JPH08105333A

JPH08105333A - 可変気筒機構付き内燃機関

Info

Publication number: JPH08105333A
Application number: JP6241712A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kubo; 雅彦久保; Atsushi Isomoto; 淳磯本; Kazumasa Iida; 和正飯田; Katsunori Ueda; 克則上田; Yoshimasa Nagayoshi; 由昌永吉; Katsumasa Imai; 勝政今井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1994-10-05
Filing date: 1994-10-05
Publication date: 1996-04-23
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JP3167249B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、可変気筒機構付き内燃機関に関
し、全筒モードから休筒モードへの切換ショックを低減
することができるようにすることを目的とする。【構成】全筒モードと休筒モードとを切り換えうる可
変気筒機構４８と、内燃機関の負荷状態に基づいて該機
関負荷が小さい場合には該休筒モードで運転し該機関負
荷が大きい場合には該全筒モードで運転するように該可
変気筒機構４８の作動を制御する可変気筒制御手段７０
と、自動変速機が変速動作中であるか否かを検出する変
速検出手段７４とをそなえ、該変速検出手段７４からの
情報に基づいて該自動変速機の変速段切換動作中には、
該全筒モードから該休筒モードへの切換を行なわないよ
うに構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の気筒を全て作動
させる全筒モードと複数の気筒のうちの一部の気筒への
吸気導入を遮断することでこれらの気筒の作動を停止さ
せる休筒モードとを切り換えうる、可変気筒機構付き内
燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多気筒内燃機関において、機
関の低負荷時に一部の気筒への吸気導入を遮断するとと
もに燃料の供給を停止して、一部の気筒を休筒させるこ
とで、作動中の気筒の燃焼効率を上げて有害排気ガスの
発生を抑制したり機関の負荷率を向上させることによる
ポンピングロスの低減による燃費の向上を行なったりし
ようとする技術が開発され実用化している。

【０００３】そして、一部の気筒を休筒させるモード
（休筒モード）と気筒の休筒を解除して前部の気筒を作
動させるモード（全筒モード）との切換は、機関の負荷
状態等に基づいて行なうようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な一部の気筒を休筒させることのできる可変気筒機構付
き内燃機関において、自動変速機をそなえたものでは、
自動変速機の変速動作中に特に全筒モードから休筒モー
ドへと切り換えると、急激にトルクが変動するので切換
ショックが大きくフィーリングの悪化を招くという不具
合がある。

【０００５】このような自動変速機をそなえた可変気筒
機構付き内燃機関に関する技術として、特公平４−１９
３７４号公報によるものがあるが、この技術は、シフト
ダウン時に自動変速機のロックアップクラッチを解除し
たうえで運転気筒を増加させるもので、シフトダウン時
の加速を向上させようとするものであり、かかる技術で
はかかる全筒モードから休筒モードへの切換ショックを
低減することはできない。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、全筒モードから休筒モードへの切換ショック
を低減することができるようにした、可変気筒機構付き
内燃機関を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の可変気筒機構付き内燃機関は、複数の気筒を
有する内燃機関であって、該複数の気筒を全て作動させ
る全筒モードと該複数の気筒のうちの一部の気筒への吸
気導入を遮断することで該一部の気筒の作動を停止させ
る休筒モードとを切り換えうる可変気筒機構と、該内燃
機関の負荷状態に基づいて該機関負荷が小さい場合には
該休筒モードで運転し該機関負荷が大きい場合には該全
筒モードで運転するように該可変気筒機構の作動を制御
する可変気筒制御手段と、該内燃機関に接続された自動
変速機が変速動作中であるか否かを検出する変速検出手
段とをそなえた可変気筒機構付き内燃機関において、該
可変気筒制御手段が、該変速検出手段からの情報に基づ
いて該自動変速機が変速段切換動作中の場合には、該全
筒モードから該休筒モードへの切換を行なわないように
設定されていることを特徴としている。

【０００８】また、請求項２記載の本発明の可変気筒機
構付き内燃機関は、請求項１記載の構成において、該可
変気筒制御手段が、該変速検出手段からの情報に基づい
て該自動変速機が変速段切換動作中の場合には、該休筒
モードから該全筒モードへの切換は行なうが該全筒モー
ドから該休筒モードへの切換は行なわないように設定さ
れていることを特徴としている。

【０００９】

【作用】上述の請求項１記載の本発明の可変気筒機構付
き内燃機関では、可変気筒制御手段が、内燃機関の負荷
状態に基づいて機関負荷が小さい場合には休筒モードで
運転し機関負荷が大きい場合には全筒モードで運転する
ように可変気筒機構の作動を制御するが、変速検出手段
からの情報に基づいて自動変速機が変速段切換動作中の
場合には、該全筒モードから該休筒モードへの切換につ
いては行なわない。したがって、自動変速機の変速段切
換動作中における該全筒モードから該休筒モードへの切
換は、大きな切換ショックを招くが、このような事態か
回避されるので、大きな切換ショックが生じることがな
い。

【００１０】上述の請求項２記載の本発明の可変気筒機
構付き内燃機関では、該可変気筒制御手段が、該変速検
出手段からの情報に基づいて該自動変速機が変速段切換
動作中の場合には、該休筒モードから該全筒モードへの
切換は行なうが該全筒モードから該休筒モードへの切換
は行なわない。したがって、大きな切換ショックを招か
ない該休筒モードから該全筒モードへの切換は速やかに
行ないながら、該全筒モードから該休筒モードへの切換
時の大きな切換ショックが回避される。

【００１１】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。まず、図１〜図３を参照して本発明の第１実
施例としての可変気筒機構付き内燃機関について説明す
る。さて、本実施例の可変気筒機構付き内燃機関は、図
２に示すように、ＤＯＨＣ直列４気筒のガソリン燃料を
用いる燃料噴射式エンジン（以下、内燃機関をエンジン
という）１である。

【００１２】このエンジン１のシリンダヘッド２には、
各気筒に連通可能なインテークマニホルドＩＭの一端が
取り付けられ、インテークマニホルドＩＭの他端にはサ
ージタンク３７が取り付けられて、吸気路ＩＲを構成し
ており、吸気路ＩＲはさらに、サージタンク３７に連通
する吸気管やエアクリーナ３８等をそなえている。シリ
ンダヘッド２の他側には、各気筒に連通可能なエキゾー
ストマニホルドＥＭが取り付けられ、エキゾーストマニ
ホルドＥＭには排気管等からなる排気路ＥＲが連結され
ている。

【００１３】吸気路ＩＲにおけるエアクリーナ３８の下
流側には、スロットルバルブ４０が配設されており、ス
ロットルバルブ４０の回転軸４１は、ステッパモータを
そなえた弁駆動アクチュエータ４２により回動されるよ
うに構成されている。弁駆動アクチュエータ４２は、後
述のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）３２に接
続され、所定の制御信号により所望の回転を行なわせる
ように構成されている。

【００１４】また、スロットルバルブ４０には、そのス
ロットル開度に相当するスロットル開度信号θｓをＥＣ
Ｕ３２に出力するスロットル開度センサ３６が取り付け
られている。さらに、吸気路ＩＲのサージタンク３７に
は、吸気管負圧に応じた負圧信号Ｐｂを出力する負圧セ
ンサ３５が装着されている。

【００１５】ところで、各気筒の図示しない吸気ポート
は図示しない吸気弁により、図示しない排気ポートは図
示しない排気ポートにより開閉されるようになってお
り、各吸排気弁は周知のＤＯＨＣ式の動弁系４により駆
動されるようになっている。動弁系４は、シリンダヘッ
ド２に取り付けられた吸排カム軸５，６と、吸排ロッカ
軸７，８をそなえている。

【００１６】吸排カム軸５，６それぞれの一端にはタイ
ミングギヤ９，１０が固着され、タイミングギヤ９，１
０がタイミングベルト１１を介し、図示しないクランク
シャフト側に連結されて、エンジン回転の１／２の回転
数で駆動されるように構成されている。なお、吸排ロッ
カ軸７，８は、各気筒ごとに分断して装備されている。

【００１７】そして、各気筒の吸排気弁は全て周知の動
弁系で開閉されるように構成されており、その一例が、
本出願人による特願平４−２３２３２２号の明細書およ
び図面に開示されている。この動弁系には、可変気筒機
構４８の要部を成す休筒・全筒切換機構５０（図３参
照）を有する低高切換手段（モード切換機構）ＭＬ，Ｍ
Ｈが装着されている。モード切換機構ＭＬ，ＭＨは、切
換油路２３を油圧ポンプ２５に対し断続可能に連結する
１，４気筒用の低電磁弁２６および２，３気筒用の低電
磁弁３０をそなえている。また、モード切換機構ＭＬ，
ＭＨは、切換油路２４を油圧ポンプ２５に対し断続可能
に連結する１，４気筒用の高電磁弁２７および２，３気
筒用の高電磁弁３１とをそなえている。なお、油圧ポン
プ２５は、図示のようにオイルタンクに連通接続されて
いる。

【００１８】低高電磁弁２６，３０，２７，３１は、そ
れぞれ３方弁で構成されており、いずれもオン時に後述
する油圧ピストンの駆動用圧油を供給し、オフ時に油圧
アクチュエータをドレーンに接続するようになってい
る。このように、電磁弁２６，３０，２７，３１は油圧
ピストン駆動用油圧を制御する弁（＝Oil Controle Val
ve）であるため、以下、ＯＣＶともいう。

【００１９】これらの低高電磁弁２６，３０，２７，３
１は、ＥＣＵ３２に接続されており、このＥＣＵ３２か
らの制御信号により所望の切換動作が行なわれるように
構成されている。さらに、モード切換機構ＭＬ，ＭＨ
は、低電磁弁２６，３０と高電磁弁２７，３１とが共に
オフのとき、低速モードで図示しない吸排気弁を駆動す
るようになっている。他方、低高電磁弁２６，３０，２
７，３１が共にオンのとき、図示しない吸排気弁を高速
モードで駆動するようになっている。

【００２０】さらに、低電磁弁２６のみオンの場合に
は、休筒気筒としての第１気筒（＃１）と第４気筒（＃
４）における図示しない吸排気弁を空作動させる休筒モ
ードが達成されるようになっている。この休筒状態とな
りうる第１気筒（＃１）及び第４気筒（＃４）おけるモ
ード切換機構ＭＬ，ＭＨ（これが、休筒・全筒切換機構
５０に相当する）について、図３を参照しながら説明す
ると、これらの第１及び第４気筒には、吸気弁及び排気
弁を開閉駆動するために２つののロッカアーム５１，５
２がそなえられており、ロッカアーム５１は図示しない
高速用カムによって駆動され、ロッカアーム５２は図示
しない低速用カムによって駆動される。

【００２１】これらのロッカアーム５１，５２は、それ
ぞれ油圧ピストン５３，５４を介して、吸気弁又は排気
弁に当接してこれを駆動しうるＴレバー５５と連動しう
るようになっている。油圧ピストン５３，５４は、各ロ
ッカアーム５１，５２に形成された嵌入穴５１Ａ，５２
Ａへ頭部を嵌入させるとロッカアーム５１，５２とＴレ
バー５５とを一体作動させるよう連結し、嵌入穴５１
Ａ，５２Ａから頭部を離脱させるとロッカアーム５１，
５２とＴレバー５５との連結を解除する。

【００２２】油圧ピストン５３はリターンスプリング５
６により嵌入穴５１Ａから頭部を離脱させるように付勢
されており、油室５３Ａに油圧供給を受けると嵌入穴５
１Ａへ頭部を嵌入させる。油圧ピストン５４はリターン
スプリング５７により嵌入穴５２Ａに頭部を嵌入させる
ように付勢されており、油室５４Ａに油圧供給を受ける
と嵌入穴５２Ａから頭部を離脱させる。

【００２３】これにより、油圧ピストン５３へ油圧供給
するとロッカアーム５１とＴレバー５５とが連結され、
油圧ピストン５３の油圧を除去するとロッカアーム５１
とＴレバー５５との連結が解除される。また、油圧ピス
トン５４へ油圧供給するとロッカアーム５２とＴレバー
５５との連結が解除され、油圧ピストン５４の油圧を除
去するとロッカアーム５２とＴレバー５５とが連結され
る。

【００２４】ロッカアーム５１は低速用カムを包含する
ようなカムプロフィルを有する高速用カムによって駆動
されるので、ロッカアーム５１の動きはロッカアーム５
２の動きを包含する。このため、ロッカアーム５１がＴ
レバー５５に連結されると、ロッカアーム５２の連結・
非連結に係わらず、Ｔレバー５５は高速用カムによって
駆動される。

【００２５】ロッカアーム５１は低速用カムを包含する
ようなカムプロフィルを有する高速用カムによって駆動
されるので、ロッカアーム５１の動きはロッカアーム５
２の動きを包含する。このため、ロッカアーム５１がＴ
レバー５５に連結されると、ロッカアーム５２の連結・
非連結に係わらず、Ｔレバー５５は高速用カムによって
駆動され、吸気弁及び排気弁が全筒高速モードで駆動さ
れる。

【００２６】ロッカアーム５１のＴレバー５５との連結
が解除されると、ロッカアーム５２がＴレバー５５に連
結されると、Ｔレバー５５は低速用カムによって駆動さ
れ、吸気弁及び排気弁が全筒低速モードで駆動される。
また、ロッカアーム５１のＴレバー５５との連結が解除
されて、ロッカアーム５２のＴレバー５５との連結も解
除されると、Ｔレバー５５は駆動されないため、吸気弁
及び排気弁が開動されない休筒モードが実現する。

【００２７】油室５３Ａ内の油圧は、高電磁弁（高速用
ＯＣＶ）２７により制御され、油室５４Ａ内の油圧は低
電磁弁（低速・休筒用ＯＣＶ）２６により制御される。
つまり、高電磁弁２７をオン（油圧供給）とすると全筒
高速モードとなり、高電磁弁２７及び低電磁弁２６を共
にオフ（油圧除去）とすると全筒低速モードとなり、高
電磁弁２７をオフ（油圧除去）として低電磁弁２６をオ
フ（油圧供給）とするとこの気筒が休筒する休筒モード
となる。

【００２８】これらの低電磁弁２６及び高電磁弁２７
は、前述のように、低電磁弁３０及び高電磁弁３１とと
もに、ＥＣＵ３２により制御される。なお、油室５３Ａ
にはエンジン側の図示しないエンジンポンプからの油路
の上流側から高圧の油圧を供給されるようになってお
り、高電磁弁２７を通じて高いレスポンスの要求される
油圧ピストン５３を駆動しうるようになっておる。油室
５４Ａにはエンジン側の図示しないエンジンポンプから
の油路の下流側の圧力低下した油圧をポンプ６０で加圧
しアキュムレータ６１で蓄圧しながら供給されるように
なっており、低電磁弁２６を通じて安定した油圧で油圧
ピストン５４を駆動しうるようになっておる。

【００２９】再び図２を参照するが、エンジン１のシリ
ンダヘッド２には、燃料供給手段ＦＳが装着されてお
り、燃料供給手段ＦＳは、各気筒の図示しない吸気ポー
トに燃料を噴射する４個のインジェクタ２８と、燃圧調
整手段２９とをそなえている。燃圧調整手段２９は、各
インジェクタ２８に対し、燃料供給源４４からの燃料を
定圧調整した上で供給するように構成されており、これ
らのインジェクタ２８が、噴射駆動制御を行なう燃料制
御手段としてのＥＣＵ３２に接続されている。

【００３０】ここで、ＥＣＵ３２によるエンジン制御に
関して説明すると、ＥＣＵ３２は、マイクロコンピュー
タでその要部を構成され、運転情報に応じて設定された
作動モードに応じて低電磁弁２６，３０及び高電磁弁２
７，３１とともにインジェクタ駆動制御や点火制御等を
行なうように構成されている。可変気筒制御を含むエン
ジン運転モード制御に着目すると、ＥＣＵ３２には、エ
ンジン運転モードを制御する機能（以下、モード制御手
段という）７０がそなえられ、このモード制御手段７０
は、可変気筒制御も行なうので可変気筒制御手段として
も機能する。つまり、本エンジンの運転モードは、上述
のように、各電磁弁２６，３０，２７，３１のオン・オ
フにより、第１気筒及び第４気筒を休筒する休筒モード
と、全筒の吸気弁・排気弁を低速モードで運転する全筒
低速モードと、全筒の吸気弁・排気弁を高速モードで運
転する全筒高速モードとを選択でき、モード制御手段７
０では、これらのモードの中から１つを選択して、吸気
弁・排気弁の作動や燃料供給状態やアイドルスピードコ
ントローラ（ＩＳＣ）６４を通じてアイドルスピード制
御等を行なう。

【００３１】これらのモードの選択は、エンジン負荷及
びエンジンの回転速度（以下、エンジン回転数という）
Ｎｅと、変速検出手段として機能する自動変速機制御手
段（ＥＬＣ）７４からの変速中信号に応じて行なうよう
になっている。ここで、エンジン負荷に相当する量とし
て、スロットル開度ＴＰＳが用いられている。このた
め、スロットル開度センサ３６とエンジン回転数センサ
３３と自動変速機制御手段（ＥＬＣ）７４とがＥＣＵ３
２に接続されている。

【００３２】そして、エンジン負荷が小さい領域では休
筒モードを選択して、エンジン負荷が大きくなると全筒
低速モードを選択して、エンジン負荷がさらに大きくな
ると全筒高速モードを選択するようになっている。この
ような休筒モードと全筒モード（全筒低速モード）との
切換や全筒モードにおける全筒低速モードと全筒低速モ
ードとの切換は、切換基準となる負荷（切換負荷）をそ
れぞれ設定しておき、検出したエンジン負荷をこの切換
負荷と比較して行なうことができる。

【００３３】そして、自動変速機の変速動作中に全筒モ
ードから休筒モードへの切換を実行すると、大きな変速
ショックが生じるため、これを回避するように、自動変
速機制御手段（ＥＬＣ）７４からの変速中信号は、自動
変速機の変速動作中には全筒モードから休筒モードへの
切換を行なわないような制御をするために用いられる。

【００３４】つまり、モード制御手段７０では、モード
判定部７０Ａで休筒モードと全筒モード（全筒モードの
場合更に全筒低速モードと全筒高速モード）との判定を
行ない、このモード判定部７０Ａによる判定結果と自動
変速機制御手段（ＥＬＣ）７４からの変速中信号とか
ら、モード設定部７０Ｂで選択モードを設定し、この設
定モードに応じて、吸気弁・排気弁の作動や燃料供給制
御やアイドルスピード制御等を行なう。勿論、モード設
定部７０Ｂでは、変速動作中には全筒モードから休筒モ
ードへの切換を行なうような設定は実施せず、変速動作
の完了を待って全筒モードから休筒モードへの切換を行
なうように設定されている。

【００３５】なお、吸気弁・排気弁の作動制御は、前述
の低電磁弁２６，３０及び高電磁弁２７，３１を通じて
モード切換機構ＭＬ，ＭＨを切り換えながら行なわれ
る。図１中では、モード切換機構ＭＬ，ＭＨ中の休筒・
全筒切換機構５０の機能に着目して示しており、休筒・
全筒切換制御は低電磁弁（低速・休筒用ＯＣＶ）２６及
び高電磁弁（高速用ＯＣＶ）２７を通じて休筒・全筒切
換機構５０を切り換えながら行なわれる。

【００３６】本発明の第１実施例としての可変気筒機構
付き内燃機関は、上述のように構成されているので、そ
の休筒モードと全筒モードとの切換制御は、例えば図４
に示すように行なわれる。つまり、まず、スロットル開
度（エンジン負荷）ＴＰＳ，エンジン回転数Ｎｅ，変速
情報とを取り込み（ステップＡ１０）、スロットル開度
ＴＰＳをエンジン回転数Ｎｅに応じた切換基準スロット
ル開度ＴＰＳ１と比較して（ステップＡ１２）、スロッ
トル開度ＴＰＳが切換基準スロットル開度ＴＰＳ１より
も小さければ休筒モードとし、実スロットル開度ＴＰＳ
がが切換基準スロットル開度ＴＰＳ１以上なら全筒モー
ドとする。休筒モードとする場合には、自動変速機が変
速動作中であるか否かを判断し（ステップＡ１２）、変
速動作中でないなら直ぐにステップＡ１４に進んで、休
筒モード運転を行なう。

【００３７】一方、変速動作中ならば変速動作が完了す
るまで待機して、ステップＡ１４に進む。この再、現
在、休筒モード運転を行なっている場合には、この待機
中にも休筒モード運転が行なわれるため、待機すること
は何ら影響しないが、現在、全筒モード運転を行なって
いる場合には、この待機中にも全筒モード運転が行なわ
れることになり、変速動作の完了を待って全筒モードか
ら休筒モードへの切換を行なうことになる。

【００３８】これにより、変速動作中には全筒モードか
ら休筒モードへの切換が回避されるようになり、変速動
作中に全筒モードから休筒モードへ切り換えることで生
じる変速ショックが確実に回避され、運転フィーリング
が向上するのである。ところで、このような本発明にか
かる制御は、エンジンの他の種々の制御と組み合わせて
行なうことも考えられる。

【００３９】ここで、第２実施例として、本発明にかか
る制御を、エンジンの他の制御と組み合わせた例を説明
する。図５は第２実施例にかかる制御系の構成を示す模
式図であるが、図５に示すように、ＥＣＵ３２には、ス
ロットル開度センサ（スロットルポジションセンサ）３
６，エンジン回転数センサ３３，酸素濃度センサ４６及
び自動変速機制御手段７４から、スロットル開度ＴＰ
Ｓ，エンジン回転数Ｎｅ，酸素濃度Ｏ₂及び自動変速機
が変速中か否かの情報等が取り込まれるようになってい
る。

【００４０】また、ＥＣＵ３２には、エンジンの作動モ
ードを休筒モードと全筒モードとのいずれかに設定する
モード設定手段８０と、このモード設定手段８０による
設定に応じて電磁弁（ＯＣＶ）９１の作動を制御する電
磁弁制御手段８１と、バイパス式アイドルスピートコン
トローラ（ＩＳＣ）９２の作動を制御するＩＳＣ制御手
段８２と、燃料噴射手段９３を制御する燃料噴射制御手
段８３と、点火手段（点火プラグ）９４の点火時期を制
御する点火時期制御手段８４と、エンジン１で駆動され
る発電機９５の作動を制御する発電制御手段８５とをそ
なえている。

【００４１】モード設定手段８０では、スロットル開度
ＴＰＳ，エンジン回転数Ｎｅに基づいて、第１実施例と
同様にクロスポイントよりも高負荷域のスロットル開度
ＴＰＳ１を切換ポイントとして休筒モード又は全筒モー
ドを設定する。ただし、この設定により全筒モードから
休筒モードへの切換が必要なときには、自動変速機の変
速動作中であれば、変速動作が完了するまでは休筒モー
ドへの切換を行なわず待機して、変速動作の完了後に休
筒モードへの切換を実施する。

【００４２】電磁弁制御手段８１では、モード設定手段
８０により設定されたモードに応じた状態に各電磁弁
（ＯＣＶ）９１の作動を制御して、休筒・全筒切換機構
を対応するモード状態にする。ＩＳＣ制御手段８２で
は、休筒モード時には低めのアイドル回転になるように
ＩＳＣ９２のバイパスに介装されたバルブの開度位置を
休筒位置に制御し、全筒モード時には高めのアイドル回
転になるようにバイパスに介装されたバルブの開度位置
を全筒位置に制御する。なお、全筒モードでは、全筒低
速モードと全筒高速モードとでバルブの開度位置を変え
てもよい。

【００４３】燃料噴射制御手段８３では、燃料噴射を行
なうか行なわないかの制御の他に空燃比制御を行なう。
勿論、全筒モード時には原則として全ての気筒に燃料噴
射を行なうが、休筒モード時には休筒中の気筒には燃料
噴射を行なわない。そして、休筒モードから全筒モード
への切換時には、モード切換後所定期間Ｔ１が過ぎてか
ら新たに吸気を開始した気筒への燃料噴射を開始する。
この場合も、新たに吸気を開始した気筒のすべてに同時
に燃料噴射を開始するのでなく、一つずつ時間差を設け
ながら燃料噴射を開始していく。

【００４４】例えば４気筒エンジンを例に説明すると、
休筒する気筒は例えば第１気筒と第４気筒との２つの気
筒であり、休筒モードから全筒モードへの切換時には、
これらの第１気筒及び第４気筒への吸気導入が開始され
る。燃料噴射制御手段８３では、この第１気筒及び第４
気筒への吸気導入が開始されても同時に燃料噴射を開始
せず、例えばモード切換後所定期間Ｔ１が過ぎてからま
ず第１気筒への燃料噴射を開始して３気筒燃料噴射の状
態とし、更に、所定期間Ｔ３が過ぎて第１気筒への燃料
噴射を開始して全気筒燃料噴射の状態とする。また、こ
の場合の期間Ｔ１，Ｔ３は通常エンジンのクランク角に
基づいて設定される。このような段階的な燃料噴射によ
りエンジンの出力トルクを段階的に増加させようとして
いる。なお、段階的に燃料噴射を行なう他の手順として
は、モード切換後すぐに３気筒燃料噴射状態として、こ
の後期間をあけて全気筒燃料噴射の状態としてもよい。

【００４５】また、燃料噴射制御手段８３による空燃比
制御は、休筒モード時にも全筒モード時にも低負荷時に
はＯ₂センサ４６の検出情報に基づいてＯ₂フィードバ
ックにより空燃比をストイキオ状態又は所望のリーン状
態になるように制御し、高負荷時にはＯ₂フィードバッ
クを解除して、オープンループにより空燃比をＯ₂フィ
ードバック制御時よりもリッチな状態に制御するように
なっている。

【００４６】この空燃比の制御モードの切換負荷（切換
スロットル開度ＴＰＳ）は、エンジン回転数によって変
化するが、休筒モードにおける切換スロットル開度ＴＰ
Ｓ２は、クロスポイントよりも大きく期間の作動モード
の切換スロットル開度ＴＰＳ１よりも小さい。また、全
筒モードにおける切換スロットル開度ＴＰＳ３は、当
然、切換スロットル開度ＴＰＳ１よりも大きい。

【００４７】点火時期制御手段８４は、休筒モードから
全筒モードへの切換時に、新たに気筒への燃料噴射を開
始するのに応じて生じるエンジンの出力トルクの増加を
抑制するための点火時期リタード制御を行なうようにな
っている。この点火時期の抑制は、休筒モードから全筒
モードへの切換時に、エンジンの出力トルクの増加がよ
り緩やかに行なわれるようにするものである。休筒状態
から作動状態になった気筒に燃料噴射を開始するとこれ
に応じてステップ状に出力トルクが急増してしまうが、
この時、点火時期を一時的にリタードさせると出力トル
クの増加が抑制され緩やか増加となってモード切換ショ
ックが低減される。なお、この点火時期のリタードは作
動を開始した気筒への燃料噴射の開始よりもやや遅れて
（期間Ｔ２，Ｔ４だけ待機して）、燃料噴射開始後に実
際に出力トルクが増加するタイミングを見計らって実行
される。

【００４８】発電制御手段８５は、休筒モードで且つエ
ンジンが高速回転している際に、発電機９５による発電
を停止する制御（発電カット制御）を行なう。勿論、是
以外の条件下では、発電カット制御は解除して発電機９
５による発電を実行する。これにより、エンジンが高速
回転している際に休筒モードから全筒モードへ切り換え
る場合に課題となる切換ショックを抑制しようとしてい
る。

【００４９】本発明の第２実施例の可変気筒機構付き内
燃機関は、その制御系を上述のように構成されるので、
例えば図６に示すように、各制御が行なわれる。つま
り、図６に示すように、ステップＳ１０で、スロットル
開度ＴＰＳ，エンジン回転数Ｎｅ，酸素濃度Ｏ₂及び自
動変速機が変速中か否かの各情報を読み込んで、ステッ
プＳ１２へ進んで、まず、ＥＣＵ３２内のフラグ情報か
ら、現在全筒モードか否かを判定する。つまり、休筒・
全筒フラグＦが１であれば現在全筒モードであり、フラ
グＦが０であれば現在休筒モードである。

【００５０】現在全筒モードなら、ステップＳ１４へ進
んで、スロットル開度ＴＰＳを切換ポイント値ＴＰＳ１
と比較して休筒モードへ切り換えるべきか否かを判断す
る。ＴＰＳがＴＰＳ１未満なら休筒モードへの切換が必
要だが、このときには、ステップＳ１６へ進んで、自動
変速機（ＡＴ）が切換動作中か否かを判断する。自動変
速機が切換動作中なら切換動作が完了するまで待機して
（ステップＳ１８）、休筒モードへの切換を実行する。
これにより、変速機の切換動作中には休筒モードへの切
換は行なわない。したがって、変速機の切換動作中に全
筒モードから休筒モードへ切り換えると大きな切換ショ
ックが生じてしまうが、これが回避される。

【００５１】次いで、ステップＳ２０に進み、休筒モー
ドによる運転状態を設定する。休筒モードが設定された
ら、Ｏ₂フィードバックゾーン判定マップとして休筒用
のマップを選択して（ステップＳ２２）、ステップＳ３
０〜Ｓ３６による休筒用空燃比制御を実行する。また、
電磁弁（ＯＣＶ）８１を休筒モードとし（ステップＳ２
４）、ＩＳＣ９２を休筒位置に制御するなど、休筒に連
動すべき種々の制御対象を休筒側へ制御する（ステップ
Ｓ２６）。さらに、この休筒モード時に、エンジン回転
数Ｎｅが所定回転数Ｎｅ₁以上の高回転領域では、ステ
ップＳ２８の判断から、ステップＳ４０へ進んで発電カ
ット制御を行なう。エンジン回転数Ｎｅが所定回転数Ｎ
ｅ₁以上の高回転領域でなければ、ステップＳ２８か
ら、ステップＳ４２へ進んで発電カット制御を解除して
発電を実行する。

【００５２】ステップＳ３０〜Ｓ３８による休筒用空燃
比制御は、まず、ステップＳ３０で、休筒用Ｏ₂フィー
ドバックゾーン判定マップを用いて、検出したエンジン
回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＰＳとから、Ｏ₂フィー
ドバックゾーンか否かを判定する。スロットル開度ＴＰ
Ｓがこの時のエンジン回転数Ｎｅに応じた切換スロット
ル開度ＴＰＳ２未満ならＯ₂フィードバックゾーンであ
り、ステップＳ３２に進んで、Ｏ₂フィードバック制御
を実施する。検出したスロットル開度ＴＰＳが切換スロ
ットル開度ＴＰＳ２以上ならリッチ化ゾーンであり、ス
テップＳ３４に進んで、Ｏ₂フィードバック制御を解除
して、ステップＳ３６でリッチ化制御を行なう。この
後、ステップＳ３８に進んで、休筒・全筒フラグＦを０
（休筒モード）とする。

【００５３】一方、フラグＦが０なら現在休筒モードで
あり、ステップＳ１２からステップＳ４４へ進んで、ス
ロットル開度ＴＰＳを切換ポイント値ＴＰＳ１と比較し
て全筒モードへ切り換えるべきか否かを判断する。ＴＰ
ＳがＴＰＳ１以上なら全筒モードへの切換が必要だが、
このときには、ステップＳ４６へ進んで、全筒モードに
よる運転状態を設定する。

【００５４】全筒モードが設定されたら、電磁弁（ＯＣ
Ｖ）８１を全筒モードとし（ステップＳ４８）、ＩＳＣ
９２を全筒位置に制御するなど、全筒に連動すべき種々
の制御対象を全筒側へ制御する（ステップＳ５０）。さ
らに、ステップＳ５２へ進んで発電カット制御を解除し
て発電を実行する。また、全筒モードに切り換わった直
後は、フラグＦが０であり、ステップＳ５４の判断でス
テップＳ５６へ進んで、所定期間Ｔ１だけ待機した後、
ステップＳ５８へ進んで、Ｏ₂フィードバックゾーン判
定マップとして全筒用のマップを選択し、休筒から作動
に切り換わった気筒のうちの一つだけに燃料噴射を開始
して３気筒燃料噴射状態とする（ステップＳ６０）。さ
らに、ステップＳ６２で所定期間Ｔ２だけ待機した後
に、点火時期をリタードさせる（ステップＳ６４）。そ
して、ステップＳ６６で３気筒燃料噴射状態としてから
所定期間Ｔ３だけ待機して、残りの気筒への燃料噴射を
開始して全気筒燃料噴射状態とする（ステップＳ６
８）。さらに、ステップＳ７０で所定期間Ｔ４だけ待機
した後に、また点火時期をリタードさせる（ステップＳ
７２）。

【００５５】こうして、全気筒燃料噴射状態となった
ら、ステップＳ７４〜Ｓ８０による全筒用空燃比制御を
実行する。つまり、まず、ステップＳ７４で、全筒用Ｏ
₂フィードバックゾーン判定マップを用いて、検出した
エンジン回転数Ｎｅとスロットル開度ＴＰＳとから、Ｏ
₂フィードバックゾーンか否かを判定する。スロットル
開度ＴＰＳがこの時のエンジン回転数Ｎｅに応じた切換
スロットル開度ＴＰＳ２未満ならＯ₂フィードバックゾ
ーンであり、ステップＳ７６に進んで、Ｏ₂フィードバ
ック制御を実施する。検出したスロットル開度ＴＰＳが
切換スロットル開度ＴＰＳ２以上ならリッチ化ゾーンで
あり、ステップＳ７８に進んで、Ｏ₂フィードバック制
御を解除して、ステップＳ８０でリッチ化制御を行な
う。この後、ステップＳ８２に進んで、休筒全筒フラグ
Ｆを１（全筒モード）とする。

【００５６】なお、上述各実施例では、４気筒エンジン
について説明したが、本発明の適用しうるエンジン（内
燃機関）は、気筒数や直列型とかＶ型といった形状等に
限定されるものではない。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の可変気筒機構付き内燃機関によれば、複数の気筒
を有する内燃機関であって、該複数の気筒を全て作動さ
せる全筒モードと該複数の気筒のうちの一部の気筒への
吸気導入を遮断することで該一部の気筒の作動を停止さ
せる休筒モードとを切り換えうる可変気筒機構と、該内
燃機関の負荷状態に基づいて該機関負荷が小さい場合に
は該休筒モードで運転し該機関負荷が大きい場合には該
全筒モードで運転するように該可変気筒機構の作動を制
御する可変気筒制御手段と、該内燃機関に接続された自
動変速機が変速動作中であるか否かを検出する変速検出
手段とをそなえた可変気筒機構付き内燃機関において、
該可変気筒制御手段が、該変速検出手段からの情報に基
づいて該自動変速機が変速段切換動作中の場合には、該
全筒モードから該休筒モードへの切換を行なわないよう
に設定されるという構成により、全筒モードから休筒モ
ードへの切換時の大きな切換ショックが回避されて、ド
ライブフィーリングを向上させることができる利点があ
る。

【００５８】また、請求項２記載の本発明の可変気筒機
構付き内燃機関によれば、請求項１記載の構成におい
て、該可変気筒制御手段が、該変速検出手段からの情報
に基づいて該自動変速機が変速段切換動作中の場合に
は、該休筒モードから該全筒モードへの切換は行なうが
該全筒モードから該休筒モードへの切換は行なわないよ
うに設定されるという構成により、大きな切換ショック
を招かない休筒モードから全筒モードへの切換は速やか
に行ないながら全筒モードから休筒モードへの大きな切
換ショックを回避すまことができ、できるだけモード切
換制御を速やかに行なうようにしながらドライブフィー
リングを向上させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の制御系を示す模式的なブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の構成を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の可変気筒機構の構成を示す図である。

【図４】本発明の第１実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の制御手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の制御系を示す模式的なブロック図である。

【図６】本発明の第２実施例としての可変気筒機構付き
内燃機関の制御手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン（可変気筒機構付き内燃機関）２シリンダヘッド４ＤＯＨＣ式動弁系５，６吸排カム軸７，８吸排ロッカ軸９，１０タイミングギヤ１１タイミングベルト２３切換油路２３油圧ポンプ２６低電磁弁（低速・休筒用ＯＣＶ）２７高電磁弁（高速用ＯＣＶ）２８インジェクタ２９燃圧調整手段３０低電磁弁（低速用ＯＣＶ）３１高電磁弁（高速用ＯＣＶ）３２電子制御ユニット３５負圧センサ３６スロットル開度センサ３７サージタンク３８エアクリーナ４０スロットルバルブ４１スロットルバルブ４０の回転軸４２弁駆動アクチュエータ４４燃料供給源４６Ｏ₂センサ４８可変気筒機構５０休筒・全筒切換機構５１，５２ロッカアーム５１Ａ，５２Ａ嵌入穴５３，５４油圧ピストン５３Ａ，５４Ａ油室５５Ｔレバー５６，５７リターンスプリング６０油圧ポンプ６１アキュムレータ６６アイドルスピードコントローラ（ＩＳＣ）７０モード制御手段（可変気筒制御手段）７０Ａモード判定部７０Ｂモード設定部７４変速検出手段としての自動変速機制御手段（ＥＬ
Ｃ）８０モード設定手段８１電磁弁制御手段８２ＩＳＣ制御手段８３燃料噴射制御手段８４点火時期制御手段８５発電制御手段９１電磁弁（ＯＣＶ）９２バイパス式アイドルスピートコントローラ（ＩＳ
Ｃ）９３燃料噴射手段９４点火手段（点火プラグ）９５発電機ＥＭエキゾーストマニホルドＥＲ排気路ＦＳ燃料供給手段ＩＭインテークマニホルドＩＲ吸気路ＭＬ，ＭＨ低高切換手段（モード切換機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田克則東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者永吉由昌東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者今井勝政東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の気筒を有する内燃機関であって、該複数の気筒を全て作動させる全筒モードと該複数の気
筒のうちの一部の気筒への吸気導入を遮断することで該
一部の気筒の作動を停止させる休筒モードとを切り換え
うる可変気筒機構と、該内燃機関の負荷状態に基づいて該機関負荷が小さい場
合には該休筒モードで運転し該機関負荷が大きい場合に
は該全筒モードで運転するように該可変気筒機構の作動
を制御する可変気筒制御手段と、該内燃機関に接続された自動変速機が変速動作中である
か否かを検出する変速検出手段とをそなえた可変気筒機
構付き内燃機関において、該可変気筒制御手段が、該変速検出手段からの情報に基
づいて該自動変速機が変速段切換動作中の場合には、該
全筒モードから該休筒モードへの切換を行なわないよう
に設定されていることを特徴とする、可変気筒機構付き
内燃機関。
【請求項２】該可変気筒制御手段が、該変速検出手段
からの情報に基づいて該自動変速機が変速段切換動作中
の場合には、該休筒モードから該全筒モードへの切換は
行なうが該全筒モードから該休筒モードへの切換は行な
わないように設定されていることを特徴とする、請求項
１記載の可変気筒機構付き内燃機関。