JPH0444092B2

JPH0444092B2 -

Info

Publication number: JPH0444092B2
Application number: JP58147321A
Authority: JP
Inventors: Akio Nagao; Kenji Hataoka; Koichi Takahashi; Akinori Yamashita
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1983-08-13
Filing date: 1983-08-13
Publication date: 1992-07-20
Also published as: JPS6040739A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、エンジンの運転状態に応じて、全て
の気筒から出力させる全筒運転と一部の気筒から
のみ出力させる減筒運転との切換えを行うように
してなる気筒数制御エンジンの燃料制御装置に関
するものである。

（従来技術）近時、特に自動車用エンジンにおいては燃費の
大幅な向上が望まれており、このため例えば特開
昭57−338号公報に示すように、エンジンの運転
状態に応じて上述した全筒運転と減筒運転とを適
宜切換、選択し得るようにした気筒数制御エンジ
ンが出現している。すなわち、例えば発進時、高
速走行時などのような高負荷時には、全ての気筒
に対して燃料を供給して全気筒から出力させる一
方、定速、定地走行などのような定負荷時には、
一部の気筒に対する燃料供給をカツトして他の気
筒に対する充填効率を高める等により省燃費を図
つている。

このような気筒数制御エンジンにおいては、一
部の気筒に対する燃料供給をカツトして減速運転
へ切換えるための気筒数制御手段を備え、かつ、
エンジン回転数、スロツトルバルブ開度、吸気負
荷圧、エンジン温度等のエンジン運転状態を検出
して減速運転にすべきか否かを判別し、この判別
結果を上記気筒数制御手段に出力する減筒判別手
段を備えている。

ところで最近は、燃費向上の一貫として、特開
昭54−7021号公報に示すように、減速時に燃料供
給をカツトすることが提案されている。しかしな
がら、完全に燃料の供給をカツトしてしまうと、
減速後の次の定常走行あるいは加速の際に、吸入
空気量の増大に伴つて供給される燃料が追従し切
ずに空燃比が一時的に希薄化してしまい、上述し
た次の走行に移行する際の応答性が悪くなる、と
いう問題を生じる。すなわち、減速時には吸気通
路内が高負圧になるため、吸気通路内壁に付着し
ていた燃料が剥離して急激に燃料室へ吸引される
こととなるが、加速等の運転態様に移行した際に
は、増加する吸引空気は速やかに燃料室へ供給さ
れる一方、供給される燃料の一部は上記吸気通路
内壁に付着してしまうため、少なくともこの付着
分だけ空燃比が希薄化することとなる。

このため、減速時には、燃料供給を完全にカツ
トするのではなく、微小の減速用燃料を供給する
ようにして、吸気通路内壁を常に濡らしておくよ
うにすることが考えられる。

しかしながら、気筒数制御エンジンにあつて
は、減速時における吸気負圧の大きさすなわち吸
気通路内壁の濡れの程度（乾きの程度とも考えら
れる）に全筒運転時と減筒運転時とでは相違があ
り、このために、減速燃料を極力少なくして省燃
費を図りつつ次の走行へ移行する際の応答性が確
保するには、何等かの対策が望まれる。

（発明の目的）本発明は以上のような事情を勘案してなされた
もので、全筒運転と減筒運転との運転態様に応じ
て適切な減速用燃料が得られるようにした気筒数
制御エンジンの燃料制御装置を提供することを目
的とする。

（発明の構成）前述の目的を達成するため、本発明にあつて
は、減速時における吸気負圧の大きさすなわち吸
気通路内壁面の乾きの程度が、減筒運転時よりも
全筒運転時の方が大きいことに着目して、減速用
燃料を、減筒運転時の方が全筒運転時よりも少な
くなるようにしてある。

具体的には、第１図に示すような構成としてあ
る。すなわち、エンジンの運転状態に応じて、一部の気筒を休
止させる減筒運転領域であるか否かを判別する減
筒判別手段と、前記減筒判別手段からの出力を受けて作動さ
れ、前記一部の気筒に対する吸気供給をカツトし
て該一部の気筒を休止させる気筒数制御手段と、エンジンの吸気通路に燃料を供給するための燃
料調整装置と、減速状態を検出する減速検出手段と、前記減速手段および減筒判別手段からの出力を
受け、前記燃料調整装置を制御して、減速時に運
転気筒に対して微小の減速用燃料を供給させると
共に、該減速用燃料の量を減筒運転時の方が全筒
運転時に比して少なくする減速燃料制御手段と、を備えた構成としてある。

（実施例）第２図において、１はエンジンの本体で、吸入
空気は、エアクリーナ２、スロツトルチヤンバ
４、吸気マニホルド５、吸気ポート６を経て燃焼
室７へ供給され、上記エアクリーナ２から吸気ポ
ート６までの間の経路が、吸気通路８を構成して
いる。この吸気通路８を流れる吸入空気に対して
は、燃料噴射弁１０からの燃料が混合されるよう
になつており、上記吸入空気量はスロツトルルブ
１１により制御される。また、前記燃料室７から
の排気ガスは、排気ポート１２より排気マニホル
ド１３等を経て、大気に排出される。

前記吸気ポート６を開閉する吸気弁１４および
排気ポート１２を開閉する排気弁１５は、動弁機
構により所定のタイミングで開閉される。この動
弁機構は、実施例では、吸・排気弁１４，１５を
閉弁方向へ付勢するターンスプリング１６，１７
の他、クランクシヤフト（図示略）により回転駆
動されるカムシヤフト１８、該カムシヤフトに設
けられたカム１９、ロツカアーム２０，２１、該
ロツカアーム２０，２１の揺動支点を構成するタ
ペツト２２，２３から大略構成されている。そし
て、実施例では、エンジン本体１は４気筒用とさ
れて、その点火順序が１−３−４−２とされると
共に、減筒運転時に１番気筒と４番気筒とが休止
すなわち燃料供給がカツトさる気筒となつてお
り、このため、１番気筒と４番気筒用のタペツト
２２，２３に対しては、弁駆動制御装置２４，２
５が付設されている。

前記弁駆動制御装置２４，２５は、それぞれソ
レノイド２６，２７により切換、駆動されるもの
で、ソレノイド２６，２７が消磁時にあつては、
タペツト２２，２３のロツカアーム２０，２１に
対する揺動支点が図中下方へ変位した位置にあつ
て、カムシヤフト１８の回転に応じてロツカアー
ム２０，２１が揺動して全ての気筒の吸・排気弁
１４，１５が開閉される全筒運転となる。逆に、
ソレノイド２６，２７が励磁されると、上記揺動
支点が図中上方へ変位可能となつて、カムシヤフ
ト１８と吸・排気弁１４，１５との連動関係が遮
断され、１番気筒と４番気筒の吸・排気弁１４，
１５閉弁状態を維持したままとなつて、吸気の供
給がカツトされたしたがつて燃料供給もカツトさ
れた減筒運転となる。

なお、上述した弁駆動制御装置２４，２５その
ものは、例えば特開昭52−56212号公報に示すよ
うに既に良く知られたものなので、その詳細な説
明は省略する。

第２図中２８はマイクロコンピユータからなる
コントロールユニツトで、該コントロールユニツ
ト２８は、エンジンの運転状態に応じて全筒運転
と減筒運転とのいずか一方の運転を行うように前
記ソレノイド２６，２７を制御するのは勿論のこ
と、燃料噴射量、点火時期等をもあわせて制御す
るものであるが、以下の説明においては、点火時
期等本発明に直接関係のない部分についての説明
を省略する。

上記コントロールユニツト２８には、スロツト
ルセンサ３からのスロツトルバルブ１１のポジシ
ヨン、、冷却水温センサ２９からのエンジン温度
としてのエンジン冷却水温度、吸気通路８設けら
れた吸気温センサ３０からの吸気温度、吸気負圧
センサ３１で検出された吸気負圧、及び点火コイ
ル３２からのエンジン回転数がそれぞれ入力され
る一方、該コントロールユニツト２８からは、前
記両ソレノイド２６，２７および燃料噴射弁１０
に対して出力される。

なお、第２図中３３はデストリビユータ、３４
は点火プラグ、３５はバツテリである。

次に、前記コントロールユニツト２８による制
御内容について、第３図に示すフローチヤートに
基いて説明するが、上記フローチヤートは、気筒
判別のためのルーチンと、燃料演算のためのルー
チンとに大別されるため、以下の説明ではこれ等
のルーチン別に分説していくこととする。

Ｉ気筒判別ルーチン（ステツプ３６〜４７）先ず、ステツプ３６においてイニシヤライズ
されて、気筒数フラグが１とされる。この気筒
数フラグは「１」のときが全筒運転を、「０」
のときが減筒運転を意味するものである。

次いで、ステツプ３７において、吸気温度、
エンジン冷却水温、吸気負圧、エンジン回転
数、スロツトポジシヨンの各データが入力され
る。

この後、ステツプ３７で入力されたデータに
基づき、エンジン運転状態が減筒運転する条件
を満たしているか否かがステツプ３８〜４０が
順次判別される。すなわち、冷却水温が設定値
T₀（例えば60℃Ｃ）以上の高温であり、（ステ
ツプ３８）、エンジン回転数が設定値N₀（例え
ば200rpm）以下の低速であり、（ステツプ３
９）、加速状態ではない定常あるいは減速走行
である（ステツプ４０）、という全ての条件を
満たした場合には、ステツプ４１へ移行する。
なお、加速状態であるか否かは、スロツトポジ
シヨンの単位時間当りの変化量を演算して加速
度を得て、この加速度が設定加速度より大きい
が否かで判別される。

上記ステツプ４１からは、ステツプ３７で気
筒数フラグが１であるとイニシヤライズされて
いるので、最初はステツプ４２へ移行し、ここ
で、吸気負圧が設定値P₄以上であるか引かが
判別される。そして、吸気負圧が設定値P₄以
下の低負荷である場合は、ステツプ４３へ移行
し、ここで気筒数フラグが０とされる。

上記ステツプ４３へ移行することは、減筒運
転すべき条件が全て満足されているときなの
で、ステツプ４４により減筒運転（実施例では
２気筒運転）すべき旨の出力がなされて、すな
わちソレノイド２６，２７が減磁されて、１番
気筒と４番気筒の吸・排気弁１４，１５が閉弁
状態のままに維持された減筒運転となる。

この後は、後述するステツプ４８〜５２での
燃料演算処理がなされて、再びステツプ３７へ
戻ることになるが、エンジンの運転状態が前述
した場合と変らない場合には、前述したのと同
様ステツプ４１へ移行する。そして、ステツプ
４１においては、ステツプ４３で前述のように
気筒数フラグが０とされているので、ステツプ
４５へ移行して、ここで吸気負圧が設定値P₂
より大きいか否かが判別される。すなわち、吸
気負圧は、例えばエンジンの回転数が同じであ
つても減筒運転時と全筒運転時とは異なるもの
であり、このため、減筒運転時における全筒運
転への切換条件となる吸気負圧P₂は減筒運転
時のものを用い、また全筒運転時における減筒
運転への切換条件となる吸気負圧P₄は全筒運
転時のものを用いてある（P₂＞P₄）。これによ
り、吸気負圧に応じた減筒運転と全筒運転との
切換が短時間の間にひんぱんに行われるのが防
止される（ハンチング防止）。

ここで、冷却水温が設定値T₀より低い場合、
エンジン回転数が設定値N₀より高い場合、加
速する場合、吸気負圧が設定値P₂（減筒運転
時）あるいはP₄（全筒運転時）よりも大きい場
合、のいずれか１つの条件に合致する場合は、
ステツプ４６に移行して、ここで気筒数フラグ
が１とされた後、ステツプ４７において全筒運
転すべき旨の出力がさされる。すなわちソレノ
イド２６，２７が消滋されて、全ての気筒の
吸・排気弁１４，１５が開閉運動される全筒運
動となる。

燃料演算ルーチン（ステツプ４８〜５７）先ず、減筒運転時には、前記ステツプ４４か
らステツプ４８へ移行し、ここで減速状態であ
るか否かが判別される。なお、この減速である
か否かは、例えばスロツトルポジシヨンとエン
ジン回転数とにより判別される。

上記ステツプ４８で減速状態ではないと判定
されると、ステツプ４９へ移行して、吸気負圧
とエンジン回転数との関数からなる減筒運転用
の基本マツプが選定されて、基本燃料噴射量が
決定される。この後、ステツプ５０で上記基本
燃料噴射量に応じたパルス幅が演算された後、
ステツプ５１において上記演算されたパルス巾
がエンジン冷却水温および吸気温度に基づいて
補正される。そして、ステツプ５２において、
上記補正されたパルス幅で燃料噴射弁１０より
噴射される。

前記ステツプ４８で減速状態であると判定さ
れると、ステツプ５３へ移行して、エンジン回
転数がN₁より大きいか否かが判別される。こ
の回転数N₁は、減筒運転時には微低速トルク
が小さくてエンストを生じ易いのでこれを防止
するため、微小燃料である減速燃料を供給する
かあるいはこの減速燃料よりも多い通常通りの
燃料（一般にはアイドル燃料）を供給するかの
境界点として設定したもので、回転数N₁以下
の場合は、前述したステツプ４９へ移行して、
ステツプ５０、５１、５２の処理がなされる。
また、上記ステツプ５３で回転数N₁以上であ
ると判定されると、ステツプ５４へ移行して、
減筒運転時における減速燃料が決定され、この
後は、ステツプ５０，５１，５２の処理がなさ
れる。

一方、全筒運転時にあつては、前述ステツプ
４７らステツプ５５へ移行して、減速状態でな
いときはステツプ５６へ、減速状態のときはス
テツプ５７へ移行する。

上記ステツプ５６では、吸気負圧とエンジン
回転数からなる全筒運転用の基本マツプが選定
されて、基本燃料噴射量が決定される。また、
前記ステツプ５７へ移行されたときは、全筒運
転時における減速燃料が決定される。そして、
ステツプ５６、あるいは５７の後は、前述した
ステツプ５０，５１，５２処理がなされる。勿
論、ステツプ５４で決定される減筒運転用減速
燃料は、ステツプ５７で決定される全筒運転用
減速燃料よりも少ないものである。

ここで、第４図において、減筒運転すべき領
域をαで示し、全筒運転すべき領域をβで示
し、減筒運転時に減速燃料供給が行われる領域
をγで示し、全筒運転時における減速燃料供給
が行われる領域をδで示してある。そして、こ
の第４図中、N₀がステツプ３９での設定エン
ジン回転数であり、N₁がステツプ５３での設
定エンジン回転数であり、Ａ点が、減速状態で
あるか否かの境界点としてのスロツトルポジシ
ヨンを示すものである。また、この第４図にお
いて、供給すべき燃料の決定と上記α〜δの領
域との関係は、αの領域がステツプ４９で、β
の領域がステツプ５６で、γの領域がステツプ
５４で、δの領域がステツプ５７で、それぞれ
決定されるものである。

以上実施例について説明したが、本発明はこれ
に限らず例えば次のような場合をも含むものであ
る。

４気筒エンジンに限らず、６気筒エンジン等
の他の多気筒エンジンにも同様に適用すること
ができ、また休止する気筒の数は、全気筒数の
半分に限らず、適宜の数（例えば６気筒エンジ
ンにおいて２気筒あるいは４気筒を休止させる
等）とすることができる。

休止気筒を構成するには、動弁機構に弁駆動
制御装置２４，２５を設けてカムシヤフト１８
と吸・排気弁１４，１５との運動を遮断するも
のに限らず、例えば休止すべき気筒に対応した
吸気通路にシヤツタバルブを設けて該休止すべ
き気筒に対する混合気の供給をカツトするよう
にしてもよい。また、各気筒に対して個々独立
して燃料噴射弁等の燃料供給装置を設けたもの
にあつては、休止すべき気筒に対して当該燃料
噴射弁からの燃料供給をカツトするようにして
もよく、この場合でも吸気が供給されないこと
によるポンピングロスの低減の効果が得られ
る。

コントロールユニツト２８は、アナログ式、
デジタル式いずれのコンピユータによつても構
成することができる。

燃料調整装置としては、気化器を用いてもよ
く、この場合減速用燃料を調整するには、例え
ばメインジエツトあるいはメインエアジエツト
の径を変化させればよい。

減速燃料の量は、固定設定することなく、例
えばエンジン回転数によつて可変するようにし
てもよく、この場合はこのためマツプをステツ
プ５７で選定するようにすればよい。

ステツプ５０において、パルス幅を演算する
のに代えて、特に減速時には、当該パルスの周
期を変更して噴射燃料の量を調整するようにし
てもよい。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、
全筒運転、減筒運転にあつた適切な量の減速燃料
が得られるので、不必要に余分な減速燃料を供給
することなくて省燃費を図りつつ、減速運転から
次の加速運転等へと移行する際の良好な応答性を
確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図。第２図は本発明
の一実施例を示す全体系統図。第３図は本発明の
制御内容の一例を示すフローチヤート。第４図は
運転状態に応じて供給すべき燃料を決定するため
の領域区分を示す図。１……エンジン本体、８……吸気通路、１０…
…燃料噴射弁、１１……スロツトバルブ、１４…
…吸気弁、１５……排気弁、２４，２５……弁駆
動制御装置、２８……コントロールユニツト。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジンの運転状態に応じて、一部の気筒を
休止させる減筒運転領域であるか否かを判別する
減筒判別手段と、前記減筒判別手段からの出力を受けて作動さ
れ、前記一部の気筒に対する吸気供給をカツトし
て該一部の気筒を休止させる気筒数制御手段と、エンジンの吸気通路に燃料を供給するための燃
料調整装置と、減速状態を検出する減速検出手段と、前記減速検出手段および減筒判別手段からの出
力を受け、前記燃料調整装置を制御して、減速時
に運転気筒に対して微小の減速用燃料を供給させ
ると共に、該減速用燃料の量を減筒運転時の方が
全筒運転時に比して少なくする減速燃料制御手段
と、を備えていることを特徴とする気筒数制御エンジ
ンの燃料制御装置。