JPS6299642A - 気筒数制御エンジンの振動低減装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン低負荷運転域で一部気筒の作動を休
止させて部分気筒運転を行うようにした気筒数制御エン
ジンにおいて、その部分気筒運転時にトルク変動に起因
して発生する振動を低減するための振動低減装置の改良
に関するものである。

（従来の技術） 一役に、エンジンを高い負荷状態で運転すると燃料消費
率が向上する傾向がある。このことから、多気筒エンジ
ンにおいて、高負荷運転域では金気筒を作動させる全気
筒運転を行つＣ高出力を確保する一方、低負荷運転域で
は一部気筒の作動を休止させる部分気筒運転を行うこと
により、稼動側気筒の負荷を相対的に高めて、全体とし
て低負荷運転域での燃費を改善するようにした気筒数制
御エンジンは公知である。

ところで、このような気筒数制御エンジンにおいて、そ
の部分気筒運転時には、稼動側気筒の燃焼圧力と休止側
気筒の圧縮圧力との間に大きな外が生じてトルク変動が
生じ、しかもこの差は部分気筒運転の継続に伴い休止側
気筒内に閉じ込められたガスがクランクケース側ヘブロ
ーバイしてその圧縮圧力が徐々に減少するので、−ｍ増
大してトルク変動が増加する。このことから、全気筒運
転時には問題とならない低周波の振動が増大するという
問題がある。

このため、このような振動を低減する技術として、従来
、実開昭５８−１５６１３４号公報に開示されるように
、部分気筒運転に伴う休止側気筒のブローバイガスに相
当する分をエンジンのサイクル毎に休止側気筒に補給す
るとともに、吸気通路を稼動側気筒と休止側気筒とに対
応して仕切って、休止側気筒の圧縮圧力が稼動側気筒の
燃焼圧力に近づくようにエンジンの負荷状態に応じて休
止側吸気通路内の圧力（つまり休止側気筒に導入するガ
ス圧力）を稼動側吸気通路内の圧力に対して一定倍率で
調圧することにより、部分気筒運転時の１ヘルク変リノ
を抑制するようにしたものが提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、上記従来のものでは、特定のエンジン運転域
ではトルク変動の低減量が未だ少なく、振動を全運転域
に亘って有効に抑制、低減しＩ！７ないという欠点があ
った。

そこで、本発明台等は、部分気筒運転時において休止側
気筒の圧縮圧力制御を行った場合のトルク変動を全運転
域に亘って測定し、これをフーリエ展開等により解析し
たところ、１次振動は全運転域に亘って有効に低減でき
るものの、２次振動が全気筒運転時よりも増大する運転
域があり、そのためこの運転域では振動を有効に抑制、
低減し４９ないことが判った。そこＣ１この２次振動に
ついて検討するに、休止側気筒の圧縮圧力υＩ′ｍを行
わずに単に部分気筒運転のみを行う場合には、２次振動
は休止側気筒の作動の停止に伴い大幅に低減されるもの
の、休止側気筒の圧縮圧力制御を追加した場合には、こ
の圧縮圧力の発生によりトルク波形が全気筒運転時に近
似するため、２次振動はＦ記部分気筒運転のみを行う場
合よりも増大悪化することになる。しかも、部分気筒運
転時には稼動側気筒の負荷が高いことから、その燃焼圧
力は同一運転条件（同一エンジン回転数、負荷）の下で
は全気筒運転時に比べて高くなっており、そのため稼動
側気筒の燃焼圧力に対して休止側気筒の圧縮圧力を略一
致させたときには、２次振動は各気筒のガス圧力の増大
に伴い増大して、第８図に示す如く全気筒運転時の略２
倍にまで悪化することが判った。また、２次振動は、第
９図および第１０図に示す如く稼動側および休止側気筒
のガス圧力に依るものと、クランク系の往復慣性力に依
るものとの合成よりなり、この両者はその作用する方向
が逆向きであること、および後者の往復慣性力はエンジ
ン回転数の増大に応じて増大すること等から、第１０図
に示す如くクランク系の往復慣性力が支配的となるエン
ジン高回転域では各気筒のガス圧力を高めても２次振動
は第１２図に示す如く有効に低減されて支障はないもの
の、第９図に示す如く各気筒のガス圧力が支配的となる
エンジン低回転域では各気筒のガス圧力の上背に伴い２
次振動が第１１図に示す如く増大、悪化づ゛ることが判
った。その結果、部分気筒運転時、各気筒のガス圧力が
支配的となるエンジン低回転域では、第８図に示す如く
、１次振動は効果的に低減できるものの、２次振動は顕
著に増大して、振動を有効に抑制、低減しくｑないこと
を知悉した。

本発明は斯かる点に着目してなざ４またちのであり、ぞ
の目的とするところは、振動の２次成分のうち各気筒の
ガス圧力によるものが支配的となるエンジン低回転域で
は、稼動側気筒の燃焼圧力に対する休止側気筒の圧縮圧
力をエンジン高回転域よりも低目に設定することにより
、部分気Ｉ！７ｉ運転時には、２次振動の増大を、エン
ジン高回転域は勿論のこと、エンジン低回転域にも効果
的に低減。

抑制して、１次及び２次振動を含む全体としての振動を
全運転域に亘って有効に抑制、低減することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、低負
荷運転域で作動を休止する休止側気筒と、常時作動する
稼動側気筒とを備え、部分気筒運転時に休止側気筒の圧
縮圧力を制御して稼動側気筒の燃焼圧力に近づけるよう
にした気筒数制御エンジンの振動低減装置を前提とする
。そして、部分気筒運転時に休止側気筒の圧縮圧力を調
圧する調圧手段を設ける。さらに、エンジン回転数を検
出する回転数検出手段と、該回転数検出手段の出力を受
け、部分気筒運転時に、クランク系の往復慣性力による
トルク変動の２次成分が稼動側気筒の燃焼圧力によるト
ルク変動の２次成分以上となる所定エンジン回転枚以上
のときには休止側気筒の圧縮圧力を稼動側気筒の燃焼圧
力に略一致させる一方、上記所定エンジン回転数未満の
ときには休止側気筒の圧縮圧力を稼動側気筒の燃焼圧力
よりも低目に設定するよう上記調圧手段を制御する制御
手段とを備える構成としたものであ°る。

（作用） 上記の構成により、本発明では、部分気筒運転時には、
制御手段により調圧手段が制御されて、所定エンジン回
転数以上の高回転域では、休止側気筒の圧縮圧力が高め
られて稼動側気筒の燃焼圧力に略一致して、１次振動が
最大限に抑制されるとともに、このように休止側気筒の
圧縮圧力を高めても、この圧縮圧力がクランク系の往復
慣性力で相殺されて２次摂動は十分に低いので、１次。

２次を総合した振動は有効に抑制、低減されることにな
る。

また、所定エンジン回転数未満の低回転域では、休止側
気筒の圧縮圧力の上昇に応じて２次振Ｕノが増大する状
況から、この休止側気筒の圧縮圧力が稼動側気筒の燃焼
圧力よりも低目に設定されるので、その分、１次振動の
低減量は少なくなるものの、それ以上に２次振動の増大
が抑えられて、１次、２次を総合した振動は上記エンジ
ン低回転域と同様に有効に抑制、低減されることになる
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例に係る振動低減装置を漏えた気
筒数制御エンジンの全体概略構成を示し、４サイクル４
気筒エンジンで点火順序が１→３→４→２の気筒類に行
われるものについて例示する。

同図おいて、１Ａは低負荷運転域で作動を休止する第１
および第４気筒に相当する休止側気筒、１Ｂは低負荷お
よび高負荷の全運転域で滋時作動する第２および第３気
筒に相当する稼動側気筒であって、金気ｆ？１１Ａ、１
Ｂはピストン２の往復動により＠積可変となる燃焼室３
を有している。４は、上流端がエアクリ−±５を介して
大気に開口して各気筒ＩＡ、ＩＢに吸気を供給するため
の主吸気通路であって、該主吸気通路４の途中には吸入
空気量を制御するスロットル弁６が配設されており、主
吸気通路４の下流側は上記各気筒ＩＡ、ＩＢに対応して
休止側吸気通路４ａと稼動側吸気通路４ｂとに分岐され
ていて、それぞれ対応する気筒１△、１Ｂの燃焼室３に
連通されている。また、７ａおよび７ｂはそれぞれ休止
側および稼動側気筒１Ａ、１Ｂの燃焼室３からの排気ガ
スを排出するだめの休止側および稼動側排気通路、８は
各吸気通路４ａ、４ｂに配設され燃料を噴射供給する燃
料噴射弁、９は主吸気通路４のスＬコツトル弁６上流に
配設され吸入空気ｍを検出するエアフローメータである
。

また、１０は各吸気通路４ａ、４１１の燃焼室３への開
口部に配設された吸気弁、１１は各排気通路７ａ、７ｂ
の燃焼室３への間口部に配設された排気弁である。そし
て、上記各吸気弁１０および各排気弁１１は、図示しな
い動ブＦ機尚により所定のタイミングで開閉作動して金
気筒１△、ＩＢが作動する全気筒運転を行う一方、休止
側気筒１Δの吸気弁１０および排気弁１１にはぞれぞれ
、上記動弁機構の駆動力の８弁１０．１１への伝達を遮
断して８弁１０．１１の開閉作動を停止させ８弁１０．
１１を閉弁状態に頼持する吸気弁序止用アクチュエータ
１２および排気ブｆ’　Ｗ圧用アクヂュ工−タ１３が連
係されていて、該各アクチュｉ　−タ１２，１３の作動
により休止開気ｆｔｆ１１　Ａの作動を休止させて、稼
！［ＪＩＩ　ＩＩ！１１気筒１Ｂのみが作動する部分気
筒運転を行うように構成されている。

ここで、−ト記吸気弁停止用および排気弁停止用アクチ
ュエータ１２．１３の具体的構造の一例について第２図
および第３図により詳述するに、両アクヂコエータ１２
．１３は共に同じ構成の弁停止１幾構に組込まれており
、第２図および第３図には吸気弁１０用の弁停止機構５
０を示す。すなわら、吸気弁１０に対応してカム５１を
有するカムシャフト５２に並行にロッカーシャフト５３
が配設され、該ロッカーシャフト５３にロッカーアーム
５４が支承されていて、該ロッカーアーム５４は、上記
カム５１に当接するカム側アーム５５と、吸気弁１０に
当接づるバルブ側アーム５６とに分割されている。この
両アーム５５’、５６は、ロッカーシャフト５３回りに
相対運動可能に支承されているとともに、プランジャ５
７およびレバ一部材５８等で構成されたセレクタ５９に
より接続状ｒごと非接続状態とに切換可能に構成されて
おり、該セレクタ５９にはセレクタ５９を切換作動させ
るアクチュエータ１２が連結されている。しかして、ア
クチュエータ１２の非作動時には、セレクタ５つにより
カム側アーム５５とバルブ側アーム５６とが接続状態と
なり、カム５１の回転に伴うカム側アーム５５の揺動が
バルブ側アーム５６に伝達されて吸気弁１ｏが開閉作動
する一方、アクチュエータ１２の作動時には、セレクタ
５９により両アームが非接続状態となり、カム５１の回
転に伴うカム側アーム５５の揺動がバルブ側アーム５６
に伝達されず、吸気弁１０の開閉作動が停止されて吸気
弁１０がバルブスプリング６０により閉弁状態に保持さ
れるようになっている。尚、排気弁１１用の弁停止機構
も同様の構成である。

このような気筒数制御エンジンにおいて、２０は部分気
筒運転時に休止側気筒１Ａに導入するガス圧力を貯える
調圧タンクであって、該調圧タンク２０は、休止側吸気
通路４ａとは別に独立して設けられていて、ガス圧導入
通路２１を介して休止側気筒１Ａの燃焼室３に連通され
ている。該ガス圧導入通路２１の燃焼室３への開口部に
はガス圧導入通路２１を開閉するガス圧導入弁２２が配
設されており、該がス圧導入弁２２には、部分気筒運転
時にガス圧導入弁２２を吸気行程後期に開弁させるガス
圧導入弁用アクチュエータ２３が連結されていて、部分
気筒運転時、ガス圧導入弁用アクチュエータ２３の作動
によるガス圧導入弁２２の開弁により調圧タンク２０内
のガス圧力を休止開気′１ｅＪ１Ａの燃焼室３に導入す
るように構成されている。ここで、上記ガス圧導入弁２
２の開弁周期は、４サイクル４気筒エンジンで点火順序
が１→３→４→２の気筒順の場合、第１および第４気筒
の各休止側気筒１Δのガス圧導入弁２２を３６０’毎に
開弁するように設定されていて、後述の如く各休止側気
筒１△の最大圧縮圧力を合樟した１−一タルとしての最
高圧縮圧力が各稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力に等しく
なるようにしている。

また、２４は、一端が主吸気通路４のスロットル弁６上
流に間口し他端が調圧タンク２０に間口して調圧タンク
２０に大気圧を導入する大気圧導入通路、２５は、一端
が主吸気通路４のスロットル弁６下流に間口し他端が調
圧タンク２０に開口して調圧タンク２０に吸気負圧を導
入する負圧導入通路であって、上記大気圧導入通路２４
の調圧タンク２０への開口部には大気圧導入通路２４を
開閉づる大気圧導入弁２６が配設されているとともに、
上記負圧導入通路２５の調圧タンク２０への開口部には
負圧導入通路２５を開閉する負圧導入弁２７が配設され
ている。さらに、両導入弁２６．２７にはそれぞれ各導
入弁２６．２７を開閉作動させるアクチュエータ２８．
２９が連結されていて、該各アクチュエータ２８．２９
の作動により各導入弁２６．２７を開閉させて、調圧タ
ンク２０への大気圧又は負圧の導入を制御し、調圧タン
ク２０のガス圧力つまり部分気筒運転時に休止側気筒１
Ａに導入されて圧縮される圧縮圧力を調圧するようにし
た調圧手段３０を構成している。

一方、４°Ｏはイグニッションコイル１４からの点火口
故によりエンジン回転数Ｎεを検出する回転数検出手段
としての回転数センサ、４１は稼動側吸気通路４ｂに配
設されて稼動側気筒１Ｂの吸気圧力ＰＡを検出する吸気
圧センサであって、この両センサ４０，４１により、エ
ンジン回転ＩＮＥと稼動側気筒１Ｂの吸気圧力ＰＡとに
基づいて稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力を把握するよう
にしている。また、４２は調圧タンク２０のガス圧力Ｐ
ｓを検出するガス圧センサである。そして、これら各セ
ンサ４０〜４２の出力は、上記吸気弁停止用、排気弁停
止用、ガス圧導入弁用、大気圧導入弁用および負圧導入
弁用の各アクチュエータ１２．１３．２３．２８．２９
を作動制御する制御手段としてのＣＰＵ等よりなるコン
トロールユニット４５に入力可能になっている。

次に、上記コントロールユニット４５の作動を第４図の
フローチャートにより説明するに、スタートシて、先ず
ステップＳ１において回転数センサ４０からのエンジン
回転数ＮＥおよび吸気圧センサ４１からの稼動開気１ｆ
ｆｉ１Ｂの吸気圧力ＰＡの信号を入力するとともに、部
分気筒運転中のフラグｉの信号およびエンジン冷却水ｆ
ｆｌＴｗ（エンジン温度）の信号などを入力したのち、
ステップＳ２でこれらの信号から部分気筒運転条件が成
立しているか否かを判別する。この判別がＮｏであると
ぎには、ステップＳ３で全気筒運転中であるが否かを判
別し、全気筒運転中でないＮｏのときには部分気筒運転
から全気筒運転への切換時ぐあると判断して、ステップ
Ｓ４で休止制電＠１△の吸気弁１０および排気弁１１を
開閉作動さけるよう吸気弁停止用および排気弁停止用ア
クチュエータ１２．１３に復帰信号を出力するとともに
、ガス圧導入弁２２を閉弁状態に維持するようガス圧導
入弁用アクチュエータ２３に停止信号を出力して終了す
る。一方、全気筒運転中であるＹＥＳの場合にはそのま
ま終了する。

これに対し、上記ステップＳ２の判別が部分気筒運転条
件の成立しているＹＥＳの場合には、次のステップ８５
で部分気筒運転中か否かを判別し、部分気筒運転中でな
いＮＯのときには全気筒運転から部分気筒運転への切換
時であると判断して、ステップＳ６で休止側気筒１Ａの
吸気弁１０Ｊ３よび排気弁１１の開閉作動を停止させる
よう吸気弁停止用および排気弁停止用アクチュエータ１
２゜１３に停止信号を出力するとともに、ガス圧導入弁
２２を一定周期亀（４気筒の場合３６０′毎）に量弁作
動させるようガス圧導入弁用アクチュエータ２３に作動
信号を出力したのら、上記ステップＳ５の判別が部分気
筒運転中であるＹＥＳの場合と共に次のステップ＄７に
進む。

次いで、ステップＳ７において、２次振動の増大する運
転域にあるか否かを判別すべく、回転数センサ４０から
の信号に基づくエンジン回転数ＮＯを所定回転ｆｉＮｓ
と大小比較する。ここに、所定回転数ＮＳは、第６図に
示す如く、横軸にエンジン回転数、縦軸にクランク軸に
（ヤ用するトルクをとった場合に、部分気筒運転時にお
けるクランク系の往復慣性力に基づくトルク（図中破線
で示す）と、図中一点鎖線で示す稼動側気筒１Ｂの種々
の燃焼圧力に塁づくトルクとが各々一致して両者の合力
特性面ｍ＜図中＊線で示′Ｔｊ）が′０″値になる時点
のエンジン回転数であり、この所定回転数Ｎｓに基づい
て第７図に示す如くエンジン回転数と負荷（つまり稼動
側気筒１Ｂの燃焼圧力）とに応じて運転域がエンジン高
回転域〈図中斜線で示す）とエンジン低回転域とに区別
されている。

そして、Ｎｅ≧ＮＳのエンジン高回転域にあるＹＥＳの
場合には、ステップＳ８で調圧タンク２０の調圧すべき
目標ガス圧力（直Ｐ［３０をｐ　Ｂ　＋）　＝　ｆｌ（
ＰＡ、Ｎ＋３＞より算出する一方、ＮＱ　＜Ｎｓのエン
ジン低回転域にあるＮｏの場合には、ステップＳ９で上
記目標ガス圧力値ＰＢｏを他の関数のＰ８ｏ＝ｆ　２　
　（ＰＡ、Ｎｅ　）より算出する。ｌｌｆＪ名の関数Ｐ
ｓ　ｏ　＝ｆ　＋　　（ＰＡ　、　Ｅｃ　）は、稼動側
気筒１Ｂの吸気圧力ＰＡとエンジン回転ＩＮ日とに基づ
いて休止側気筒１Ａの圧縮行程終了時点における休止開
気ｆＦｆｆ１１Ａ全体としての最高圧縮圧力（第１気筒
と第４気筒どの最高圧縮圧力を合算した圧力）が各稼動
開気＠１Ｂ（第２又は第３気筒）の最高燃焼圧力と等し
くなるように目標ガス圧力（直ＰＢｏを口出するための
ものである。また、後者の関ｔｔＰｅｏ＝ｆ　２　　（
ＰＡ、Ｎｅ　）は、−上記体止側気筒１Ａ仝体としての
最高圧縮圧力をｎｔｔとの関ＦｔＰＢｏ＝ｆ　＋　　（
ＰＡ、　Ｎｅ　）に較べＴ例えば２次振動が全気筒運転
時と同レベルになるよう１０〜２０％低く設定して、こ
の最高圧縮圧力が各稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力より
も低目になるように目標ガス圧力圃ＰＢｏを算出するた
めのものでおる。尚、エンジン低回転域であってもアイ
ドル運転域ではエンジンマウント系の共撮との関係で前
者の関数Ｐｓｏ＝ｆ　＋　　（ＰＡ、ＮＯ＞を使用して
目標ガス圧力（直Ｐｓｏを締出するようになされている
。しかして、上記両開ＩＰｅ　ｏ　＝ｆ　＋（ＰＡ、Ｎ
ｅ　＞、Ｐｓｏ＝ｆ　２　　（ＰＡ、Ｎｅ　）は、１つ
の休止側気筒で最高圧縮圧力を賄うものに比べて１７２
の低い目標値で済み、このことから、エアポンプ等が不
要で、大気圧と吸気負圧との導入の調整によって十分に
目標ガス圧力値Ｐａｏを賄い得る利点がある。

しかる後、上記で惇出した目標ガス圧力値ＰｓＯに基づ
いて調圧タンク２０のガス圧力Ｐｅが目標値ＰＢＱにな
るように以下フィードバック制御される。すなわち、ス
テップＳ　＋ａでガス圧センサ４２からの調圧タンク２
０のガス圧力２日の信号を入力したのら、ステップＳ　
ｔ＋で目標ガス圧力（【αＰＢＯと実際のガス圧力ｐＢ
との差Ｉ　ＰＢｏ−ＰＢｌが許容調整誤差Δρ内にある
か否かを判別する。この判別が１Ｐｅｏ−ＰＢｌ≦ΔＰ
のＹＥＳのとぎには、許容調整誤差ΔＰ内の微小差であ
り、かつサージングの発生を防止する見地から直ちに制
御を終了する。一方、上記判別がｌ　Ｐｓ　ｏ　−Ｐａ
ｌ＞ΔＰのＮｏの場合には、さらにステップＳ１２で目
標値Ｐｅａと実測ガス圧力Ｐ８との大小を比較判別し、
ＰＢｏ　＞ＰｓのＹＥＳのときにはステップＳ　１３で
大気圧導入弁２６を微小期間開くよう大気圧導入弁用ア
クチュエータ２８に量弁信号を出力する一方、Ｐｅｏ≦
Ｐ８のＮｏのとき社はステップＳ　＋＜で負圧導入弁２
７を微小期間開くよう負圧導入弁用アクチュエータ２９
に量弁信号を出力して、それぞれステップＳ　＋ｅに戻
ることを繰返し、調圧タンク２０のガス圧力Ｐ８の目標
値ＰＦＩＯとの差が許容調整誤差ΔＰ内に収まるように
する。

以上のフローにおいて、ステップ８７〜Ｓ　１４により
、回転ｖｌｂンサ４０の出力を受け、クランク系のｉｔ
復慣性力によるトルク変動の２次成分が稼動側気筒１Ｂ
の燃焼圧力によるトルク変動の２次成分以上となる所定
回転数ＮＳ以上のエンジン高回転域では、休止側気筒１
Ａの最高圧縮圧力を稼動側気筒１Ｂのρ高燃焼圧力に略
一致させる一方、上記所定回転数ＮＳ未満のエンジン低
回転域では、休止側気筒１△の最高圧縮圧力を稼動側気
筒１Ｂの最高燃焼圧力よりも１０〜２０％低目に設定す
るよう調圧１段３０を制御するようにした制御手段４６
を構成している。

尚、稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力の発生時期は、微視
的にみると、点大進角や燃焼速度等の影響を受けて、通
常、ピストン、Ｅ死点後であるのに対し、休止側気筒１
△の最高圧縮圧力の発生時期は必然的にピストン上死点
であり、このため稼動側気筒１Ｂと休止側気筒１Ａとの
間の最高圧力の発生時期の間隔が等間隔でなく＜蒙り、
その分、１次振動の低減量が減少することから、クラン
ク軸に対して休止開気ｆｆｆｉｌＡのクランクアームを
部分気筒運転時に遅れ側に回転変位させることにより、
稼動側気筒１Ｂと休止側気筒１△との間の最高圧力の発
生間隔を略等間隔にして、１次振動を一層有効に低減す
るようになされている。

したがって、上記実施例においては、部分気筒５２Ｊ　
転Ｋには、コントロールユニット４５により調圧手段３
０が制御されて、調圧タンク２０のガス圧力Ｐ［３か、
第７図に示（゛エンジン高回転域ぐは関数ｆｔ（Ｎｅ、
ＰＡ）に基づいて算出した目標値Ｐａｏに、エンジン低
回転域では他の関数「２（Ｎｅ　、　ＰＡ　）に駐づい
て筒用した目標（直ＰｅＯになるように調圧される。

このことにより、エンジン高回転域では、各休止側気筒
１Ａ（第１気筒と第４気筒）の３６０゜毎の圧縮行程終
了時点における最高圧縮圧力が第５図（ａ　＞及び（ｄ
　）に実線で示づ如く稼動側気筒１Ｂ＜第２気筒Ｊ″３
よび第３気筒）の最高燃焼圧力（同図（１））及び（Ｃ
）参照）のｌ’ｉ（１／’　２の圧力値となって、これ
ら各休止側気筒１への最高圧縮圧力を合算した３６０′
毎の全体の最高圧縮圧力が同図（ｅ）に示す如く稼動側
気筒１Ｂの最高燃焼圧力に等しくなるように見込み制御
されることになる。その結果、上記の如く調圧された調
圧タンク２ｏのガス圧力が休止側気筒１Ａに導入される
と、同図（ｆ）に示す如（各サイクルでの稼動側気筒１
Ｂと休止側気筒１Ａとの最高圧力が略一致することにな
り、トルク変動を抑制して低周波の１次振動の低減化を
図ることができる。しかも、このエンジン高回転域では
、第１０図に示１如く振動の２次成分はクランク系の往
復慣性力が支配的となるので、休止側気筒１Ａ全体とし
ての最高圧縮圧力を上記の如く稼動側気筒１Ｂの最高燃
焼圧力に略一致するまで高めても、２次振動は第１２図
に示す如く全気筒運転時に比べて十分に低く抑えられて
いる。

また、エンジン低回転域では、各休止側気筒１△の３６
０°毎の最高圧縮圧力が第５図（ａ　）及び（ｄ　）に
破線で示す如く稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力の１／２
の圧力値よりも低目となって、休止側気筒１Ａ全体とし
ての最高圧縮圧力が同図（［）に破￥Ａで示す如く稼動
側気筒１Ｂの最高燃焼圧力よりも１０〜２０％低目に児
込み１ｌｊ１１．ｌ［ｌされるので、１次振動の低減間
は上記エンジン高回転域の場合に比べて若干減少Ｊるも
のの効果的に低減される。しかも、このエンジン低回転
域では、第９図に示す如く振動の２次成分は休止側およ
び稼動側気筒１△、１Ｂのガス圧力に支配されて、休止
側気筒１△の圧縮圧力を高めれば、その分、第１１図に
示づ如く２次振動が増大することから、休止側気筒１Δ
全体としての最高圧縮圧ｊＥが上記の如くエンジン高回
転域の場合に比べて低目に設定されて、２次振動の増大
が可及的に少なく抑えられ、２次振動が小さく低減、抑
制されるので、１次および２次を総合した振動が上記エ
ンジン高回転域と同様に有効に低減されることになる。

よって、エンジン低回転域および高回転域を含む部分気
筒運転全域に亘って不快な振動を１１効に低減すること
ができる。

また、上記実施例では、調圧タンク２０は休止側吸気通
路４ａとは別に独立して設けられていて、上述の如く調
圧されたガス圧力Ｐａが貯えられているので、全気筒運
転から部分気筒運転への切換直後においても、調圧タン
ク２０の調圧されたガス圧力ＰＢを休止側気筒１Δに直
ちに応答性良く導入することかできて、稼動側気筒１Ｂ
の最高燃焼圧力に対する休止側気筒の最高圧縮圧力を目
標値に一致させることができ、よって部分気筒運転全域
に亘って上記トルク変動の抑制を有効に行うことができ
る。

さらに、部分気筒運転時に休止側気筒１Ａに導入される
ガス圧力Ｐａの調圧は、エンジン回転数ＮＥと稼動側気
筒１Ｂの吸気圧力ＰＡとに基づいて稼動側気筒１Ｂの最
高燃焼圧力を把握し、この把握した最高燃焼圧力に休止
側気筒１Δ全体としての最高圧縮圧力が等しく又は低目
になるように行われるので、燃焼圧力を決定するエンジ
ン負荷、点火時開、空燃比、ＥＧＲ率などの要因に影響
されることがなく、かつガス洩れや着火性などの経年変
化する要因に影響されることがなく、最高燃焼圧力に基
づく調圧制御により稼動側気筒１Ｂと休止側気筒１Ａと
のＲ高圧力の一致又は低目の制御を精度良く行うことが
でき、トルク変動をより一―抑制できて振動の低減化を
一■図ることができる。

また、上記実施例では、第１気筒と第４気筒との各休止
側気筒１Ａの３６０°毎の最高圧縮圧力を合弾した全体
としての最高圧縮圧力が稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力
に等しく又は低目になるようにしたので、１つの休止側
気筒１△で７２ｏ゛毎に賄う場合に比べて調圧タンク２
０℃調圧するガス圧力がほぼ１　、／′２の低い圧力舶
′Ｃ済み、その結果、エンジンに生成する吸気口圧と大
気圧とのう９人調整によって調圧でき、エアボン１が不
要であるなど、構造を簡略なものとすることができる。

（変形例） 本発明は上記の如き実施例のほかに、以下のような変形
例をも包含するものである。

■　休止側気筒１Ａにおいて調圧のためのガス圧導入弁
２２の［；１弁因明を４気筒の場合７２０°毎に設定し
て、休止側気筒１△全体としてではなく各々の最高圧縮
圧力が稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力と等しく又は低目
になるように児込み制御により調圧してもよい。この場
合、調圧タンク２ｏの調圧すべきガス圧力が上記実施例
と比べて約２倍に高くなるので、大気圧導入通路２４の
途中にエアポンプをｆＦ設して、該大気圧導入通路２４
から大気圧よりも高い圧力を調圧タンク２０に導くこと
により、調圧の応答性等を高めるようにすることが好ま
しい。

■　休止側気筒１Ａにおけるガス圧導入弁２２を不要に
してその吸気弁１０で兼用させるようにしてもよい。こ
の場合、一端が調圧タンク２０に連通ずるガス圧導入通
路の他端を、休止側吸気通路４ａに連通接続し、この接
続部上流の休止側吸気通路４ａに第１切換弁を、ガス圧
導入通路に第２切換弁をそれぞれ設け、全気筒運転時に
は第１切換弁を開作動させるとともに第２切換弁を閉作
動させて、通常どおり休止側吸気通路４ａから吸気を供
給する一方、部分気筒運転時には第１切換弁を閉作動さ
せるとともに第２切換弁を開作動させて、調圧タンク２
０のガス圧力をガス圧導入通路および休止側吸気通路４
ａの一部を利用して、休止側気筒１Ａに導入する。さら
に、休止側気筒１Ａの吸気弁１０を、そのアクチュエー
タにより、全気筒運転時には吸気行程にて開弁作動し、
部分気筒運転時には吸気行程後期のみにて調圧のために
開弁作動するように可変制御するようにすればよい。

■　上記実施例では稼動側気筒１Ｂの吸気圧力ＰＡとエ
ンジン回転数ＮＥとに基づいて稼動調気ＩＦ！５１Ｂの
Ｊｉｉ高燃焼圧力を把握して調圧タンク２０のガス圧力
の調圧を児込み制御したが、これに代え、クランク角と
その角速度変動とに”より休止側および稼動側の各気筒
の角速度変動つまりトルク変動を検出し、両者が一致す
るように調圧タンク２０のガス圧力のフィードバック制
御を行うようにしてもよい。すなわら、稼動側気筒１Ｂ
の燃焼圧力および休止側気筒１Ａの圧縮圧力はそれぞれ
クランク軸にモーメントとして作用し、これによりクラ
ンク軸に角速度変動を惹起するとともに、稼動側気筒１
Ｂと休止側気筒１Ａとがそれぞれ角速度変動を大きく生
じる時期つまり最高圧力発注時期は経時的なズレがあり
、４気筒の場合クランク角で１８０゛毎に交互となる。

このことから、クランク角を検出するクランク角センサ
と、クランク軸の角速度変動を検出する角速度センサと
を設け、これら各センリの出力信号をコントロールユニ
ツ１〜４５に入力して、稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力
に相当するクランク軸の角速醍変！ｌＩ（トルク変動）
と休止側気筒１△全体としての最高圧縮圧力に相当する
クランク軸の角速度変動（トルク変動）を求め、この両
角速度変動が等しく又は低目になるように調圧タンク２
０の調圧をフィードバック制御するものである。また、
上記クランク角センサおよび角速度センサの代わりに、
稼動側気筒１Ｂの燃焼圧力および休止側気筒１△の圧縮
圧力をそれぞれ直接検出する圧カヒンサを設けて、これ
らから稼動側気筒１Ｂの最高燃焼圧力および休止側気筒
１△全体としての最高圧縮圧力を惇出し、両者が一致す
るようフィードバック制御により調圧を行うようにして
もよい。

■　上記実施例では、調圧タンク２０を休止側吸気通路
４ａとは別個に独立して設置プたが、上述の従来技術の
如く、該休止側吸気通路４ａを、部分気筒運転時に休止
側気筒１Ａに導入するガス圧力を調圧するための調圧室
どして用いるようにしてもよい。

■　上記実施例では、部分気筒運転時、稼動側気筒１Ｂ
のＰ？、高燃焼圧力に休止側気筒１△全体としての最高
圧縮圧ノｊを一致させるようにしたが、単に稼動調気Ｗ
１１Ｂの燃焼圧力に休止側気筒１Ａの圧縮圧力を一致さ
けるようにしてもよい。

■　上記実施例では４気筒エンジンの場合について述べ
たが、その池の多気筒エンジンにも同様に適用可能であ
る。また、吸・排気弁の故も上述の２バルブタイプの他
、４バルブタイプ等、公知の各種タイプのものにも）８
用可能ぐあり、吸気系、排気系の構）告は特に限定され
ない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の気筒数制御エンジンの振
動低減装置によれば、部分気筒運転時、２次振動が低減
されるエンジン高回転域では、休止側気筒の圧縮圧力を
稼動側気筒の燃焼圧力に略一致させて１次振動を２次振
動と共に効果的に低減するとともに、２次振動が増大す
るエンジン低回転戦では、休止側気筒の圧縮圧力を稼動
側気筒の燃焼圧力よりも低目に設定して１次振動を可及
的に低減しつつ２次振動の増大悪化を大幅に抑制したの
で、１次及び２次成分を総合した全体としての振動をエ
ンジン低回転域から高回転域に亘る部分気筒運転全域で
もって効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を例示するもので、第
１図はその全体概略構成図、第２図は弁停止機構の平面
図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図はコント
ロールユニットの作動を説明するフローチャート区、第
５図（ａ）〜（「）はそれぞれ第１〜第４気筒、休止側
気筒全体および金気筒の圧力変化を示す説明図、第６図
はエンジン回転数に対重るクランク系の往復慣性力と気
筒のガス圧力との変化特性を示づ図、第７図は振動の２
次成分のうち気筒のガス圧力が支配的となるエンジン低
回転域とクランク系の柱１ｕ慣性力が支配的となるエン
ジン高回転域とを示す説明図である。また、第８図は同
一エンジン回転数で全気筒運転、休止側気筒の圧縮圧力
制御無しでの部分気筒運転および休止側気筒の圧縮圧力
制御１１有りでの部分気筒運転の各運転を行った場合の
−［ンジン出力に対するトルク変動の１次、１ｊよび２
次のトルクハーモニック係数特性を示す図、第９図およ
び第１０図はそれぞれ部分気筒運転時に、１５けるエン
ジン低回転域と高回転域とで休止側気筒の圧縮圧力とク
ランク系の往１ｕｔｆｉ性力との振動の二次成分の支配
関係を示す図、第１１図および第１２図はそれぞれ同様
に部分気筒運転時におけるエンジン低回転域と高回転域
とで振動の二次成分が変化する様子を示す図である。 １Ａ・・・休止側気筒、１Ｂ・・・稼動側気筒、４ａ・
・・休止側吸気通路、４ｂ・・・稼動側吸気通路、１０
・・・吸気弁、１１・・・排気弁、２０・・・調圧タン
ク、２１・・・ガス圧導入通路、２２・・・ガス圧導入
弁、３０・・・調圧手段、４０・・・回転数センサ１．
４５・・・コントロールユニット、４６・・・制御手段
。 特許出願人　　　　マツダ株式会社 代　　理　　人　　　　　弁理士　　前　　１）　　　
弘第３図 第２図 °８図 第６図　　　　　　　　第７図 第９図　　　　　　　　第１１図 ＜＝　１ｏ　ｒＶ′！竺１２　ｍ イ土イＷ牛Ｉし比ノＪ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）低負荷運転域で作動を休止する休止側気筒と、常
   時作動する稼動側気筒とを備え、部分気筒運転時に休止
   側気筒の圧縮圧力を制御して稼動側気筒の燃焼圧力に近
   づけるようにした気筒数制御エンジンの振動低減装置に
   おいて、部分気筒運転時に休止側気筒の圧縮圧力を調圧
   する調圧手段と、エンジン回転数を検出する回転数検出
   手段と、該回転数検出手段の出力を受け、部分気筒運転
   時に、クランク系の往復慣性力によるトルク変動の２次
   成分が稼動側気筒の燃焼圧力によるトルク変動の２次成
   分以上となる所定エンジン回転数以上のときには休止側
   気筒の圧縮圧力を稼動側気筒の燃焼圧力に略一致させる
   一方、上記所定エンジン回転数未満のときには休止側気
   筒の圧縮圧力を稼動側気筒の燃焼圧力よりも低目に設定
   するよう上記調圧手段を制御する制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする気筒数制御エンジンの振動低減装置。