JPH0526939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジン制御装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エンジンの
運転性向上の観点等から、ラフネスセンサによつ
てエンジンのラフネス状態検出し、ラフネス発生
時にエンジンの燃焼状態を支配する各種燃焼状態
制御装置を、ラフネス抑制する方向に制御するこ
とが種々行なわれている。その１例としては、従
来、例えば特公昭56−33571号公報に示されるよ
うに、混合気の空燃比をリーン側に設定してエン
ジンに希薄燃焼を行なわせ、もつて燃費の向上と
排気ガス対策と図り、一方ラフネスセンサの出力
に応じて混合気の空燃比をリツチ側に補正制御
し、もつて希薄燃焼に起因するラフネスを抑制す
るようにしたものがある。

またエンジンにおいては一般に、スロツトル開
度の小さい低負荷運転時ほどポンピングロスが増
大し、燃費低下を招くことが知られており、その
ため従来より多気筒エンジンにおいて、低負荷運
転時等の特定運転領域では一部気筒への燃料供給
を停止して減筒運転を行ない、残りの稼動気筒の
負荷を相対的に増大させて、これにより吸気負圧
を低下させ、即ち大気圧に近づけ、ポンピングロ
スを低減して燃費の向上を図る、いわゆる気筒数
制御エンジンが提案されている。そしてこの気筒
数制御エンジンにおける燃料の供給停止方法とし
ては、一部気筒の吸気通路に設けたシヤツタバル
ブを閉じる方法（シヤツタバルブ方式）、あるい
は一部気筒の吸、排気弁を全閉状態に保持する方
法（バルブセレクト方式）、さらには一部気筒用
の燃料噴射弁をを停止させる方法（燃料カツト方
式がある。

ところで上述ような気筒数制御エンジンにおい
ても、ラフネス抑制観点から、ラフネス状態を検
出して各種燃焼丈態制御装置をラフネス抑制の方
向に制御することが考えられるが、ここの場合ラ
フネスの発生どように検出するかは良好なラフネ
ス制御精度を確保する上で大変重要な問題であ
る。

即ち、気筒数制御エンジンにおいては、一般に
全筒運転状態を基準にしてエンジン回転バランス
等をとつており、減筒運転時には当然その回転バ
ランス等もくずれ、該回転バランスのくずれによ
るラフネスが発生することとなるが、このラフネ
スは本来燃焼状態を制御してもこれを抑制できな
いものである。従つて気筒数制御エンジンにおい
て、従来装置のように、単にラフネスセンサの出
力とラフネス定基準値とを比較してラフネス生時
に制御を行なうようにすると、減筒運転時には上
述の回転バランスのくずれ等に起因するラフネス
センサの出力分だけラフネス制御が過制御になつ
てしまうからである。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、減筒運転時
におけるラフネス制御の過制御を防止して、全筒
及び減筒のいずれの運転時においても効率よくラ
フネスを抑制できるエンジンの制御装置を提供せ
んとするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、気筒数制御エンジンにおい
て、減筒運転時のラフネス定基値を全筒運転時の
それより大きな値に補正し、該ラフネス判定基準
値を用いた判定結果に応じてラフネス制御を行な
うようにしたものである。

即ち、この明は、第１図の機能ブロツク図に示
されるように、運転状態検出手段３８でエンジン
の運転状態を検出し、該検出手段３８の出力を受
けて気筒数制御手段３９がエンジンの特定運転状
態時に一部気筒への燃料供給を停止して減筒運転
を行なわせる一方、ラフネスセンサ４０でエンジ
ンのラフネス状態を検出し、ラフネス制御手段４
１がラフネスセンサ４０の出とラフネス定基準値
とを比較してラフネス発生時に、エンジンの燃焼
状態を支配する各種燃焼丈態制御装置４２をラフ
ネスを制御する方向に制御し、その際基準値補正
手段４３がエンジンの減筒運転に上記ラフネス定
基準値を全筒運転時のそれより大きな値を補正す
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例によるエ
ンジンの制御装置示す。図において、１は多気筒
エンジンで、該エンジン１の各気筒の吸、排気通
路２，３には吸、排気弁４，５が配設され、該
吸、排気弁４，５にはこれらを開閉するロツカー
アーム式動弁装置６が設けられ、又特性気筒の動
弁装置６には該装置６の動作を停止させて特定気
筒への燃料の供給を停止させる従来公知の燃料供
給停止装置７が設けられている。

またエンジン１の吸気通路２の途中にはスロツ
トル弁８が配設され、該スロツトル弁８の上流側
の吸気通路２にはベーンタイプのエアフローメー
タ９が設けられ、吸気通路２の上流端はエアクリ
ーナ１０に至つており、吸気通路２の下流端近傍
には燃料噴射装置１１の燃料噴射弁１１ａが設け
られている。またエンジン１の排気通路３には排
気ガス浄化用の触媒１２が介設されている。

またエンジン１にはアイドル回転数制御するア
イドル回転制御機構１３が設けられている。この
制御機構１３において、吸気通路２にはスロツト
ル弁８をバイパスしてバイパス通路１４が形成さ
れ、該バイパス通路１４の途中には該通路１４に
流れる空気量を制御する制御弁１５が介設されて
いる。

さらにエンジン１には排気ガスの一部をEGR
ガスとして吸気系に還流するEGR装置１６が設
けられている。このEGR装置１６において、排
気通路３にはEGR通路１７の一端が、該EGR通
路１７の他端は吸気通路２に接続され、該EGR
通路１７の途中にはEGR弁１８が介設され、該
EGR弁１８にはこれに負圧又は正圧を導入して
EGR弁１８を開閉駆動するソレノイド１９が設
けられている。

また図中、２０はデイストリビユータ、２１は
イグニツシヨンコイル、２２はキースイツチ、２
３はスタータ、２４はエアフローメータ９のポジ
シヨンセンサ、２５はスロツトル下流の吸気負圧
を検出する負圧センサ、２６はスロツトル弁８の
開度を検知するスロツトル開度センサ、２７はエ
ンジンのクランク角からエンジン回転数を検出す
る回転センサ、２８はエンジンの冷却水温度を検
出する水温センサ、２９は自動変速機の変速置を
検出する変速位置センサ、３０は排気ガス中の酸
素濃度を検出するO₂センサ、３１は触媒１２の
温度を検出する触媒温度センサ、３２はEGR弁
１８のポジシヨンセンサ、３３はエンジンのラフ
ネス状態のパラメータであるエンジン振動を検出
する振動センサである。

また３４はインターフエース３５、CPU３６
及びメモリ３７からなるエンジンコントロールユ
ニツトで、上記メモリ３７にはCPU３６の演算
処理のプログラム（第３図参照））等が格納され
ている。また上記CPU３６は、エンジンの回転
に応じてイグニツシヨンコイル２１に高電圧を発
生させこれにより点火時期制御を行なうととも
に、エンジンの運転状態に応じてEGR装置１６
のEGR弁１８を開閉しこれによりEGR制御を行
ない、又エンジンの冷却水温度あるいはクーラ負
荷、電気負荷等に応じてアイドル回転制御機構１
３の制御弁１５を開閉しこれによりアイドル回転
数制御を行なう。

そしてCPU３６は、エンジンの冷却温度及び
服荷状態に応じて燃料供給停止装置７のソレノイ
ド７ａに制御信号を加えこれにより気筒数制御を
行ない、又エンジン回転数と吸入空気量とに応じ
て燃料噴射パルスを作成してそれ燃料噴射弁１１
ａに加えこれにより運転状態に応じた量の燃料を
噴射供給させるという燃料噴射量制御を行なう。
またCPU３６は、振動センサ３３の出力とラフ
ネス判定基準値と比較してラフネス発生時に燃料
噴射パルスを増量補正して燃料噴射弁１１ａから
の噴射量をラフネスを抑制する方向に制御すると
いうラフネス御を行ない、その際減筒運転時には
ラフネス判定基準値を全筒運転時のそれに比して
大きく設定するものである。

なお以上のような構成において、上記水温セン
サ２８及びスロツトル開度センサ２６が第１図に
示す運転状態検出手段３８となつており、又上記
振動センサ３３が第１図に示すラフネスセンサ４
０となつており、又上記燃料噴射装置１１及び
CPU３６が第１図に示す各種燃焼丈態制御装置
４２となつており、又上記燃料供給停止装置７及
びCPU３６が第１図に示す気筒数制御手段３９
となつており、又上記CPU３６が第１図に示す
ラフネス制御手段４１及び基準値補正手段４３の
各機能を実現するものとなつている。

次に動作について説明する。

まず第３図フローチヤートを用いて燃料噴射量
及びラフネスの制御動作について説明する。エン
ジンが始動すると、CPU３６はまずシステムを
初期化した後（ステツプ44））、入情情報、即ちキ
ースイツチ２２及び各種センサ２４〜３３の信号
を読み込み（ステツプ45））、エンジン回転数と吸
入空気量とに応じて基本燃料噴射量Ｔを演算し
（ステツプ46）、又エンジンが同一運転領域を継続
しているか否かを判定し（ステツプ47）、運転領
域が変化した場合にはここれに応じてラフネス判
定基準値も変化する場合があるこことから、燃料
噴射量の補正値Ｘを０とする（ラフネス48）。次
にCPU３６は減筒運転中か否かを判定して（ス
テツプ49）、全筒運転中は振動センサ３３のＡ／
Ｄ変換出力Ｒと第１のラフネス判定基値r1との差
ｘ（＝Ｒ−r1）を演算し（ステツプ50）、一方減筒
運転中にはラフネスセンサ３３ののＡ／Ｄ変換出
力Ｒと上記第１基準値r1より大きな第２のラフネ
ス判定基準値rz（＞r1）とのｘ（＝Ｒ−r2）を演算
し（ステツプ51）、こうして求めた差ｘが正か否
かの判定からラフネスが生しているか否かを判定
する（ステツプ52、53）。

そしてラフネスが発生していない場合には、
CPU３６は現在の燃料噴射量補正値Ｘに上記差
ｘの大きさに応じた値｜ｘ｜ΔTを加算し（ステ
ツプ54）、この補正値Ｘ（＝Ｘ＋｜ｘ｜ΔT）を用
いて基本燃料噴射量Ｔを減量補正してこれを実際
燃料噴射量Ｔ（＝Ｔ−Ｘ）とし（ステツプ58）、所
定の噴射タイミングになると上記実際燃料噴射量
Ｔに応じたパルス幅の燃料噴射パルスを燃料噴射
弁１１ａに加え、燃料噴射を行なわせる（ステツ
プ59、60）。このように全筒運転時には第１のラ
フネス判定基準値r1を、減筒運転時には第１の基
準値r1より大ききな第２のラフネス判定基準値r2
を各々用いてラフネスの生が検知され、ラフネス
が発生していない場合には燃料噴射量が徐々に減
量されて混合気の空燃比はリーン側に制御され、
エンジンは希薄燃焼を行なうこととなる。

このようにして希薄燃焼が行なわれている際に
燃料噴射装置１１が発生すると、CPU３６は燃
料噴射量補正値Ｘからラフネスセンサ３３のＡ／
Ｄ変換出力Ｒとラフネス判定基準値r1、r2とのｘ
に応じた値xΔTを減算し（ステツプ55）、この小
さく補正した補正値Ｘ（＝Ｘ−xΔT）を用いて基
本燃料噴射量Ｔを減量補正してこれを用いて燃料
噴射を行なわせ（ステツプ58〜60）、又燃料噴射
量補正値Ｘが負になる麗該補正値Ｘを０と設定し
（ステツプ56、57）、以後は基本燃料噴射量Ｔの燃
料噴射に行なわせる。このようにラフネスが発生
した場合には実際燃料噴射量は基本燃料噴射量以
下の範囲でラフネス状態に応じて徐々に増量補正
されて混合気の空燃比は徐々にリツチ側に制御さ
れ、これにより希薄燃焼が維持されつつラフネス
は抑制されることとなる。

またCPU３６は、エンジンの冷却水温度及び
負荷状態に応じて燃料供給停止装置７のソレノイ
ド７ａに制御信号を加え、特定気筒の動弁装置６
を作動又は停止させて気筒数制御を行ない、又エ
ンジンの運転状態に応じて点火時期制御及び
EGR制御を行ない、さらにアイドリング時には
エンジンの冷却水温度やクーラ負荷、電気負荷等
に応じてアイドル回転制御機構１３の制御弁１５
に制御信号を加えてそのバイパス通路１４に流れ
る吸入空気量を調整してアイドル回転数制御を行
なうが、いずれの動作も従来知のものと同一であ
るので、その詳細な説明は省略する。

以上のような本実施例の装置では、エンジンに
希薄燃焼行なわせる一方、ラフネス発生時には混
合気の空燃比をリツチ側に補正するようにしたの
で、エンジンを常にラフネス限界で運転でき、燃
費を向上でる。

また本装置では、成筒運転時と減筒運転時との
間でラフネス判定の基準値を変えるようにしたの
で、減筒運転時におけるラフネス制御の過制御を
防止して賞筒及び減筒のいずれの運転時において
も効率よくラフネスを抑制できる。

ところで上記実施例では減筒運転時においてラ
フネス判定基準を値を全筒運転時のそれより大き
く設定してラフネス制御を行なうようにしたが、
減筒運転時におけるラフネス制御はこれに全く行
なわないようにしてもよく、第４図は減筒運転時
におけるラフネス制御を停止するようにした本発
明の第２の実施例による演算処理のフローチヤー
トを示す。

即ち、本実施例では、全筒運転時にはラフネス
判定基準値ｒを用いてラフネスの発生が検知され
（ステツプ44〜46、49、47、48、61、53）、ラフネ
スが発生していない場合には燃料噴射量補正値Ｘ
を徐々に大きくしていくことによつて実際燃料噴
射量はエンジンの運転状態に応じた基本燃料噴射
量を徐々に減量した量に制御され（ステツプ54、
58〜60）、又ラフネスが発生した場合には燃料噴
射量補正値Ｘを０以上の範囲でラフネス状態に応
じて小さくすることによつて実際燃料噴射量は上
記基本燃料噴射量以下の範囲でラフネス状態に応
じて増量補正され（ステツプ53、55〜57）、一方
減筒運転時には燃料噴射量補正値Ｘを０に設定す
ることによつてラフネス制御は停止され、実際燃
料噴射量は基本燃料噴射量に設定されるものであ
る（ステツプ49、62）。

また上記第１実施例では稼動気筒数が変更され
ると直ちに燃料噴射量及びラフネスの制御を開始
するようにしたが、ラフネス制御の過制御をより
効率よく防止するためには稼動気筒数が変更され
た時に制御開始を遅らせるようにするのが望まし
く、第５図は稼動気筒数の変更時に制御開始も遅
らせるようにした本発明の第３実施例による演算
処理のフローチヤートを示す。

即ち、本実施例では、全筒運転時には第１のラ
フネス判定基準値r1を、減筒運転時にはこれより
大きな第２のラフネス判定基準値r2を用いてラフ
ネスの生が検知され、ラフネスが発生していない
場合には実際燃料噴射量Ｔはエンジンの運転状態
及び稼動気筒数に応じた基本燃料噴射量（T1又
はT2）を徐々に減量した量に制御され（ステツ
プ44〜46、81、63〜77）、又ラフネスが発生した
場合には実際燃料噴射量Ｔは上記基本燃料噴射量
（T1又はT2）以下の範囲でラフネス状態に応じ
て増量補正される（ステツプ70、78〜80）。そし
てエンジンの負荷状態が変化してエンジンが全筒
運転から減筒運転に変更されると該変更時から第
２設定時間n2の間、又減筒運転から全筒運転に
変更されると該変更時から第１設定時間n1間、
各々実際燃料噴射量Ｔは上記基本燃料噴射量T2
又はT1に設定され（ステツプ81〜87、69、88）、
上記設定時間n2又はn1の経過後上述の燃料噴射
量及びラフネスの制御が開始されることとなる
（ステツプ45〜46、81、63〜80）。

なお上記実施例ではラフネス状態に応じて燃料
噴射量制御を行なうようにしたが、本明はラフネ
ス状態に応じてEGR制御、点火時期制御あるい
は空燃比制御を行なうようにしてもよい。またラ
フネスセンサは振動センサではなく、エンジンの
トルク変動を検出するトルクセンサ、あるいは回
転変動を検出する回転センサを用いるようにして
もよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、気筒数制御エン
ジンにおいて、減筒運転時のラフネス判定基準値
を全筒運転時のそれより大きな値に補正し、該ラ
フネス判定基準値を用いた判定結果に応じてラフ
ネス制御を行なうようにしたので、減筒運転時に
おけるラフネス制御の過制御を防止でき、全筒及
び減筒のいずれの運転時においても効率よくラフ
ネスを抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本明の構成示す機能ブロツク図、第２
図は本発明の第１実施例によるエンジンの制御装
置の概略構成図、第３図は上記装置における
CPU３６の演算処理のフローチヤートを示す図、
第４図及び第５図は各々本発明の第２実施例及び
第３実施例におけるCPU３６の演算処理のフロ
ーチヤートを示す図である。 ３８……運転状態検出手段、３９……気筒数制
御手段、４０……ラフネスセンサ、４１……ラフ
ネス制御手段、４２……各種燃焼丈態制御装置、
４３……基準値補正手段、７……燃料供給停止装
置、１１……燃料噴射装置、２６……スロツトル
開度センサ、２８……水温センサ、３３……振動
センサ、３６……CPU。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
   手段と、該検出手段の出力を受けエンジンの特定
   運転状態時に一部気筒への燃料供給を停止して減
   筒運転を行なわせる気筒数制御手段と、エンジン
   の燃焼状態を支配する各種燃焼状態制御装置と、
   エンジンのラフネス状態を検出するラフネスセン
   サと、該ラフネスセンサの出力とラフネス判定基
   準値とを比較してラフネス発生時に上記各種燃焼
   状態制御装置をラフネスを抑制する方向に制御す
   るラフネス制御手段と、エンジンの減筒運転時に
   上記ラフネス判定基準値を全筒運転時のラフネス
   判定基準値より大きな値に補正する基準値補正手
   段とを備えたことを特徴とするエンジンの制御装
   置。