JPH0340220B2

JPH0340220B2 -

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Publication number: JPH0340220B2
Application number: JP57030493A
Authority: JP
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1991-06-18
Also published as: JPS58148243A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は分割運転制御式内燃機関に関する。

スロツトル弁により機関負荷を制御するように
した内燃機関ではスロツトル弁開度が小さくなる
につれて燃料消費率が悪化する。従つて燃料消費
率を向上するために機関低負荷運転時には一部の
気筒を休止させると共に残りの気筒に高負荷運転
を行なわせるようにした分割運転制御式内燃機関
が公知である。この公知の内燃機関では第１図に
示すように気筒が第１気筒群Ａと第２気筒群Ｂと
に分割され、第１気筒群Ａと第２気筒群Ｂに夫々
第１吸気マニホルド１と第２吸気マニホルド２を
接続すると共に第１吸気マニホルド１と第２吸気
マニホルド２を共通のスロツトル弁３を介して大
気に連通させ、第１吸気マニホルド１の吸入空気
入口部に吸気遮断弁４を設けると共に排気マニホ
ルド５と第１吸気マニホルド１とを連結する排気
還流通路６内に排気還流弁７を設け、機関低負荷
運転時には燃料噴射弁８からの燃料噴射を停止さ
せると共に吸気遮断弁４を閉弁しかつ排気還流弁
７を開弁して第２気筒群Ｂを高負荷運転せしめ、
一方機関高負荷運転時には全燃料噴射弁８，９か
ら燃料を噴射すると共に吸気遮断弁４を開弁しか
つ排気還流弁７を閉弁して全気筒Ａ，Ｂを発火運
転せしめるようにしている。この内燃機関では上
述のように機関低負荷運転時に吸気遮断弁４が閉
弁しかつ排気還流弁７が開弁して第１気筒群Ａに
排気還流通路６を介して排気ガスが循環されるた
めにポンピング損失をなくすことができ、しかも
このとき第２気筒群Ｂが高負荷運転せしめられる
ので燃料消費率を向上することができる。

ところがこの内燃機関では機関負荷が予め定め
られた負荷に達すると吸気遮断弁４が急激に開弁
せしめられると共に排気還流弁７が急激に閉弁せ
しめられ、特に第１気筒群にも燃料の供給が開始
されている状態で機関負荷がゆつくり上昇せしめ
られているときにこのような吸気遮断弁４並びに
排気還流弁７の開閉弁動作が急激に行なわれると
機関の出力トルクが変動し、斯くして車両運転性
が悪化するという問題を生ずる。一方、このよう
な問題を解決するために吸気遮断弁４並びに排気
還流弁７の開閉弁動作を緩慢にすると今度は良好
な加速が得られないという問題を生ずる。

本発明は機関負荷の変化速度に応じて吸気遮断
弁の開閉弁速度を変えることにより良好な加速運
転を確保しつつ機関出力トルクの急激な変動を抑
制するようにした分割運転制御式内燃機関を提供
することにある。

以下、添附図面を参照して本発明を詳細に説明
する。

第２図を参照すると１０は機関本体、１１は第
１吸気マニホルド、１２は第２吸気マニホルド、
１３はサージタンク、１４は第１排気マニホル
ド、１５は第２排気マニホルド、１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，１６ｆは１番気
筒、２番気筒、３番気筒、４番気筒、５番気筒並
びに６番気筒を夫々示す。なお、これらの各気筒
は気筒１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなる第１気筒
群Ａと、気筒１６ｄ，１６ｅ，１６ｆからなる第
２気筒群Ｂとに分割される。第２図からわかるよ
うに第１吸気マニホルド１１並びに第１排気マニ
ホルド１４は第１気筒群Ａに接続され、第２吸気
マニホルド１２並びに第２排気マニホルド１５は
第２気筒群Ｂに接続される。第２図に示されるよ
うに第１吸気マニホルド１１並びに第２吸気マニ
ホルド１２の各マニホルド枝管には燃料噴射弁１
７ａ，１７ｂが取付けられ、これらの各燃料噴射
弁１７ａ，１７ｂのソレノイドは電子制御ユニツ
ト１８に接続される。一方、第１排気マニホルド
１４並びに第２排気マニホルド１５はそれらの出
口部において共通の仕切壁１９により仕切られて
おり、この仕切壁１９内に両排気マニホルド１
４，１５内に露呈する酸素濃度検出器２０が配置
される。この酸素濃度検出器２０は電子制御ユニ
ツト１８に接続される。なお、図には示さないが
第１排気マニホルド１４並びに第２排気マニホル
ド１５の出口部に接続された排気管内には三元触
媒コンバータが取付けられる。第１吸気マニホル
ド１１は吸入空気入口部２１と、この吸入空気入
口部２１から分岐して各気筒１６ａ，１６ｂ，１
６ｃに夫々連結された３本のマニホルド枝管を有
し、吸入空気入口部２１はサージタンク１３に接
続される。また、第２吸気マニホルド１２も同様
に吸入空気入口部２２と、この吸入空気入口部２
２から分岐して各気筒１６ｄ，１６ｅ，１６ｆに
夫々連結された３本のマニホルド枝管を有し、吸
入空気入口部２２はサージタンク１３に接続され
る。サージタンク１３のほぼ中央部には吸気ダク
ト２３が取付けられ、この吸気ダクト２３内には
スロツトル弁２４が配置される。このスロツトル
弁２４は車両運転室内に設けられたアクセルペタ
ルにワイヤを介して接続される。更に、第２図に
示すように吸気ダクト２３にはエアフローメータ
２５が取付けられ、このエアフロメータ２５は図
示しないリード線を介して電子制御ユニツト１８
に接続される。

第２図に示されるように第１吸気マニホルド１
１の吸入空気入口部２１内には吸気遮断弁２６が
配置され、吸気遮断弁２６の弁軸２７には負圧ダ
イアフラム装置３０に連結されたアーム２８と第
１切換スイツチ２９が取付けられる。第２図に示
されるように負圧ダイアフラム装置３０は互に間
隔を隔だてた一対のダイアフラム３１，３２を有
し、負圧ダイアフラム装置３０の内部はこれらダ
イアフラム３１，３２によつて第１負圧室３３、
第２負圧室３４並びに大気圧室３５に３分割され
る。第１負圧室３３内にはダイアフラム押圧用圧
縮ばね３６が挿入され、更にダイアフラム３１と
係合可能に配置されてダイアフラム３１の変位量
を調整可能なストツパ３７が負圧ダイアフラム装
置３０のハウジングに螺着される。また、第２負
圧室３４内に露呈するダイアフラム３１の表面上
には開孔３８を有する係合部材３９が固着され、
この開孔３８よりも大きな径を有しかつ係合部材
３９内で移動可能な拡大頭部を有する遊び結合ロ
ツド４０がダイアフラム３２に固着される。ま
た、ダイアフラム３１，３２間には圧縮ばね４１
が挿入され、ダイアフラム３２は制御ロツド４２
を介してアーム２８の先端部に連結される。第１
負圧室３３は大気に連通可能な第１電磁切換弁４
３並びに負圧導管４４を介してサージタンク１３
内に接続され、第２負圧室３４は大気に連通可能
な第２電磁切換弁４５並びに負圧導管４７を介し
てサージタンク１３内に接続される。一方、第１
切換スイツチ２９はスロツトル弁２６の弁軸２７
と共に回転する可動接点４９と、この可動接点４
９と接触可能な３個の固定接点５０，５１，５２
を有し、これらの固定接点５０，５１，５２は電
子制御ユニツト１８に接続される。可動接点４９
はスロツトル弁２６が全開しているとき固定接点
５０に接続し、スロツトル弁２６が半開きのとき
に固定接点５１に接続し、スロツトル弁２６が全
閉したときに固定接点５２に接続される。

一方、酸素濃度検出器２０上流の第１排気マニ
ホルド１４と吸気遮断弁２６下流の第１吸気マニ
ホルド１１とは排気還流通路５３によつて互に連
結され、この排気還流通路５３には負圧ダイアフ
ラム式排気還流弁５４が挿着される。この排気還
流弁５４はダイアフラム５５によつて隔離された
負圧室５６と大気圧室５７を具備し、負圧室５６
内にはダイアフラム押圧用圧縮ばね５８が挿入さ
れる。この負圧室５６は大気に連通可能な第３電
磁切換弁５９並びに負圧導管６０を介してサージ
タンク１３内に連結される。この第３電磁切換弁
５９のソレノイド、並びに第１、第２電磁切換弁
４３，４５のソレノイドは電子制御ユニツト１８
に接続される。排気還流通路５３内には排気還流
通路５３の開閉制御をする弁体６１が配置され、
この弁体６１は弁ロツド６２を介してダイアフラ
ム５５に連結される。更に、排気還流弁５４は第
２切換スイツチ６３を具備する。この第２切換ス
イツチ６３はダイアフラム５５に連結されてダイ
アフラム５５の移動によつて作動せしめられる可
動接点６４と、この可動接点６４と接触可能な一
対の固定接点６５，６６を有し、これらの固定接
点６５，６６は電子制御ユニツト１８に接続され
る。可動接点６４は弁体６１が閉弁しているとき
固定接点６５に接続され、弁体６１が開弁すると
固定接点６６に接続される。なお、第２図に示さ
れるようにサージタンク１３には機関負荷を検出
するための負圧センサ６７が取付けられ、この負
圧センサ６７は電子制御ユニツト１８に接続され
る。また、スロツトル弁２４のスロツトル軸には
機関負荷の変化速度を検出するためのスロツトル
センサ６８が連結される。このスロツトルセンサ
６８はスロツトル弁２４のスロツトル軸に連結さ
れてスロツトル弁２４と共に回転するスライダ６
９と、固定抵抗７０からなる。この固定抵抗７０
の一端は接地され、他端は基準電源７１に接続さ
れる。一方、スライダ６９は電子制御ユニツト１
８に接続される。第２図からわかるようにスロツ
トルセンサ６８の出力端子にはスロツトル弁２４
の開度に比例した電圧が発生する。なお、第２図
には示さないが機関回転数を検出するために回転
数センサ７２（第３図）が機関本体１０に取付け
られる。

第３図は電子制御ユニツト１８の回路図を示
す。第３図を参照すると、電子制御ユニツト１８
はデイジタルコンピユータからなり、各種の演算
処理を行なうマイクロプロセツサ（MPU）８０、
ランダムアクセスメモリ（RAM）８１、制御プ
ログラム、演算定数等が予め格納されているリー
ドオンリメモリ（ROM）８２、入力ポート８３
並びに出力ポート８４が双方向バス８５を介して
互に接続されている。更に、電子制御ユニツト１
８内には各種のクロツク信号を発生するクロツク
発生器８６が設けられる。第３図に示されるよう
に回転数センサ７２、第１切換スイツチ２９、第
２切換スイツチ６３は夫々対応するバツフア増巾
器８７，８８，８９を介して入力ポート８３に接
続される。また、エアフローメータ２５並びに負
圧センサ６７は対応するバツフア増巾器９０，９
１並びにAD変換器９２，９３を介して入力ポー
ト８３に接続され、酸素濃度検出器２０はバツフ
ア９４並びにコンパレータ９５を介して入力ポー
ト８３に接続される。更に、スロツトルセンサ６
８はバツフア７８並びにAD変換器７９を介して
入力ポート８３に接続される。

前述したようにスロツトルセンサ６８はスロツ
トル弁２４の開度に比例した出力電圧を発生し、
この出力電圧はAD変換器７９において対応する
２進数に変換された後入力ポート８３並びにバス
８５を介してMPU８０に読み込まれる。エアフ
ローメータ２５は吸入空気量に比例した出力電圧
を出力し、この出力電圧はAD変換器９２におい
て対応する２進数に変換された後入力ポート８３
並びにバス８５を介してMPU８０に読み込まれ
る。回転数センサ７２は機関回転数に比例した周
期の連続パルスを出力し、この連続パルスが入力
ポート８３並びにバス８５を介してMPU８０に
読み込まれる。酸素濃度検出器２０は排気ガスが
酸化雰囲気のとき0.1ボルト程度の出力電圧を発
生し、排気ガスが還元雰囲気のとき0.9ボルト程
度の出力電圧を発生する。この酸素濃度検出器２
０の出力電圧はコンパレータ９５において例えば
0.5ボルト程度の基準値と比較され、例えば排気
ガスが酸化雰囲気のときコンパレータ９５の一方
の出力端子に出力信号が発生し、排気ガスが還元
雰囲気のときコンパレータ９５の他方の出力端子
に出力信号が発生する。コンパレータ９５の出力
信号は入力ポート８３並びにバス８５を介して
MPU８０に読み込まれる。負圧センサ６７はサ
ージタンク１３内の負圧に比例した出力電圧を出
力し、この出力電圧はAD変換器９３において対
応する２進数に変換された後入力ポート８３並び
にバス８５を介してMPU８０に読み込まれる。
第１切換スイツチ２９並びに第２切換スイツチ６
３の接点切換信号は入力ポート８３並びにバス８
５を介してMPU８０に読み込まれる。

出力ポート８４は燃料噴射弁１７ａ，１７ｂ並
びに電磁切換弁４３，４５，５９を作動するため
に設けられており、この出力ポート８４には２進
数のデータがMPU８０からバス８５を介して書
き込まれる。出力ポート８４の出力端子はダウン
カウンタ９６，９７，９８並びにラツチ１０５の
対応する入力端子に接続されている。各ダウンカ
ウンタ９６，９７，９８はMPU８０から書き込
まれた２進数データをそれに対応する時間の長さ
に変換するために設けられており、これらダウン
カウンタ９６，９７，９８は出力ポート８４から
送り込まれたデータのダウンカウントをクロツク
発生器８６のクロツク信号によつて開始し、カウ
ント値が０になるとカウントを完了して出力端子
にカウント完了信号を発生する。各Ｓ−Ｒフリツ
プフロツプ９９，１００，１０１のリセツト入力
端子Ｒは夫々ダウンカウンタ９６，９７，９８の
出力端子に接続され、Ｓ−Ｒフリツプフロツプ９
９，１００，１０１のセツト入力端子Ｓはクロツ
ク発生器８６に接続される。これらのＳ−Ｒフリ
ツプフロツプ９９，１００，１０１はクロツク発
生器８６のクロツク信号によりダウンカウント開
始と同時にセツトされ、ダウンカウント完了時に
対応するダウンカウンタ９６，９７，９８のカウ
ンタ完了信号によつてリセツトされる。従つてＳ
−Ｒフリツプフロツプ９９，１００，１０１の出
力端子Ｑは対応するダウンカウンタ９６，９７，
９８のダウンカウントが行なわれている間高レベ
ルとなる。Ｓ−Ｒフリツプフロツプ９９，１０
０，１０１の出力端子Ｑは夫々電力増巾回路１０
２，１０３，１０４を介して第１気筒群Ａの燃料
噴射弁１７ａ、第２気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂ
並びに第１電磁切換弁４３に夫々接続されてい
る。従つて、ダウンカウンタ９６，９７，９８が
ダウンカウントしている間燃料噴射弁１７ａ，１
７ｂから夫々燃料が噴射され、第１電磁切換弁４
３が付勢される。一方、出力ポート８４に書き込
まれた電磁切換弁制御用データはラツチ１０５に
より保持され、ラツチ１０５に保持されたデータ
によつて電磁制御弁４５，５９が作動せしめられ
る。

第４図並びに第５図は本発明による分割運転制
御方式を説明するためのタイムチヤートを示す。
第４図並びに第５図において(a)から(h)の各線図は
次のものを示す。

(a)：負圧センサ６７の出力電圧。

(b)：第１電磁切換弁４３のソレノイドに印加され
る制御電圧。

(c)：第２電磁切換弁４５のソレノイドに印加され
る制御電圧。

(d)：第３電磁切換弁５９のソレノイドに印加され
る制御電圧。

(e)：第２気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂに印加され
る制御パルス。

(f)：第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａに印加され
る制御パルス。

(g)：吸気遮断弁２６の開度。

(h)：排気還流弁５４の弁体６１の開度。

なお、第４図は高負荷運転から低負荷運転に移
るときを示しており、第５図は低負荷運転から高
負荷運転に移るときを示している。

第４図の時間T₁は負圧センサ６７の出力電圧
が低い高負荷運転時を示している。このとき第４
図ｂに示されるように第１電磁切換弁４３のソレ
ノイドは消勢されており、従つて第１負圧室３３
は第１電磁切換弁４３を介して大気に連通してい
る。また、このとき第４図ｃに示されるように第
２電磁切換弁４５のソレノイドも消勢されてお
り、従つて第２負圧室３４も第２電磁切換弁４５
を介して大気に連通している。その結果、両ダイ
アフラム３１，３２は最も大気圧室３５側に移動
しており、斯くして第４図ｇに示すように吸気遮
断弁２６は全開している。更に、第４図の時間
T₁においては第４図ｄに示すように第３電磁切
換弁５９のソレノイドが消勢されており、従つて
排気還流弁５４の負圧室５６は第３電磁切換弁５
９を介して大気に連通している。斯くしてダイア
フラム５５は最も大気圧室５７側に移動してお
り、その結果第４図ｈに示すように弁体６１が排
気還流通路５３を全閉している。

一方、このとき第２図のMPU８０において回
転数センサ７２の出力パルスから機関回転数が計
算され、更にこの機関回転数とエアフローメータ
２５の出力信号から基本燃料噴射量が計算され
る。また、三元触媒を用いたときには機関シリン
ダ内に供給される混合気の空燃比が理論空燃比と
なつたときに最も浄化効率が高くなり、従つて機
関シリンダ内に供給される混合気の空燃比が理論
空燃比に近づくように基本燃料噴射量を酸素濃度
検出器２０の出力信号に基いて補正して燃料噴射
量が計算される。この燃料噴射量を表わすデータ
は出力ポート８４に書き込まれ、このデータに基
いて第４図ｅ並びに第４図ｆに示されるようなパ
ルスが第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａ並びに第
２気筒群Ｂの燃料噴射弁１７ｂに印加される。従
つて機関高負荷運転時には全燃料噴射弁１７ａ，
１７ｂから燃料が噴射される。

次いで第４図の時刻Taにおいて高負荷運転か
ら低負荷運転に切換えられたとすると第４図ａに
示すように負圧センサ６７の出力電圧は急激に上
昇する。MPU８０では負圧センサ６７の出力電
圧が基準値Vr（第４図ａ）よりも大きくなつたと
きに低負荷運転であると判別され、その結果第４
図ｂに示すように第１電磁切換弁４３のソレノイ
ドを付勢すべきデータを出力ポート８４に書き込
む。このとき第４図ｂからわかるように始めの時
間T₂の間は第１電磁切換弁４３のソレノイドに
パルスが送り込まれ、時間T₂を経過すると第１
電磁切換弁４３のソレノイドは連続的に付勢され
る。従つて時間T₂では第１電磁切換弁４３の切
換動作によつて第１負圧室３３はサージタンク１
３内と大気とに交互に連通せしめられる。その結
果、第１負圧室３３内の負圧は徐々に高くなるた
めにダイアフラム３１は圧縮ばね３６に抗して第
１負圧室３３側に移動する。このとき係合部材３
９が遊び連結ロツド４０と係合するために制御ロ
ツド４２を持ち上げ、斯くして第４図ｇに示され
るように吸気遮断弁２６は徐々に閉弁する。一
方、負圧センサ６７によつて高負荷運転から低負
荷運転になつたことが検出されると酸素濃度検出
器２０による空燃比のフイードバツク制御が停止
され、同時にエアフローメータ２５並びに負圧セ
ンサ６７の検出信号に基いて第１気筒群Ａ並びに
第２気筒群Ｂに夫々供給される混合気の空燃比が
理論空燃比となるように燃料噴射弁１７ａ並びに
燃料噴射弁１７ｂから噴射される燃料量が制御さ
れる。即ち、吸気遮断弁２６が徐々に閉弁すると
それに伴なつてサージタンク１３内の負圧が小さ
くなり、機関回転数が一定とすると吸気遮断弁２
６の開度とサージタンク１３内の負圧の間には一
対一の関係がある。更に、機関回転数が一定であ
れば吸気遮断弁２６の開度は第１気筒群Ａ並びに
第２気筒群Ｂに対する供給吸入空気の割り振り比
と一対一の関係があり、従つて機関回転数が一定
であればサージタンク１３内の負圧と第２気筒群
Ｂに供給される吸入空気量との間には一対一の関
係がある。斯くして各機関回転数に対してサージ
タンク１３内の負圧と第２気筒群Ｂに供給される
吸入空気量との関係がわかつていれば機関回転数
とサージタンク１３内の負圧から第２気筒群Ｂに
供給される吸入空気量を求めることができる。本
発明では機関回転数Ｎ、サージタンク１３内の負
圧Ｐと第２気筒群Ｂに供給される吸入空気量との
関係を予め実験により求め、機関回転数Ｎ、サー
ジタンク内負圧Ｐと第２気筒群Ｂに供給される吸
入空気量との関係が予めROM８２内に記憶され
ている。従つて回転数センサ７２の出力信号から
機関回転数ＮをMPU８０内において計算し、斯
くして計算された機関回転数Ｎと負圧センサ６７
の出力信号に基いてROM８２内に記憶された上
述の関係から第２気筒群Ｂに供給される吸入空気
量が計算される。更に、MPU８０内においてエ
アフローメータ２５の出力信号より求められた全
吸入空気量から第２気筒群Ｂに供給される吸入空
気量が減算され、それによつて第１気筒群Ａに供
給される吸入空気量が計算される。次いでMPU
８０内では第１気筒群Ａに供給される吸入空気量
と第２気筒群Ｂに供給される吸入空気量から各気
筒に供給される混合気の空燃比が理論空燃比とな
るのに必要な燃料噴射量が計算され、この計算結
果に基いて燃料噴射弁１７ａ，１７ｂから燃料が
噴射される。このようなオープンループによる空
燃比制御は第４図の時刻Taから時刻Tb間におい
て行なわれる。この間吸気遮断弁２６は第４図ｇ
からわかるように徐々に閉弁するので第１気筒群
Ａに供給される吸入空気量が徐々に減少すると共
に第２気筒群Ｂに供給される吸入空気量は徐々に
増大する。従つて時刻Taから時刻Tb間では第４
図ｆに示されるように第１気筒群Ａに噴射される
燃料量は徐々に減少し、第４図ｅに示されるよう
に第２気筒群Ｂに噴射される燃料量は徐々に増大
する。

次いで第４図において時刻Tbに達するとダイ
アフラム３１はストツパ３７に当接して移動を停
止し、吸気遮断弁２６は半開きの状態に保持され
る。このようにダイアフラム３１がストツパ３７
に当接すると同時に第１切換スイツチ２９の可動
接点４９が固定接点５１に接続し、この固定接点
５１の接続信号がMPU８０に読み込まれる。
MPU８０はこの接続信号が発せられるや否や第
１気筒群Ａの燃料噴射を停止させるデータ並びに
第３電磁切換弁５９のソレノイドを付勢せしめる
データを出力ポート８４に書き込む。同時に第２
気筒群Ｂの空燃比フイードバツク制御が開始さ
れ、従つて酸素濃度検出器２０の出力信号に基い
た燃料噴射量を示すデータが出力ポート８４に書
き込まれる。その結果、時刻Tbに達すると第４
図ｅに示されるように第２気筒群Ｂの燃料噴射弁
１７ｂからの燃料噴射量は増大せしめられ、第４
図ｆに示されるように第１気筒群Ａの燃料噴射弁
１７ａからの燃料噴射は停止せしめられる。更に
第３電磁切換弁５９のソレノイドが付勢されるた
めに排気還流弁５４の負圧室５６は第３電磁切換
弁５９を介してサージタンク１３内に接続され
る。その結果負圧室５６内には負圧が加わるため
にダイアフラム５５は圧縮ばね５８に抗して負圧
室５６側に移動し、斯くして弁体６１が排気還流
通路５３を開弁する。その結果第１排気マニホル
ド１４内の排気ガスが排気還流通路５３を介して
第１吸気マニホルド１１内に還流される。排気還
流弁５４の弁体６１が排気還流通路５３を全開す
ると第２切換スイツチ６３の可動接点６４が固定
接点６６に接続し、この固定接点６６の接続信号
がMPU８０に読み込まれる。このときが第４図
において時刻Tcで示される。この固定接点６６
の接続信号が発せられるや否やMPU８０は第２
電磁切換弁４５のソレノイドを付勢すべきデータ
を出力ポート８４に書き込む。このようにして第
２電磁切換弁４５のソレノイドが付勢されると第
２負圧室３４は負圧導管４７を介してサージタン
ク１３内に接続され、斯くして第２負圧室３４内
に負圧が加えられる。その結果ダイアフラム３２
は圧縮ばね４１に抗して第１負圧室３３側に移動
し、斯くして制御ロツド４２が持ち上げられるた
めに第４図ｇに示されるように吸気遮断弁２６が
全閉する。

一方、第５図において時刻Taは低負荷運転か
ら高負荷運転に移行したときを示している。この
ときまず始めに第５図ｃに示されるように第２電
磁切換弁４５のソレノイドが消勢され、その結果
第２負圧室３４が第２電磁切換弁４５を介して大
気に連通せしめられるためにダイアフラム３２が
大気圧室３５側に移動し、斯くして第５図ｇに示
されるように吸気遮断弁２６が半開位置まで開弁
せしめられる。吸気遮断弁２６が半開位置まで開
弁せしめられると吸気遮断弁２６は半開状態に一
時的に保持される。一方、吸気遮断弁２６が半開
位置まで開弁せしめられると第１切換スイツチ２
９の可動接点４９が固定接点５１に接続し、この
接続信号によつて第５図ｄに示されるように第３
電磁切換弁５９が消勢される。その結果、排気還
流弁５４の負圧室５６は第３電磁切換弁５９を介
して大気に連通せしめられるためにダイアフラム
５５は大気圧室５７側に移動し、第５図ｈに示さ
れるように弁体６１が排気還流通路５３を閉鎖す
る。弁体６１が全閉すると第２切換スイツチ６３
の可動接点６４が固定接点６５に接続され、この
固定接点６５の接続信号によつて第５図ｂに示さ
れるように第１電磁切換弁４３のソレノイドにパ
ルスが加えられると共に第５図ｆに示されるよう
に第１気筒群Ａの燃料噴射弁１７ａからの燃料噴
射作用が開始される。更に、このとき酸素濃度検
出器２０によるフイードバツク制御が停止され、
第１気筒群Ａ並びに第２気筒群Ｂに供給される混
合気の空燃比が理論空燃比となるようにエアフロ
ーメータ２５並びに負圧センサ６７の出力信号に
基いて燃料噴射弁１７ａ，１７ｂからの燃料噴射
量が制御される。

また、第１電磁切換弁４３のソレノイドにパル
スが加えられると第１負圧室３３が大気とサージ
タンク１３内に交互に連通せしめられるために第
１負圧室３３内の負圧が徐々に小さくなる。その
結果、ダイアフラム３１が第２負圧室３４側に徐
徐に移動し、斯くして第５図ｇに示されるように
吸気遮断弁２６は徐々に開弁して全開する。

第４図ｂ並びに第５図ｂに示されるように吸気
遮断弁２６が全開位置から半開位置まで閉弁する
とき、或いは吸気遮断弁２６が半開位置から全開
位置まで開弁するとき時間T₂に亘つて第１電磁
切換弁４３のソレノイドにパルスが加えられる。
本発明ではこのパルスの巾が機関負荷の変化速度
によつて変化せしめられる。次にこれを第７図を
参照して説明する。第７図において（Ａ−１）お
よび（Ｂ−１）はスロツトルセンサ６８の出力電
圧θを示し、（Ａ−２）および（Ｂ−２）は負圧
センサ６７の出力電圧Ｖを示し、（Ａ−３）およ
び（Ｂ−３）は第１電磁切換弁４３のソレノイド
に加えられる電圧を示す。また、（Ａ−１），（Ａ
−２），（Ａ−３）はスロツトル弁２４が急激に開
弁せしめられた場合を示し、（Ｂ−１），（Ｂ−
２），（Ｂ−３）はスロツトル弁２４がゆつくりと
開弁せしめられた場合を示す。このスロツトル弁
２４の開弁速度はMPU８０内においてスロツト
ルセンサ６８の出力信号から常時計算されてい
る。（Ａ−１）からわかるようにスロツトル弁２
４が急激に開弁せしめられた場合には第１電磁切
換弁４３のソレノイドに印加されるパルスのパル
ス巾は比較的小さい。即ちパルスのデユーテイー
比が小さい。これに対して、（Ｂ−１）からわか
るようにスロツトル弁２４がゆつくりと開弁せし
められた場合には第１電磁切換弁４３のソレノイ
ドに印加されるパルスのパルス巾が比較的大き
く、従つてパルスのデユーテイー比が大きい。パ
ルスのデユーテイー比が小さいということは第１
負圧室３３が大気に連通せしめられる時間が長い
ことを意味しており、従つて第１負圧室３３内の
負圧が速く小さくなること、即ち吸気遮断弁２６
が速く開弁することを意味している。従つてスロ
ツトル弁２４が急激に開弁したときには吸気遮断
弁２６が急速に開弁し、スロツトル弁２４がゆつ
くりと開弁したときには吸気遮断弁２６がゆつく
りと開弁することがわかる。一方、スロツトル弁
２４が急激に閉弁するときには吸気遮断弁２６が
急速に閉弁し、スロツトル弁２４がゆつくりと閉
弁したときには吸気遮断弁２６がゆつくりと閉弁
するようにデユーテイー比が予め定められてい
る。なお、第２図に示す実施例においてはスロツ
トル弁２４の開弁速度から機関負荷の変化速度を
検出しているが、負圧センサ６７の出力電圧から
機関負荷の変化速度を検出することができる。

第６図に別の実施例を示す。この実施例ではス
テツプモータ１１０の出力軸に取付けられたウオ
ーム１１１と噛合する歯車１１２が吸気遮断弁２
６の弁軸２７に固定され、ステツプモータ１１０
によつて吸気遮断弁２６の開閉制御が行なわれ
る。この実施例では第７図の（Ａ−１）に示され
るようにスロツトル弁２４が急激に開弁すると
（Ａ−４）に示されるようにステツプモータ１１
０に供給される駆動パルスの間隔が短かくなつて
吸気遮断弁２６を急速に開弁せしめ、（Ｂ−１）
に示されるようにスロツトル弁２４がゆつくり開
弁すると（Ｂ−４）に示されるようにステツプモ
ータ１１０に供給される駆動パルスの間隔が長く
なつて吸気遮断弁２６がゆつくりと開弁せしめら
れる。なお、いずれの実施例においても第４図お
よび第５図に示されるように吸気遮断弁２６が半
開位置から全閉位置まで閉弁するとき、或いは吸
気遮断弁２６が全閉位置から半開位置まで開弁す
るときには吸気遮断弁２６は一定速度で急速に閉
弁或いは開弁せしめられる。

吸気遮断弁が急速に開弁或いは閉弁せしめられ
たときに機関の出力トルクが急激に変動するのは
第１気筒群に燃料が供給されているときだけであ
り、第１気筒群に燃料が供給されていないときに
は吸気遮断弁が急速に開弁あるいは閉弁せしめら
れても機関の出力トルクは急激に変化しない。従
つてトルク変動を生ずることなくできるだけ速く
低負荷運転から高負荷運転へ、および高負荷運転
から低負荷運転へ移行させるには第１気筒群への
燃料の供給が停止されているときにはできるだけ
速やかに吸気遮断弁を開弁又は閉弁させることが
好ましい。本発明によれば吸気遮断弁が全開位置
とほぼ半開位置の間にあつて第１気筒群に燃料が
供給されているときにはスロツトル弁或いはサー
ジタンク内の負圧がゆつくりと変化したときに吸
気遮断弁もゆつくりと開弁或いは閉弁するために
機関の出力トルクが急激に変動するのを阻止する
ことができ、斯くして良好な車両運転性を確保す
ることができる。また、このとき吸気遮断弁が全
閉位置からほぼ半開位置まで開弁する間は吸気遮
断弁が急速に開弁せしめられるのでそれだけ低負
荷運転から高負荷運転にすみやかに移行すること
ができる。これに対してスロツトル弁が急激に開
弁したときには吸気遮断弁が全閉位置から全開位
置まで急速に開弁せしめられるので良好な加速を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関を図解的に示す平面
図、第２図は本発明による内燃機関を図解的に示
す平面図、第３図は第２図の電子制御ユニツトの
回路図、第４図は本発明による分割運転制御方式
を説明するための線図、第５図は本発明による分
割運転制御方式を説明するための線図、第６図は
別の実施例の平面図、第７図は本発明による分割
運転制御方式を説明するための線図である。１１……第１吸気マニホルド、１２……第２吸
気マニホルド、１３……サージタンク、１４……
第１排気マニホルド、１５……第２排気マニホル
ド、１７ａ，１７ｂ……燃料噴射弁、１８……電
子制御ユニツト、２４……スロツトル弁、２６…
…吸気遮断弁、２９……第１切換スイツチ、３０
……負圧ダイアフラム装置、４３……第１電磁切
換弁、４５……第２電磁切換弁、５３……排気還
流通路、５４……排気還流弁、５９……第３電磁
切換弁、６３……第２切換スイツチ、６７……負
圧センサ、６８……スロツトルセンサ。

Claims

【特許請求の範囲】

１気筒を第１の気筒群と第２の気筒群に分割
し、該第１気筒群と第２気筒群を夫々第１吸気通
路および第２吸気通路を介して共通のサージタン
クに接続すると共に該第１吸気通路内に吸気遮断
弁を設けて該吸気遮断弁を機関低負荷運転時に全
閉せしめると共に機関高負荷運転時に全開せし
め、該吸気遮断弁下流の第１吸気通路と機関排気
通路とを連結する排気還流通路内に排気還流弁を
設けて該排気還流弁を機関低負荷運転時に開弁す
ると共に機関高負荷運転時に閉弁せしめ、機関低
負荷運転時には第１気筒群への燃料の供給を停止
すると共に第２気筒群への燃料の供給を制御しか
つ機関高負荷運転時には第１気筒群および第２気
筒群への燃料の供給を制御する燃料供給装置を具
備した内燃機関において、機関負荷の変化速度を
検出する変化速度検出器と、該変化速度検出器の
出力信号に基いて上記吸気遮断弁を駆動する駆動
装置とを具備し、機関低負荷運転から高負荷運転
への移行時又は機関高負荷運転から低負荷運転へ
の移行時において上記吸気遮断弁が全開位置とほ
ぼ半開位置の間にあるときには上記燃料供給装置
が第１気筒群および第２気筒群への燃料の供給を
制御しかつ上記吸気遮断弁が全閉位置とほぼ半開
位置の間にあるときには上記燃料供給装置が第１
気筒群への燃料の供給を停止すると共に第２気筒
群への燃料の供給を制御し、上記吸気遮断弁が全
開位置とほぼ半開位置の間にあるときには上記機
関負荷の変化速度が速くなるにつれて該吸気遮断
弁の開弁速度或いは閉弁速度を速めるようにし、
上記吸気遮断弁が全閉位置とほぼ半開位置の間に
あるときには上記機関負荷の変化速度とは無関係
に該吸気遮断弁を一定速度で急速に開弁又は閉弁
せしめるようにした分割運転制御式内燃機関。