JP2003148185A - 多気筒エンジンの休筒制御装置 - Google Patents
多気筒エンジンの休筒制御装置Info
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Abstract
させた多気筒エンジンの休筒制御装置を得る。 【解決手段】 複数気筒を有するエンジン6の運転状態
を検出する各種センサ2、3、12〜14、16と、エ
ンジン6の排気ガスを浄化するための触媒17と、運転
状態に応じて、複数気筒のうちの特定気筒への燃料供給
を禁止して特定気筒を休筒制御するための休筒制御手段
21とを備え、各種センサは、エンジン6の冷却水温W
Tを検出する水温センサ14を含み、休筒制御手段21
は、エンジン6の始動時の冷却水温WTが第1の所定温
度WT1以上を示す場合に、エンジン6の始動直後から
所定時間が経過するまで特定気筒を休筒制御する。
Description
するための触媒コンバータ(以下、単に「触媒」とい
う)を有する多気筒エンジンの休筒制御装置に関し、特
にエンジン始動時の冷却水温に応じて、始動直後から触
媒が活性化する(所定時間が経過する)までの休筒気筒
を効率的に制御することのできる多気筒エンジンの休筒
制御装置に関するものである。
479号公報などに参照されるように、燃費向上を目的
として、エンジンの運転状態(暖機状態)に応じて休筒
制御を実行して燃料噴射量を節減した多気筒エンジンの
休筒制御装置は、種々提案されている。
られており、エンジンの排気ガス規制も年々厳しくなり
つつある。そこで、排気ガス規制に対処するために、触
媒コンバータ(以下、単に「触媒」ともいう)を用いた
排気ガスの後処理技術が躍進的に進歩している。
ぼ浄化することが可能であるが、エンジンの始動直後か
ら触媒が活性化されるまでの期間で排気ガスを低減させ
ることは困難であり、大きな課題となっている。特に、
エンジン排気量が大きくなればなるほど、始動時での排
気ガスの低減要求のウエイトが大きくなっている。
の休筒制御装置は以上のように、触媒活性後においては
排気ガスを浄化することができるものの、エンジン始動
後から触媒が活性化するまでの期間においては排気ガス
を浄化することができず、エンジン始動直後に排気ガス
規制をクリアすることができないという問題点があっ
た。
ためになされたもので、エンジン始動時やアイドリング
時などの比較的エンジンの要求トルクが小さい状態時に
おいては、休筒制御してもフィーリング的に問題が生じ
ない点に着目し、触媒が未活性化状態(エンジン始動直
後から所定時間が経過するまで)の期間に休筒制御を実
行することにより、始動直後のエンジン排出ガスを効率
的に低減させた多気筒エンジンの休筒制御装置を得るこ
とを目的とする。
ンジンの休筒制御装置は、複数気筒を有するエンジンの
運転状態を検出する各種センサと、エンジンの排気ガス
を浄化するための触媒と、運転状態に応じて、複数気筒
のうちの特定気筒への燃料供給を禁止して特定気筒を休
筒制御するための休筒制御手段とを備えた多気筒エンジ
ンの休筒制御装置において、各種センサは、エンジンの
冷却水温を検出する水温センサを含み、休筒制御手段
は、エンジンの始動時の冷却水温が第1の所定温度以上
を示す場合に、エンジンの始動直後から所定時間が経過
するまで特定気筒を休筒制御するものである。
筒制御装置による所定時間は、触媒の活性化に要する期
間に対応して設定されたものである。
筒制御装置による各種センサは、エンジンへの吸入空気
量を検出するエアフローセンサと、エンジンの回転数を
検出するクランク角センサとを含み、休筒制御手段は、
冷却水温、吸入空気量および回転数に基づいて、触媒温
度を推定演算する触媒温度推定手段と、触媒温度に応じ
て特定気筒を休筒状態から通常状態に復帰させるための
復帰タイミングを決定する復帰手段とを含み、復帰手段
は、触媒温度が活性化温度以上に達した後に復帰タイミ
ングを決定するものである。
筒制御装置による各種センサは、触媒温度を検出する触
媒温度センサを含み、休筒制御手段は、触媒温度に応じ
て特定気筒を休筒状態から通常状態に復帰させるための
復帰タイミングを決定する復帰手段を含み、復帰手段
は、触媒温度が活性化温度以上に達した後に復帰タイミ
ングを決定するものである。
筒制御装置による休筒制御手段は、始動時の冷却水温が
第1の所定温度よりも高い第2の所定温度以上を示す場
合に、2つ以上の気筒を休筒制御するものである。
筒制御装置による第2の所定温度は、エンジンの暖機温
度に対応して設定されたものである。
筒制御装置における各気筒は、V型の両バンクに配置さ
れ、休筒制御手段は、2つ以上の気筒を休筒制御する場
合に、V型の両バンクにほぼ均等に配分されるように、
休筒制御される気筒を決定するものである。
筒制御装置による休筒制御手段は、2つ以上の気筒を休
筒制御する場合に、2つ以上の気筒が連続的に休筒制御
されないように、休筒制御される気筒を決定するもので
ある。
筒制御装置による休筒制御手段は、2つ以上の気筒を休
筒制御する場合に、2つ以上の気筒を順次的に休筒制御
することにより、1つの気筒の連続的な休筒制御を回避
したものである。
筒制御装置による休筒制御手段は、始動時の最初に爆発
制御される気筒を、少なくとも最初に休筒制御される特
定気筒から除外するものである。
しながら、この発明の実施の形態1について詳細に説明
する。
ック構成図である。図1において、エアクリーナ1を介
して吸入された空気は、エアフローセンサ2により吸入
空気量Qaとして測定される。
スロットルバルブ3により制御され、サージタンク4お
よび吸気管5を介してエンジン6の各気筒に吸入され
る。一方、燃料は、インジェクタ7を介して吸気管5に
噴射され、吸入空気量Qaとともに混合気となって、エ
ンジン6の各気筒に吸入される。
ブ3の開度をスロットル開度θとして検出し、アイドル
スイッチ13は、スロットル開度θがアイドリング開度
(=0)のときにオンとなるアイドル信号Aを出力す
る。
し、排気管15に設けられた空燃比センサ16は、空燃
比フィードバック信号Fを出力する。排気管15の下流
側には、排気ガスを浄化するための触媒17が設けられ
ている。
に、触媒17の下流側には、O2センサおよび第2の触
媒が配設されている。クランク角センサ18は、エンジ
ン6のクランク軸の基準回転位置毎にパルス信号を出力
し、エンジン回転数Neとして検出する。
ンピュータにより構成されており、CPU21、ROM
22、RAM23、入出力インターフェイス24および
駆動回路25を有する。
ターフェイス24を介して、エンジン6の運転状態情報
(吸入空気量Qa、スロットル開度θ、アイドル信号
A、冷却水温WT、空燃比フィードバック信号Fおよび
エンジン回転数Neなど)を取り込む。
は、ROM22に格納されている制御プログラムおよび
各種マップに基づいて、入力情報(運転状態)に応じた
種々の制御演算を行うことにより、燃料噴射タイミング
および燃料噴射量などを決定し、駆動回路25を介して
インジェクタ7を駆動する。
数気筒のうちの特定気筒への燃料供給を禁止する休筒制
御手段を備えており、休筒制御手段は、エンジン6の始
動時における冷却水温WTが第1の所定温度WT1(た
とえば、−10℃〜40℃の範囲内の値)以上を示す場
合に、始動直後から所定時間τ(触媒17が活性化する
のに要する期間に相当)が経過するまで特定気筒を休筒
制御する。
ら、図1に示したこの発明の実施の形態1による休筒制
御の具体的な処理動作について説明する。図2におい
て、CPU21(休筒制御手段)は、まず、エンジン6
が停止(エンスト)状態か否かを判定する(ステップS
110)。
停止状態でない(すなわち、NO)と判定されれば、休
筒制御を実行せずに図2の処理ルーチンを終了し、エン
ジン6が停止状態である(すなわち、YES)と判定さ
れれば、エンジン6の冷却水温WTを読み取る。
所定温度WT1以上であるか否かを判定し(ステップS
112)、WT<WT1(すなわち、NO)と判定され
れば、エンジン6のフリクションが大きくて休筒制御が
不可能な状態と見なし、休筒制御を実行せずに、図2の
処理ルーチンを終了する。
WT1(すなわち、YES)と判定されれば、休筒制御
される特定気筒をセットし(ステップS113)、エン
ジン6を始動させる(ステップS114)。
ないために、最初に着火される気筒は、休筒制御の対象
となる特定気筒から除外する。続いて、エンジン6の始
動後の経過時間を管理し、始動から所定時間τが経過し
たか否かを判定する(ステップS115)。
時間τが経過した(すなわち、YES)と判定されれ
ば、休筒気筒を復帰させて(ステップS116)、図2
の休筒制御ルーチンを終了する。
って休筒制御(燃料の噴射を止めること)を実行するこ
とにより、始動直後から所定時間τが経過するまでの必
要燃料を低減することができる。
(特に、未燃焼の燃料ガスHC)が低減され、触媒17
が活性化されていなくても、排気ガスの悪化を防止する
ことができる。
される気筒を、少なくとも最初に休筒制御される特定気
筒から除外することにより、始動性の著しい悪化を回避
することができる。また、冷機始動時(エンジンオイル
によるフリクションの大きいWT<WT1の場合)に
は、無理な休筒制御を回避することができる。
は、触媒17の温度を考慮せずに、所定時間τが経過し
た時点で休筒制御から通常制御に復帰させたが、触媒温
度が活性化温度に達した時点以降に、休筒制御から通常
制御に復帰させてもよい。
の形態2による休筒制御動作を示すフローチャートであ
り、前述(図2参照)と同様の処理ステップについて
は、同一符号を付して詳述を省略する。
は、冷却水温WT、吸入空気量Qaおよびエンジン回転
数Neに基づいて、触媒温度CATを推定演算する触媒
温度推定手段と、触媒温度CATに応じて特定気筒を休
筒状態から通常状態に復帰させるための復帰タイミング
を決定する復帰手段とを含む。休筒制御手段内の復帰手
段は、触媒温度CATが活性化温度CATr以上に達し
た後に、復帰タイミングを決定するようになっている。
10〜S114により、始動時の冷却水温WTが第1の
所定温度WT1以上の場合に、休筒気筒をセットしてエ
ンジン6を始動させる。
U21内の触媒温度推定手段は、触媒温度CATを推定
演算し、復帰手段は、触媒温度CATが活性化温度CA
Tr以上に達したか否かを判定する(ステップS21
5)。
Tr(すなわち、YES)と判定されれば、復帰手段
は、復帰タイミングを決定して休筒気筒を通常動作に復
帰させ(ステップS216)、図3の休筒制御ルーチン
を終了する。
御への復帰タイミングを触媒温度CATに応じて決定す
ることにより、触媒17の活性化状態が推定された時点
で速やかに休筒制御状態を解除することができる。
期間のみにおいて休筒制御が実行され、触媒17が活性
化された後は最適な通常制御に速やかに移行するので、
効率よく排出ガスを低減させることができる。
推定手段により触媒温度CATを推定演算したが、触媒
温度CATを直接検出するための温度センサ(図示せ
ず)を触媒17に取り付けてもよい。
り、CPU21内の復帰手段は、温度センサ信号(触媒
温度CAT)を取り込み、活性化温度CATrと比較し
て復帰タイミングを決定することになる。
2では、休筒制御の対象となる特定気筒が単一の場合を
想定したが、始動時の冷却水温WTが比較的高い(エン
ジン6の暖機温度程度の)場合には、エンジンオイルに
よるフリクションが小さいので、複数気筒を休筒制御し
てもよい。
実施の形態3による休筒制御動作を示すフローチャート
であり、前述(図2、図3参照)と同様の処理ステップ
については、同一符号を付して、または符号の後に
「A」、「B」を付して詳述を省略する。
気筒の選択モードを示す説明図であり、図5は直線的に
4気筒が配置されたL4気筒エンジンでの選択モードを
示し、図6はV型に6気筒が配置されたV6気筒エンジ
ンでの選択モードを示している。
は、始動時の冷却水温WTが第1の所定温度WT1より
も高い第2の所定温度WT2(エンジン6の暖機温度に
対応)以上を示す場合に、2つ以上の気筒を休筒制御す
る。
数気筒を休筒制御する場合に、V型の左右の両バンクに
ほぼ均等に配分されるように休筒制御気筒を決定する。
また、休筒制御気筒は、複数の気筒が連続的に休筒制御
されないように、休筒制御気筒を決定する。
10〜S112により、始動時の冷却水温WTが第1の
所定温度WT1と比較される。ステップS112におい
て、WT≧WT1(すなわち、YES)と判定されれ
ば、続いて、始動時の冷却水温WTが第2の所定温度W
T2以上か否かを判定する(ステップS313)。
ジン6のフリクションを想定し、冷却水温WTが第2の
所定温度WT2以上か否かにより、休筒制御の対象とな
る気筒数を1気筒に設定するか、2気筒以上に設定する
かを判定する。
(すなわち、NO)と判定されれば、始動時のエンジン
6が暖機状態ではないので、単一の気筒のみを休筒制御
対象としてセットし(ステップS113A)、始動ステ
ップS114に進む。
WT2(すなわち、YES)と判定されれば、始動時の
エンジン6が暖機状態(前回のエンジン停止の直後)と
見なされるので、2つ(または、3つ以上)の気筒を休
筒制御対象としてセットし(ステップS113B)、始
動ステップS114に進む。
気筒エンジン(図5参照)では、#1〜#4気筒のう
ち、(1)#1および#4の組合せ、または、(2)#
2および#3の組合せが選択される。
は、#1〜#6気筒のうち、(1)#1および#4の組
合せ、(2)#2および#5の組合せ、または、(3)
#3および#6の組合せが選択される。
気筒を選択することにより、V6型エンジンにおいて
は、休筒気筒を片側のバンクに偏ることを回避すること
ができる。また、エンジン6の型によらず、連続した複
数気筒の休筒制御を回避することができる。
に、触媒温度CATが活性化温度CATrに達した(ま
たは、所定時間τが経過した)時点で、休筒制御が解除
されて通常制御に復帰する。
ンジン6のフリクション状態をさらに細分化して判定す
ることにより、単一の気筒または2つ以上の気筒を選択
的に休筒制御することができ、休筒制御される気筒数を
最適に可変設定することができる。
効率よく休筒制御を実行することができ、始動直後から
触媒17が活性化するまでの排出ガスをさらに低減させ
ることができる。
に触媒17が設置されるが、複数の休筒気筒が片側バン
クに偏ることがないので、休筒制御中に両バンクの触媒
17を同時に活性化温度CATrに上昇させることがで
きる。
の上昇が損なわれることはなく、休筒制御から通常制御
への復帰時に、両バンクに対応した各触媒17を確実に
活性化させることができ、テールパイプからの排出ガス
を効率よく低減させることができる。
することにより、アイドリング時のフィーリングが著し
く悪化することもない。
数気筒の選択モードを周期的に切り換えて、複数の気筒
を順次的に休筒制御することにより、1つの気筒の連続
的な休筒制御を回避してもよい。これにより、休筒制御
時のエンジン6の運転状態をさらに安定化させることが
できる。
気筒を有するエンジンの運転状態を検出する各種センサ
と、エンジンの排気ガスを浄化するための触媒と、運転
状態に応じて、複数気筒のうちの特定気筒への燃料供給
を禁止して特定気筒を休筒制御するための休筒制御手段
とを備えた多気筒エンジンの休筒制御装置において、各
種センサは、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ
を含み、休筒制御手段は、エンジンの始動時の冷却水温
が第1の所定温度以上を示す場合に、エンジンの始動直
後から所定時間が経過するまで特定気筒を休筒制御する
ようにしたので、始動直後のエンジン排出ガスを効率的
に低減させた多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる
効果がある。
媒の活性化に要する期間に対応して設定されているの
で、始動直後のエンジン排出ガスを効率的に低減させた
多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる効果がある。
エンジンへの吸入空気量を検出するエアフローセンサ
と、エンジンの回転数を検出するクランク角センサとを
含み、休筒制御手段は、冷却水温、吸入空気量および回
転数に基づいて、触媒温度を推定演算する触媒温度推定
手段と、触媒温度に応じて特定気筒を休筒状態から通常
状態に復帰させるための復帰タイミングを決定する復帰
手段とを含み、復帰手段は、触媒温度が活性化温度以上
に達した後に復帰タイミングを決定するので、休筒制御
の効果を達成するのに要する最小期間のみの休筒制御が
可能となり、始動直後のエンジン排出ガスを効率的に低
減させた多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる効果
がある。
触媒温度を検出する触媒温度センサを含み、休筒制御手
段は、触媒温度に応じて特定気筒を休筒状態から通常状
態に復帰させるための復帰タイミングを決定する復帰手
段を含み、復帰手段は、触媒温度が活性化温度以上に達
した後に復帰タイミングを決定するので、休筒制御の効
果を達成するのに要する最小期間のみの休筒制御が可能
となり、始動直後のエンジン排出ガスを効率的に低減さ
せた多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる効果があ
る。
は、始動時の冷却水温が第1の所定温度よりも高い第2
の所定温度以上を示す場合に、2つ以上の気筒を休筒制
御するので、細分化されたフリクション状態(エンジン
負荷)に応じて、休筒制御される気筒数を可変設定する
ことができ、始動直後のエンジン排出ガスを効率的に低
減させた多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる効果
がある。
は、エンジンの暖機温度に対応して設定されたので、始
動直後のエンジン排出ガスを効率的に低減させた多気筒
エンジンの休筒制御装置が得られる効果がある。
の両バンクに配置され、休筒制御手段は、2つ以上の気
筒を休筒制御する場合に、V型の両バンクにほぼ均等に
配分されるように、休筒制御される気筒を決定するの
で、各バンクに対応した触媒の温度上昇が損なわれるこ
とがなく、始動直後のエンジン排出ガスを効率的に低減
させた多気筒エンジンの休筒制御装置が得られる効果が
ある。
は、2つ以上の気筒を休筒制御する場合に、2つ以上の
気筒が連続的に休筒制御されないように、休筒制御され
る気筒を決定するので、アイドリング時のフィーリング
が損なわれることもなく、始動直後のエンジン排出ガス
を効率的に低減させた多気筒エンジンの休筒制御装置が
得られる効果がある。
は、2つ以上の気筒を休筒制御する場合に、2つ以上の
気筒を順次的に休筒制御することにより、1つの気筒の
連続的な休筒制御を回避したので、始動直後のエンジン
排出ガスを効率的に低減させた多気筒エンジンの休筒制
御装置が得られる効果がある。
は、始動時の最初に爆発制御される気筒を、少なくとも
最初に休筒制御される特定気筒から除外するようにした
ので、始動性の著しい悪化を回避した多気筒エンジンの
休筒制御装置が得られる効果がある。
図である。
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
での休筒気筒の組合せを示す説明図である
での休筒気筒の組合せを示す説明図である
ージタンク、5 吸気管、6 エンジン、7 インジェ
クタ、12 スロットルセンサ、13 アイドルスイッ
チ、14 水温センサ、15 排気管、16 空燃比セ
ンサ、17 触媒、18 クランク角センサ、CAT
触媒温度、CATr 活性化温度、F空燃比信号、Ne
エンジン回転数、Qa 吸気量、WT 冷却水温、W
T1第1の所定温度、WT2 第2の所定温度、τ 所
定時間、θ スロットル開度。
Claims (10)
- 【請求項1】 複数気筒を有するエンジンの運転状態を
検出する各種センサと、 前記エンジンの排気ガスを浄化するための触媒と、 前記運転状態に応じて、前記複数気筒のうちの特定気筒
への燃料供給を禁止して前記特定気筒を休筒制御するた
めの休筒制御手段とを備えた多気筒エンジンの休筒制御
装置において、 前記各種センサは、前記エンジンの冷却水温を検出する
水温センサを含み、 前記休筒制御手段は、前記エンジンの始動時の冷却水温
が第1の所定温度以上を示す場合に、前記エンジンの始
動直後から所定時間が経過するまで前記特定気筒を休筒
制御することを特徴とする多気筒エンジンの休筒制御装
置。 - 【請求項2】 前記所定時間は、前記触媒の活性化に要
する期間に対応して設定されたことを特徴とする請求項
1に記載の多気筒エンジンの休筒制御装置。 - 【請求項3】 前記各種センサは、前記エンジンへの吸
入空気量を検出するエアフローセンサと、前記エンジン
の回転数を検出するクランク角センサとを含み、 前記休筒制御手段は、 前記冷却水温、前記吸入空気量および前記回転数に基づ
いて、触媒温度を推定演算する触媒温度推定手段と、 前記触媒温度に応じて前記特定気筒を休筒状態から通常
状態に復帰させるための復帰タイミングを決定する復帰
手段とを含み、 前記復帰手段は、前記触媒温度が活性化温度以上に達し
た後に前記復帰タイミングを決定することを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の多気筒エンジンの休筒
制御装置。 - 【請求項4】 前記各種センサは、触媒温度を検出する
触媒温度センサを含み、 前記休筒制御手段は、前記触媒温度に応じて前記特定気
筒を休筒状態から通常状態に復帰させるための復帰タイ
ミングを決定する復帰手段を含み、 前記復帰手段は、前記触媒温度が活性化温度以上に達し
た後に前記復帰タイミングを決定することを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の多気筒エンジンの休筒
制御装置。 - 【請求項5】 前記休筒制御手段は、前記始動時の冷却
水温が前記第1の所定温度よりも高い第2の所定温度以
上を示す場合に、2つ以上の気筒を休筒制御することを
特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載
の多気筒エンジンの休筒制御装置。 - 【請求項6】 前記第2の所定温度は、前記エンジンの
暖機温度に対応して設定されたことを特徴とする請求項
5に記載の多気筒エンジンの休筒制御装置。 - 【請求項7】 前記エンジンの各気筒はV型の両バンク
に配置され、 前記休筒制御手段は、前記2つ以上の気筒を休筒制御す
る場合に、前記V型の両バンクにほぼ均等に配分される
ように、前記休筒制御される気筒を決定することを特徴
とする請求項6に記載の多気筒エンジンの休筒制御装
置。 - 【請求項8】 前記休筒制御手段は、前記2つ以上の気
筒を休筒制御する場合に、前記2つ以上の気筒が連続的
に休筒制御されないように、前記休筒制御される気筒を
決定することを特徴とする請求項6または請求項7に記
載の多気筒エンジンの休筒制御装置。 - 【請求項9】 前記休筒制御手段は、前記2つ以上の気
筒を休筒制御する場合に、前記2つ以上の気筒を順次的
に休筒制御することにより、1つの気筒の連続的な休筒
制御を回避したことを特徴とする請求項6から請求項8
までのいずれかに記載の多気筒エンジンの休筒制御装
置。 - 【請求項10】 前記休筒制御手段は、前記始動時の最
初に爆発制御される気筒を、少なくとも最初に休筒制御
される特定気筒から除外することを特徴とする請求項1
から請求項9までのいずれかに記載の多気筒エンジンの
休筒制御装置。
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