JPS5954744A - 可変気筒数エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 近４１、エネルキー事情の悪化（、−伴一＞　−Ｃ、省
［ネルギー運動が４１ｆｆｉ進されＣいる１、中肉等に
、６いてし例外でｔよなく、同じ出力で・もＪ、り単位
時間当りの燃料消費Ｖ（以下中に燃料消費ｈ１どし古う
）の少ない］−ンジンや燃焼方法等が盛／υ（、二ｔｉ
ｌ＋究（＼れ、また市場に１１？供されつ−７）あイ）
、。

どの１７．）　Ｉ（、、多気筒Ｔンジンにａ）いて、一
定の運転状態の時に少イ「くとも一つの気ｉ？の稼働を
休＋１　シて燃１″≧１消費吊を少なく［）たｊ１１変
気箇数７１ンジンか挙（）゛られる５、 般に、従来提供されている弓変気ね故−１−ンジンて゛
（ま、ある一定の条イ′１の時にのみ、例えば吸入空気
吊台検出し−（ぞの（白が所定範囲＋４−ある（ＩＵ、
中角Ｉ′ｉｚＩ、定速型１１状態の時にのＩノ一定気筒
故の稼動をｆ＝、ｌｌｉるどいすた方ン人が１采月Ｊさ
れ（い＜）９゜しかしイ’ｒから、この様イ１方法にＪ
、っ（は、例えば、高速）０路１４１（距１ｉｉ１１ド
ライブづる揚音智で・は燃料演費帛減少の効果はあるが
、一般道路を走行Ｊる場合等にａりいてはエンジンの運
転状態が目まぐる（ツク変化づる１、：め、稼働気筒数
を減らして運−□１□ 転づる状・態が少なく、門１＝休１１りる気筒数が・決
、め　。

られているＩ、：め（こ燃料消費性能向」の効果を充分
に介１’ｔｌ？　ｉることはできない。

またこの様な場合、強１ｊｉｌｌ的に稼、働気筒数を減
じて運転したと＝〕４１’、　ｃｆｒ燃利燃料出・は返
って増大Ｊると言った場合も起り、事実上可変気筒数エ
ンジンの利点を充分に話用できないと河っノ９．間順が
残されでいる。　　　　　　　　　　　。

本発明の［１的は７１・、）ボの間ｒｎを克服１ノた可
変気筒数丁ンジンを提供することにあり、かがる目的は
、多気筒１ンジンの各・気筒に対して備えられた燃焼１
コ；センサと、クランク軸の回転に同期してクランク角
１５１号を発す′るクランク角しンナど、＾な記名セン
４ノのイ乙号より各気筒毎の図示平均有効圧を検出覆る
手段と、クランク角イａ号及び各気筒毎の図示１１均右
効圧に基づぎ各気筒の稼働若しくは休止を制御する制御
ｒ１゛段とを含み、同制御手段内に備えた図示平均有効
圧どエンジン回転数とに対応する燃費率を示づ燃費率マ
ツプより、現稼働気筒数で：′・：□の単位□時間当り
の１・−タル燃料消黄邑ど現有の出：　曽力を、、−，
７Ｌ／　、ｖ　＝＞仮に稼働気筒数を種′変化さゼｌこ
４３合のｔ４１　（ｉ／待時間りの想定１・−タル燃料
消費量と　　　　□−１４′そｉぞれ算出し、前記１−
一タル燃ｔｈｉ１１１′１にす、想（ｔ（・−タル燃料
消費量が少な≧なる４３合（，１当該仮の稼働気筒数に
て１ンジンの稼働を行うように前記制御手段を構成した
こ１とを特徴とする酊ゆ気筒（エンジンににって達成さ
口る。

以下に本発明を、一実施例を挙げて図面、と共に説明す
る。

にず、第１図は実施例のエンジン（四すイクル四気筒の
場合を示す）・及びその周辺装置の、概略を示Ｊ模式図
、第２図はその制御回路を表わすブロック図及び第３図
は本実施例め要部となる制御プ１コグラムである□「稼
働気筒決定」ルーチンをボブフローチャー］−を夫々表
している。

まず第１図において、１はコニンジン、２はクランク軸
に直結されたクランク角発生用円板で円板外周にはング
ネッ１−が等間隔に配段されＩＣものを表わし′（いる
。３は例えばビック７７ツプｍ１−１”ルからなるクラ
ンク角ヒンザで前□記□ケ）ンク角□発生用円板２の回
’Ｉ’ｊ＋に１１”Ｉ＋期してクランク角信号を発生づ
るらのを表わ一：ｔ、、　４　＜；ｉ′例λば点火プ“
ラタ□に１　体化されて気筒内のバカ、即ｌ）′燃゛焼
圧□を検□出する燃焼ＦｒＬ？ン→Ｊを表わづ。　　　
　−′□　□更に、Ｆ）は燃焼圧センリ４及びクランク
角ヒンリζ３の検出１ハ月を□増幅する入力インピーダ
ンスの高い増幅器、６は増幅器５をイトしで出力される
燃焼圧信号及びクシン／／角信＠Ｊ、り各気筒め図示平
均イ１効ｎ“を検出りる手”段である［粘ズータ、７は
クランク信号及び各気筒の図示平均有９）１圧にｊづぎ
各気筒の稼働若しり＆５１、休止をｆｌｉ制御づる制御
・手段としての制９１１回路、８゛は燃’　１′ｉｉ”
　＋１ｉ１０・ｌ弁、９はスロツＩ〜ルバルブ′のス［
１ツトル７／り”チ１−ｒ−夕を人々表わ【）でいる。

　　　　　　　　　　　　□また、制御回路７は第２図
で示Ｊように人カポ−ｊ−１０、出力ボート′１Ｆ、入
・出ノＬｌ　ｆ−りや演ｎ　ｉ゛−タｔ−１ｌ：’ｉ　
的ニ記Ｉｎ’　６　ＲＡ　Ｍ　（ラン’ｌ”ム７り（ご
ズメ七り）１２．１１１１ＩＩｌｌプ□ログラム位後記
燃費率マツプ等の制御用データを格納するＲＯＭ　（リ
ードオンリメモリ）１３３、データの演韓処理、制御を
ＲＯＭ１３内の制り］１プ［ｊグラムに従′）て行うＣ
ｒ’　Ｌｌ　（センｉ・ラルプロセシングＪニツ＋−＞
１４から構成されている。

以−１のように構成された本実施例の作用について説明
すると、まずエンジン１が始動されるとクランク軸が回
転し、クランク角ゼン→）３Ｊ、り出力されるクランク
角信号と共に燃焼圧セン′す４がらの各気筒の燃焼ｊ丁
信号が増幅器５に送られ、増幅された夫々のイハシ３は
、［］ｉメータ６に送られ客気筒の＝糧ノイクルにお【
ノる図示平均有効Ｆ：Ｔ　Ｐ　ｉが検出され制御回路ｒ
に送られる。

□ぞして制御回路７においては図示していないアクヒル
聞１肛１？ンリの信号が所定の状態にある場合第４図に
承り如き、図示平均有効１３ＦＰｉ、］−ンジ。

ン回転数Ｎ（！をパラメータと覆る燃費率のデータマッ
ノ゛、即ら燃費率“ンツブより各気筒の燃費率ｍｆ（ｍ
は気筒両日を表わ１　）が求められ、：燃費率ｍｒより
手家ＩＯｊ気筒全１本の１〜−タル燃料）肖黄ＭＴｆ’
ｈ檀求めｒ″＋　ｉｔ、　、＜、　、、史＋、’　ｊＬ
！ＬｉＯ２力をＩＩｌ、　ｂ’ｊ　Ｌ　７こ状態、叩す
ド−タルの図小甲均（ｊ効ｎＹ−ｌ’−’　ｉ　と１ン
ジン回転数Ｎ　ｅど（、、ｊｌＪ状目・１（１，“ロ５
］、：状態で仮に稼％Ｉ＋気筒数を４ｊ々変スた１１．
１の大／ｚ（ｆ）場合の想定１〜−タル燃料ｄ１１費（
（”Ｈ×ｌ　ｆかｆ、ン出される３、そして史（Ｊこの
想定１〜−タル煉石）ｌ’ｉ費吊Ｘ　Ｔ　＋が現在の１
・−タル燃料消費ｈ！　ｌ　ｆより□Ｉｉ！　！Ｉｒ＜
’ｉ曳合は、当該仮の稼働気筒数にイｆる１Ｊ、う、休
＋ｌ　ｉＪべさ気筒への燃本８１の１１を給を停止１り
るよ−）（Ｊ１然第１１１！ｆ’ｌ　Ｏ・［弁ε）の制
（（Ｉ！仁；コが出力される。。

以上に本実施例の作用を第３図の〕１１−チｔ・＝１〜
”−１ｉ＞　−、）　（史に訂）！［：づる１゜本ルー
Ｊン（Ｊ１９−ノンク角［Ｋシリ３より出力さ４する全
フン９角ｆ１．ｒ＋の所定のタイミングで、あるいはシ
′りし！ル聞１（゛Ｊレンリ、１こり出力される）ハ弓
か変化し！、：峙のタイミングＣ゛処理が開始される。

」、ｌ”　、Ｘ　ｉツノ２０　ニａ３　イＣｋｌ、アク
レル聞１０１２ンリ、Ｊ、り出力される仏弓によって示
されるアクセル間瓜θＪ、、　Ｖ）運転古の加速要求状
態、即４３、ｄθ／（１は−表わされるアクビルの踏込
速ｊ廟の人きさが０出され、要求が人き（〕４′糺ば、
即ｌ〕、　ｄ　（）／′（目か所定の賄α以１の急加速
が斂ボされ−（いると判定されたイ貞らぽ、ステップ２
１１．（−移（］［）、　ｈ（１θ／（１１がαＪ、り
小さ【」れば急力１目１０：Ｊ東Ｊξされ（いイｆいど
判定され−Ｃ：、ｌ、′Ｉツ“プ２２に移行−（」る。

ステップ２０において急加速が要求され一〇いると判定
された後に処理が実行さ４′するスーｊツブ２１にｄ３
いては、急加速の要求を満すべく現在体１１状態にｄす
る気筒を含め金気筒を稼動させる処理を１：１い本ルー
ーＴンｑ）処ｌ甲を終了づる。

スーｆツブ２０におい−Ｃ急１１１１速か要求されてい
ないと判定され１．：後に処理されるス−ノ−ツゾ２２
（’は、））り［！ル聞１（１０が例えばアクビル全開
時のＩ＋ｉ’＋　Ｏｍａｘの１　、’　２以１（あるか
古か／Ｊ＼判定される６、イ（−ノーＣ判定が負６ｉｉ
の比較的高い状態４−示りｌ’　０−ｊ、　１　／２０
…ａｘ　ｌどなれば、無理に稼働気筒数を少イ劣りしＯ
ｌ）転をりることは燃費もかλ）゛Ｃ悪化し、まＩこ１
□″ｈいｎ　（＝１の要求を満足づることｈ＼Ｃ゛（＼
′ないことから、前述ステップ２１の処理をｆ−１つＪ
Ｊ後に本ルーヂンの処１１Ｊｉを終ｒづる。

／〕、判定が（Ｊｒ＋：＋の比較的低い状態を示（〕１
．θ：　’ｌ　　′２’（）ｍａｘ　ｌ　ｉｅある、−
二判定されたなら、次スノッノ２３（ハ処理に４”ｅ　
ｆ’ｉ　’Ｊる。

ステップ２　乏１　＋、−おいてｉ、１．　ＩＮ在稼働
中の気筒（全気筒Ｃ−シ人さく’Ｋ　Ａは無い〉の図示
平均イｊ効Ｊｉ１１ｐ１を１）１　メータＣＳ　Ｊ、り
読み込み次スＪ−ツフ“２７１に移ｔ：Ｉ’Ｉる。。

ステップ？　７１＋（ｌおい（’　ｉ；１．各気筒０）
図小甲均右効１ｌ−Ｉｌｌ　ｌ）ｉ　とクシンク角しシ
リ３Ｊ、り検出された丁ンジン回ＩＩＩ／ｌ故ＮＯより
第４図（Ｊ小り如さ燃費率ンッノ′１の容気１ｉｆｉ　
ｈＪの燃費捧’ｎｌＩを求め、これＪ、リド−タル燃オ
°；１消費ｉ１ｉ　ｌ’　ｆを−ε：Ｉ出【）、更に稼
働気筒才１（）くは全気筒の図示ψ均右効１．ｉｍＰｉ
を白紳した１−一タル図ホ〜１・均右効ｆｉ、　’Ｉ’
　ｌ）ｉを０出（Ｊる。

ぞし’（、１１ｉ！　、（＋稼１（υｊ中のＦＡｉＦ二
）数を、現在の出力、即Ｌ）］ンジン同１１’／ｌ駁Ｎ
ｅど１・−タル図示甲均右効Ｆ■−Ｉ−Ｐ　ｌ　トｋ　
Ｉｊｆｆ　Ｂ（シ”、）　’：’）　仮（’：　稼’ｆ
ｌＪＩ　気ＩＡ　数’ｋ　増Ｊｌｌｌ　若シくは減少し
！、−場合の想定１・−タル燃料消費！ｆ’ｌ　Ｘ　’
ｆ［をい出１ｊる１、このＦ＋ｔｉ　１ｉ４ｉ　１ま以
トの様に行われる。

例λば、第４図Ｘ点に承りように現有四つの気筒の全て
が稼働され現」ンジン回転数１ｑｅが３００　（’）　
ｒｐｍ　、各気筒の図示平均右動ｉｆ　ｍ　ｐ　ｉはぞ
れぞれ０　、５ｋＱ／　ｃＡであるとずれ（１ｔ、トー
タル図示平均右効月ＩＰｉは １’　Ｐｉ　＝＝Ｏ，！′１ｘｚｌ−２（ｋ！ｌ１０Ａ
）　　−（１）どむる１゜ ぞ１．、’−（ｘ　＋：＾４ｊＬｌり（〕る出力を川　
（Ｆ）Ｓ　）と（Ｊるど出力１　（の）１１１・１・ｌ
、￥＝１′１に（金気筒（稼Ｈリノ中の）同じ燃費捧′
どし７かつ　気筒当りの出力ｔ）性向等しいど１１ると
、各気筒の燃費率１１１［は約’４　Ａ　Ｏ！Ｊ　／ｌ
）！ｉ・１１を小し１−一〜クル燃料潤費甲［［は １１１１汀ｘｉ　　’−１４４０ｉ　　（Ｃ１／川）　
）　　　・・・　（２）とイ身−る。（（ｊｊｌ〕、１
は一定）この簡の１ンジン回転数Ｎ（）と出力１を変化
けり゛に稼８すＪ気１；４）数台−気筒に１．、　ｋＴ
場合は、各シ；簡（Ｊ要求される図示Ｍ７均イ］効月川
［〕１は（１）　：ｒ’：、　、ｊ、す２　／　３　（
１（！ｌ／　Ｌ−１Ｐｌ）と＜ｒす、同図中Ｙ点に（ｌ
９置−ＪＪる１ｉｆｆｉ　（・表わされる。、　’＋１
ニジ”ＣＹ点ぐ表し）される各気筒ノ燃費率１１１目；
Ｌ　ｔ　４１ｆれ約３９０　（Ｕ　、／ＨＩｓ・ｌ））
ど４ｒリ　気）１１）を稼動さ１！ｌこ場、合の想定十
−タル嚇料ン肖　費　吊　Ｘ　　”ｌ−ｒ　　・は　　
　　　　　　　　　　　　　、　　　　・　　　　　、
　・Ｘｌｆ：＝２３９０ｉ（０／ｈ）　　　、　　　・
・・（３〉どイ本る。　　　　　　・ 同４１：に“気筒を稼１ｆＪ＋さμた場合の、各気筒に
曹求される図示平均有効圧ｍＰｉは２　／２□　＝　１
　（ｋ（］／ａ＾）と＜ｒす、同図中に７点で表わされ
、ぞの時の想定１〜−タル燃料消費量ｘ　’ｒ　ｒ、は
Ｘ　’ｌ’　ｒ　”：　３４４）ｉ　　（０，／ｌ＋　
）　　　　　・・・（４）とと蒙る。

この場合、（２）、（３）、（４）式」：り明らかな、
」、−うに、ｒｉＩ＋　　の出力（同−Ｔンジン回転故
Ｎｏかつ同　ｌ〜−クル図示１均右効圧丁゛；に相当）
を維持づるのに、現在の出力では二気筒を稼働するのが
最’ｆ’）ｌ・−タル燃料消費量・−「ｆ’が少なり４
する。

以ｌの演紳の結果、現在の出力を維持してｌ−−クル燃
料消費＃ｉ４１’　（をより低くＪ・るために（よ１気
筒４稼ＩＪＩ　ｌ／　Ｉｆ！！の気筒をイ木庄させ・る
・の／ｊ＜最適であるとして、例λ−ば第１気筒・−）
第３気筒〉第、／Ｉ気筒−９〉第２気筒と燃焼されるー
「ンジン１の場合、燃焼時期：が３、．６．、、Ｏ、’
異なる第１気筒ど第４気筒の燃料噴射弁８が作動し、第
１、第４気筒が稼働される。

この場合、、稼働気筒は各気筒の稼働１１）間にばらつ
ぎのないにう、稼働気筒数変更の度に適宜変更づる。の
が好Ｊ、しい。また仮に〜気筒１ｅ　＋、づ稼ド！１さ
Ｕる方、、がトータル燃料消費量Ｔ、ｆ上（擾れている
ことが、あるどしても、当該気筒に負、担が大きい事か
ら通常、−気筒だＩＪを稼働づるようなこと（１行わな
い。

そして例え１１・ま、第１、第４気筒のみが稼即され、
た場合、体什中の気筒も空気の吸、枡行程を行うために
稼働気筒への吸入空気が、四気筒が作動している時ど同
じスロワ１−ル開度で（：１不足Ｊることとなる。従っ
て制御回路７より信号を出力しχ不ロツトルアクヂ］エ
ータ９を駆動しでスロットルバルブを聞き、稼ａｈ気筒
に必要な吸入空気を翰゛保づ”るよ・うにする。尚、こ
の場・合スロツトルアクヂュエータを設りり“に、運転
当山らが中速を維持りるＪこ　　　□う）／クセルを踏
んｒス１゛１ツトル聞度を大きくしてもよい。

１−述の処Ｊ１１！がステップ２／Ｉにおいて実行され
、でしくＡ＼ルーｆンの処理を終了りる。

この川（こ木ルーチンの処理が１〕われだ結果、エンジ
ン１は　ａｉ、　：Ｉｉ’＋ｌ　１１日う四仏簡の１１
１囲でｌ・−タル燃料消費ｔｆｌ　ｉ−１がｌＩＳ　ｂ
良好とａる稼働気筒数が選択され、当該気に：）故り一
丼づさ冶宜各気筒が稼働名しく　Ｌｌｌ　ｆホ１１され
ることとなる。

以Ｉ　ＣＬ　’ｒｄ’ｒ　シたＪ、うに本弁明の可向気
筒故−１ンジン（２１、第気９？１　：エンジンの各気
筒の燃焼１１合検出して何気１６）の図示平均有効１１
を求めるどＪ（に、各気筒１ンジンｒｎ］転故ど図示１
１均右効斤と／〕目）燃費率ンツノ用の現イ１の燃費率
を検索し・、この燃費率Ｊ：り単位時間当りの１・−タ
ル燃料消費量を求め、現イ１の出力を変λ・ｊ”に稼Ｋ
Ｊ＋気箇数を・種々：変更した場合の各稼ｌ１１１気筒
にイれぞれ必要どされる図示平均有効１：１を求め、こ
の図示平均有効圧ど前記ｆ“ンジン回転数とから燃費率
ンツブ上の燃費率を元にそれぞれのロ１イイ／時間当り
の想定］〜ルータル燃料消費用求め、前記規１−−タル
燃料消費１ｊ）と比較し、ある稼動気筒数の前記想定ト
ータル燃料消費用がより良好であると判断されたならば
、当該稼働気筒数になるよう、各気筒を適宜稼働払しく
は体１１りるよう椙成され−Ｃいる。

このため本発明ににれば、７！’＋　ＧごＩｌｌ　（（
７時間当りの燃料消費−１が、Ｊ、す１１℃くなる稼働
気筒数にてエンジンが運転〈キ４′□しるＪどとなり、
高速道路等を良距ｌ１ｉｌｌ走行Ｊる場合のみならず、
運転状態７月」まぐ４しく疫化Ｊる一般１ｆｆｉ）路を
走１１りる場合におい′トも燃判消費早のＪ、り少ない
稼働気筒数にＪ、っ（：［ンジンがｊ更（Ｆｔ、さ１τ
、燃料をＪ、り節約づることができる。

【図面の簡単な説明】

図（、Ｊ、本発明の　実施例を示し、第１図は実施例の
Ｉ”ンジン及びイの周辺￥！ｉ買の概略を示）模式図、
ｆｆ４２図（，１ぞの制御回路を表わリソ゛目ツク図Ｊ
第ζ３図（，１制御プ「１グラムを表わＪ〕【］−ブｊ
／”　”　ｌｉ　、第４図は燃費率マツ−プを涜わづば
１明図である。 １・・・“ｒニンジン ３・・・クランク角しンリ ト・・燃焼圧センリ ５５・・・増幅器 ６・・・Ｐｉメータ ７・・制ｔｉｌｌ　Ｖｌ路 Ｅ）・・・燃料噴用弁 ５）・・ス１１ツ１−ルアクチ−ｔ　、１−タＩＪ１・
ＲＯＭ １〆１・・・０１ゝ（ｊ 代即人　弁ｉｌｌ！　１　　星Ｘ′Ｉ　　勉第１図 第２図 ２５５− 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多気筒（ンジンの各気筒に対して（ｌｉ！＋λられだ燃
   焼＋１１ｘンリＪ、クランク軸のｌｊ１転に同期してク
   ランクｍｆＦｉ弓を発づるクランク角しンリと、前記各
   １ごンリ”）　１ｔ；　”、ｉ　、、Ｉ−り各気筒ｔ０
   の図示＼Ｉ’均有効ｊ１を検出ｊＪる手段と、クシン／
   ／角伝）−Ｊ及び各気筒ｊ【」の図示平均（ｉ　：ｌ＋
   　Ｉｌ’　Ｉ：：υ、−っき各気筒の稼働若しくは体圧
   を制御（する制御９１１手段とを含み、同制御手段内に
   備え人−図小゛１〕均（ｊ−、’ｌｒ　Ｉ−ｉど１−ン
   ジン回転数どに対応づイ）燃費率を小！１燃費率マツプ
   より、現稼働気筒数て゛の甲ｆｉ’／　１１５間当りの
   １−−一タル燃料消％１ｉｌｊｌど川石の出力を絹１＼
   −ｊ、　−、、’）−、−）仮Ｕ、稼動気筒数を種々変
   化さＵノ、廻場合の＋４１１１′／時間当りの想定ト・
   −タル燃料消費巖どをでれそ−れＣ−ン出ｌノ、前記１
   〜−−タル燃片′１１消費１１４より想定１・−タル燃
   料消′／ｌ搦が少イ＜　く＜’にる揚台は当該仮の稼動
   気筒数にて］ンジンの稼働を行うＪ、うに前記ルリ御−
   ［ＰＪ、を構成し／、：（、どを特徴どす、６　’ｎ７
   変気筒数］−ンジン。