JPH03107550A - エンジンの制御装置 - 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、エンジンの特定運転状態で特定の気筒を燃料
カットにより休止させるようにした制御装置に関する。

（従来の技術） 従来より、この種エンジンの気筒数制御を行う場合、特
公昭５８−５３１８０号公報に開示されているように、
エンジンの低負荷時、特定の気筒に吸気を供給するのを
停止して、その吸気を残りの気筒に供給することにより
、休止気筒てのボンピングロスを低くして、燃費を向上
させるようにすることが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、エンジンの排気ガス中の未燃成分を低減する
ために、排気脈動を利用したリードバルブにより排気ガ
ス中に２次エアを供給して未燃成分を燃焼させる技術が
ある。しかし、このリードバルブでは多量の２次エアを
供給することが難しく、エンジンの気筒数が増えて排気
ガス中の未燃成分が増加しても、その未燃成分を有効に
燃焼させることができないという不具合がある。

そこで、上記従来の如き気筒数制御を行う場合、休止気
筒には燃料の供給のみを停止して、空気はそのまま吸入
するようにし、この燃料カットにより燃焼しない休止気
筒をエアポンプとして利用して、その吐出空気を他の運
転気筒からの排気ガス中に２次エアとして供給すること
により、多量の２次エアを供給できるようにする考え方
がある。

ところが、その場合、前回燃焼行程にあった運軽気筒に
供給された燃料の一部１例えば気筒に完全に吸入されな
かった燃料や吸／排気弁のオーバーラツプにより吸気通
路に吹き返された燃料が休止気筒に持ち込まれ、その燃
料が燃焼せずにそのまま未燃ガスとして排出されること
があり、２次エア中への未燃ガスの混入により、本来の
目的を十分に達成できない虞れがある。

本発明は斯かる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、エアポンプとなる休止気筒を特定し
て、その休止気筒への他の運転気筒からの燃料の持込み
を抑え、よって排気ガス中の未燃成分を多量の２次エア
により有効に燃焼させ得るようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成すべく、請求項（１）に係る発明では
、休止気筒を前回の燃焼行程にある運転気筒から距離的
に最も離れた気筒に設定して、その気筒間の距離により
休止気筒への燃料の持込みを低減する。

すなわち、この発明は、特定の運転状態で特定の気筒へ
の燃料の供給を停止させるようにしたエンジンの制御装
置であって、上記燃料供給の停止される気筒を、前回燃
焼行程にあった気筒から吸気系の距離が最も長くなる気
筒としたことを特徴とするものである。

（作用） 上記の構成により、請求項（１）に係る発明では、休止
気筒が前回燃焼行程にあった気筒から最も離れた気筒に
設定されているので、その前回燃焼行程の気筒と休止気
筒との距離が吸気系内で最大となる。このため、前回燃
焼行程の気筒への燃料の吸入残りや吸気通路への燃料の
吹返しがあっても、その燃料は休止気筒に吸入され難く
なり、よって運転気筒からの燃料の休止気筒への持込み
が低減される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は本発明の第１実施例に係るＶ型１
２気筒エンジンで、このエンジン１は対向する第１及び
第２バンクｌａ、ｌｂを有し、第１バンク１ａには奇数
番号つまり第１気筒Ｃ１、第３気筒Ｃ３、第５気筒Ｃ５
、第７気筒Ｃ７、第９気筒Ｃ９及び第１１気筒ＣＩ＋の
６つの気筒が、また第２バンク１ｂには偶数番号つまり
第２気筒Ｃ２、第４気筒Ｃ４、第６気筒Ｃ６、第８気筒
Ｃ８、第１０気筒ＣＩＯ及び第１２気筒ＣＩ２の６つの
気筒がそれぞれバンクｌａ、ｌｂの一端から他端に向か
って一列に直列に並んで形成されている。

そして、これら１２の気筒Ｃ１〜ＣＩ２の燃焼行程の順
序（点火順序）は、 第１気筒Ｃｌ−１−第１２気筒Ｃｌ２−節９気筒Ｃ９−
第４気筒Ｃ４−第５気筒Ｃ５−第８気筒Ｃ８−第１１気
筒ＣＩ＋＝第２気筒Ｃ，−第３気筒Ｃ３→第１０気筒Ｃ
ＩＯ→第７気筒Ｃ７→第６気筒６ の順に設定されている。このため、第１バンク１ａでは
６つの気筒Ｃ＋　、Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７、Ｃ９＋Ｃ１１の
燃焼行程順序は第２図（ａ）に示すようになり、第２バ
ンク１ｂの６つの気筒Ｃ２，Ｃ４゜Ｃ６、ＣＢ　、　　
ＣＲＩ　、　　Ｃ１２の燃焼行程順序は同図（ｂ）に示
すようになる。

上記各気筒Ｃ１〜ＣＩ２には吸気ポート３と排気ポート
４とが開口され、吸気ポート３には独立吸気道路５が接
続され、この独立吸気通路５はバンクｌａ、ｌｂ毎の集
合吸気通路６ａ、６ｂに接続されている。そして、この
両集合吸気通路６ａ６ｂは上流端で互いに集合されて図
外のエアクリーナに接続され、その集合部にはスロット
ル弁７が配設されている。一方、排気ポート４には独立
排気通路８が接続され、この独立排気通路８はバンクｌ
ａ、ｌｂ毎の集合排気通路９ａ、９ｂに接続されている
。そして、この集合排気通路９ａ９ｂの途中にはそれぞ
れキャタリストからなる排気浄化装置１０ａ、１０ｂか
配設されている。

さらに、上記各独立吸気通路５には燃料を噴射供給する
インジェクタ１１が配設されており、この各インジェク
タ１１は、コントロールユニット１２からの燃料噴射指
令信号により開弁じて燃料を噴射するようになっている
。このコントロールユニット１２にはエンジン回転数Ｎ
１吸入空気量Ｑ１冷却水温度、スロットル開度、アイド
ルスイッチの作動状態等の各信号が入力されている。そ
して、コントロールユニット１２では、エンジン１の運
転状態が後述の間引き禁止条件にないときとき、特定の
気筒のインジェクタ１１への燃料噴射指令信号を止めて
該気筒に対する燃料の供給を停止する気筒数制御を行う
ようになされている。

上記燃料供給の停止される特定気筒つまり間引き実行気
筒（休止気筒）は第３気筒Ｃ３、第４気筒Ｃ４、第９気
筒Ｃ９及び第１０気筒ＣＩＯの４つに設定されている。

すなわち、これらの間引き実行気筒Ｃ３，Ｃ４，Ｃ９，
Ｃｏｏは、各バンクｌａ。

１ｂ毎についてみると前回燃焼行程にあった気筒から吸
気系の距離が最も長くなる気筒であり、例えば第１バン
ク１ａでは、第９気筒Ｃ９（第３気筒Ｃ３）は前回燃焼
行程にあった第１気筒Ｃ１（第１１気筒Ｃ１１）に対し
気筒間の間隔が最も離れている。また、同様に、第２バ
ンク１ｂでは、第４気筒Ｃ４（第１０気筒Ｃｌ０）は前
回燃焼行程にあった第１２気筒Ｃ１２（第２気筒Ｃ＝）
に対し気筒間の間隔が最も離れている。

ここで、上記コントロールユニット１２で行われる気筒
数制御の手順について第３図に示すフローチャート図に
より説明する。先ず、ステップＳ１で吸入空気量Ｑ１エ
ンジン回転数Ｎ１冷却水温度、スロットル開度、アイド
ルスイッチの作動状態等の各種の信号を読み込み、次の
ステップＳ２で燃料の最終噴射量Ｔｊを演算により求め
る。この最終噴射ｆｆ１Ｔｉは、冷却水温度等の各種補
正量を０１無効噴射量をＴｖとして、 ＴＩ　−Ｔｐ　Ｘ　（１＋Ｃ）＋Ｔｖ Ｔｐ　−（Ｑ／Ｎ）ｘｋ ｋ：定数 で求められる。上記無効噴射ｆｆｉ　Ｔ　ｖは、インジ
ェクタ１１に噴射指令信号を出力しても直ぐには開弁し
ないので、その開弁遅れを補償するために設定される値
である。この後、ステップＳ３で第３気筒Ｃ３、第４気
筒Ｃ４、第９気筒Ｃ９及び第１０気筒ＣＩＯに対する燃
料供給停止を行わない間引き禁止条件が成立したか否か
を判定する。この間引き禁止条件は以下に示す理由によ
って８つ設定されており、エンジン１の運転状態がこの
禁止条件を除いた状態にあるときに上記間引き実行気筒
Ｃ３，Ｃ４，Ｃｇ、ＣＩＯへの燃料供給が停止される。

■　冷却水温度が２０°Ｃよりも低いとき（この条件で
間引き運転を実行すると、燃焼性が悪くなる）。

■　冷却水温度が５０°Ｃよりも高いとき（このときに
は未燃炭化物ＨＣが発生し難く、２次エア供給による効
果が小さい）。

■　エンジンのアイドル状態（間引き運転によりアイド
ル安定性が悪くなる）。

■　エンジンの加速時（エンジン出力が要求されるため
）。

■　エンジンの始動時（始動性を確保する）。

■　エンジンの高負荷時（エンジン出力が要求される）
。

■　各種センサのフェイル時（正常な制御が実行されな
い）。

■　エンジンの減速燃料カットから一定時間が経過する
まで（この状態ではエンジン回転の落込みが大きく、間
引き運転の実行により安定性が悪くなる）。

そして、このような間引き禁止条件が成立して判定がＹ
ＥＳになると、ステップＳ４でフラグＦをＦ＝０にする
。このフラグＦは、エンジン１の運転状態が間引き実行
ゾーンに一度入ったかどうかを識別するもので、間引き
実行ゾーンに入るとＦ＝Ｏにセットされる。次いで、ス
テップＳ５で各気筒Ｃ１〜Ｃ１２の燃料噴射量Ｔを上記
最終噴射量Ｔ１にし、その信号をインジェクタ１１に出
力する。

一方、判定が間引き禁止条件の成立していないＮｏのと
きには、ステップＳ６でその時点での燃焼行程にある気
筒が間引き実行気筒Ｃ３，Ｃ４゜Ｃ９，ＣＩＯであるか
どうかを判定する。この判定がＹＥＳのときにはステッ
プＳ９に進み、該間引き実行気筒Ｃ３，Ｃ４、Ｃ９，Ｃ
ＩＧの燃料噴射量０ Ｔを上記最終噴射量Ｔｉに係数αを乗じたＴ−Ｔ１×α
とし、その信号を該間引き実行気筒Ｃ３゜Ｃ４、ｃ、、
、　Ｉ　　ＣＩＯのインジェクタ１１に出力して間引き
運転を実行する。

また、上記ステップＳ６の判定がＮＯのときには、ステ
ップＳ７で上記フラグＦがＦ−０かどうかを判定し、こ
の判定がＦ＝１のＮｏのときには、上記ステップＳ５に
進む。また、判定がＦ−０のＹＥＳのときには、ステッ
プＳ８に進み、フラグＦをＦ＝１にした後、ステップＳ
９において間引き運転を実行する。このステップＳ６．
Ｓｙ、Ｓ８のフローにより、エンジン１の運転状態か間
引き実行ゾーンに初めて入ったときには、フラグＦがＦ
＝０であるので、本来は間引きを実行しない気筒であっ
ても該気筒に対する燃料供給を停止して間引き運転を実
行するようにしており、このことにより、その気筒をエ
アポンプとして早めに２次エアを供給するようにしてい
る。また、上記係数αは例えば冷却水温度に応じて変更
されるもので、冷却水温度が２０〜５０°Ｃの範囲で低
い乏１ きには、燃料を全く供給しないようにするためにα＝０
とし、高いときにはαを空燃比か燃焼限界のリーンにな
るように設定し、間引き実行気筒Ｃ３、Ｃ４、Ｃ９，Ｃ
１ｌ＋を燃焼させてその壁面温度の低下を防ぎ、燃焼性
を確保するようにしている。

したがって、上記実施例においては、エンジン１の運転
時、その運転状態が間引き禁止条件にあるときには、間
引き運転が実行されず、各気筒Ｃ１〜ＣＩ２にインジェ
クタ１１から燃料が噴射供給される。これに対し、間引
き禁止条件が成立しないときには、特定の第３気筒Ｃ３
、第４気筒Ｃ４、第９気筒Ｃ９及び第１０気筒ＣＩＯへ
の燃料供給が停止され、該気筒Ｃ３，Ｃ４、Ｃ９，ＣＩ
Ｏは吸入空気を吸い込んでそのままｕ１気通路に吐出す
るエアポンプとなり、このポンプにより排気ガス中に多
量の２次エアが供給されて、その未燃成分を燃焼させる
ことができ、エミッション性能を向上させることができ
る。

その際、各バンク１ａ、１ｂにおける間引き実行気筒Ｃ
３，Ｃ４、Ｃ９，ＣＩＯは前回燃焼行程に２ あった気筒から最も離れた気筒に設定されているので、
その前回燃焼行程の気筒と間引き実行気筒Ｃ３ｒ　　Ｃ
４＋　　Ｃ９＋　　Ｃ１ｏとの距離は各バンクｌａ。

ｌｂ内で最大となる。このため、前回燃焼行程の気筒へ
の燃料の吸入残りや吸気通路５への燃料の吹返しかあっ
ても、その燃料は間引き実行気筒Ｃ３、Ｃ４＋　　Ｃ９
，ＣＩＯに吸入され難くなり、よって運転気筒からの燃
料の間引き実行気筒ｃ３．ｃ４、Ｃ９，ＣＩＯへの持込
みが低減され、よってその燃料が未燃成分として排出さ
れるのを防止して、エミッション性能を向上維持するこ
とができる。

また、上記間引き禁止条件が解除されて、エンジン１の
運転状態が間引き実行ゾーンに初めて入ったときには、
間引き実行気筒Ｃ３，Ｃ４，ｃ、、。

ＣＩＯ以外の気筒であっても該気筒に対する燃料供給が
停止される。このため、その気筒は上記と同様にエアポ
ンプとなり、間引き禁止条件の解除と同時に、間引き実
行気筒Ｃ３＋　　Ｃ４、Ｃ９＋　　ＣＩ。

が燃焼行程になくても直ちに２次エアを供給することが
できる。

３ さらに、冷却水温度が２０〜５０°Ｃの範囲で高いとき
には、間引き実行気筒Ｃ３，Ｃ４，Ｃ９゜ＣＩＯであっ
てもその空燃比が燃焼限界のリーンになるように燃料が
噴射供給される。このため、その間引き実行気筒Ｃ３，
Ｃ４，Ｃ９，ＣＩＯを燃焼させてその壁面温度の低下を
防くことができ、燃焼性を確保することができる。

第４図及び第５図は本発明の第２実施例を示しく尚、第
１図と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な
説明は省略する）、Ｖ型６気筒エンジンに適用したもの
である。

すなわち、この実施例では、エンジン１′の第１バンク
１ａ′には第１気筒Ｃ１、第３気筒Ｃ３及び第５気筒Ｃ
５が、また第２バンクｌｂ’　には第２気筒Ｃ２、第４
気筒Ｃ４及び第６気筒Ｃ６がそれぞれ形成されており、
これら６つの気筒Ｃ１〜Ｃ６は気筒番号通りに燃焼行程
か進むようになっている。

そして、上記第１バンクｌａ’の第１気筒Ｃ１及び第２
バンク１ｂ′の第２気筒Ｃ２は各バンク４ １ａ′　　ｌｂ′で前回燃焼行程にあった気筒（第１気
筒Ｃ１では第５気筒Ｃ５、第２気筒Ｃ２では第６気筒Ｃ
Ｇ）から最も長い距離にあり、これらの気筒Ｃ１，Ｃ２
か間引き実行気筒とされている。

尚、第４図中、］３はエンジン１′のシリンダブロック
、１４ａ、］、４ｂは該シリンダブロック１３に組み付
けられたシリンダヘッド、１５は各気筒Ｃ１〜Ｃ６内を
往復動するピストンである。また、１６はバンクｌａ’
、ｌｂ’　間に配置されたサージタンク、１７はエアク
リーナ、１８は吸入空気量を検出するエアフローメータ
、１９はエンジン１′のアイドル状態を検出するアイド
ルスイッチ、２０はクランク角を検出するクランク角セ
ンサ、２１は排気ガス中の酸素濃度を検出する０２セン
サである。

したがって、この実施例においては、エンジン１′の運
転時、その運転状態が間引ぎ禁止条件にないときには、
特定の第１気筒Ｃ１及び第２気筒Ｃ２への燃料供給が停
止されて該気筒Ｃ，，Ｃ。

はエアポンプとなり、このポンプによる多量の２５ 次エアの供給により、その未燃成分を燃焼させることが
でき、エミッション性能を向上させることができる。

その際、各バンクコ−ａ′、１ｂ′における間弓き実行
気筒ｃｌ、ｃ２はそれぞれ前回燃焼行程にあった気筒ｃ
５．ｃＧから最も離れた気筒に設定されているので、そ
の前回燃焼行程の気筒Ｃ５゜Ｃ６と間引き実行気筒Ｃ１
，Ｃ２との距離は各バンク１ａ′　　ｌｂ′内で最大と
なり、前回燃焼行程の気筒ｃ５．ｃ６で燃料の吸入残り
や吸気通路への燃料の吹返しがあっても、その燃料の間
引き実行気筒Ｃ１，Ｃ２への持込みが低減されて、エミ
ッション性能を向上維持することができる。

尚、本発明はＶ型以外の直列型エンジンにも適用するこ
とができるのは勿論である。

（発明の効果） 以上説明した如く、請求項（１）に係る発明によると、
エンジンの特定の気筒に対する燃料の供給を停止し、そ
の休止気筒を２次エア供給のためのエアポンプとする気
筒数制御を行う場合、休止気筒６ を前回燃焼行程のあった気筒から吸気系の距離が最も長
い気筒に設定したことにより、前回燃焼行程にあった運
転気筒の休止気筒に対する距離を最大にして、その運転
気筒からの燃料の休止気筒への持込みを有効に抑制でき
、よってｖ１気ガス中の未燃成分を多量の２次エアによ
り有効に燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
エンジンの模式平面図、第２図は各バンク毎の気筒の燃
焼行程の順序を示す説明図、第３図は燃料供給停止制御
を行う制御手順を示すフローチャート図である。第４図
は第２実施例を示すエンジンの概略斜視図、第５図は同
第１図相当図である。 １．１′・・・エンジン １　ａ　、１　ｂ　＋　　１　ａ　’　＋　　１　ｂ　
’　・・・バンク０１〜ＣＩ２・・・気筒 Ｃ３，Ｃ４，Ｃ９，ＣＩＯ（ＣＩ、Ｃ２）・・・間引き
実行気筒（特定気筒） ７ １１・・・インジェクタ １２・・・コントロールユニット ８ 駅 特開平３ １０７５５０（６） 叙 −３５０− 区 Ｕつ 服

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）特定の運転状態で特定の気筒への燃料の供給を停
   止させるようにしたエンジンの制御装置であって、上記
   燃料供給の停止される気筒は、前回燃焼行程にあった気
   筒から吸気系の距離が最も長くなる気筒であることを特
   徴とするエンジンの制御装置。