JPH0763148A - 可変気筒エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変気筒エンジンの部分気筒運転中の点火時
期を最適に制御する。 【構成】 休止気筒への吸気の流入を遮断しないままで
燃料供給を停止することにより一部気筒の稼働を停止す
る可変気筒エンジン１において、エンジン全体の吸気量
を検出するエアフローメータ８とエンジン回転数を検出
するセンサ３２ａとの出力に応じて点火時期を設定する
際に、稼働気筒数が少なくなるほど点火時期を進角させ
る。これにより、部分気筒運転時の休止気筒と稼働気筒
との間の吸気配分の不均一により点火時期が最適値から
ずれることが防止され、出力低下や燃料消費率の悪化が
防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機関運転状態に応じて
一部の気筒の作動を休止させる可変気筒エンジンに関
し、特に、かかる可変気筒エンジンの点火時期を制御す
る制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの部分負荷時に一部の気筒の運
転を休止して稼働気筒の数を減少させることにより、エ
ンジン全体としての燃料消費率の向上を図った可変気筒
エンジンが一般に知られている。通常のエンジンでは、
低負荷運転時には全部の気筒の出力を低下させる必要が
があるため、吸気通路のスロットル弁を絞り、各気筒へ
の吸気量を大幅に低減させている。従って、通常のエン
ジンでは、吸気抵抗が増大し、吸気マニホルドに大きな
負圧が発生する。このため、低負荷運転時にはエンジン
燃焼室に空気を吸入する際のポンピングロスの増大によ
りエンジンの燃料消費率が悪化してしまう問題がある。

【０００３】これに対し、可変気筒エンジンでは低負荷
運転時に一部の気筒の作動を休止して残りの気筒のみで
運転を行う。このため可変気筒エンジンでは、稼働気筒
の出力は同一負荷であっても通常のエンジンより大きく
なっている。従って、可変気筒エンジンでは、気筒休止
時には同一負荷状態の全気筒運転に比べて吸気マニホル
ドの負圧を低下（吸気マニホルドの圧力を上昇）させ、
稼働気筒に供給する吸気量を増大した状態で運転を行う
ことになるため、通常のエンジンに較べて低負荷運転時
の吸気マニホルドの負圧低下によるポンピングロスの増
大が防止され、機関全体として燃料消費率が向上する効
果が得られる。

【０００４】上記のように一部の気筒の作動を休止させ
る方法としては、休止気筒への燃料供給を停止するとと
もに休止気筒への吸気流入を遮断するようにする方法
と、休止気筒への吸気の流入を継続させたまま燃料供給
を停止して気筒の作動を停止させる方法とがある。上述
の、部分気筒運転時に休止気筒への吸気の流入を遮断す
るタイプの可変気筒エンジンの例としては、特開昭５６
−１６５７７４号公報に開示されたものがある。同公報
の可変気筒エンジンは、一部の気筒に接続された吸気通
路に遮断弁を設け、部分気筒運転時にこれらの気筒への
燃料供給を停止するとともに上記遮断弁を閉弁してこれ
らの気筒への吸気の流入を遮断している。また、同公報
の可変気筒エンジンは、吸気マニホルドの負圧の上昇に
応じて点火時期を進角させる真空進角装置を備えてお
り、前述の理由から部分気筒運転時に吸気マニホルド負
圧が低下することによって真空進角装置による点火時期
進角量が減少することを防止するため、全気筒運転時の
吸気マニホルド負圧に維持された負圧タンクを設け、部
分気筒運転時にはこの負圧タンクから真空進角装置に負
圧を供給して部分気筒運転時にも全気筒運転時と同等の
点火時期進角量を得るようにしている。

【０００５】また、部分気筒運転時に休止気筒への吸気
の流入を継続させたまま燃料の供給を停止するタイプの
可変気筒エンジンの例としては特開昭５２−３６２３０
号公報に開示されたものがある。このタイプの可変気筒
エンジンでは、部分負荷運転時に休止気筒にも吸気が流
入するため、稼働気筒に供給する吸気量を増大させると
休止気筒に流入する吸気量も増大するので、部分気筒運
転時には稼働気筒の出力増大に比例してエンジン全体の
吸気量が増大する。上記特開昭５２−３６２３０号公報
には、部分気筒運転時に吸気量を増大させるためにスロ
ットル弁をバイパスする複数のバイパス通路を設け、部
分気筒運転時に稼働気筒数が減少するにつれて順次上記
バイパス通路を開放する構成が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】休止気筒への吸気の流
入を遮断しないままで燃料の供給を停止して部分気筒運
転を行うタイプの可変気筒エンジンでは、各気筒への吸
気の配分が均一であれば、稼働気筒１気筒当たりの出力
（負荷）とエンジン全体の吸入空気量、吸気マニホルド
負圧、スロットル開度等のエンジンの吸気状態との関係
は、稼働している気筒の数や部分気筒運転中か全気筒運
転中かにかかわらず同一に保たれる。すなわち、休止気
筒にもそれぞれ稼働気筒と同一量の吸気が供給されてい
るため、例えば８気筒エンジンであれば、休止気筒数の
数に関係なくそれぞれの稼働気筒にはエンジン全体の吸
気量の８分の１づつの量の吸気が供給されるからであ
る。従って、このタイプの可変気筒エンジンでは、上記
エンジンの吸気状態に基づいて各稼働気筒の点火時期や
燃料噴射量を制御することにより、部分気筒運転か全気
筒運転かにかかわらず同一の制御を行うことができる。
上記特開昭５２−３６２３０号公報では、部分気筒運転
か全気筒運転かにかかわらずスロットル開度に基づいて
稼働気筒の燃料噴射量を制御している。

【０００７】ところが、上記のように休止気筒への吸気
の流入を遮断しないままで部分気筒運転を行う可変気筒
エンジンでは、エンジンの吸気状態に基づいて点火時期
や燃料供給量の制御を行うと実際には運転上問題が生じ
る場合がある。すなわち、このタイプの可変気筒エンジ
ンでは部分気筒運転時に休止気筒にも吸気が供給され続
けるため、休止気筒が吸気により冷却され燃焼室壁温や
吸気行程時の筒内残留ガス温度が稼働気筒に較べて低く
なっている。このため、低温の休止気筒に吸入される吸
気の量は高温の稼働気筒に吸入される吸気の量より多く
なってしまい、稼働気筒と休止気筒との間で吸気が均一
に配分されなくなる。従って、部分気筒運転時には休止
気筒の数が多くなるほど稼働気筒に配分される吸気は少
なくなり、エンジン吸気量等の吸気状態が同一であって
も稼働気筒の出力は減少する。このため、エンジンの吸
気状態に基づいて全気筒運転時と同一の点火時期制御を
行うと、負荷に応じた最適の点火時期が得られなくなり
部分気筒運転時の燃料消費率や出力が悪化する問題が生
じる。

【０００８】前述の特開昭５６−１６５７７４号公報の
可変気筒エンジンでは部分気筒運転時に吸気負圧の低下
を補償することにより、点火時期を全気筒運転時と同等
のレベルまで進角させている。しかし、上記部分気筒運
転時の吸気配分の不均一の問題は休止気筒への吸気の流
入を遮断しないまま部分気筒運転を行う可変気筒エンジ
ンに特有のものであり、同公報のように休止気筒への吸
気の供給を遮断して部分気筒運転を行う可変気筒エンジ
ンでは、休止気筒と稼働気筒との間の温度差により吸気
の配分が不均一になる問題は生じない。従って、上記公
報の可変気筒エンジンで部分気筒運転時に点火時期を進
角させているのはこの問題を解決するためのものではな
い。さらに、上記公報の可変気筒エンジンでは、部分気
筒運転時の点火時期は全気筒運転時の点火時期と同一に
維持されるが、休止気筒への吸気の流入を遮断しないま
まで部分気筒運転を行う可変気筒エンジンでは休止気筒
の数が多くなるほど相対的に稼働気筒の吸気量（出力）
が減少する。このため、部分気筒運転時の最適点火時期
は稼働気筒の数に応じて変化するので、上記公報の可変
気筒エンジンのように、点火時期を単に全気筒運転時と
同等に維持したのでは最適点火時期を得ることはできな
い。

【０００９】本発明は、上記部分気筒運転時の吸気配分
の不均一の問題に鑑み、部分気筒運転時に最適な点火時
期を設定することが可能な手段を提供することを目的と
している。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、図１に
示す本発明の構成図のように、機関１の運転状態に応じ
て、一部の気筒に吸気を供給したまま燃料供給を停止す
ることにより機関の稼働気筒数を制御する稼働気筒数制
御手段Ａと、機関の吸気状態に基づいて機関負荷を検出
する負荷検出手段Ｂと、機関回転数を検出する回転数検
出手段Ｃと、検出された機関負荷と機関回転数とに基づ
いて機関点火時期を制御する点火時期制御手段Ｄとを備
え、前記点火時期制御手段Ｄは更に、同一の機関負荷、
回転数条件下では、稼働気筒数が少ないほど点火時期を
進角させるように機関点火時期を制御する可変気筒エン
ジンの制御装置が提供される。

【００１１】

【作用】部分気筒運転時は、稼働気筒の数が少ないほど
相対的に稼働気筒の吸入空気量が低下する。従って、負
荷検出手段Ｂが機関の吸入空気量や吸気マニホルド負圧
等の吸気状態に基づいて検出した負荷が同一であって
も、稼働気筒の数が少ないほど稼働気筒の出力は低下し
ている。点火時期制御手段Ｄは負荷検出手段Ｂにより検
出された機関負荷と、回転数検出手段Ｃにより検出され
た機関回転数とに基づいて機関点火時期を制御するとと
もに、部分気筒運転時の稼働気筒出力低下による着火遅
れ等を補償するため、同一機関負荷、回転数条件下で
は、稼働気筒数が少ないほど点火時期を進角させて最適
な点火時期を設定している。

【００１２】

【実施例】図２は本発明をＶ型８気筒の可変気筒エンジ
ンに適用した実施例を示す全体図である。図２におい
て、１はエンジン本体を示す。本発明による実施例では
エンジン１は１Ａ、１Ｂの２つの気筒バンクを有し、バ
ンクＡにはエンジン前端側から後端（出力軸端）側に向
かって第２、第４、第６、第８気筒が、またバンクＢに
はエンジン前端側から後端側に向かって第１、第３、第
５、第７気筒がそれぞれ配置されている。また、各気筒
には点火プラグ３３がそれぞれ配置されており、後述す
る電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０からの制御信号によ
り各気筒の点火が行われる。

【００１３】上記それぞれの気筒の吸気ポートはそれぞ
れ吸気枝管３を介して共通の吸気管４に接続されてい
る。また、各吸気枝管３にはそれぞれの気筒の吸気ポー
トに燃料を噴射する燃料噴射弁３ａが設けられており、
更に吸気管４には運転者のアクセルペダル（図示せず）
の操作量に応じて開閉するスロットル弁６、スロットル
弁６の開度に応じた出力電圧信号を発生するスロットル
開度センサ６ａが、またスロットル弁６の上流側の吸気
管にはエンジン吸入空気量に応じた出力電圧信号を発生
するエアフローメータ８がそれぞれ配置されている。エ
アフローメータ８は請求項１の負荷検出手段の一部をな
すもので、公知の可動ベーン式、カルマン渦式、熱線式
のいずれのタイプのものも使用可能である。

【００１４】また、図に５で示すのは、スロットル弁６
の上流側と下流側の吸気通路を接続するスロットルバイ
パス通路である。バイパス通路５にはアクチュエータ７
１により開閉駆動されるバイパス弁７が設けられてい
る。本発明による実施例ではアクチュエータ７１として
ステップモータが使用され、後述の電子制御ユニット
（ＥＣＵ）３０からの駆動信号に応じた作動量だけバイ
パス弁７を開閉駆動している。

【００１５】また、本発明による実施例では第２、第
８、第３、第５の各気筒の排気ポートは、独立した排気
管１２、１８、１３、１５にそれぞれ個別に接続され、
第４と第６気筒及び第１と第７気筒は共通の排気管、そ
れぞれ１４、１１に接続されている。この排気管の構成
は後述の部分気筒運転時の稼働気筒の組み合わせを考慮
して決められている。各排気管１１、１２、１３、１
４、１５、１８には、排気中の酸素濃度を検出し、排気
空燃比が理論空燃比に対してリーン（希薄）側にある時
に0.1 ボルト程度の電圧（リーン電圧）信号を、またリ
ッチ（過濃）側にある時には0.9 ボルト程度の電圧（リ
ッチ電圧）信号を発生する酸素濃度センサ（Ｏ₂ セン
サ）３１がそれぞれ排気管毎に配置されている。更に、
各排気管のＯ₂センサ３１の下流側には排気中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯ_X の三成分を同時に浄化可能な三元触媒２１
がそれぞれ配置されている。

【００１６】また、本発明による実施例ではエンジン１
のディストリビュータ２３にはクランク軸回転角センサ
３２ａと３２ｂとが設けられている。回転角センサ３２
ａは、請求項１の回転数検出手段に対応するものであ
り、エンジンクランク軸（図示せず）の一定回転角度毎
にパルス信号を発生する。また、回転角センサ３２ｂは
特定気筒が排気上死点に到達する毎に基準パルスを発生
する。

【００１７】図に３０で示すのはエンジン１の制御を行
う電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ３０はＲ
ＯＭ（リードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセ
スメモリ）、ＣＰＵ（中央処理装置）、入力ポート、出
力ポート等を備えたディジタルコンピュータとして構成
され、本発明による実施例ではエンジン１の燃料噴射量
制御等の基本制御を行う他、請求項１の稼働気筒数制御
手段、負荷検出手段、点火時期制御手段としての作用を
行う。すなわち、ＥＣＵ３０はエンジン負荷状態に応じ
て一部の気筒への燃料供給を停止して部分気筒運転を行
う。この場合休止気筒には吸気のみが供給されるが燃焼
は生じない。また、ＥＣＵ３０はエアフローメータ８の
出力とクランク軸回転角センサ３２ａの出力とに基づい
て機関負荷を検出するとともに、稼働気筒数に応じて最
適な点火時期を設定する。この目的でＥＣＵ３０の入力
ポートにはエアフローメータ８、各Ｏ₂ センサ３１、ス
ロットル開度センサ６ａからの信号が図示しないアナロ
グ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を介して入力さ
れている他、クランク軸回転角センサ３２ａ、３２ｂか
らの信号が入力されており、更にエンジン冷却水温度を
表す信号が図示しない冷却水温度センサから入力されて
いる。また、ＥＣＵ３０の出力ポートはバイパス弁のス
テップモータ７１に接続され、ステップモータに駆動パ
ルスを供給してバイパス弁７の駆動を制御している他、
各気筒の燃料噴射弁３ａに図示しない駆動回路を介し
て、また、点火プラグ３３に図示しない点火回路を介し
て接続され、各気筒の燃料噴射制御と点火時期制御とを
行っている。

【００１８】次に、図３、図４を用いて本発明による実
施例の可変気筒エンジン１の稼働気筒数制御について説
明する。本発明による実施例では、ＥＣＵ３０はエンジ
ン１の運転負荷と車両の走行速度とに応じて稼働気筒数
を切り換える。図３はエンジン１の稼働気筒数と負荷状
態との関係の一例をしめすマップである。図３は、煩雑
さを避けるために４気筒、６気筒、全８気筒の３通りの
稼働気筒数間の切換えを行う場合のみについて示してい
るが、実際には中間の５気筒、７気筒の稼働気筒数を含
めて全部で５通りの稼働気筒数運転が可能である。

【００１９】図３の縦軸は、エアフローメータ８で検出
したエンジン吸入空気量Ｑをクランク軸回転角センサ３
２ａにより検出されたパルス信号から求めたエンジン回
転数Ｎで割った値Ｑ／Ｎ、すなわちエンジン１回転当た
りの吸入空気量を表している。Ｑ／Ｎはエンジン負荷を
表すパラメータとして使用される。また、図３横軸はエ
ンジン回転数Ｎを表している。図３に示すように、本発
明による実施例ではエンジン負荷Ｑ／Ｎが低い領域では
エンジン回転数Ｎが高いほど稼働気筒数を減少させるよ
うにしている。前述のように、可変気筒エンジンでは稼
働気筒数を減少させるほど稼働気筒数当たりの出力を大
きくすることができるため、低負荷時には少ない稼働気
筒数で運転するほど燃料消費率の改善効果が大きい。し
かし、稼働気筒数が減少するほどエンジン１回転中の出
力トルクの脈動が増大し、このトルクの脈動はエンジン
回転数が低いほど大きな振動となって現れるため、エン
ジン低回転時に稼働気筒数を大幅に減少させるのは運転
上好ましくない。そこで、本発明による実施例では低負
荷運転時にはエンジン回転数が低いほど稼働気筒数を増
加させるようにして運転性の悪化を防止している。

【００２０】なお、後述のように本発明による実施例で
は稼働気筒数の減少に伴ってスロットルバイパス弁７の
開度を増大させてエンジン全体の吸入空気量Ｑを増加さ
せるようにしているが、このため、例えば図３において
Ｑ／Ｎが減少して稼働気筒数を減少させる必要が生じた
ような場合、切換え後には稼働気筒数の減少に伴って吸
入空気量が増大されるため、Ｑ／Ｎが上昇して再び稼働
気筒数増加領域に入ってしまい稼働気筒数が増加される
ような場合が生じるおそれがある。そこで、稼働気筒数
切換えの判定値には図３に実線と点線で示すようにヒス
テリシスが設けられ、切換え動作のハンチングを防止し
ている。図３に実線で示すのは稼働気筒数増加側の切換
え判定線、点線で示すのは稼働気筒数減少側の切換え判
定線である。

【００２１】次に、図４に部分気筒運転時の稼働気筒の
組み合わせの例を示す。図４は４気筒、５気筒、６気
筒、７気筒の部分気筒運転時の稼働気筒の組み合わせを
示し、気筒配列は図２と同様である。（すなわち、上側
はバンク１Ａを表し、図中の○は左側から第２、４、
６、８気筒を表す。また、下側はバンク１Ｂを表し、図
中の○は左側から第１、３、５、７気筒を表す。）ま
た、図中●で示す気筒は稼働中の気筒、○で示す気筒は
休止中の気筒を表す。本発明による実施例では稼働気筒
数に応じて稼働気筒の組み合わせパターンを複数設定し
ている。部分気筒運転時の稼働気筒の組み合わせは当
然、図４以外のものも可能であるが、本発明による実施
例では以下の条件を考慮して図４に示したような組み合
わせパターンを採用している。

【００２２】先ず、部分気筒運転時には休止気筒はトル
クを発生しないため、エンジンの１回転サイクル中、休
止気筒の爆発行程に相当する時期毎にエンジン出力トル
クが落ち込む。このため、大きなトルク脈動を避けるた
めには点火順序を考慮して上記休止気筒によるトルク落
ち込みがエンジンの１作動サイクル中にできるだけ分散
して生じるようにすることが好ましい。本発明による実
施例では、エンジンの点火は第１→第８→第４→第３→
第６→第５→第７→第２の気筒順に行われるため、この
点火順序の上で休止気筒ができるだけ分散するように休
止気筒の組み合わせが設定されている。図５は５気筒運
転の場合の稼働気筒組み合わせパターンにおける休止気
筒のエンジンの点火順序上の位置を示している。図５に
示すように、５気筒運転時のパターン１における休止気
筒（第１、３、７気筒→図５上にで示す）とパターン
２における休止気筒（第２、４、６気筒→図５上にで
示す）とも均等に分散するように考慮されている。図５
には５気筒運転の場合についてのみ示しているが、他の
稼働気筒数における組み合わせパターンも同様な考慮が
払われている。

【００２３】また、本発明による実施例では稼働気筒数
毎に図４に示すようにそれぞれ複数の稼働気筒の組み合
わせパターンが設けられているが、これは以下に述べる
理由による。すなわち、本発明による実施例では部分気
筒運転中も休止気筒には空気が供給されるが、気筒での
燃焼が生じないためこの空気は低温のままで排気管に排
出され、三元触媒２１を通過することになる。このため
部分気筒運転が続くと休止気筒の温度が低下して、エン
ジンの温度不均一が生じること等により各部品の耐久性
に影響が生じるおそれがあるのみならず、休止気筒に接
続された三元触媒２１が冷却されてしまい、次に休止気
筒の運転を再開したときに三元触媒が活性化温度以下に
なっており、この触媒では温度が上昇するまで排気浄化
が行われなくなるおそれがある。そこで、本発明による
実施例では部分気筒運転時の稼働気筒数の組み合わせの
パターンを複数通り設けて、部分気筒運転中に所定時間
毎に稼働気筒の組み合わせパターンの切換えを行うこと
により触媒の過度の冷却を防止しているのである。

【００２４】図４に示す稼働気筒組み合わせパターン
は、上記のパターン切換えにより全部の触媒を均等に休
止させ、かつ必要とされる排気系の数を最小とすること
ができる必要最小限のパターン数とされている。すなわ
ち、本発明による実施例では図４に示したように、第１
と第７気筒、及び第２と第６気筒はそれぞれ同時に稼
働、休止を行うように稼働気筒組み合わせパターンが設
定されており、これらの気筒には、図２に示すようにそ
れぞれ２気筒毎に共通の排気系を設けて排気系の数を低
減している。

【００２５】次に、本発明による実施例の部分気筒運転
時におけるバイパス弁７の制御について説明する。前述
のように部分気筒運転時には稼働気筒に供給する吸気量
を増大させる必要が生じるが、本発明による実施例では
休止気筒にも吸気を供給し続けるためエンジン全体の吸
入空気量を増大させる必要がある。本発明による実施例
では、稼働気筒数の減少に応じてバイパス弁７の開度を
増大させることによりバイパス通路７を通って供給され
る吸気量を増加させ、スロットル弁６の開度を変更する
ことなく吸気量を増大させるようにしている。

【００２６】図６は本発明による実施例の稼働気筒数切
換え時のバイパス弁７作動量（ステップモータ７１の駆
動ステップ数）を示す表である。図６において、横軸は
稼働気筒数切換え前の稼働気筒数（ＦＸ）を示し、縦軸
は切換え後の稼働気筒数（ＦＹ）を示す。例えば切換え
前に８気筒運転の状態（ＦＸ＝８）であったものが、切
換え後に５気筒運転の状態（ＦＹ＝５）になった場合に
は、ステップモータ７１は３×ａステップだけバイパス
弁７の開弁方向に駆動される。また、例えば切換え前６
気筒運転の状態（ＦＸ＝６）であったものが、切換え後
に７気筒運転の状態（ＦＹ＝７）になった場合には、ス
テップモータ７１は１×ａステップだけバイパス弁７の
閉弁方向に駆動される。切換え前後で稼働気筒数が同じ
場合（ＦＸ＝ＦＹ）には、当然にステップモータ７１の
作動量はゼロであり、バイパス弁７の開度は変更されな
い。ここでａは一定値であり、エンジンの種類に応じて
予め設定される。

【００２７】図６から判るように、バイパス弁７の開度
は、切換え前の状態に較べて切換え後に稼働気筒数が減
少する場合は稼働気筒数が減少するほど大きな量だけ増
大され、逆に稼働気筒数が増加する場合には稼働気筒数
が増加するほど大きな量だけ減少されることになる。次
に、本発明による実施例の点火時期制御について説明す
る。

【００２８】エンジンの最適点火時期はエンジン負荷
（出力）とエンジン回転数とに応じて変化する。例え
ば、エンジン出力が低い場合には、圧縮圧力の低下等に
伴って着火時間や燃焼速度が低下するためエンジン出力
が低いほど点火時期を進角させる必要がある。また、エ
ンジン回転数が高くなるにつれてエンジン１作動サイク
ルの時間が短くなることから、充分な燃焼時間を確保す
るためにはエンジン回転数が高くなるほど点火時期を進
角させて着火時期を早くする必要がある。

【００２９】図７は一般的な点火時期の進角量の設定を
示す図である。点火時期進角量Δθはエンジン負荷（Ｑ
／Ｎ）とエンジン回転速度Ｎとを用いた３次元マップと
して与えられ、図７に示すように負荷Ｑ／Ｎが低いほ
ど、また回転数Ｎが高いほど進角量Δθが大きく設定さ
れる。前述のように、部分気筒運転時に休止気筒にも吸
気を供給する可変気筒エンジンでは、休止気筒と稼働気
筒との間の吸気の配分が均一であれば、部分気筒運転時
か全気筒運転時かにかかわらず、エアフローメータ８で
検出したエンジン吸気量Ｑとセンサ３２ａで検出したエ
ンジン回転数Ｎとに基づいて図７から最適な点火時期を
設定することができる。しかし、実際には休止気筒の温
度低下により吸気配分の不均一が生じるため、実際に稼
働気筒に供給される吸気量はエアフローメータ８で検出
された吸気量に相当する量より小さくなってしまう。こ
のため、部分気筒運転時にも全気筒運転時と同じ図７の
関係を適用したのでは部分気筒運転時には点火時期の進
角が不充分になり燃焼状態が悪化してしまう。

【００３０】また、部分気筒運転時には、稼働気筒の数
が少なくなるほどエンジン全体の吸気量Ｑのうち稼働気
筒に供給される量の比率が低下するため、検出されたエ
ンジン吸気量Ｑと回転数Ｎが同一であっても稼働気筒数
が少なくなるほど点火時期進角量を大きく設定する必要
がある。本発明による実施例では、各稼働気筒数（４〜
８）の場合について、予め実験等により各運転状態にお
ける最適進角量Δθと、エンジン全体の吸気量Ｑ及びエ
ンジン回転数Ｎとの間の関係を求め、図７と同様なマッ
プを各稼働気筒数毎に作成してある。すなわち、本発明
による実施例では、稼働気筒数（４〜８）に対応して図
７に示したと同様なマップが５つ作成されており、現在
の稼働気筒数に対応するマップから最適進角量Δθが読
みだされる。各マップの関係は、前述のように同一のエ
ンジン吸気量Ｑと回転数Ｎとの条件下では稼働気筒数が
少ないほど進角量Δθが大きくなるようになっている。
すなわち、これらのマップは、稼働気筒数が少なくなる
ほど、図７のマップを吸気量Ｑ軸方向に圧縮した形状に
なっている。

【００３１】なお、これらのマップは吸気量Ｑと回転数
Ｎとを用いた進角量Δθの数値テーブルの形でＥＣＵ３
０のＲＯＭに格納されており、必要に応じて進角量Δθ
が読みだされる。図８は進角量Δθの上記数値テーブル
の形式を示す図であり、実際には各稼働気筒数に対応し
て図８に示す形式の数値テーブルが５つ格納されてい
る。

【００３２】なお、エンジン全体の吸気量Ｑと回転数Ｎ
とに基づいて燃料噴射量を制御している場合には、上記
と同じ理由から部分気筒運転時に吸気量Ｑを稼働気筒数
に応じて補正する必要が生じる。しかし、本発明による
実施例では後述のように、排気通路に設けたＯ₂ センサ
３１の出力信号に基づいて各気筒の燃料噴射量を個別に
フィードバック制御しているため、吸気量Ｑの補正を行
わなくても燃料噴射量は各稼働気筒の実際の吸気量に応
じた適切な量に制御される。

【００３３】図９から図１７はＥＣＵ３０により実行さ
れる上記の制御動作のフローチャートの一例を示す。本
ルーチンはＥＣＵ３０のメインルーチンの一部として実
行される。図９から図１７においてステップ９０３から
ステップ９３７（図９、図１０）は４気筒運転時の制御
を、また、ステップ１１０３から１１３７（図１１、図
１２）は５気筒運転時の制御を示し、ステップ１３０３
から１３３７（図１３、図１４）、ステップ１５０３か
ら１５３９（図１５、図１６）はそれぞれ６気筒運転
時、７気筒運転時の制御を示す。また、ステップ１７０
５から１７３７（図１７）は８気筒運転時の制御を示し
ている。

【００３４】図９において、ステップ９０１ではエンジ
ン吸入空気量Ｑ、エンジン回転数Ｎがそれぞれ読み込ま
れ、エンジン１回転当たりの吸入空気量Ｑ／Ｎが算出さ
れる。なお、エンジン回転数Ｎは、別途一定時間毎に実
行されるルーチンによりクランク軸回転角センサ３２ａ
の出力パルス周波数から演算され、ＥＣＵ３０のＲＡＭ
に常時最新の値が格納されている。

【００３５】次いでステップ９０３では、現在のエンジ
ン負荷状況が４気筒運転を行う範囲か否かが判断され、
４気筒運転領域である場合にはステップ９０５で切換え
後の稼働気筒数を表す変数ＦＹが４に設定され、ステッ
プ９１０に進む。ここで、変数ＦＹは切換え後の運転気
筒数（ステップ９０３の他、図１１のステップ１１０
３、図１３のステップ１３０３、図１５のステップ１５
０３の運転領域に対応するそれぞれ５、６、７気筒、若
しくはこれらの何れにも該当しない場合には８気筒と判
断される。）と同じ数に設定される変数である。即ちＦ
Ｙ＝４は４気筒運転、ＦＹ＝５は５気筒運転を表し、Ｆ
Ｙ＝６、７、８はそれぞれ６気筒、７気筒、８気筒運転
を表す。また、前回ルーチン実行時の稼働気筒数（切換
え前の稼働気筒数）も後述のステップ９２５（又はステ
ップ１１２５、１３２５、１５２５、１７２５のいずれ
かのステップ）で変数ＦＸとして記憶されている。

【００３６】なお、ステップ９０３の４気筒運転領域か
否かの判定は、図３の運転領域マップに基づいて、Ｑ／
ＮとＮ、及び切換え前の稼働気筒数ＦＸの値と切換え後
の稼働気筒数ＦＹを用いて判断される。また、図３の関
係はＱ／Ｎ、Ｎ、ＦＸを用いたマップとして、切換え後
の稼働気筒数（ＦＹ）毎に予めＥＣＵ３０のＲＯＭに格
納されている。従ってステップ９０３ではＲＯＭに格納
された上記マップのうち４気筒運転領域用（ＦＹ＝４）
のマップを用いてＱ／Ｎ、Ｎ、ＦＸから４気筒運転領域
か否かを判定する。

【００３７】なお、ステップ９０３で４気筒運転領域で
なかった場合には図１１、ステップ１１０３で５気筒の
場合について同様な判定がおこなわれ、５気筒の場合に
も該当しない時には図１３、図１５で６気筒、７気筒の
場合について、それぞれ同様な判定が行われ、いずれに
も該当しない場合には８気筒運転領域と判断される（図
１７）。

【００３８】ステップ９１０では、前述の説明のように
点火時期の最適進角量Δθが稼働気筒数に基づいて決定
される。すなわち、ステップ９０５で設定された切換え
後の稼働気筒数ＦＹの値（ステップ９１０ではＦＹ＝
４）から、ＲＯＭに格納された図８のテーブルのうち、
稼働気筒数に対応したテーブルを用いてＱ／ＮとＮの値
から進角量Δθが読みだされる。これにより、部分気筒
運転時にも稼働気筒数に応じた最適な点火時期進角量が
設定されることになる。

【００３９】次いで、ステップ９２０では、バイパス弁
７の開度が稼働気筒数に応じて設定される。すなわち、
ステップ９２０では、前述の切換え前稼働気筒数ＦＸと
切換え後の稼働気筒数ＦＹとを用いて、図６に示したテ
ーブルからステップモータ７１の駆動ステップ数ΔＳが
決定される。これにより、バイパス弁７の開度は稼働気
筒数が減少するにつれて増大されることになる。なお前
述のように、ＦＸ＝ＦＹの場合、すなわち前回ルーチン
実行時から稼働気筒数が変化していない場合には、図６
に示したようにステップモータの駆動ステップ数ΔＳは
ゼロに設定され、バイパス弁７の開度は変更されない。
また、図６のテーブルはＦＸとＦＹとを用いた図８と同
様な形式の数値テーブルとしてＥＣＵ３０のＲＯＭに格
納されており、ステップ９２０ではこのテーブルからΔ
Ｓが読みだされる。これにより、バイパス弁７の開度は
稼働気筒数に応じた適切な開度に設定され、吸気マニホ
ルドの負圧が低下（吸気マニホルド圧力が上昇）して稼
働気筒の出力が増大するとともにポンピングロスが低減
される。

【００４０】次いで、上記操作を実行後、図１０のステ
ップ９２３から９３７が実行される。図１０、ステップ
９２３から９３７は前述の稼働気筒の組み合わせパター
ンの変更を行うためのステップである。先ず、ステップ
９２３では前述の変数ＦＸとＦＹの値が等しいか否かが
判断される。ＦＸ＝ＦＹである場合には、前回から４気
筒運転が行われているのでステップ９２７に進み、同一
稼働気筒組み合わせパターンでの運転継続時間を表すカ
ウンタＣＴが所定時間Ｔ₀ 以上になっているか否かが判
断される。なお、カウンタＣＴは図１８に示す一定時間
毎に実行される割り込みルーチンによりカウントアップ
される。ここで図１８のΔＴは図１８のルーチンの実行
間隔である。また、ステップ９２７の所定時間Ｔ₀ は、
休止気筒の触媒が活性温度以下まで過度に冷却されてし
まうことを防止するための、同一稼働気筒組み合わせパ
ターンでの運転継続許容時間である。Ｔ₀ は一般的には
５〜２０秒程度に設定されるが、触媒やエンジンの種類
に応じてこの時間は異なるため、詳細には予め実験等に
より決定することが好ましい。また、ここでは許容時間
Ｔ₀ は一定値としているが、三元触媒２１の冷却速度は
触媒を通過する空気の量によって決定されるため、ステ
ップ９０１で求めたＱ／ＮとＮとを用いて決定してもよ
い。例えばエンジン回転数Ｎが同じであれば１回転当た
りの吸気量Ｑ／Ｎが大きいほど、また、Ｑ／Ｎが同じで
あれば回転数Ｎが高いほど、運転継続許容時間Ｔ₀ は短
く設定する。この場合、運転継続許容時間Ｔ₀ はＱ／Ｎ
とＮとを用いた、図８と同様な形式の数値テーブルとし
て予めＲＯＭに格納しておき、ステップ９２７ではこの
数値テーブルからＴ₀ を読みだしてＣＴとの比較を行
う。

【００４１】ステップ９２７でＣＴ≧Ｔ₀ であった場合
には、同一稼働気筒組み合わせパターンでの運転継続時
間が許容時間以上になっており、稼働気筒組み合わせパ
ターンを変える必要があるためステップ９２９から９３
５が実行される。ステップ９２９から９３５は４気筒運
転での稼働気筒組み合わせパターンを表す変数Ｘ４が変
更される。ここでＸ４＝１は４気筒運転時のパターン１
を、また、Ｘ４＝２はパターン２を表す（図４参照）。
また、ステップ９３５ではカウンタＣＴがクリアされ、
図１８のルーチンにより新しく設定された稼働気筒組み
合わせパターンにおける運転継続時間のカウントが開始
される。

【００４２】次いで、ステップ９３７では上記により設
定された稼働気筒組み合わせパターンＸ４に応じてフラ
グＪ１からＪ８の値の設定がおこなわれる。ここで、フ
ラグＪ１からＪ８は、それぞれ第１気筒から第８気筒に
対応する燃料噴射許可フラグであり、例えばステップ９
３７でＸ４＝１であった場合には、フラグＪ４、Ｊ６、
Ｊ１、Ｊ７がセット（＝“１”）され、フラグＪ２、Ｊ
８、Ｊ３、Ｊ５がリセット（＝“０”）されると、別途
実行される燃料噴射時間演算ルーチンにおいて、エンジ
ン１の第４、６、１、７気筒では燃料噴射時間が演算さ
れ、第２、８、３、５気筒では燃料噴射時間が０に設定
（燃料噴射が停止）されるため、図４に示す４気筒運転
時の稼働気筒組み合わせパターン１が実現される。従っ
てステップ９２７から９３７の実行により一定時間毎に
稼働気筒組み合わせパターンの変更が行われることにな
る。

【００４３】また、燃料噴射が停止された気筒では、点
火プラグは空気のみを圧縮した中で放電を行うことにな
るため、放電要求電圧が大幅に上昇し点火コイルやハイ
テンションコード等、プラグのギャップ部以外の箇所で
スパークが生じ易くなる。従って上記燃料噴射許可フラ
グの値を判断して、フラグがリセットされた気筒では点
火プラグによる放電を停止するようにしてもよい。一
方、ステップ９２３でＦＸ≠ＦＹであった場合には、前
回ルーチン実行時と今回ルーチン実行時で稼働気筒数が
切り換えられていることを意味するので、稼働気筒組み
合わせパターンを切換え後の稼働気筒数に基づいて設定
し直す必要がある。そこで、この場合にはステップ９２
５で変数ＦＸを切換え後の稼働気筒数（ここでは４気
筒）に設定した後、ステップ９２７をバイパスして直接
ステップ９２９以下を実行する。これにより、稼働気筒
数の切換えが行われる。

【００４４】なお、上記は４気筒運転時の場合について
説明したが、５、６、７気筒運転時の場合にも同様な切
換え操作とパターン変更操作が行われる。また、８気筒
運転時にはフラグＪ１からＪ８は全てセット状態（＝
“１”）に固定される（図１７、ステップ１７３７）。
以上４気筒運転時の点火時期制御と、稼働気筒数及び稼
働気筒組み合わせパターンの切換え制御とについて説明
したが、本ルーチンによれば、図１１から図１７に示す
ように他の稼働気筒数の運転時にも同様な操作が行われ
る。図１１から図１７の各ステップは図９、図１０のも
のと略同様であるのでここでは詳細な説明は省略する。

【００４５】稼働気筒数に対応した上記操作を完了した
後、ステップ９３９では図示しない駆動回路にバイパス
弁７のステップモータ駆動ステップ数が出力され、バイ
パス弁の駆動が行われるとともに、ステップ９４１では
ステップ９２０で設定された点火時期進角量Δθが図示
しない点火回路に出力され、稼働気筒数に応じた点火時
期進角が行われる。

【００４６】なお、上記の実施例では、エンジンの吸入
空気量（Ｑ／Ｎ）と回転数Ｎとに基づいて求めたエンジ
ン負荷から点火時期進角量Δθを設定する場合を例にと
って説明したが、本発明はこれに限定されるわけではな
く、エンジンの吸気状態の他のパラメータ、例えば吸気
マニホルド負圧やスロットル開度等に基づいて求めたエ
ンジン負荷から点火時期進角量Δθを設定する場合にも
同様に適用できる。この場合には、吸入空気量Ｑ／Ｎの
代わりに、吸気マニホルド負圧またはスロットル開度を
用いた図７と同様なマップを稼働気筒数毎に予め作成し
ておき、ステップ９２０ではこのマップから点火時期進
角量Δθを読みだすようにすればよい。

【００４７】次に、本発明による実施例の燃料噴射制御
について説明する。本発明による実施例では各排気管に
は三元触媒２１がそれぞれ設けられている。周知のよう
に三元触媒はエンジンの排気空燃比（ここでは、エンジ
ン及び三元触媒上流側の排気通路に供給された空気と燃
料との比を排気空燃比ということとする。従って、排気
通路に二次空気等が供給されていない場合にはエンジン
の各気筒に供給された吸気の量と燃料噴射量との比が排
気空燃比となる。）が理論空燃比近傍にあるときにのみ
排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯ_X の三成分を同時に浄化する
ことができる。従って可変気筒エンジンの場合には部分
気筒運転時にも稼働気筒の排気空燃比を理論空燃比近傍
に正確に制御する必要がある。本発明による実施例で
は、各排気管に配置したＯ₂ センサ３１の出力信号に基
づいて各気筒への燃料噴射量をフィードバック制御する
ことにより、部分気筒運転時にも正確な空燃比制御を行
っている。

【００４８】図１９から図２１を用いて、本発明による
実施例のＯ₂ センサ３１の出力信号に基いて行われる空
燃比のフィードバック制御について説明する。なお、本
発明による実施例では、各気筒の空燃比制御は、その気
筒に接続された排気管に配置された各Ｏ₂ センサ３１の
出力信号に基いて、それぞれ独立して同様な方法で行わ
れる（ただし、第４、６及び第１、７気筒はそれぞれ排
気管が共通であるのでそれぞれ２つの気筒の空燃比制御
が１つのＯ₂ センサ３１の出力信号に基づいて行われ
る）。従って、以下の説明は一つの気筒（第２気筒）の
空燃比制御のみについて説明するが、実際には各気筒に
ついて個別に同様な空燃比制御が行われている。なお、
以下の実施例では空燃比が理論空燃比となるように後述
の基本燃料噴射時間ＴＡＵＰを空燃比補正係数ＦＡＦに
よって補正するようにした場合を示している。

【００４９】図１９および図２０はＯ₂ センサ３１の出
力にもとづいて空燃比補正係数ＦＡＦを演算する空燃比
フィードバック制御ルーチンを示しており、このルーチ
ンはＥＣＵ３０により所定時間、例えば４ms毎に実行さ
れる。ステップ１９０１では、Ｏ₂ センサ３１による空
燃比の閉ループ（フィードバック）条件が成立している
か否かが判断される。例えば、冷却水温が所定値以下の
ときや、エンジン始動中は閉ループ条件が成立しておら
ず、その他の場合には閉ループ条件が成立する。閉ルー
プ条件が成立していないときには処理サイクルを完了
し、閉ループ条件が成立したときにはステップ１９０２
に進む。

【００５０】ステップ１９０２では、第２気筒の排気管
１２に配置されたＯ₂ センサ３１の出力Ｖ₁ がＡ／Ｄ変
換されて取込まれ、次いでステップ１９０３ではＶ₁ が
比較電圧Ｖ_R1以下、例えば０．４５Ｖ以下か否か、即ち
空燃比がリーンであるか否かが判断される。空燃比がリ
ーン（Ｖ₁ ≦Ｖ_R1) であれば、ステップ１９０４に進ん
でディレイカウンタＣＤＬＹが負か否かが判断され、Ｃ
ＤＬＹ＞０であればステップ１９０５においてＣＤＬＹ
を０とした後、ステップ１９０６に進む。ステップ１９
０６では、ディレイカウンタＣＤＬＹが１減算され、ス
テップ１９０７、１９０８においてディレイカウンタＣ
ＤＬＹが最小値ＴＤＬでガードされる。この場合、ディ
レイカウンタＣＤＬＹが最小値ＴＤＬに到達したときに
はステップ１９０９において空燃比フラグＦ１が“０”
（リーン）とされる。なお、最小値ＴＤＬは負の値であ
る。

【００５１】これに対してリッチ（Ｖ₁ ＞Ｖ_R1）であれ
ば、ステップ１９１０においてディレイカウンタＣＤＬ
Ｙが正か否かが判断され、ＣＤＬＹ＜０であればステッ
プ１９１１においてＣＤＬＹを０とした後、ステップ１
９１２に進む。ステップ１９１２ではディレイカウンタ
ＣＤＬＹが１加算され、ステップ１９１３、１９１４に
おいてディレイカウンタＣＤＬＹが最大値ＴＤＲでガー
ドされる。この場合、ディレイカウンタＣＤＬＹが最大
値ＴＤＲに到達したときにはステップ１９１５において
空燃比フラグＦ１が“１”（リッチ）とされる。なお、
最大値ＴＤＲは正の値である。

【００５２】次いで図２０、ステップ１９１６では、空
燃比フラグＦ１が反転（“０”→“１”または“１”→
“０”に変化）したか否かが判断される。空燃比フラグ
Ｆ１が反転したときには、ステップ１９１７において空
燃比フラグＦ１の値により、リッチからリーンへの反転
か、リーンからリッチへの反転かが判断される。リッチ
からリーンへの反転であれば、ステップ１９１８におい
てＦＡＦがＦＡＦ＋ＲＳＲとスキップ的に増大され、逆
に、リーンからリッチへの反転であれば、ステップ１９
１９においてＦＡＦがＦＡＦ−ＲＳＬとスキップ的に減
少せしめられる。即ち、スキップ処理が行われる。

【００５３】空燃比クラブＦ１の符号が反転しなかった
ときにはステップ１９２０、１９２１、１９２２におい
て積分処理が行われる。即ち、ステップ１９２０におい
てＦ１＝“０”か否かが判断され、Ｆ１＝“０”（リー
ン）であればステップ１９２１においてＦＡＦがＦＡＦ
＋ＫＩＲとされ、Ｆ１＝“１”（リッチ）であればステ
ップ１９２２においてＦＡＦがＦＡＦ−ＫＩＬとされ
る。ここで、積分定数ＫＩＲ、ＫＩＬはスキップ量ＲＳ
Ｒ、ＲＳＬに比して十分小さく設定されている。

【００５４】ステップ１９１８、１９１９、１９２１、
１９２２において演算された空燃比補正係数ＦＡＦはス
テップ１９２３、１９２４において最小値、例えば０．
８にてガードされ、またステップ１９２５、１９２６に
おいて最大値、例えば１．２にてガードされる。これに
より、何らかの原因で空燃比補正係数ＦＡＦが大きくな
り過ぎ、もしくは小さくなり過ぎるのが阻止される。

【００５５】図２１は図１９および図２０のフローチャ
ートによる動作を説明するタイミング図を示している。
Ｏ₂ センサ３１の出力により図２１（Ａ）に示すごとく
リッチ、リーンの空燃比信号Ａ／Ｆが得られると、ディ
レイカウンタＣＤＬＹは、図２１（Ｂ）に示すごとく、
リッチ状態でカウントアップされ、リーン状態でカウン
トダウンされる。この結果、図２１（Ｃ）に示すごと
く、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′（フラグＦ１に
相当）が形成される。例えば、時刻ｔ₁ にて空燃比信号
Ａ／Ｆがリーンからリッチに変化しても、遅延処理され
た空燃比信号Ａ／Ｆ′はリッチ遅延時間ＴＤＲだけリー
ンに保持された後に時刻ｔ₂ にてリッチに変化する。時
刻ｔ₃ にて空燃比信号Ａ／Ｆがリッチからリーンに変化
しても、遅延処理された空燃比信号Ａ／Ｆ′はリーン遅
延時間（−ＴＤＬ）相当だけリッチに保持された後に時
刻ｔ₄ にてリーンに変化する。しかしながら空燃比信号
Ａ／Ｆ′が時刻ｔ₅ 、ｔ₆ 、ｔ₇ のごとくリッチ遅延時
間ＴＤＲの間に反転すると、ディレイカウンタＣＤＬＹ
が最大値ＴＤＲに到達するのに時間を要し、その結果時
刻ｔ₈ において遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′が反転
される。従って遅延処理後の空燃比信号Ａ／Ｆ′は遅延
処理前の空燃比信号Ａ／Ｆに比べて安定となる。このよ
うに遅延処理後の安定した空燃比信号Ａ／Ｆ′にもとづ
いて図２１（Ｄ）に示す空燃比補正係数ＦＡＦが得られ
る。

【００５６】図２２は上記により演算されたＦＡＦの値
を用いた燃料噴射時間の演算ルーチンを示している。こ
のルーチンはＥＣＵ３０により所定クランク軸回転角毎
（例えば３６０度毎）に実行される。図２２を参照する
と、まず初めにステップ２２００では、演算を行う気筒
について、図９から図１７で設定された燃料噴射許可フ
ラグの値が判定される。（図２２は第２気筒の燃料噴射
時間の演算を示すため、フラグＪ２の値が判定されてい
るが、他の気筒についても同様に対応する燃料噴射許可
フラグの値が判定される。）、燃料噴射許可フラグがリ
セット（＝“０”）されている場合には、この気筒は休
止気筒に相当するため以下の演算を行わず、ステップ２
２０５に進み燃料噴射時間ＴＡＵをゼロにセットして直
ちにルーチンを終了する。これにより、この気筒の燃料
噴射は停止される。ステップ２２００で許可フラグがセ
ット（＝“１”）されていた場合には、ステップ２２０
１以下の演算を行う。ステップ２２０１では、吸入空気
量Ｑおよびエンジン回転数Ｎから基本燃料噴射量ＴＡＵ
Ｐ（＝α・Ｑ／Ｎ）が算出される（αは定数）。ここで
基本燃料噴射時間ＴＡＵＰは理論空燃比を得るために必
要な燃料噴射時間（量）である。

【００５７】次いでステップ２２０２ではエンジン冷却
水温Ｔｗに基づいて暖機増量係数ＦＷＬが算出される。
なお、ステップ２２０２に示すエンジン冷却水温Ｔｗと
暖機増量係数ＦＷＬとの関係は予めＥＣＵ３０のＲＯＭ
に格納されている。次いでステップ２２０３では次式に
基いて燃料噴射時間ＴＡＵが算出される。 ＴＡＵ＝ＴＡＵＰ・ＦＡＦ・（ＦＷＬ＋β）＋γ なお、ここでβ、γは運転状態により定まる補正係数で
ある。次いでステップ２２０４では燃料噴射時間ＴＡＵ
が出力ポートに出力され、この燃料噴射時間ＴＡＵに基
いて各燃料噴射弁３ａから燃料が噴射される。

【００５８】上述のように、本発明による実施例では基
本燃料噴射時間ＴＡＵＰは、稼働気筒数にかかわらずエ
ンジン全体の吸入空気量Ｑとエンジン回転数Ｎとに基づ
いて決定される。このため、部分気筒運転時に稼働気筒
と休止気筒との間の吸気の配分が不均一になると、稼働
気筒では基本燃料噴射時間ＴＡＵＰは理論空燃比を得る
のに必要な時間より大きく設定されてしまうことにな
る。しかし、本発明による実施例では、図１９から図２
０に示したように、排気管のＯ₂ センサ３１の出力信号
に基づいて決定される空燃比補正係数ＦＡＦを用いてエ
ンジン吸気量（Ｑ／Ｎ）から求めた基本燃料噴射時間Ｔ
ＡＵＰを補正して実際の燃料噴射量ＴＡＵを計算してい
るため、稼働気筒と休止気筒との間で吸気配分の不均一
が生じたような場合でも、燃料噴射量は排気管のＯ₂ セ
ンサの出力信号に応じて補正される。このため、部分気
筒運転時においても稼働気筒の実際の吸気量に応じた量
の燃料噴射が行われるので空燃比は常に理論空燃比近傍
に保持され、吸気配分の不均一により空燃比が理論空燃
比から外れて出力の低下や燃料消費率の悪化が生じるこ
とが防止される。また、これにより排気通路の三元触媒
は部分気筒運転時にも正常に機能するため、部分気筒運
転時の排気性状を良好に維持することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、上述のように可変気筒エンジ
ンの部分気筒運転時に、稼働気筒の点火時期を稼働気筒
数が少ないほど進角側に制御するようにしたことによ
り、部分気筒運転時の点火時期を最適に維持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用した可変気筒エンジンの実施例の
全体図である。

【図３】負荷状態と稼働気筒数との関係を示す図であ
る。

【図４】部分気筒運転時の稼働気筒の組み合わせパター
ンを説明する図である。

【図５】５気筒運転時の休止気筒の点火順序上の位置を
示す図である。

【図６】稼働気筒数切換え時のステップモータの駆動量
を示す図である。

【図７】最適点火時期進角量と、機関吸気量及び機関回
転数との関係の一例を示すマップである。

【図８】ＲＯＭに格納される数値テーブルの形式を示す
図である。

【図９】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのルー
チンを示すフローチャートの一部である。

【図１０】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１１】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１２】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１３】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１４】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１５】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１６】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１７】稼働気筒数制御と点火時期制御とのためのル
ーチンを示すフローチャートの一部である。

【図１８】時間割り込みルーチンを示すフローチャート
である。

【図１９】空燃比フィードバック制御をルーチンを示す
フローチャートの一部である。

【図２０】空燃比フィードバック制御をルーチンを示す
フローチャートの一部である。

【図２１】図１９、図２１の制御を補足説明するための
タイムチャートである。

【図２２】燃料噴射時間の演算ルーチンを示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１…エンジン ３ａ…燃料噴射弁 ４…吸気管 ５…スロットルバイパス通路 ６…スロットル弁 ７…バイパス弁 ８…エアフローメータ １１、１４…排気管 １２、１３、１５、１８…排気管 ２１…三元触媒 ３０…ＥＣＵ ３１…Ｏ₂ センサ ３２ａ、３２ｂ…クランク軸回転角センサ ７１…ステップモータ

フロントページの続き (72)発明者 山中 章弘 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 浅田 俊昭 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関運転状態に応じて、一部の気筒に吸気
   を供給したまま燃料供給を停止することにより機関の稼
   働気筒数を制御する稼働気筒数制御手段と、 機関の吸気状態に基づいて機関負荷を検出する負荷検出
   手段と、機関回転数を検出する回転数検出手段と、 検出された機関負荷と機関回転数とに基づいて機関点火
   時期を制御する点火時期制御手段とを備え、 前記点火時期制御手段は更に、同一の機関負荷、回転数
   条件下では、稼働気筒数が少ないほど点火時期を進角さ
   せるように機関点火時期を制御する可変気筒エンジンの
   制御装置。