６
はセクター形状を有し、ナツト１０８によつて弁
軸３０に固定される。ストツパ部材１０７はほぼ
半円形を有し、一対のボルト１０９によつてハウ
ジング１００に固締される。ストツパ部材１０７
はその両端部に直角に折曲げ形成された屈曲端部
１１０，１１１を有し、これら屈曲端部１１０，
１１１はセクター状アーム１０６に係合可能に配
置される。これらのセクター状アーム１０６とス
トツパ部材１０７は吸気遮断弁２９の全開位置と
全閉位置を定める役割を果す。即ち、アーム１０
６の一端面１１２が屈曲端部１１０に当接すると
吸気遮断弁２９は全開位置となり、アーム１０６
の他端面１１３が屈曲端部１１１に当接すると吸
気遮断弁２９は全閉位置となる。一方、第７図に
示されるようにウオーム歯車３５と反対側の弁軸
３０の端部にはアーム１１４がナツト１１５によ
つて固締される。このアーム１１４はハウジング
１００に固締されたカバー１１６によつて覆わ
れ、このカバー１１６内にバルブ位置センサ３２
が配置される。バルブ位置センサ３２の回転軸１
１７にはアーム１１８が固定され、このアーム１
１８はその両端部に一対の突出端部１１９を有す
る。また、アーム１１４はその両端部にこれらの
突出端部１１９と係合する突出端部１２０を有す
る。弁軸３０が回転するとバルブ位置センサ３２
の回転軸１１７が回転し、斯くしてバルブ位置セ
ンサ３２によつて吸気遮断弁２９の位置が検出さ
れる。

第５図および第６図は本発明による分割運転制
御の基本的な動作を示している。従つてまず始め
にこの基本的動作について説明し、吸気遮断弁２
９の開弁時および閉弁時における詳細な動作につ
いては後に詳細に説明する。なお、第５図並びに
第６図において(a)から(i)の各線図は次のものを示
す。

(a)：負圧センサ６７の出力電圧 (b)：DCモータ３３に印加される駆動パルス (c)：第２電磁切換弁５９のソレノイド６０に印加
される制御電圧。

(d)：第１電磁切換弁４７のソレノイド４９に印加
される制御電圧。

(e)：第２気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂに印加され
る制御パルス。

(f)：第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａに印加され
る制御パルス。

(g)：吸気遮断弁２９の開度。

(h)：排気還流弁５４の弁体６１の開度。

(i)：バイパス制御弁装置４２の弁体５１の開度。

なお、第５図は高負荷運転から低負荷運転に移
るときを示しており、第６図は低負荷運転から高
負荷運転に移るときを示している。

第５図の時間T₁は負圧センサ６７の出力電圧
が低い高負荷運転時を示している。このとき第５
図ｂに示されるようにDCモータ３３は駆動され
ておらず、第５図ｇに示されるように吸気遮断弁
２９は全開している。また、このとき第５図ｃに
示すように第２電磁切換弁５９のソレノイド６０
は消勢されており、従つて排気還流弁５４の負圧
室５６は第２電磁切換弁５９を介して大気に連通
している。斯くしてダイアフラム５５は最も大気
圧室５７側に移動しており、その結果第５図ｈに
示すように弁体６１が排気還流通路５３を全閉し
ている。更にこのとき第５図ｄに示されるように
第１電磁切換弁４７のソレノイド４９は消勢され
ており、従つてバイパス制御弁装置４２の負圧室
４４は第１電磁切換弁４７を介して大気に連通し
ている。斯くしてダイアフラム４３は最も大気圧
室４５側に移動しており、その結果第５図ｉに示
すようにバイパス制御弁装置４２の弁体５１が弁
ポート５０を全開している。

一方、このとき第４図のMPU８０において回
転数センサ７２の出力パルスから機関回転数が計
算され、更にこの機関回転数とエアフローメータ
２７の出力信号から基本燃料噴射量が計算され
る。また、三元触媒を用いたときには機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比と
なつたときに最も浄化効率が高くなり、従つて機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論
空燃比に近づくように基本燃料噴射量を酸素濃度
検出器２１の出力信号に基いて補正して燃料噴射
量が計算される。この燃料噴射量を表わすデータ
は出力ポート８４に書き込まれ、このデータに基
いて第５図ｅ並びに第５図ｆに示されるようなパ
ルスが第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａ並びに第
２気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂに印加される。従
つて機関高負荷運転時には全燃料噴射弁１７ａ，
１７ｂから燃料が噴射される。

次いで第５図の時刻Taにおいて高負荷運転か
ら低負荷運転に切換えられたとすると第５図ａに
示すように負圧センサ６７の出力電圧は急激に上
昇する。MPU８０では負圧センサ６７の出力電
圧が基準値Vr（第５図ａ）よりも大きくなつたと
きに低負荷運転であると判別され、その結果第５
図ｂに示されるような連続パルスからなる駆動信
号がDCモータ３３に印加される。このときDCモ
ータ３３は駆動パルスの平均電圧に比例した速度
で回転する。その結果、第５図ｇに示されるよう
に吸気遮断弁２９は徐々に閉弁する。次いで吸気
遮断弁２９が全閉し、このときが第５図の時刻
Tbで示される。MPU８０が第２コンパレータ９
７の出力信号から吸気遮断弁２９が全閉したと判
断すると、MPU８０は第１気筒群Ａの燃料噴射
弁１７ａからの燃料噴射を停止させると共に第２
気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂからの燃料噴射量を
増量させるデータ、並びに第１電磁切換弁４７お
よび第２電磁切換弁５９のソレノイド４９，６０
を付勢せしめるデータを出力ポート８４に書き込
む。その結果、時刻Tbに達すると第５図ｅに示
されるように第２気筒群Ｂを燃料噴射弁１７ｂか
らの燃料噴射量は増大せしめられ、第５図ｆに示
されるように第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａか
らの燃料噴射は停止せしめられる。更に第１電磁
切換弁４７のソレノイド４９が付勢されるために
バイパス制御弁装置４２の負圧室４４は負圧導管
４８を介して第２サージタンク１２内に連結され
る。その結果、ダイアフラム４３が負圧室４４側
に移動し、斯くして第５図ｉに示すように弁体５
１が弁ポート５０を全閉する。一方、時刻Tbに
達すると上述したように第２電磁切換弁５９のソ
レノイド６０が付勢されるために排気還流弁５４
の負圧室５６は負圧導管４８を介して第２サージ
タンク１２に連結される。その結果、ダイアフラ
ム５５が負圧室５６側に移動するので弁体６１が
排気還流通路５３を開弁し、第５図ｈに示すよう
にこの弁体６１は時刻Tcにおいて全開する。こ
のように排気還流弁５４の弁体６１が開弁するや
否やバイパス通路３７が弁体５１によつて閉鎖さ
れるので排気還流通路５３から第１サージタンク
１１内に送り込まれた排気ガスが第２サージタン
ク１２内に流入する危険性はない。

一方、第６図において時刻Taは低負荷運転か
ら高負荷運転に移行したときを示している。この
とき、まず始めに第６図ｃに示されるように第２
電磁切換弁５９のソレノイド６０が消勢されるた
めに第６図ｈに示すように排気還流弁５４の弁体
６１が排気還流通路５３を閉鎖する。弁体６１が
全閉してバルブ位置スイツチ６３の可動接点６４
が固定接点６５に接触するとMPU８０は第６図
ｆに示されるように第１気筒群Ａへの燃料噴射を
開始するデータ、第６図ｂ，ｄに示されるように
DCモータ３３の駆動データ、および第１電磁切
換弁４７のソレノイド４９を消勢すべきデータを
出力ポート８４に書き込む。その結果、排気還流
弁５４の弁体６１が全閉すると第６図ｆに示され
るように第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａからの
燃料噴射が開始される。更に、弁体６１が全閉す
ると第６図ｇに示すように吸気遮断弁２９が徐々
に開弁し、バイパス制御弁装置４２の弁体５１が
即座に開弁する。

上述したように本発明によれば吸気遮断弁２９
はゆつくりと開弁され又は閉弁される。このよう
に吸気遮断弁２９をゆつくりと開弁又は閉弁させ
るとトルク変動が小さくなるために良好な車両運
転性を確保することができる。しかしながらこの
ように吸気遮断弁２９をゆつくり開弁せしめると
加速運転時に第１気筒群Ａへの空気の供給が遅
れ、それによつて良好な加速運転が得られないと
いう問題がある。そこで本発明では後述するよう
に加速運転時には吸気遮断弁２９の開弁速度を速
めるようにしているがその場合でも次のような問
題を生ずる。即ち、まず第１に吸気遮断弁２９が
全閉しているときには吸気遮断弁２９の前後に大
きな差圧があり、しかも吸気遮断弁２９には慣性
があるので吸気遮断弁２９の開弁が遅れる。この
ように吸気遮断弁２９の開弁が遅れると加速運転
に対する応答が悪くなる。第２に吸気遮断弁２９
が全閉しているときには吸気遮断弁２９の周縁が
ハウジング１００の内壁面に噛込んでおり、従つ
て吸気遮断弁２９をゆつくり開弁させるために
DCモータ３３に印加する電圧の平均値を低くす
るとこの噛込を解除するのに必要なトルクが吸気
遮断弁２９に与えられず、斯くして吸気遮断弁２
９を開弁することができないという問題がある。
そこで本発明では吸気遮断弁２９を開弁するとき
には一時的に大きなトルクを吸気遮断弁２９に与
えてこれらの問題を解決するようにしている。以
下、第１０図から第１２図を参照して吸気遮断弁
２９の開閉弁制御について詳細に説明する。

第１０図はDCモータ３３に印加される駆動パ
ルスを示しており、第１０図において駆動パルス
のデユーデイー比はｔ／Ｔで示される。第１１図
は吸気遮断弁２９を開弁するときのデユーテイー
比ｔ／Ｔと吸気遮断弁２９の開度θを示す。な
お、第１１図の横軸においてθ₁は全閉時を示し、
θ₀は全開時を示す。また、第１１図において実線
Ｐはスロツトル弁２３の開弁速度が速いとき、実
線Ｒはスロツトル弁２３の開弁速度が遅いとき、
実線Ｑはスロツトル弁２３の開弁速度がそれらの
中間の速度のときを夫々示している。第１１図か
らわかるようにスロツトル弁２３の開弁速度が速
くなるほどデユーテイー比ｔ／Ｔが大きくなり、
従つてDCモータ３３に印加される電圧の平均値
が大きくなるために吸気遮断弁２９の開弁速度は
速くなる。また、時間t₁，t₂およびt₃の間では、
即ち吸気遮断弁２９の開弁初期にはデユーテイー
比ｔ／Ｔが高められ、斯くして吸気遮断弁２９に
は大きなトルクが加えられることがわかる。従つ
て実線Ｐで示すようにスロツトル弁２３の開弁速
度が速いとき、即ち加速運転時には吸気遮断弁２
９が即座に開弁されるので良好な加速運転を得る
ことができる。また、実線Ｒで示すようにスロツ
トル弁２３の開弁速度が遅いときには吸気遮断弁
２９がハウジング１００内壁面に噛込んでいたと
しても吸気遮断弁２９を確実に開弁することがで
きる。一方、吸気遮断弁２９が開弁して全開位置
に達すると吸気遮断弁２９のアーム１０６（第９
図）がストツパ部材１０７の屈曲端部１１０に当
接し、このときに吸気遮断弁２９の開弁速度が速
いとストツプ部材１０７を破損する危険性があ
る。そこで本発明では第１１図に示すように吸気
遮断弁２９の開度θが全開θ₀よりも小さな開度θ₄
に達したときにデユーテイー比ｔ／Ｔを小さくし
て吸気遮断弁２９の開弁速度を低下させ、それに
よつてストツパ部材１０７が破損するのを阻止す
るようにしている。次いで吸気遮断弁２９が全開
θ₀に達すると吸気遮断弁２９を全開位置に保持す
るために小さなデユーテイー比ｔ／Ｔの駆動パル
スがDCモータ３３に印加され続ける。

一方、第１２図は吸気遮断弁２９が閉弁すると
きのデユーテイー比ｔ／Ｔと吸気遮断弁２９の開
度θとの関係を示している。第１２図からわかる
ように吸気遮断弁２９が閉弁せしめられるときに
は時間t₄の間で、即ち閉弁開始時にデユーテイー
比ｔ／Ｔが若干高められ、吸気遮断弁２９の開度
θが全閉θ₁に達すると吸気遮断弁２９を全閉位置
に保持するために小さなデユーテイー比ｔ／Ｔの
駆動パルスがDCモータ３３に印加される。

第１１図および第１２図に示す関係は関数の形
で、又はデータテーブルの形で予めROM８２内
に記憶されており、この関係からデユーテイー比
ｔ／Ｔが計算される。即ち、吸気遮断弁２９が全
開位置又は全閉位置にあるか否かは夫々第１コン
パレータ９６又は第２コンパレータ９７の出力信
号から判断される。また、スロツトル弁２３の開
弁速度はスロツトルセンサ２５の出力信号から
MPU８０内において計算される。更に、３気筒
運転から６気筒運転への移行、又は６気筒運転か
ら３気筒運転への移行は負圧センサ６７の出力信
号から判断される。従つてMPU８０内ではこれ
らの出力信号に基いて第１１図および第１２図に
示す関係からデユーテイー比ｔ／Ｔが計算され、
このデユーテイー比ｔ／Ｔを表わすデータが出力
ポート８４に書込まれてこのデータに基いてDC
モータ３３が駆動される。

以上述べたように本発明によれば吸気遮断弁の
開弁初期に吸気遮断弁に対するモータの駆動トル
クが最も高められるので吸気遮断弁の前後に大き
な差圧が発生していようとも、或いは吸気遮断弁
がその周囲の内壁面に噛込んでいようとも吸気遮
断弁をすみやかに開弁せしめることができる。吸
気遮断弁が一旦開弁せしめられるとその後は吸気
遮断弁に対するモータの駆動トルクが小さくなる
ので吸気遮断弁は比較的ゆつくりと開弁せしめら
れ、斯くして機関の出力トルクが急激に変動する
のを阻止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関を図解的に示す平面
図、第２図は本発明による内燃機関の平面図、第
３図は第２図の内燃機関を図解的に示す平面図、
第４図は第３図の電子制御ユニツトの回路図、第
５図は本発明による分割運転制御方法を説明する
ための線図、第６図は本発明による分割運転制御
方法を説明するための線図、第７図は吸気遮断弁
周りの側面断面図、第８図は第７図の−線に
沿つてみた断面図、第９図は第７図の−線に
沿つてみた断面図、第１０図はデユーテイー比を
示す図、第１１図は吸気遮断開弁時のデユーテイ
ー比の変化を示す図、第１２図は吸気遮断弁閉弁
時のデユーテイー比の変化を示す図である。１１……第１サージタンク、１２……第２サー
ジタンク、１７ａ，１７ｂ……燃料噴射弁、２３
……スロツトル弁、２９……吸気遮断弁、３３…
…DCモータ、３７……バイパス管、５４……排
気還流弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１気筒を第１の気筒群と第２の気筒群に分割
し、該第１気筒群と第２気筒群を夫々第１吸気通
路および第２吸気通路を介して共通の空気吸入口
に接続すると共に該第１吸気通路内への空気吸入
作用を遮断するための吸気遮断弁を設けて該吸気
遮断弁を機関低負荷運転時に全閉せしめると共に
機関高負荷運転時に全開せしめ、該吸気遮断弁下
流の第１吸気通路と機関排気通路とを連結する排
気還流通路内に排気還流弁を設けて該排気還流弁
を機関低負荷運転時に開弁すると共に機関高負荷
運転時に閉弁せしめ、機関低負荷運転時には第１
気筒群への燃料の供給を停止すると共に第２気筒
群への燃料の供給を制御しかつ機関高負荷運転時
には第１気筒群および第２気筒群への燃料の供給
を制御する燃料供給装置を具備した内燃機関にお
いて、上記吸気遮断弁を駆動するためのモータ
と、機関負荷を検出するための検出器と、該検出
器の出力信号に応動して機関負荷が予め定められ
た負荷よりも大きくなつたときに吸気遮断弁の開
弁動作を開始させかつ吸気遮断弁の開弁初期に吸
気遮断弁に対するモータの駆動トルクを最も高く
するモータ駆動信号を発する電子制御ユニツトを
具備した分割運転制御式内燃機関。