JPH05180020A

JPH05180020A - 自動車用エンジン

Info

Publication number: JPH05180020A
Application number: JP3344749A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Miyamoto; 勝彦宮本; Kazumasa Iida; 和正飯田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、休筒状態における加速時に
は、全筒状態への切り換えが迅速に行われることによ
り、加速のための出力不足を始めとする各弊害の発生を
未然に防止することのできる構造を備えた自動車用エン
ジンを得ることにある。【構成】本発明は、エンジン回転数センサ４およびブー
スト圧センサ５により割り出される空気の体積効率によ
り全筒でのバルブ開閉を行なう場合と一部の気筒でのバ
ルブ開閉を行なう場合とを判定するとともに、休筒状態
を設定されているときに加速する場合には、スロットル
ポジションセンサ６を用いたスロットル開度の変化率に
より、加速状態にあるか否かを判別したうえで、空気の
体積効率による判定とは別に、全筒状態に切り換えるよ
うにバルブ機構２への駆動制御を行う制御部３を備えた
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用エンジンに関
し、さらに詳しくは、複数気筒のうちの選択された気筒
での吸・排気のための弁装置の作動を休止させることの
できる構造を備えた自動車用エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用エンジンにあっては、
バルブの最大開放量がバルブ開閉用カムのカムプロフィ
ールからの最大リフト量に対応しており、しかも、この
量が常に一定とされているために、エンジンの回転数お
よびスロットル開度からの負荷に応じた吸・排気効率を
設定することができないのが現状であった。つまり、上
述したカムプロフィールは、例えば、高速回転を要求さ
れるようなエンジンの場合には、混合気の吸入率および
排気効率を高めることを考慮して設定されていることか
ら、低速回転時での燃料消費率を犠牲にしてしまう傾向
がある。また、上述した場合とは逆に燃料消費率を考慮
したカムプロフィールとした場合には、高速回転あるい
は高負荷運転時での出力が充分に得られなくなる虞れが
ある。

【０００３】そこで、このようなエンジンの運転条件に
対応させて、低速、低負荷運転時での燃料消費量の低
減、および高速、高負荷運転時での出力確保のいずれを
も満足させるために、バルブ開閉用カムとして、低速
用、高速用のカムプロフィールを設定されたものを準備
する一方、これら各カムに対向当接しているカムフォロ
ワを備えたロッカーアームと、このアームの揺動支点を
構成しているロッカーシャフトとを分離し、ロッカーシ
ャフトにはバルブステムに当接しているサブロッカーア
ームを一体に設け、ロッカーアームとロッカーシャフト
とはロッカーシャフト内で油圧制御により突没可能なプ
ランジャにより連結および非連結態位を選択されるよう
にし、連結された側のロッカーアームの揺動をロッカー
シャフトを介してサブロッカーアームに伝達してバルブ
の開閉制御を行うようにした構造が提案されている(例
えば、本願出願人による先願である特願平２ー１８２１
３１号)。この構造においては、低速運転時、高速運転
時でのバルブ開閉用カムによるバルブ開閉量を切り換え
る他に、各ロッカーアームに対するプランジャの連結を
行わないようにして、所謂、気筒側でのバルブの作動を
停止して休筒させることもできるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した休筒状態は、
例えば、４気筒エンジンである場合、ピストンの作動行
程が同じである１番気筒と４番気筒を該当させて、燃料
消費量を低減させるようになっており、この休筒設定
は、エンジン回転数および負荷情報に相当する気筒内で
の空気の体積効率とを割り出して決められたマップによ
り実行されるようになっている。

【０００５】しかしながら、このような休筒システムを
用いたエンジンにおいては、例えば、低速回転時に休筒
状態を設定されている場合、加速しようとすると、スロ
ットル開度を大きくしたことによるブ−スト圧の変化を
基に、そのブ−スト圧がマップ内での全筒状態を設定す
る領域に達して始めて加速のために必要な出力を得るた
めの全筒状態の設定が行われるようになっているため
に、吸気遅れやバルブ機構でのアクチュエ−タの動作に
おけるタイムラグによって加速に必要な出力を得るまで
の時間が遅くなってしまう虞れがあった。従って、この
ようなブ−スト圧を用いた全筒／休筒状態の判定には、
判定に至るまでの間の出力不足を来したり、スロットル
開度に応じた大量の燃料噴射による爆発行程の実行が行
われた場合の異常振動の発生、さらには、全筒状態への
切り換えが完了した場合のエンジンの回転変動によるシ
ョックの発生等の不快な現象が生じることになる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上述した休筒シ
ステムを設定できる自動車用エンジンにおける問題に鑑
み、特に、休筒状態における加速時には、全筒状態への
切り換えが迅速に行われることにより、加速のための出
力不足を始めとする各弊害の発生を未然に防止すること
のできる構造を備えた自動車用エンジンを得ることにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、低速用、高速用のカムプロフィールを設定さ
れたバルブ開閉用カムを備え、これらカムに対するロッ
カーアーム側での従動状態を切り換えることにより、バ
ルブの開閉量およびバルブの休止状態を設定できるバル
ブ機構を備えた自動車用エンジンにおいて、エンジン回
転数を検出する回転数センサと、スロットル開度に応じ
た気筒内での空気の体積効率を割り出すためのブースト
圧センサと、吸気路中に位置するスロットルの開度を検
出するスロットルポジションセンサと、上記回転数セン
サ、ブースト圧センサおよびスロットルポジションセン
サとを入力側に接続され、出力側には、上記バルブ機構
の駆動部が接続されている制御部とを備え、上記制御部
は、エンジン回転数および空気の体積効率に基づく負荷
情報によって全気筒を対象としてバルブの開閉を行なわ
せる全筒状態および全気筒のうちの一部の気筒のバルブ
の開閉停止による休筒状態を設定するマップを備え、全
筒状態および休筒状態設定のための判別を行なうととも
に、休筒状態が設定されている場合に、上記スロットル
ポジションセンサにより検出されるスロットル開度の変
化率が所定値以上にあるときを加速時と判断して休筒状
態から全筒状態に切り換えるように上記バルブ機構を制
御することを特徴としている。

【０００８】さらに本発明は、制御部は、休筒状態に加
速時と判断して全筒状態に切り換えた後、エンジン回転
数の変化率が所定値以下にあるとき、加速状態が終了し
たと判断して、エンジン回転数および負荷に基づく全筒
／休筒状態の判別を行うようになっていることを特徴と
している。

【０００９】

【作用】本発明によれば、休筒状態を設定されていると
きに、スロットル開度を大きくして加速する状態にある
ときには、このスロットル開度を検出しているスロット
ルポジションセンサからの信号によりスロットル開度の
変化率を割り出し、この変化率が所定値以上にあるとき
には、全筒状態を設定するようにバルブ機構が駆動され
る。

【００１０】

【実施例】以下、図１乃至図３において、本発明実施例
の詳細を説明する。

【００１１】図１は、本発明実施例による自動車用エン
ジンのシステム構成図であり、同図において、エンジン
１の吸気・排気ポートには、前述した明細書に記載され
たバルブ機構２が設けてあり、このバルブ機構２におけ
る油圧駆動部は後述する制御部によって作動態位を設定
されることにより、全気筒でのバルブ開閉および全気筒
のうちの一部の気筒のみでのバルブ開閉を行なわせて他
の気筒でのバルブ開閉を休止するための作動が行なわれ
るようになっている。一方、制御部(図では、ＥＣＵと
いう表示で示してある)３は、燃料噴射量の設定等のエ
ンジンの燃焼に係わる各種制御を総合的に行なうための
マイクロコンピュータにより主要部を構成されているも
のであり、図示しないインターフェースを介して入力側
には、本実施例に関するものとして、エンジン回転数を
検出する回転数センサ４、吸気ポートの上流側に位置し
てブースト圧を検出するブースト圧センサ５およびスロ
ットル開度を検出するスロットルポジションセンサ６が
それぞれ接続されており、そして出力側には、上記バル
ブ機構２の油圧駆動部が接続されている。

【００１２】この制御部３においては、バルブ開閉に関
して、全筒状態および休筒状態の設定を図２に示すマッ
プにより実行するようになっている。すなわち、図２
は、エンジンの全運転域を対象として、ブ−スト圧によ
り割り出される空気の堆積効率(Ev)とエンジン回転数(N
e)とに基づく全筒状態および休筒状態の判定マップであ
り、図中、ハッチングで示した範囲が休筒状態を意味し
ている。

【００１３】このマップにおいて、全筒状態と休筒状態
との境界は、エンジン回転数および空気の体積効率から
得られる負荷に応じた出力が得られることを条件に設定
されているものであり、そして、図２において、低回転
域で体積効率が瞬間的に上昇しているのは、全筒状態か
ら休筒状態に切り換える場合に、一旦、回転数を上げて
休筒設定時での急激な回転数の落ち込みを抑えるための
処置である。そして、制御部３においては、スロットル
ポジションセンサ６からのスロットル開度信号を入力さ
れることにより、このスロットル開度の変化率を算出し
た結果を用いて加速状態にあるかどうかを判別し、マッ
プにより全筒／休筒状態を判定された場合、特に、燃費
向上のために休筒状態が設定されているときに、加速状
態にあると判断した場合には、ブ−スト圧による体積効
率に拘らず、全筒状態に切り換えるようにバルブ機構２
を駆動するようになっている。

【００１４】本実施例は以上のような構成であるから、
制御部３の動作を説明するためのフロ−チャ−トにより
作用を説明すると、図３に示すとおりである。すなわ
ち、スロットルポジションセンサ６からの信号が入力さ
れると、ブ−スト圧による空気の体積効率およびエンジ
ン回転数が、図２に示したマップにおいて休筒状態を設
定する領域内にあるか否かを判別し、休筒状態を設定す
る領域に該当している場合には、加速フラグがクリアさ
れているか否かを判別する。この加速フラグは、所定時
間内でのスロットル開度の変化率が所定値以上にあると
きにセットされるものであり、このフラグがセットされ
ていない場合には、休筒状態の設定を行うようにバルブ
機構２を駆動するための信号が制御部３から出力され
る。そして、休筒状態を設定されているときに、所定時
間、本実施例の場合には、５０ms経過したかを判別し、
経過した場合には、この時のスロットルポジションセン
サ６からの信号によるスロットル開度(THN)とこれ以前
に入力されているスロットル開度(THL)との差により変
化率(ΔTH)を求め、この変化率(ΔTH)が加速状態である
ことを判定するための所定値(A)と比較してこの所定値
以上にあるか否かを判別する。この所定値に対する変化
率(ΔTH)を比較した結果により、所定値以上の場合が該
当する加速中であると判断した場合には、加速フラグを
セットして休筒状態から全筒状態に切り換えるようにバ
ルブ機構２を駆動するための信号を制御部３から出力す
る。

【００１５】一方、加速フラグがセットされている場合
には、全筒状態を設定され、加速フラグがセットされて
いるか否かを判別し、所定時間、本実施例の場合には、
１００ms経過したかを判別し、経過した場合には、この
時点でのエンジン回転数(Nen)と前回入力されているエ
ンジン回転数(NeL)との差を求めて所定時間での変化率
(ΔNe)を割り出し、この変化率(ΔNe)が所定値(B)以上
にあるかどうかを判別して、所定値以上にあるときに
は、加速が行われたと判断して加速フラグをクリアす
る。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、バルブ開
閉を全気筒で行なう全筒状態と全気筒のうちの一部の気
筒においてバルブ開閉を行なわせる休筒状態との設定に
おいて、スロットル開度の変化率により加速状態にある
かを判定し、加速状態にあるときには、ブ−スト圧によ
る空気の体積効率をパラメ−タとして用いるのでなく、
上記加速状態の判定結果を優先させるようにしたので、
吸気遅れによるブ−スト圧の変化の遅れやバルブ機構で
のアクチュエ−タの動作の立上りが遅くなるのを未然に
防止して加速に必要な出力を迅速に確保することができ
る。

【００１７】また、本発明によれば、上述したように、
全筒／休筒状態に判定とは別に、スロットル開度の変化
率を用いて休筒状態から全筒状態への切り換え制御を行
うようにしたので、運転者の意志に沿ったエンジンの出
力が設定でき、しかも、この設定に際して、燃料噴射量
の変化に見合うように休筒状態から切り換えられた後の
全気筒間での点火順序を設定することができるので、大
量噴射による爆発行程を実行した際の休筒状態から全筒
状態への切り換え遅れによる異常振動の発生や全筒状態
への切り換え時での回転数変化をも抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例による自動車用エンジンのシステ
ム構成を説明するためのブロック図である。

【図２】図１に示したシステム構成における制御部に用
いられるマップを説明するための線図である。

【図３】図１に示したシステム構成における制御部の動
作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン２バルブ機構３制御部４回転数センサ５ブースト圧センサ６スロットルポジションセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低速用、高速用のカムプロフィールを設定
されたバルブ開閉用カムを備え、これらカムに対するロ
ッカーアーム側での従動状態を切り換えることにより、
バルブの開閉量およびバルブの休止状態を設定できるバ
ルブ機構を備えた自動車用エンジンにおいて、エンジン回転数を検出する回転数センサと、スロットル開度に応じた気筒内での空気の体積効率を割
り出すためのブースト圧センサと、吸気路中に位置するスロットルの開度を検出するスロッ
トルポジションセンサと、上記回転数センサ、ブースト圧センサおよびスロットル
ポジションセンサとを入力側に接続され、出力側には、
上記バルブ機構の駆動部が接続されている制御部とを備
え、上記制御部は、エンジン回転数および空気の体積効率に
基づく負荷情報によって全気筒を対象としてバルブの開
閉を行なわせる全筒状態および全気筒のうちの一部の気
筒のバルブの開閉停止による休筒状態を設定するマップ
を備え、全筒状態および休筒状態設定のための判別を行
なうとともに、休筒状態が設定されている場合に、上記
スロットルポジションセンサにより検出されるスロット
ル開度の変化率が所定値以上にあるときを加速時と判断
して休筒状態から全筒状態に切り換えるように上記バル
ブ機構を制御することを特徴としている自動車用エンジ
ン。
【請求項２】請求項１記載の自動車用エンジンにおい
て、制御部は、休筒状態に加速時と判断して全筒状態に
切り換えた後、エンジン回転数の変化率が所定値以下に
あるとき、加速状態が終了したと判断して、エンジン回
転数および負荷に基づく全筒／休筒状態の判別を行うよ
うになっている自動車用エンジン。