JPH05163971A

JPH05163971A - 多気筒内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH05163971A
Application number: JP32598391A
Authority: JP
Inventors: Tsuneji Ito; 恒司伊藤; Toshiaki Motoi; 敏明許斐
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-12-10
Filing date: 1991-12-10
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JP2917636B2

Abstract

(57)【要約】【目的】広範囲の運転領域にわたり機関性能を向上させ
つつ、低速用バルブタイミングで減筒運転を行っている
状態から高速用バルブタイミングで全筒運転を行う状態
へ切替えられるときに発生するトルクショックを抑制す
る。【構成】制御装置は、全筒運転及び減筒運転を切替える
とともに、低速用バルブタイミング及び高速用バルブタ
イミングを切替え可能な切替え機構を備えている。制御
装置はエンジン回転数ＮＥが第１の回転数ＮＥ１以下の
とき低速用バルブタイミングにし、第１の回転数ＮＥ１
よりも高いとき高速用バルブタイミングにする。また、
制御装置はエンジン負荷が所定負荷Ｃ以下であり、かつ
エンジン回転数ＮＥが第１の回転数ＮＥ１よりも低い第
２の回転数ＮＥ２以下のとき減筒運転を行わせ、負荷が
所定負荷Ｃよりも大きいとき及びエンジン回転数ＮＥが
第２の回転数ＮＥ２よりも高いとき全筒運転を行わせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は多気筒内燃機関の運転状
態に応じて作動気筒数と、吸・排気バルブの開閉動作時
期（バルブタイミング）とを切替えるようにした多気筒
内燃機関の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一般的な内燃機関では高負荷
運転時に燃費が良好となる傾向がある。そこで、多気筒
内燃機関において、低負荷時に一部の気筒への燃料の供
給をカットして作動を休止させ、その分だけ残りの作動
気筒の負荷を相対的に高め、全体として低負荷領域の燃
費を改善するようにした気筒数可変機構がある。

【０００３】また、内燃機関における吸・排気バルブの
バルブタイミングやバルブリフト量を、同内燃機関の運
転状態に応じて調整し、機関出力やアイドル安定性の向
上を図るようにした可変バルブタイミング機構が種々提
案されている。

【０００４】前記両機構を備えた技術として、例えば、
特開昭６１−６５００６号公報に開示された内燃機関で
は、吸・排気バルブを開閉するためのカムが、ベース円
部と低速用カムプロフィール部と高速用カムプロフィー
ル部とから構成されている。また、前記カムと吸・排気
バルブとの間には、前記ベース円部の回転と低速用カム
プロフィール部の回転と高速用カムプロフィール部の回
転とを選択的に吸・排気バルブに伝達するための伝達部
材が配設されている。

【０００５】そして、前記内燃機関の低速低負荷時に
は、一部の気筒に関してベース円部の回転を吸・排気バ
ルブに伝達させることにより、同気筒の作動を休止させ
て作動気筒数を減少させるとともに、残りの気筒に関し
て低速用カムプロフィール部の回転を吸・排気バルブに
伝達させることにより、低速用バルブタイミングで吸・
排気バルブを開閉させる（減筒運転）。また、内燃機関
の低速高負荷時には、全気筒に関して低速用カムプロフ
ィール部の回転を吸・排気バルブに伝達させることによ
り、低速用バルブタイミングで吸・排気バルブを開閉さ
せ、全気筒を作動させる（全筒運転）。さらに内燃機関
の高速時には、全気筒に関して高速用カムプロフィール
部の回転を吸・排気バルブに伝達させることにより、高
速用バルブタイミングで吸・排気バルブを開閉させ、全
気筒を作動させる（全筒運転）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、減筒運転から全筒運転へ切替えられるときの機関回
転数と、低速用バルブタイミングから高速用バルブタイ
ミングへ切替えられるときの機関回転数との関係につい
ては何ら開示されていない。そこで、同一回転数にて作
動気筒数とバルブタイミングとを切替えることが考えら
れるが、たとえこのようにしても、低速用バルブタイミ
ングで減筒運転が行われている状態から、高速用バルブ
タイミングで全筒運転を行う状態へ移行する際には、大
きなトルクショックが発生する。

【０００７】この現象について図５を用いて説明する。
図中、特性線Ｌ１は低速用バルブタイミングで減筒運転
を行った場合のエンジントルクを示し、特性線Ｌ２は低
速用バルブタイミングで全筒運転を行った場合のエンジ
ントルクを示し、特性線Ｌ３は高速用バルブタイミング
で全筒運転を行った場合のエンジントルクを示してい
る。この図より、特性線Ｌ２と特性線Ｌ３とが交差する
（エンジントルクが一致する）第１の回転数ＮＥ１にて
バルブタイミングを切替えることが考えられる。このよ
うにすると、全筒運転時には図５において実線で示すよ
うな特性となり、広範囲の回転数域にわたって大きなエ
ンジントルクを得ることができる。

【０００８】そして、前記従来技術では、低速用バルブ
タイミングで減筒運転が行われている状態から回転数が
上昇して前記第１の回転数ＮＥ１になると、高速用バル
ブタイミングで全筒運転を行う状態へ移行することにな
る。ところが、気筒数及びバルブタイミングの切替え動
作が開始されてから終了するまでには機械的な作動遅れ
が生ずる。このため、前記のように第１の回転数ＮＥ１
にて切替え動作が開始されても、その切替えは第１の回
転数ＮＥ１よりも高い回転数ＮＥ１ａで終了する。その
結果、切替え終了時のエンジントルクは第１の回転数Ｎ
Ｅ１でのエンジントルクよりも大きくなり、切替え前後
のエンジントルクの差ΔＴが大きくなる。そして、この
差ΔＴに起因して大きなトルクショックが発生し、ドラ
イバビリティが悪化してしまう。

【０００９】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は広範囲の回転領域にわたり機関性
能を向上させつつ、低速用バルブタイミングで減筒運転
を行っている状態から高速用バルブタイミングで全筒運
転を行う状態へ切替えられるときに発生するトルクショ
ックを抑制することが可能な多気筒内燃機関の制御装置
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、多気筒内燃機関の全気筒を作動させる全筒
運転、及び前記気筒のうちの一部を休止させる減筒運転
を選択的に切替え可能な作動気筒切替え手段と、前記内
燃機関の低速運転時に適した低速用バルブタイミング、
及び高速運転時に適した高速用バルブタイミングを選択
的に切替え可能なバルブタイミング切替え手段と、前記
内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内
燃機関に加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、前
記回転数検出手段による内燃機関の回転数が予め定めた
第１の回転数以下のとき、前記バルブタイミング切替え
手段によるバルブタイミングを低速用バルブタイミング
にし、前記回転数が前記第１の回転数よりも高いとき、
前記バルブタイミング切替え手段によるバルブタイミン
グを高速用バルブタイミングにする第１の制御手段と、
前記負荷検出手段による内燃機関の負荷が予め定めた所
定負荷以下であり、かつ前記回転数検出手段による内燃
機関の回転数が、前記第１の制御手段における第１の回
転数よりも低い第２の回転数以下のとき、前記作動気筒
切替え手段により減筒運転を行わせ、前記負荷が所定負
荷よりも大きいとき及び前記回転数が第２の回転数より
も高いとき、前記作動気筒切替え手段により全筒運転を
行わせる第２の制御手段とを備えている。

【００１１】

【作用】内燃機関の運転時には回転数が回転数検出手段
によって検出されるとともに、前記内燃機関に加えられ
る負荷が負荷検出手段によって検出される。そして、第
１の制御手段は前記回転数に応じてバルブタイミング切
替え手段を制御し、低速用バルブタイミング及び高速用
バルブタイミングを選択的に切替える。すなわち、第１
の制御手段は図３において内燃機関の回転数が予め定め
た第１の回転数ＮＥ１以下のとき、バルブタイミング切
替え手段により低速用バルブタイミングにし、回転数が
前記第１の回転数ＮＥ１よりも高いとき、バルブタイミ
ング切替え手段により高速用バルブタイミングにする。

【００１２】また、第２の制御手段は回転数及び負荷に
応じて作動気筒切替え手段を制御し、全筒運転及び減筒
運転を選択的に切替える。すなわち、第２の制御手段
は、図３において内燃機関の負荷が予め定めた所定負荷
Ｃ以下であり、かつ内燃機関の回転数が、前記第１の制
御手段における第１の回転数ＮＥ１よりも低い第２の回
転数ＮＥ２以下のとき、前記作動気筒切替え手段により
減筒運転を行わせる。また、第２の制御手段は前記負荷
が所定負荷Ｃよりも大きいとき及び前記回転数が第２の
回転数ＮＥ２よりも高いとき、前記作動気筒切替え手段
により全筒運転を行わせる。

【００１３】前記切替え制御により、低速用バルブタイ
ミングで減筒運転が行われたときには、一部の気筒の作
動が休止される分だけ、残りの作動気筒の負荷が相対的
に高められ、アイドル運転時等の燃費が改善される。ま
た、低速用バルブタイミングで全筒運転が行われたとき
には、加速向上及び燃費改善が図られる。さらに、高速
用バルブタイミングで全筒運転が行われたときには、内
燃機関の高速運転時におけるトルクが上昇する。

【００１４】ところで、前記低速用バルブタイミングで
減筒運転が行われたときの機関トルク（エンジントル
ク）は図４の特性線Ｌ１で表され、低速用バルブタイミ
ングで全筒運転が行われたときのエンジントルクは特性
線Ｌ２で表され、高速用バルブタイミングで全筒運転が
行われたときのエンジントルクは特性線Ｌ３で表され
る。この図より、例えば特性線Ｌ２と特性線Ｌ３とが交
差する回転数、つまりエンジントルクが一致する第１の
回転数ＮＥ１にてバルブタイミングを切替えれば、全筒
運転時には図４において実線で示すような特性となり、
広範囲の回転領域にわたって大きなエンジントルクを得
ることができる。

【００１５】そして、本発明では、低速用バルブタイミ
ングで減筒運転が行われている状態から回転数が上昇し
て前記第１の回転数ＮＥ１よりも低い第２の回転数ＮＥ
２になると、高速用バルブタイミングで全筒運転を行う
状態へ移行する。このため、気筒数及びバルブタイミン
グの切替え動作が開始されてから終了するまでには機械
的な作動遅れが生ずるものの、前記のように第２の回転
数ＮＥ２にて切替え動作が開始されると、その切替えは
第１の回転数ＮＥ１近傍の回転数ＮＥ２ａで終了する。
その結果、切替え終了時のエンジントルクは第１の回転
数ＮＥ１近傍でのエンジントルクとなり、切替え前後の
エンジントルクの差ΔＴが小さくなる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の内燃機関の制御装置を車両用
直列６気筒エンジンに具体化した一実施例を図１〜図４
に従って説明する。

【００１７】図２で示すように、エンジン１のシリンダ
ブロック２には、紙面と直交する方向へ向けて第１〜第
６の気筒＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６（図２で
は第１気筒＃１のみ図示）が並設されている。各気筒＃
１〜＃６にはピストン３がそれぞれ上下動可能に収容さ
れている。各ピストン３はコネクティングロッド４を介
してクランクシャフト（図示しない）に連結されてい
る。ピストン３の上方には燃焼室５が形成され、各燃焼
室５に吸気通路６及び排気通路７が連通している。燃焼
室５と吸気通路６との連通部分は吸気ポート８となって
おり、同燃焼室５と排気通路７との連通部分は排気ポー
ト１１となっている。前記エンジン１のシリンダヘッド
１８には気筒毎に２本の吸気バルブ９と２本の排気バル
ブ１２とが設けられており、これらの吸・排気バルブ
９，１２によって前記吸気ポート８及び排気ポート１１
が開閉される。

【００１８】前記吸気通路６には、吸気ポート８から上
流側へ向けてサージタンク１３及びエアクリーナ１４が
順に配設されており、エアクリーナ１４で濾過された空
気が吸気通路６、サージタンク１３を通過して前記各燃
焼室５に吸入される。サージタンク１３は吸入空気の脈
動を平滑化させるためのものである。

【００１９】前記各吸気ポート８近傍の吸気通路６に
は、その吸気ポート８へ向けて燃料を噴射するための燃
料噴射弁１５が気筒毎に取付けられている。また、サー
ジタンク１３よりも上流の吸気通路６内にはスロットル
弁１６が設けられている。このスロットル弁１６は、ア
クセルペダルの踏み込み操作に連動して吸気通路６を開
閉する。そして、このスロットル弁１６の開閉動作によ
り、燃焼室５へ導入される吸入空気の量が調節される。
前記スロットル弁１６よりも上流の吸気通路６には、吸
入空気量を検出し、かつ負荷検出手段の一部を構成する
エアフローメータ１７が取付けられている。

【００２０】前記各燃料噴射弁１５から噴射される燃料
と吸気通路６内へ導入された外気とからなる混合気は、
吸気バルブ９の開かれる際に吸気ポート８を通じて各燃
焼室５内へ導入される。燃焼室５に導入された混合気を
着火するために、シリンダヘッド１８には気筒毎に点火
プラグ（図示しない）が取付けられている。これらの点
火プラグはディストリビュータ１９にて分配された点火
信号に基づいて順に駆動される。本実施例では第１気筒
＃１、第５気筒＃５、第３気筒＃３、第６気筒＃６、第
２気筒＃２、第４気筒＃４の順に点火が行われるように
設定されている。前記ディストリビュータ１９はイグナ
イタ２１から出力される高電圧をエンジン１のクランク
角に同期して点火プラグに分配するためのものである。

【００２１】そして、前記点火プラグの点火によって各
燃焼室５内へ導入された混合気が爆発・燃焼され、ピス
トン３、コネクティングロッド４、クランクシャフト等
を介してエンジン１の駆動力が得られる。このように燃
焼室５にて生じた燃焼ガスは、排気バルブ１２が開かれ
る際に排気ポート１１から排気通路７を通じて外部へ排
出される。

【００２２】なお、前記ディストリビュータ１９には、
そのロータの回転を検出してエンジン回転信号を出力す
る回転数センサ２２が設けられている。この回転数セン
サ２２は回転数検出手段及び負荷検出手段を構成してい
る。また、前記シリンダブロック２にはエンジン１の冷
却水温を検出する水温センサ２３が取付けられている。

【００２３】次に、作動気筒数を切替えるとともに吸・
排気バルブ９，１２のバルブタイミングを切替えるため
の切替え機構Ｍについて説明する。この切替え機構Ｍ
は、作動気筒切替え手段とバルブタイミング切替え手段
とを構成している。

【００２４】前記エンジン１のシリンダヘッド１８に
は、図１で示す吸気側カムシャフト２４が回転可能に支
持されている。この吸気側カムシャフト２４はタイミン
グベルト（図示しない）によって前記クランクシャフト
に連結されており、同クランクシャフトの回転がタイミ
ングベルトを介して吸気側カムシャフト２４に伝達され
る。吸気側カムシャフト２４上には２種類のカム２５，
３５が形成されている。一方のカム２５は第４気筒＃
４、第５気筒＃５及び第６気筒＃６に対応する吸気バル
ブ９を開閉駆動させるためのものであり、他方のカム３
５は第１気筒＃１、第２気筒＃２及び第３気筒＃３と対
応する吸気バルブ９を開閉駆動させるためのものであ
る。

【００２５】前記カム２５は、図１の左側に示すよう
に、ベース円部２６と、低速用カムプロフィール部２７
と、高速用カムプロフィール部２８とからなり、これら
三者は吸気側カムシャフト２４の軸方向（図の左右方
向）に順に形成されている。ベース円部２６は、吸気側
カムシャフト２４よりも若干大径状をなしている。ま
た、両カムプロフィール部２７，２８は互いに形状の異
なる揚程部を備え、各揚程部の吸気側カムシャフト２４
外周からの突出量は、低速用カムプロフィール部２７よ
りも高速用カムプロフィール部２８の方が大きい。

【００２６】前記カム２５と吸気バルブ９との間にはロ
ッカアーム２９が配設されている。ロッカアーム２９
は、一端部を支点として揺動するスイングアーム部３１
と、そのスイングアーム部３１に対し吸気側カムシャフ
ト２４の軸方向への移動可能に支持されたシャフト３２
と、そのシャフト３２上の所定位置に回転可能に支持さ
れたローラ３３とを備えている。スイングアーム部３１
の下面には、一対の突起３１ａが互いに離間した状態で
形成されており、各突起３１ａが吸気バルブ９に当接し
ている。また、ローラ３３は前記ベース円部２６、低速
用カムプロフィール部２７及び高速用カムプロフィール
部２８に選択的に当接する。

【００２７】前記ローラ３３の当接部位を切替えるため
に、ロッカアーム２９の近傍には、シャフト３２及びロ
ーラ３３を軸方向へ移動させる第１アクチュエータ３４
が配設されている。この第１アクチュエータ３４の駆動
により前記ローラ３３がベース円部２６に当接すると、
ロッカアーム２９がカム２５によって押圧されない。そ
のため、吸気バルブ９が吸気ポート８を閉塞したままと
なり、この吸気バルブ９と対応する第４〜第６気筒＃４
〜＃６の作動が休止される。また、第１アクチュエータ
３４の駆動により前記ローラ３３が低速用カムプロフィ
ール部２７又は高速用カムプロフィール部２８に当接す
ると、ロッカアーム２９がカム２５によって押圧され、
吸気バルブ９が吸気ポート８を所定のバルブタイミング
で開閉する。そのため、第４〜第６気筒＃４〜＃６の全
筒が作動する。

【００２８】より詳しくは、前記ローラ３３が低速用カ
ムプロフィール部２７に当接したときには、エンジン１
の低速運転時に適した低速用バルブタイミングで吸気バ
ルブ９が開閉され、同ローラ３３が高速用カムプロフィ
ール部２８に当接したときには、エンジン１の高速運転
時に適した高速用バルブタイミングで吸気バルブ９が開
閉される。

【００２９】また、前記カム３５は図１の右側に示すよ
うに、低速用カムプロフィール部３６と高速用カムプロ
フィール部３７とからなる。両カムプロフィール部３
６，３７は吸気側カムシャフト２４の軸方向に順に形成
されており、これらは前述した低速用カムプロフィール
部２７及び高速用カムプロフィール部２８と同一形状を
なしている。

【００３０】前記カム３５と吸気バルブ９との間には、
スイングアーム部３９とシャフト４０とローラ４１とを
備えたロッカアーム３８が配設されている。そして、ス
イングアーム部３９下面の一対の突起３９ａが吸気バル
ブ９に当接している。また、前記ローラ４１は低速用カ
ムプロフィール部３６及び高速用カムプロフィール部３
７に選択的に当接する。前記ローラ４１の当接部位を切
替えるために、ロッカアーム３８の近傍には、シャフト
４０及びローラ４１を軸方向へ移動させる第２アクチュ
エータ４２が配設されている。この第２アクチュエータ
４２の駆動によりローラ４１が低速用カムプロフィール
部３６に当接すると、前記低速用バルブタイミングで吸
気バルブ９が開閉され、同ローラ４１が高速用カムプロ
フィール部３７に当接すると、前記高速用バルブタイミ
ングで吸気バルブ９が開閉される。

【００３１】なお、前述した切替え機構Ｍは排気バルブ
１２側にも同様にして設けられている。そして、第４〜
第６気筒＃４〜＃６の作動が休止されるとともに、第１
〜第３気筒＃１〜＃３と対応する吸・排気バルブ９，１
２が低速用バルブタイミングで開閉されると、図４の特
性線Ｌ１で表されるエンジントルクが得られる。この特
性は低速時にピークを有している。また、全気筒＃１〜
＃６と対応する吸・排気バルブ９，１２が低速用バルブ
タイミングで開閉されると、図４の特性線Ｌ２で表され
るエンジントルクが得られる。このエンジントルクは低
速時にピークを有し、かつ前記特性線Ｌ１よりも大きな
値を採る。さらに、全気筒＃１〜＃６と対応する吸・排
気バルブ９，１２が高速用バルブタイミングで開閉され
ると、図４の特性線Ｌ３で表されるエンジントルクが得
られる。このエンジントルクは高速時にピークを有して
いる。特性線Ｌ２と特性線Ｌ３とはエンジントルクの一
致する第１の回転数ＮＥ１で交差しており、この第１の
回転数ＮＥ１以下の回転領域では、特性線Ｌ２の方が特
性線Ｌ３よりも大きな値を採る。また、第１の回転数Ｎ
Ｅ１よりも高い回転領域では、特性線Ｌ３の方が特性線
Ｌ２よりも大きな値を採る。

【００３２】図２で示すように、前記回転数センサ２
２、エアフローメータ１７及び水温センサ２３は、電子
制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）４３の入力側に電
気的に接続されている。また、前記切替え機構Ｍの第１
アクチュエータ３４及び第２アクチュエータ４２は、Ｅ
ＣＵ４３の出力側に電気的に接続されている。

【００３３】ＥＣＵ４３は、第１の制御手段及び第２の
制御手段としての中央処理装置（以下ＣＰＵという）４
４と、読み出し専用メモリ（以下ＲＯＭという) ４５
と、ランダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭという）４６
と、入力ポート４７と、出力ポート４８とを備え、これ
らは互いにバス４９によって接続されている。ＣＰＵ４
４は、予め設定された制御プログラムに従って各種演算
処理を実行し、ＲＯＭ４５はＣＰＵ４４で演算処理を実
行するために必要な制御プログラムや初期データを予め
記憶している。また、ＲＡＭ４６はＣＰＵ４４の演算結
果を一時記憶する。

【００３４】前記回転数センサ２２、エアフローメータ
１７及び水温センサ２３からの検出信号は入力ポート４
７に入力される。ＣＰＵ４４はこれらの信号に基づき、
第１及び第２アクチュエータ３４，４２を駆動するため
の駆動信号を出力ポート４８を介して出力する。

【００３５】ＲＯＭ４５には図３で示すマップが予め記
憶されている。このマップは、前記切替え機構Ｍによる
作動気筒数の切替えとバルブタイミングの切替えとを実
行する際に用いられるものであり、エンジン回転数とエ
ンジン負荷との関係において、第１領域Ｚ１、第２領域
Ｚ２、第３領域Ｚ３の三つの領域が規定されている。第
３領域Ｚ３は、前記第１の回転数ＮＥ１よりも高い領
域、つまり高速領域である。また、第１領域Ｚ１は、エ
ンジン回転数が前記第１の回転数ＮＥ１よりも若干低い
第２の回転数ＮＥ２以下で、かつ負荷が所定負荷Ｃ以下
の領域、つまり低速低負荷領域である。さらに、第２領
域Ｚ２は、前記第１領域Ｚ１と第３領域Ｚ３との間の領
域である。

【００３６】そして、エンジン１の運転状態が第１領域
Ｚ１内に属するときには、第４〜第６気筒＃４〜＃６の
作動が休止されるとともに、第１〜第３気筒＃１〜＃３
と対応する吸・排気バルブ９，１２が低速用バルブタイ
ミングで開閉される。また、エンジン１の運転状態が第
２領域Ｚ２内に属するときには、全気筒＃１〜＃６と対
応する吸・排気バルブ９，１２が低速用バルブタイミン
グで開閉される。さらに、エンジン１の運転状態が第３
領域Ｚ３内に属するときには、全気筒＃１〜＃６と対応
する吸・排気バルブ９，１２が高速用バルブタイミング
で開閉されるように設定されている。

【００３７】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。本実施例の制御装置で
は、ＣＰＵ４４が回転数センサ２２からのエンジン回転
数ＮＥ及びエアフローメータ１７からの吸入空気量Ｑを
それぞれ読み込む。また、ＣＰＵ４４は回転数当たりの
吸入空気量Ｑ／ＮＥを演算し、これをエンジン負荷とし
て用いる。そして、ＣＰＵ４４はそのときの運転状態が
図３のマップのどの領域Ｚ１〜Ｚ３に属しているかを判
断する。

【００３８】前記運転状態が第１領域Ｚ１に属している
と、ＣＰＵ４４は出力ポート４８を介して第１アクチュ
エータ３４及び第２アクチュエータ４２に駆動信号を出
力し、ロッカアーム２９のローラ３３をカム２５のベー
ス円部２６に当接させ、ロッカアーム３８のローラ４１
をカム３５の低速用カムプロフィール部３６に当接させ
る。すると、第４〜第６気筒＃４〜＃６の作動が休止さ
れて第１〜第３気筒＃１〜＃３のみの減筒運転が行わ
れ、しかも第１〜第３気筒＃１〜＃３と対応する吸・排
気バルブ９，１２が低速用のバルブタイミングで開閉さ
れる。このような一部の気筒の作動休止により、残りの
作動気筒のエンジン負荷が相対的に高められ、アイドル
運転時等の燃費が改善される。

【００３９】また、エンジン１の運転状態が第２領域Ｚ
２内に属していると、ＣＰＵ４４は、出力ポート４８を
介して第１アクチュエータ３４及び第２アクチュエータ
４２に駆動信号を出力し、ロッカアーム２９のローラ３
３をカム２５の低速用カムプロフィール部２７に当接さ
せ、ロッカアーム３８のローラ４１をカム３５の低速用
カムプロフィール部３６に当接させる。すると、全気筒
＃１〜＃６が運転され、しかも、全ての吸・排気バルブ
９，１２が低速用のバルブタイミングで開閉される。こ
の第２領域Ｚ２では、低速用カムプロフィール部２７，
３６の作用により車両における発進加速の向上及び燃費
の改善を図ることができる。

【００４０】さらに、運転状態が第３領域Ｚ３内に属し
ていると、ＣＰＵ４４は、出力ポート４８を介して第１
アクチュエータ３４及び第２アクチュエータ４２に駆動
信号を出力し、ロッカアーム２９のローラ３３をカム２
５の高速用カムプロフィール部２８に当接させ、ロッカ
アーム３８のローラ４１をカム３５の高速用カムプロフ
ィール部３７に当接させる。すると、全気筒＃１〜＃６
が運転され、しかも、全ての吸・排気バルブ９，１２が
高速用バルブタイミングで開閉される。この第３領域Ｚ
３ではエンジン１の高回転時における出力向上を図るこ
とができる。

【００４１】ところで、本実施例では、減筒運転及び全
筒運転の切替え時の回転数（第２の回転数ＮＥ２）を、
バルブタイミング切替え時の回転数（第１の回転数ＮＥ
１）よりも若干低くしている。そのため、低速用バルブ
タイミングで減筒運転が行われている状態から回転数が
上昇して第２の回転数ＮＥ２になると、高速用バルブタ
イミングで全筒運転を行う状態へ移行する。このとき、
気筒数及びバルブタイミングの切替え動作が開始されて
から終了するまでには機械的な作動遅れが生ずるが、前
記のように第２の回転数ＮＥ２にて切替え動作が開始さ
れると、その切替えは第１の回転数ＮＥ１近傍の回転数
ＮＥ２ａで終了する。その結果、切替え終了時のエンジ
ントルクは第１の回転数ＮＥ１近傍でのエンジントルク
となり、切替え前後のエンジントルクの差ΔＴが従来技
術におけるそれよりも小さくなる。この差ΔＴの減少に
よりトルクショックが低減されてドライバビリティが向
上する。

【００４２】また、本実施例では図４における特性線Ｌ
２と特性線Ｌ３とが交差するとき、つまり両エンジント
ルクが同一となったときの第１の回転数ＮＥ１にてバル
ブタイミングを切替えるようにしている。このため、単
一のカムで吸・排気バルブ９，１２を開閉させた場合に
は図４の特性線Ｌ２あるいは特性線Ｌ３のトルクしか得
られないのに比べ、本実施例では全回転数域にわたりよ
りフラットなトルク特性を得ることができる。

【００４３】さらに、本実施例では作動休止の対象とな
る気筒を第４気筒＃４、第５気筒＃５及び第６気筒＃６
としたので、減筒運転時にも点火間隔を等間隔とするこ
とができる。

【００４４】なお、本発明は直列６気筒エンジン以外に
もＶ型６気筒エンジンや、６気筒以外の多気筒エンジン
に適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、内
燃機関の作動気筒数切替え時の回転数を、バルブタイミ
ング切替え時の回転数よりも低く設定したので、広範囲
の運転領域にわたり機関性能を向上させつつ、低速用バ
ルブタイミングで減筒運転を行っている状態から高速用
バルブタイミングで全筒運転を行う状態へ切替えられる
ときに発生するトルクショックを抑制することができる
という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例における切替え機
構の一部を破断して示す正面図である。

【図２】一実施例の制御装置の概略構成を示す図であ
る。

【図３】一実施例において第１〜第３領域を規定したマ
ップを示す図である。

【図４】一実施例におけるエンジン回転数とエンジント
ルクとの関係を示す図である。

【図５】従来技術におけるエンジン回転数とエンジント
ルクとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１…内燃機関としてのエンジン、１７…負荷検出手段の
一部を構成するエアフローメータ、２２…回転数検出手
段及び負荷検出手段の一部を構成する回転数センサ、４
４…第１の制御手段及び第２の制御手段としてのＣＰ
Ｕ、Ｃ…所定負荷、ＮＥ…エンジン回転数、ＮＥ１…第
１の回転数、ＮＥ２…第２の回転数、Ｍ…作動気筒切替
え手段及びバルブタイミング切替え手段を構成する切替
え機構、＃１…第１気筒、＃２…第２気筒、＃３…第３
気筒、＃４…第４気筒、＃５…第５気筒、＃６…第６気
筒（＃４〜＃６は作動休止の対象となる気筒）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多気筒内燃機関の全気筒を作動させる全
筒運転、及び前記気筒のうちの一部を休止させる減筒運
転を選択的に切替え可能な作動気筒切替え手段と、前記内燃機関の低速運転時に適した低速用バルブタイミ
ング、及び高速運転時に適した高速用バルブタイミング
を選択的に切替え可能なバルブタイミング切替え手段
と、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記内燃機関に加えられる負荷を検出する負荷検出手段
と、前記回転数検出手段による内燃機関の回転数が予め定め
た第１の回転数以下のとき、前記バルブタイミング切替
え手段によるバルブタイミングを低速用バルブタイミン
グにし、前記回転数が前記第１の回転数よりも高いと
き、前記バルブタイミング切替え手段によるバルブタイ
ミングを高速用バルブタイミングにする第１の制御手段
と、前記負荷検出手段による内燃機関の負荷が予め定めた所
定負荷以下であり、かつ前記回転数検出手段による内燃
機関の回転数が、前記第１の制御手段における第１の回
転数よりも低い第２の回転数以下のとき、前記作動気筒
切替え手段により減筒運転を行わせ、前記負荷が所定負
荷よりも大きいとき及び前記回転数が第２の回転数より
も高いとき、前記作動気筒切替え手段により全筒運転を
行わせる第２の制御手段とを備えたことを特徴とする多
気筒内燃機関の制御装置。