JPS6360215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は休筒エンジンの制御装置に関するもの
である。

エンジンにおいて、運転状態により例えばアイ
ドル時又は低負荷時には全気筒を作動させる必要
がないので、燃料消費を節減するため一部の気筒
を休筒させ、運転状態に応じて再び全気筒を作動
させるようにした休筒エンジンは既に提案されて
いる。

この休筒エンジンにおいて、通常の負荷に対応
して休筒運転させる制御方式では、低負荷時エン
ジンは休筒運転しているためこの休筒エンジンを
搭載した車両は発進時休筒運転状態からスタート
することとなる。従つて、発進の際のクラツチミ
ート時エンジンは休筒運転状態のため出力不足に
よりエンストし易い。

また、マニホルド負圧等から通常の切換判定を
行いエンジンを全筒作動に切換える場合、車両の
発進時には下記の問題がある。

(1) 判定後全筒作動への切換えが完了しエンジン
の全筒作動による出力が得られるまでには、弁
作動停止方式の場合弁作動停止が完了するまで
エンジンが数回回転するため時間遅れが生じ、
また判定そのものもアクセルペダルがある程度
操作された後となるため、全筒作動による出力
が得られる前にクラツチの接続が行われ、エン
ストする可能性がある。

(2) 発進時クラツチミート前にはエンジン回転数
が急上昇し、クラツチミート時にはエンジン回
転数がアイドル回転数以下に落ち込む等エンジ
ン回転数が急変し、またスロツトバルブの開度
の微小変化で負荷状態が大きく変化するため、
エンジンの負荷と回転数による通常の切換判定
では切換条件の検出が不安定となる。

(3) エンジンの負荷を検出して切換指令を行う
と、上記遅れのためスロツトバルブの開操作が
終つて高開度になつた頃に全筒作動へ切換わる
ので、たとえ上記(1)で述べたエンストが起らな
かつたとしても急激な出力増大が生じてシヨツ
クを発生する。

(4) 自動変速機を備えた車両ではエンストは起ら
ないが、休筒運転状態のままでは発進がもたつ
き、また上記(3)の急激な出力増大によりシヨツ
クがある。

本発明の主目的は、車両の発進時エンジンを休
筒運転状態から全筒運転状態へ素早く切換えて、
クラツチミート時のエンスト、発進のもたつき、
切換シヨツクを防止するようにした休筒エンジン
の制御装置を提供することにある。

この目的のため、本発明は、エンジンの一部の
気筒の作動を停止させる気筒作動停止手段と、少
なくともエンジンの負荷状態を含む運転状態の情
報に基いて作動気筒数を制御するように上記気筒
作動停止手段を制御する第１制御手段と、上記第
１制御手段の作動状態にかかわりなく全気筒を作
動させるように上記気筒作動停止手段を制御する
第２制御手段と、変速機の変速段選択状態を検出
する変速検出手段と、車速検出手段とを備え、上
記変速検出手段が、低速段又は後退段が選択され
たことを検出した時点において車速が設定値以上
である場合には、車速が設定値以下になるまで上
記第２制御手段を作動させないことを特徴とする
休筒エンジンの制御装置を提案するものである。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。

休筒エンジンは常時作動される気筒群と、運転
状態に応じて作動又は休筒される気筒群とを有
し、休筒される気筒の構造を第１図に沿つて説明
する。

第１図において、燃焼室１０はシリンダヘツド
１２、シリンダブロツク１４及び同シリンダブロ
ツク内を摺動するピストン１６により形成されて
いる。吸気ポート１８は吸気弁２０により開閉さ
れ、吸気弁２０はスプリング２２によつて閉方向
に付勢され、カム軸２４に設けられた吸気カム２
６により吸気弁駆動装置２８を介して開閉駆動さ
れ。排気ポート３０は排気弁３２により開閉さ
れ、排気弁３２はスプリング３４によつて閉方向
に付勢され、カム軸２４に設けられた排気カム３
６により排気弁駆動装置３８を介して開閉駆動さ
れる。

吸気弁駆動装置２８と排気弁駆動装置３８はそ
れぞれロツカアーム４０と４２内に設けられた弁
作動停止機構を有し、油圧切換弁４４により潤滑
油供給ポンプ４６の油圧が吸気弁ロツカ軸４８に
設けられた通路５０及び排気弁ロツカ軸５２に設
けられた通路５４に供給されているときに吸気弁
２０及び排気弁３２を開閉駆動し、油圧切換弁４
４により通路５０と５４が大気開放されたときに
両弁２０と３２を閉位置に保持する。

各弁作動停止機構は、詳細には図示し説明しな
いが、ロツカアーム４０，４２に固着されたシリ
ンダ５６内に摺動自在に嵌装され吸気弁２０又は
排気弁３２の弁軸端に当接するプランジヤ５８を
有し、通路５０，５４に油圧が供給されたときに
ロツカアーム内に配設された図示しないピストン
によりストツパ６０をプランジヤ５８と係合させ
てシリンダ５６内でのプランジヤ５８の摺動を阻
止し、プランジヤをロツカアームと一体的に固定
連結する。通路５０と５４内の油圧が大気開放さ
れたときには、ピストンがロツカアーム内へ移動
することによりストツパ６０がプランジヤ５８と
の係合から外れてプランジヤがシリンダ５６内で
摺動可能となり、従つてロツカアームが揺動され
てもプランジヤ５８が摺動するだけで弁２０，３
２は閉位置に保持されるものである。

油圧切換弁４４は例えば三方向ソレノイド弁の
ようなものであり、運転状態に応じて制御装置６
２から休筒運転指令が発せられたときに通路５０
と５４を大気開放し、全筒運転指令が発せられた
ときにポンプ４６の油圧を通路５０と５４に供給
するように作動する。

次に、制御装置６２を第２図に沿つて説明す
る。

第２図において、制御装置６２は、マニホルド
負圧又はスロツトル開度によつて検出されるエン
ジン負荷、例えば点火コイルからの点火パルスに
よつて検出されるエンジン回転数等からエンジン
の休筒運転、全筒運転の切換判定を行い、休筒又
は全筒運転に応じた指令を発する第１制御回路６
４を有する。第２制御回路６６は車両の発進時第
１制御回路６４からの休筒運転指令にかかわりな
く全筒作動指令を発するもので、第１入力端子を
第１制御回路６４に接続され第２入力端子を全筒
作動指示回路６８に接続されたセレクタ７０を有
する。セレクタ７０の出力端子は作動気筒選択回
路７２に接続され、この選択回路は、上記油圧切
換弁４４が休筒される気筒群に共通して１個設け
られている場合には単一の指令を発し、休筒され
る気筒に別個に設けられている場合には独立した
指令を発することができる。

セレクタ７０はAND回路７４によつて切換作
動され、AND回路７４が高レベル信号を発して
いる間のみ作動気筒選択回路７２を全筒作動指示
回路６８に接続し、通常は選択回路を第１制御回
路６４に接続する。AND回路７４の第１入力端
子はインバータ７６を介し、アクセルペダル又は
スロツトルバルブがアイドル位置又はその近傍に
あることを検出するアイドル検出装置７８に接続
されている。アイドル検出装置７８はアクセルペ
ダル又はスロツトルバルブがアイドル位置にある
とき高レベル信号を発し、アイドル位置から離れ
たときに低レベル信号を発する。AND回路７４
の第２入力端子はホールド回路８０に接続され、
ホールド回路はラツチ回路８２によつてトリガさ
れたとき高レベル信号を発し、車両の発進以外の
状態を検出する解除条件検出回路８４からの信号
に応答して低レベル信号を発する。

ラツチ回路８２の入力端子は変速機の変速段選
択状態を検出する変速段選択検出装置８６に接続
され、同回路のラツチ端子は車速検出判定回路８
８に接続されている。変速段選択検出装置８６は
変速機が低速段及び後退段を選択されているとき
に高レベル信号を発し、非動力伝達状態（中立位
置）にあるとき及び高速段を選択されているとき
に低レベル信号を発する。車速検出判定回路８８
は車速を検出して、車速が車両の停止又は停止に
近い設定車速以下であることを判定したときに高
レベル信号を発し、上記設定車速以上であること
を判定したときに低レベル信号を発する。ラツチ
回路８２は変速段選択検出装置８６及び車速検出
判定回路８８からそれぞれ高レベル信号を受けた
ときにのみホールド回路８０をトリガする。

上述した制御装置の作動において、車両の走行
中第２制御回路６６のセレクタ７０は第１制御回
路６４と作動気筒選択回路７２とを接続してい
る。第１制御回路６４はエンジンの高速高負荷運
転状態を検出したときに全筒運転指令を発し、作
動気筒選択回路７２はポンプ４６の油圧を通路５
０と５４に供給するように油圧切換弁４４を作動
させ、上述した弁作動停止機構のプランジヤ５８
をロツカアーム４０，４２と一体的に固定連結さ
れてロツカアームの揺動により吸気弁２０と排気
弁３２を開閉作動させ、エンジンを全筒運転させ
る。また、第１制御回路６４はエンジンの低速低
負荷運転状態を検出したときに休筒運転指令を発
し、作動気筒選択回路７２はポンプ４６の油圧を
遮断し通路５０と５４を大気開放するように油圧
切換弁４４を作動させ、プランジヤ５８をロツカ
アーム４０，４２内で摺動可能にして吸気弁２０
と排気弁３２を閉位置に保持し、エンジンの一部
の気筒を休筒させる。

停止状態から車両を発進させるため変速機が低
速段又は後退段を選択されると、変速段選択検出
装置８６は高レベル信号を発する。この車両の停
止中車速検出判定回路８８は車速が設定車速以下
であることを判定して高レベル信号をラツチ回路
８２のラツチ端子に伝達しているので、ラツチ回
路は検出装置８６からの高レベル信号に応答して
ホールド回路８０をトリガする。ホールド回路８
０はトリガされることにより高レベル信号を
AND回路７４に伝達するが、この時点ではアク
セルペダル又はスロツトルバルブはアイドル位置
にあるのでアイドル検出装置７８は高レベル信号
を発し、インバータ７６は低レベル信号をAND
回路７４に伝達している。従つてAND回路７４
は低レベル信号をセレクタ７０に伝達しているの
で、セレクタ７０は切換作動されず、エンジンは
休筒運転状態にある。

この状態から、アクセルペダルがアイドル位置
から踏み込まれこの位置から離れると、アイドル
検出装置７８は低レベル信号を発し、インバータ
７６は高レベル信号をAND回路７４に伝達する。
従つて、AND回路７４は高レベル信号をセレク
タ７０に伝達してセレクタを切換え、セレクタ７
０は作動気筒選択回路７２を全筒作動指示回路６
８に接続する。作動気筒選択回路７２は全筒作動
指示回路６８からの全筒作動指令に従つて油圧切
換弁４４を作動させ、上述したように弁作動停止
機構を作動させて吸気弁２０と排気弁３２を開閉
作動させ、エンジンを全筒運転させる。

車両が発進した後解除条件検出回路８４は車両
が走行状態に移つたことを検出して信号を発し、
ホールド回路８０はこの信号に応答して低レベル
信号を発し、AND回路７４も低レベル信号を発
する。その結果、第２制御回路６６のセレクタ７
０は切換わつて作動気筒選択回路７２を再び第１
制御回路６４に接続し、作動気筒選択回路７２は
第１制御回路６４からの休筒又は全筒運転指令に
従つて油圧切換弁４４を適宜切換作動させ、エン
ジンを休筒又は全筒運転させる。

このように、本発明による休筒エンジンの制御
装置６２によれば、基本的にはラツチ回路８２が
変速段選択検出装置８６により変速機が低速段又
は後退段を選択されたこと及び車速検出判定回路
８８により車速が設定車速以下であることを検出
して、車両が発進状態にあることを判定し、また
AND回路７４がアイドル検出装置７６によりア
クセルペダル又はスロツトルバルブがアイドル位
置から離れたことを検出して車両の発進を検出
し、全筒作動指令を発するように第２制御回路６
６を作動させ、エンジンを休筒運転状態から全筒
運転状態へ素早く且つ確実に切換えることができ
るので、手動変速機あるいは自動クラツチ付変速
機を備えた車両ではタラツチミート直前にエンジ
ンが全筒運転へ切換わり、従来ではクラツチミー
ト時エンジンの休筒運転状態による出力不足のた
め生じ易かつたエンストを確実に防止できる。ま
た、トルクコンバータ付全自動あるいは半自動変
速機を備えた車両では、エンジンの全筒運転状態
で発進できるので、発進時のもたつきを防止でき
る。さらに、エンジンの全筒運転への切換えが極
低負荷域で行われるため出力変化が小さいので、
切換シヨツクを効果的に防止できると共に、トル
クコンバータ付変速機を備えた車両では切換シヨ
ツクをトルクコンバータで完全に吸収することが
可能である。

また、インバータ７６とアイドル検出装置７８
により、変速機が低速段又は後退段を選択されて
いてもアクセルペダル又はスロツトルバルブがア
イドル位置にあるとき、例えば信号待ちで停止し
ているとき、エンジンは休筒運転状態に維持され
るので、燃費節減の面で極めて有利である。

上記実施例において、車両が全自動又は半自動
変速機を備えている場合、車速検出が必要なのは
変速機が動力伝達状態にあるときであり、この状
態において車速とエンジン回転数は対応している
ので、車速検出判定回路８８は、車速さエンジン
回転数と変速機の変速段選択位置からギヤ比、タ
イヤ半径とを考慮して演算するか、あるいはあら
かじめ演算して設定車速に対応するように求めら
れたエンジン回転数と比較することにより、車両
が停止又は設定車速以下であることを判定するも
のであることが望ましい。この場合、車速検出判
定回路をより廉価に製作できる点で有益である。

また、上記実施例において、インバータ７６と
アイドル検出装置７８を削除することができる。
この場合には、AND回路７４も削除され、ホー
ルド回路８０の出力側はセレクタ７０に直接接続
される。この構成においては、車両の発進時エン
ジンの全筒運転状態への切換えは変速機が低速段
又は後退段を選択されたとき、即ちクラツチが非
接続状態にあるときに行われる。また、変速機を
低速段へダウンシフトして減速する場合、車速が
設定車速以上であるときには、変速段選択検出装
置８６が高レベル信号を発しても車速検出判定回
路８８がラツチ回路８２のラツチ端子に低レベル
信号を伝達しているので、ラツチ回路はホールド
回路８０をトリガしない。車速が十分低い設定車
速以下となつたとき、車速検出判定回路８８から
の高レベル信号によりラツチ回路８２はホールド
回路８０をトリガしてエンジンを全筒運転状態に
切換える。この時点では、クラツチが非接続状態
にされているかあるいは極低負荷運転状態であ
り、休筒運転と全筒運転間の出力差はあまりない
ので、シヨツクは殆んどない。従つて、この構成
では、シヨツクに関してはアイドル検出装置７８
を備えた構成と略同等の効果が得られるが、燃費
節減の面ではやや不利である。

上記実施例においては、制御装置６２を、エン
ジンの吸気弁及び排気弁を作動又は停止させる弁
作動停止方式の休筒エンジンに関して図示し説明
したが、燃料カツト方式の休筒エンジンにも同様
に用いることができる。例えば、燃料噴射式の休
筒エンジンでは、作動気筒選択回路７２が全筒又
は休筒作動指令に従つて各気筒に設けられた燃料
噴射弁の一部を選択的に作動又は停止させること
により、エンジンを全筒運転又は休筒運転させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁作動停止方式の休筒エンジンの概略
断面図、第２図は本発明による休筒エンジンの制
御装置のブロツク説明図である。 ２０…吸気弁、２８…吸気弁駆動装置、３２…
排気弁、３８…排気弁駆動装置、４４…油圧切換
弁、４６…潤滑油供給ポンプ、６２…制御装置、
６４…第１制御回路、６６…第２制御回路、６８
…全筒作動指示回路、７０…セレクタ、７２…作
動気筒選択回路、７４…AND回路、７６…イン
バータ、７８…アイドル検出装置、８０…ホール
ド回路、８２…ラツチ回路、８４…解除条件検出
回路、８６…変速段選択検出装置、８８…車速検
出判定回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの一部の気筒の作動を停止させる気
   筒作動停止手段と、少なくともエンジンの負荷状
   態を含む運転状態の情報に基いて作動気筒数を制
   御するように上記気筒作動停止手段を制御する第
   １制御手段と、上記第１制御手段の作動状態にか
   かわりなく全気筒を作動させるように上記気筒作
   動停止手段を制御する第２制御手段と、変速機の
   変速段選択状態を検出する変速検出手段と、車速
   検出手段とを備え、上記変速検出手段が、低速段
   又は後退段が選択されたことを検出した時点にお
   いて車速が設定値以上である場合には、車速が設
   定値以下になるまで上記第２制御手段を作動させ
   ないことを特徴とする休筒エンジンの制御装置。 ２ 上記変速機が自動変速機であり、上記車速検
   出手段がエンジン回転数を検出して、上記変速機
   のギヤ比、タイヤ半径から求められる車速とエン
   ジン回転数の関係から車速を演算して上記設定値
   を判定することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の制御装置。 ３ 上記変速機が自動変速機であり、上記車速検
   出手段がエンジン回転数を検出して、車速に対応
   するエンジン回転数から上記設定値を判定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の制御
   装置。 ４ 上記第２制御手段が、アイドル検出手段によ
   りスロツトルバルブ又はアクセルペタルがアイド
   ル位置又はその近傍にあることを検出されたとき
   作動を停止されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の制御装置。