JPS5817338B2

JPS5817338B2 - 定速走行装置を備えた燃料供給気筒数制御装置

Info

Publication number: JPS5817338B2
Application number: JP4023078A
Authority: JP
Inventors: 飯塚晴彦
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1983-04-06
Also published as: JPS54133222A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多気筒エンジンで走行する自動車等の車両を
燃料消費効率の良い条件で運転すべくエンジン負荷が予
じめ設定された負荷設定値以下になると一部気筒への燃
料供給を停止し負荷が重くなると全気筒運転に戻す燃料
供給気筒数制御装置と、車速センサで検出した車速か車
速設定値に一致するように帰還制御を行なう定速走行装
置とを備えた装置に関するものである。

一般にエンジンの単位出力エネルギーに対する消費燃料
重量を表わす燃費率（単位はｇ／ｐｓ−ｈで燃費率が小
さい方が燃費が良い）は第１図に示すようになっており
、エンジン排気量に余裕のある自動車では、例えは点線
で示すような定速走行時のエンジン負荷の軽い時でも全
気筒の燃料供給を行なっており、燃費の悪い範囲で運転
していることになる。

燃料供給気筒数制御は、エンジン回転数やエンジン負荷
を検出し、エンジン負荷が小さい時は一部気筒への燃料
供給を停止することにより他の残りの気筒を燃料消費率
の良い状態で使用しようとするものである。

この場合、エンジン負荷の大小を推定する手段として、
エンジンの吸気管負圧の検出、または電子燃料噴射式エ
ンジンに於ては、１回転描りの吸入空気量の検出や、電
子式燃料噴射制御回路から出力されている燃料噴射パル
ス信号のパルス幅等が用いられる。

本発明は、定速走行装置を備えた燃料供給気筒数制御装
置、特に低負荷時に一部気筒への燃料供給は停止するが
、空気は上記燃料供給を停止された気筒にも吸入させる
方式の気筒数制御装置において定速走行装置を備えた装
置に係る。

このような気筒数制御装置では、低負荷であると判断す
る際の比較基準となる設定負荷値を燃費率の良くなる方
向に高くするほど、該設定負荷値以下の近傍で一部気筒
への燃料供給停止が行なわれる時には出力の減少量が犬
となるため、同一出力を雄性するためにアクセルペダル
の踏込量を大きくせねばならず、これによりアクセルペ
ダルフィーリングの悪化をまねく恐れも考えられる。

従って、前記負荷設定値はあまり高くしないで、アクセ
ルペダ・ルフィーリングを悪化させない領域に限り、燃
費改善率は多少犠牲にして一部気筒への燃料供給停止制
御を行なうことが考えられる。

また、アクセルペダルフィーリングの悪化を防ぐために
、全気筒運転時と同じアクセルペダル踏込量で、一部気
筒への燃料供給停止時にも同一トルクを発生させる吸入
空気量補正装置も考えられるが、装置の複雑化を招き、
また完全に全気筒時と同じフィーリングで運転できるよ
うにするのは困難を伴なうと考えられる。

本発明は、このように負荷設定値の低い気筒数制御装置
と定速走行装置とを組合わせて、定速走行装置を作動さ
せている時のみ前記負荷設定値を高゛＜シて、一部気筒
への燃料供給停止の状態で走行できるようにしたもので
ある。

定速走行装置の作動時は、運転者はアクセルペダルから
足を離しているか、または足を置いた程度であるため、
アクセルペダルフィーリングは関係なくなる。

従って、この時は燃料消費率の良い気筒数制御状態で走
行しようとするものである。

また、定速走行中に、一部気筒への燃料供給を停止した
場合は、スロットル弁又はアクセルペダルをコントロー
ルするアクチュエータ入力に対するエンジン出力変化の
ゲインか、第１図に示すように、小さくなるので、負荷
変動に対する定速走行装置の応答性が悪くなる。

これを防ぐために、本発明では、定速走行装置を働かせ
ている時、燃料供給気筒数制御装置から一部気筒への燃
料供給停止信号が発生している時は、この信号により定
速走行装置の制御系のゲインを高めるようにした。

即ち、本発明の特徴は、多気筒エンジンの負荷が負荷設
定値以下になると一部気筒への燃料供給を停止して燃料
消費低減を行なう燃料供給気筒数制御装置と、車速セン
サで検出した車速か車速設定値に一致するよう帰還制御
する定速走行装置とを備え、前記定速走行装置が作動中
は前記燃料供給気筒数制御装置における負荷設定値を高
くして燃費改善率を高くシ、かつ、一部気筒への燃料供
給が停止されている時は前記定速走行装置における出力
信号増幅度を増大させ負荷変動に対する定速走行装置の
応答性を維持する構成とすることにある。

以下図面により本発明を説明する。

。まず、従来行なわれている燃料供給気筒数制御の制御動
作を第２図、第３図により説明する。

第１気筒から第６気筒までの６気筒を備えたエンジンで
、軽負荷時には第１気筒から第３気筒までの３気筒への
燃料供給を停止する場合を例に採る。

第２図は、上記のような気筒数制御を行なう場合の、エ
ンジン回転数ＮＢと、エンジン負荷の大小、この場合は
電子式燃料噴射制御回路からの燃料噴射パルス信号のパ
ルス幅ＷＰと、運転気筒数との関係を示す図で、気筒数
制御は次のように行なわれる。

なお、ＷＰＨ及びＷＰＬは負荷設定値に相当するパルス
幅設定値で、ＷＰＨ＞ＷＰＬである。

（１）エンジン回転数ＮＥが回転数設定値ＮＥＯより小
さい（ＮＥ＜ＮＥＯ）時は気筒数制御は行なわず、６
気筒運転とする。

（２）エンジン回転数ＮＢが回転数設定値ＮＥＯより大
きい（ＮＥＯ＜ＮＥ）時は燃料噴射パルス信号のパル
ス幅ＷＰとパルス幅設定値ＷＰＨ２ＷＰＬとの関係に
より次のように気筒数制御が行なわれる。

（ａ）ｗＰＨ≦ＷＰのときは、６気筒運転とする。

（ｂ）ＷＰＬ≦ＷＰくＷＰＨのときは、現在の気筒
数を維持する。

（ｃ）Ｗｐ＜’ＷｐＬのときは、３気筒と
する。

上記のような制御を行なわせる回路構成図の一例が第３
図である。

第３図において、１は吸入空気量センサ、２はエンジン
回転数センサ、３は電子式燃料噴射制御回路（以下ＢＧ
Ｉ回路と書く）、４及び５はパルス幅比較器、６はエン
ジン回転数比較器、？、８ｒ・ばそれぞれパルス幅設定
値ＷＰＨ２ＷＰＬを発生する回路、９はエンジン回転数
設定値ＮＥＯを発生する回路、１０はオア回路、１１及
び１５はアンド回路、１２及び１３は符号反転回路、１
４はセット・リセット形のフリップフロップである。

パルス幅比較器４，５及びエンジン回転数比較器６は、
それぞれ入力値の方が設定値以上の時に論理レベル“１
′の信号を発生し、逆の関係の時はレベル“０″の信号
を発生する。

また、エンジン回転数比較器６は、第３図の例では、Ｅ
ＧＩ回路３からの燃料噴射パルス信号Ｇの周期からエン
ジン回転数ＮＢを求めるとしているが、これはイグニシ
ョンパルスを利用することもできる。

フリップフロップ１４のセット端子Ｓにはオア回路１０
の出力が、リセット端子Ｒにはアンド回路１１の出力が
それぞれ入る。

パルス幅比較器４の出力と、エンジン回転数比較器６の
出力信号の符号を符号反転回路１３で反転させた信号と
がオア回路１０の２人力となり、また、パルス幅比較器
５の出力信号の符号を符号反転回路１２で反転させた信
号と、エンジン回転数比較器６の出力とがアンド回路１
１の２人力となる。

１６は運転気筒数を表わす気筒数信号で、フリップフロ
ップ１４のＱ端子より出力される。

即ち、信号１６がレベル“１“の時は６気筒運転である
ことを表わし、レベル“０″の時は３気筒運転であるこ
とを表わす。

１１は第１気筒から第３気筒までの３気筒への燃料噴射
信号で、フリップフロップ１４のＱ端子出力信号と、Ｅ
Ｇ■回路３からの燃料噴射パルス信号Ｇとを２人力とす
るアンド回路１５の出力信号である。

１８は第４気筒から第６気筒才での３気筒への燃料噴射
信号で、これは燃料噴射パルス信号Ｇをそのまま使用し
ている。

ＥＧＩ回路３は、図示しないコントロール・ユニットを
内蔵していて、エンジンの運転状態即ちエンジン回転数
、吸入空気量、冷却水温、度、アクセル・ペダルの踏込
量等をこのコントロール・ユニットに取込んで、コント
ロール・ユニットに予め設定されている要求条件からエ
ンジンの各気筒の噴射弁に与える最適の燃料量を演算し
この燃料量に比例したパルス幅を持つ燃料噴射パルス信
号Ｇとして出力している。

第３図回路は次のように動作する。

オア回路１０の出力は、ＷＰＨ≦ＷＰのとき、あるいは
ＮＥ＜ＮＥＯのとき、もしくはこれらの両条件が成立す
るとき、即ち、エンジン回転数ＮＥ及び燃料噴射パルス
幅ＷＰの状態が第２図の６気筒運転領域にあるときレベ
ル“１“となり、その他のときはレベル“０″となる。

アンド回路１１の出力は、ＷＰくＷＰＬかつＮＥＯ≦Ｎ
Ｂのとき、即ち、エンジン回転数ＮＢ及び燃料噴射パル
ス幅ＷＰの状態が第２図の３気筒運転領域にあるときレ
ベル“１“となり、気筒数維持領域では該領域に入る前
の状態を維持する。

フリップフロップ１４のセット入力にオア回路１０の出
力は、リセット入力にアンド回路１１の出力が入ってい
ることにより、出力端子Ｑの信号は、エンジン回転数Ｎ
Ｅ及びパルス幅ＷＰが第２図の６気筒運転領域に入ると
レベル“１“となり、ＮＢ及びＷｐが３気筒運転領域に
入るまではレベル“１″を維持する。

ＮＥ及びＷＰの状態が３気筒運転領域に入ると出力端子
Ｑの信号はレベル“Ｏ″となり、ＮＥ及びＷＰの状態が
６気筒運転領域に入るまではレベル“０″を維持する。

このＱ出力信号によってアンド回路１５はそのゲートを
開閉制御されているので、ＮＢ及びＷＰが第２図の６気
筒運転領域にある時のみ、燃料噴射パルス信号Ｇがアン
ド回路１５を通過して燃料噴射信号１γとなって第１気
筒から第３気筒までの３気筒に供給される。

一方、燃料噴射信号１８は、常に燃料噴射パルス信号Ｇ
が与えられており、これが第４気筒から第６気筒までの
３気筒に供給される。

これにより、第３図回路構成により、第２図に示したよ
うな気筒数制御が可能となる。

次に本発明の一実施例を図面により説明する。

第４図ａは本発明におけるエンジン回転数ＮＥと、燃料
噴射パルス幅ＷＰと、運転気筒数との関係を示すもので
、定速走行装置が作動中はパルス幅設定値ＷＰＨ９ＷＰ
ＬをそれぞれＷ′ＰＨ２Ｗ′ＰＬに高くしてやるもので
ある。

ＷＰＬは前述したように一部気筒への燃料供給休止時
に出力変動が犬とならないように低めに設定した負荷設
定値であり、ＷＰＨ・は急加速時に早く６気筒にもどす
ためにやや低めに設定した負荷設定値である。

定速走行装置を働かせる時には負荷変動は比較的少ない
と考えられるため、燃費向上させる領域を広げるために
、Ｗ′ＰＬはＷＰＬより高めに設定した負荷設定値であ
る。

また定速走行装置を働かせている時には、定速走行装置
が解除しない限り負荷変動は比較的少ないと考えられる
ため、燃費向上させる領域を広げるためにＷ′ＰＨはＷ
ＰＨより高めに設定した負荷設定値である。

このような制御を行なう一実施例回路構成図が第５図で
ある。

但し、第４図すに示すように、一部気筒への燃料供給を
休止時からの加速の応答性をさして問題にしなくて良い
場合には負荷設定値Ｗ′ＰＨを最初からＷｐ）ｌにして
おいても良い。

第５図において、符号１〜１８は第３図の場合と同一機
能を持つ部品であり、１９は定速走行装置２０．１２’
は符号反転回路、２１゜２２．１１’はアンド回路、２
３，２４，１０’はオア回路、４′及び５′はそれぞれ
パルス幅比較器、１′及び８′はそれぞれパルス幅設定
値Ｗ′ＰＨ及びＷ’ＰＬを発生する回路である。

パルス幅比較器４’、５’は、それぞれ入力パルス幅Ｗ
Ｐの方が設定値より大きい時にレベル“１“の信号を発
生し、逆の関係の時はレベル“０″の信号を発生する。

また、定速走行装置１９は、第６図にその一例のブロッ
ク図を示すように、車速センサ２５で検出した車速信号
を制御回路２６に送ると制御回路２６ではこの車速信号
と運転者によって設定された車速とを比較し、偏差があ
る時は制御回路２６はアクチュエータ２７に信号を送り
、エンジンの絞弁開度を調節させて、車速偏差を零とす
る方向に制ａする０この帰還ループにより、車両は負荷
か変っても一定走行を続けることができる。

なお、この定速走行装置にはブレーキペダルを踏むと定
速走行解除となったり、アクセルペダルを急激に踏むと
解除になったりする機能が付いている。

また、定速走行装置を働かせている時にアクセルペダル
を急激に踏むと、定速走行装置を解除すると共に負荷設
定値をＷ’ＰＨからＷＰＨにもどし、急加速を行なうよ
うに構成している。

第５図実施例回路は次のように動作する。

定速走行装置１９は定速走行機能が作動中はレベル“１
″の信号を発生するようになっており、この出力信号が
アンド回路２２，１１’のそれぞれの入力側に入ってい
てゲート開閉を制御しており、また出力信号を符号反転
回路２０で符号反転した信号がアンド回路２１．１１の
それぞれの入力側に入っていてゲート開閉を制御してい
る。

これにより、定速走行装置１９が作動中で、レベル“１
“の信号が出力されている時はアンド回路２１゜１１は
出、力“０“となり、従ってパルス幅設定値ＷＰＨ２Ｗ
ＰＬとの比較を行なう比較器４，５の出力は採用されず
、パルス幅設定値Ｗ’ＰＨｔＷ′ＰＬとの比較を行なう
比較器４’、５’の出力がアンド回路２２、１１’を介
してフリップフロップ１４の入力となる。

フリップフロップ１４以降の動作は、第３図の場合と全
く同様であるので、重複して説明はしない。

定速走行装置１９からの出力が“０“の時、つまり定速
走行機能が作動していない時は、上記とは逆になり、ア
ンド回路２２．１１’の出力が“０″となり、パルス幅
設定値ＷＰＨ２ＷＰＬとの比較を行なう比較器４，５の
出力かアンド回路２１，１１を経てフリップフロップ１
４に伝えられ、この場合の回路構成及び制御動作は第３
図の場合と全く同様になる。

第１図は、全気筒運転時と、一部気筒への燃料供給を停
止している時との、定速走行を行なうためのアクチュエ
ータの人力に対するエンジン出力変化量の差を示す関係
図で、曲線ａが全気筒運転時、曲線すが一部気筒への燃
料供給を停止して運転している時である。

一部気筒への燃料供給を停止して運転している時は、ア
クナユエータ入力に対するエンジン出力変化量が小さく
なるので、負荷変動に対する定速走行装置の応答性が悪
くなる。

そこで、本発明では、燃料供給気筒数制御装置から一部
気筒への燃料供給停止信号か発生している時は、この信
号により定速走行装置の制御系のゲインを高めてやるよ
うにする。

これを実現するための一実施例ブロック図が第８図であ
る。

第８図において、１６は第５図のフリップフロップ１４
のＱ出力である気筒数信号であり、Ｓｌ及びＳ２はこの
信号１６によって開閉制御される電子スイッチである。

また、２５は車速センサ、２７はアクチュエータ、２８
は車速比較器、２９は車速設定値Ｖｏを発生する回路、
３０は比例増幅器、３１は積分器、３２は刃口算器であ
る。

また、３３は入力信号値をに倍（ｋ＞１）して出力す
る増幅器である。

車速センサ２５で検出された車速Ｖと車速設定値Ｖｏと
の差に比例する電圧ｅを車速比較器２８で求め、この電
圧ｅを、電子スイッチＳｌ、８２により信号１６のレ
ベルが“１“のとき（つまり全気筒運転時）はそのまま
、信号１６のレベルが°“０″のとき（つまり３気筒運
転時）はに倍して、次段の比例増幅器３０及び積分器３
１側に送る。

比例増幅器３０では入力電圧に比例した電圧に’ｅを発
生し、積分器３１では入力電圧を積分したに７ｅ−ｄｔ
を発生し、これらの両川力信号が加算器３２で加算され
、その出力信号ａ（ｅ＋ｂｆｅ−ｄｔ）がアクチュエー
タ２７に印刃口される。

即ち、３０，３１，３２でＰＩ制御系を構成している。

アクチュエータ２７はこの入力信号に応じて絞弁の開度
を制御する。

以上のように、本発明によれば、燃料供給気筒数制御装
置と定速走行装置とを備えた車両において、定速走行装
置か作動中は燃料供給気筒数制御の負荷判断に使用する
負荷設定値を高くし、かつ、一部気筒への燃料供給が停
止されている時は定速走行装置における制御系のゲイン
を増大させる方式であることから、アクセルペダルフィ
ーリングを悪化させることなしに定速走行装置の作動時
には燃費改善率を大きくすることができ、しかも、定速
走行装置の応答性を悪化させろこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃費率の一般説明図、第２図は従来の燃料供給
気筒数制御の動作説明図、第３図はその回路構成図、第
４図は本発明における燃料供給気筒数制御の動作説明図
、第５図はその回路構成図、第６図は定速走行装置のブ
ロック図、第７図はアクナユエータ入力に対するエンジ
ン出力変化量の運転気筒数による差を説明する図、第８
図は気筒数制御時に定速走行装置の制御系ゲインを高く
する一実施例回路図である。符号の説明、１・・・・・・吸入空気量センサ、２・・
・・・・エンジン回転数センサ、３・・・・・・電子式
燃料噴射制御回路、４，５，４’、５’・・・・・・パ
ルス幅比較器、６・・・・・・エンジン回転数比較器、
７，８，７’、８’・・・・・・パルス幅設定値、９・
・・・・・エンジン回転数設定値、１４・・・・・・セ
ット・リセット形フリップフロップ、１７，１８・・・
・・・燃料噴射信号、１９・・・・・・定速走行装置、
２５・・・・・・車速センサ、２６・・・・・・制御回
路、２１・・・・・・アクチュエータ、２８・・・・・
・車速比較器、３０・・・・・・比例増幅器、３１・・
・・・・積分器、３２・・・・・・加算器、３３・・・
・・・ｋ倍増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジン負荷か予め定めた負荷設定値以下になると
一部気筒への燃料供給を停止して燃料消費低減を行なう
燃料供給気筒数制御装置と、車速センサで検出した車速
か車速設定値に一致するよう帰還制御する定速走行装置
とから構成され、前記定速走行装置が作動中は前記燃料
供給気筒数制御装置における前記負荷設定値を高くする
負荷設定値変更手段と、かつ、一部気筒への燃料供給が
停止されている時は前記定速走行装置における制御系の
出力信号増幅度を増大させるゲイン変更手段とを設けた
ことを特徴とする定速走行装置を備えた燃料供給気筒数
制御装置。