(57)【要約】【課題】減筒運転から全気筒運転へ切換える際に、両クランクシャフトの相対回転位相を適切に合わせることができる技術を提供する。【解決手段】減筒運転時に一方のクランクシャフトと出力軸との動力伝達を遮断し、全気筒運転時に動力伝達の遮断を解除する動力伝達制御手段を備え、動力伝達制御手段は、出力軸と伴に回転する係合部材と、一方のクランクシャフトと同期して回転する被係合部材とを係合することにより動力伝達の遮断を解除するものであり、係合部材又は被係合部材のいずれか一方に設けられた凸部を他方に設けられた凹部に嵌合することにより両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にする。【選択図】  図４
2007016631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒からなる気筒群を２つ有し、２つの気筒群に対応するようにクランクシャフトを２本備え、両クランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力可能な内燃機関であって、一方の気筒群の気筒での燃焼を休止させる減筒運転と、全気筒での燃焼を行う全気筒運転とを行うことが可能な２クランクシャフト付内燃機関において、
前記減筒運転時に前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断し、前記全気筒運転時に前記動力伝達の遮断を解除する動力伝達制御手段を備え、
前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除する際には両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にすることを特徴とする２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項２】
前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除する際、両クランクシャフトの回転速度を徐々に同じにすることを特徴とする請求項１に記載の２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項３】
前記動力伝達制御手段は、前記出力軸と伴に回転する係合部材と、前記一方のクランクシャフトと同期して回転する被係合部材とを係合することにより動力伝達の遮断を解除するものであり、前記係合部材又は前記被係合部材のいずれか一方に設けられた凸部を他方に設けられた凹部に嵌合することにより両クランクシャフトの相対回転位相を前記所定位相にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項４】
両クランクシャフトそれぞれの回転に同期してパルス信号を発生する２つのクランク角センサを有し、
前記動力伝達制御手段は、両クランク角センサから発生された２つのパルス信号の発生頻度が同じになるとともに発生タイミングが所定の差になる位置で両クランクシャフトの相対回転位相を前記所定位相にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項５】
両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相であるか否かを判定する回転位相判定手段を有し、
前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除した後に、前記回転位相判定手段により両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相ではないと判定された場合には、前記動力伝達の遮断の解除を禁止して再度遮断することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項６】
前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換える際に、前記動力伝達制御手段が前記動力伝達の遮断を解除した後、前記回転位相判定手段により両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相であると判定された場合に、前記一方の気筒群の気筒での燃焼を開始することを特徴とする請求項５に記載の２クランクシャフト付内燃機関。
【請求項７】
複数の気筒からなる気筒群を２つ有し、２つの気筒群に対応するようにクランクシャフトを２本備え、両クランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力可能な内燃機関であって、一方の気筒群の気筒での燃焼を休止させる減筒運転と、全気筒での燃焼を行う全気筒運転とを行うことが可能で、前記減筒運転時に前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断し、前記全気筒運転時に前記動力伝達の遮断を解除する２クランクシャフト付内燃機関における前記減筒運転から前記全気筒運転への運転切換方法であって、
両クランクシャフトの相対回転位相が所定位相になるように前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換えることを特徴とする２クランクシャフト付内燃機関の運転切換方法。
【請求項８】
前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換える際、両クランクシャフトの回転速度を徐々に同じにすることを特徴とする請求項７に記載の２クランクシャフト付内燃機関の運転切換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒内燃機関における気筒を２つの気筒群（バンク）に分割し、２つの気筒群に対応する２本のクランクシャフトを備え、両クランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力する内燃機関であって、運転状態に応じて、一方の気筒群に属する気筒での燃焼を休止する減筒運転と、全ての気筒での燃焼を行う全気筒運転とを切換え可能な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのバンク（気筒群）に対応して２本のクランクシャフトを備え、両クランクシャフトを共通の出力軸に接続した２軸クランクシャフト付き内燃機関（エンジン）であって、一方のバンクに属する気筒での燃焼を休止し、他方のバンクに属する気筒のみで運転を行うエンジンが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８３１０５号公報
【特許文献２】特開平８−１１４１３３号公報
【特許文献３】特開平９−８６２７７号公報
【特許文献４】特開２００１−３０５８２０号公報
【特許文献５】特開平１１−１５９３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
２つのバンクに対応して２本のクランクシャフトを備えるエンジンであっても、エンジン全体としては、等間隔に爆発燃焼を行うことが、振動および騒音低減の観点からは好ましい。
【０００４】
それゆえ、一方のバンクに属する気筒での燃焼を休止している運転（減筒運転）状態から、全気筒で燃焼を行う運転（全気筒運転）状態へ切換える場合には、両クランクシャフトの相対回転位相を合わせることが重要である。
【０００５】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減筒運転から全気筒運転へ切換える場合にも、両クランクシャフトの相対回転位相を適切に合わせることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る２クランクシャフト付内燃機関にあっては、複数の気筒からなる気筒群を２つ有し、２つの気筒群に対応するようにクランクシャフトを２本備え、両クランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力可能な内燃機関であって、一方の気筒群の気筒での燃焼を休止させる減筒運転と、全気筒での燃焼を行う全気筒運転とを行うことが可能な２クランクシャフト付内燃機関において、前記減筒運転時に前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断し、前記全気筒運転時に前記動力伝達の遮断を解除する動力伝達制御手段を備え、前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除する際には両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にすることを特徴とする。
【０００７】
前記所定位相を、等間隔に爆発燃焼を行うことができる位相にすることで、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化することを防止することができる。
【０００８】
また、前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除する際、両クランクシャフトの回転速度を徐々に同じにすることが好適である。これにより、減筒運転から全気筒運転へ切り換える際に、前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断している状態から、動力を伝達させる状態への切り換え時に発生する衝撃荷重を低減することができるので、クランクシャフトの破損を防止することができる。
【０００９】
前記動力伝達制御手段としては、前記出力軸と伴に回転する係合部材と、前記一方のクランクシャフトと同期して回転する被係合部材とを係合することにより動力伝達の遮断を解除するものであり、前記係合部材又は前記被係合部材のいずれか一方に設けられた凸部を他方に設けられた凹部に嵌合することにより両クランクシャフトの相対回転位相を前記所定位相にすることが好適である。これにより、確実に両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にすることができる。
【００１０】
また、内燃機関が両クランクシャフトそれぞれの回転に同期してパルス信号を発生する２つのクランク角センサを有している場合には、前記動力伝達制御手段は、両クランク角センサから発生された２つのパルス信号の発生頻度が同じになるとともに発生タイミングが所定の差になる位置で両クランクシャフトの相対回転位相を前記所定位相にすることが好適である。これにより、確実に両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にすることができる。
【００１１】
また、両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相であるか否かを判定する回転位相判定手段を有し、前記動力伝達制御手段は、前記動力伝達の遮断を解除した後に、前記回転位相判定手段により両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相ではないと判定された場合には、前記動力伝達の遮断の解除を禁止して再度遮断することが好適である。これにより、確実に両クランクシャフトの相対回転位相を所定位相にすることができる。
【００１２】
前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換える際に、前記動力伝達制御手段が前記動力伝達の遮断を解除した後、前記回転位相判定手段により両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相であると判定された場合に、前記一方の気筒群の気筒での燃焼を開始することが好適である。
【００１３】
両クランクシャフトの相対回転位相が所定位相でない状態で、前記一方の気筒群の気筒で燃料の供給および点火を行い、燃焼を再開すると、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化するおそれがある。また、相対回転位相が最適な状態からずれたまま等間隔で点火が行われると、燃費、エミッション、出力性能が悪化するおそれがある。
【００１４】
上述した本発明に係る２クランクシャフト付内燃機関にあっては、動力伝達制御手段が動力伝達の遮断を解除した後、回転位相判定手段により両クランクシャフトの相対回転位相が所定位相であると判定された場合に、一方の気筒群の気筒での燃焼を開始するので、かかる弊害を防止することができる。
【００１５】
本発明に係る２クランクシャフト付内燃機関の運転切換方法あっては、複数の気筒からなる気筒群を２つ有し、２つの気筒群に対応するようにクランクシャフトを２本備え、両クランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力可能な内燃機関であって、一方の気筒群の気筒での燃焼を休止させる減筒運転と、全気筒での燃焼を行う全気筒運転とを行うことが可能で、前記減筒運転時に前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断し、前記全気筒運転時に前記動力伝達の遮断を解除する２ク
ランクシャフト付内燃機関における前記減筒運転から前記全気筒運転への運転切換方法であって、両クランクシャフトの相対回転位相が所定位相になるように前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換えることを特徴とする。
【００１６】
これにより、前記所定位相を、例えば、等間隔に爆発燃焼を行うことができる位相にすることで、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化することを防止することができる。
【００１７】
また、前記減筒運転から前記全気筒運転に切り換える際、両クランクシャフトの回転速度を徐々に同じにすることが好適である。これにより、減筒運転から全気筒運転へ切り換える際に、前記一方の気筒群に対応する一方のクランクシャフトと前記出力軸との動力伝達を遮断している状態から、動力を伝達させる状態への切り換え時に発生する衝撃荷重を低減することができるので、クランクシャフトの破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、減筒運転から全気筒運転へ切換える場合にも、両クランクシャフトの相対回転位相を適切に合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を以下の実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は実施例１に係る内燃機関１の概略構成を示すものであり、（ａ）は内燃機関１の縦断面図、（ｂ）は（ａ）の上視図である。
【００２１】
内燃機関１は、６気筒の内燃機関であり、６個の気筒２の内、３つの気筒を１つの気筒群として、２つの気筒群に分けられた内燃機関である。そして、各気筒群に対応するようにクランクシャフトが２本設けられ、これら２つのクランクシャフトの回転力を１つの出力軸から出力するように構成されている。
【００２２】
図１（ｂ）において、当該内燃機関１を車両に搭載した場合のフロント側を下側、リヤ側を上側とする。そして、フロント側から内燃機関１をみて、左側に配置される気筒群を第１バンク３ａ、右側に配置される気筒群を第２バンク３ｂと呼ぶ。また、第１バンク３ａに対応するクランクシャフトを４ａ、第２バンク３ｂに対応するクランクシャフトを４ｂと呼ぶ。
【００２３】
内燃機関１は、両バンク３ａ，３ｂが図１に示すように平行に備えられており、両者の気筒のボアセンタのなす角が略零となる、いわゆるバンク角零の内燃機関である。そして、一対のクランクシャフト４ａ，４ｂの間に出力軸５が回転可能に支持されている。
【００２４】
内燃機関１の各気筒には、シリンダ６に摺動自在に嵌合するピストン７と、当該ピストン７とクランクシャフト４ａまたは４ｂとを連結するコネクティングロッド８が備えられている。
【００２５】
シリンダ６の上方にはシリンダヘッド９およびヘッドカバー（図示省略）が固定されており、シリンダヘッド９およびヘッドカバー間に動弁室１０が形成されている。そして、動弁室１０などには、吸気バルブ、排気バルブ、カムシャフトなどといった動弁系の構成部品が配置されている。
【００２６】
図２は、クランクシャフト４ａ，４ｂと出力軸５との駆動伝達態様の概略を示す図である。本図に示すように、出力軸５に設けた従動ギヤ５１ａがクランクシャフト４ａの軸端に設けた駆動ギヤ４１ａと噛み合っている。一方、キータイプのシンクロメッシュ機構３０の従動ギヤ５１ｂは、クランクシャフト４ｂの軸端に設けた駆動ギヤ４１ｂと噛み合っている。
【００２７】
シンクロメッシュ機構３０の概略構成を示したのが図３であり、その作動の様子を示したのが図４である。このシンクロメッシュ機構３０は、滑り摩擦力を利用してギヤの回転速度を同調させ、ギヤの噛み合いを容易にするものであり、従動ギヤ５１ｂ、シンクロナイザ・ハブ３１、スリーブ３２、シンクロナイザ・リング３３などにより構成されている。
【００２８】
そして、シンクロナイザ・ハブ３１の内周部には、スプラインが形成されており、当該スプラインで出力軸５に嵌合されている。
【００２９】
円筒状のスリーブ３２の外周には、中央部にみぞが設けられ、そのみぞにスリーブ３２を動かすシフト・フォーク（図示省略）が組み込まれている。一方、その内周は、軸方向に摺動できるようにシンクロナイザ・ハブ３１とスプラインで結合されている。それゆえ、スリーブ３２とシンクロナイザ・ハブ３１は、回転方向には同一となり、軸方向には、シンクロナイザ・ハブ３１上をスリーブ３２が移動できるようになっている。
【００３０】
シンクロナイザ・リング３３は、従動ギヤ５１ｂのコーン部５２と接触し、出力軸５と従動ギヤ５１ｂの回転速度が同調するまでスリーブ３２を一時押え、同調後は従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３と結合させる役目を担っている。それゆえ、シンクロナイザ・リング３３の内周面はコーン部と接触したときに適当な摩擦を生じるように縦みぞや軸方向のみぞが切られており、外周は、その軸方向の一端にスプラインが設けられている。
【００３１】
このように構成されたシンクロメッシュ機構３０においては、内燃機関１に併設された電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）からの指令信号に基づいてシフト・フォークを駆動させ、当該シフト・フォークを介してスリーブ３２を、シンクロメッシュ機構の作動がＯＦＦ状態である図４（ａ）の状態から従動ギヤ５１ｂ側に移動させる。すると、それに伴ってシンクロナイザ・リング３３が従動ギヤ５１ｂ側へ移動する。そして、シンクロナイザ・リング３３の内周面が従動ギヤ５１ｂのコーン部５２に接触して摩擦が生じ、従動ギヤ５１ｂとスリーブ３２が同じ回転で回ろうとする。
【００３２】
そして、さらにスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側に移動すると、シンクロナイザ・リング３３と従動ギヤ５１ｂのコーン部５２との摩擦が増大し、出力軸５と従動ギヤ５１ｂの回転速度の同調作用が進められ、回転速度が同調されるとスリーブ３２が従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３と円滑に噛み合い、結合が完了する。なお、かかる状態（図４（ｃ）の状態）を、シンクロメッシュ機構の作動がＯＮ状態であるという。
【００３３】
ここで、内燃機関１は、燃料供給及び点火プラグによる点火を停止させてその気筒での燃焼を休止させることにより、運転状態に応じて排気量を実質的に変化させ、燃料消費量の低減を可能とする内燃機関である。
【００３４】
具体的には、内燃機関１は、図５に示した、内燃機関１を搭載した車両の車速及びアクセル開度をパラメータとする駆動力源マップにおける減筒運転領域Ａにおいて、第２バンク３ｂの気筒のみ燃料供給及び点火を停止し、第１バンク３ａの気筒のみで要求負荷に応える、減筒運転を行うことが可能になっている。なお、図５中、領域Ｂは全気筒運転領域であり、両バンク３ａおよび３ｂの全ての気筒における燃料供給及び点火プラグによる点
火を実行して全気筒で燃焼させ、クランクシャフト４ａ，４ｂの両方で出力軸５を駆動する領域である。
【００３５】
そして、減筒運転を実施する際には、第１バンク３ａのクランクシャフト４ａと第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂの回転数を同じにすることが不可能であることから、シンクロメッシュ機構３０の作動をＯＦＦにしてシンクロメッシュ機構３０による同調作用を行わない。そして、第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂの回転力（動力）の出力軸５への伝達を遮断し、第１バンク３ａのクランクシャフト４ａの回転力（動力）のみが、駆動ギヤ４１ａおよび従動ギヤ５１ａを介して出力軸５に伝達されるようにする。
【００３６】
一方、減筒運転ではなく全気筒運転を実施する場合には、シンクロメッシュ機構３０の作動をＯＮにしてシンクロメッシュ機構３０による同調作用を行い、第１バンク３ａのクランクシャフト４ａの回転力を出力軸５に伝達させるとともに、第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂの回転力を、駆動ギヤ４１ｂ、従動ギヤ５１ｂ、スリーブ３２およびシンクロナイザ・ハブ３１などを介して出力軸５に伝達するようにする。
【００３７】
ここで、このように２つのバンクを有し、２つのバンクに対応して２本のクランクシャフトを備える内燃機関であっても、複数の気筒を有する内燃機関においては、等間隔に爆発燃焼を行うことが、振動および騒音低減の観点からは好ましい。
【００３８】
それゆえ、全気筒運転時には、常に、各気筒における点火（燃焼）タイミングを燃費、エミッション、出力性能の観点から最適なタイミングとした上で、全気筒における点火（燃焼）タイミングが等間隔に行われるように、両クランクシャフトの相対回転位相を所定の位相とすることが好ましい。
【００３９】
そして、減筒運転から全気筒運転へ切り換える場合にも、両クランクシャフトの相対回転位相が前記所定位相となるようにすることが重要となる。
【００４０】
そこで、本実施例に係る内燃機関１のシンクロメッシュ機構３０においては、図３に示すように、回転位相同期用キー５４を、従動ギヤ５１ｂのギヤ部とスプライン部５３との間に嵌合し、スリーブ３２には、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３とが噛み合う際に、回転位相同期用キー５４の凸部５４ａが嵌合される凹部３２ａが設けられている。
【００４１】
また、スリーブ３２の凹部３２ａには、収納型キー３２ｂがバネ３２ｃに支持され、軸方向に摺動可能になっている。そして、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３が噛み合う過程において、収納型キー３２ｂの円周方向側面が回転位相同期用キー５４の凸部５４ａの円周方向側面と接触することにより、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの相対回転位相が所定の位相にさせられる。そして、その状態でスリーブ３２が従動ギヤ５１ｂ側へ移動することにより、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの相対回転位相が所定の位相にさせられたまま、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３とが噛み合い、結合が完了する。
【００４２】
このようにすることで、減筒運転から全気筒運転に移行する際には、回転位相同期用キー５４の凸部５４ａが、常にスリーブ３２の凹部３２ａに嵌合した状態で、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂのスプライン部５３が噛み合い、結合が完了する。それゆえ、両クランクシャフト４ａおよび４ｂの相対回転位相を確実に最適な所定の位相にさせることができる。
【００４３】
その結果、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化す
ることを防止することができる。また、相対回転位相が正常な状態からずれたまま等間隔で点火が行われることに起因して燃費、エミッション、出力性能が悪化するのを防止することができる。
【００４４】
また、上述した実施例においては、シンクロメッシュ機構３０を用いているので、減筒運転から全気筒運転に移行時にクランクシャフト４ｂと出力軸５との動力伝達の遮断を解除する際に、両クランクシャフトの回転速度を徐々に同じにすることができる。これにより、減筒運転から全気筒運転へ切り換える際に、停止していたクランクシャフト４ｂと出力軸５との動力伝達の遮断を解除する際に発生する衝撃荷重を低減することができるので、クランクシャフトの破損を防止することができる。
【００４５】
なお、回転位相同期用キー５４は、図６に示したように円筒状のものであってもよい。また、スリーブ３２は、収納型キー３２ｂを備えるのではなく、単に、固定の凸部３２ｄを備えていてもよい。ただし、その際には、回転位相同期用キー５４の、凸部３２ｄが嵌合する位置に凹部５４ｂを設けておく。かかる構成においても、両クランクシャフト４ａ，４ｂの相対回転位相を所定の位相にすることができる。
【実施例２】
【００４６】
本実施例は、実施例１に対して、両クランクシャフトの相対回転位相を合わせる態様が異なる。以下、異なる点のみ説明することとし、同じ事項についてはその詳細な説明は省略する。
【００４７】
本実施例に係る内燃機関１においては、クランクシャフト４ａの回転位相を検出する第１クランク角センサと、クランクシャフト４ｂの回転位相を検出する第２クランク角センサが設けられている。これらのクランク角センサは、各クランクシャフト近傍に配置されクランク回転角度３６０度（１回転）毎にパルスを出力するものである。この出力パルスは、全気筒運転時には、そのパルス信号の発生頻度（周波数）が同じになるとともに発生タイミングが所定の位相差になるように初期設定されている。
【００４８】
なお、本実施例に係るシンクロメッシュ機構３０の従動ギヤ５１ｂには、回転位相同期用キー５４は備えられていない。また、スリーブ３２には、凹部３２ａ、収納型キー３２ｂおよびバネ３２ｃは備えられていない。
【００４９】
ただし、本実施例に係るシンクロメッシュ機構３０においても、図７（ａ）〜（ｃ）に示したようにスリーブ３２が変位することによって、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの結合・非結合が行われる。
【００５０】
このように構成された内燃機関１においては、減筒運転から全気筒運転へ切換える際に、両クランクシャフトの相対回転位相を以下のようにして所望の所定の位相にさせる。
【００５１】
減筒運転状態の時に減筒運転解除要求があった場合、ＥＣＵは、シフト・フォークを駆動してスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側に移動させる。そして、それに伴ってシンクロナイザ・リング３３が従動ギヤ５１ｂ側へ移動する。これにより、シンクロナイザ・リング３３の内周面が従動ギヤ５１ｂのコーン部５２に接触して摩擦が生じ、従動ギヤ５１ｂが回転し始める。そして、クランクシャフト４ｂの回転速度が徐々に上昇する。その結果、第２クランク角センサが図８に示すようにパルス信号を出力する。
【００５２】
そして、さらにスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側に移動させ、出力軸５と従動ギヤ５１ｂの回転速度の同調作用を進める。そして、第１および第２クランク角センサの出力パルス信号により、クランクシャフト４ａと４ｂの回転速度および相対回転位相が所定の位相
（両パルス信号の発生頻度（周波数）および発生タイミングが所定差）であると判断したら、さらにスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側へ移動させ、結合を完了させる。
【００５３】
このようにすることで、減筒運転から全気筒運転への移行時に、両クランクシャフト４ａおよび４ｂの相対回転位相を確実に所定の位相にさせることができる。その結果、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化することを防止することができる。また、回転位相が正常な状態からずれたまま等間隔で点火が行われることに起因して燃費、エミッション、出力性能が悪化するのを防止することができる。
【００５４】
なお、第１クランク角センサは、出力軸５、例えば従動ギヤ５１ａの近傍に配置され、当該出力軸の回転角度３６０度（１回転）毎にパルスを出力するものとするとともに、第２クランク角センサは、従動ギヤ５１ｂのギヤ部あるいはそのスプライン部５３の近傍に配置され、当該従動ギヤ５１ｂの回転角度３６０度（１回転）毎にパルスを出力するものであってもよい。
【実施例３】
【００５５】
本実施例は、実施例２に対して、以下の点を追加するものであり、実施例２と同じ事項についてはその詳細な説明は省略する。
【００５６】
第１および第２クランク角センサのパルス信号の発生頻度が同じで発生タイミングが所定差であると判断し、結合を完了させるためにスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側へ移動させたとしても、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂのスプラインの噛み合い位置がずれてしまうおそれがある。例えば、結合を完了させるためにスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側へ移動させている途中で、急激にクランクシャフト４ａの回転速度が変化した場合などに生じ易い。
【００５７】
それゆえ、減筒運転から全気筒運転へ切り換える際に、一旦、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂを結合させた後、第１および第２クランク角センサのパルス信号の発生タイミングが所定差（例えば、図８の状態）であるかどうかを判別する。そして、図９に示すようずれが生じ、両パルス信号の発生タイミングが所定差でないと判定した場合には、再度、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの結合を解除し、シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦ状態にする。つまり、シフト・フォークを介してスリーブ３２を従動ギヤ５１ａ側に移動させ、シンクロナイザ・リング３３を従動ギヤ５１ａ側に移動させる。
【００５８】
そして、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの結合を解除してシンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦ状態にした後、再度、実施例２で説明した手法を用いて結合させる（ＯＮ状態にする）ようにする。
【００５９】
以下、具体的に、図１０に示すフローチャートを用いて本実施例に係る回転同調制御について説明する。この制御ルーチンは、予め上記したＥＣＵのＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランク角センサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵが実行するルーチンである。
【００６０】
先ず、Ｓ１０１においては、減筒運転を実施しているか否かを判定する。そして、肯定判定された場合はＳ１０２へ進み、否定判定された場合は本ルーチンの実行を終了する。
【００６１】
Ｓ１０２においては、内燃機関１を搭載した車両の速度、アクセル開度といった車両の運転状態を確認する。その後Ｓ１０３へ進み、減筒運転を解除すべきか否かを判別する。これは、Ｓ１０２にて確認した運転状態と図５に示したマップに基づいて全気筒運転をすべき領域に移行したか否かを判別するものである。そして、肯定判定された場合はＳ１０
４へ進み、否定判定された場合は本ルーチンの実行を終了する。
【００６２】
そして、Ｓ１０４において、シンクロメッシュ機構３０の作動をＯＮにする。すなわちＥＣＵが指令信号を出力し、シンクロメッシュ機構３０のシフト・フォークを介してスリーブ３２を従動ギヤ５１ｂ側に移動させ、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂを結合させる。
【００６３】
その後Ｓ１０５へ進み、第１および第２クランク角センサの出力パルス信号を検知する。そして、Ｓ１０６へ進み、両クランクシャフトの相対回転位相が所望の所定位相であるかどうか（正常であるかどうか）を判別する。そして、肯定判定された場合は本ルーチンの実行を終了し、否定判定された場合はＳ１０７へ進む。
【００６４】
Ｓ１０７においては、シンクロメッシュ機構３０の作動をＯＦＦにする。つまり、ＥＣＵが指令信号を出力し、シンクロメッシュ機構３０のシフト・フォークを介してスリーブ３２を従動ギヤ５１ａ側に移動させ、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂの結合を解除させる。そして、その後Ｓ１０４以降の処理を実行する。
【００６５】
このような回転同調制御を実行することにより、全気筒運転時に両クランクシャフトの相対回転位相を確実に所望の所定の位相にすることができる。その結果、等間隔に爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化することを防止することができる。また、相対回転位相が正常な状態からずれたまま等間隔で点火が行われることに起因して燃費、エミッション、出力性能が悪化するのを防止することができる。
【実施例４】
【００６６】
本実施例は、実施例３に対して、以下に説明する点が異なるものであり、実施例３と同じ事項についてはその詳細な説明は省略する。
【００６７】
上述した実施例に係る内燃機関においては、減筒運転から全気筒運転に切り換える際、シンクロメッシュ機構３０の作動がＯＮとなる前に、クランクシャフト４ｂをクランキングするとともに第２バンク３ｂの気筒においても独自のタイミングで燃料供給及び点火プラグによる点火を実行することも可能である。
【００６８】
しかしながら、内燃機関全体として等間隔の爆発燃焼が行われないことに起因して振動および騒音性能が悪化するおそれがある。
【００６９】
そこで、本実施例においては、減筒運転から全気筒運転に切り換える際、両クランクシャフトの相対回転位相が所望の所定位相である状態で、シンクロメッシュ機構３０の作動がＯＮになったことを確認した後に、第２バンク３ｂの気筒においても燃料供給及び点火プラグによる点火を実行するようにする。
【００７０】
以下、具体的に、図１１に示すフローチャートを用いて本実施例に係る回転同調制御について説明する。この制御ルーチンは、予め上記したＥＣＵのＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランク角センサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵが実行するルーチンである。
【００７１】
Ｓ２０１からＳ２０７の処理は、図１０を用いて説明した実施例３に係る回転同調制御におけるＳ１０１からＳ１０７の処理とそれぞれ同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００７２】
本実施例においては、Ｓ２０６にて、両クランクシャフトの相対回転位相が所望の所定位相であると判定された場合は、Ｓ２０８へ進み、第２バンク３ｂの気筒においても燃料
供給及び点火を実行開始して、本ルーチンの実行を終了する。
【００７３】
このような回転同調制御を実行することにより、減筒運転から全気筒運転に切り換える際、常に両クランクシャフトの相対回転位相が所望の所定位相になった後に第２バンク３ｂの気筒において燃料供給及び点火が実行開始されるので、タイミングがずれた状態で点火が行われることに起因して燃費、エミッション、出力性能が悪化するのを確実に防止することができる。
【００７４】
また、Ｓ２０７の処理の後再度Ｓ２０４以降の処理を実行する際に、第２バンク３ｂの気筒における燃焼圧により、クランクシャフト４ｂに余計な回転力が加わるのを防止することができる。これにより、早期かつより確実に両クランクシャフトの回転位相を同じにすることができる。
【実施例５】
【００７５】
本実施例は、実施例３に対して、以下に説明する点が異なるものであり、実施例３と同じ事項についてはその詳細な説明は省略する。
【００７６】
シンクロメッシュ機構３０は、滑り摩擦力を利用してギヤの回転速度を同調させ、ギヤを噛み合わせるものである。それゆえ、両クランクシャフトの回転速度が大幅に異なる状態で減筒運転から全気筒運転に切り換える際に、円滑にスリーブ３２と従動ギヤ５１ｂを噛み合わせるには、スリーブ３２を徐々に従動ギヤ５１ｂ側へ移動させることが必要となる。
【００７７】
一方、スリーブ３２と従動ギヤ５１ｂを噛み合わせてシンクロメッシュ機構の作動をＯＮとした後、両クランクシャフトの回転位相が正常ではない場合に、一旦、シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦにし、再度ＯＮにする際には、両クランクシャフトの回転速度は、すでに同一であるか、あるいは早期に同一となると考えられる。
【００７８】
それゆえ、かかる場合には、スリーブ３２の移動速度を、最初にシンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦからＯＮにする場合よりも大きくする。これにより、早期に減筒運転から全気筒運転に切り換えることができる。
【００７９】
より具体的には、最初にシンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦからＯＮにする際のスリーブ３２の移動速度を第１の所定速度Ａに設定し、一旦シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦにし、再度ＯＮにする際のスリーブ３２の移動速度を、第１の所定速度Ａよりも大きい第２の所定速度Ｂに設定する。
【００８０】
以下、具体的に、図１２に示すフローチャートを用いて本実施例に係る回転同調制御について説明する。この制御ルーチンは、予め上記したＥＣＵのＲＯＭに記憶されているルーチンであり、一定時間の経過、あるいはクランク角センサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵが実行するルーチンである。
【００８１】
Ｓ３０１からＳ３０７の処理は、図７を用いて説明した実施例３に係る回転同調制御におけるＳ１０１からＳ１０７の処理とそれぞれ同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
本実施例においては、Ｓ３０３にて減筒運転を解除すべき領域に移行したと判定された場合はＳ３０８へ進み、シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦからＯＮに切り換える際のスリーブ３２の移動速度を第１の所定速度Ａに設定する。
【００８３】
一方、Ｓ３０７にてシンクロメッシュ機構の作動をＯＮからＯＦＦに切り換えた後、Ｓ３０９に進み、シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦからＯＮに切り換える際のスリーブ３２の移動速度を、第１の所定速度Ａよりも大きい、第２の所定速度Ｂに設定する。
【００８４】
このような回転同調制御を実行することにより、一旦、シンクロメッシュ機構の作動をＯＮからＯＦＦに切り換えた後、再度シンクロメッシュ機構の作動をＯＦＦからＯＮに切り換える際には、スリーブ３２の移動が速められるので、早期に減筒運転から全気筒運転に切り換えることができる。
【実施例６】
【００８５】
本実施例は、上述した実施例１〜５に係る内燃機関に対して、以下の点を追加するものであり、重複する事項についてはその詳細な説明は省略する。
【００８６】
本実施例に係る内燃機関１においては、図１３に示すように、オイルパン１１内に貯えられたオイルを吸い上げ、クランクシャフトの軸受、ピストン、動弁系などにオイルを圧送供給する電動オイルポンプを、両バンク３ａ，３ｂに対応するように、各バンクに１つずつ備えている。
【００８７】
そして、第１バンク３ａに対応するように備えられた第１電動オイルポンプ１２ａが、第１バンク３ａのクランクシャフト４ａ、ピストン７、動弁系などにオイルを供給し、第２バンク３ｂに対応するように備えられた第２電動オイルポンプ１２ｂが、第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂ、ピストン７、動弁系などにオイルを供給する。
【００８８】
このように構成された本実施例に係る内燃機関１においては、第２バンク３ｂの気筒の燃料供給及び点火を停止して行う減筒運転時に、第２電動オイルポンプ１２ｂの駆動を停止させ、第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂ、ピストン７、動弁系などにオイルを供給しないようにする。
【００８９】
これは、以下の理由によるものである。
すなわち、減筒運転時においては、休止されている第２バンク３ｂでは、ピストンなどの運動部品が停止しているために、摩擦熱の発生がなく各部品の温度が低下する。それゆえ、オイルを通常通り循環させれば、この区間でオイルの熱が奪われ、全体のオイルの温度が低下する。そして、温度が低下したオイルが、減筒運転時に駆動している第１バンク３ａの各運動部位のフリクションを増加させてしまう。また、減筒運転から全気筒運転への切り替え後の第２バンク３ｂの各運動部位のフリクションをも増加させてしまう。
【００９０】
そこで、上述したように、減筒運転時に、第２電動オイルポンプ１２ｂの駆動を停止させて、第２バンク３ｂの運動部位にオイルを供給しないようにすることで、休止されている第２バンク３ｂの部品の温度低下に引きずられてオイルの温度が低下するのを回避することができ、フリクションの増加を防止することができる。
【実施例７】
【００９１】
実施例６に係る内燃機関においては、各バンク３ａ，３ｂに対応するように電動オイルポンプを２つ備えているが、本実施例に係る内燃機関１においては、図１４に示すように、出力軸５あるいは気筒休止されない側のバンクに対応するクランクシャフト４ａが回転することにより駆動され、オイルを圧送供給するメカニカルオイルポンプ１３を内燃機関１全体で１つ備えるようにする。
【００９２】
そして、当該メカニカルオイルポンプ１３から気筒休止される側のバンク３ｂに供給されるオイルが流通する通路には、開いた時にオイルを流通し、閉じた時にオイルの流通を
阻止する開閉弁１４を備えている。なお、当該開閉弁１４は、ＥＣＵの指令信号により開弁・閉弁が制御される。
【００９３】
そして、このように構成された本実施例に係る内燃機関１においては、第２バンク３ｂの気筒の燃料供給及び点火を停止して行う減筒運転時に、第２バンク３ｂのクランクシャフト４ｂ、ピストン７、動弁系などにオイルを供給しないように、前記開閉弁１４を閉弁させるようにする。
【００９４】
これにより、休止されている第２バンク３ｂの部品の温度低下に引きずられてオイルの温度が低下するのを回避することができ、フリクションの増加を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】実施例１に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】両クランクシャフトと出力軸との駆動伝達機構の概略を示す図である。
【図３】実施例１に係るシンクロメッシュ機構の概略構成を示す図である。
【図４】実施例１に係るシンクロメッシュ機構の作動態様を示す図である。
【図５】車速、アクセル開度および運転領域の関係を示す図である。
【図６】シンクロメッシュ機構の他の構成の概略を示す図である。
【図７】実施例２に係るシンクロメッシュ機構の作動態様を示す図である。
【図８】両クランク角センサの出力パルス信号を示す図である（位相が正常である場合）。
【図９】両クランク角センサの出力パルス信号を示す図である（位相がずれた場合）。
【図１０】実施例３に係る回転同調制御の制御ルーチンのフローチャートである。
【図１１】実施例４に係る回転同調制御の制御ルーチンのフローチャートである。
【図１２】実施例５に係る回転同調制御の制御ルーチンのフローチャートである。
【図１３】実施例６に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図１４】実施例７に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  エンジン
２  気筒
３ａ  右バンク
３ｂ  左バンク
４ａ，４ｂ  クランクシャフト
５  出力軸
６  シリンダ
７  ピストン
８  コンロッド
９  シリンダヘッド
１０  動弁室
１１  オイルパン
１２  電動オイルポンプ
１３  メカニカルオイルポンプ
１４  開閉弁
３０  シンクロメッシュ機構
【図１】
2007016631.tif 000003
【図２】
2007016631.tif 000004
【図３】
2007016631.tif 000005
【図４】
2007016631.tif 000006
【図５】
2007016631.tif 000007
【図６】
2007016631.tif 000008
【図７】
2007016631.tif 000009
【図８】
2007016631.tif 000010
【図９】
2007016631.tif 000011
【図１０】
2007016631.tif 000012
【図１１】
2007016631.tif 000013
【図１２】
2007016631.tif 000014
【図１３】
2007016631.tif 000015
【図１４】
2007016631.tif 000016