JPH0763097A

JPH0763097A - エンジンの燃料制御装置

Info

Publication number: JPH0763097A
Application number: JP20602493A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Togai; 一英栂井
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、運転状態に応じて全気筒運転と部
分気筒運転とを行なうエンジンの燃料制御装置に関し、
空燃比検出手段を用いて吸排気弁開閉動作停止手段の作
動異常を検出可能にし、特別なセンサを別途設ける必要
をなくしてコストの削減をはかることを目的とする。【構成】Ｏ₂センサ２２による検出空燃比と空燃比設
定手段４１による設定空燃比とを比較し第２の運転域
（部分気筒運転域）で検出空燃比が設定空燃比よりも所
定値以上リーン側である場合に吸排気弁開閉動作停止機
構１１，１２の作動異常と判定する異常判定手段４５を
そなえて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、運転状態に応じて作動
気筒数を制御し、全気筒運転と部分気筒運転とを行なう
エンジンの燃料制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの運転状態に応じ、
例えばエンジンの低負荷，低回転時に一部の気筒への燃
料の供給を停止し、残りの気筒の燃焼によってエンジン
を運転する部分気筒運転（休筒運転）を行なうことは公
知である。また、このような部分気筒運転を行なうため
に、吸排気弁の開閉作動を、例えば作動油圧により駆動
されるロックピンにて不能として、特定気筒の吸排気弁
を閉弁状態に維持して開閉動作を停止させる吸排気弁開
閉動作停止手段が公知となっている。この吸排気弁開閉
動作停止手段では、通常時、作動油圧が作用せず吸排気
弁を開閉作動させる状態になっており、部分気筒運転時
に作動油圧が作用してロックピンが駆動され吸気弁，排
気弁を常閉状態にするように動作する。

【０００３】上述のごとく特定運転時に特定気筒の吸気
弁，排気弁を常閉状態として部分気筒運転を行なう場合
に、吸排気弁開閉動作停止手段において作動油圧の低下
やロックピンのスティックなどの異常（故障）を生じ吸
排気弁を停止できない状態で燃料の供給を停止すると、
停止気筒分の空気が過剰になり排気ガスがリーンとなっ
て、三元触媒が作用せず、ＮＯｘを浄化できなくなる場
合がある。

【０００４】そこで、従来、例えば特開昭６０−１３９
２９号公報に開示されるような故障対策装置をそなえた
エンジンが提案されている。この従来技術では、吸排気
弁開閉動作停止手段の異常（故障）を検出するために、
吸排気弁開閉動作停止手段を構成する操作ロッドの移動
量を検出しうるポジションセンサを設け、このポジショ
ンセンサによる検出結果に基づいて、吸排気弁開閉動作
停止手段の異常（故障）を検出し、その検出結果に応じ
て故障対策を施している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、吸排気弁開閉動作停止手段の異常
（故障）を検出するために、高価なポジションセンサが
別途必要になりコスト増を招くことになるという課題が
あった。本発明は、このような課題に鑑み創案されたも
ので、空燃比制御のための空燃比検出手段を用いて吸排
気弁開閉動作停止手段の作動異常を検出できるようにし
て、特別なセンサを別途設ける必要をなくしてコストの
削減をはかったエンジンの燃料制御装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のエン
ジンの燃料制御装置（請求項１）は、エンジンの運転状
態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検出手段
の検出結果に基づいて該エンジンの空燃比を設定する空
燃比設定手段と、該空燃比設定手段からの設定空燃比に
基づいて該エンジンの各気筒へ燃料を供給する燃料供給
手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて全気
筒運転域である第１の運転域か一部の気筒を休止する部
分気筒運転域である第２の運転域かを判定する運転域判
定手段と、該運転域判定手段により第２の運転域と判定
した時に該エンジンの一部の気筒の吸排気弁の開閉動作
を停止させる吸排気弁開閉動作停止手段と、該運転域判
定手段により第２の運転域と判定した時に該一部の気筒
への燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、該エンジ
ンの排気通路に設けられ排気ガスの空燃比を検出する空
燃比検出手段と、該空燃比検出手段による検出空燃比と
該空燃比設定手段による設定空燃比とを比較し該第２の
運転域で当該検出空燃比が当該設定空燃比よりも所定値
以上リーン側である場合に該吸排気弁開閉動作停止手段
の作動異常と判定する異常判定手段とをそなえたことを
特徴としている。

【０００７】このとき、該異常判定手段により該吸排気
弁開閉動作停止手段の作動異常と判定した時に該燃料供
給停止手段により燃料供給を停止されている該一部の気
筒への燃料供給を再開する燃料噴射再開手段をそなえて
もよい（請求項２）。また、本発明のエンジンの燃料制
御装置（請求項３）は、エンジンの運転状態を検出する
運転状態検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に
基づいて該エンジンの空燃比を設定する空燃比設定手段
と、該空燃比設定手段からの設定空燃比に基づいて該エ
ンジンの各気筒へ燃料を供給する燃料供給手段と、該運
転状態検出手段の検出結果に基づいて全気筒運転域であ
る第１の運転域か一部の気筒を休止する部分気筒運転域
である第２の運転域かを判定する運転域判定手段と、該
運転域判定手段により第２の運転域と判定した時に該エ
ンジンの一部の気筒の気筒の吸排気弁の開閉動作を停止
させる吸排気弁開閉動作停止手段と、該運転域判定手段
により第２の運転域と判定した時に、該一部の気筒への
燃料供給を停止する燃料供給停止手段と、該エンジンの
排気通路に設けられ排気ガスの空燃比を検出する空燃比
検出手段と、該空燃比検出手段による検出空燃比と該空
燃比設定手段による設定空燃比とを比較し該第１の運転
域で当該検出空燃比が当該設定空燃比よりも所定値以上
リッチ側である場合に該吸排気弁開閉動作停止手段の作
動異常と判定する異常判定手段とをそなえたことを特徴
としている。

【０００８】

【作用】上述の本発明のエンジンの燃料制御装置（請求
項１）では、異常判定手段により、空燃比検出手段から
の検出空燃比と空燃比設定手段からの設定空燃比とが比
較され、第２の運転域（部分気筒運転域）で検出空燃比
が設定空燃比よりも所定値以上リーン側である場合、吸
排気弁開閉動作停止手段の作動異常（部分気筒運転状態
であるにもかかわらず吸排気弁が常閉状態になっていな
いという異常）と判定される。このように判定された場
合、燃料噴射再開手段により、燃料供給を停止した一部
の気筒への燃料供給が再開され、第２の運転域の状態か
ら第１の運転域（全気筒運転域）に強制的に戻している
（請求項２）。

【０００９】また、本発明のエンジンの燃料制御装置
（請求項３）では、異常判定手段により、空燃比検出手
段からの検出空燃比と空燃比設定手段からの設定空燃比
とが比較され、第１の運転域（全気筒運転域）で検出空
燃比が設定空燃比よりも所定値以上リッチ側である場
合、吸排気弁開閉動作停止手段の作動異常（全気筒運転
状態であるにもかかわらず吸排気弁が閉状態のままにな
っているという異常）と判定される。

【００１０】

【実施例】以下、図面により、本発明の一実施例として
のエンジンの燃料制御装置について説明すると、図１は
その構成を示すブロック図、図２はその制御系を示すハ
ードブロック図、図３はその装置を適用されるエンジン
システムを示す全体構成図、図４はその異常判定要領を
説明するためのフローチャートである。

【００１１】さて、本実施例の装置を適用される自動車
用のエンジンシステムは、図３に示すようなものである
が、この図３において、エンジン（内燃機関）１は、そ
の燃焼室２に通じる吸気通路（吸気管）３および排気通
路（排気管）４を有しており、吸気通路３と燃焼室２と
は吸気弁５によって連通制御されるとともに、排気通路
４と燃焼室２とは排気弁６によって連通制御されるよう
になっている。

【００１２】また、吸気通路３には、その上流側から順
に、エアクリーナ７，スロットル弁８およびインジェク
タ（電磁式燃料噴射弁）９が設けられており、排気通路
４には、その上流側から順に、排気ガス浄化用の触媒コ
ンバータ（三元触媒）１０および図示しないマフラ（消
音器）が設けられている。なお、吸気通路３には、サー
ジタンク３ａが設けられている。さらに、スロットル弁
８は、ワイヤケーブルを介してアクセルペダル（図示せ
ず）に連結されており、このアクセルペダルの踏込み量
に応じて開度を調整されるようになっている。

【００１３】なお、図３において、１５は燃料圧調節器
で、この燃料圧調節器１５は、吸気通路３中の負圧を受
けて動作し、図示しない燃料ポンプから燃料タンクへ戻
る燃料量を調節することにより、インジェクタ９から噴
射される燃料圧を調節するようになっている。また、イ
ンジェクタ９は吸気マニホールド部に気筒数だけ設けら
れており、今、本実施例のエンジン１が直列４気筒エン
ジンであるとすると、インジェクタ９は４個設けられて
いることになる。即ち、いわゆるマルチポイント燃料噴
射（ＭＰＩ）方式のエンジンである。

【００１４】さらに、図１により詳述するごとく、本実
施例のエンジン１は、その運転状態に応じて、４気筒す
べてが作動する全気筒運転状態と、２気筒だけが作動す
る部分気筒運転状態（休筒運転状態）とのいずれか一方
に切換制御される気筒数制御エンジンであり、エンジン
１には、部分気筒運転時にエンジン１の一部の気筒（休
筒対象の気筒）の吸気弁５および排気弁６の開閉動作を
それぞれ停止させるための開閉動作停止機構（吸排気弁
開閉動作停止手段）１１，１２がそなえられている。各
開閉動作停止機構１１，１２は、吸排気弁の開閉作動
を、例えば作動油圧により駆動されるロックピンにて不
能として、特定気筒の吸気弁５および排気弁６を閉弁状
態に維持して開閉動作を停止させるもので、公知のもの
である。

【００１５】このような構成により、スロットル弁８の
開度に応じエアクリーナ７を通じて吸入された空気が吸
気マニホールド部分でインジェクタ９からの燃料と適宜
の空燃比となるように混合され、燃焼室２内で点火プラ
グ１６を適宜のタイミングで点火動作させることによ
り、その吸入混合気が燃焼せしめられて、エンジントル
クを発生させた後、混合気は、排気ガスとして排気通路
４へ排出され、触媒コンバータ１０で排気ガス中のＣ
Ｏ，ＨＣ，ＮＯｘの３つの有害成分を浄化してから、マ
フラで消音されて大気側へ放出されるようになってい
る。

【００１６】このエンジン１の運転状態を制御するため
に、種々のセンサが設けられている。図３に示すよう
に、まず、エアクリーナ７を通過した吸気が吸気通路３
内に流入する部分には、吸入空気温度を検出する吸気温
センサ１８と、大気圧を検出する大気圧センサ１９とが
そなえられるほか、吸気通路３のサージタンク３ａに
は、吸入空気の負圧（吸入負圧，ブースト圧）を検出す
るバキュームセンサ１７がそなえられている。

【００１７】また、吸気通路３におけるスロットル弁８
の配設部分には、スロットル弁８の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルポジションセンサ２０と、
スロットル弁８の全閉状態（つまりアイドリング状態）
をスロットル弁８の位置から機械的に検出するアイドル
スイッチ２１とがそなえられている。さらに、排気通路
４側には、触媒コンバータ１０の上流側部分に、排気通
路４を流れる排気ガス中の酸素濃度（Ｏ₂濃度、つまり
エンジン１における吸入混合気の空燃比）を検出する酸
素濃度センサ（空燃比検出手段；以下、Ｏ₂センサとい
う）２２がそなえられるほか、その他のセンサとして、
エンジン１用の冷却水１４の温度を検出する水温センサ
２３や、エンジン１のクランク角度を検出するクランク
角センサ２４（このクランク角センサ２４はエンジン回
転数Ｎｅを検出する回転数センサとしての機能も兼ねて
いる）などがそなえられている。

【００１８】そして、これらのセンサやスイッチからの
検出信号は、図２に示すようなハードウェア構成の電子
制御ユニット（ＥＣＵ）２５へ入力されるようになって
いる。このＥＣＵ２５は、その主要部としてＣＰＵ（演
算装置）２６をそなえており、このＣＰＵ２６には、バ
キュームセンサ１７，吸気温センサ１８，大気圧センサ
１９，スロットルポジションセンサ２０，Ｏ₂センサ２
２および水温センサ２３からの検出信号が、入力インタ
ーフェイス２７およびアナログ／ディジタルコンバータ
２８を介して入力される。

【００１９】また、ＣＰＵ２６には、アイドルスイッチ
２１，クランク角センサ２４，車速センサ３０等からの
検出信号（ディジタル信号）や、イグニッションスイッ
チ（キースイッチ）３４等からのオン／オフ信号が、入
力インターフェイス２９を介して入力される。さらに、
ＣＰＵ２６は、バスラインを介して、プログラムデータ
や固定値データを記憶するＲＯＭ３２，更新して順次書
き替えられるＲＡＭ３３，および，バッテリが接続され
ている間はその記憶内容が保持されることによってバッ
クアップされるバッテリバックアップＲＡＭ（図示せ
ず）との間でデータの授受を行なうようになっている。

【００２０】なお、ＲＡＭ３３内のデータはイグニッシ
ョンスイッチ３４をオフすると消えてリセットされるよ
うになっている。また、このＲＡＭ３３は、図１により
後述するごとく、空燃比設定手段４１により設定される
各気筒毎の空燃比を順次記憶するものである。また、Ｃ
ＰＵ２６による演算の結果、ＥＣＵ２５からは、エンジ
ン１の運転状態等を制御するための信号、例えば、燃料
噴射制御信号，燃料ポンプ制御信号，点火時期制御信
号，部分気筒運転制御信号（休筒運転制御信号），エン
ジンチェックランプ点灯信号，アラームランプ点灯信号
等の各種制御信号が出力されるようになっている。

【００２１】これらの制御信号のうち、燃料噴射制御
（空燃比制御）信号は、ＣＰＵ２６から４つの噴射ドラ
イバ３４を介して、インジェクタ９を駆動させるための
インジェクタソレノイド９ａ（正確にはインジェクタソ
レノイド９ａ用のトランジスタ）へそれぞれ出力される
ようになっている。また、点火時期制御信号は、ＣＰＵ
２６から点火ドライバ３５を介して、パワートランジス
タ３６へ出力され、このパワートランジスタ３６から点
火コイル３７を介しディストリビュータ３８により各点
火プラグ１６に順次火花を発生させるようになってい
る。

【００２２】さらに、部分気筒運転制御信号（休筒運転
制御信号）は、ＣＰＵ２６からドライバ３９を介して開
閉動作停止機構１１，１２へ出力され、部分気筒運転
（休筒運転）時に、休筒対象の気筒の吸気弁５および排
気弁６の開閉動作を停止させるようになっている。そし
て、今、燃料噴射制御（空燃比制御）および運転気筒数
制御に着目すると、これらの制御のために、本実施例の
ＥＣＵ２５は、図１に示すように、空燃比設定手段４
１，燃料供給手段４２，運転域判定手段４３，燃料供給
停止手段４４，異常判定手段４５および燃料噴射再開手
段４６を有して構成されている。

【００２３】ここで、空燃比設定手段４１は、運転状態
検出手段であるバキュームセンサ１７，吸気温センサ１
８およびクランク角センサ２４の検出結果に基づいてエ
ンジン１の空燃比（各インジェクタ９の駆動時間Ｔi ）
を設定するものであり、燃料供給手段４２は、空燃比設
定手段４１からの設定空燃比に基づいて、各噴射ドライ
バ３４を介して各インジェクタソレノイド９ａを励磁す
ることにより、各気筒がそれぞれ予め定められた行程位
相にあるときに対応するインジェクタ９を順次作動さ
せ、エンジン１の各気筒へ燃料を供給するものである。

【００２４】つまり、空燃比設定手段４１は、バキュー
ムセンサ１７からの吸入負圧および吸気温センサ１８か
らの吸気温度に基づいて吸入空気量Ａ情報を求めてか
ら、この吸入空気量Ａ情報とクランク角センサ２４から
のエンジン回転数Ｎｅ情報とからエンジン１回転あたり
の吸入空気量Ａ／Ｎｅ情報（エンジン負荷情報）を求
め、この情報に応じて設定された基本パルス幅を密度補
正することにより、エンジン１の燃焼室２に供給する燃
料噴射量に応じた各インジェクタ９の駆動時間Ｔi(つま
りはインジェクタ９による燃料噴射量）を設定し、空燃
比を設定するようになっている。

【００２５】また、空燃比設定手段４１において、各イ
ンジェクタ９の駆動時間Ｔi は、Ｏ ₂センサ２２の検出
結果に基づいて、エンジン１における吸入混合気の空燃
比が理論空燃比となるように補正されるようになってい
る。なお、空燃比設定手段４１により設定されたインジ
ェクタ駆動時間Ｔi に対応した各気筒毎の設定空燃比Ａ
／Ｆi(j)（ｊは現時間を表す）は、前述した通り、ＲＡ
Ｍ３３に順次記憶されるようになっている。この設定空
燃比（空燃比推定値）Ａ／Ｆi(j)は、駆動時間（噴射時
間）をＴi 、むだ時間をＴ_D、理論空燃比対応燃料噴射
時間をＴ_Bとすると、Ａ／Ｆi(j)＝14.7×Ｔ_B/(Ｔi −
Ｔ_D）として推定される。

【００２６】運転域判定手段４３は、運転状態検出手段
であるバキュームセンサ１７，吸気温センサ１８，スロ
ットルポジションセンサ２０，アイドルスイッチ２１，
水温センサ２３，クランク角センサ２４および車速セン
サ３０の検出結果に基づいて、全気筒運転域である第１
の運転域か一部の気筒を休止する部分気筒運転域（休筒
運転域）である第２の運転域かを判定するものである。

【００２７】より具体的に説明すると、運転域判定手段
４３により部分気筒運転域（休筒運転域）である第２の
運転域であると判定されるのは、例えば、車速が設定値
以下の低速停止時で、冷却水温が設定値以上の暖機完了
後で、スロットル開度が設定値以上の小開度のときで、
且つ、加速状態もしくは減速状態でない低回転，低負荷
域もしくはアイドル状態のときである。

【００２８】この運転域判定手段４３は、第２の運転域
と判定すると、開閉動作停止機構１１，１２に対して部
分気筒運転制御信号（休筒運転制御信号）を出力し、休
筒対象の気筒の吸気弁５および排気弁６の開閉動作を停
止させ常閉状態にするとともに、同部分気筒運転制御信
号（休筒運転制御信号）を燃料供給停止手段４４にも出
力する一方、第１の運転域と判定すると、開閉動作停止
機構１１，１２に対して全気筒運転制御信号を出力し、
休筒対象の気筒の吸気弁５および排気弁６を開閉動作さ
せ開閉状態にするとともに、同全気筒運転制御信号を燃
料供給停止手段４４にも出力している。

【００２９】燃料供給停止手段４４は、運転域判定手段
４３から部分気筒運転制御信号（休筒運転制御信号）を
受けると（第２の運転域判定時）、燃料供給手段４２に
よる休筒対象の２気筒（一部の気筒）への燃料供給を停
止させるべく、この休筒対象の２気筒についてのインジ
ェクタ９の駆動時間Ｔi を０に設定する一方、運転域判
定手段４３から全気筒運転制御信号を受けると（第１の
運転域判定時）、休筒対象の２気筒への燃料供給停止を
解除するものである。

【００３０】異常判定手段４５は、Ｏ₂センサ２２によ
る検出空燃比Ａ／Ｆm と空燃比設定手段４１による設定
空燃比Ａ／Ｆexs(j)とを比較し、第２の運転域で検出空
燃比Ａ／Ｆm が設定空燃比Ａ／Ｆexs(j)よりも所定値以
上リーン側である場合に、開閉動作停止機構１１，１２
の作動異常と判定するとともに、第１の運転域で検出空
燃比Ａ／Ｆm が設定空燃比Ａ／Ｆexs(j)よりも所定値以
上リッチ側である場合に、開閉動作停止機構１１，１２
の作動異常と判定するものである。

【００３１】ここで、検出空燃比Ａ／Ｆm との比較に用
いられる設定空燃比Ａ／Ｆexs(j)は、インジェクタ９か
ら燃料が噴射された時点から、当該燃料の排気ガスの空
燃比がＯ₂センサ２２により検出されるまでの時間遅れ
を考慮して、ＲＡＭ３３から読み出されるものである。
その時間遅れとしては、インジェクタ９による燃料噴射
時の空燃比状態（インジェクタ９の駆動時間Ｔi に対応
した空燃比状態）のガスが筒内サイクル行程から排気通
路４を通過してＯ₂センサ２２に到達するまでの搬送遅
れと、このＯ₂センサ２２によりその空燃比を検出され
るまでのセンサ応答遅れとがある。

【００３２】前者の搬送遅れについては、筒内サイクル
行程分および排気通路４の通過分を合わせて例えば７行
程分遅れるものとすると、Ｏ₂センサ２２に到達した時
の空燃比Ａ／Ｆex(j) は、現時点の検出結果よりも７行
程前の空燃比Ａ／Ｆi(j-7)として与えられる。また、後
者のセンサ応答遅れは、ガス交換と電気回路の応答性に
よる一次遅れとして推定され、Ｏ₂センサ２２により検
出されると推定される空燃比計測値Ａ／Ｆexs(j)は例え
ば下式により与えられる。

【００３３】Ａ／Ｆexs(j)＝α・Ａ／Ｆexs(j-1)＋（１
−α）・Ａ／Ｆex(j) ただし、０＜α＜１燃料噴射再開手段４６は、異常判定手段４５により第２
の運転域で検出空燃比Ａ／Ｆm が設定空燃比Ａ／Ｆexs
(j)よりも所定値以上リーン側で開閉動作停止機構１
１，１２の作動異常と判定した場合に、燃料供給停止手
段４４により燃料供給を停止されている休筒対象の２気
筒への燃料供給を再開（燃料供給手段４２における休筒
対象の２気筒についてのインジェクタ９の駆動時間Ｔi
＞０）させるものである。

【００３４】次に、上述のごとく構成された本実施例の
装置による、異常判定動作およびその異常判定動作に伴
う燃料制御動作について、図４を用いて説明する。図４
に示す異常判定動作等の処理は、燃料噴射量を計算する
毎に割込みによって実行され、まず、Ｏ₂センサ２２の
検出信号を取り込んで、その信号を排気通路４内の排気
ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）計測値Ａ／Ｆm に変換する（ス
テップＳ１）。

【００３５】一方、空燃比設定手段４１により設定され
たインジェクタ駆動時間Ｔi に対応した各気筒毎の空燃
比設定値Ａ／Ｆi(j)はＲＡＭ３３に順次記憶されてお
り、現検出結果（空燃比計測値）Ａ／Ｆm に対応する空
燃比設定値Ａ／Ｆexs(j)が、前述した搬送遅れおよびセ
ンサ応答遅れを考慮して、ＲＡＭ３３から読み出される
（ステップＳ２）。

【００３６】そして、異常判定手段４５では、空燃比計
測値Ａ／Ｆm と空燃比設定値Ａ／Ｆexs(j)との比Ｒaf
〔＝（Ａ／Ｆm)／（Ａ／Ｆexs(j)）〕を算出した後（ス
テップＳ３）、運転域判定手段４３からの運転制御信号
を受け、この運転制御信号が全気筒運転制御信号か部分
気筒運転制御信号かに応じて休筒運転中であるか否かを
判定する（ステップＳ４）。

【００３７】運転域判定手段４３から部分気筒運転制御
信号が出力され、ステップＳ４において休筒運転中であ
ると判定された場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ３
にて算出された比Ｒafが所定値Ｋ₁（例えば１．３）よ
りも小さいか否かを判定する（ステップＳ５）。ステッ
プＳ５において、比Ｒafが所定値Ｋ₁以上であると判定
された場合（Ｎｏ判定）、つまり、第２の運転域（部分
気筒運転域）で空燃比計測値Ａ／Ｆm が空燃比設定値Ａ
／Ｆexs(j)よりも所定値以上リーン側である場合、故障
カウンタ（異常判定手段４５に内蔵されるもの；図示せ
ず）を１だけ増加（カウントアップ）させる一方（ステ
ップＳ６）、比Ｒafが所定値Ｋ₁よりも小さいと判定さ
れた場合（Ｙｅｓ判定）には、故障カウンタを１だけ減
少（カウントダウン）させる（ステップＳ７）。なお、
故障カウンタをカウントダウンさせると０以下になる場
合には、この故障カウンタによるカウント値は０に保持
される。

【００３８】そして、故障カウンタによるカウント値が
所定値Ｎ_f以上か否かを判定する（ステップＳ８）。カ
ウント値が所定値Ｎ_f以上であると判定された場合（Ｙ
ｅｓ判定）に、開閉動作停止機構１１，１２の作動異
常、即ち、部分気筒運転状態であるにもかかわらず吸排
気弁が常閉状態になっていないという異常が生じたもの
と判定され、故障フラグをセットし（ステップＳ９）、
カウント値が所定値Ｎ_fよりも小さい場合（Ｎｏ判定）
には、故障フラグをリセットしている（ステップＳ１
１）。

【００３９】つまり、本実施例では、開閉動作停止機構
１１，１２において作動油圧の低下やロックピンのステ
ィックなどの異常（故障）を生じ吸気弁５や排気弁６を
常閉状態にできない状態で燃料の供給を停止すると、停
止気筒分の空気が過剰になり排気ガスがリーンとなるこ
とを利用して、部分気筒運転時の開閉動作停止機構１
１，１２の作動異常を判定しようとするものである。た
だし、本実施例の異常判定手段４５では、このようなリ
ーン状態が１回生じただけでは作動異常と判定せず、リ
ーン状態がＮ_f回以上連続して生じた場合に作動異常と
判定している。

【００４０】ステップＳ８により故障カウンタのカウン
ト値が所定値Ｎ_f以上で、異常判定手段４５により、開
閉動作停止機構１１，１２の作動異常が生じたと判定さ
れると、排気ガスのリーン状態を解消するために、燃料
噴射再開手段４６により燃料供給を停止した休筒対象の
２気筒への燃料供給を再開し、第２の運転域の状態から
第１の運転域（全気筒運転域）に強制的に戻している
（ステップＳ１０）。

【００４１】一方、運転域判定手段４３から全気筒運転
制御信号が出力され、ステップＳ４において休筒運転中
ではない判定された場合には、ステップＳ３にて算出さ
れた比Ｒafが所定値Ｋ₂（例えば０．７）以下か否かを
判定する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２におい
て、比Ｒafが所定値Ｋ₂以下であると判定された場合
（Ｙｅｓ判定）、つまり、第１の運転域（全気筒運転
域）で空燃比計測値Ａ／Ｆmが空燃比設定値Ａ／Ｆexs
(j)よりも所定値以上リッチ側である場合、故障カウン
タを１だけ増加（カウントアップ）させる一方（ステッ
プＳ１３）、比Ｒafが所定値Ｋ₂よりも大きいと判定さ
れた場合（Ｎｏ判定）には、故障カウンタを１だけ減少
（カウントダウン）させる（ステップＳ１４）。

【００４２】そして、故障カウンタによるカウント値が
所定値Ｎ_f以上か否かを判定する（ステップＳ１５）。
カウント値が所定値Ｎ_f以上であると判定された場合
（Ｙｅｓ判定）に、開閉動作停止機構１１，１２の作動
異常、即ち、全気筒運転状態であるにもかかわらず吸排
気弁が閉状態のままになっているという異常が生じたも
のと判定され、故障フラグをセットして（ステップＳ１
６）、アラーム信号発生等の処置を行ない、カウント値
が所定値Ｎ_fよりも小さい場合（Ｎｏ判定）には、故障
フラグをリセットしている（ステップＳ１１）。

【００４３】つまり、本実施例では、開閉動作停止機構
１１，１２において作動油圧の低下やロックピンのステ
ィックなどの異常（故障）を生じ吸気弁５や排気弁６を
常閉状態のままであると、供給される燃料が過剰になり
排気ガスがリッチとなることを利用して、全気筒運転時
の開閉動作停止機構１１，１２の作動異常を判定しよう
とするものである。ただし、この場合も、異常判定手段
４５により、このようなリッチ状態が１回生じただけで
は作動異常と判定せず、リッチ状態がＮ_f回以上連続し
て生じた場合に作動異常と判定している。

【００４４】このように、本実施例のエンジンの燃料制
御装置によれば、異常判定手段４５により、部分気筒運
転時に検出空燃比Ａ／Ｆm が設定空燃比Ａ／Ｆexs(j)よ
りも所定値以上リーン側である場合、もしくは、全気筒
運転時に検出空燃比Ａ／Ｆmが設定空燃比Ａ／Ｆexs(j)
よりも所定値以上リッチ側である場合に、開閉動作停止
機構１１，１２に作動異常が生じたと判定できるため、
既存のＯ₂センサ２２を活用して開閉動作停止機構１
１，１２の作動異常を検出でき、コストを大幅に削減す
ることができる。

【００４５】また、部分気筒運転時に異常判定手段４５
により作動異常と判定した場合には、燃料噴射再開手段
４６により、燃料供給を停止した休筒対象気筒への燃料
供給が再開され、全気筒運転域に強制的に戻されるた
め、リーン状態の排気ガスが排出されるのを防止でき、
ＮＯｘを確実に浄化することができる。なお、上述した
実施例では、本発明の装置を自動車用の４気筒直列エン
ジンに適用した場合について説明したが、本発明の装置
は、これに限定されるものでなく、気筒数制御機能を有
し各種動力源として用いられる各種タイプのエンジンに
上述と同様にして適用され、上記実施例と同様の作用効
果が得られることはいうまでもない。

【００４６】また、上述した実施例では、空燃比検出手
段としてＯ₂センサを用いた場合について説明したが、
本発明の装置は、これに限定されるものでなく、例え
ば、排気ガス中の酸素濃度を線型的に検出するＬＡＦＳ
（線型空燃比センサ）を用いてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のエンジン
の燃料制御装置（請求項１）によれば、異常判定手段に
より、空燃比検出手段からの検出空燃比と空燃比設定手
段からの設定空燃比とを比較し、第２の運転域（部分気
筒運転域）で検出空燃比が設定空燃比よりも所定値以上
リーン側である場合に、吸排気弁開閉動作停止手段の作
動異常であると判定するという極めて簡素な構成によ
り、空燃比制御のための空燃比検出手段を用いて吸排気
弁開閉動作停止手段の作動異常（部分気筒運転状態であ
るにもかかわらず吸排気弁が常閉状態になっていないと
いう異常）を検出することができ、特別なセンサを別途
設ける必要がなくコストを大幅に削減できる効果があ
る。

【００４８】また、上述のように作動異常と判定した場
合、燃料噴射再開手段により、燃料供給を停止した一部
の気筒への燃料供給を再開することにより（請求項
２）、第２の運転域の状態から第１の運転域（全気筒運
転域）に強制的に戻すことができ、リーン状態の排気ガ
スが排出されるのを防止でき、ＮＯｘを確実に浄化でき
る効果もある。

【００４９】さらに、本発明のエンジンの燃料制御装置
（請求項３）によれば、異常判定手段により、空燃比検
出手段からの検出空燃比と空燃比設定手段からの設定空
燃比とを比較し、第１の運転域（全気筒運転域）で検出
空燃比が設定空燃比よりも所定値以上リッチ側である場
合に、吸排気弁開閉動作停止手段の作動異常であると判
定するという極めて簡素な構成により、空燃比制御のた
めの空燃比検出手段を用いて吸排気弁開閉動作停止手段
の作動異常（全気筒運転状態であるにもかかわらず吸排
気弁が閉状態のままになっているという異常）を検出す
ることができ、特別なセンサを別途設ける必要がなくコ
ストを大幅に削減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのエンジンの燃料制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本実施例の装置のための制御系を示すハードブ
ロック図である。

【図３】本実施例の装置を適用されるエンジンシステム
を示す全体構成図である。

【図４】本実施例の装置における異常判定要領を説明す
るためのフローチャートである。

【符号の説明】

１エンジン（内燃機関）２燃焼室３吸気通路（吸気管）３ａサージタンク４排気通路（排気管）５吸気弁６排気弁７エアクリーナ８スロットル弁９インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）９ａインジェクタソレノイド１０触媒コンバータ（三元触媒）１１，１２開閉動作停止機構（吸排気弁開閉動作停止
手段）１４冷却水１５燃料圧調節器１６点火プラグ１７バキュームセンサ（運転状態検出手段）１８吸気温センサ（運転状態検出手段）１９大気圧センサ２０スロットルポジションセンサ（運転状態検出手
段）２１アイドルスイッチ（運転状態検出手段）２２酸素濃度センサ（ＬＡＦＳ，空燃比検出手段）２３水温センサ（運転状態検出手段）２４クランク角センサ（運転状態検出手段）２５電子制御ユニット２６ＣＰＵ（演算装置）２７入力インターフェイス２８アナログ／ディジタルコンバータ２９入力インターフェイス３０車速センサ（運転状態検出手段）３１イグニッションスイッチ３２ＲＯＭ３３ＲＡＭ３４噴射ドライバ３５点火ドライバ３６パワートランジスタ３７点火コイル３８ディストリビュータ３９ドライバ４１空燃比設定手段４２燃料供給手段４３運転域判定手段４４燃料供給停止手段４５異常判定手段４６燃料噴射再開手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて該エンジンの
空燃比を設定する空燃比設定手段と、該空燃比設定手段からの設定空燃比に基づいて該エンジ
ンの各気筒へ燃料を供給する燃料供給手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて、全気筒運転
域である第１の運転域か一部の気筒を休止する部分気筒
運転域である第２の運転域かを判定する運転域判定手段
と、該運転域判定手段により第２の運転域と判定した時に、
該エンジンの一部の気筒の吸排気弁の開閉動作を停止さ
せる吸排気弁開閉動作停止手段と、該運転域判定手段により第２の運転域と判定した時に、
該一部の気筒への燃料供給を停止する燃料供給停止手段
と、該エンジンの排気通路に設けられ排気ガスの空燃比を検
出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段による検出空燃比と該空燃比設定手段
による設定空燃比とを比較し、該第２の運転域で当該検
出空燃比が当該設定空燃比よりも所定値以上リーン側で
ある場合に、該吸排気弁開閉動作停止手段の作動異常と
判定する異常判定手段とをそなえたことを特徴とする、
エンジンの燃料制御装置。
【請求項２】該異常判定手段により該吸排気弁開閉動
作停止手段の作動異常と判定した時に、該燃料供給停止
手段により燃料供給を停止されている該一部の気筒への
燃料供給を再開する燃料噴射再開手段をそなえたことを
特徴とする、請求項１記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項３】エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて該エンジンの
空燃比を設定する空燃比設定手段と、該空燃比設定手段からの設定空燃比に基づいて該エンジ
ンの各気筒へ燃料を供給する燃料供給手段と、該運転状態検出手段の検出結果に基づいて、全気筒運転
域である第１の運転域か一部の気筒を休止する部分気筒
運転域である第２の運転域かを判定する運転域判定手段
と、該運転域判定手段により第２の運転域と判定した時に、
該エンジンの一部の気筒の気筒の吸排気弁の開閉動作を
停止させる吸排気弁開閉動作停止手段と、該運転域判定手段により第２の運転域と判定した時に、
該一部の気筒への燃料供給を停止する燃料供給停止手段
と、該エンジンの排気通路に設けられ排気ガスの空燃比を検
出する空燃比検出手段と、該空燃比検出手段による検出空燃比と該空燃比設定手段
による設定空燃比とを比較し、該第１の運転域で当該検
出空燃比が当該設定空燃比よりも所定値以上リッチ側で
ある場合に、該吸排気弁開閉動作停止手段の作動異常と
判定する異常判定手段とをそなえたことを特徴とする、
エンジンの燃料制御装置。