JPS6040739A - 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昭５７−３３８
号公報に示すように、エンジンの運転状態に応じてＬ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金気筒から出力させ
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
の気筒数制御手段を備え、かつ、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制御手段に出力する減筒判
別手段を備えている。

ところで最近は、燃費向上の一貫として、特開昭５４−
７０２１号公報に示すように、いる。しかしながら、完
全に燃料の供給をカットしてしまうと、減速後の次の定
常走行あるいは加速の際に、吸入空気量の増大に伴って
供給される燃料が追従し切ずに空燃比が一時的に希薄化
してしまい、上述した次の走行に移行する際の応答性が
悪くなる、という問題を生じる。すなわち、減速時には
吸気通路内が高負圧になるため、吸気通路内壁に付着し
ていた燃料が剥離して急激に燃料室へ吸引されることと
なるが、加速等の運転態様に移行した際には、増加する
吸引空気は速やかに燃料室へ供給される一方、供給され
る燃料の一部は」−記吸気通路内壁に付着してしまうた
め、少なくともこの（＝ｊ着分だけ空燃比が希薄化する
こととなる。

このため、減速時には、燃料供給を完全にカットするの
ではなく、微小の減速用燃料を供給するようにして、吸
気通路内壁を常に濡らしておくようにすることが考えら
れる。

しかしながら、気筒数制御エンジンにあっては、減速時
における吸気負圧の大きさすなわち吸気通路内壁の濡れ
の程度（乾きの程度とも考えられる）に全筒運転時と減
筒運転時とでは相違があり、このため、減速燃料を極力
少なくして省燃費を図りつつ次の走行へ移行する際の応
答性を確保するには、何等かの対策が望まれる。

（発明の目的） 本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
全筒運転と減筒運転との運転態様に応じて適切な減速用
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、減速
時における吸気負圧の大きさすなわち吸気通路内壁面の
乾きの程度が、減筒運転時よりも全筒運転時の方が大き
いことに着目して、減速用燃料を、減筒運転時の方が全
筒運転時よりも少なくなるようにしである。

其体的には、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、エンジンの連動状
態に応じて全筒運転と減筒運転との切換えを行う一方、
減速検出手段と上記減筒判別手段との両方からの出力を
受ける減速燃料制御手段によって、例えば電子制御式燃
料噴射装置等の燃ネ゛１調整装置を制御するようにしで
ある。すなわち、燃ｉ゛１噴射量１４制御手段によって
燃料噴射量が決定されるが、減速時には、減速燃料制御
手段によって」二記燃料噴射量制御手段を制御して、減
筒運転時の方が全筒運転時よりも減速燃料が少なくなる
ようにしである。なお、燃料は、燃料噴射量よりエンジ
ンの吸気通路へ噴射されるものである。

（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、吸気ポート６を経て燃焼室７へ供給され、上記′
エアクリーナ２から吸気ポート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からの燃料が混合され
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ｌｌにより制御される。また、前記燃料室７からの刊
気ガスは、排気ポート１２よりυ１気マニホルド１３等
を経て、大気に排出される。

前記吸気ポート６を開閉する吸気弁１４およびυ１気ポ
ート１２を開閉する排％ゴ「１５は、動弁機構により所
定のタイミングで開閉される。この動ゴｆ機構は、実施
例では、吸・ＩＡ気ブｊ１４．１５を閉弁方向へ付勢す
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２０
．２１、該ロッカアーム２０．２１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１は、エンジン本体ｌは４気筒用とされて、
その点火順序が１−３−４−２とされるとノ（に、誠筒
運転時に１番気筒と４番気筒とが休止すなわち燃Ｆ１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、ゴｆ
駆動制御装置２４．２５が付設されている。

前記弁駆動制御装置２４．２５は、それぞれソレノイド
２６．２７により切換、駆動されるもので、ソレノイド
２６．２７が消磁時にあっては、タペット２２．２３の
口、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・
排気弁１４．１５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。に方へ変位可能となって、カムシャフト１８と吸
・排気弁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。

なお、上述した弁駆動制御装置２４．２５そのものは、
例えば特開昭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
ールユニットで、該コントロールユニット２８は、エン
ジンの運転状Ｊｕｆ＋に応じて全筒運転と減筒運転との
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、点火時期等本発明に直接関係のない部分につい
ての説明を省略する。

上記コントロールユニット２８には、スロットルセンサ
３からのスロットルバルブ１１のポジション、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からは、前
記両ソレノイド２６．２７および燃料噴射弁ｌＯ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図に示すフローチャートに基いて説すノす
るが、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脱していくこと
とする。

工気憤判別ルーチン（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。この気筒数フラグは、ｒｌＪのときが全
筒運転を、「０」のときが減筒運転を意味するものであ
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、スロットルポジシ
ョンの各データが入力される。

この後、ステップ３７で入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３８〜４０で順次判別される。すなわち、
冷却水温が設定（（ｔＴｏ（例えば６０’Ｃ）以上の高
温であり（ステップ３８つ、エンジン回転数が設定値Ｎ
ｏ（例えば２０００ｒｐｍ）以下の低速であり（ステ・
７ブ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４０）、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、スロットルポジションの中位時間当りの変
化量を演算して加速度を得て、この加速度が設定加速度
より大きいが否かで判別される。

上記ステップ４１からは、ステップ３７で気筒数フラグ
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Ｐ４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０とされる。

」−記ステップ４３へ移行することは１ｇ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、ｆ？　ｌ　４．１
５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とされているので、ステップ４５へ移
行して、ここで吸気負圧が設定値Ｐ２より大きいか否エ
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ヂ１となる吸気負圧Ｐ２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（Ｐ２〉Ｐ４）。これにより、吸気負圧に応じ
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＋Ｉ：　）。

ここで、冷却水温が設定値Ｔ。より低い場合、エンジン
回転数が設定値Ｎｏより高い場合、加速する場合、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１４．１
５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４８〜５７）先ず、減
筒運転時には、前記ステップ４４からステップ４８へ移
行し、ここで減速状態であるか否かが判別される。なお
、この減速であるか否かは、例えばスロットルポジショ
ンとエンジン回転数とにより判別される。

」二足ステップ４８で減速状ｊ出ではないと判定される
と、ステップ４９へ移行して、吸気負圧とエンジン回転
数との関数からなる減筒運転用の基本マツプが選定され
て、基本燃料噴射量が決定される。この後、ステップ５
０で」二足基本燃料噴射量に応じたパルス幅が演算され
た後、ステップ５１において」二足演算されたパルスｒ
ｔＪが工しジン冷却水温および吸気温度に基づいて補正
される。そして、ステップ５２において、上記補正され
たパルス幅で燃１１噴射升１０より噴射される。

前記ステップ４８で減速状態であると判定されると、ス
テップ５３へ移行して、エンジン回転数がＮｌ　より大
きいか否かが判別される。この回転数Ｎ、は、減筒運転
時には微低速トルクが小さくてエンストを生じ易いので
これを防止するため、微少燃料である敏速燃料を供給す
るかあるいはこの減゛速燃料よりも多い通常通りの燃料
（一般にはアイドル燃料）を供給するかの境界点として
設定したもので、回転数Ｎ１以下の場合は、前述したス
テップ４９へ移行して、ステップ５０．５１．５２の処
理がなされる。また、」二足ステップ５３で回転数Ｎ１
以上であると判定されると、ステップ５４へ移行して、
減筒運転時における減速燃料が決定され、この後は、ス
テップ５０．５１．５２の処理がなされる。

一方、全筒運転時にあっては、前述ステップ４７からス
テップ５５へ移行して、減速状態でないときはステップ
５６へ、減速状態のときはステップ５７へ移行する。

上記ステップ５６では、吸気負圧とエンジン回転数から
なる全筒運転用の基本マツプが選定されて、故障木燃料
噴射量が決定される。また、前記ステップ５７へ移行さ
れたときは、全筒運転時における減速燃料が決定される
。そして、ステップ５６、あるいは５７の後は、前述し
たステップ５０．５１．５２の処理がなされる。勿論、
ステップ５４で決定される減筒運転用減速燃料は、ステ
ップ５７で決定される全筒運転用減速燃料よりも少ない
ものである。

ここで、第４図において、減筒運転すべき領域をαで示
し、全筒運転すべき領域をβで示し、減筒運転時に減速
燃料供給が行われる領域なγで示し、全筒運転時におけ
る減速燃料供給が行われる領域をδで示しである。そし
て、この第４図中、Ｎ、がステップ３９での設定エンジ
ン回転数であり、Ｎ、がステップ５３での設定エンジン
回転数であり、Ａ点が、減速状態であるか否かの境界点
としてのスロットルポジションを示すものである。また
、この第４図において、供給すべき燃料の決定と上記α
〜δの領域との関係は、αの領域がステップ４９で、β
の領域がステップ５６で、γの領域がステップ５４で、
δの領域がステップ５７で、それぞれ決定さ゛れるもの
である。

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。

（ｊ）４気筒エンジンに限らず、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
数（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。

■休止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・排気弁１４
．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
才ｌ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ットす
る方が、いわゆるボンピングロスを小さくしてより一層
の燃費向」二を図る」−で好ましいものとなる。

（旦）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
の場合減速用燃料を調整するには、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
。

（■減速燃料の量は、固定設定することなく、例えばエ
ンジン回転数によって可変とするようにしてもよく、こ
の場合はこのためのマツプをステップ５７で選定するよ
うにすればよい。

■ステップ５０において、パルス幅を演算するのに代え
て、特に減速時には、当該パルスの周期を変更して噴射
燃料の量を調整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、全筒運転
、減筒運転にあった適切な量の減速燃料が得られるので
、不必要に余分な減速燃料を供給することなくて省燃費
を図りつつ、緘速運転から次の加速運転等へと移行する
際の良好な応答性を確保することができる。

【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図は本発明の制御内容の一例を示すフローチャート
。 第４図は運転状態に応じて供給すべき燃ネ：）を決定す
るだめの領域区分を示す図。　・ １９畳・・・拳エンジン本体 ８・−・命・・吸気通路 １０−−・・・・燃料噴射ブ「 １ｌ１１１１１Ｉφ・争スロットルへルブ１４争・・・
・・吸気弁 １５・Φ・・φφ排気弁 ２４．２５−・・弁駆動制御装置 ２８・ｅΦ・・・コントロールユニット第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの連動状態に応じて、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台かを判
   別する減筒判別手段と、 １）口記誠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才゛１調
   整装置と、 減速状態を検出する減速検出手段と、 前記減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、減速時に微小の減速用
   燃料を供給させると共に、減筒運転時における減速用燃
   料の量を全筒運転時よりも少なくする減速燃料制御手段
   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。