JPS5841240A

JPS5841240A - 気筒数制御エンジン

Info

Publication number: JPS5841240A
Application number: JP13910281A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujii; 敬士藤井; Shizuo Ishizawa; 石澤　静雄; Hisamoto Aihara; 相原　久元; Shigeru Kamegaya; 亀ケ谷　茂; Kazuhiro Nakatsuru; 中津留　和弘
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-09-03
Filing date: 1981-09-03
Publication date: 1983-03-10

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】本発明はエンジン軽負荷域で一部気筒に対する燃料供給
を遮断して作動を休止させる気筒数制御エンジンに関す
る。

一般に工／ジ／を高い負荷状態で運転すると燃費が良好
になる傾向があり、そこで多気筒エンジンにおいて二／
ジン負荷の小さいとぎに一部気筒に対する燃料と新気の
供給をカットして作動を休止させ、その分だけ残りの稼
動側気筒の負荷を相対的に高め、全体として軽負荷域で
の燃費を改善するようにした気筒数制御エンジンが考え
られた。

いま、本出願人が先に出願したこの種のエンジンを第１
図に示すと、吸気通路１は絞弁２の下流で気筒＃１〜＃
３に対する稼動側吸気通路３と、気筒＃４〜＃６に対す
る休止側吸気通路４とに途中から分岐している。

気筒＃１〜＃３はその吸気ポートに取付けた燃料噴射弁
８〜Ｃから常時燃料が供給されて作動を継続する稼動側
気筒で、これに対して気筒＃４〜＃６の同じく燃料噴射
弁ｄ〜ｆはエンジン軽負荷域で制御回路１５により噴射
を、停止し、休止側気筒な構成する。

そして、この休止側吸気通路４の上流には、この作動体
止時に新気の流入も遮断する新気速断弁５が設けられる
。　　　　　　　　　　　　　１ｊ一方、排気通路も気
筒＃１〜＃３に接続するー動側排気通路７と、気筒＃４
〜＃６に接続する休止側排気通路８とに途中まで分割し
、その合流排気通路６に排気中の酸素濃度などを検出す
る空燃比センサ１３と、その下流に三元触媒１４が取付
けられ、空燃比センサ１３の信号は前述の制御回路１５
＆Ｃフイードバツクされ、各気筒＃１〜＃６にはぼ理論
空燃比の混合気を供給するように補正する。

休止側排気通路８の途中からは遮断弁５の下流の休止側
吸気通路４に接続する排気循環通路９が分岐し、この循
環通路９には三方向電磁弁１ｏの切換えに伴い導入され
る負圧に応動するダイヤフラム装置１１に連動した排気
循環弁１２が介装される。

そして、前記制御回路１５はエアフ四−メータ１６から
の吸入空気量信号並びにクランク角センサ１７からのエ
ンジン回転数信号を基本として、前述のフィードバック
信号にもとづき燃料噴射弁ａ〜ｆから噴射される燃料量
を理論空燃比の混合気が得られるように制御し、これｋ
もとづいてエンジン出力燃費の改善と、三元触媒１４で
の排気浄化効率を最良に維持する。

そして、エンジン軽負荷域では、例えば吸入空気量信号
などから判断して、気筒＃４〜＃６の燃料噴射弁ｄ、ｆ
の作動を停止させ、同時に新気遮断弁５を全閉するとと
もに排気循環弁１２を全開させるように制御回路１５は
指令を出力し、これにより気筒弁１〜＃３のみによる運
転に移行する。

この場合、速断弁５を閉じることで、絞弁２を通過した
新気の全量は稼動側気筒＃１〜＃３に吸入されることに
なり、その直前に比べて単位気筒の吸気量が２倍となる
ため、これに対応して燃料噴射信号〜Ｃからの噴射量も
２倍となるように、制御回路１５は噴射定数を切換える
のであり、このようにし【稼動側の負荷を相対的に増大
（２倍）するととｋより、燃費効率のすぐれた運転領域
！気筒＃１〜＃３を作動させるのである。

一方、休止側気筒＃４〜＃６については、燃料とともに
新気の流入も速断されるが、排気循環通路９が開通する
ので、休止側排気通路８に排出された排気がほぼそっく
りそのまま休止側吸気通路４に吸入され、これにより休
止側気筒＃４〜＃６の吸入負圧をほぼ大気圧に保ってい
る。

したがって、休止側気筒＃４〜＃６の吸気行程ではほぼ
大気圧の循環ガスを吸入するため、いわゆるポンピング
四スがきわめて小さく抑えられ、休止側気筒＃４〜＃６
の駆動に費される仕事を減じてなお一層の燃費改善をは
かる一方で、休止側気筒＃４〜＃６から未燃焼の空気が
合流排気通路６に流れ込むのを防いで、空燃比センサ１
３の検出機能の混乱を回避しかつ三元触媒１４の浄化効
率の低下を防止している。

ところで、この装置では部分気筒運転を具体的には、第
２図に示す制御回路により行っている。

２０は燃料噴射信号のパルス巾Ｐを予め設定した軽負荷
に対応するパルス巾Ｐ、と比較するコンパレータ、２１
は同じくパルス周波数から得られるエンジン回転数Ｎを
予め設定した低１転数Ｎｌ　ｌ較スるコンパレータであ
り、両コンパレータ２０゜２１が共にオンとなるパルス
巾がＰ、以下でかつエンジン回転数がＮ１以上のときに
アンド回路２２からオワ回路２３を介して、燃料噴射速
断回路２５、燃料噴射定数切換回路２６、新気遮断弁及
び排気循環弁の駆動回路２フを同時に作動させている。

なお、２４はアイドルスイッチでありエンジンアイドル
回転時にもオワ回路２３に出力して、上記と同様に部分
気筒運転を行５よ５Ｋしている。

この結果、実際には第３図に示すようにして、金気前（
６気ｔＩｉ）運転領域と部分気筒運転領域（３気筒）運
転領域が設定されるととｋなる。

ところが、このようにして、気筒数の切換え制御を行う
場合、例えば作動気筒数を減らす場合、新気遮断弁５が
閉じても稼動儒気筒井１〜＃３の空気量は瞬時に２倍に
はならず、慣性により時間的遅れをもって増加するし、
逆に部分気筒から全気筒運転へ切換わるときは、稼動儒
気筒井１〜＃３の空気量は上記と同じく遅れをもって減
少し、その分だけ休止側気筒＃４〜＃６は徐々に増加す
るのであり、これに対して燃料噴射量の定数切換えは瞬
時に行われて、噴射される燃料量は切換直後から２倍に
なったり、あるいはネ減りたりする。

このため、気筒数切換時には過渡的ではあるが、空燃比
が濃くなり過ぎたりあるいは薄くなり過ぎたりして失火
を起こすことがあり、また同様に点火タイｉングを瞬時
に切換えるときは、進み過ぎによるノッキングや、遅れ
過ぎＫよる失火を招くことがあった。

本発明はかかる問題を解決するために、気筒数の切換時
には、すくなくとも燃料噴射定数の切換えに、空気流量
の遅れに対応しての遅れをもたせることにより、空燃比
の大巾な駆動を抑制するようにした気筒数制御エンジン
を提供することを目的とする。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明するが、
第４図は本発明の要部となる気筒数制御回路のブロック
図である。

本発明では、第２図に比べて、新たに積分回路３０を設
けたことに特徴がある。

すなわち、オワ回路２３の出力を燃料噴射定数切換回路
２６に対して積分回路３ｏを介して入力する。

積分回路３０の時定数は抵抗ＲとコンデンサＣとによっ
て決められ、これにもとづいて燃料噴射定数切換回路２
６の作動に遅れをもたせるのである。

なお、燃料噴射速断回路２５と新気遮断弁排気循環弁駆
動回路２７については、オワ回路２３の出力により直接
的に作動させる。

このため、例えば全気筒から部分気筒運転へ切換わると
き、オワ回路２３の出力がハイレベル＊Ｈｗになった瞬
間に、燃料噴射速断回路２５と新気遮断弁、排気循環弁
駆動回路２７とが作動し、休止側気筒＃４〜＃６の燃料
を遮断し、かっ新気遮断弁５を開いて、稼動側気筒＃１
〜＃３の吸気量を増加させる。

しかし、実１１１Ｃは新気遮断弁５の作動遅れや空気の
慣性などの影響で、稼動側気筒＃１〜＃３の吸入空気は
ある時間遅れをもって２倍に増加する。

ところが、本発明では上記気筒数切換時に稼動気筒＃１
〜＃３の燃料噴射量を２倍に切換えるための燃料噴射定
数切換回路２６は、積分回路３゜の働きによりある時間
遅れをもって作動する。

したがって稼動側気筒＃１〜＃３の空燃比は、空気増加
の遅れに対応して燃料増量遅れがあるので、一時的に過
濃になることがなく、切換時にもほぼ同一空燃比を保つ
ことができる。

また、逆に部分気筒運転から全気筒運転に切換えるとき
は、稼動側気筒＃１〜＃３の空気の減少に遅れを生じる
分だけ、オワ回路２３の出力がロウレベル’Ｌ”）Ｃ切
換ってから、積分回路３ｏの出力は時間遅れをもって低
下しくコンデンサＣの放電にもとづく）、これにより空
燃比が切換直後に過薄になるのを防止できる。

この実施例では気筒数切換時の空気流量の応答遅れに対
応して燃料噴射定数切換回路２６のパルス巾切換えを遅
延させているが、第５図のように、気筒数切換時に空気
流量の変化に対応して比例的に燃料噴射量を増減させ、
空燃比を常に設定値に保つｋは、第６図のようにして、
気筒数制御回路にマイクロプロセッサを用いて演算制御
を行うこともできる。

第６図において、まず部分気筒運転する領域か全気筒運
転する領域かを判別し、燃料噴射定数Ｋを決める。

次いで燃料噴射量をそのときの吸入空気量Ｑとエンジン
回転数Ｎを読み込んで、所定の空燃比が得られるように
演算する。

そして、上記気筒数の判別結果が持続的なものか、ある
いは変化中であるかを判定する。これは気筒数制御信号
がマイクロプロセッサの内蔵する、カウンタにより計数
される時間経過に伴って変化するか否かから判断し、気
筒数制御信号が変化しなければ、七〇気筒数を持続し、
逆に変化すれば、図のルーチンに従って全気筒から部分
気筒運転への、あるいは部分気筒から全気筒運転へと切
換える。そして、この切換時に、例えば全気筒から部分
気筒運転への切換時には、稼動気筒井１〜＃３の燃料噴
射量の増加を例えばｌｏｍｍを単位として段階的に行い
、逆に部分気筒から全気筒への切換時には段階的に減少
させる。

この結果第５図に示すように、気筒数切換時に稼動側気
筒井１〜＃３の空気流量の変化に対応して燃料供給量を
増減することができ、これにより空燃比が一時的に大き
く変動するのを防止でき、気筒数切換時の失火など燃焼
不安定化を回避できる。

なお、この場合には燃料噴射量の増減に対応して同時に
点火時期を段階的に進角、遅角させれば１、なお一層の
効果が得られる。

以上のように本発明は、気筒数の切換時に発生する稼動
側気筒の吸入空気量の応答遅れに対応して、燃料噴射量
の増量もしくは減量を遅蔦させたり、あるいは比例的に
変化させたりする手段を設けたため、気筒数切換時の空
燃比の大巾な変動を防止して、燃焼の不安定化やトルク
変動（ドルクシ冒ツク）を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略構成図、第２図は気筒数制御回
路のブロック図、第３図はその作動特性説明図、第４図
は本発明実施例の気筒数制御回路のブロック図、第５図
は他のＩＫ施例の作動特性説明図、第６図は同気筒数制
御回路の演算プログラムのフローチャートである。２・・・絞弁、３・・・稼動側吸気通路、４・・・休止
側吸気通路、５・・・新気遮断弁、９・・・排気循環通
路、１２・・・排気循環弁、２０．２１・・・コンパレ
ータ、２３・・・オワ回路、２４・・・アイドルスイッ
チ、２５・・・燃料噴射速断回路、２６・・・燃料噴射
定数切換回路、３０・・・積分回路。特許出願人　日産自動車株式会社第１図第２図洲第３図ＩＮ＋工／ンン回叡：ｅｒ−ｒｑ

Claims

【特許請求の範囲】

エンジン軽負荷時に燃料供給が遮断される休止何気筒と
、この休止時には燃料供給量が増加される稼動側気筒と
、同じ（休止時に閉じて休止側気筒へ導入される新気を
そっくり稼動側気筒へと導入する新気遮断弁とを備えた
気筒数制御エンジンにおいて、全気筒運転から一部気筒
の作動を休止する部分気筒運転への切換時または逆への
切換時に、稼動側気筒の燃料供給の増量または減量を遅
蔦もしくは漸増減させる手段を備えたことを特徴とする
気筒数制御エンジン。