JPH041177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、作動気筒数を制御して全気筒運転
（全筒運転）または一部気筒運転（休筒運転）を
行ないうる休筒エンジンに関し、特にその出力を
補正できるようにした、休筒エンジンの出力補正
装置に関する。 従来の休筒エンジンでは、燃焼効率を上げて有
害ガスの発生を防止したり、負荷率をあげポンピ
ングロスを少なくして燃費の向上をはかつたりす
るために、例えば低負荷運転時にその一部の気筒
を休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。 ところで、例えば４気筒エンジンにおいて、そ
のうちの２気筒を休筒させる場合を考えてみる
と、そのトルク−スロットル開度特性は、第１図
に示すごとく、全筒運転時では、符号Ａで示すよ
うな特性になり、休筒運転時では、符号Ｂで示す
ような特性になるため、両特性Ａ，Ｂの交わる点
Ｐ（クロスポイント）が存在する。 したがつて、このクロスポイントＰで休筒運転
と全筒運転との間の切換を行なうと、全筒および
休筒運転時における両出力が同じであるため、運
転性を損わずに切換を行なえるが、この場合は極
低負荷域でしか円滑な切換を行なうことができ
ず、これにより燃費が悪くなり、エンジンを一部
休筒させるという本来の意義が薄れる。 そこで、もう少し高い負荷領域（例えばスロツ
トル開度θ₁の点）で、切換を行なうことも考えら
れるが、このような領域で単に切換を行なうと、
第１図に示すごとく、全筒運転時の出力T₂と休
筒運転時の出力T₁とが異なる（T₂＞T₁）ため、
運転性が損われる。 さらに、クロスポイントＰを高負荷側へ移行さ
せる手段として、次のようなものが考えられる。 (1) スロツトル開度に応じ、スロツトルバルブを
バイパスする通路を開閉する手段。 (2) 吸気通路負圧に応じ、上記のバイパス通路を
開閉する手段。 第２〜４図はそれぞれエンジン回転数を1000、
1500および2000rpm一定にした場合のトルク−ス
ロツトル開度特性Ａ，Ｂを示したものであるが、
これらの図において、(1)の手段による出力補正特
性は符号Ｃで示すようになり、(2)の手段による出
力補正特性は符号Ｄで示すようになる。 しかしながら、これらの図からもわかるよう
に、(1)の手段では、エンジン回転数1000rpmで出
力補正の適正化を行なつても、エンジン回転数
2000rpmでの特性の直線性が失われる。 また(2)の手段では、エンジン回転数2000rpmで
出力補正の適正化を行なつても、エンジン回転数
1000rpmで出力が不連続となる。 すなわち従来の手段では、特定のエンジン回転
数以外で目標特性から外れてしまい、これにより
切換時期が狭い運転域に限られてしまうという問
題点がある。 本発明は、このような問題点を解決しようとす
るもので、広い運転域に亘り、運転性を損わずに
作動気筒数を切り換えられるようにした、休筒エ
ンジンの出力補正装置を提供することを目的とす
る。 このため、本発明の休筒エンジンの出力補正装
置は、作動気筒数を制御して全気筒運転または一
部気筒運転を行ないうる休筒エンジンにおいて、
吸気通路内に設けられたスロツトルバルブと、上
記吸気通路における上記スロツトルバルブの配設
部分よりも上流側および下流側の部分を連通接続
するバイパス通路とをそなえ、上記スロツトルバ
ルブの開度に応じて上記バイパス通路を開閉する
第１コントロールバルブと、上記吸気通路の圧力
に応じて同バイパス通路を開閉する第２コントロ
ールバルブとが設けられるとともに、エンジンの
低速運転状態での切換時には主として上記第１コ
ントロールバルブを作動させ、エンジンの高速運
転状態での切換時には主として上記第２コントロ
ールバルブを作動させる弁作動調整機構が設けら
れたことを特徴としている。 以下、図面により本発明の一実施例としての休
筒エンジンの出力補正装置について説明すると、
第５図はその全体構成図、第６図はその第１コン
トロールバルブの開度特性図、第７図はその第２
コントロールバルブの開度特性図、第８図はその
トルク−スロツトル開度特性図、第９図はその出
力−エンジン回転数特性図である。 さて、本装置用のエンジンは、例えば４つの気
筒をそなえ、作動気筒数を４から２あるいは２か
ら４に制御して、４つの気筒を全て作動状態にす
る全気筒運転（全筒運転）または２つの気筒を非
作動状態にし残りの２つの気筒のみを作動状態に
する一部気筒運転（休筒運転）を行ないうる休筒
エンジンとして構成されている。 ところで、第５図に示すごとく、各気筒に吸気
を導く吸気通路１内には、スロツトルバルブ（プ
ライマリスロツトルバルブ）２が設けられてい
る。 また、吸気通路１におけるスロツトルバルブ２
の配設部分よりも上流側および下流側の部分を連
通接続するように、バイパス通路３が設けられて
いる。 さらに、このバイパス通路３には、スロツトル
バルブ２の開度（スロツトル開度）に応じてバイ
パス通路３を開閉する第１コントロールバルブと
してのサブバイパスバルブ４と、吸気通路１の圧
力（マニホルド負圧）に応じてバイパス通路３を
開閉する第２コントロールバルブとしてのバイパ
スエアバルブ８とが直列に設けられている。 また、弁作動調整機溝Ｍが設けられていてこの
弁作動調整機構Ｍにより各バルブ４，８はその開
度特性が第６，７図に示すごとく調整されるよう
になつており、これによりエンジンの低速運転状
態での全筒運転と休筒運転との切換時には、主と
してサブバイパスバルブ４が作動し、エンジンの
高速運転状態での全筒運転と休筒運転との切換時
には、主としてバイパスエアバルブ８が作動す
る。すなわち低速運転状態では、マニホルド負圧
がP₁以下になつているため、バイパスエアバル
ブ８が全開になつていて、更にスロツトル開度が
θ₂〜θ₃の間にあるため、サブバイパスバルブ４の
開度が適宜変わる。 このようにして、低速運転状態での切換時に
は、主としてサブバイパスバルブ４が作動するの
である。 また、高速運転状態では、スロツトル開度がθ₃
より大きいため、サブバイパスバルブ４が全開に
なてつていて、更にマニホルド負圧がP₁〜P₂の
間にあるため、バイパスエアバルブ８の開度が適
宜変わる。これにより、このような高速運転状態
での切換には、主としてバイパスエアバルブ８が
作動するのである。 次に、弁作動調整機構Ｍの詳細について説明す
る。サブバイパスバルブ４の回転軸には、レバー
５が取り付けられており、このレバー５の先端部
にはローラー６が取り付けられている。 そして、このローラー６は、スロツトルバルブ
２の回転軸付きのスロツトルレバー７に形成され
たカム面に当接しうるようになつている。 これにより、サブバイパスバルブ４は、スロツ
トル開度に応じて、第６図に示すように開度が調
整される。 また、バイパスエアバルブ４は、ロツド９ｅを
介し、差圧応動機構９によつて開閉駆動されるよ
うになつている。この差圧応動機構９は、ダイア
フラム９ａによつて仕切られたチヤンバ９ｂ，９
ｃをそなえており、チヤンバ９ｃ内には戻しばね
９ｂが介装されている。 チヤンバ９ｂには、ソレノイドバルブ１６付き
の大気開放通路２５が接続され、この大気開放通
路２５におけるソレノイドバルブ配設部分よりも
チヤンバ９ｂ寄りの部分には、オリフイス１１，
１２を介してそれぞれ通路１０，１３が接続され
ている。なお、通路１０は、吸気通路１における
スロツトルバルブ配設部分よりも上流側の燃料噴
射バルブ２４の配設部分近傍の圧力（ほぼ大気
圧）を導くものであり、通路１３は、バイバス通
路３におけるサブバイパスバルブ４の配設部分と
バイパスエアバルブ８の配設部分との間の圧力を
導くものである。 また、ソレノイドバルブ１６は、大気開放通路
２５を開閉するもので、励磁コイル１６ａと、こ
のコイル１６ａによつて駆動されるプランジヤ１
６ｂと、戻しばね１６ｃとをそなえており、更に
大気開放口１６ｄもそなえている。 チヤンバ９ｃには、ソレノイドバルブ１７付き
の大気開放通路１８が接続されており、この大気
開放通路１８におけるソレノイドバルブ配設部分
よりもチヤンバ９ｃ寄りの部分には、通路２６が
接続されている。この通路２６は、吸気通路１の
スロツトルバルブ２の配設部分よりも下流側の圧
力（マニホルド負圧）を、オリフイス１９を介し
て導くものである。 また、ソレノイドバルブ１７は、大気開放通路
１８を開閉するもので、励磁コイル１７ａと、こ
のコイル１７ａによつて駆動されるプランジヤ１
７ｂと、戻しばね１７ｃとをそなえており、更に
大気開放口１７ｄもそなえている。 そして、これらのソレノイドバルブ１６，１７
は、コンピユーター２０からの制御信号を受けて
開閉制御されるようになつている。 なお、アイドルスピードコントロール機構ISC
が設けられており、この機構ISCは、例えばクー
ラー２７が作動したときに大気開放口を閉じるソ
レノイドバルブ２１をそなえるとともに、ソレノ
イドバルブ２１が閉じることにより通路２３を通
じて作用するマニホルド負圧を受けてスロツトル
開度を大きくするダイアフラム式差圧応動機構２
２をそなえている。 また、図中の符号１４はバイパス通路３に設け
られてサブバイパスバルブ４を迂回するバイパス
路、１５はバイパス路１４に介装されたアイドル
アジヤストスクリユーを示している。 上述の構成により、エンジンの低速運転状態
（例えばエンジン回転数が1000rpm付近）で、休
筒運転状態から全筒運転状態へ切り換えるには、
まずソレノイドバルブ１６，１７でそれぞれ大気
開放口１６ｄ，１７ｄを閉じておく。 このような低速運転状態では、マニホルド負圧
がP₁（第７図参照）よりも小さいので、バイパス
エアバルブ４は、その差圧応動機構９の作用によ
つて完全に開いている。また、スロツトル開度は
θ₂〜θ₃の間にあるので、サブバイパスバルブ４
が、第６図に示すごとく、スロツトル開度に応じ
て開き、これによりバイパス量がサブバイパスバ
ルブ４の開度に応じ制御される。 このようにエンジン低速運転状態では、サブバ
イパスバルブ４が主として作動するので、切換時
の特性を第８図に符号Ｅで示すようにすることが
でき、これによりクロスポイントＰを高負荷側へ
移行させながら、しかも円滑な切換を行なうこと
ができる。 なお、全筒運転へ切り換わつた直後に、ソレノ
イドバルブ１６を作動させて、大気開放口１６ｄ
を開くことにより、バイパスエアバルブ８を閉じ
ることが行なわれる。この理由は切換の際の休筒
運転時の出力アツプが全筒運転時においてひきつ
づき起きると、シヨツク等が起きるからであり、
バイパスエアバルブ８を閉じることにより、出力
アツプは行なわれず、これにより円滑な切換を行
なうことができるのである。 また、エンジンの高速運転状態（例えばエンジ
ン回転数が2500rpm付近）で、休筒運転状態から
全筒運転状態へ切り換えるには、前述の場合と同
様に、まずソレノイドバルブ１６，１７でそれぞ
れ大気開放口１６ｄ，１７ｄを閉じておく。 このような高速運転状態では、スロツトル開度
がθ₃（第６図参照）よりも大きいので、サブバイ
パスバルブ４は完全に開いている。またマニホル
ド負圧はP₁〜P₂の間にあるので、バイパスエア
バルブ８が、第７図に示すごとく、マニホルド負
圧に応じて開き、これによりバイパス量がバイパ
スエアバルブ８の開度に応じ制御される。 このように、エンジン高速運転状態では、バイ
パスエアバルブ８が主として作動するので、前述
の場合と同様に、切換時の特性を第８図に符号Ｅ
で示すようにすることができ、これによりこの場
合もクロスポイントＰを高負荷側へ移行させなが
ら、しかも円滑な切換を行なうことができる。 なお、この場合も、全筒運転へ切り換わつた直
後に、バイパスエアバルブ８を閉じることが行な
われる。その理由は前述の場合と同じである。 また、全筒運転状態から休筒運転状態への切換
も、前述の各場合とほぼ同様にして行なわれる。 さらに、切換時以外の通常の運転時における各
ソレノイドバルブ１６，１７の開閉状態は、第９
図の符号〜で示す運転状態によつて異なる
が、各場合のソレノイドバルブ１６，１７および
バイパスエアバルブ４の開閉状態を示すと、次表
のようになる。

【表】 この表に示すように各バルブ４，１６，１７を
作動させることにより、の領域では、負荷のな
い状態での切換ハンチングを防止することがで
き、の領域では、クロスポイントおよび出力の
アツプを達成することができ、の領域ではアイ
ドル時のエンジン回転数を確保することができ
る。なお、の領域において、スロツトル開度が
全開状態になるとバイパスエアバルブ４を閉から
開にすることが行なわれる。 また、ソレノイドバルブ１６が閉で、バイパス
エアバルブ駆動用差圧応動機構９のチヤンバ９ｂ
に、通路１０，１３をそれぞれ通じ導かれる圧力
の混合圧をかけることにより、バイパスエアバル
ブ開閉の低負荷時の安定化がはかられている。す
なわちバイパスエアバルブ８が開くと、マニホル
ド負圧が急激に低下し、これがチヤンバ９ｃに作
用して更に開く傾向となり発散して全開となつて
しまうおそれがあるが、通路１３を通じてバイパ
ス通路３の負圧変化をチヤンバ９ｂに作用させて
いるので、開度の安定化がはかられるのである。 なお、サブバイパスバルブ４とバイパスエアバ
ルブ８とを並列にして、バイパス通路３に設ける
こともできる。この場合、エンジン低速運転時で
の切換に際しては、バイパスエアバルブ８を全閉
とするか、このバルブ８の配設通路を適宜のバル
ブで遮断し、更にエンジン高速運転時での切換に
際しては、サブバイパスバルブ８を全閉とする
か、このバルブ８の配設通路を適宜のバルブで遮
断することが行なわれる。 以上詳述したように、本発明の休筒エンジンの
出力補正装置によれば、作動気筒数を制御して全
気筒運転または一部気筒運転を行ないうる休筒エ
ンジンにおいて、吸気通路内に設けられたスロツ
トルバルブと、上記吸気通路における上記スロツ
トルバルブの配設部分よりも上流側および下流側
の部分を連通接続するバイパス通路とをそなえ、
上記スロツトルバルブの開度に応じて上記バイパ
ス通路を開閉する第１コントロールバルブと、上
記吸気通路の圧力に応じて同バイパス通路を開閉
する第２コントロールバルブとが設けられるとと
もに、エンジンの低速運転状態での切換時には主
として上記第１コントロールバルブを作動させ、
エンジンの高速運転状態での切換時には主として
上記第２コントロールバルブを作動させる弁作動
調整機構が設けられるという簡素な構成で、エン
ジン回転数が各種の値をとつた場合でも、すなわ
ち広い運転域に亘つて、運転性を損わずに、作動
気筒数を円滑に切り換えうる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図はいずれも従来の休筒エンジンの出
力補正装置の作用を説明するためのトルク−スロ
ツトル開度特性図であり、第５〜９図は本発明の
一実施例としての休筒エンジンの出力補正装置を
示すもので、第５図はその全体構成図、第６図は
その第１コントロールバルブの開度特性図、第７
図はその第２コントロールバルブの開度特性図、
第８図はそのトルク−スロツトル開度特性図、第
９図はその出力−エンジン回転数特性図である。 １……吸気通路、２……スロツトルバルブ、３
……バイパス通路、４……第１コントロールバル
ブとしてのサブバイパスバルブ、５……レバー、
６……ローラー、７……スロツトルレバー、８…
…第２コントロールバルブとしてのバイパスエア
バルブ、９……差圧応動機構、９ａ……ダイアフ
ラム、９ｂ，９ｃ……チヤンバ、９ｄ……戻しば
ね、９ｅ……ロツド、１０……通路、１１，１２
……オリフイス、１３……通路、１４……バイパ
ス路、１５……アイドルアジヤストスクリユー、
１６，１７……ソレノイドバルブ、１６ａ，１７
ａ……励磁コイル、１６ｂ，１７ｂ……プランジ
ヤ、１６ｃ，１７ｃ……戻しばね、１６ｄ，１７
ｄ……大気開放口、１８……大気開放通路、１９
……オリフイス、２０……コンピユーター、２１
……ソレノイドバルブ、２２……差圧応動機構、
２３……通路、２４……燃料噴射バルブ、２５…
…大気開放通路、２６……通路、Ｍ……弁作動調
整機構、ISC……アイドルスピードコントロール
機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作動気筒数を制御して全気筒運転または一部
   気筒運転を行ないうる休筒エンジンにおいて、吸
   気通路内に設けられたスロツトルバルブと、上記
   吸気通路における上記スロツトルバルブの配設部
   分よりも上流側および下流側の部分を連通接続す
   るバイパス通路とをそなえ、上記スロツトルバル
   ブの開度に応じて上記バイパス通路を開閉する第
   １コントロールバルブと、上記吸気通路の圧力に
   応じて同バイパス通路を開閉する第２コントロー
   ルバルブとが設けられるとともに、エンジンの低
   速運転状態での切換時には主として上記第１コン
   トロールバルブを作動させ、エンジンの高速運転
   状態での切換時には主として上記第２コントロー
   ルバルブを作動させる弁作動調整機構が設けられ
   たことを特徴とする、休筒エンジンの出力補正装
   置。