JPS58573B2 - 燃料供給気筒数制御装置 - Google Patents

燃料供給気筒数制御装置

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JPS58573B2
JPS58573B2 JP53072851A JP7285178A JPS58573B2 JP S58573 B2 JPS58573 B2 JP S58573B2 JP 53072851 A JP53072851 A JP 53072851A JP 7285178 A JP7285178 A JP 7285178A JP S58573 B2 JPS58573 B2 JP S58573B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はエンジン負荷によって燃料供給気筒数を変化
させるエンジンにおいて、排気系に三元触媒を備えると
ともに空燃比をフィードバック制御するシステムの改良
に関する。
一般的に、エンジンを負荷の高い状態で運転すると燃費
率が良好になる傾向があり、このため多気筒エンジンに
おいて、エンジン負荷の小さい状態で運転するときは、
一部気筒グループに対する燃料の供給を停止し、つまり
作動を休止させ、その分だけ残りの稼動気筒の単位当り
の負荷を相対的に高め、とくに低負荷域における燃費を
改善するようにした気筒数制御エンジンが考えられた。
一方、エンジン排気対策のために、排気系に三元触媒を
設置するとともに、排気中の酸素濃度を検出して空燃比
をほぼ理論空燃比にフィードバック制御し、三元触媒に
よりＨＣ，ＣＯの酸化と同時にＮＯｘの還元を行うシス
テムが知られているが、このシステムが上記気筒数制御
エンジンに適用しようとすると、一部気筒の運転を休止
しているときに空燃比のフィトバック制御が適切に行わ
れない場合がある。
つまり、運転を休止している気筒からは吸入空気がその
まま排出されるため、稼動気筒からの排気との合流ガス
中の酸素濃度が著しく濃くなり、フィードバック信号と
しては大幅な燃料増量を要求するので、稼動気筒の空燃
比は非常に濃い状態に制御され、排気性能や燃費が悪化
する恐れがあった。
このような不都合を回避するため、第１図に示すような
装置が提案された。
軽負荷時に休止させる気筒♯１〜♯３と、常時作動させ
る気筒♯４〜♯６の排気通路２ａ、２ｂとを、切換バル
ブ３によって三元触媒４及び酸素センサ５を備えた排気
管６に対して選択的に連通させるもので、６気筒運転時
は切換バルブ３が点線で示す位置に切換えられ、全ての
排気を三元触・媒４個に流入させるが、３気筒運転時は
実線で示すように切換わり、休止気筒♯１〜♯３からの
空気はバイパス通路７に流す。
したがって３気筒運転のときでも燃焼ガスのみを対象と
して酸素センサ５が適正に出力するため、空燃比を極端
に濃くするようなフィードバック制御が適切でなくなる
恐れは生じない。
しかしながらこの場合は切換バルブ３の切換タイミング
の制御が難かしく１例えば３気筒から６気筒への切換時
に、切換タイミングが早すぎると。
休止した気筒♯１〜♯３からの残存空気が排気管６に流
入してしまい、酸素センサ５の出力として酸素過剰を検
出するし三元触媒４のＮＯｘの転換効率が低下する。
逆に切換タイミングが遅すぎると、気筒♯１〜♯３の燃
焼ガスがそのままバイパス通路７に排出されてしまう。
このことは、６気筒から３気筒への切換時も同様であり
、したがってこの装置にあってはバルブ切換タイミング
の制御が複雑になる恐れがあった。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、気筒数制御エ
ンジンの排気浄化を適確にするために、稼動気筒の排気
通路に酸素センサと還元触媒を。
休止気筒と稼動気筒との合流排気通路に酸素センサと三
元触媒とを設置し、空燃比のフィードバック信号として
、気筒数切換えに対応して両酸素センサの出力を選択的
に取出すことにより、常に適正なフィードバック制御を
行えるようにする一方、部分気筒運転時の空燃比の設定
値を全気筒運転時よりも濃くして、ＮＯｘの転換率を高
めると同時に、ＨＣ、ＣＯについては下流側の三元触媒
で酸化させることにより、触媒温度の低下を防いで全気
筒運転に復帰したときの下流側触媒の転換効率を良好に
保つ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１本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第２図において、エンジン本体１０は♯１〜♯６の６気
筒エンジンが例示されており、１１は吸気通路を示す。
排気通路は軽負荷時に燃料の供給がカットされる気筒♯
１〜＃３側の通路１２ａと、常時稼動する気筒♯４〜♯
６側の通路１２ｂとに分割されるが１通路１２ｂに設け
た酸素センサ（排気センサ）１３ａと還元触媒１４ａの
下流で１両通路１２ａと１２ｂは合流して排気通路１６
となる。
この排気通路１６にも酸素センサ１３ｂと三元触媒１４
ｂとが設置され、３気筒運転時は上流側の酸素センサ１
３ａの出力をもとにして空燃比のフィードバック制御が
行われ、６気筒運転時は下流の酸素センサ１３ｂの出力
にもとづいて同じくフィードバック制御が行われるよう
に、後述する切換リレー２９により入力の切換が行われ
る。
第３図のブロック回路図において、２０は燃料噴射制御
回路で、吸入空気量センサ２１とエンジン回転数センサ
２２の出力にもとづいて決定した燃料噴射信号を、各気
筒♯１〜♯６の吸気ポートに配設した燃料噴射弁ａ、ｂ
、ｃ、ｄ、ｅ、ｆに送出する。
この噴射信号は吸入空気量に対応したパルス幅をもち回
転数に同期した信号となるが、空燃比制御回路２３から
のフィードバック信号により補正され、はぼ理論空燃比
の混合気が得られるように燃料の噴射量が制御される。
この噴射信号は、気筒数制御回路２４を介して♯１〜♯
３気筒の噴射弁と、♯４〜♯６気筒の噴射弁に供給され
るが、気筒数制御回路２４は第４図に示すような制御パ
ターンでもって、エンジン負荷の小さい領域では♯１〜
♯３気筒に対する燃料をカットし、負荷の大きい領域で
は６気筒運転を行うように出力が制御される。
空燃比制御回路２３には前述の酸素センサ１３ａもしく
は１３ｂの出力が、切換リレー２９を介して選択的に入
力され、これにもとづいて空燃比の補正信号がつくりだ
される。
３０は比較器、３１は理論空燃比とそれよりも濃い空燃
比に相当する２つの設定比較電圧を出力する基準電圧発
生器、３２はこの出力を選択して比較器３０に入力させ
るリレー、３３は比較器３０の出力をもとに設定基準信
号とセンサ信号との偏差にもとづく補正信号を出力する
補正信号回路。
３４は酸素センサの出力状態を判別するモニター回路３
５の出力、あるいはスロットル全開スイッチ３６からの
高出力信号、減速時の全気筒燃料カット信号にもとづき
、フィードバック制御を一時的に停止させるように出力
値を一定に保持するクランプ回路、そしてモニター回路
３５は酸素センサ１３ａ、１３ｂの温度が低くて、適正
な出力特性が得られないときにフィードバック制御を止
めるようにクランプ回路３４に出力する。
空燃比のフィードバック制御時は、酸素センサ１３ａま
たは１３ｂの出力にもとづいて、全気筒運転中は理論空
燃比１部分気筒運転中は濃い目の空燃比となるように、
燃料噴射制御回路２０にフィードバック信号が送出され
るが、フィードバック制御の停止時はクランプ回路３４
からの一定電圧が供給され１通常の電子制御燃料噴射に
戻る。
以上のような構成において、６気筒運転と３気筒運転の
ときでの酸素センサ１３ａと１３ｂからの信号を切換え
るために、気筒数制御回路２４からの信号にもとづき遅
延回路３８を介して切換リレー２９が作動するようにな
っている。
切換リレー２９は３気筒運転のときはａ側接点。
６気筒運転のときはｂ側接点が閉成される。
切換リレー２９の励磁信号を遅延回路３８を介して入力
させるのは、３気筒から６気筒に切換わるときに一定の
遅れをもたせて切換えを行うためで、３気筒運転時の排
気通路１２ａの残存空気が全て後流側の酸素センサ１３
ｂ、三元触媒１４ｂを通過するのを待ってから、酸素セ
ンサ１３ｂの出力を取り出すのである。
逆に６気筒から３気筒に切換えを行うときは。
切換リレー２９を即座に作動（解磁）させても。
酸素センサ１３ａは常に燃焼排気の酸素濃度を検出する
ため、フィードバック制御の混乱を招くことはない。
ただし、気筒間の混合気分配のアンバランスなどを考慮
してこの場合も、切換えを遅らせるようにしてもよいこ
とは勿論である。
この酸素センサ１３ａ、１３ｂの信号切換と同時に、空
燃比の設定値を切換えるために、リレー３２も遅延回路
３８からの信号により同時に作動させる。
つまり、６気筒運転時は理論空燃比、３気筒運転時はそ
れよりも濃い空燃比が得られるように、リレー３２は接
点ａ２とｂ２とに切換えが行われるのであり（６気筒信
号によりａ２からｂ２に切換わる）、これによって比較
器３０の比較基準値が切換わる。
このようにして、３気筒運転時は休止気筒からの空気が
混入しない状態で排気中の酸素濃度を検出するので、適
正なフィードバック制御を行うことができる一方、この
ときの比較器３０の比較レベルを理論空燃比よりも濃く
なるようにしたため。
気筒♯１〜♯３に供給される混合気は濃い状態となる。
この結果、還元触媒１４ａではＨＣ２ＣＯの酸化は行わ
ないが、ＮＯｘの還元効率は通常の理論空燃比のと氷よ
りも良好になる。
他方、上流の還元触媒１４ａで処理できなかったＨＣ、
ＣＯは下流の三元触媒１４ｂにおいて、休止気筒♯１〜
♯３からの空気が混合した酸化雰囲気のもとで、十分に
酸化されるので、これらＨＣ，ＣＯがそのまま外部に排
出されることはない。
そして、三元触媒１４ｂはこのように３気筒運転中であ
っても、酸化による発熱反応を持続するので、触媒温度
の低下が少なく１次に６気筒運転に移ったときでも即座
に良好な転換効率を発揮することができる。
この点、理論空燃比の混合気を供給して３気筒運転時に
上流側の還元触媒１４ａでＨＣ，ＣＯを殆んど処理する
と、下流側の三元触媒１４ｂでは反応がきわめて少なく
なるため、休止気筒側から流入する大量の空気によって
触媒温度が低下してしまい、長時間の３気筒運転が断続
したときは次の６気筒運転に換った直後に、とくに転換
効率が低下するが１本発明ではこのような不都合を回避
できる。
一方、３気筒から６気筒運転に移るときは、一定の時間
遅れをもって酸素センサ１３ａから１３ｂへの切換えを
行うので、休止気筒の残存空気を検出することがなく、
適正な空燃比に制御することができる。
以上のように本発明によれば、燃料供給気筒数のいかん
にかかわらず常に適正な空燃比のフィードバック制御を
行うことが可能になる一方、部分気筒運転中に下流側の
三元触媒の温度が低下するのを防止するとともにＮＯｘ
の一層の低減がはかれるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来装置の説明図、第２図は本発明の概略平面
図、第３図はブロック回路図、第４図は燃料供給気筒数
の制御パターンをあられす説明図である。 １０・・・・・・エンジン本体、１２ａ、１２ｂ・・・
・・・排；気道路、１２ａ、１３ｂ・・・・・・酸素セ
ンサ、１４ａｔ１４ｂ・・・・・・三元触媒、２０・・
・・・・燃料噴射制御回路。 ２３・・・・・・空燃比制御回路、２４・・・・・・気
筒数制御回路、２９・・・・・・切換リレー、３２・・
・・・・リレー、３８・・・・・・遅延回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料供給量を制御する燃料供給装置と、前記燃料供
    給装置からの所定の気筒数グループへの燃料供給信号を
    エンジン負荷に応じて遮断する気筒数制御回路とを備え
    た多気筒エンジンに於いて。 稼動気筒数グループの排気通路に設けた第１の酸素セン
    サ及び還元触媒と、上記排気通路の下流の合流通路に設
    けた第２のセンサ及び三元触媒と。 上記気筒数制御回路の遮断信号に応じて第１又は第２の
    酸素センサの出力を選択する選択回路と。 前記選択回路が第１の酸素センサの出力を選択した場合
    に空燃比がリッチ側になるように上記燃料供給信号を制
    御し、第２の酸素センサの出力を選択した場合に空燃比
    が理論空燃比になるように上記燃料供給信号を制御する
    空燃比制御回路とを備えた事を特徴とする燃料供給気筒
    数制御装置。 。
JP53072851A 1978-06-16 1978-06-16 燃料供給気筒数制御装置 Expired JPS58573B2 (ja)

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