JPS6040738A - 気筒数制御エンジンの燃料制御装置 - 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】 （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＋１／Ｊ　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低負荷時
には、一部の気筒に対する燃料供給をカットして他の気
筒に対する充填効率を高める等により省燃費を図ってい
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ットして減筒運転へ切換えるため
の気筒数切換手段を備え、がっ、エンジン回転数、スロ
ットルバルブ開度、吸気負圧、エンジン温度等のエンジ
ン運転状態を検出して減筒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切換手段に出力する減筒判
別手段を備えている。

ところで、加速時には、特公昭４７−３８６６５号公報
に示すように燃料を所定量増大させることが一般に行わ
れている。すなわち、加速時には、スロットルバルブが
急激に開いて吸入空気量が急激に増大するが、この吸入
空気は比較的速やかに燃焼室へと流れる一方、空気に比
して比重の大きい燃料はこの吸入空気な流れに完全に追
従することができない等の理由により、加速時には、こ
の追従遅れ等を見込んで増量燃料としての加速燃料が供
給される。

しかしながら、気筒数制御エンジンにおいては、全筒運
転時と減筒運転時とでは、スロットル開度の変化に対す
る吸入空気量の変化が異なり、このため、加速時におけ
る燃料増量に対して何等かの村策が望まれることになる
。

（発明の目的） 本発明は以上のような本漬を勘案してなされたもので、
加速時に、減筒運転と全筒運転との運転態様に応じて適
切な増量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、本発明にあっては、スロッ
トル開度の変化に対する吸入室％Ｍｊの変化が、全筒運
転時よりも減筒運転時の方が小さくなることに着目して
、加速燃料の環１ｉ１率を、全筒運転時よりも減筒運転
時の方が小さくなるようにしである。

具体的には、第１図に示すように、従来同様、気筒数制
御手段および減筒判別手段を有して、エンジンの運動状
態に応じて全筒運転と減筒運転との切換えを行う一方、
スロットル開度の変化により加速を検出する加速検出手
段と上記減筒判別手段との両方からの出方を受ける加速
燃料制御手段によって、例えば電子制御式燃料噴射装置
等の燃料調整装置を制御するようにしである。すなわち
、燃料噴射量制御手段によって基本の燃料噴射量を決定
する一方、加速時には、加速燃料制御手段によって上記
基本燃料噴射量に加速燃料を付加する補正を行なうと共
に、この付加される加速燃料の増）′Ｌ率を、減筒運転
時の方が全筒運転時よりも小さくなるようにしである。

なお、この補正された燃料は、燃料噴射弁よりエンジン
の吸気通路へ噴射される。

（実施例） 第２図において、ｌはエンジンの本体で、吸入空気は、
エアクリーナ２、スロットルチャンバ４、吸気マニホル
ド５、吸気ボート６を経て燃焼室７へ供給され、」二記
エアクリーナ２がら吸気ボート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がらの燃料がｊ配合さ
れるようになっており、上記吸入空気量はスロットルバ
ルブ１１により制御される。また、前記燃料室７がらの
排気ガスは、ｔＩ［気ボー）１２よりｔＪＩ気マニポル
ド１３等を経て、大気に排出される。

前記吸気ボート６を開閉する吸気弁１４および排気ボー
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Φυ［気弁１４．１５を閉ブを方向へ付勢するター
ンスプリング１６．１７の他、クランクシャフト（図示
略）により回転駆動されるカムシャフト１８、該カムシ
ャフトに設けられたカム１９、ロッカアーム２ｏ、２１
．該ロッカアーム２ｏ、２１の揺動支点を構成するタペ
ット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ットさ
れる気筒となっており、このため、１番気筒と４番気筒
用のタペット２２．２３に対しては、弁駆動制御装置２
４．２５がイ′−１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１
ミ２６．２７によりＦＡ換、駆動されるもので、ソレノ
イド２６．２７が１肖磁昨にあっては、タペフト２２．
２３の口・ンカアーム２０．２１に対する揺動支点が図
中下方へ変位した位置にあって、カムシャフト１８の回
転に応じてロッカアーム２０．２１が揺動して全ての気
筒の吸・排気４１１４．１５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
揺動支点が図中り方へ変位可能となって、カムシャフト
１８と吸畳υｌ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が閉弁状
態を維持したままの減筒運転となるや なお、上述した弁駆動制御装置２４．２５そのものは、
例えば４、シ開閉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はマイクロコンピュータからなるコントロ
ールユニット と減筒運転とのいずれ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、点火時期笠木発明に直接関係の
ない部分についての説明を省略する。

」二記コントロールユニット２８には５　スロットルセ
ンサ３からのスロットルバルブ１１の開度、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に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ット２８からハ．　６
ｉｊ　記両ソレノイド２６．２７および燃料噴射ブｒ１
０に対して出力される。

なお、第２図中３３はデストリピユータ、３４は点火プ
ラグ、３５はバッテリである。

次に，前記コントロールユニット２８による制御内容に
ついて、第３図、第４図に示すフローチャー１・に基い
て説明するが、本実施例では、減筒蓮転時における加速
燃料の増量率が零の場合すなわち加速燃料を何等供給し
ない場合を示しである（加速燃料を必要とする急加速時
には全筒運転へと移行する）。なお、上記フローチャー
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、加速検出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（ステップ３６〜４７）先ず、ステ
ップ３６においてイニシャライズされて、気筒数フラグ
が１とされると共にアクセルフラグがＯとされ、かつス
ロットル開度の読込値がクリアされる。この気筒数フラ
グは、「ｌ」のときが全筒運転を、「Ｏ」のときが減筒
運転を意味するものであり、またアクセルフラグは、「
１」のときが加速時（全筒運転へ移行すべき急加速時）
を、「０」のときが加速時でないときを示している。

次いで、ステップ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、スロットルバルブ
開度の各データが入力される。

この後、ステップ３７で人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
かがステップ３８〜４ｏで順次判別される。すなわち、
冷却水温が設定値Ｔｏ（例えば６０°Ｃ　）以上の高温
であり（ステップ３８）、エンジン回転数が設定（ｇＮ
ｏ（例えば２。

００ｒｐｍ）以下の低速であり（ステップ３９）、加速
状態ではない定常あるいは減速走行である（ステップ４
０）、という全ての条件を満たした場合には、ステップ
４１へ移行する。なお、加速状態であるか否かは、アク
セルフラグが１か０かの判別によってなされ、このアク
セルフラグの変更は、後述する第４図のフはーチャート
中においてなされる。

上記ステップ４１からは、ステップ３７で気前数フラグ
が１であるとイニシャライズされているので、最初はス
テップ４２へ移行し、ここで、吸気負圧が設定値２４以
上であるか否かが判別される。そして、吸気負圧が設定
値Ｐ、以下の低負荷である場合は、ステップ４３へ移行
し、ここで気筒数フラグがＯとされる。

」二記ステップ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、ステップ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が励磁され
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、後述するステップ４８′〜５２での燃料演算
処理がなされて、再びステップ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ップ４１へ移行する。そし
て、ステップ４１においては、ステップ４３で前述のよ
うに気筒数フラグがＯとされている結果当該ステップ４
１の気筒数フラグが０に変換されていることとなるので
、ステップ４５へ移行して、ここで吸気負圧が設定値Ｐ
２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っても減筒運転
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Ｐ
２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
のものを用いである（　Ｐ　２　＞　Ｐ　４　）。これ
により、吸気負正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ば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ＴＯより低い場合、エンジン
回転数が設定値Ｎ。より高い場合、加速する場合（ステ
ップ４０のアクセルフラグが１の場合）、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、ステップ４６に移行して、ここで気筒数フラグ
が１とされた後、ステップ４７において全筒運転すべき
旨の出力がなされる。すなわちソレノイド２６．２７が
消磁されて、全ての気筒の吸・排気弁１４．１５が開閉
運動される全筒運転となる。

ＩＩ燃料演算ルーチン（ステップ４８〜・５２）先ず、
ステップ４８において、エンジン回転数および吸気負圧
より、基本燃料噴射量τが演算される。勿論、このステ
・ンプ４８においては、ステ、プ４４．４７からの減筒
運転であるか全部−運転であるかの出力に応じて、減筒
運転用のマツプあるいは全筒迂転用のマツプから、上記
基本燃料噴射量τを演算するものである。

次に、ステップ４９において、冷却水温に基づく補正係
数Ｃ３か上記基本燃料噴射酸τに掛は合わされて、燃料
噴射量が補正される（補正燃料噴射量でＩ）。この補正
により得られた補正燃料噴射量で１に対しては、ステッ
プ５０において、吸気温度に基づく補正係数Ｃ２が掛は
合わされて、補正燃料噴射量τ２が得られる。

この後、ステップ５１に移行し、アクセルフラグが１で
あるところの加速時には、ステップ５２へ移行して、前
記補正燃料噴射量τ２に加速に基づく補正係数０３が掛
は合わされて、補正燃料噴射量τ３が演算される。そし
て、ステップ５３において、この補正燃料噴射量で２に
基づく信号が燃料噴射弁１０へ出力される。また、ステ
ップ５１において加速時ではないと判別（アクセルフラ
グがＯ）されると、ステップ５２による加速に基づく燃
料噴射量補正が行われることなくステップ５３へ移行し
て、ステップ５０の補正燃料噴射量で２に基づく信号が
燃料噴射弁１０へ出力される。

なお、前述したように、減筒運転時には加速燃料の増量
を行わないようにしたので、後述する第４図のフローチ
ャートの説明からも明らかなように、減筒運転時にはア
クセルフラグは必らずＯであり、したがって、加速のた
めの補正を行うステップ５２を経るのは、全筒運転でか
つ加速時の場合のみである。

■加速検出ルーチン（第４図） 第４図に示すフローチャートは、第３図に示すフローチ
ャートに対して所定時間毎に割込が行われるものであり
、先ず、ステップ５４において、スロットルバルブ開度
が上記所定時間毎にデータ入力され、このデータ入力さ
れたスロットルバルブ開度は、ステップ５・５において
、所定時間毎の値として所定数ｎ個分順次ストアされる
。

次いで、ステップ５６において、気筒数フラグがＯであ
るかｌであるかが判別され、ｌであるところの全筒運転
時には、ステップ５７へ移行する。このステップ５７で
は、全筒運転時における加速の比較レベルＡが設定され
る。また、」二記ステップ５６における気筒数フラグが
Ｏであるところの減筒運転時には、ステップ５６からス
テップ５８へ移行し、このステップ５８において減筒運
転時のおける加速の比較レベルＡが設定される。

上記ステップ５７．５８での処理を行うのは、回じスロ
ットル開度の変化においても、加速のレベルが全筒運転
時の方が減筒運転時よりも大きくなるため、加速状態で
あるか否かの判別のための設定値である加速の比較レベ
ルを、減筒運転あるいは全筒運転に対応させるためであ
る。に述した理由から、減筒運転時の比較レベルの方が
全筒運転時の比較レベルよりも大きくなり、この結果、
−上記設定値である所定の加速レベルの加速を得るには
、減筒運転時の方が全筒運転時よりも大きなスロットル
開度の変化を要するということになる。

前記ステップ５７あるいは５８からは、それぞれステッ
プ５９へ移行して、所定時間当りのスロットル開度の変
化すなわち加速のレベル（ＴＶｌ−ＴＶｎ）が演算され
、この演算された加速レベルＢが、ステップ６０におい
て前記比較レベルＡより大きいか否かが判別される。そ
して、加速レベルＢが比較レベルＡよりも大きいとき、
すなわち加速状態であると判定された場合は、ステップ
６１へ移行してアクセルフラグを１とし、また加速レベ
ルＢが比較レベルＡよりも小さい定常あるいは減速遅転
時であると判定されたときには、ステ・ンプ６２へ移行
してアクセルフラグをＯとする。勿論、このステップ６
１あるいは６２でのアクセルフラグは、それぞれ前述し
たステップ４０での判別、あるいはステップ５１での判
別に用いられることになる。

この後は、ステップ６３に移行して、ステップ５５にお
いてストアされていた時間的に最も古いスロットル開度
のイ１ｒｉが最も新しいスロットル開度の６ｅｉに変更
されて、データの並べかえが行われる。

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気埼エンジンに限らず、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、全気筒数の半分に必らず、適宜のｌ
ａ（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。

（動体化気筒を構成するには、動弁機構に弁駆動制御装
置２４．２５を設けてカムシャフト１８と吸・抽気弁１
４．１５との連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ャッタバルブを設け
て該休止すべき気筒に対する混合気の供給をカットする
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っては、
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
をカットするようにしてもよく、この場合は、休止すべ
き気筒に対して吸入空気を供給してもよく、あるいは吸
入空気をも供給しないようにすることもできる。もっと
も、休止すべき気筒に対する吸入空気供給をもカー／　
）する方が、いわゆるポンピングロスを小さくしてより
一層の燃費向上を図る上で好ましいものとなる。

■コントロールユニット２８は、アナログ式、デジタル
式いずれのコンピュータによっ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
場合に加速燃料を増量させるには、例えばメインジェッ
トあるいはメインエアジェツトの径を変化させればよい
。

（Φ減筒運転時に、加速燃料を零とすることなく増量す
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、減筒運転
、全筒運転に合った加速燃料の適切な増量補正を行うこ
とができ、この結果常にスムーズな加速を行うことが可
能となる。

【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、第４図は本発明の制御内容の一例を示すフロー
チャート。 １−　・・・・・エンジン本体 ８・・・・・・吸気通路 １０・・・・・・燃料噴射弁 １１・・争・・ｅスロットルバルブ １４・・・・・中吸気弁 １５・・・・・・排気弁 ２４、２５・・・弁駆動制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運動状態に応じて、一部の気筒に対す
   る燃料供給をカットす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
   部の気筒に対する燃料供給をカットする気筒数制御手段
   と。 エンジンの吸気通路に燃料を供給するための燃料制御装
   置と、 スロットル開度の変化により加速を検出する・加速検出
   手段と、 前記加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筒運転時における加速
   燃料の増量率を全筒運転時のときよりも小さくする加速
   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。