JPH04504453A - エンジンシリンダに対する燃料供給を減少させる方法 - 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】 エンジンシリンダに対する燃料供給を減少させる方法技術分野 本発明は、多シリンダ内燃機関の選択されたシリンダに対する燃料供給を減少さ せる方法に関するものである。選択されたシリンダとは、空気／燃料混合気の確 実な燃焼が妨げられた状態になっているシリンダのことである。従って例えば、 点火が停止したシリンダである。

従来の技術 個別噴射装置を有する内燃機関について、そのシリンダが故障していること、従 って確実な燃焼がもはや不可能な状態が生じていることが識別されるとすぐに、 噴射弁を遮断することによってシリンダへの燃料供給を中断することが知られて いる。残りのシリンダは変わらずにさらに駆動され、従ってすべてのシリンダが 満足ゆ（ように駆動されることになる。

個別噴射装置を有する内燃機関においては、選択されたシリンダへの燃料供給を その量がゼロになるまで減少させることが極めて簡単にできることは明白である 。それに対して集中噴射装置を有する内燃機関に関しては、これまでには、選択 されたシリンダへの燃料供給を他のシリンダに供給される燃料量に対してわずか な割合でしか減少させることができないような方法しか知られていない。集中噴 射装置を有する多シリンダ内燃機関の選択されたシリンダの燃料供給を減少させ る方法は、ＤＥ２９２９５１６Ｃ２に記載されている。

燃料噴射弁の駆動の開始及び長さはそれぞれのシリンダについて個別に決定され る。値は、内燃機関の最適な運転が得られるように選択される。公知の方法では 、個々のシリンダの燃料量を、シリンダが故障した場合に必要とされるような非 常に小さい値に減少させることは不可能である。更に公知の方法では、シリンダ が故障しているかどうかのチェックも行なわれていない。

故障したシリンダへの燃料供給を著しく減少させることは必要である。というの はずっと以前から広い範囲で生産されてきた触媒を有する自動車においては、未 燃焼の燃料を触媒へ送ることは危険である。すなわち燃料はそこで後燃焼され、 それによって燃料が多量にある場合には触媒が過熱し、自動車全体に火災の危険 が生じる。

従ってずっと以前から、集中噴射装置を有する内燃機関についても、故障したシ リンダにきわめてわずかな燃料だけしか供給しないようにする方法が望まれてい る。その場合、内燃機関はまだ運転が可能であるので、故障した内燃機関を有す る自動車が動かなくなってしまうことはない。従来は、触媒を有する車両におい ては、シリンダが故障した場合には、内燃機関を停止させて、それによって触媒 の過熱を防止することが必要であった。

本発明の説明 本発明方法においては、すでに吸気行程順において故障したシリンダの前に位置 するシリンダに、すべてのシリンダが機能している場合よりも少ない燃料が供給 される。その場合、シリンダの故障は従来の任意の方法によって検出される。本 方法によれば、集中噴射の場合でも、故障したシリンダへの燃料供給を、さしあ たり未燃焼の燃料によって触媒が過熱しないように減少させることが可能になる 。

従来は、４シリンダエンジンにおいて、４回の吸気行程の間に４回ではなく２回 の噴射しか行わないことにより良好な実験結果が得られていた。一般に故障した シリンダの吸気行程に対する噴射だけでな（吸気行程においてその前にあるシリ ンダについても噴射を行わないようにすると効果的であると考えられる。上述の 前にあるシリンダになお充分な燃料を供給するためには、残りの噴射期間を遅延 する方へ移動させるこ前に近いほど多く遅延させることが好ましい。

図面 第１図ａ　−ｄは、噴射信号の順序（ａ）、通常の運転における噴射パルス（ｂ ）、３シリンダ４サイクルエンジンの第１のシリンダを希薄にさせる噴射パルス （Ｃ）並びに吸気行程順（ｄ）を説明する同期をとった線図である。

第２図は、３つの噴射パルスのクランク角に関する移動に従って個々のシリンダ に関して得られるラムダ値を説明する線図である。

第３図は、第２図と同様の線図であるが、２つの噴射パルスを用いる方法を示す 線図である。

第４図は、第１図Ｃとｄに示す方法を実施する場合に、回転数を変えた場合の各 シリンダのラムダ値に関する線図である。

実施例の説明 第１図には４シリンダ４サイクルエンジンの点火信号の順序が示されている。ｉ ｓｏ’のクランク角毎に点火パルスが発生する。順序は１．３．４．２でシリン ダ１の点火パルスは約−４００のクランク角、従って上死点の約４０°前で発生 する。集中噴射装置を有する多くの内燃機関において、噴射パルスは点火に同期 して、すなわち点火信号に同期して出力される。各噴射の期間は、特に負荷と回 転数に関係する。

第１図ｄには上述の内燃機関の吸気行程が示されている。図から明らかなように 、シリンダｌの吸気行程は３６０’のクランク角（ＫＷ）で開始される。この吸 気行程には、１４０°ＫＷにある上述の噴射パルスが対応している。ずれは系の 遅れに起因しており、負荷と回転数に関係している。従って各吸気行程において はほぼずれ分だけ前に噴射された燃料量が吸引される。その場、合ここでは噴射 パルスの開始のみが問題にされる。

ここでシリンダＩが故障し、従ってできるだけ燃料供給を少な（しようとしてい るものとする。その場合には、シリンダｌの吸気行程の噴射パルスを欠落させる ことが考えられる。これは、第１図すに番号ｌで示す噴射パルスである。しかし 、この方法は満足の行（ものでないことが判明している。次にそれを第２図を用 いて説明する。

第２図は１．第１図すにｒｌＪで示された噴射パルスを欠落させた場合のラムダ 値を示すものである。また、残りの噴射パルスがクランク角の増大する方へ遅延 された場合に、混合気の個々のシリンダへの分配がどのように変化するかも図示 されている。図から明らかなように、噴射パルスを移動させないと、シリンダｌ については比較的希薄な値が得られる。その場合には他のシリンダのラムダ値は ラムダ値１に近いか、あるいは濃厚になる。しかしシリンダ１についてはラムダ 値は約１゜２５であって、それは触媒過熱を確実に回避できる場合よりかなり多 くの燃料が存在することを意味している。

噴射パルスを遅延方向へ移動させるにつれて、シリンダＩの混合気が濃厚になる 。約１８０’　ＫＷ移動すると、シリンダ３の混合気は予測どうり最も希薄にな る。

第１図すに示す番号「１」の噴射パルスだけをな（すのではなく、さらに「２」 番の噴射パルスもな（し、他の噴射パルスが通常運転のときの通常位置に比べて 第３図の座標に示す角度だけ双方向に移動された場合には、４つのシリンダにお けるラムダ値について第３図に示すようなカーブが得られる。シリンダ１の場合 遅延方向へ少しずらすと、ラムダ値は約１．４となる。

その場合、シリンダ２のラムダ値も希薄であるが、他の２つのシリンダのラムダ 値は濃厚となることがわかる。

第１図Ｃに示すような噴射パルス位置にすると、シリンダｌ内の混合気はきわめ て希薄になる。第１図Ｃによれば、４つの噴射パルスの代わりにそれぞれ２つの 噴射パルスのみが用いられ、これら噴射パルスの位置は異って移動されている。

第１図ｂＪ、：　ｒ３Ｊ　テ示を噴射パルスは＋３２０ａＫＷから＋４００°Ｋ Ｗへ移動され、従って遅延方向へ８０°移動されており、第１図すに「４」で示 すパルスは約５００°ＫＷから＋６６０°ＫＷへ、従って１６０″ずらされてい る。この２つのパルスはもはやシリンダ３と４に対応しているのではなく　、４ ００’　ＫＷに位置するパルスは主としてシリンダ３と４に燃料を供給し、６６ ０゜ＫＷに位置するパルスは主としてシリンダ４と２に燃料を供給する。この２ つのパルスには、通常運転において４つのパルスで噴射される燃料量の７５％が 含まれている。

第４図は、回転数に対するラムダ特性を示すものであるが、第１図Ｃに示す８０ ”　ＫＷないし１６０’ＫＷの噴射パルスの移動は、回転数２０００／ｍｉｎに しかあてはまらない。回転数が低い場合には２つの噴射パルスの移動は小さくさ れ、回転数が高い場合には移動は大きくされる。

この位置の噴射パルスとその際に噴射される量によって、回転数に対するラムダ 特性が得られる。シリンダＩについてはすべての回転数にわたって非常に希薄な 混合気の特性になり、他の３つのシリンダについてはラムダ値はやや希薄である 。この値においては、内燃機関はまだ良好に運転することができ、同時にシリン ダｌからの未燃焼の燃料による触媒の過熱を防止することがで者る。シリンダｌ のラムダ値は２を中心に変動し、従って非常に希薄な値を示す。

２つの噴射パルスの燃料量の値を異なるように選択するかあるいは短い中間噴射 を行なう場合には、シリンダｌ内の混合気についてはさらに燃料の希薄な値が得 られ、残りのシリンダについてはさらに均一なラムダ値が得られることが判明し ている。この全体として最適な方法は、それぞれ存在する内燃機関に関係する。

しかしいずれの場合にも重要なことは、すでに吸気行程順において故障したシリ ンダの前にあるシリンダに、すべてのシリンダが機能している場合と比べて少な い燃料が供給されることである。

４シリンダ４サイクルエンジンについて説明したこの実施例は、他の数のシリン ダを有する内燃機関にも適当に適用することができる。その場合にも、吸気行程 順において故障したシリンダの前にあるシリンダには、通常の場合よりも少ない 燃料を供給しなければならない。いずれの場合においても、故障したシリンダの 吸気行程に対する噴射を行わないだけでなく、その前の吸気行程に対する噴射も 行わないようにすると効果的であると考えられる。

従って６シリンダエンジンの場合には、例えば７２０’　ＫＷにわたって４つの 噴射パルスだけが出力される。２つの噴射パルスの欠落によって燃料供給に大き な時間的なすきまが生じることがないようにするためには、まだ残っている噴射 パルスを遅延方向へ移動させることが効果的であつて、特に噴射パルスが故障し たシリンダの吸気行程開始前に近ければ近いほど遅延を大きくする。残っている シリンダを介して噴射される燃料の総量は好ましくは、通常運転において、内燃 機関が正常に作動している場合のすべてのシリンダ用の燃料総量から内燃機関が 正常に作動している場合の単一のシリンダ用の燃料量を差し引いたとき得られる 量に相当する。従って６シリンダエンジンの場合には、通常６つのパルスにおい て噴射されル量の約８４％が４つのパルスにおいて噴射される。

２つの噴射パルスを完全に欠落させ、他のパルスの位置を移動させる代わりに、 １つの噴射パルスだけを完全に欠落させ、他のパルスを部分的な量にすることも できる。その場合には残りのパルスの位置は、２つのパルスを完全に欠落させる 場合よりも少ししか移動されない。残りのパルスの移動は原則的には好ましいが 、特殊なタイプのエンジンにおいては、噴射パルスのみを欠落させ、残りのパル スの量を適合させるが、通常駆動の位置を維持させることも不可能ではない。

従って噴射パルス数によって各パルスにおける燃料の量とパルス位置が変化する 。しかし重要なことは常に、すでに吸れていることである。他のシリンダを約１ のラムダ値で駆動するようにすることが必要である。

ついてはできるだけ希薄な混合気と、残りのシリンダについてはほぼラムダ値１ に近い混合気を得るようにするためには、噴射パルスの位置も回転数と負荷ある いは他のエンジンパラメータに関係させるのが好ましいことが判明している。さ らに、混合気が希薄な場合でも故障していないシリンダをより確実に点火するこ とができるようにするために、点火時点を変化させることも可能である。

本発明方法をタンク通気装置を有する自動車に使用する場合には、好ましくはタ ンク通気装置はシリンダの故障によって完全に遮断され、それによってそこから 燃料が故障したシリンダに達して、触媒を過熱させることがないようにされる。

補正書の写しくｌｉ訳文）提出書く特許法第１８４条の８〉平成３年１０月　４ 日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）シリンダの一つにおいて空気／燃料混合気の確実な燃焼を妨げる状態が生じ たかどうかが調べられ、あるシリンダにこの種の状態が生じた場合には、この故 障したシリンダに対する燃料の供給を可能な限り減少させる、多シリンダ内燃機 関のシリンダに対する燃料供給を減少させる方法において、 集中噴射装置を使用する場合に、すでに吸気行程順において故障したシリンダの 前に位置するシリンダに、すべてのシリンダが機能している場合よりも少ない燃 料が供給されることを特徴とする多シリンダ内燃機関のシリンダの燃料供給を減 少させる方法。 ２）クランク軸の２回転においてそれぞれ少なくとも１つの噴射が吸気行程があ るよりも少なく行なわれ、内燃機関が正常に作動している場合の全てのシリンダ 用の総燃料量から内燃機関が正常に作動している場合の単一のシリンダ用の燃料 量を差し引いた場合に得られる量にほぼ相当する量の燃料が、残りの噴射に分配 されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３）故障したシリンダの吸気行程に対する噴射が中断され、吸気行程においてそ の前にあるシリンダの吸気行程に対する噴射量が、他は同一の運転条件でシリン ダが機能している場合に噴射される量に比べて減少されることを特徴とする請求 の範囲第１項あるいは第２項に記載の方法。 ４）上述の減少される噴射量が、ゼロの値に設定されることを特徴とする請求の 範囲第３項に記載の方法。 ５）故障したシリンダの吸気行程の前にある吸気行程に対する噴射期間が、機能 することのできるシリンダに対する噴射期間に比べて遅延方向へ移動され、特に 噴射期間が故障したシリンダの吸気行程の開始前に近いほど遅延を多くすること を特徴とする請求の範囲第４項に記載の方法。 ６）噴射期間の遅延移動が、エンジンの負荷と回転数に従って変化されることを 特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法。 ７）吸気路に連通するタンク通気装置があった場合には、そのタンク通気装置を 駆動しないようにすることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか １項に記載の方法。