JPS58217739A - 気筒数制御エンジン - 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】 この発明は、エンジン軽負荷域等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、このため多気筒ニー　　１　　− 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ッ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
軽負荷領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５５−１３１５
４、０Ｙ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
下流にて稼動側吸気通路３と休止側吸気通路４とに分割
され、排気通路５も途中まで稼動側排気通路６と休止側
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、例えばエアフローメータ８
からの吸入空気量信号、イグニッションコイルからの回
転数信号、絞り弁スイッチ９からのアイドル信号に基づ
き、制御装置１０が気筒Ａ−Ｃに対応する燃料噴射弁ａ
−Ｃを全開保持して燃料の供給をカットすると共に、休
止側吸気通路４の上流部に介装された遮断弁１１を閉じ
、−２− 同時にエアフローメータ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
側の新気を休出側気筒Ａ−Ｃへ充分に供給する。

これにより、休止側気筒Ａ−Ｃにおけるボンピングロス
を低減しつつ部分気筒運転を行なっている。

ただし、この場合エンジンの出力を全気筒運転時と同一
に保つため、稼動側気筒Ｄ−Ｆでは燃料噴射弁ｄ−ｆの
噴射定数が２倍になるように切換えられる。

一方、このエンジンにあっては、全気筒運転時に稼動側
気筒Ｄ〜Ｆおよび休止側気筒Ａ−Ｃとも同様に燃焼した
排気ガスを排出するが、部分気筒運転時には稼動側気筒
Ｄ〜Ｆから同じく燃焼ガスが、休止側気筒Ａ〜Ｃからは
比較的低温（はぼ常温）の新気がそのまま排出される。

したがって、この排気処理装置として三元触媒を用いる
場合には、図のように稼動側気筒Ｄ〜Ｆからの排気のみ
を浄化する第１の触１１４と、主−３− に全気筒運転時に休止側気筒△〜Ｃからの排気を浄化す
る第２の触媒１５とが、稼動側排気通路６の下流と、両
排気通路６．７の合流部下流とに分割設置される。

また、第１の触媒１４上流の稼動側排気通路６に稼動側
気筒Ｄ−Ｆの排気中の酸素濃度を検出する第１の酸素セ
ンサ１６が、休止側排気通路７の途中に休止側気筒Ａ〜
Ｃの排気中の酸素濃度を検出する第２の酸素センサ１７
がそれぞれ設置され、これらの検出信号は前記制御装置
１０に送られる。

そして、稼動側気筒Ｄ〜Ｆでは、全気筒運転時、部分気
筒運転時とも理論空燃比の混合気が得られるように、第
１の酸素センサ１６の検出信号に応じて燃料噴射弁ｄ−
ｆの噴Ｉｔ量が補正され、休止側気筒Ａ−Ｃでは全気筒
運転時に第２の酸素センサ１７の検出信号に応じて燃料
噴射弁ａ〜Ｃの噴射量を補正し、理論空燃比となるよう
に制御している。

これにより、第１および第２の触媒１４．．１５での転
換効率を高め、対応する気筒Ａ−Ｃ，Ｄ〜−４− Ｆからの排気との反応を促進して、排気の清浄化を図っ
ている。

なお、燃料噴射弁ａ−ｆからの基本的な噴射量は、やは
り制御装置１０により、吸入空気量信号、回転数信号等
に基づいてコントロールされる。

また、１８．１９は制御装置１０からの指令に応じてバ
キュームタンク（負圧タンク）２０に蓄えた機関吸入負
圧を弁１１．１３のダイヤフラム装＠２１．２２に伝達
する三方向電磁弁で、２３は排気還流通路、２４はＥＧ
Ｒ弁を示す。

ところで、このような従来の気筒数制御エンジンにあっ
ては、上記の通り弁１１．１３等のアクチュエータにダ
イヤフラム装置２１．２２を用い、バキュームタンク２
０に蓄えた機関吸入負圧を利用して開閉作動を行なって
いる。

しかし、部分気筒運転時は、絞り弁１の開度が同一なら
ば全気筒運転時に比べて発生する吸入負圧が弱く、この
ため部分気筒運転を長時間継続すると、負圧が次第に減
少し、各種アクチュエータの作動に支障が生じるという
問題があった。

−５− この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、エンジン負荷に基づき、部分気筒運転時でも負荷が
大きく、したがって吸入負圧がそれほど発生しないとき
には、部分気筒運転が負荷に応じて許容された時間だけ
経過したら、一時部分気筒運転を解除して全気筒運転を
行なわせることにより、上記問題点を解除することを目
的としている。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、Ａ〜Ｇはエンジンの運転条件に応じて
燃料噴射弁ａ−Ｃからの燃料の供給が遮断され作動を休
止する休止側気筒、Ｄ−Ｆは常時燃料噴射弁ｄ〜ｆから
の燃料と新気が供給され作動を継続する稼動側気筒で、
２０は絞り弁１下流の稼動側吸気通路３に一方向弁（例
えばチェック弁）２５を介して連通し所定圧以上の機関
吸入負圧を蓄えるバキュームタンクを示す。

そして、エアフローメータ８等からの信号に基づいて、
エンジンの軽負荷時や無負荷時になると、制御装置２６
が燃料噴射弁ａ〜Ｇを全開保持する−　　６　− と共に、三方向電磁弁１８．１９を切換えてバキューム
タンク２０の負圧をダイヤフラム装置２１．２２に伝達
し、休止側吸気通路４上流部の遮断弁１１を閉じ、新気
供給通路１２の供給弁１３を開いて部分気筒運転を行な
う。

ハキコームタンク２０内の負圧は、部分気筒運転の継続
に伴って徐々に減少するが、本実施例ではこの部分気筒
運転時のエンジン負荷を検出する手段と、その負荷に応
じて部分気筒運転の許容継続時間を設定する回路と、こ
の設定時間が経過したら部分気筒運転を一時解除する回
路とが設けられる。

部分気筒運転時には、負荷が小さくほぼ車速に比例する
から負荷検出手段として車軸等に車速センサ２７が設置
され、また前記時間設定回路と解除回路は制御装置２６
内に備えられる。

この時間設定回路は、車速センサ２７からの信号に応じ
て、第３図に示すように予め定めた部分気筒運転の許容
継続時間を選出（車速か変わるときは総継続時間を積算
するようにしても良い）し、−７＝ 許容時間を越えると解除回路に動作信号を出す。

そして、この動作信号を受けると解除回路は、部分気筒
運転を一時的に解除して全気筒運転を行なわせるように
制御装置２６に指令する。

制御装置２６は、この指令に基づき燃料噴射弁ａ−Ｃか
らの燃料供給を再開すると共【こ、三方向電磁弁１８．
１９を開放し遮断弁１１を開き供給弁１３を閉じて休止
側気筒Ａ−Ｃの作動を復帰さゼる。所定時間が過ぎれば
、またもとの状態に戻るようにコントロールされる。

なお、軽負荷時、無負荷時以外の運転域ではもちろん全
気筒運転を行なうようにコントロールされる。また車速
センサ２７の代りに、制御装置２６から燃料噴射弁ｄ−
ｆに与えられる駆動パルス信号のパルス幅より、部分気
筒運転時のエンジン負荷を検出しても良い。

以上のように構成され、その他の部分について第１図と
実質的に同一部分には同一符号を付し、次にその作用を
説明する。

エンジンの運転条件に応じて軽負荷域等に入る−　　８
　− と部分気筒運転が行なわれるが、その時の負荷に応じた
許容時間が経過すると一時部分気筒運転が解除されて全
気筒運転が行なわれる。

軽負荷域等における全気筒運転では、絞り弁１下流の吸
気通路２内に強い吸入負圧が発生し、このためバキュー
ムタンク２０には十分な負圧が補給され充足される。

そして、所定時間過ぎると、部分気筒運転が再開される
。したがって、従来例のようにバキュームタンク２０の
負圧が減少して遮断弁１１、供給弁１３等のアクチュエ
ータの作動に不具合が生じるようなことはなく、常に安
定した負圧を確保して制御装置２６の指令に基づく６弁
１１．１３の確実な開閉作動を得ることができる。

一方、部分気筒運転中は、車速が低下するほど負荷も減
少し、低負荷では絞り弁１開度がかなり小さくなる。し
たがって、車速に応じて第４図に示すような吸入負圧が
発生し、低車速域では割り合い強い負圧が確保される。

即ち、低車速域では第３図に示したように部分−９− 気筒運転の継続時間を無限大にすることができ、中速域
でもある程度の吸入負圧を得て、車速に応じ部分気筒運
転の継続時間を比較的長く設定することができる。

このため、頻繁に全気筒運転に入ることはなく、安定し
た部分気筒運転を行なって軽負荷域での燃費を充分に改
善することができる。そして、全気筒運転に入れば即座
に負圧が充足されると共に、エンジンの高性能が維持さ
れるのである。

なお、第５図は休止側気筒△、Ｂに対応する吸排気弁（
図示しない）の開作動を切換装置２８により肩制して部
分気筒運転を行なうようにしたエンジンに、本発明を適
用した例で、このような気筒数制御エンジンであっても
安定負圧を得て各種アクチュエータの駆動源として用い
ることができ、作動信頼性を高めることができる。

以上説明した通り、本発明によれば、エンジン軽負荷時
等に一部気筒の作動を休止して部分気筒運転を行なうよ
うにしたエンジンにおいて、部分気筒運転が、負荷に応
じて許容された時間だけ継−１０− 続したら、一時部分気筒運転を解除するようにしたので
、各アクチュエータの駆動源としてのバキュームタンク
の負圧を安定確保することができ、各開閉弁の確実な作
動を維持して、部分気筒運転、全気筒運転時の制御応答
性、運転信頼性が著しく向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の構成断面図、第２図は本発明の実施例
を示す構成断面図、第３図は部分気筒運転の許容継続時
間を示すグラフ、第４図は部分気筒運転時の車速と発生
する吸入負圧との関係を示すグラフ、第５図は本発明の
他の実施例を示す構成断面図である。 １・・・絞り弁、３・・・稼動側吸気通路、４・・・休
止側吸気通路、８・・・エアフローメータ、９・・・絞
り弁スイッチ、１１・・・遮断弁、１３・・・供給弁、
２０・・・バキュームタンク１．２１．２２・・・ダイ
ヤフラム装置、２５・・・一方向弁、２６・・・制御装
置、２７・・・車速センサ。 −１１− 第３図 第４図 中速 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転条件に応じて一部気筒の作動を休止さ１部分気筒運
   転を行なう一方、絞り弁下流の吸気通路に一方向弁を介
   して連通ずる負圧タンクを設け、その負圧を各種アクチ
   ュエータの駆動源とする多気筒エンジンにおいて、部分
   気筒運転時のエンジン負荷を検出する手段と、負荷に応
   じて部分気筒運転許容継続時間を設定する回路と、該設
   定時間が経過するまで同一負荷範囲の部分気筒運転が継
   続したときにこれを一時解除する回路とを備えたことを
   特徴とする気筒数制御エンジン。