JPS59215934A - Split operation control-type internal-combustion engine - Google Patents

Split operation control-type internal-combustion engine

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JPS59215934A
JPS59215934A JP8927383A JP8927383A JPS59215934A JP S59215934 A JPS59215934 A JP S59215934A JP 8927383 A JP8927383 A JP 8927383A JP 8927383 A JP8927383 A JP 8927383A JP S59215934 A JPS59215934 A JP S59215934A
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JP
Japan
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intake
cylinder group
valve
exhaust
cutoff valve
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Application number
JP8927383A
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Japanese (ja)
Inventor
Kohei Hori
堀 弘平
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS59215934A publication Critical patent/JPS59215934A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02Cutting-out

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the pumping loss of resting cylinders by dividing multiple cylinders into 2 groups, providing suction/exhaust cutoff valves in suction/ exhaust passages of one cylinder proup, and controlling to open or close individual valves at respective speeds in response to the engine load. CONSTITUTION:In a 4-cylinder internal-combustion engine with the first cylinder group A of cylinders 2b, 2c and the second cylinder group B of cylinders 2a, 2d; suction cutoff valves 17, 18 driven by a drive unit 20 via a valve shaft 19 are provided at the outlet portion of surge tank branch pipes 7b, 7c of the first cylinder group A. In addition, exhaust cutoff valves 26, 27 driven by negative pressure actuators 30, 31 are provided at the inlet portion of exhaust manifold branch pipes 11b, 11c of the same first cylinder group A. When the engine load becomes a predetermined value or lower, the suction cutoff valves 17, 18 are closed at a slow speed, then the exhaust cutoff valves 26, 27 are closed at a high speed. When the engine load becomes a predetermind value or higher, the exhaust cutoff valves 26, 27 are opened at a high speed, then the suction cutoff valves 17, 18 are opened at a low speed.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は分割運転制御式内燃機関に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a split operation controlled internal combustion engine.

従来技術 スロットル弁により機関負荷を制御するようにした内燃
機関ではスロッ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。従って燃料消費率を向」ニするために
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(2) を行わせるようにした種々の形式の分割運転制御式内燃
機関が公知である。このような公知の分割運転制御式内
燃機関では例えば特開昭55−104541号公報に記
載されているように機関低負荷運転時に休止すべき気筒
への吸入空気の供給を停止して休11−ずべき気筒に排
気ガスを再循環させたり、或いは特開昭51−1431
20号公報、特開昭55−72621号公報、特開昭5
6〜151230号公報および実開昭57−17113
7号公報に記載されているように機関低負荷運転時に体
11−すべき気筒の吸気弁および排気弁を閉弁させ続け
るようにしている。しかしながら休止すべき気筒に排気
ガスを再循環するようにした場合には休止すべき気筒の
吸気1m路および吸気弁が排気ガスによって汚損される
という問題があり、休止すべき気筒の吸気弁および排気
弁を閉弁させ続けるようにした場合には吸気弁および排
気弁の動弁機構が極めて複雑になるという問題がある。
In an internal combustion engine in which the engine load is controlled by a conventional throttle valve, the fuel consumption rate worsens as the throttle valve opening becomes smaller. Therefore, in order to improve the fuel consumption rate, there are various types of split operation control internal combustion engines in which some cylinders are deactivated during low-load engine operation and the remaining cylinders are operated at high load (2). is publicly known. In such a known split operation control type internal combustion engine, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-104541, the supply of intake air to the cylinders to be stopped is stopped during low-load operation of the engine, and the engine is stopped. Recirculating exhaust gas to the wrong cylinder, or
No. 20, JP-A-55-72621, JP-A-Sho 5
Publication No. 6-151230 and Utility Model Application No. 17113/1983
As described in Japanese Patent No. 7, the intake valve and exhaust valve of the cylinder 11 are kept closed during low engine load operation. However, if the exhaust gas is recirculated to the cylinder to be deactivated, there is a problem that the intake 1m path and intake valve of the cylinder to be deactivated will be contaminated by the exhaust gas, and the intake valve and exhaust gas of the cylinder to be deactivated will be contaminated by the exhaust gas. If the valve is kept closed, there is a problem in that the valve operating mechanism of the intake valve and the exhaust valve becomes extremely complicated.

発明の目的 本発明は簡単な構造でもって吸気弁および排気弁を閉弁
させ続けた場合と同様にシリンダ内への(3) ガスの流)11人を極力抑制でき、それによって燃料消
費率を向上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。
Purpose of the Invention The present invention has a simple structure and can suppress (3) gas flow into the cylinder as much as possible in the same way as when the intake valve and exhaust valve are kept closed, thereby reducing the fuel consumption rate. An object of the present invention is to provide a split operation control type internal combustion engine which is improved.

発明の構成 本発明の構成は、気筒を第1の気筒群と第2の気筒群に
分割し、第1気筒群の吸気通路内に吸気i庶断弁を設け
ると共に第1気筒群の排気通路内に排気遮断弁を設け、
吸気遮断弁を機関負荷に応動する駆動装置に連結すると
共に排気遮断弁を機関負荷に応動するアクチュエータに
連結して機関負荷が予め定められた負荷よりも小さくな
ったときには吸気遮断弁を低速度で閉弁させると共に吸
気遮断弁の閉弁動作が完了した後に排気遮断弁を高速度
で閉弁させ、機関負荷が予め定められた負荷よりも大き
くなったときは排気遮断弁を高速度で開弁させると共に
吸気遮断弁を低速度で開弁せしめるようにしたことにあ
る。
Structure of the Invention The structure of the present invention is to divide the cylinders into a first cylinder group and a second cylinder group, and provide an intake i shutoff valve in the intake passage of the first cylinder group, and to provide an intake i shutoff valve in the intake passage of the first cylinder group. An exhaust shutoff valve is installed inside the
The intake cutoff valve is connected to a drive device that responds to the engine load, and the exhaust cutoff valve is connected to an actuator that responds to the engine load, so that when the engine load becomes smaller than a predetermined load, the intake cutoff valve is operated at a low speed. At the same time as closing the intake shutoff valve, the exhaust shutoff valve is closed at high speed after the closing operation of the intake shutoff valve is completed, and when the engine load becomes larger than a predetermined load, the exhaust shutoff valve is opened at high speed. In addition, the intake cutoff valve is opened at a low speed.

実施例 第1図および第2図を参照すると、■は機関本体、2a
は1番気筒、2bは2番気筒、2cは3番気筒、(4) 2dは4番気筒、3はサージタンク、4は吸気ダクト、
5は吸気ダクト4内に設けられかつアクセルペダルに連
結されたスロットル弁、6は吸気ダクト4の入口部に取
付けられたエアフローメータを夫々示す。サージタンク
3は枝管7a 、 7b 、 7c 、 7dを介して
夫々1番気筒2a、2番気筒2h、3番気筒2c、4番
気筒2dに連結される。各枝管7a p 7h h 7
c p7dには夫々燃料噴射弁8a 、 8h 、 8
c 、 8dが取付けられ、各燃料噴射弁8a 、 8
b 、 8c 、 8dから対応する気筒の吸気ボート
9に向けて燃料が噴射される。これら燃料噴射弁8a 
、 8b 、 8c 、 8dは第1図に示されるよう
に電子制御ユニット10の出力端子に接続される。機関
本体lには排気マニホルド11がル付けられ、この排気
マニホル「11のtJE 管11 a  。
Referring to FIG. 1 and FIG. 2 of the embodiment, ■ is the engine body, 2a
is the 1st cylinder, 2b is the 2nd cylinder, 2c is the 3rd cylinder, (4) 2d is the 4th cylinder, 3 is the surge tank, 4 is the intake duct,
Reference numeral 5 indicates a throttle valve provided in the intake duct 4 and connected to an accelerator pedal, and reference numeral 6 indicates an air flow meter attached to the inlet of the intake duct 4. The surge tank 3 is connected to the first cylinder 2a, the second cylinder 2h, the third cylinder 2c, and the fourth cylinder 2d via branch pipes 7a, 7b, 7c, and 7d, respectively. Each branch pipe 7a p 7h h 7
c p7d has fuel injection valves 8a, 8h, 8, respectively.
c, 8d are installed, and each fuel injection valve 8a, 8
Fuel is injected from b, 8c, and 8d toward the intake boat 9 of the corresponding cylinder. These fuel injection valves 8a
, 8b, 8c, and 8d are connected to the output terminals of the electronic control unit 10 as shown in FIG. An exhaust manifold 11 is attached to the engine body l, and this exhaust manifold "11 tJE pipe 11a" is attached to the engine body l.

11b 、 llc 、 lidは1番気筒2a、2番
気筒2b、3番気筒2c、4番気筒2dの排気ポート1
2に夫々連結される。一方、排気マニホルド11の出口
部は三元触媒コンバータ13に連結される。排気マニホ
ルド11内には酸素濃度検出器14が配置され、この酸
素濃度検出器14は電子制御ユニット10(5) の入力端子に接続される。なお、第1図において2番気
筒2bおよび3番気筒2Cが第1の気筒群へを構成し、
1番気筒2aおよび4番気筒2dが第2の気筒群Bを構
成する。
11b, llc, and lid are the exhaust ports 1 of the first cylinder 2a, the second cylinder 2b, the third cylinder 2c, and the fourth cylinder 2d.
2, respectively. On the other hand, an outlet portion of the exhaust manifold 11 is connected to a three-way catalytic converter 13. An oxygen concentration detector 14 is disposed within the exhaust manifold 11, and this oxygen concentration detector 14 is connected to an input terminal of the electronic control unit 10(5). In addition, in FIG. 1, the second cylinder 2b and the third cylinder 2C constitute a first cylinder group,
The first cylinder 2a and the fourth cylinder 2d constitute a second cylinder group B.

第1図に示されるようにスロットル弁5の弁軸15には
スロットルセンサ1Gが連結される。このスロットルセ
ンサ16は櫛歯状の固定端子16aと、スロットル弁5
と共に回動する回動端子16bとを具備し、スロットル
センサ16は回動〃、1子16bの先端が櫛歯状固定接
点16aの各歯と対面する毎に出力信号を発する。従っ
てスロットル弁5の開弁速度或いは閉弁速度が速くなる
につれてスロットルセンサ16の発する出力信号の時間
間隔が短くなり、斯くしてスロットルセンサ16の出力
信号からスロットル弁5の開弁速度および閉弁速度を計
算することができる。このスロットルセンサ16および
エアフローメータ6は電子制御ユニット10の入力端子
に接続される。
As shown in FIG. 1, a throttle sensor 1G is connected to the valve shaft 15 of the throttle valve 5. This throttle sensor 16 has a comb-like fixed terminal 16a and a throttle valve 5.
The throttle sensor 16 is provided with a rotation terminal 16b that rotates together with the throttle sensor 16, and outputs an output signal every time the throttle sensor 16 rotates and the tip of the first child 16b faces each tooth of the comb-shaped fixed contact 16a. Therefore, as the opening speed or closing speed of the throttle valve 5 increases, the time interval between the output signals generated by the throttle sensor 16 becomes shorter, and the opening speed and closing speed of the throttle valve 5 can be determined from the output signal of the throttle sensor 16. Speed can be calculated. The throttle sensor 16 and air flow meter 6 are connected to input terminals of the electronic control unit 10.

一方、第1図および第2図に示されるように第1気筒群
へのサージタンク枝管7b 、 7cの出口部に(6) は夫々吸気遮断弁17 、18が配置され、これらの吸
気遮断弁17.+8は共通の弁軸19に固定される。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, intake cutoff valves 17 and 18 (6) are respectively disposed at the outlet portions of the surge tank branch pipes 7b and 7c leading to the first cylinder group. Valve 17. +8 is fixed to a common valve stem 19.

この弁軸19は駆動装置20に連結され、更にこの弁軸
19にばバルブ位置センサ21が取付けられる。
This valve shaft 19 is connected to a drive device 20, and furthermore, a valve position sensor 21 is attached to this valve shaft 19.

駆動装置20しJ″DCDCモータ22Cモータ22の
駆動軸に固定されたウオーム23と、このウオーム23
と噛合しかつ吸気遮断弁17,18の弁軸19」二に固
定されたウオーム山車24から構成される。従ってDC
モータ22が駆動されると吸気遮断弁17 、18が回
動せしめられることがわかる。
The drive device 20 includes a worm 23 fixed to the drive shaft of the motor 22 and the worm 23.
It consists of a worm float 24 that meshes with the intake cutoff valves 17 and 18 and is fixed to the valve shafts 19'' of the intake cutoff valves 17 and 18. Therefore, D.C.
It can be seen that when the motor 22 is driven, the intake cutoff valves 17 and 18 are rotated.

一方、バルブ位置センサ21は固定抵抗2]aと、この
固定抵抗2]aに接触しかつ吸気遮断弁17 、18と
共に回転する可動接点21bとにより構成される。
On the other hand, the valve position sensor 21 is composed of a fixed resistor 2]a and a movable contact 21b that contacts the fixed resistor 2]a and rotates together with the intake cutoff valves 17 and 18.

固定接点2]aの一端は電源25に接続され、固定接点
21aの他端は接地される。従って可動接点21bには
吸気遮断弁17,18の開度に応じた電圧が発生するこ
とがわかる。これらのDCモータ22およびバルブ位置
センサ21は電子制御ユニット10に接続される。
One end of the fixed contact 2]a is connected to the power source 25, and the other end of the fixed contact 21a is grounded. Therefore, it can be seen that a voltage is generated at the movable contact 21b in accordance with the opening degree of the intake cutoff valves 17 and 18. These DC motor 22 and valve position sensor 21 are connected to electronic control unit 10.

(7) 一方、第1気筒群への排気マニホルド枝管11b。(7) On the other hand, an exhaust manifold branch pipe 11b to the first cylinder group.

11cの入口部には排気遮断弁26 、27が配置され
、これらの排気遮断弁26 、27の弁ロッド28 、
29は夫々対応するアクチュエータ30 、3]のダイ
アフラム32 、33に連結される。各アクチュエータ
30 、31は夫々ダイアフラム32 、33によって
大気から隔離された負圧室34 、35を具備し、各負
圧室311 、35内には夫々ダイアフラム押圧用圧縮
ばね36 、37が挿入される。各アクチュエータ30
 、31の負圧室34 、35は共通の負圧導管38お
よび電磁切換弁39を介してサージタンク3に連結され
、この電磁切換弁39は電子制御ユニット10の出力端
子に接続される。なお、第1図に示されるようにサージ
タンク3内には機関負荷検出器を構成する負圧センサ4
0が取付げられ、この負圧センサ40は電子制御ユニッ
1へ10の入力端子に接続される。また、第1図および
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41 (第3図)が機関本体1に取付けられる
Exhaust cutoff valves 26 , 27 are arranged at the inlet of the exhaust cutoff valve 11 c , and the valve rods 28 , 28 of these exhaust cutoff valves 26 , 27 ,
29 are connected to diaphragms 32 and 33 of corresponding actuators 30 and 3, respectively. Each actuator 30, 31 is provided with a negative pressure chamber 34, 35 isolated from the atmosphere by a diaphragm 32, 33, respectively, and a compression spring 36, 37 for pressing the diaphragm is inserted into each negative pressure chamber 311, 35, respectively. . Each actuator 30
, 31 are connected to the surge tank 3 via a common negative pressure conduit 38 and an electromagnetic switching valve 39, which is connected to an output terminal of the electronic control unit 10. Furthermore, as shown in FIG. 1, a negative pressure sensor 4 constituting an engine load detector is installed inside the surge tank 3.
0 is attached, and this negative pressure sensor 40 is connected to the input terminal 10 to the electronic control unit 1. Although not shown in FIGS. 1 and 2, a rotation speed sensor 41 (FIG. 3) is attached to the engine body 1 to detect the engine rotation speed.

第3図は電子制御ユニット10の回路図を示す。FIG. 3 shows a circuit diagram of the electronic control unit 10.

(8) 第3図を参照すると、電子制御ユニット10はディジタ
ルコンピュータからなり、各種の演算処理を行うマイク
ロプロセッサ(MPII ) 50、ランダムアクセス
メモリ (RAM)51、制御プログラム。
(8) Referring to FIG. 3, the electronic control unit 10 is comprised of a digital computer, including a microprocessor (MPII) 50 that performs various arithmetic operations, a random access memory (RAM) 51, and a control program.

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 )52、入力ボート53並びに出力ボート5
4が双方向バス55を介して互に接続されている。更に
、電子制御ユニソ1−10内には各種のクロック信号を
発生するクロック発生器56が設けられる。第3図に示
されるように回転数センサ41およびスロソ1−ルセン
サ16が入力ボート53に接続され、酸素濃度検出器1
4がコンパレーク57を介して入力ボート53に接続さ
れる。
Read-only memory where calculation constants etc. are stored in advance
(ROM) 52, input boat 53 and output boat 5
4 are connected to each other via a bidirectional bus 55. Furthermore, a clock generator 56 for generating various clock signals is provided within the electronic control unit 1-10. As shown in FIG. 3, the rotation speed sensor 41 and the throttle sensor 16 are connected to the input boat 53, and the oxygen concentration detector
4 is connected to the input port 53 via a comparator 57.

また、エアフローメータ6、負圧センサ40およびバル
ブ位置センサ21が夫々対応するAD変換器5B 、 
59 、60を介して入力ボート53に接続される。
Further, an AD converter 5B to which the air flow meter 6, negative pressure sensor 40 and valve position sensor 21 correspond, respectively;
It is connected to the input port 53 via 59 and 60.

エアフローメータ6は吸入空気量に比例した出力風圧を
出力し、この出力電圧はAD変換器58において対応す
る2進数に変換された後人カポ−(9) ト53並びにバス55を介してMPU 50に読み込ま
れる。回転数センサ41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ボート53
並びにバス55を介してMPII 50に読み込まれる
。酸素濃度検出器14は排気ガスが酸化雰囲気のときO
,I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14の出力電圧はコンパレータ57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ク57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57の他方の出力端子に出力信号
が発生する。コンパレータ57の出力信号は入力ボート
53並びにバス55を介してMPU 50に読み込まれ
る。負圧センサ40はサージタンク3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59に
おいて対応する2進数に変換された後入力ボート53並
びにバス55を介して肝050に読み込まれる。スロッ
トル(10) センサ16の出力信号は入力ボート53およびバス55
を介してMPU 50に読み込まれ、バルブ位置センサ
21の出力信号はAD変換器60において対応する2進
数に変換された後、入力ボート53およびハス55を介
してMPll 50に読め込まれる。
The air flow meter 6 outputs an output wind pressure proportional to the amount of intake air, and this output voltage is converted into a corresponding binary number by an AD converter 58 and then sent to the MPU 50 via a port 53 and a bus 55. is loaded into. The rotation speed sensor 41 outputs continuous pulses with a period proportional to the engine rotation speed, and these continuous pulses are sent to the input boat 53.
and is read into MPII 50 via bus 55. The oxygen concentration detector 14 detects O when the exhaust gas is in an oxidizing atmosphere.
, I volts, and when the exhaust gas is in a reducing atmosphere, it generates an output voltage of about 0.9 volts. The output voltage of this oxygen concentration detector 14 is compared with a reference value of, for example, about 0.5 volts in a comparator 57. For example, when the exhaust gas is in an oxidizing atmosphere, an output signal is generated at one output terminal of the comparator 57, and the exhaust gas When the atmosphere is in a reducing atmosphere, an output signal is generated at the other output terminal of the comparator 57. The output signal of comparator 57 is read into MPU 50 via input port 53 and bus 55. The negative pressure sensor 40 outputs an output voltage proportional to the negative pressure inside the surge tank 3, and this output voltage is converted into a corresponding binary number by an AD converter 59 and then sent to the liver 050 via an input port 53 and a bus 55. is loaded into. Throttle (10) The output signal of sensor 16 is input to input boat 53 and bus 55.
The output signal of the valve position sensor 21 is converted into a corresponding binary number by the AD converter 60, and then read into the MPll 50 via the input port 53 and the lotus 55.

一方、第2群燃料噴射弁Rah 、 8c、第2群燃料
噴射弁8a、8d、DCモータ22および電磁切換弁3
9ば夫々対応する駆動回路口、 62 、63 、64
を介して出力ボート54に接続される。出力ボート54
には第1群燃*−1噴射弁8b 、 Flc、第2群燃
料噴射弁Ra 、 8d、 I) Cモータ22および
電磁切換弁39を駆動するための駆動データが書き込ま
れる。
On the other hand, the second group fuel injection valves Rah, 8c, the second group fuel injection valves 8a, 8d, the DC motor 22, and the electromagnetic switching valve 3
9 corresponding drive circuit ports, 62 , 63 , 64
It is connected to the output port 54 via. Output boat 54
Drive data for driving the first group fuel*-1 injection valves 8b, Flc, the second group fuel injection valves Ra, 8d, I) C motor 22 and the electromagnetic switching valve 39 is written.

第4図並びに第5図は本発明による分割運転制御方法を
説明するためのタイムチャー1−を示す。
4 and 5 show a time chart 1 for explaining the divided operation control method according to the present invention.

第4図並びに第5図において(alからfglの各線図
は次のものを示す。
In FIG. 4 and FIG. 5, each diagram from al to fgl shows the following.

fat:  it圧センサ40の出力電圧(bl:DC
モータ22に印加される駆動パルス(C):  電磁切
換弁39のソレノイドに印加される制御電圧 (11) (d):  第2気筒群Bの燃料噴射弁8a 、 8d
に印加される制御パルス (e):  第1気筒群への燃料噴射弁8h 、 8c
に印加される制御パルス (f):  吸気遮断弁17,18の開度(g):  
排気遮断弁26 、27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。
fat: IT pressure sensor 40 output voltage (bl: DC
Drive pulse (C) applied to the motor 22: Control voltage (11) applied to the solenoid of the electromagnetic switching valve 39 (d): Fuel injection valves 8a, 8d of the second cylinder group B
Control pulse (e) applied to: fuel injection valves 8h and 8c to the first cylinder group
Control pulse (f) applied to: Opening degree (g) of intake cutoff valves 17 and 18:
Opening degrees of exhaust cutoff valves 26 and 27 Note that FIG. 4 shows the transition from high load operation to low load operation, and FIG. 5 shows the transition from low load operation to high load operation.

第4図の時間T1は負圧センサ40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DCモータ22は駆動されておらず、第4図
(flに示されるように吸気遮断弁17゜18は全開し
ている。また、このとき第4図(C)に示すように電磁
切換弁39のソレノイドは消勢されており、各アクチュ
エータ30 、31の負圧室34 、35は電磁切換弁
39を介して大気に開放されている。
Time T1 in FIG. 4 indicates a high load operation when the output voltage of the negative pressure sensor 40 is low. At this time, as shown in FIG. 4(b), the DC motor 22 is not driven, and as shown in FIG. 4(fl), the intake cutoff valves 17 and 18 are fully open. As shown in FIG. 4(C), the solenoid of the electromagnetic switching valve 39 is deenergized, and the negative pressure chambers 34 and 35 of each actuator 30 and 31 are opened to the atmosphere via the electromagnetic switching valve 39.

その結果、ダイアフラム32 、33が第1図において
下方に移動するために排気遮断弁26 、27が排気ボ
ー l−12の出口部に設けられた弁座42(第2図)
(12) から離れ、斯くして排気1ffl路は全開する。
As a result, since the diaphragms 32, 33 move downward in FIG. 1, the exhaust cutoff valves 26, 27 are placed at the valve seat 42 (FIG. 2) provided at the outlet of the exhaust bow l-12.
(12) and thus the exhaust 1ffl path is fully opened.

一方、このとき第3図のMPll 50において回転数
センサ41の出力パルスから機関回転数が計算され、更
に仁の機関回転数とエアフローメータ6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
理論空燃比となったときに最も浄化効率が高くなり、従
って機関シリンダ内に(Ili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14の出力信号に基づ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ボー
ト54に書き込まれ、このデータに基づいて第4図(d
l並びに第4図(elに示されるようなパルスが第1気
筒群Aの燃料噴射弁8b 、 8c並びに第2気筒群B
の燃料噴射弁8a 、 8dに印加される。従って機関
高負荷運転時には全燃料噴射弁8a 、 8b 、 8
c 、 8dから燃料が噴射される。
On the other hand, at this time, the engine speed is calculated from the output pulse of the rotation speed sensor 41 in the MPll 50 of FIG. 3, and the basic fuel injection amount is calculated from the engine speed and the output signal of the air flow meter 6. Furthermore, when a three-way catalyst is used, the purification efficiency is highest when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied into the engine cylinder reaches the stoichiometric air-fuel ratio. The fuel injection amount is calculated by correcting the basic fuel injection amount based on the output signal of the oxygen concentration detector 14 so that the air-fuel ratio approaches the stoichiometric air-fuel ratio.The data representing this fuel injection amount is written to the output boat 54. Based on this data, Figure 4 (d
The pulses as shown in FIG. 1 and FIG.
is applied to the fuel injection valves 8a and 8d. Therefore, during high engine load operation, all fuel injection valves 8a, 8b, 8
c, fuel is injected from 8d.

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(alに示(13) ずように負圧センサ40の出力電圧は急激に上昇する。
Next, if the high load operation is switched to the low load operation at time Ta in FIG. 4, the output voltage of the negative pressure sensor 40 will rise rapidly, as shown in FIG. 4 (al) (13).

Mr’U 50では負圧センサ40の出力電圧が基準値
Vr (第4図(a))よりも大きくなったときに低負
荷運転であると判別され、その結果第4図(b)に示さ
れるような連続パルスからなる駆動信号がDCモータ2
2に印加される。このときDCモータ22は駆動パルス
の平均電圧に比例した速度で回転する。その結果、第4
図(「)に示されるように吸気遮断弁17 、18は低
速度で徐々に閉弁する。
In the Mr'U 50, when the output voltage of the negative pressure sensor 40 becomes larger than the reference value Vr (Fig. 4(a)), it is determined that the operation is under low load, and as a result, as shown in Fig. 4(b). A drive signal consisting of continuous pulses such as
2. At this time, the DC motor 22 rotates at a speed proportional to the average voltage of the drive pulses. As a result, the fourth
As shown in the figure (), the intake cutoff valves 17 and 18 gradually close at a low speed.

一方、時刻Taにおいて負圧センサ40により高負荷運
転から低負荷運転になったことが検出されると酸素濃度
検出器14による空燃比のフィードバック制御が停止さ
れ、同時にエアフローメータ6並びに負圧センサ40の
検出信号に基づいて第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8b 、 8c並びに燃料噴射弁8a 、
 8dから噴射される燃料量が制御される。即ち、吸気
遮断弁17 、18が徐々に閉弁するとそれに伴ってサ
ージタンク3内の負圧が小さくなり、機関回転数が一定
とすると(14) 吸気遮断弁17 、18の開度とサージタンク3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17.+8の開度は第1気筒群A
並ひに第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、従って機関回転数が一定であれ
ばサージタンク3内の負圧と第2気筒群Hに供給される
吸入空気量との間にtオ一対−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3内の負圧と第2気
筒群r3に供給される吸入空気量との関係がわかってい
れば機関回転数とサージタンク3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
発明でばtJll関回転数N、サージタンク3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ll0M 52内に記憶されている。従って回転数セ
ンサ41の出力信号から機関回転数NをH円+50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4ト40の出(]5) 力信号に基づいてROM 52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、MPll 、50内においてエアフローメー
タ6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、それによっ
て第1気筒群八に供給される吸入空気量が計算される。
On the other hand, when the negative pressure sensor 40 detects that the operation has changed from high load operation to low load operation at time Ta, the feedback control of the air-fuel ratio by the oxygen concentration detector 14 is stopped, and at the same time, the air flow meter 6 and the negative pressure sensor 40 The fuel injection valves 8b, 8c and the fuel injection valves 8a, are adjusted so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the first cylinder group A and the second cylinder group B, respectively, becomes the stoichiometric air-fuel ratio based on the detection signal of
The amount of fuel injected from 8d is controlled. That is, when the intake cutoff valves 17 and 18 gradually close, the negative pressure in the surge tank 3 decreases, and assuming the engine speed is constant (14) The opening degree of the intake cutoff valves 17 and 18 and the surge tank There is a one-to-one relationship between the negative pressures within 3. Furthermore, if the engine speed is constant, the intake cutoff valve 17. +8 opening is 1st cylinder group A
There is also a one-to-one relationship with the allocation ratio of intake air supplied to the second cylinder group B. Therefore, if the engine speed is constant, the negative pressure in the surge tank 3 and the intake air supplied to the second cylinder group H There is a one-to-one relationship with the amount of air. In this way, if the relationship between the negative pressure in the surge tank 3 and the amount of intake air supplied to the second cylinder group r3 is known for each engine speed, it can be calculated from the engine speed and the negative pressure in the surge tank 3. The amount of intake air supplied to the second cylinder group B can be determined. In the present invention, the relationship between the tJll function rotation speed N, the negative pressure P in the surge tank 3, and the amount of intake air supplied to the second cylinder group B is determined in advance by an experiment, and the relationship between the engine rotation speed N, the negative pressure in the surge tank, and the The relationship between P and the amount of intake air supplied to the second cylinder group B is stored in advance in the ll0M 52. Therefore, from the output signal of the rotation speed sensor 41, the engine rotation speed N is calculated within H circle +50, and based on the thus calculated engine rotation speed N and the output (]5) force signal of the negative pressure center 40. The amount of intake air supplied to the second cylinder group B is calculated from the above-mentioned relationship stored in the ROM 52. Furthermore, the amount of intake air supplied to the second cylinder group B is subtracted from the total amount of intake air determined from the output signal of the air flow meter 6 in the MPll, 50, thereby reducing the amount of intake air supplied to the first cylinder group B. Air volume is calculated.

次いでMPII 50内では第1気筒群Aに供給される
吸入空気しと第2気筒群Bに供給される吸入空気M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dI算結果に基
づいて燃料噴射弁8a 、 8b 、 8c 、 8d
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Th間におい
て行われる。この間吸気遮断弁17,1Bは第4図ff
lかられ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。従って
時刻Taから時刻Th間では第4図te+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(1
6) し、第4図(di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。
Next, in the MPII 50, the air-fuel ratio of the mixture supplied to each cylinder from the intake air supplied to the first cylinder group A and the intake air M supplied to the second cylinder group B becomes the stoichiometric air-fuel ratio. The required fuel injection amount is calculated, and the fuel injection valves 8a, 8b, 8c, 8d are injected based on the dI calculation result.
Fuel is injected from. Such open-loop air-fuel ratio control is performed between time Ta and time Th in FIG. During this time, the intake cutoff valves 17 and 1B are operated as shown in Fig. 4ff.
Since the valves gradually close as if they were opened from 1, the amount of intake air supplied to the first cylinder group A gradually decreases, and the amount of intake air supplied to the second cylinder group B gradually increases. Therefore, between time Ta and time Th, the amount of fuel injected into the first cylinder group A gradually decreases (1
6) However, as shown in FIG. 4 (di), the amount of fuel injected into the second cylinder group B gradually increases.

次いで時刻Thに達すると吸気遮断弁17,18が全閉
する。このときMPI 50はバルブ位置センサ21の
出力信号から吸気遮断弁17 、18が全閉したと判断
し、第1気筒群への燃料噴射弁8h 、 8cからの燃
料噴射を停止すると共に電磁切換弁39のソレノイドを
付勢するデータを出力ボート54に書き込む。従って時
刻Thに達すると第4図(C1に示されるように電磁切
換弁39のソレノイドが付勢され、その結果各アクチュ
エータ30 、31の負圧室34..35はサージタン
ク3に連結される。斯くしてダイアフラム32 、33
は第1図において上昇し、排気遮断弁26 、27が高
速度で排気ボート12の出口部を閉鎖する。このとき第
2図に示されるように排気遮断弁26 、27は弁座4
2−F、に着座する。
Next, when time Th is reached, the intake cutoff valves 17 and 18 are fully closed. At this time, the MPI 50 determines that the intake cutoff valves 17 and 18 are fully closed based on the output signal of the valve position sensor 21, and stops fuel injection from the fuel injection valves 8h and 8c to the first cylinder group, and also switches on the electromagnetic switching valve. Data for energizing the solenoid 39 is written to the output port 54. Therefore, when time Th is reached, the solenoid of the electromagnetic switching valve 39 is energized as shown in FIG. .Thus, the diaphragms 32, 33
rises in FIG. 1, and the exhaust shutoff valves 26, 27 close the outlet of the exhaust boat 12 at high speed. At this time, as shown in FIG.
Take a seat on 2-F.

一方、第5図において時刻Tc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。このときには第5図
FC+に示されるように電磁切換弁39のソレノイ1ζ
が消勢されるために第5図(glに示さく17) 209 れるように排気遮断弁26 、27は高速度で開弁し、
同時に第5図(blに示すようにDCモータ22の駆動
パルスが出力ボート54に書き込まれるために第5図(
flに示されるように吸気遮断弁17 、18が低速度
で開弁せしめられる。更に第1気筒群Aの燃料噴射弁8
b 、 8cからの燃料噴射が開始され、第1気筒群A
に理論空燃比の混合気が供給されるように燃料噴射弁8
b 、 8cからの燃料噴射■は吸気遮断弁17 、1
8の開弁動作中、徐々に増大せしめられる。
On the other hand, in FIG. 5, time Tc indicates a transition from low load operation to high load operation. In this case, as shown in FIG. 5 FC+, the solenoid 1ζ of the electromagnetic switching valve 39 is
The exhaust cutoff valves 26 and 27 open at a high speed as shown in FIG.
At the same time, the drive pulses of the DC motor 22 are written to the output port 54 as shown in FIG.
As shown in fl, the intake cutoff valves 17 and 18 are opened at low speed. Furthermore, the fuel injection valve 8 of the first cylinder group A
Fuel injection is started from b and 8c, and the first cylinder group A
The fuel injection valve 8
Fuel injection ■ from b, 8c is the intake cutoff valve 17, 1
It is gradually increased during the valve opening operation of step 8.

このようにして低負荷運転から高負荷運転に移行する際
には吸気遮断弁17,18はDCモータ22によって徐
々に開弁せしめられるがこのとき吸気遮断弁17 、1
8の開弁速度はスロットル弁5の開弁速度によって制御
される。即ち、スロットルセンサ21の出力信号からス
ロットル弁5の開弁速度をMPU 50内において計算
し、この計算結果と第6図に示す関係から吸気遮断弁1
7,1Bの開弁速度が決定される。第6図の縦軸DRは
DCモータ22に印加される駆動パルスのデユーティ−
比を示し、横軸Vはスロットル弁5の開弁速度を示す。
In this way, when transitioning from low load operation to high load operation, the intake cutoff valves 17 and 18 are gradually opened by the DC motor 22, but at this time, the intake cutoff valves 17 and 1
The opening speed of the throttle valve 8 is controlled by the opening speed of the throttle valve 5. That is, the opening speed of the throttle valve 5 is calculated in the MPU 50 from the output signal of the throttle sensor 21, and the intake cutoff valve 1 is calculated based on the calculation result and the relationship shown in FIG.
7. The valve opening speed of 1B is determined. The vertical axis DR in FIG. 6 represents the duty of the drive pulse applied to the DC motor 22.
The horizontal axis V shows the opening speed of the throttle valve 5.

第6(18) ;− 図に示す関係は関数或いはデータテーブルの形で予めR
OM 52内に記憶されている。第6図かられかるよう
にスロットル弁50開弁速度■が速くなるとDCモータ
22の駆動パルスのデユーティ−比DRが大きくなり、
その結果DCモータ22の回転速度が速くなるために第
5図fflにおいて破線で示すように吸気遮断弁17,
18の開弁速度が速くなる。
6th (18);- The relationship shown in the figure has been prepared in advance in the form of a function or data table.
stored in OM 52. As can be seen from FIG. 6, as the opening speed of the throttle valve 50 increases, the duty ratio DR of the drive pulse of the DC motor 22 increases.
As a result, the rotational speed of the DC motor 22 increases, so that the intake cutoff valve 17, as shown by the broken line in FIG.
The valve opening speed of No. 18 becomes faster.

発明の効果 吸気遮断弁および排気遮断弁を夫々吸気通路および排気
通路に設けるだけで休止すべき気筒のボンピング損失を
阻止することができる。従って従来のように吸気弁およ
び排気弁を閉弁させ続けるようにした場合に比べて構造
を極めて簡素化することができる。また、低負荷運転か
ら高負荷運転への移行時或いは高負荷運転から低負荷運
転への移行時には吸気遮断弁が低速度で開閉弁され、こ
の間も燃料噴射が行われるので機関出力トルクを滑らか
に変化させることができる。更にこのような吸気遮断弁
の開閉弁動作中においても各気筒に(19) は理論空燃比の混合気が供給されるので排気ガス中の有
害成分を良好に低減することができる。また、スロット
ル弁の開弁速度が速いとき、即ち急加速運転時には吸気
遮断弁が急速に開弁せしめられるために即座に全気筒運
転に移行することができ、斯くして良好な加速運転を確
保することができる。
Effects of the Invention Simply by providing an intake cutoff valve and an exhaust cutoff valve in the intake passage and the exhaust passage, respectively, it is possible to prevent the pumping loss of the cylinder to be stopped. Therefore, the structure can be extremely simplified compared to the conventional case in which the intake valve and the exhaust valve are kept closed. In addition, when transitioning from low-load operation to high-load operation or from high-load operation to low-load operation, the intake cutoff valve is opened and closed at low speed, and fuel injection is performed during this time, so the engine output torque is smoothed. It can be changed. Furthermore, even during the opening/closing operation of the intake cutoff valve, since the air-fuel mixture at the stoichiometric air-fuel ratio is supplied to each cylinder (19), harmful components in the exhaust gas can be favorably reduced. Additionally, when the throttle valve opening speed is high, that is, during sudden acceleration, the intake cutoff valve is opened rapidly, allowing for an immediate transition to full-cylinder operation, thus ensuring good acceleration. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による内燃機関を図解的に示す全体図、
第2図は第1図の内燃機関本体の側面断面図、第3図は
電子制御ユニットの回路図、第4図は作動を説明するた
めのタイムチャ−1〜、第5図は作動を説明するための
タイムチャー1・、第6図はスロットル弁の開弁速度と
DCモータ駆動パルスのデユーティ−比の関係を示す線
図である。 5・・・スロットル弁、6・・・エアフローメータ、8
a 、 8b 、 8c 、 8d・・・燃料噴射弁、
14・・・酸素濃度検出器、17,18・・・吸気遮断
弁、20・・・駆動装置、26 、27・・・排気遮断
弁、30 、3]・・・アクチュエータ。 (20) 第4図 第5図
FIG. 1 is an overall diagram schematically showing an internal combustion engine according to the present invention;
Fig. 2 is a side sectional view of the internal combustion engine main body in Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram of the electronic control unit, Fig. 4 is a time chart 1 to 1 to explain the operation, and Fig. 5 is an explanation of the operation. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the opening speed of the throttle valve and the duty ratio of the DC motor drive pulse. 5... Throttle valve, 6... Air flow meter, 8
a, 8b, 8c, 8d... fuel injection valve,
14... Oxygen concentration detector, 17, 18... Intake cutoff valve, 20... Drive device, 26, 27... Exhaust cutoff valve, 30, 3]... Actuator. (20) Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【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気筒群の吸気通路内に吸気遮断弁を設けると共に該第
1気筒群の排気通路内に排気遮断弁を設け、該吸気遮断
弁を機関負荷に応動する駆動装置に連結すると共に該排
気遮断弁を機関負荷に応動するアクチュエータに連結し
て機関負荷が予め定められた負荷よりも小さくなったと
きには吸気遮断弁を低速度で閉弁させると共に吸気遮断
弁の閉弁動作が完了した後に排気遮断弁を高速度で閉弁
させ、機関負荷が予め定められた負荷よりも大きくなっ
たときは排気遮断弁を高速度で開弁させると共に吸気遮
断弁を低速度で開弁せしめるようにした分割運転制御式
内燃機関。 2、特許請求の範囲第1項記載の分割運転制御式内燃機
関において、上記第1気筒群の吸気通路内および」1記
第2気筒群の吸気通路内に夫々燃料(1) 噴射弁を設け、」−記吸気遮断弁の閉弁動作中は上記第
1気筒群の燃料噴射弁からの燃料噴射量を徐々に減少さ
せると共に吸気遮断弁の開弁動作中は第1気筒群の燃料
噴射弁からの燃料噴射量を徐々に増大させるようにした
分割運転制御式内燃機関。 3、特許請求の範囲第1項記載の分割運転制御式内燃機
関において、上記第1気筒群の吸気通路部の入口部と第
2気筒群の吸気通路の入口部とに共通のスロットル弁を
設け、該スロットル弁の開弁速度が速くなるにつれて吸
気遮断弁の開弁速度を速くするようにした分割運転制御
式内燃機関。
[Claims] 1. The cylinders are divided into a first cylinder group and a second cylinder group, and an intake cutoff valve is provided in the intake passage of the first cylinder group, and an intake cutoff valve is provided in the exhaust passage of the first cylinder group. is provided with an exhaust cutoff valve, the intake cutoff valve is connected to a drive device that responds to the engine load, and the exhaust cutoff valve is connected to an actuator that responds to the engine load so that the engine load becomes smaller than a predetermined load. When the engine load becomes larger than a predetermined load, the intake cutoff valve is closed at a low speed and the exhaust cutoff valve is closed at a high speed after the closing operation of the intake cutoff valve is completed. An internal combustion engine with split operation control in which an exhaust cutoff valve is opened at high speed and an intake cutoff valve is opened at low speed. 2. In the split operation control type internal combustion engine according to claim 1, fuel (1) injection valves are provided in the intake passages of the first cylinder group and in the intake passages of the second cylinder group, respectively. ,'' - During the closing operation of the intake cutoff valve, the amount of fuel injected from the fuel injection valve of the first cylinder group is gradually reduced, and during the opening operation of the intake cutoff valve, the fuel injection amount from the fuel injection valve of the first cylinder group is gradually reduced. An internal combustion engine with split operation control that gradually increases the amount of fuel injected from the engine. 3. In the split operation control internal combustion engine according to claim 1, a common throttle valve is provided at the inlet of the intake passage of the first cylinder group and the inlet of the intake passage of the second cylinder group. A split operation control type internal combustion engine in which the opening speed of the intake cutoff valve is increased as the opening speed of the throttle valve becomes faster.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2801714A1 (en) * 2013-05-08 2014-11-12 Ford Global Technologies, LLC ICE with a cylinder which can be switched off and method to operate such an ICE
GB2522225A (en) * 2014-01-17 2015-07-22 Ford Global Tech Llc A method of and a system for deactivating a cylinder of an engine

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