JPH0771280A - 可変気筒エンジンの制御装置 - Google Patents
可変気筒エンジンの制御装置Info
- Publication number
- JPH0771280A JPH0771280A JP5217595A JP21759593A JPH0771280A JP H0771280 A JPH0771280 A JP H0771280A JP 5217595 A JP5217595 A JP 5217595A JP 21759593 A JP21759593 A JP 21759593A JP H0771280 A JPH0771280 A JP H0771280A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- cylinders
- cylinder
- operating
- bypass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 可変気筒エンジンの部分気筒運転中のエンジ
ンブレーキ時の制動効果を向上させる。 【構成】 可変気筒エンジン1のスロットル弁6をバイ
パスするバイパス通路5を設け、このバイパス通路に設
けたバイパス弁7を稼動気筒数に応じて開度を設定する
とともにエンジンブレーキ時には稼動気筒数が少ないほ
ど大きな作動量で閉弁作動させ、エンジンブレーキ終了
時には稼動気筒数が少ないほど大きな作動量で開弁作動
させる構成とする。
ンブレーキ時の制動効果を向上させる。 【構成】 可変気筒エンジン1のスロットル弁6をバイ
パスするバイパス通路5を設け、このバイパス通路に設
けたバイパス弁7を稼動気筒数に応じて開度を設定する
とともにエンジンブレーキ時には稼動気筒数が少ないほ
ど大きな作動量で閉弁作動させ、エンジンブレーキ終了
時には稼動気筒数が少ないほど大きな作動量で開弁作動
させる構成とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機関運転状態に応じて
一部の気筒の作動を休止させる可変気筒エンジンに関す
る。
一部の気筒の作動を休止させる可変気筒エンジンに関す
る。
【0002】
【従来の技術】エンジンの部分負荷時に一部の気筒の運
転を休止して稼動気筒の数を減少させることによりエン
ジン全体としての燃料消費率の向上を図った可変気筒エ
ンジンが一般に知られている。通常のエンジンでは、部
分負荷運転ではエンジン全体の吸入空気量を低減させる
ためにスロットル弁により吸気通路が絞られ、スロット
ル弁下流側の吸気管の負圧が増大する。このため、エン
ジン燃焼室に空気を吸入する際のポンピングロスが増大
する。これに対し、可変気筒エンジンでは低負荷運転時
に一部の気筒の作動を休止し、残りの気筒のみで運転を
行う。同一の負荷状態では通常の全気筒運転時に比べて
気筒休止時には稼動気筒の減少に応じて吸気量を増大さ
せて稼動気筒当たりの出力を増大させる必要が生じる。
従って、可変気筒エンジンでは、気筒休止時には同一負
荷状態の全気筒運転に比べて吸気通路の絞りが少なく、
吸気管の負圧が小さい状態で運転されることになる。こ
のため、部分負荷時のポンピングロスが低減されエンジ
ン全体としての燃料消費率が向上する。
転を休止して稼動気筒の数を減少させることによりエン
ジン全体としての燃料消費率の向上を図った可変気筒エ
ンジンが一般に知られている。通常のエンジンでは、部
分負荷運転ではエンジン全体の吸入空気量を低減させる
ためにスロットル弁により吸気通路が絞られ、スロット
ル弁下流側の吸気管の負圧が増大する。このため、エン
ジン燃焼室に空気を吸入する際のポンピングロスが増大
する。これに対し、可変気筒エンジンでは低負荷運転時
に一部の気筒の作動を休止し、残りの気筒のみで運転を
行う。同一の負荷状態では通常の全気筒運転時に比べて
気筒休止時には稼動気筒の減少に応じて吸気量を増大さ
せて稼動気筒当たりの出力を増大させる必要が生じる。
従って、可変気筒エンジンでは、気筒休止時には同一負
荷状態の全気筒運転に比べて吸気通路の絞りが少なく、
吸気管の負圧が小さい状態で運転されることになる。こ
のため、部分負荷時のポンピングロスが低減されエンジ
ン全体としての燃料消費率が向上する。
【0003】上記可変気筒エンジンの例としては特開昭
52─36230号公報に記載されたものがある。同公
報の可変気筒エンジンは部分気筒運転時には一部の気筒
の燃料噴射を停止することにより作動を休止させ、休止
気筒への吸気の供給を遮断することなく部分気筒運転を
行っている。また、部分気筒運転時に稼動気筒への吸気
流量を増大させるためにスロットル弁をバイパスする複
数のバイパス路を設け、稼動気筒の減少に応じてバイパ
ス弁を開弁するようにしている。
52─36230号公報に記載されたものがある。同公
報の可変気筒エンジンは部分気筒運転時には一部の気筒
の燃料噴射を停止することにより作動を休止させ、休止
気筒への吸気の供給を遮断することなく部分気筒運転を
行っている。また、部分気筒運転時に稼動気筒への吸気
流量を増大させるためにスロットル弁をバイパスする複
数のバイパス路を設け、稼動気筒の減少に応じてバイパ
ス弁を開弁するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭52─36
230号公報では、部分気筒運転時にはスロットル弁を
バイパスするバイパス路を開放し吸気流量を増大させる
ことにより吸気管負圧を低下させてエンジンポンピング
ロスを低減している。ところが、上記公報の可変気筒エ
ンジンのように部分気筒運転時にバイパス路を開放する
ようにすると、エンジン減速時等に問題が生じる。
230号公報では、部分気筒運転時にはスロットル弁を
バイパスするバイパス路を開放し吸気流量を増大させる
ことにより吸気管負圧を低下させてエンジンポンピング
ロスを低減している。ところが、上記公報の可変気筒エ
ンジンのように部分気筒運転時にバイパス路を開放する
ようにすると、エンジン減速時等に問題が生じる。
【0005】すなわち、上記公報の可変気筒エンジンで
は部分気筒運転中のエンジンブレーキ時にスロットル弁
が全閉にされたような場合にも、バイパス路が開放され
ているためバイパス路から吸気マニホルドに空気が流入
してしまうことになる。このため、スロットル弁全閉時
にも吸気マニホルドの負圧が上昇しないので、制動に必
要とされる充分なポンピングロスが得られず、エンジン
ブレーキの効果が低下する問題を生じる。本発明は、上
記問題に鑑み、可変気筒エンジンの減速時における上記
の問題を解決し、部分気筒運転時の燃料消費率の低減効
果を損なうことなくエンジンブレーキ時の制動力を向上
させることを目的としている。
は部分気筒運転中のエンジンブレーキ時にスロットル弁
が全閉にされたような場合にも、バイパス路が開放され
ているためバイパス路から吸気マニホルドに空気が流入
してしまうことになる。このため、スロットル弁全閉時
にも吸気マニホルドの負圧が上昇しないので、制動に必
要とされる充分なポンピングロスが得られず、エンジン
ブレーキの効果が低下する問題を生じる。本発明は、上
記問題に鑑み、可変気筒エンジンの減速時における上記
の問題を解決し、部分気筒運転時の燃料消費率の低減効
果を損なうことなくエンジンブレーキ時の制動力を向上
させることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、図1の
本発明の構成図に示すように、機関運転状態に応じて一
部の気筒への燃料供給を停止し、機関1の稼動気筒数を
制御する稼動気筒数制御手段Aと、機関吸気通路4に配
置されたスロットル弁Bの開度を検出するスロットル開
度検出手段Cと、前記スロットル弁Bをバイパスして機
関に吸気を供給するバイパス通路Dと、該バイパス通路
Dに設けられたバイパス弁Eと、前記バイパス弁の開度
を調節して前記バイパス通路を流れる吸気流量を制御す
るバイパス制御手段Fとを備え、前記バイパス制御手段
Fは、機関の稼動気筒数が減少するにつれて前記バイパ
ス弁Eの開度を増大させるとともに、前記スロットル開
度検出手段Cによりスロットル弁Bが開弁状態から全閉
状態になったことが検出されたときには稼動気筒数が少
ないほど大きく設定される所定量だけ前記バイパス弁E
を閉弁作動させ、前記スロットル開度検出手段Cにより
スロットル弁Bが全閉状態から開弁状態に移行したこと
が検出されたときには稼動気筒数が少ないほど大きく設
定される所定量だけ前記バイパス弁Eを開弁作動させる
可変気筒エンジンの制御装置が提供される。
本発明の構成図に示すように、機関運転状態に応じて一
部の気筒への燃料供給を停止し、機関1の稼動気筒数を
制御する稼動気筒数制御手段Aと、機関吸気通路4に配
置されたスロットル弁Bの開度を検出するスロットル開
度検出手段Cと、前記スロットル弁Bをバイパスして機
関に吸気を供給するバイパス通路Dと、該バイパス通路
Dに設けられたバイパス弁Eと、前記バイパス弁の開度
を調節して前記バイパス通路を流れる吸気流量を制御す
るバイパス制御手段Fとを備え、前記バイパス制御手段
Fは、機関の稼動気筒数が減少するにつれて前記バイパ
ス弁Eの開度を増大させるとともに、前記スロットル開
度検出手段Cによりスロットル弁Bが開弁状態から全閉
状態になったことが検出されたときには稼動気筒数が少
ないほど大きく設定される所定量だけ前記バイパス弁E
を閉弁作動させ、前記スロットル開度検出手段Cにより
スロットル弁Bが全閉状態から開弁状態に移行したこと
が検出されたときには稼動気筒数が少ないほど大きく設
定される所定量だけ前記バイパス弁Eを開弁作動させる
可変気筒エンジンの制御装置が提供される。
【0007】
【作用】バイパス制御手段Fは、通常運転時には稼動気
筒数の減少につれてバイパス弁Eの開度を増大させる。
これにより部分気筒運転時に稼動気筒への吸気流量が増
大される。また、バイパス制御手段Fはスロットル弁B
が全閉になったことが検出されると稼動気筒数が少ない
ほど大きな量だけバイパス弁Eを閉弁させる。通常運転
時には稼動気筒数が少なくなるほどバイパス弁Eの開度
が増大しているが、これにより稼動気筒数に応じて吸気
量が低減されるため、機関吸気マニホルドの負圧が上昇
しエンジンブレーキ時の適正な制動力が確保される。更
に、バイパス制御手段Fはスロットル弁Bが全閉状態か
ら開弁したことが検出されると稼動気筒数が少ないほど
大きな量だけバイパス弁Eを開弁させる。これにより、
エンジンブレーキ終了後の部分気筒運転時にはバイパス
弁Eは稼動気筒数に応じた開度に維持される。
筒数の減少につれてバイパス弁Eの開度を増大させる。
これにより部分気筒運転時に稼動気筒への吸気流量が増
大される。また、バイパス制御手段Fはスロットル弁B
が全閉になったことが検出されると稼動気筒数が少ない
ほど大きな量だけバイパス弁Eを閉弁させる。通常運転
時には稼動気筒数が少なくなるほどバイパス弁Eの開度
が増大しているが、これにより稼動気筒数に応じて吸気
量が低減されるため、機関吸気マニホルドの負圧が上昇
しエンジンブレーキ時の適正な制動力が確保される。更
に、バイパス制御手段Fはスロットル弁Bが全閉状態か
ら開弁したことが検出されると稼動気筒数が少ないほど
大きな量だけバイパス弁Eを開弁させる。これにより、
エンジンブレーキ終了後の部分気筒運転時にはバイパス
弁Eは稼動気筒数に応じた開度に維持される。
【0008】
【実施例】図2は本発明をV型8気筒の可変気筒エンジ
ンに適用した実施例を示す全体図である。図2におい
て、1はエンジン本体を示す。本発明による実施例では
エンジン1は1A、1Bの2つの気筒バンクを有し、バ
ンクAにはエンジン前端側から後端(出力軸端)側に向
かって第2、第4、第6、第8気筒が、またバンクBに
はエンジン前端側から後端側に向かって第1、第3、第
5、第7気筒がそれぞれ配置されている。
ンに適用した実施例を示す全体図である。図2におい
て、1はエンジン本体を示す。本発明による実施例では
エンジン1は1A、1Bの2つの気筒バンクを有し、バ
ンクAにはエンジン前端側から後端(出力軸端)側に向
かって第2、第4、第6、第8気筒が、またバンクBに
はエンジン前端側から後端側に向かって第1、第3、第
5、第7気筒がそれぞれ配置されている。
【0009】上記それぞれの気筒の吸気ポートはそれぞ
れ吸気枝管3を介して共通の吸気管4に接続されてい
る。また、各吸気枝管3にはそれぞれの気筒の吸気ポー
トに燃料を噴射する燃料噴射弁3aが設けられており、
更に吸気管4には運転者のアクセルペダル(図示せず)
の操作量に応じて開閉するスロットル弁6、スロットル
弁6の開度に応じた出力電圧信号を発生するスロットル
開度センサ6aが、またスロットル弁6の上流側の吸気
管にはエンジン吸入空気量に応じた出力電圧信号を発生
するエアフローメータ8がそれぞれ配置されている。
れ吸気枝管3を介して共通の吸気管4に接続されてい
る。また、各吸気枝管3にはそれぞれの気筒の吸気ポー
トに燃料を噴射する燃料噴射弁3aが設けられており、
更に吸気管4には運転者のアクセルペダル(図示せず)
の操作量に応じて開閉するスロットル弁6、スロットル
弁6の開度に応じた出力電圧信号を発生するスロットル
開度センサ6aが、またスロットル弁6の上流側の吸気
管にはエンジン吸入空気量に応じた出力電圧信号を発生
するエアフローメータ8がそれぞれ配置されている。
【0010】図に5で示すのは、スロットル弁6の上流
側と下流側の吸気通路を接続するスロットルバイパス通
路である。バイパス通路5にはアクチュエータ71によ
り開閉駆動されるバイパス弁7が設けられている。本発
明による実施例ではアクチュエータ71としてステップ
モータが使用され、後述の電子制御ユニット(ECU)
30からの駆動信号に応じた作動量だけバイパス弁7を
開閉駆動している。
側と下流側の吸気通路を接続するスロットルバイパス通
路である。バイパス通路5にはアクチュエータ71によ
り開閉駆動されるバイパス弁7が設けられている。本発
明による実施例ではアクチュエータ71としてステップ
モータが使用され、後述の電子制御ユニット(ECU)
30からの駆動信号に応じた作動量だけバイパス弁7を
開閉駆動している。
【0011】また、本発明による実施例では第2、第
8、第3、第5の各気筒の排気ポートは独立した排気管
12、18、13、15にそれぞれ個別に接続され、第
4と第6気筒及び第1と第7気筒は共通の排気管、それ
ぞれ14、11に接続されている。この排気管の構成は
後述の部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせを考慮し
て決められている。各排気管11、12、13、14、
15、18には、排気中の酸素濃度を検出し、排気空燃
比が理論空燃比に対してリーン(希薄)側にある時に0.
1 ボルト程度の電圧(リーン電圧)信号を、またリッチ
(過濃)側にある時には0.9 ボルト程度の電圧(リッチ
電圧)信号を発生する酸素濃度センサ(O 2 センサ)3
1がそれぞれ排気管毎に配置されている。更に、各排気
管のO2 センサ31の下流側には排気中のHC、CO、
NOX の三成分を同時に浄化可能な三元触媒21がそれ
ぞれ配置されている。
8、第3、第5の各気筒の排気ポートは独立した排気管
12、18、13、15にそれぞれ個別に接続され、第
4と第6気筒及び第1と第7気筒は共通の排気管、それ
ぞれ14、11に接続されている。この排気管の構成は
後述の部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせを考慮し
て決められている。各排気管11、12、13、14、
15、18には、排気中の酸素濃度を検出し、排気空燃
比が理論空燃比に対してリーン(希薄)側にある時に0.
1 ボルト程度の電圧(リーン電圧)信号を、またリッチ
(過濃)側にある時には0.9 ボルト程度の電圧(リッチ
電圧)信号を発生する酸素濃度センサ(O 2 センサ)3
1がそれぞれ排気管毎に配置されている。更に、各排気
管のO2 センサ31の下流側には排気中のHC、CO、
NOX の三成分を同時に浄化可能な三元触媒21がそれ
ぞれ配置されている。
【0012】また、本発明による実施例ではエンジン1
の出力軸は自動変速機23に接続されており、自動変速
機23の出力軸(図示せず)の回転数を検出する回転数
センサ32が設けられている。図に30で示すのはエン
ジン1の制御を行う電子制御ユニット(ECU)であ
る。ECU30はROM(リードオンリメモリ)、RA
M(ランダムアクセスメモリ)、CPU(中央処理装
置)、入力ポート、出力ポート等を備えたディジタルコ
ンピュータとして構成され、本発明による実施例ではエ
ンジン1の燃料噴射量制御、点火時期制御等の基本制御
を行う他、請求項1の稼動気筒数制御手段、バイパス制
御手段としての作用を行う。すなわち、ECU30はエ
ンジン負荷状態に応じて一部の気筒への燃料供給を停止
して部分気筒運転を行う。この場合休止気筒には吸気の
みが供給されるが燃焼は生じない。また、ECU30は
稼動気筒数に応じてバイパス弁7の開閉動作を行うとと
もに、エンジンブレーキ時及びエンジンブレーキ終了後
のバイパス弁7の動作を制御してエンジンブレーキ時の
制動力の確保とエンジンブレーキ終了後の部分気筒運転
状態への復帰とを行う。この目的でECU30の入力ポ
ートにはエアフローメータ8、自動変速機の出力軸回転
数センサ32、各O2 センサ31、スロットル開度セン
サ6aからの信号が図示しないアナログ/ディジタル変
換器(A/D変換器)を介して入力されている他、エン
ジン冷却水温度、エンジン1の回転数を表す信号がそれ
ぞれ図示しない冷却水温度センサ、エンジン回転数セン
サから入力されている。また、ECU30の出力ポート
はバイパス弁のステップモータ71に接続され、ステッ
プモータに駆動パルスを供給してバイパス弁7の駆動を
制御している他、各気筒の燃料噴射弁3aと図示しない
点火プラグに接続され、各気筒の燃料噴射制御と点火時
期制御とを行っている。
の出力軸は自動変速機23に接続されており、自動変速
機23の出力軸(図示せず)の回転数を検出する回転数
センサ32が設けられている。図に30で示すのはエン
ジン1の制御を行う電子制御ユニット(ECU)であ
る。ECU30はROM(リードオンリメモリ)、RA
M(ランダムアクセスメモリ)、CPU(中央処理装
置)、入力ポート、出力ポート等を備えたディジタルコ
ンピュータとして構成され、本発明による実施例ではエ
ンジン1の燃料噴射量制御、点火時期制御等の基本制御
を行う他、請求項1の稼動気筒数制御手段、バイパス制
御手段としての作用を行う。すなわち、ECU30はエ
ンジン負荷状態に応じて一部の気筒への燃料供給を停止
して部分気筒運転を行う。この場合休止気筒には吸気の
みが供給されるが燃焼は生じない。また、ECU30は
稼動気筒数に応じてバイパス弁7の開閉動作を行うとと
もに、エンジンブレーキ時及びエンジンブレーキ終了後
のバイパス弁7の動作を制御してエンジンブレーキ時の
制動力の確保とエンジンブレーキ終了後の部分気筒運転
状態への復帰とを行う。この目的でECU30の入力ポ
ートにはエアフローメータ8、自動変速機の出力軸回転
数センサ32、各O2 センサ31、スロットル開度セン
サ6aからの信号が図示しないアナログ/ディジタル変
換器(A/D変換器)を介して入力されている他、エン
ジン冷却水温度、エンジン1の回転数を表す信号がそれ
ぞれ図示しない冷却水温度センサ、エンジン回転数セン
サから入力されている。また、ECU30の出力ポート
はバイパス弁のステップモータ71に接続され、ステッ
プモータに駆動パルスを供給してバイパス弁7の駆動を
制御している他、各気筒の燃料噴射弁3aと図示しない
点火プラグに接続され、各気筒の燃料噴射制御と点火時
期制御とを行っている。
【0013】次に、図3、図4を用いて本発明による実
施例の可変気筒エンジン1の稼動気筒数制御について説
明する。本発明による実施例では、ECU30はエンジ
ン1の運転負荷と車両の走行速度とに応じて稼動気筒数
を切り換える。図3はエンジン1の稼動気筒数と負荷状
態との関係の一例をしめすマップである。図3は、煩雑
さを避けるために4気筒、6気筒、全8気筒の3通りの
稼動気筒数間の切換えを行う場合のみについて示してい
るが、実際には中間の5気筒、7気筒の稼動気筒数を含
めて全部で5通りの稼動気筒数運転が可能である。
施例の可変気筒エンジン1の稼動気筒数制御について説
明する。本発明による実施例では、ECU30はエンジ
ン1の運転負荷と車両の走行速度とに応じて稼動気筒数
を切り換える。図3はエンジン1の稼動気筒数と負荷状
態との関係の一例をしめすマップである。図3は、煩雑
さを避けるために4気筒、6気筒、全8気筒の3通りの
稼動気筒数間の切換えを行う場合のみについて示してい
るが、実際には中間の5気筒、7気筒の稼動気筒数を含
めて全部で5通りの稼動気筒数運転が可能である。
【0014】図3の縦軸は、エアフローメータ8で検出
したエンジン吸入空気量Qをエンジン回転数Nで割った
値Q/N、すなわちエンジン1回転当たりの吸入空気量
を表している。Q/Nはエンジン負荷を表すパラメータ
として使用される。また、図3横軸はセンサ32で検出
された自動変速機出力回転数NAを表し、車速を表すパ
ラメータとして使用される。図3に示すように、本発明
による実施例ではエンジン負荷Q/Nが低い領域では車
速NAが高いほど稼動気筒数を減少させるようにしてい
る。前述のように、可変気筒エンジンでは稼動気筒数を
減少させるほど稼動気筒数当たりの出力を大きくするこ
とができるため、低負荷時には少ない稼動気筒数で運転
するほど燃料消費率の改善効果が大きい。しかし、稼動
気筒数が減少するほど出力トルクの脈動が増大し、この
トルクの脈動は車速(エンジン回転数)が低いほど大き
な振動となって現れるため、車両の低速走行時に稼動気
筒数を大幅に減少させるのは運転上好ましくない。そこ
で、本発明による実施例では低負荷運転時には車両走行
速度が低いほど稼動気筒数を増加させるようにして運転
性の悪化を防止している。
したエンジン吸入空気量Qをエンジン回転数Nで割った
値Q/N、すなわちエンジン1回転当たりの吸入空気量
を表している。Q/Nはエンジン負荷を表すパラメータ
として使用される。また、図3横軸はセンサ32で検出
された自動変速機出力回転数NAを表し、車速を表すパ
ラメータとして使用される。図3に示すように、本発明
による実施例ではエンジン負荷Q/Nが低い領域では車
速NAが高いほど稼動気筒数を減少させるようにしてい
る。前述のように、可変気筒エンジンでは稼動気筒数を
減少させるほど稼動気筒数当たりの出力を大きくするこ
とができるため、低負荷時には少ない稼動気筒数で運転
するほど燃料消費率の改善効果が大きい。しかし、稼動
気筒数が減少するほど出力トルクの脈動が増大し、この
トルクの脈動は車速(エンジン回転数)が低いほど大き
な振動となって現れるため、車両の低速走行時に稼動気
筒数を大幅に減少させるのは運転上好ましくない。そこ
で、本発明による実施例では低負荷運転時には車両走行
速度が低いほど稼動気筒数を増加させるようにして運転
性の悪化を防止している。
【0015】なお、後述のように本発明による実施例で
は稼動気筒数の減少に伴ってスロットルバイパス弁7の
開度を増大させてエンジン全体の吸入空気量Qを増加さ
せるようにしているが、このため、例えば図3において
Q/Nが減少して稼動気筒数を減少させる必要が生じた
ような場合、切換え後には稼動気筒数の減少に伴って吸
入空気量が増大されるため、Q/Nが上昇して再び稼動
気筒数増加領域に入ってしまい稼動気筒数が増加される
ような場合が生じるおそれがある。そこで、稼動気筒数
切換えの判定値には図3に実線と点線で示すようにヒス
テリシスが設けられ、切換え動作のハンチングを防止し
ている。図3に実線で示すのは稼動気筒数増加側の切換
え判定線、点線で示すのは稼動気筒数減少側の切換え判
定線である。
は稼動気筒数の減少に伴ってスロットルバイパス弁7の
開度を増大させてエンジン全体の吸入空気量Qを増加さ
せるようにしているが、このため、例えば図3において
Q/Nが減少して稼動気筒数を減少させる必要が生じた
ような場合、切換え後には稼動気筒数の減少に伴って吸
入空気量が増大されるため、Q/Nが上昇して再び稼動
気筒数増加領域に入ってしまい稼動気筒数が増加される
ような場合が生じるおそれがある。そこで、稼動気筒数
切換えの判定値には図3に実線と点線で示すようにヒス
テリシスが設けられ、切換え動作のハンチングを防止し
ている。図3に実線で示すのは稼動気筒数増加側の切換
え判定線、点線で示すのは稼動気筒数減少側の切換え判
定線である。
【0016】次に、図4に部分気筒運転時の稼動気筒の
組み合わせの例を示す。図4は4気筒、5気筒、6気
筒、7気筒の部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせを
示し、気筒配列は図2と同様である。(すなわち、上側
はバンク1Aを表し、図中の○は左側から第2、4、
6、8気筒を表す。また、下側はバンク1Bを表し、図
中の○は左側から第1、3、5、7気筒を表す。)ま
た、図中●で示す気筒は稼動中の気筒、○で示す気筒は
休止中の気筒を表す。本発明による実施例では稼動気筒
数に応じて稼動気筒の組み合わせパターンを複数設定し
ている。部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせは当
然、図4以外のものも可能であるが、本発明による実施
例では以下の条件を考慮して図4に示したような組み合
わせパターンを採用している。
組み合わせの例を示す。図4は4気筒、5気筒、6気
筒、7気筒の部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせを
示し、気筒配列は図2と同様である。(すなわち、上側
はバンク1Aを表し、図中の○は左側から第2、4、
6、8気筒を表す。また、下側はバンク1Bを表し、図
中の○は左側から第1、3、5、7気筒を表す。)ま
た、図中●で示す気筒は稼動中の気筒、○で示す気筒は
休止中の気筒を表す。本発明による実施例では稼動気筒
数に応じて稼動気筒の組み合わせパターンを複数設定し
ている。部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせは当
然、図4以外のものも可能であるが、本発明による実施
例では以下の条件を考慮して図4に示したような組み合
わせパターンを採用している。
【0017】先ず、部分気筒運転時には休止気筒はトル
クを発生しないため、エンジンの1回転サイクル中、休
止気筒の爆発行程に相当する時期毎にエンジン出力トル
クが落ち込む。このため、大きなトルク脈動を避けるた
めには点火順序を考慮して上記休止気筒によるトルク落
ち込みがエンジンの1作動サイクル中にできるだけ分散
して生じるようにすることが好ましい。本発明による実
施例では、エンジンの点火は第1→第8→第4→第3→
第6→第5→第7→第2の気筒順に行われるため、この
点火順序の上で休止気筒ができるだけ分散するように休
止気筒の組み合わせが設定されている。図5は5気筒運
転の場合の稼動気筒組み合わせパターンにおける休止気
筒のエンジンの点火順序上の位置を示している。図5に
示すように、5気筒運転時のパターン1における休止気
筒(第1、3、7気筒→図5上にで示す)とパターン
2における休止気筒(第2、4、6気筒→図5上にで
示す)とも均等に分散するように考慮されている。図5
には5気筒運転の場合についてのみ示しているが、他の
稼動気筒数における組み合わせパターンも同様な考慮が
払われている。
クを発生しないため、エンジンの1回転サイクル中、休
止気筒の爆発行程に相当する時期毎にエンジン出力トル
クが落ち込む。このため、大きなトルク脈動を避けるた
めには点火順序を考慮して上記休止気筒によるトルク落
ち込みがエンジンの1作動サイクル中にできるだけ分散
して生じるようにすることが好ましい。本発明による実
施例では、エンジンの点火は第1→第8→第4→第3→
第6→第5→第7→第2の気筒順に行われるため、この
点火順序の上で休止気筒ができるだけ分散するように休
止気筒の組み合わせが設定されている。図5は5気筒運
転の場合の稼動気筒組み合わせパターンにおける休止気
筒のエンジンの点火順序上の位置を示している。図5に
示すように、5気筒運転時のパターン1における休止気
筒(第1、3、7気筒→図5上にで示す)とパターン
2における休止気筒(第2、4、6気筒→図5上にで
示す)とも均等に分散するように考慮されている。図5
には5気筒運転の場合についてのみ示しているが、他の
稼動気筒数における組み合わせパターンも同様な考慮が
払われている。
【0018】また、本発明による実施例では稼動気筒数
毎に図4に示すようにそれぞれ複数の稼動気筒の組み合
わせパターンが設けられているが、これは以下に述べる
理由による。すなわち、本発明による実施例では部分気
筒運転中も休止気筒には空気が供給されるが、気筒での
燃焼が生じないためこの空気は低温のままで排気管に排
出され、三元触媒21を通過することになる。このため
部分気筒運転が続くと休止気筒の温度が低下して、エン
ジンの温度不均一が生じること等により各部品の耐久性
に影響が生じる恐れが有るのみならず、休止気筒に接続
された三元触媒21が冷却されてしまい、次に休止気筒
の運転を再開したときに三元触媒が活性化温度以下にな
っており、この触媒では温度が上昇するまで排気浄化が
行われなくなるおそれがある。そこで、本発明による実
施例では部分気筒運転時の稼動気筒数の組み合わせのパ
ターンを複数通り設けて、部分気筒運転中に所定時間毎
に稼動気筒の組み合わせパターンの切換えを行うことに
より触媒の過度の冷却を防止しているのである。
毎に図4に示すようにそれぞれ複数の稼動気筒の組み合
わせパターンが設けられているが、これは以下に述べる
理由による。すなわち、本発明による実施例では部分気
筒運転中も休止気筒には空気が供給されるが、気筒での
燃焼が生じないためこの空気は低温のままで排気管に排
出され、三元触媒21を通過することになる。このため
部分気筒運転が続くと休止気筒の温度が低下して、エン
ジンの温度不均一が生じること等により各部品の耐久性
に影響が生じる恐れが有るのみならず、休止気筒に接続
された三元触媒21が冷却されてしまい、次に休止気筒
の運転を再開したときに三元触媒が活性化温度以下にな
っており、この触媒では温度が上昇するまで排気浄化が
行われなくなるおそれがある。そこで、本発明による実
施例では部分気筒運転時の稼動気筒数の組み合わせのパ
ターンを複数通り設けて、部分気筒運転中に所定時間毎
に稼動気筒の組み合わせパターンの切換えを行うことに
より触媒の過度の冷却を防止しているのである。
【0019】図4に示す稼動気筒組み合わせパターン
は、上記のパターン切換えにより全部の触媒を均等に休
止させ、かつ必要とされる排気系の数を最小とすること
ができる必要最小限のパターン数とされている。すなわ
ち、本発明による実施例では図4に示したように、第1
と第7気筒、及び第2と第6気筒はそれぞれ同時に稼
動、休止を行うように稼動気筒組み合わせパターンが設
定されており、これらの気筒には図2に示したように、
それぞれ2気筒毎に共通の排気系を設けて排気系の数を
低減している。
は、上記のパターン切換えにより全部の触媒を均等に休
止させ、かつ必要とされる排気系の数を最小とすること
ができる必要最小限のパターン数とされている。すなわ
ち、本発明による実施例では図4に示したように、第1
と第7気筒、及び第2と第6気筒はそれぞれ同時に稼
動、休止を行うように稼動気筒組み合わせパターンが設
定されており、これらの気筒には図2に示したように、
それぞれ2気筒毎に共通の排気系を設けて排気系の数を
低減している。
【0020】次に、本発明による実施例の部分気筒運転
時におけるバイパス弁7の制御について説明する。前述
のように部分気筒運転時には稼動気筒に供給する吸気量
を増大させる必要が生じるが、本発明による実施例では
休止気筒にも吸気を供給し続けるためエンジン全体の吸
入空気量を増大させる必要がある。本発明による実施例
では、稼動気筒数の減少に応じてバイパス弁7の開度を
増大させることによりバイパス通路7を通って供給され
る吸気量を増加させ、スロットル弁6の開度を変更する
ことなく吸気量を増大させるようにしている。
時におけるバイパス弁7の制御について説明する。前述
のように部分気筒運転時には稼動気筒に供給する吸気量
を増大させる必要が生じるが、本発明による実施例では
休止気筒にも吸気を供給し続けるためエンジン全体の吸
入空気量を増大させる必要がある。本発明による実施例
では、稼動気筒数の減少に応じてバイパス弁7の開度を
増大させることによりバイパス通路7を通って供給され
る吸気量を増加させ、スロットル弁6の開度を変更する
ことなく吸気量を増大させるようにしている。
【0021】また、上記のように、部分気筒運転中には
バイパス弁開度が増大しているため、このままエンジン
ブレーキ状態になるとスロットル弁6が全閉になっても
吸気マニホルドの負圧が上昇せず(吸気マニホルドの圧
力が低下せず)エンジンブレーキの制動力が充分に得ら
れない。そこで本発明による実施例では部分気筒運転中
のエンジンブレーキ時にはエンジンブレーキ開始時の稼
動気筒数が少ないほどバイパス弁7の開度を減少させて
吸気量を低減させることにより、吸気マニホルドに充分
大きな負圧が発生するようにしている。
バイパス弁開度が増大しているため、このままエンジン
ブレーキ状態になるとスロットル弁6が全閉になっても
吸気マニホルドの負圧が上昇せず(吸気マニホルドの圧
力が低下せず)エンジンブレーキの制動力が充分に得ら
れない。そこで本発明による実施例では部分気筒運転中
のエンジンブレーキ時にはエンジンブレーキ開始時の稼
動気筒数が少ないほどバイパス弁7の開度を減少させて
吸気量を低減させることにより、吸気マニホルドに充分
大きな負圧が発生するようにしている。
【0022】更に、エンジンブレーキ終了後は再度バイ
パス弁を開弁して吸気流量を増大させる必要があるが、
エンジンブレーキ中には車速が低下するため、エンジン
ブレーキ後はエンジンブレーキ前とはエンジン負荷状態
が異なっており、必要とされる稼動気筒数が変わってい
る場合がある。本発明による実施例では、エンジンブレ
ーキ終了後には終了後の状態で必要とされる稼動気筒数
に応じて、稼動気筒数が少ないほどバイパス弁7の開弁
動作量を大きくすることにより、エンジンブレーキ終了
後の負荷状態に応じた部分気筒運転に速やかに復帰可能
なようにしている。
パス弁を開弁して吸気流量を増大させる必要があるが、
エンジンブレーキ中には車速が低下するため、エンジン
ブレーキ後はエンジンブレーキ前とはエンジン負荷状態
が異なっており、必要とされる稼動気筒数が変わってい
る場合がある。本発明による実施例では、エンジンブレ
ーキ終了後には終了後の状態で必要とされる稼動気筒数
に応じて、稼動気筒数が少ないほどバイパス弁7の開弁
動作量を大きくすることにより、エンジンブレーキ終了
後の負荷状態に応じた部分気筒運転に速やかに復帰可能
なようにしている。
【0023】図6は本発明による実施例の稼動気筒数切
換え時のバイパス弁7作動量(ステップモータ71の駆
動ステップ数)を示す表である。図6において、横軸は
稼動気筒数切換え前の稼動気筒数(FX)を示し、縦軸
は切換え後の稼動気筒数(FY)を示す。例えば切換え
前に8気筒運転の状態(FX=8)であったものが、切
換え後に5気筒運転の状態(FY=5)になった場合に
は、ステップモータ71は3×aステップだけバイパス
弁7の開弁方向に駆動される。また、例えば切換え前6
気筒運転の状態(FX=6)であったものが、切換え後
に7気筒運転の状態(FY=7)になった場合には、ス
テップモータ71は1×aステップだけバイパス弁7の
閉弁方向に駆動される。切換え前後で稼動気筒数が同じ
場合(FX=FY)には、当然にステップモータ71の
作動量はゼロであり、バイパス弁7の開度は変更されな
い。ここでaは一定値であり、エンジンの種類に応じて
予め設定される。
換え時のバイパス弁7作動量(ステップモータ71の駆
動ステップ数)を示す表である。図6において、横軸は
稼動気筒数切換え前の稼動気筒数(FX)を示し、縦軸
は切換え後の稼動気筒数(FY)を示す。例えば切換え
前に8気筒運転の状態(FX=8)であったものが、切
換え後に5気筒運転の状態(FY=5)になった場合に
は、ステップモータ71は3×aステップだけバイパス
弁7の開弁方向に駆動される。また、例えば切換え前6
気筒運転の状態(FX=6)であったものが、切換え後
に7気筒運転の状態(FY=7)になった場合には、ス
テップモータ71は1×aステップだけバイパス弁7の
閉弁方向に駆動される。切換え前後で稼動気筒数が同じ
場合(FX=FY)には、当然にステップモータ71の
作動量はゼロであり、バイパス弁7の開度は変更されな
い。ここでaは一定値であり、エンジンの種類に応じて
予め設定される。
【0024】図6から判るように、バイパス弁7の開度
は、切換え前の状態に較べて切換え後に稼動気筒数が減
少する場合は稼動気筒数が減少するほど大きな量だけ増
大され、逆に稼動気筒数が増加する場合には稼動気筒数
が増加するほど大きな量だけ減少される。更に、エンジ
ンブレーキ時には前述のようにエンジンブレーキ開始時
の稼動気筒数が少ないほどバイパス弁7の閉弁作動量を
大きく取る必要があるが、本発明による実施例では、こ
のときのステップモータの閉弁方向の駆動量は、例えば
4気筒運転時には4×aステップ、5気筒運転時には3
×aステップ、6気筒運転時には2×aステップ、また
7気筒運転時には1×aステップとされる。すなわち本
発明による実施例では、エンジンブレーキ時にはバイパ
ス弁7開度が8気筒運転時の開度(通常運転時のバイパ
ス弁の最小設定開度)と等しくなるようにステップモー
タ71の駆動ステップ数が設定されている。
は、切換え前の状態に較べて切換え後に稼動気筒数が減
少する場合は稼動気筒数が減少するほど大きな量だけ増
大され、逆に稼動気筒数が増加する場合には稼動気筒数
が増加するほど大きな量だけ減少される。更に、エンジ
ンブレーキ時には前述のようにエンジンブレーキ開始時
の稼動気筒数が少ないほどバイパス弁7の閉弁作動量を
大きく取る必要があるが、本発明による実施例では、こ
のときのステップモータの閉弁方向の駆動量は、例えば
4気筒運転時には4×aステップ、5気筒運転時には3
×aステップ、6気筒運転時には2×aステップ、また
7気筒運転時には1×aステップとされる。すなわち本
発明による実施例では、エンジンブレーキ時にはバイパ
ス弁7開度が8気筒運転時の開度(通常運転時のバイパ
ス弁の最小設定開度)と等しくなるようにステップモー
タ71の駆動ステップ数が設定されている。
【0025】図7から図15はECU30により実行さ
れる上記の制御動作のフローチャートの一例を示す。本
ルーチンはECU30のメインルーチンの一部として実
行される。図7から図15においてステップ703から
ステップ737(図7、図8)は4気筒運転時の制御
を、また、ステップ903から937(図9、図10)
は5気筒運転時の制御を示し、ステップ1103から1
137(図11、図12)、ステップ1303から13
37(図13、図14)はそれぞれ6気筒運転時、7気
筒運転時の制御を示す。また、ステップ1505から1
537(図15)は8気筒運転時の制御を示している。
れる上記の制御動作のフローチャートの一例を示す。本
ルーチンはECU30のメインルーチンの一部として実
行される。図7から図15においてステップ703から
ステップ737(図7、図8)は4気筒運転時の制御
を、また、ステップ903から937(図9、図10)
は5気筒運転時の制御を示し、ステップ1103から1
137(図11、図12)、ステップ1303から13
37(図13、図14)はそれぞれ6気筒運転時、7気
筒運転時の制御を示す。また、ステップ1505から1
537(図15)は8気筒運転時の制御を示している。
【0026】図7において、ステップ701では自動変
速機出力回転数センサ23から出力軸回転数NA、エア
フローメータ8からエンジン吸入空気量Q、また、図示
しないエンジン回転数センサからエンジン回転数Nがそ
れぞれ読み込まれ、エンジン1回転当たりの吸入空気量
Q/Nが算出される。次いでステップ703では、現在
のエンジン負荷状況が4気筒運転を行う範囲か否かが判
断され、4気筒運転領域である場合にはステップ705
で切換え後の稼動気筒数を表す変数FYが4に設定さ
れ、ステップ706Aに進む。ここで、変数FYは切換
え後の運転気筒数(ステップ703の他、図9のステッ
プ903、図11のステップ1103、図13のステッ
プ1303の運転領域に対応する5、6、7気筒、若し
くはこれらのいずれにも該当しない場合には8気筒)と
同じ数に設定される変数である。即ちFY=4は4気筒
運転、FY=5は5気筒運転を表し、FY=6、7、8
はそれぞれ6気筒、7気筒、8気筒運転を表す。また、
前回ルーチン実行時の稼動気筒数(切換え前の稼動気筒
数)も後述のステップ725(又はステップ925、1
125、1325、1525のいずれかのステップ)で
変数FXとして記憶されている。
速機出力回転数センサ23から出力軸回転数NA、エア
フローメータ8からエンジン吸入空気量Q、また、図示
しないエンジン回転数センサからエンジン回転数Nがそ
れぞれ読み込まれ、エンジン1回転当たりの吸入空気量
Q/Nが算出される。次いでステップ703では、現在
のエンジン負荷状況が4気筒運転を行う範囲か否かが判
断され、4気筒運転領域である場合にはステップ705
で切換え後の稼動気筒数を表す変数FYが4に設定さ
れ、ステップ706Aに進む。ここで、変数FYは切換
え後の運転気筒数(ステップ703の他、図9のステッ
プ903、図11のステップ1103、図13のステッ
プ1303の運転領域に対応する5、6、7気筒、若し
くはこれらのいずれにも該当しない場合には8気筒)と
同じ数に設定される変数である。即ちFY=4は4気筒
運転、FY=5は5気筒運転を表し、FY=6、7、8
はそれぞれ6気筒、7気筒、8気筒運転を表す。また、
前回ルーチン実行時の稼動気筒数(切換え前の稼動気筒
数)も後述のステップ725(又はステップ925、1
125、1325、1525のいずれかのステップ)で
変数FXとして記憶されている。
【0027】なお、ステップ703の4気筒運転領域か
否かの判定は図3の運転領域マップに基づいて、Q/
N、NAを用いて判断される。また、図3の関係はQ/
N、NAを用いた2次元マップとして予めECU30の
ROMに格納されている。なお、ステップ703で4気
筒運転領域でなかった場合には図9、ステップ903で
5気筒の場合について同様な判定がおこなわれ、5気筒
の場合にも該当しない時には図11、図13で6気筒、
7気筒の場合について、それぞれ同様な判定が行われ、
いずれにも該当しない場合には8気筒運転領域と判断さ
れる(図15)。
否かの判定は図3の運転領域マップに基づいて、Q/
N、NAを用いて判断される。また、図3の関係はQ/
N、NAを用いた2次元マップとして予めECU30の
ROMに格納されている。なお、ステップ703で4気
筒運転領域でなかった場合には図9、ステップ903で
5気筒の場合について同様な判定がおこなわれ、5気筒
の場合にも該当しない時には図11、図13で6気筒、
7気筒の場合について、それぞれ同様な判定が行われ、
いずれにも該当しない場合には8気筒運転領域と判断さ
れる(図15)。
【0028】次いで、ステップ706Aでは変数FXと
FYとの値が等しいか否かが判断され、FX=FYの場
合にはステップ707に進む。また、FX≠FYである
場合には、ステップ706Bに進みフラグXDECがリ
セット(=“0”)されているか否かを判断し、リセッ
トされている場合にはステップ721に進んで通常時の
バイパス弁作動制御が行われる。一方、ステップ706
BでフラグXDECがセット(=“1”)されている場
合にはステップ707に進む。
FYとの値が等しいか否かが判断され、FX=FYの場
合にはステップ707に進む。また、FX≠FYである
場合には、ステップ706Bに進みフラグXDECがリ
セット(=“0”)されているか否かを判断し、リセッ
トされている場合にはステップ721に進んで通常時の
バイパス弁作動制御が行われる。一方、ステップ706
BでフラグXDECがセット(=“1”)されている場
合にはステップ707に進む。
【0029】ここで、XDECは、現在エンジンブレー
キ時のバイパス弁7の閉弁が行われているか否かを示す
フラグであり、後述のバイパス弁7の閉弁動作実行後ス
テップ713でセット(=“1”)される。ステップ7
07から721はバイパス弁7の開閉動作制御を示すス
テップである。まず、ステップ707では、スロットル
開度センサ6aの出力からスロットル弁6が全閉か否か
が判断される。スロットル弁6が全閉でない場合にはス
テップ715に進み、フラグXDECがセット(=
“1”)されているか否かが判断される。
キ時のバイパス弁7の閉弁が行われているか否かを示す
フラグであり、後述のバイパス弁7の閉弁動作実行後ス
テップ713でセット(=“1”)される。ステップ7
07から721はバイパス弁7の開閉動作制御を示すス
テップである。まず、ステップ707では、スロットル
開度センサ6aの出力からスロットル弁6が全閉か否か
が判断される。スロットル弁6が全閉でない場合にはス
テップ715に進み、フラグXDECがセット(=
“1”)されているか否かが判断される。
【0030】ステップ715でフラグXDECがリセッ
ト(=“0”)されていた場合には、エンジンブレーキ
中及びエンジンブレーキ終了直後の状態ではないため、
ステップ721で通常時のバイパス弁の作動制御がおこ
なわれる。すなわち、ステップ721では、前述の切換
え前稼動気筒数FXと切換え後の稼動気筒数FYとを用
いて、図6に示したテーブルからステップモータ71の
駆動ステップ数ΔSが決定される。これにより、バイパ
ス弁7の開度は稼動気筒数が減少するにつれて増大され
ることになる。なお前述のように、FX=FY、すなわ
ち前回ルーチン実行時から稼動気筒数が変化していない
場合には、図6に示したようにステップモータの駆動ス
テップ数ΔSはゼロに設定され、バイパス弁7の開度は
変更されない。また、図6のテーブルはFXとFYとを
用いた2次元マップとしてECU30のROMに格納さ
れており、ステップ721ではこのマップを用いてΔS
が決定される。
ト(=“0”)されていた場合には、エンジンブレーキ
中及びエンジンブレーキ終了直後の状態ではないため、
ステップ721で通常時のバイパス弁の作動制御がおこ
なわれる。すなわち、ステップ721では、前述の切換
え前稼動気筒数FXと切換え後の稼動気筒数FYとを用
いて、図6に示したテーブルからステップモータ71の
駆動ステップ数ΔSが決定される。これにより、バイパ
ス弁7の開度は稼動気筒数が減少するにつれて増大され
ることになる。なお前述のように、FX=FY、すなわ
ち前回ルーチン実行時から稼動気筒数が変化していない
場合には、図6に示したようにステップモータの駆動ス
テップ数ΔSはゼロに設定され、バイパス弁7の開度は
変更されない。また、図6のテーブルはFXとFYとを
用いた2次元マップとしてECU30のROMに格納さ
れており、ステップ721ではこのマップを用いてΔS
が決定される。
【0031】ステップ709から713は、エンジンブ
レーキ時のバイパス弁7の閉弁動作制御を示す。ステッ
プ707でスロットル弁6が全閉になっていた場合に
は、ステップ709でフラグXDECの値から、既に閉
弁動作が行われたか否かが判断され、まだ行われていな
い場合(XDEC=“0”)にはステップ711でステ
ップモータの駆動ステップ数ΔSを−4a(閉弁側に駆
動)に設定した後ステップ713でフラグXDECをセ
ット(=“1”)する。すなわち、ステップ709から
713はスロットル弁6が全閉になったことが検出され
た直後に1回だけ実行されバイパス弁7を閉弁作動させ
ることになる。なお、5気筒運転が行われている場合に
は、この時ΔSは−3aに設定され(図9、ステップ9
11)、6、7気筒運転時にはそれぞれ−2a、及び−
aに設定される(図11、ステップ1111及び図1
3、ステップ1311)。このステップの実行により、
エンジンブレーキ時にはバイパス弁7は稼動気筒数が少
ないほど大きく閉弁駆動されるため、部分気筒運転中の
エンジンブレーキ時の制動力が確保される。
レーキ時のバイパス弁7の閉弁動作制御を示す。ステッ
プ707でスロットル弁6が全閉になっていた場合に
は、ステップ709でフラグXDECの値から、既に閉
弁動作が行われたか否かが判断され、まだ行われていな
い場合(XDEC=“0”)にはステップ711でステ
ップモータの駆動ステップ数ΔSを−4a(閉弁側に駆
動)に設定した後ステップ713でフラグXDECをセ
ット(=“1”)する。すなわち、ステップ709から
713はスロットル弁6が全閉になったことが検出され
た直後に1回だけ実行されバイパス弁7を閉弁作動させ
ることになる。なお、5気筒運転が行われている場合に
は、この時ΔSは−3aに設定され(図9、ステップ9
11)、6、7気筒運転時にはそれぞれ−2a、及び−
aに設定される(図11、ステップ1111及び図1
3、ステップ1311)。このステップの実行により、
エンジンブレーキ時にはバイパス弁7は稼動気筒数が少
ないほど大きく閉弁駆動されるため、部分気筒運転中の
エンジンブレーキ時の制動力が確保される。
【0032】ステップ717、719はエンジンブレー
キ終了後のバイパス弁7の開弁動作制御を示す。これら
のステップも、エンジンブレーキが終了してスロットル
弁6が全閉状態から開弁される際に1回だけ実行され
る。ステップ709でスロットル弁6が全閉状態でな
く、かつステップ715でフラグXDECがセットされ
ている場合には、前回までバイパス弁7が閉弁されてエ
ンジンブレーキ中の吸気量低減を実行しており、今回ス
ロットル弁6が開弁されているのであるから、現在はエ
ンジンブレーキが終了した直後の状態であることを意味
している。そこで、この場合ステップ715からステッ
プ717に進み、ステップモータ71の駆動ステップ数
ΔSを4a(開弁側に駆動)に設定した後ステップ71
9でフラグXDECをリセット(=“0”)する。な
お、5気筒運転が行われている場合にはこの時ΔSは3
aに設定され(図9、ステップ917)、6、7気筒運
転時にはそれぞれ2a、及びaに設定される(図11、
ステップ1117及び図13、ステップ1317)。
キ終了後のバイパス弁7の開弁動作制御を示す。これら
のステップも、エンジンブレーキが終了してスロットル
弁6が全閉状態から開弁される際に1回だけ実行され
る。ステップ709でスロットル弁6が全閉状態でな
く、かつステップ715でフラグXDECがセットされ
ている場合には、前回までバイパス弁7が閉弁されてエ
ンジンブレーキ中の吸気量低減を実行しており、今回ス
ロットル弁6が開弁されているのであるから、現在はエ
ンジンブレーキが終了した直後の状態であることを意味
している。そこで、この場合ステップ715からステッ
プ717に進み、ステップモータ71の駆動ステップ数
ΔSを4a(開弁側に駆動)に設定した後ステップ71
9でフラグXDECをリセット(=“0”)する。な
お、5気筒運転が行われている場合にはこの時ΔSは3
aに設定され(図9、ステップ917)、6、7気筒運
転時にはそれぞれ2a、及びaに設定される(図11、
ステップ1117及び図13、ステップ1317)。
【0033】ここで、エンジンブレーキ終了後のバイパ
ス弁7の開弁動作量は、今回ルーチン実行時の運転領域
に基づいて判定された稼動気筒数(ステップ703)に
応じて決定される点に注意すべきである。すなわち、他
の稼動気筒数で運転されていた時にエンジンブレーキが
開始され、その結果、図3の判別によりエンジンの負荷
状態が変わったために4気筒運転領域に入った場合に
は、ステップ703から705、706A、706B及
び707を経て715にルーチンが進むため、エンジン
ブレーキ終了後は4気筒運転状態に対応してΔSは4a
に設定される。ここで、エンジンブレーキ時にはバイパ
ス弁7は8気筒運転に対応した最小設定開度まで閉弁さ
れているため、バイパス弁7をΔS=4aだけ開弁する
ことによりバイパス弁開度は4気筒運転状態に対応した
開度となる。また、他の稼動気筒数の場合も同様であ
る。(図6参照) このように、本ルーチンによればエンジンブレーキ時に
バイパス弁が閉弁され、その後負荷状態が変化して稼動
気筒数が変化した場合にはエンジンブレーキ終了後直ち
に稼動気筒数に応じたバイパス弁開度が得られるので、
エンジンブレーキ終了後には、直ちにその時点の負荷状
態に応じた出力トルクを得ることができる。このため、
エンジンブレーキの前後でのアクセルの操作量と出力ト
ルクとの関係は略同一になり、運転に異和感を与えるこ
とがないので部分気筒運転時の車両運転性が向上する。
ス弁7の開弁動作量は、今回ルーチン実行時の運転領域
に基づいて判定された稼動気筒数(ステップ703)に
応じて決定される点に注意すべきである。すなわち、他
の稼動気筒数で運転されていた時にエンジンブレーキが
開始され、その結果、図3の判別によりエンジンの負荷
状態が変わったために4気筒運転領域に入った場合に
は、ステップ703から705、706A、706B及
び707を経て715にルーチンが進むため、エンジン
ブレーキ終了後は4気筒運転状態に対応してΔSは4a
に設定される。ここで、エンジンブレーキ時にはバイパ
ス弁7は8気筒運転に対応した最小設定開度まで閉弁さ
れているため、バイパス弁7をΔS=4aだけ開弁する
ことによりバイパス弁開度は4気筒運転状態に対応した
開度となる。また、他の稼動気筒数の場合も同様であ
る。(図6参照) このように、本ルーチンによればエンジンブレーキ時に
バイパス弁が閉弁され、その後負荷状態が変化して稼動
気筒数が変化した場合にはエンジンブレーキ終了後直ち
に稼動気筒数に応じたバイパス弁開度が得られるので、
エンジンブレーキ終了後には、直ちにその時点の負荷状
態に応じた出力トルクを得ることができる。このため、
エンジンブレーキの前後でのアクセルの操作量と出力ト
ルクとの関係は略同一になり、運転に異和感を与えるこ
とがないので部分気筒運転時の車両運転性が向上する。
【0034】なお、8気筒運転時にはバイパス弁は最小
設定開度に保持されるため、8気筒運転時にはエンジン
ブレーキ時のバイパス弁の開閉動作は行われない(図1
5、ステップ1505から1537参照)。次いで、上
記操作を実行後図8のステップ723から737が実行
される。図8、ステップ723から737は前述の稼動
気筒の組み合わせパターンの変更を行うためのステップ
である。
設定開度に保持されるため、8気筒運転時にはエンジン
ブレーキ時のバイパス弁の開閉動作は行われない(図1
5、ステップ1505から1537参照)。次いで、上
記操作を実行後図8のステップ723から737が実行
される。図8、ステップ723から737は前述の稼動
気筒の組み合わせパターンの変更を行うためのステップ
である。
【0035】先ず、ステップ723では前述の変数FX
とFYの値が等しいか否かが判断される。FX=FYで
ある場合には、前回から4気筒運転が行われているので
ステップ727に進み、同一稼動気筒組み合わせパター
ンでの運転継続時間を表すカウンタCTが所定時間T0
以上になっているか否かが判断される。なお、カウンタ
CTは図16に示す一定時間毎に実行される割り込みル
ーチンによりカウントアップされる。ここで図16のΔ
Tは図16のルーチンの実行間隔である。また、ステッ
プ727の所定時間T0 は、休止気筒の触媒が活性温度
以下まで過度に冷却されてしまうことを防止するため
の、同一稼動気筒組み合わせパターンでの運転継続許容
時間である。T0 は一般的には5〜20秒程度に設定さ
れるが、触媒やエンジンの種類に応じてこの時間は異な
るため、詳細には予め実験等により決定することが好ま
しい。
とFYの値が等しいか否かが判断される。FX=FYで
ある場合には、前回から4気筒運転が行われているので
ステップ727に進み、同一稼動気筒組み合わせパター
ンでの運転継続時間を表すカウンタCTが所定時間T0
以上になっているか否かが判断される。なお、カウンタ
CTは図16に示す一定時間毎に実行される割り込みル
ーチンによりカウントアップされる。ここで図16のΔ
Tは図16のルーチンの実行間隔である。また、ステッ
プ727の所定時間T0 は、休止気筒の触媒が活性温度
以下まで過度に冷却されてしまうことを防止するため
の、同一稼動気筒組み合わせパターンでの運転継続許容
時間である。T0 は一般的には5〜20秒程度に設定さ
れるが、触媒やエンジンの種類に応じてこの時間は異な
るため、詳細には予め実験等により決定することが好ま
しい。
【0036】ステップ727でCT≧T0 であった場合
には、同一稼動気筒組み合わせパターンでの運転継続時
間が許容時間以上になっており、稼動気筒組み合わせパ
ターンを変える必要があるためステップ729から73
5が実行される。ステップ729から735は4気筒運
転での稼動気筒組み合わせパターンを表す変数X4が変
更される。ここでX4=1は4気筒運転時のパターン1
を、また、X4=2はパターン2を表す(図4参照)。
また、ステップ735ではカウンタCTがクリアされ、
図16のルーチンにより新しく設定された稼動気筒組み
合わせパターンにおける運転継続時間のカウントが開始
される。
には、同一稼動気筒組み合わせパターンでの運転継続時
間が許容時間以上になっており、稼動気筒組み合わせパ
ターンを変える必要があるためステップ729から73
5が実行される。ステップ729から735は4気筒運
転での稼動気筒組み合わせパターンを表す変数X4が変
更される。ここでX4=1は4気筒運転時のパターン1
を、また、X4=2はパターン2を表す(図4参照)。
また、ステップ735ではカウンタCTがクリアされ、
図16のルーチンにより新しく設定された稼動気筒組み
合わせパターンにおける運転継続時間のカウントが開始
される。
【0037】次いで、ステップ737では上記により設
定された稼動気筒組み合わせパターンX4に応じてフラ
グJ1からJ8の値の設定がおこなわれる。ここで、フ
ラグJ1からJ8は、それぞれ第1気筒から第8気筒に
対応する燃料噴射許可フラグであり、例えばステップ7
37で1X4=1であった場合にはフラグJ4、J6、
J1、J7がセット(=“1”)され、フラグJ2、J
8、J3、J5がリセット(=“0”)され、これによ
り別途実行される燃料噴射時間演算ルーチンにおいて、
エンジン1の第4、6、1、7気筒では燃料噴射時間が
演算され、第2、8、3、5気筒では燃料噴射時間が0
に設定(燃料噴射が停止)されるため、図4に示す4気
筒運転時の稼動気筒組み合わせパターン1が実現され
る。従ってステップ727から737の実行により一定
時間毎に稼動気筒組み合わせパターンの変更が行われ
る。
定された稼動気筒組み合わせパターンX4に応じてフラ
グJ1からJ8の値の設定がおこなわれる。ここで、フ
ラグJ1からJ8は、それぞれ第1気筒から第8気筒に
対応する燃料噴射許可フラグであり、例えばステップ7
37で1X4=1であった場合にはフラグJ4、J6、
J1、J7がセット(=“1”)され、フラグJ2、J
8、J3、J5がリセット(=“0”)され、これによ
り別途実行される燃料噴射時間演算ルーチンにおいて、
エンジン1の第4、6、1、7気筒では燃料噴射時間が
演算され、第2、8、3、5気筒では燃料噴射時間が0
に設定(燃料噴射が停止)されるため、図4に示す4気
筒運転時の稼動気筒組み合わせパターン1が実現され
る。従ってステップ727から737の実行により一定
時間毎に稼動気筒組み合わせパターンの変更が行われ
る。
【0038】一方、ステップ723でFX≠FYであっ
た場合には、前回ルーチン実行時と今回ルーチン実行時
で稼動気筒数が切り換えられていることを意味するの
で、稼動気筒組み合わせパターンを切換え後の稼動気筒
数に基づいて設定し直す必要がある。そこで、この場合
にはステップ725で変数FXを切換え後の稼動気筒数
(ここでは4気筒)に設定した後、ステップ727をバ
イパスして直接ステップ729以下を実行する。これに
より、稼動気筒数の切換えが行われる。
た場合には、前回ルーチン実行時と今回ルーチン実行時
で稼動気筒数が切り換えられていることを意味するの
で、稼動気筒組み合わせパターンを切換え後の稼動気筒
数に基づいて設定し直す必要がある。そこで、この場合
にはステップ725で変数FXを切換え後の稼動気筒数
(ここでは4気筒)に設定した後、ステップ727をバ
イパスして直接ステップ729以下を実行する。これに
より、稼動気筒数の切換えが行われる。
【0039】なお、上記は4気筒運転時の場合について
説明したが、5、6、7気筒運転時の場合にも同様な切
換え操作とパターン変更操作が行われる。また、8気筒
運転時にはフラグJ1からJ8は全てセット状態(=
“1”)に固定される(図15、ステップ1537)。
以上4気筒運転時のバイパス弁作動制御と、稼動気筒数
及び稼動気筒組み合わせパターンの切換え制御とについ
て説明したが、本ルーチンによれば、図9から図15に
示すように他の稼動気筒数の運転時にも同様な操作が行
われる。図9から図15の各ステップは図7、図8のも
のと略同様であるのでここでは詳細な説明は省略する。
説明したが、5、6、7気筒運転時の場合にも同様な切
換え操作とパターン変更操作が行われる。また、8気筒
運転時にはフラグJ1からJ8は全てセット状態(=
“1”)に固定される(図15、ステップ1537)。
以上4気筒運転時のバイパス弁作動制御と、稼動気筒数
及び稼動気筒組み合わせパターンの切換え制御とについ
て説明したが、本ルーチンによれば、図9から図15に
示すように他の稼動気筒数の運転時にも同様な操作が行
われる。図9から図15の各ステップは図7、図8のも
のと略同様であるのでここでは詳細な説明は省略する。
【0040】稼動気筒数に対応した上記操作を完了した
後、ステップ739では図示しない駆動回路にバイパス
弁7のステップモータ駆動ステップ数が出力され、バイ
パス弁の駆動が行われる。なお、本発明による実施例で
は稼動気筒数が少ないほどエンジンブレーキ時のステッ
プモータ動作量が大きくなるので、稼動気筒数が少ない
ほどステップモータの駆動速度を高くするようにすれ
ば、更に応答性を向上させることができる。
後、ステップ739では図示しない駆動回路にバイパス
弁7のステップモータ駆動ステップ数が出力され、バイ
パス弁の駆動が行われる。なお、本発明による実施例で
は稼動気筒数が少ないほどエンジンブレーキ時のステッ
プモータ動作量が大きくなるので、稼動気筒数が少ない
ほどステップモータの駆動速度を高くするようにすれ
ば、更に応答性を向上させることができる。
【0041】次に、本発明による実施例の燃料噴射制御
について説明する。本発明による実施例では各排気管に
は三元触媒21がそれぞれ設けられている。周知のよう
に三元触媒はエンジンの排気空燃比(ここでは、エンジ
ン及び三元触媒上流側の排気通路に供給された空気と燃
料との比を排気空燃比ということとする。従って排気通
路に二次空気等が供給されていない場合にはエンジンの
各気筒に供給された吸気の量と燃料噴射量との比が排気
空燃比となる。)が理論空燃比近傍にあるときにのみ排
気中のHC、CO、NOX の三成分を同時に浄化するこ
とができる。従って可変気筒エンジンの場合には部分気
筒運転時にも稼動気筒の排気空燃比を理論空燃比近傍に
正確に制御する必要がある。本発明による実施例では、
各排気管に配置したO2 センサ31の出力信号に基づい
て各気筒への燃料噴射量をフィードバック制御すること
により、部分気筒運転時にも正確な空燃比制御を行って
いる。
について説明する。本発明による実施例では各排気管に
は三元触媒21がそれぞれ設けられている。周知のよう
に三元触媒はエンジンの排気空燃比(ここでは、エンジ
ン及び三元触媒上流側の排気通路に供給された空気と燃
料との比を排気空燃比ということとする。従って排気通
路に二次空気等が供給されていない場合にはエンジンの
各気筒に供給された吸気の量と燃料噴射量との比が排気
空燃比となる。)が理論空燃比近傍にあるときにのみ排
気中のHC、CO、NOX の三成分を同時に浄化するこ
とができる。従って可変気筒エンジンの場合には部分気
筒運転時にも稼動気筒の排気空燃比を理論空燃比近傍に
正確に制御する必要がある。本発明による実施例では、
各排気管に配置したO2 センサ31の出力信号に基づい
て各気筒への燃料噴射量をフィードバック制御すること
により、部分気筒運転時にも正確な空燃比制御を行って
いる。
【0042】図17から図19を用いて、本発明による
実施例のO2 センサ31の出力信号に基いて行われる空
燃比のフィードバック制御について説明する。なお、本
発明による実施例では、各気筒の空燃比制御は、その気
筒に接続された排気管に配置された各O2 センサ31の
出力信号に基いて、それぞれ独立して同様な方法で行わ
れる(ただし、第4、6及び第1、7気筒はそれぞれ排
気管が共通であるのでそれぞれ2つの気筒の空燃比制御
が1つのO2 センサ31の出力信号に基づいて行われ
る)。従って、以下の説明は一つの気筒(第2気筒)の
空燃比制御のみについて説明するが、実際には各気筒に
ついて個別に同様な空燃比制御が行われている。なお、
以下の実施例では空燃比が理論空燃比となるように後述
の基本燃料噴射時間TAUPを空燃比補正係数FAFに
よって補正するようにした場合を示している。
実施例のO2 センサ31の出力信号に基いて行われる空
燃比のフィードバック制御について説明する。なお、本
発明による実施例では、各気筒の空燃比制御は、その気
筒に接続された排気管に配置された各O2 センサ31の
出力信号に基いて、それぞれ独立して同様な方法で行わ
れる(ただし、第4、6及び第1、7気筒はそれぞれ排
気管が共通であるのでそれぞれ2つの気筒の空燃比制御
が1つのO2 センサ31の出力信号に基づいて行われ
る)。従って、以下の説明は一つの気筒(第2気筒)の
空燃比制御のみについて説明するが、実際には各気筒に
ついて個別に同様な空燃比制御が行われている。なお、
以下の実施例では空燃比が理論空燃比となるように後述
の基本燃料噴射時間TAUPを空燃比補正係数FAFに
よって補正するようにした場合を示している。
【0043】図17および図18はO2 センサ31の出
力にもとづいて空燃比補正係数FAFを演算する空燃比
フィードバック制御ルーチンを示しており、このルーチ
ンはECU30により所定時間、例えば4ms毎に実行さ
れる。ステップ1701では、第2気筒の排気管12に
配置されたO2 センサ31による空燃比の閉ループ(フ
ィードバック)条件が成立しているか否かが判断され
る。例えば、冷却水温が所定値以下のときや、エンジン
始動中は閉ループ条件が成立しておらず、その他の場合
には閉ループ条件が成立する。閉ループ条件が成立して
いないときには処理サイクルを完了し、閉ループ条件が
成立したときにはステップ1702に進む。
力にもとづいて空燃比補正係数FAFを演算する空燃比
フィードバック制御ルーチンを示しており、このルーチ
ンはECU30により所定時間、例えば4ms毎に実行さ
れる。ステップ1701では、第2気筒の排気管12に
配置されたO2 センサ31による空燃比の閉ループ(フ
ィードバック)条件が成立しているか否かが判断され
る。例えば、冷却水温が所定値以下のときや、エンジン
始動中は閉ループ条件が成立しておらず、その他の場合
には閉ループ条件が成立する。閉ループ条件が成立して
いないときには処理サイクルを完了し、閉ループ条件が
成立したときにはステップ1702に進む。
【0044】ステップ1702では、O2 センサ31の
出力V1 がA/D変換されて取込まれ、次いでステップ
1703ではV1 が比較電圧VR1以下、例えば0.45
V以下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判断
される。空燃比がリーン(V 1 ≦VR1) であれば、ステ
ップ1704に進んでディレイカウンタCDLYが負か
否かが判断され、CDLY>0であればステップ170
5においてCDLYを0とした後、ステップ1706に
進む。ステップ1706では、ディレイカウンタCDL
Yが1減算され、ステップ1707、1708において
ディレイカウンタCDLYが最小値TDLでガードされ
る。この場合、ディレイカウンタCDLYが最小値TD
Lに到達したときにはステップ1709において空燃比
フラグF1が“0”(リーン)とされる。なお、最小値
TDLは負の値である。
出力V1 がA/D変換されて取込まれ、次いでステップ
1703ではV1 が比較電圧VR1以下、例えば0.45
V以下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判断
される。空燃比がリーン(V 1 ≦VR1) であれば、ステ
ップ1704に進んでディレイカウンタCDLYが負か
否かが判断され、CDLY>0であればステップ170
5においてCDLYを0とした後、ステップ1706に
進む。ステップ1706では、ディレイカウンタCDL
Yが1減算され、ステップ1707、1708において
ディレイカウンタCDLYが最小値TDLでガードされ
る。この場合、ディレイカウンタCDLYが最小値TD
Lに到達したときにはステップ1709において空燃比
フラグF1が“0”(リーン)とされる。なお、最小値
TDLは負の値である。
【0045】これに対してリッチ(V1 >VR1)であれ
ば、ステップ1710においてディレイカウンタCDL
Yが正か否かが判断され、CDLY<0であればステッ
プ1711においてCDLYを0とした後、ステップ1
712に進む。ステップ1712ではディレイカウンタ
CDLYが1加算され、ステップ1713、1714に
おいてディレイカウンタCDLYが最大値TDRでガー
ドされる。この場合、ディレイカウンタCDLYが最大
値TDRに到達したときにはステップ1715において
空燃比フラグF1が“1”(リッチ)とされる。なお、
最大値TDRは正の値である。
ば、ステップ1710においてディレイカウンタCDL
Yが正か否かが判断され、CDLY<0であればステッ
プ1711においてCDLYを0とした後、ステップ1
712に進む。ステップ1712ではディレイカウンタ
CDLYが1加算され、ステップ1713、1714に
おいてディレイカウンタCDLYが最大値TDRでガー
ドされる。この場合、ディレイカウンタCDLYが最大
値TDRに到達したときにはステップ1715において
空燃比フラグF1が“1”(リッチ)とされる。なお、
最大値TDRは正の値である。
【0046】次いで図18、ステップ1716では、空
燃比フラグF1が反転(“0”→“1”または“1”→
“0”に変化)したか否かが判断される。空燃比フラグ
F1が反転したときには、ステップ1717において空
燃比フラグF1の値により、リッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かが判断される。リッチ
からリーンへの反転であれば、ステップ1718におい
てFAFがFAF+RSRとスキップ的に増大され、逆
に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ17
19においてFAFがFAF−RSLとスキップ的に減
少せしめられる。即ち、スキップ処理が行われる。
燃比フラグF1が反転(“0”→“1”または“1”→
“0”に変化)したか否かが判断される。空燃比フラグ
F1が反転したときには、ステップ1717において空
燃比フラグF1の値により、リッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かが判断される。リッチ
からリーンへの反転であれば、ステップ1718におい
てFAFがFAF+RSRとスキップ的に増大され、逆
に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ17
19においてFAFがFAF−RSLとスキップ的に減
少せしめられる。即ち、スキップ処理が行われる。
【0047】空燃比クラブF1の符号が反転しなかった
ときにはステップ1720、1721、1722におい
て積分処理が行われる。即ち、ステップ1720におい
てF1=“0”か否かが判断され、F1=“0”(リー
ン)であればステップ1721においてFAFがFAF
+KIRとされ、F1=“1”(リッチ)であればステ
ップ1722においてFAFがFAF−KILとされ
る。ここで、積分定数KIR、KILはスキップ量RS
R、RSLに比して十分小さく設定されている。
ときにはステップ1720、1721、1722におい
て積分処理が行われる。即ち、ステップ1720におい
てF1=“0”か否かが判断され、F1=“0”(リー
ン)であればステップ1721においてFAFがFAF
+KIRとされ、F1=“1”(リッチ)であればステ
ップ1722においてFAFがFAF−KILとされ
る。ここで、積分定数KIR、KILはスキップ量RS
R、RSLに比して十分小さく設定されている。
【0048】ステップ1718、1719、1721、
1722において演算された空燃比補正係数FAFはス
テップ1723、1724において最小値、例えば0.
8にてガードされ、またステップ1725、1726に
おいて最大値、例えば1.2にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数FAFが大きくな
り過ぎ、もしくは小さくなり過ぎるのが阻止される。
1722において演算された空燃比補正係数FAFはス
テップ1723、1724において最小値、例えば0.
8にてガードされ、またステップ1725、1726に
おいて最大値、例えば1.2にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数FAFが大きくな
り過ぎ、もしくは小さくなり過ぎるのが阻止される。
【0049】図19は図17および図18のフローチャ
ートによる動作を説明するタイミング図を示している。
O2 センサ31の出力により図19(A)に示すごとく
リッチ、リーンの空燃比信号A/Fが得られると、ディ
レイカウンタCDLYは、図19(B)に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図19(C)に示すごと
く、遅延処理された空燃比信号A/F′(フラグF1に
相当)が形成される。例えば、時刻t1 にて空燃比信号
A/Fがリーンからリッチに変化しても、遅延処理され
た空燃比信号A/F′はリッチ遅延時間TDRだけリー
ンに保持された後に時刻t2 にてリッチに変化する。時
刻t3 にて空燃比信号A/Fがリッチからリーンに変化
しても、遅延処理された空燃比信号A/F′はリーン遅
延時間(−TDL)相当だけリッチに保持された後に時
刻t4 にてリーンに変化する。しかしながら空燃比信号
A/F′が時刻t5 、t6 、t7 のごとくリッチ遅延時
間TDRの間に反転すると、ディレイカウンタCDLY
が最大値TDRに到達するのに時間を要し、その結果時
刻t8 において遅延処理後の空燃比信号A/F′が反転
される。従って遅延処理後の空燃比信号A/F′は遅延
処理前の空燃比信号A/Fに比べて安定となる。このよ
うに遅延処理後の安定した空燃比信号A/F′にもとづ
いて図19(D)に示す空燃比補正係数FAFが得られ
る。
ートによる動作を説明するタイミング図を示している。
O2 センサ31の出力により図19(A)に示すごとく
リッチ、リーンの空燃比信号A/Fが得られると、ディ
レイカウンタCDLYは、図19(B)に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図19(C)に示すごと
く、遅延処理された空燃比信号A/F′(フラグF1に
相当)が形成される。例えば、時刻t1 にて空燃比信号
A/Fがリーンからリッチに変化しても、遅延処理され
た空燃比信号A/F′はリッチ遅延時間TDRだけリー
ンに保持された後に時刻t2 にてリッチに変化する。時
刻t3 にて空燃比信号A/Fがリッチからリーンに変化
しても、遅延処理された空燃比信号A/F′はリーン遅
延時間(−TDL)相当だけリッチに保持された後に時
刻t4 にてリーンに変化する。しかしながら空燃比信号
A/F′が時刻t5 、t6 、t7 のごとくリッチ遅延時
間TDRの間に反転すると、ディレイカウンタCDLY
が最大値TDRに到達するのに時間を要し、その結果時
刻t8 において遅延処理後の空燃比信号A/F′が反転
される。従って遅延処理後の空燃比信号A/F′は遅延
処理前の空燃比信号A/Fに比べて安定となる。このよ
うに遅延処理後の安定した空燃比信号A/F′にもとづ
いて図19(D)に示す空燃比補正係数FAFが得られ
る。
【0050】図20は上記により演算されたFAFの値
を用いた燃料噴射時間の演算ルーチンを示している。こ
のルーチンはECU30により所定クランク軸回転角毎
(例えば360度毎)に実行される。図20を参照する
と、まず初めにステップ2000では、演算を行う気筒
について、図7から図15で設定された燃料噴射許可フ
ラグの値が判定される。(図20は第2気筒の燃料噴射
時間の演算を示すため、フラグJ2の値が判定されてい
るが、他の気筒についても同様に対応する燃料噴射許可
フラグの値が判定される。)、燃料噴射許可フラグがリ
セット(=“0”)されている場合には、この気筒は休
止気筒に相当するため以下の演算を行わず、ステップ2
005に進み燃料噴射時間TAUをゼロにセットして直
ちにルーチンを終了する。これにより、この気筒の燃料
噴射は停止される。ステップ2000で許可フラグがセ
ット(=“1”)されていた場合には、ステップ200
1以下の演算を行う。ステップ2001では、吸入空気
量Qおよびエンジン回転数Nから基本燃料噴射量TAU
P(=α・Q/N)が算出される(αは定数)。ここで
基本燃料噴射時間TAUPは理論空燃比を得るために必
要な燃料噴射時間(量)である。
を用いた燃料噴射時間の演算ルーチンを示している。こ
のルーチンはECU30により所定クランク軸回転角毎
(例えば360度毎)に実行される。図20を参照する
と、まず初めにステップ2000では、演算を行う気筒
について、図7から図15で設定された燃料噴射許可フ
ラグの値が判定される。(図20は第2気筒の燃料噴射
時間の演算を示すため、フラグJ2の値が判定されてい
るが、他の気筒についても同様に対応する燃料噴射許可
フラグの値が判定される。)、燃料噴射許可フラグがリ
セット(=“0”)されている場合には、この気筒は休
止気筒に相当するため以下の演算を行わず、ステップ2
005に進み燃料噴射時間TAUをゼロにセットして直
ちにルーチンを終了する。これにより、この気筒の燃料
噴射は停止される。ステップ2000で許可フラグがセ
ット(=“1”)されていた場合には、ステップ200
1以下の演算を行う。ステップ2001では、吸入空気
量Qおよびエンジン回転数Nから基本燃料噴射量TAU
P(=α・Q/N)が算出される(αは定数)。ここで
基本燃料噴射時間TAUPは理論空燃比を得るために必
要な燃料噴射時間(量)である。
【0051】次いでステップ2002ではエンジン冷却
水温Twに基づいて暖機増量係数FWLが算出される。
なお、ステップ2002に示すエンジン冷却水温Twと
暖機増量係数FWLとの関係は予めECU30のROM
に格納されている。次いでステップ2003では次式に
基いて燃料噴射時間TAUが算出される。 TAU=TAUP・FAF・(FWL+β)+γ なお、ここでβ、γは運転状態により定まる補正係数で
ある。次いでステップ2004では燃料噴射時間TAU
が出力ポートに出力され、この燃料噴射時間TAUに基
いて各燃料噴射弁3aから燃料が噴射される。
水温Twに基づいて暖機増量係数FWLが算出される。
なお、ステップ2002に示すエンジン冷却水温Twと
暖機増量係数FWLとの関係は予めECU30のROM
に格納されている。次いでステップ2003では次式に
基いて燃料噴射時間TAUが算出される。 TAU=TAUP・FAF・(FWL+β)+γ なお、ここでβ、γは運転状態により定まる補正係数で
ある。次いでステップ2004では燃料噴射時間TAU
が出力ポートに出力され、この燃料噴射時間TAUに基
いて各燃料噴射弁3aから燃料が噴射される。
【0052】上述のように、本発明による実施例では基
本燃料噴射時間TAUPは稼動気筒数にかかわらず、エ
ンジン全体の吸入空気量Qとエンジン回転数Nとに基づ
いて決定される。本発明による実施例では、部分気筒運
転時にも休止気筒に吸気が供給されるため、部分気筒運
転時に稼動気筒に供給する吸気量を増大すると、それに
応じて休止気筒に供給される吸気量も増大する。このた
め、エンジン全体の吸気量は部分負荷運転時にも稼動気
筒の吸気量に比例する量になる。従って上記のように稼
動気筒数にかかわらずエンジン全体の吸入空気量に基づ
いてTAUPを決定することにより、稼動気筒の吸気量
に正確に対応した基本燃料噴射時間TAUPを設定する
ことができる。
本燃料噴射時間TAUPは稼動気筒数にかかわらず、エ
ンジン全体の吸入空気量Qとエンジン回転数Nとに基づ
いて決定される。本発明による実施例では、部分気筒運
転時にも休止気筒に吸気が供給されるため、部分気筒運
転時に稼動気筒に供給する吸気量を増大すると、それに
応じて休止気筒に供給される吸気量も増大する。このた
め、エンジン全体の吸気量は部分負荷運転時にも稼動気
筒の吸気量に比例する量になる。従って上記のように稼
動気筒数にかかわらずエンジン全体の吸入空気量に基づ
いてTAUPを決定することにより、稼動気筒の吸気量
に正確に対応した基本燃料噴射時間TAUPを設定する
ことができる。
【0053】また、実際には休止気筒と稼動気筒との間
に何らかの原因で吸気配分の僅かな不均一が生じる可能
性があり、この場合には稼動気筒の吸入空気量はエンジ
ン全体の吸入空気量Qには正確に比例しなくなるため、
上記のように基本燃料噴射時間TAUPを設定している
と正確な理論空燃比が得られなくなる可能性がある。し
かし、本発明による実施例では図17から図18に示し
たように、排気管のO 2 センサ31の出力信号に基づい
て決定される空燃比補正係数を用いて実際の燃料噴射量
TAUを計算しているため、稼動気筒と休止気筒との間
で吸気配分の不均一が生じたような場合でも、燃料噴射
量は排気管のO2 センサの出力信号に応じて補正され排
気空燃比は常に理論空燃比近傍に保持される。従って、
排気通路の三元触媒は部分気筒運転時にも正常に機能す
るため、部分気筒運転時の排気性状を良好に維持するこ
とができる。
に何らかの原因で吸気配分の僅かな不均一が生じる可能
性があり、この場合には稼動気筒の吸入空気量はエンジ
ン全体の吸入空気量Qには正確に比例しなくなるため、
上記のように基本燃料噴射時間TAUPを設定している
と正確な理論空燃比が得られなくなる可能性がある。し
かし、本発明による実施例では図17から図18に示し
たように、排気管のO 2 センサ31の出力信号に基づい
て決定される空燃比補正係数を用いて実際の燃料噴射量
TAUを計算しているため、稼動気筒と休止気筒との間
で吸気配分の不均一が生じたような場合でも、燃料噴射
量は排気管のO2 センサの出力信号に応じて補正され排
気空燃比は常に理論空燃比近傍に保持される。従って、
排気通路の三元触媒は部分気筒運転時にも正常に機能す
るため、部分気筒運転時の排気性状を良好に維持するこ
とができる。
【0054】
【発明の効果】本発明は、上述のように可変気筒エンジ
ンの部分気筒運転中のエンジンブレーキ時にバイパス弁
の開度を稼動気筒数が少ないほど大きく閉弁作動させ、
エンジンブレーキ終了時には稼動気筒数が少ないほど大
きく開弁作動させるようにしたことにより、エンジンブ
レーキ時の制動力を確保するとともに、エンジンブレー
キ終了後には負荷状態に応じたエンジン出力トルクを得
ることができ、部分気筒運転時の車両運転性が向上する
効果が得られる。
ンの部分気筒運転中のエンジンブレーキ時にバイパス弁
の開度を稼動気筒数が少ないほど大きく閉弁作動させ、
エンジンブレーキ終了時には稼動気筒数が少ないほど大
きく開弁作動させるようにしたことにより、エンジンブ
レーキ時の制動力を確保するとともに、エンジンブレー
キ終了後には負荷状態に応じたエンジン出力トルクを得
ることができ、部分気筒運転時の車両運転性が向上する
効果が得られる。
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明を適用した可変気筒エンジンの実施例の
全体図である。
全体図である。
【図3】負荷状態と稼動気筒数との関係を示す図であ
る。
る。
【図4】部分気筒運転時の稼動気筒の組み合わせパター
ンを説明する図である。
ンを説明する図である。
【図5】5気筒運転時の休止気筒の点火順序上の位置を
示す図である。
示す図である。
【図6】稼動気筒数切換え時のステップモータの駆動量
を示す図である。
を示す図である。
【図7】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのため
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図8】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのため
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図9】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのため
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
のルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図10】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図11】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図12】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図13】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図14】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図15】バイパス弁作動制御と稼動気筒数制御とのた
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
めのルーチンを示すフローチャートの一部である。
【図16】時間割り込みルーチンを示すフローチャート
である。
である。
【図17】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフ
ローチャートの一部である。
ローチャートの一部である。
【図18】空燃比フィードバック制御ルーチンを示すフ
ローチャートの一部である。
ローチャートの一部である。
【図19】図17、図18の制御を補足説明するための
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図20】燃料噴射時間の演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。
ャートである。
1…エンジン 3a…燃料噴射弁 4…吸気管 5…スロットルバイパス通路 6…スロットル弁 6a…スロットル開度センサ 7…バイパス弁 11、14…排気管 12、13、15、18…排気管 21…三元触媒 30…ECU 31…O2 センサ 71…ステップモータ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 41/02 315 8011−3G (72)発明者 梅花 豊一 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅田 俊昭 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】 機関運転状態に応じて一部の気筒への燃
料供給を停止し、機関の稼動気筒数を制御する稼動気筒
数制御手段と、 機関吸気通路に配置されたスロットル弁の開度を検出す
るスロットル開度検出手段と、 前記スロットル弁をバイパスして機関に吸気を供給する
バイパス通路と、該バイパス通路に設けられたバイパス
弁と、 前記バイパス弁の開度を調節して前記バイパス通路を流
れる吸気流量を制御するバイパス制御手段とを備え、 前記バイパス制御手段は、機関の稼動気筒数が減少する
につれて前記バイパス弁の開度を増大させるとともに、
前記スロットル開度検出手段によりスロットル弁が開弁
状態から全閉状態になったことが検出されたときには、
稼動気筒数が少ないほど大きく設定される所定量だけ前
記バイパス弁を閉弁作動させ、前記スロットル開度検出
手段によりスロットル弁が全閉状態から開弁状態に移行
したことが検出されたときには、稼動気筒数が少ないほ
ど大きく設定される所定量だけ前記バイパス弁を開弁作
動させる可変気筒エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217595A JPH0771280A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 可変気筒エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217595A JPH0771280A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 可変気筒エンジンの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0771280A true JPH0771280A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=16706763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217595A Pending JPH0771280A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 可変気筒エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223617A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217595A patent/JPH0771280A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008223617A (ja) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Osaka Gas Co Ltd | エンジン |
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