JPH0586512B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、エンジン軽負荷域で一部気筒の作
動を休止させて部分気筒運転を行なう気筒数制御
エンジンの改良に関する。

一般にエンジンを高い負荷状態で運転すると燃
費が良好になる傾向があり、このため多気筒エン
ジンにおいて、エンジン負荷の小さいときに一部
気筒への燃料の供給をカツトして作動を休止さ
せ、この分だけ残りの稼動側気筒の負荷を相対的
に高め、全体として軽負荷域の燃費を改善するよ
うにした気筒数制御エンジンが考えられた。

この気筒数制御エンジンの一例（特開昭55−
131540等）を第１図に示すと、休止側の気筒Ａ〜
Ｃと稼動側の気筒Ｄ〜Ｆに対応して吸気通路２が
絞り弁１の下流にて休止側吸気通路３と稼動側吸
気通路４とに分割され、排気通路５も途中まで休
止側排気通路６と稼動側排気通路７とに分割され
ている。

そして、エンジンの軽負荷時や無負荷時に気筒
Ａ〜Ｃの作動を休止させるときには、例えば負荷
状態検出手段としてのエアフローメータ８からの
吸入空気量信号、回転速度検出手段としてのイグ
ニツシヨンコイルからの点火信号（回転速度信
号）、絞り弁スイツチ９からのアイドル信号等に
基づき、制御回路１０が気筒Ａ〜Ｃに対応する燃
料噴射弁ａ〜ｃを全閉保持して燃料の供給をカツ
トすると共に、休止側吸気通路３の上流部に介装
された遮断弁１１を閉じ、エアフローメータ８お
よび絞り弁１をバイパスする新気供給通路１２の
供給弁１３を開いてこれらの上流側の新気を休止
側気筒Ａ〜Ｃへ充分に供給する。

これにより休止側気筒Ａ〜Ｃにおけるポンピン
グロスを低減しつつ、稼動側気筒Ｄ〜Ｆのみの作
動による部分気筒運転を行なつている。

ただし、この場合遮断弁１１を閉じることで、
稼動側気筒Ｄ〜Ｆでは絞り弁１を通過した新気の
全量が吸入され、通常運転時（全気筒運転時）と
比べて吸気量が２倍になることから、これに対応
して燃料噴射弁ｄ〜ｆからの噴射量も２倍にする
ように、制御回路１０内で噴射定数が切換えられ
る。

なお、図中１４は稼動側気筒Ｄ〜Ｆからの排気
を浄化する触媒、１５は主に休止側気筒Ａ〜Ｃか
らの排気を浄化する触媒を示し、これらの上流の
休止側と稼動側の排気通路６，７にはそれぞれ酸
素センサ１６，１７が設置され、制御回路１０に
空燃比信号をフイードバツクする。また、１８，
１９は制御回路１０からの指令により、三方向電
磁弁２０，２１が切換わりバキユームタンク２２
の負圧が伝達されると弁１１，１３を開閉するア
クチユエータで、２３は排気還流通路、２４は
EGR弁である。

ところで、最近の車両用エンジンでは、トラン
スミツシヨンにトルクコンバータを備えた自動変
速機が良く用いられるようになつているが、この
トルクコンバータのすべり損失をできるだけ抑制
するために、例えばある程度以上の車速域ではト
ルクコンバータを機械的に直結させるロツクアツ
プ機構を設けたものがある。

第２図は、このロツクアツプ機構２５と自動変
速機の制御系の油圧回路２６の１例を示したもの
で、２７はトルクコンバータ、２８はオイルポン
プ、２９，３０は自動変速機のフロントクラツチ
とリアクラツチ、３１はバンドサーボ、３２〜３
４はマニアルバルブと１−２シフトバルブと２−
３シフトバルブ、３５はロツクアツプ制御バル
ブ、３６はアクセルペダルである（ニツサンサー
ビス周報第428号…日産自動車株式会社 昭和55
年９月発行参照）。

いま、マニアルバルブ３２はドライブレンジに
入れた状態でアクセルペダル３６を踏込んでいく
と、このスロツトル圧と車速に応じて上昇するガ
バナ圧とによりシフトバルブ３３，３４が切換わ
り、これに伴うオイルポンプ２８のライン圧によ
りリアクラツチ３０、バンドサーボ３１、フロン
トクラツチ２９が順次作動する（図はドライブレ
ンジの第３速を表わす）。

そして、この３速の状態で、車速が所定値（例
えば40Km／ｈ）以上になると、ガバナ圧によつて
ロツクアツプ制御バルブ３５の車速カツトバルブ
３７が切換わり、オイルポンプ２８のライン圧を
受けて制御バルブ３５が開かれる。

この制御バルブ３５が開かれると、トルクコン
バータ２７とそのフロントカバー３８との間に設
けた湿式単板クラツチ３９の前室側圧力P₁が開
放され、コンバータ圧P₂に応動してクラツチフ
エーシング（図示されない）がフロントカバー３
８に接続する。

これにより、所定の車速以上ではトルクコンバ
ータ２７を直結し、トルクの伝達効率の向上を図
つているのである。

しかしながら、このようなロツクアツプ機構２
５付のトルクコンバータ２７を介装した自動変速
機に前述した気筒数制御エンジンを連結した場
合、例えば車速が所定値以上になると、全気筒運
転、部分気筒運転とにかかわらずトルクコンバー
タ２７がロツクされてしまう。

部分気筒運転時には、全気筒運転時と較べて気
筒Ａ〜Ｃが休止する分、トルク変動が発生しやす
く、このためそれほど車速が高くない部分気筒運
転時にトルクコンバータ２７がロツクされると、
トルク変動が車両側に伝わり、振動や騒音が増加
しかねないという問題があつた。

この発明は、トルクコンバータのロツクアツプ
領域をエンジンの運転条件に応じて最適に設定
し、良好な運転性を維持することを目的としてい
る。

そのためにこの発明は、エンジンの軽負荷時等
で作動を休止する休止側気筒と、常時作動する稼
働側気筒とを備える一方、出力軸にロツクアツプ
機構を設けたトルクコンバータを介して自動変速
機を連結した車両用の多気筒エンジンにおいて、
前記ロツクアツプ機構の作動領域の下限を、前記
休止側気筒の作動時には比較的低速側に、同じく
休止時には比較的高速側に別々に設定する手段
と、この設定領域に基づいてロツクアツプ機構を
駆動する手段とを設けた。

従つて、トルク変動が大きくなりがちな部分気
筒運転時には比較的低速域ではロツクアツプが行
われないので円滑な運転性が得られる一方、部分
気筒運転時であつても比較的トルク変動が少なく
なる高速域ではロツクアツプが行われるのでトル
ク伝達効率が向上して燃費の点でも有利となる。

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第３図、第４図はこの発明の実施例を示す要部
構成断面図と制御ブロツク図で、２７はロツクア
ツプ機構２５を設けたトルクコンバータ、４０は
ロツクアツプ制御バルブ、４１はロツクアツプ制
御バルブ４０の動作を切換える電磁弁、４２は電
磁弁４１を開閉するロツクアツプ制御装置、４３
は前記第１図の気筒数制御エンジンの制御回路で
ある。

このトルクコンバータ２７は、気筒数制御エン
ジンの出力軸（図示しない）に連結されフロント
カバー３８と一体的に回転するポンプインペラ４
４と、自動変速機（図示しない）の入力軸４５に
連結するタービンランナ４６と、ステータ４７等
からなり、ロツクアツプ機構２５は、その入力軸
４５にスプライン噛合するクラツチハブ５９と、
さらにこのクラツチハブ５９にスプライン噛合す
るトーシヨンダンパ４８と、このトーシヨンダン
パ４８により図中左方向に付勢される略円板状の
ロツクアツプピストン３９（湿式単板クラツチ）
と、このロツクアツプピストン３９のフロントカ
バー３８側の周縁面に取付けたクラツチフエーシ
ング４９とからなる。

このロツクアツプピストン３９の前室５０にコ
ンバータ圧が導入されている状態では、ロツクア
ツプピストン３９がトーシヨンダンパ４８の付勢
力により図中左方向に後退してクラツチエーシン
グ４９がフロントカバー３８より離れ、ロツクア
ツプ機構２５は作動しない。これに対し、ピスト
ン前室５０の圧力が開放され圧力が下がると、ロ
ツクアツプピストン３９がその後側のコンバータ
圧により図中右方向に前進してクラツチフエーシ
ング４９がフロントカバー３８に接続し、ロツク
アツプ状態となる。ただし、図中トルクコンバー
タ２７の上半分はロツクアツプ機構２５の非作動
状態（解除状態）を示し、下半分は作動状態（ロ
ツクアツプ状態）を示している。

また、ロツクアツプ制御バルブ４０は、油圧応
動型の三方向切換弁で、ポート５１〜５３を選択
的に連通するスプール５４の左側の圧力室５５に
パイロツト油圧が供給されると、スプール５４が
切換わつて前記ロツクアツプピストン３９の前室
５０の圧力を開放し（例えば図示しないタンク側
へ戻す）、パイロツト油圧が断たれると、リター
ンスプリング５６の付勢力によりスプール５４が
もとの位置に復帰しピストン前室５０にコンバー
タ圧を導入する。

このパイロツト油圧としては、前記第２図のオ
イルポンプ２８からのライン圧が用いられ、電磁
弁４１が開かれるとパイロツト油圧が供給され、
電磁弁４１が閉じるとパイロツト油圧が遮断され
る。

一方、５７は自動変速機のシフト位置を検出す
るシフトスイツチ、５８は車速を検出する車速セ
ンサ、６０はエンジンの吸入負圧を検出する圧力
センサで、これらの検出信号はロツクアツプ制御
装置４２に送られる。

また、前記制御回路４３は、エアフローメータ
８からの吸気量信号が回転センサ（イグニツシヨ
ンコイル等）６１からの回転速度信号等に基づ
き、エンジンの軽負荷時や無負荷時になると、前
述したように気筒Ａ〜Ｃの作動を休止させると共
に、ロツクアツプ制御装置４２に部分気筒運転信
号を送り、高負荷時になると気筒Ａ〜Ｃの作動を
復帰させ、ロツクアツプ制御装置４２に全気筒運
転号を送る。

そして、ロツクアツプ制御装置４２は、これら
の運転号と前記各センサ５７，５８，６０からの
検出号とに応じ、予め全気筒時と部分気筒時の各
運転条件に対応して装置４２内の記憶部（図示し
ない）に定めたロツクアツプ機構２５の作動領域
にしたがい、前記電磁弁４１を開閉する。

全気筒運転時のロツクアツプ作動領域（）
は、例えば第５図に示すように設定され、吸入負
圧が小さい中速高負荷域を除き、シフト位置が３
速で車速が約50Km／ｈ（作動領域の下限）以上の
ときに電磁弁４１は閉じられる。この状態から車
速が点線イ以下になると電磁弁４１は開かれる。

他方、部分気筒運転時のロツクアツプ作動領域
（）は、第６図に示すように設定され、シフト
位置が３速で車速が約60Km／ｈ（作動領域の下限）
以上のときに電磁弁４１は閉じられる。ただし、
部分気筒運転は、負荷が小さく車速が約40Km／ｈ
以上の運転域（）で行なわれ（図中吸入負圧は
全気筒運転に換算した値を用いている）、同じく
この状態から車速が点線イ以下になると電磁弁４
１は開かれる。

なお、ロ〜ホはそれぞれシフト変速点で、（）
は加速時等のキツクダウン域を表わしている。

このように構成したので、ロツクアツプ機構２
５は、全気筒運転時と部分気筒運転時とで別々に
設定された領域（），（）に基づいて作動さ
れ、その作動はそれぞれの運転条件に応じて最適
に制御される。

即ち、エンジンの出力が比較的大きい全気筒運
転時には、所定の車速以上のときにトルクコンバ
ータ２７がロツクアツプされる。したがつて、ト
ルク伝達効率を高めて、中高速時の良好な出力性
能、運転性能を確保することができる。

これに対して、それほどエンジンの出力が高く
ない部分気筒運転時には、全気筒運転時と同一の
車速でも、比較的中速域ではトルクコンバータ２
７がロツクアツプされることはなく、ある程度車
速が高いときにロツクアツプが行なわれる。これ
により、中速域に気筒Ａ〜Ｃの休止に伴ないトル
ク変動が発生したとしても、このトルク変動はト
ルクコンバータ２７により吸収され、車両側に伝
わることはない。その結果、トルク変動に基づく
振動や騒音は十分に低減され、部分気筒運転時の
良好な運転性を維持することができる。

一方、部分気筒運転時であつてもシフト位置が
３速で車速が60Km／ｈ（作動領域の下限）以上の
運転域ではロツクアツプが行われる。部分気筒運
転時であつても高車速域ではトルク変動が目立た
なくなるので、このように制御することにより運
転性を損なうことなく、ロツクアツプの機会を増
やして部分気筒運転に特有の燃費改善効果を享受
することが可能となるのである。

第７図、第８図は本発明の他の実施例で、１速
から４速までの変速段を備えた自動変速機付の気
筒数制御エンジンに適用されるロツクアツプ機構
２５の作動領域（），（）を示したものであ
る。

全気筒運転時には、この場合シフト位置が２〜
４速でそれぞれ車速（またはエンジン回転数）が
所定値（作動領域の下限）以上のときがロツクア
ツプ作動領域（）となるように設定される。他
方、部分気筒運転時には、シフト位置が４速で所
定値（作動領域の下限）以上のときがロツクアツ
プ作動領域（）となるように設定される。

なお、キツクダウン域（）では１速のときも
ロツクアツプを行なうようにしている。ただし、
ヘ〜チはそれぞれシフト変速点を示す。

これによれば、部分気筒運転時の運転性が良好
に維持されると共に、ある程度車速が遅くても比
較的負荷の大きい全気筒運転時には、ロツクアツ
プが行なわれ、運転性能を一層向上することがで
きる。

以上説明した通り、本発明によれば、ロツクア
ツプ機構の作動領域の下限を、休止側気筒の作動
時には比較的低速側に、同じく休止時には比較的
高速側に別々に設定し、エンジンのトルク変動が
大きくなりがちな部分気筒運転での中低速走行時
にはロツクアツプを解除する一方、トルク変動が
減少する高速域では部分気筒運転時であつてもロ
ツクアツプを行うようにしたので、部分気筒運転
時において円滑な運転性を確保すると共に燃費改
善を図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の気筒数制御エンジンの構成断
面図、第２図は従来例のロツクアツプ機構と自動
変速機の油圧制御系の回路図、第３図、第４図は
本発明の実施例を示す要部構成断面図と制御ブロ
ツク図、第５図、第６図は全気筒運転時と部分気
筒運転時のロツクアツプ作動領域の設定例を示す
グラフ、第７図、第８図は本発明の他の実施例の
ロツクアツプ作動領域を示すグラフである。 １…絞り弁、８…エアフローメータ、９…絞り
弁スイツチ、２５…ロツクアツプ機構、２７…ト
ルクコンバータ、２８…オイルポンプ、４０…ロ
ツクアツプ制御バルブ、４１…電磁弁、４２…ロ
ツクアツプ制御装置、４３…制御回路、５７…シ
フトスイツチ、５８…車速センサ、６０…圧力セ
ンサ、６１…回転センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの軽負荷時等で作動を休止する休止
   側気筒と、常時作動する稼働側気筒とを備える一
   方、出力軸にロツクアツプ機構を設けたトルクコ
   ンバータを介して自動変速機を連結した車両用の
   多気筒エンジンにおいて、前記ロツクアツプ機構
   の作動領域の下限を、前記休止側気筒の作動時に
   は比較的低速側に、同じく休止時には比較的高速
   側に別々に設定する手段と、この設定領域に基づ
   いてロツクアツプ機構を駆動する手段とを設けた
   ことを特徴とする気筒数制御エンジン。