JPH0138175B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、運転領域に応じて燃料供給気筒数を
増減するエンジンの気筒数制御装置に関する。

一般にエンジンは、低負荷時に、スロツトル弁
による絞り損失の増大やポンピングロスの増大等
によつて一定出力に対する燃料消費量、即ち燃費
が悪化する。そこで、多気筒のエンジンにおいて
は、低負荷時或は低負荷低速時等に一部の気筒を
休止させることにより、作動気筒に作用する一気
筒当りの負荷を大きくして燃費の悪化を防止する
気筒数制御が行われる。

この気筒数制御としては、例えば特開昭54−
55232号公報に記載されているように、各気筒毎
に燃料噴射弁が備えられた構成において一部気筒
の燃料噴射弁の作動を停止させるようにした燃料
カツト方式、例えば実開昭53−123310号公報に記
載されているように、吸排気弁を閉鎖状態に固定
することによつて当該気筒を休止させるようにし
たバルブセレクト方式、及び例えば実開昭54−
95618号公報に記載されているように、吸気管に
シヤツタバルブを設けて一部気筒への混合気の供
給を遮断するようにしたシヤツタバルブ方式等が
提案されている。

然して上記のいずれの方式においても、燃料供
給気筒数の増減制御が、例えば４気筒エンジンの
場合には４気筒から２気筒へ或は２気筒から４気
筒へというように、一挙に半減させ或は倍増させ
るようにステツプ的に行われる。その場合に、エ
ンジン全体としての出力が気筒数の増減制御の前
後で一定に保持されるように、作動気筒に対する
燃料供給量ないし空気供給量が調整されるが、燃
料供給気筒数の変化の瞬間にトルクシヨツクが生
じることを避けることはできない。特にこのシヨ
ツクは、気筒数の増減制御が運転者の認識外にお
いて自動的に行われる関係で予期していない時期
に不意に発生し、運転者に著しい不快感を与え
る。

ところで、前記の特開昭54−55232号公報によ
れば、運転気筒数の変化時にエンジン出力をほぼ
一定に保持すべく吸入空気量の補正装置を備えた
構成において、運転気筒数が変化した時点から所
定の期間、気筒数変化を抑制するようにした燃料
供給気筒数制御エンジンに関する発明が示されて
いる。この発明によれば、運転気筒数の変化時に
おける吸入空気量の補正に伴うオーバーシユート
やアンダーシユートによるハンチングが防止され
る。しかし、この発明によつても、運転気筒数が
変化するときのトルクシヨツク自体を防止するこ
とはできない。

本発明は、運転領域に応じて燃料供給気筒数を
増減制御するようにしたエンジンにおける上記の
如き問題に対処するもので、燃料供給気筒数の増
減制御を、運転領域が変化した後における運転者
がエンジンの急激操作を行つた時に行うようにす
る。これにより、気筒数の増減に伴うトルクシヨ
ツクを運転者が自らの操作によつて生じさせるシ
ヨツクと同時に発生させるようにして、運転者が
予期しない状態でのシヨツクの発生による乗心地
の悪化を防止する。

即ち、本発明は、エンジン負荷、エンジン回転
数またはエンジン温度の少なくとも１つを検出す
る運転領域検出装置と、該運転領域検出装置から
の出力を受け、所定の運転領域で一部気筒への燃
料の供給を停止する燃料供給制御装置とを備えた
エンジンの気筒数制御装置において、アクセル開
度の微分量、クラツチ操作またはギヤエンジ操作
の少なくとも１つを検出して、アクセル開度の微
分量が所定値より大きいとき、クラツチ操作時、
またはギヤチエンジ作動時に急激操作が行われた
ものと判定すると共に、アクセル開度の微分量が
所定値より小さいとき、クラツチ非操作時、また
はギヤチエンジ非作動時には安定操作状態にある
と判定するエンジン操作検出装置と、該エンジン
操作検出装置からの出力を受け、上記燃料供給制
御装置により運転領域の変化に応じて一部気筒に
対する燃料の供給、停止が切換えられるときに、
安定操作状態にあると判定されているときには上
記切換えを実行させず、急激操作が判定された時
点で、その操作による運転領域に応じた状態へ燃
料の供給、停止の切換えを実行させるように上記
燃料供給制御装置を制御する制御手段とを設けた
ことを特徴とする。

このような構成によれば、運転領域の変化に伴
う一部気筒に対する燃料の供給、停止の切換えが
運転者による急激な操作が行われるまで待機され
ると共に、急激操作が行われたときに、その操作
により運転領域が再び変化しない場合は、その時
点の運転領域に応じた燃料の供給、停止状態への
切換えが実行されるとになる。従つて、燃料の供
給、停止、つまり運転気筒数の変化に伴うトルク
シヨツクが運転者による急激操作に伴うシヨツク
と同時に発生することになつて、気筒数変化によ
るトルクシヨツクが運転者の予期していない時期
に不意に発生することによる不快感ないし乗り心
地の悪化が防止されることになる。

なお、上記のように急激操作による一部気筒に
対する燃料の供給、停止の切換えは、その操作に
よる運転領域に応じて行われるので、例えば、全
気筒での運転領域から一部気筒への燃料供給を停
止する領域への移行後に行われた急激操作が再び
全気筒による運転領域に移行するものである場合
には、エンジンは全気筒運転状態に保持されるこ
とになる。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明す
る。

第１図は、気筒数制御エンジンの制御系統を示
すもので、図例においては該エンジン１は４つの
気筒１₁〜１₄を有し、各気筒に燃料ないし混合気
を供給する吸気マニホルド２と、各気筒から排出
される排気ガスを集合させる排気マニホルド３と
が該エンジンの両側面に夫々取り付けられてい
る。上記吸気マニホルド２には、燃料噴射弁４
と、エアフローメータ５と、該エアフローメータ
５からの吸入空気量信号ａを受けて、燃料噴射弁
４に対して噴射量を吸入空気量に対応する量とす
べく燃料噴射量信号ｂを出力する燃料噴射量制御
回路６とから構成される燃料供給装置７が備えら
れている。また、該吸気マニホルド２には、上記
燃料供給装置７からの燃料を供給する気筒数を制
御する燃料供給制御装置８が備えられている。こ
の燃料供給制御装置８は、吸気マニホルド２にお
ける各気筒１₁〜１₄に夫々連通する分岐部２₁〜
２₄のうちの第２気筒数１₂と第３気筒１₃に通ず
る分岐部２₂，２₃に具備されたシヤツタバルブ
９，９と、該シヤツタバルブ９，９を一体的に開
閉動作させるアクチユエータ１０と、該アクチユ
エータ１０に対して減筒信号ｃを出力し、上記シ
ヤツタバルブ９，９を閉動させる気筒数制御回路
１１とから構成されている。そして、該気筒数制
御回路１１には、吸気マニホルド２におけるスロ
ツトル弁１２の下流側に設置された負圧センサ１
３からの負圧信号ｄと、エンジン１の回転速度を
検出する回転速度センサ１４からの回転速度信号
ｅと、同じくエンジン１の冷却水温を検出する水
温センサ１５からの水温信号ｆと、更に上記スロ
ツトル弁１２に具備されたスロツトル開度センサ
１６からのスロツトル開度信号ｇとが入力され
る。

この気筒数制御回路１１においては、第２図に
示すように上記負圧信号ｄと、回転速度信号ｅ
と、水温信号ｆとが夫々比較回路１７，１８，１
９に入力され、比較基準値の設定回路１７′，１
８′，１９′に記憶された設定値と比較される。負
圧信号ｄが入力される比較回路１７においては、
該信号ｄが示すエンジン１の吸入負圧が設定値以
上（低負荷側）の場合に信号ｈが出力され、また
回転速度信号ｅが入力される比較回路１８におい
ては、該信号ｅが示すエンジン１の回転速度が設
定値以下の場合に信号ｉが出力され、更に水温信
号ｆが入力される比較回路１９においては、該信
号ｆが示すエンジン１の冷却水温が設定値以上の
場合に信号ｊが出力される。そして、上記比較回
路１７，１８から信号ｈ，ｉが同時に出力される
と、両信号ｈ，ｉが入力されるアンド回路２０か
ら信号ｋが出力される。この信号ｋはゲート２１
に入力される。該ゲート２１は上記水温信号ｆが
入力される比較回路１９からの信号ｊが入力され
た時に開通し、上記信号ｋに基づく信号ｌが出力
される。その結果、該ゲート２１からは、エンジ
ン１の運転領域が第３回に斜線部で示すように吸
入負圧が一定値V₀以上でエンジン回転速度が一
定値S₀以下の低負荷低速領域であり、且つエンジ
ン冷却水温が一定温度以上の時に信号ｌが出力さ
れることになる。

一方、上記スロツトル開度センサ１６から気筒
数制御回路１１に入力されるスロツトル開度信号
ｇは、該制御回路１１における微分回路２２に入
力され、該信号ｇに基づく微分信号ｍが出力され
る。この微分信号ｍは比較回路２３において比較
基準値の設定回路２３′に記憶された設定値と比
較される。そして、該微分信号ｍが示す微分値、
即ちスロツトル開度の変化率が設定値以上の場合
に信号ｎが出力される。ここで、スロツトル開度
の変化率が設定値を超える場合とは、運転者が急
激なアクセルペダル操作を行つた場合であつて、
該信号ｎは出力時間の極く短いパルスとして発生
される。

そして、このパルス信号ｎと上記ゲート２１か
らの信号ｌとがフリツプフロツプ回路２４に入力
され、これらの信号ｎ，ｌに基いて該フリツプフ
ロツプ回路２４から信号ｏが出力される。その場
合における該フリツプフロツプ回路２４の作動は
第４図に示すように行われる。即ち、入力信号ｌ
については入力時を“１”、非入力時を“０”で
示し、また出力信号ｏについては出力時を“１”、
非出力時を“０”で示すものとすると、入力信号
ｌが“０”から“１”に切換つた後におけるパル
ス信号ｎの入力時に出力信号ｏが“０”から
“１”に切換り、同様に入力信号ｌが“１”から
“０”に切換つた場合にも、その後におけるパル
ス信号ｎの入力時に出力信号ｏが“１”から
“０”に切換る。つまり、ゲート２１からフリツ
プフロツプ回路２４に信号ｌが入力されても、直
ちに信号ｏが出力されないで、信号ｌの入力後に
おける最初のパルス信号ｎ（第４図中n′で示す）
の入力時まで信号ｏの出力が待機され、また信号
ｌの入力が停止されても、信号ｏの出力が直ちに
停止されないで、信号ｌの入力停止後における最
初のパルス信号ｎ（同じくn″で示す）の入力時ま
で信号ｏの出力停止が待機される。このとき、パ
ルス信号ｎは、入力信号ｌの切換りに伴う出力信
号ｏの切換り後においても間欠的に入力される
が、このようなパルス信号ｎ（第４図中ｎで示
す）によつては出力信号ｏは影響を受けない。

このように出力又は出力停止を待機させられた
信号ｏは、増幅回路２５を経て気筒数制御回路１
１からアクチユエータ１０に対して上記の減筒信
号ｃとして出力される。

次に、上記実施例の作用を説明する。

今、エンジンの運転領域が第３図に斜線部で示
す低負荷低速領域以外の領域にあり、又は運転領
域に拘らずエンジン１の冷却水温度が一定温度以
下であるものとすると、第２図の気筒数制御回路
１１においては比較回路１７，１８，１９の出力
信号ｈ，ｉ，ｊのうちの少なくとも１つは出力さ
れない状態にある。そのためアンド回路２０から
信号ｋが出力されず、又は該信号ｋが出力されて
いてもゲート２１が閉じた状態にあつて、該ゲー
ト２１からフリツプフロツプ回路２４に信号ｌが
入力されていない。従つて、この状態においては
気筒数制御回路１１からアクチユエータ１０に対
する減筒信号ｃの出力がなく、該アクチユエータ
１０に開閉制御されるシヤツタバルブ９，９が吸
気マニホルド２の分岐部２₂，２₃を開いた状態に
ある。これにより、エンジン１は全気筒１₁〜１₄
に燃料が供給され、全気筒運転を行う。

然して、エンジン１の冷却水温度が一定温度以
上の場合において、運転領域が第３図に示す低負
荷低速領域外から該領域内に移行し、又は低負荷
低速領域において冷却水温度が一定温度以下から
該一定温度以上に上昇すると、つまり全気筒運転
から減筒運転への条件が整うと、上記比較回路１
７，１８，１９の全てから信号ｈ，ｉ，ｊが夫々
出力されることにより、ゲート２１からフリツプ
フロツプ回路２４に信号ｌが入力される。しか
し、その時点における運転者のアクセルペダル操
作が緩かな安定的な操作であるときは、スロツト
ル開度センサ１６から微分回路２２を介して比較
回路２３に入力される微分信号ｍが示すスロツト
ル開度の変化率が小さいから、該比較回路２３か
らパルス信号ｎが出力されない。そのため、上記
フリツプフロツプ回路２４においては、信号ｌが
入力されているにも拘らず信号ｏが出力されず、
従つて気筒数制御回路１１からアクチユエータ１
０への減筒信号ｃの出力がなく、エンジン１は減
筒運転に移行する条件が整つているにも拘らず、
尚も全気筒運転状態に保持される。然るにこの状
態で運転者がアクセルを急速に踏み込み或は急速
に戻すことによりスロツトル開度の変化率が一定
以上に大きくなると、比較回路２３からパルス信
号ｎが出力されてフリツプフロツプ回路２４に入
力されることにより、該フリツプフロツプ回路２
４から信号ｏが出力される。これに伴つて気筒数
制御回路１１からアクチユエータ１０に対して減
筒信号ｃが出力されて、該アクチユエータ１０が
上記シヤツタバルブ９，９を閉動させる。これに
より、エンジン１は第２、第３気筒１₂〜１₃への
燃料の供給を断たれ、第１、第４気筒１₁，１₄だ
けの減筒運転に移行する。

このとき、エンジン１は作動気筒数の変化によ
りトルクシヨツクを発生するが、このシヨツクは
上記の運転者の急激なアクセルペダル操作に伴う
シヨツク、即ち運転者が自ら発生させるシヨツク
と同時に発生するので、運転者が作動気筒数の変
化によるシヨツクによつて不快感を覚えることが
ない。

以上の説明は、エンジン１が減筒運転から全気
筒運転に移行する場合についても同様である。

尚、上記の実施例は、運転者のエンジン操作と
してアクセルペダルによるスロツトル操作を検出
する場合であるが、これ以外にクラツチ操作やギ
ヤチエンジ操作もエンジンの運転状態の変化ない
しシヨツクを伴うものであるから、これらをエン
ジンの急激操作として、上記スロツトル操作と共
に或は単独で、作動気筒数増減のための被検出操
作として用いることができる。

以上のように本発明によれば、運転領域に対応
して燃料供給気筒数を増減される気筒数制御エン
ジンにおいて、気筒数の増減が運転者のエンジン
操作が安定操作である間は停止されて、運転領域
の移行後における運転者の最初の急激操作時まで
待機される。従つて、燃料供給気筒数の変化時に
おけるトルクシヨツクが運転者によるエンジンの
急激操作に伴うシヨツクと同時に発生することに
なつて、気筒数変化に伴うシヨツクが不意に発生
することによる不快感或は乗心地の悪化が防止さ
れる。

尚本発明は、実施例に示すシヤツタバルブ方式
を採用する気筒数制御エンジンに限らず、バルブ
セレクト方式或は燃料カツト方式を採用するエン
ジンについても同様に適用し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御系統図、第
２図は該実施例における制御回路のブロツク図、
第３図は該実施例による制御領域を示すグラフ、
第４図は該実施例の要部の作動を示すタイミング
チヤート図である。 １…エンジン、８…燃料供給制御装置、１３，
１４，１５…運転領域検出装置（１３…負圧セン
サ、１４…回転速度センサ、１５…水温センサ）、
１６…エンジン操作検出装置（スロツトル開度セ
ンサ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジン負荷、エンジン回転数またはエンジ
   ン温度の少なくとも１つを検出する運転領域検出
   装置と、該運転領域検出装置からの出力を受け、
   所定の運転領域で一部気筒への燃料の供給を停止
   する燃料供給制御装置とを備えたエンジンの気筒
   数制御装置において、アクセル開度の微分量、ク
   ラツチ操作またはギヤチエンジ操作の少なくとも
   １つを検出して、アクセル開度の微分量が所定値
   より大きいとき、クラツチ操作時、またはギヤチ
   エンジ作動時に急激操作が行われたものと判定す
   ると共に、アクセル開度の微分量が所定値より小
   さいとき、クラツチ非操作時、またはギヤチエン
   ジ非作動時には安定操作状態にあると判定するエ
   ンジン操作検出装置と、該エンジン操作検出装置
   からの出力を受け、上記燃料供給制御装置により
   運転領域の変化に応じて一部気筒に対する燃料の
   供給、停止が切換えられるときに、安定操作状態
   にあると判定されているときには上記切換えを実
   行させず、急激操作が判定された時点で、その操
   作による運転領域に応じた状態へ燃料の供給、停
   止の切換えを実行させるように上記燃料供給制御
   装置を制御する制御手段とを設けたことを特徴と
   するエンジンの気筒数制御装置。