JPS6189936A - エンジンの制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エンジンの制御装置に関するものである。

〔従来技術〕

最近、車両用エンジンにおいては、エンジンの運転性向
上の観点等から、ラフネスセンサによってエンジンのラ
フネス状態を検出し、ラフネス発生時にエンジンの燃焼
状態を支配する各種燃焼状態制御装置を、ラフネスを抑
制する方向に制御することが種々行なわれている。その
１例としては、従来、例えば特公昭５６−３３５７１号
公報に示されるように、混合気の空燃比をリーン側に設
定してエンジンに希薄燃焼を行なわせ、もって燃費の向
上と排気ガス対策とを図り、一方ラフネスセンサの出力
に応じて混合気の空燃比をリッチ側に補正制御し、もっ
て希薄燃焼に起因するラフネスを抑制するようにしたも
のがある。

またエンジンにおいては一般に、スロットル開度の小さ
い低負荷運転時はどポンピングロスが増大し、燃費低下
を招くことが知られており、そのため従来より多気筒エ
ンジンにおいて、低負荷運転時等の特定運転領域では一
部気筒への燃料供給を停止して減筒運転を行ない、残り
の稼動気筒の負荷を相対的に増大させて、これにより吸
気負圧を低下させ、即ち大気圧に近づけ、ボンピングロ
スを低減して燃費の向上を図る、いわゆる気筒数制御エ
ンジンが提案されている。そしてこの気筒数制御エンジ
ンにおける燃料の供給停止方法としては、一部気筒の吸
気通路に設けたシャッタパルプを閉じる方法（シャッタ
パルプ方式）、あるいは一部気筒の吸、排気弁を全閉状
態に保持する方法（パルプセレクト方式）、さらには−
邪気筒用の燃料噴射弁を停止させる方法（燃料カット方
式）ところで上述のような気筒数制御エンジンにおいて
も、ラフネス抑制の観点から、ラフネス状態を検出して
各種燃焼状態制御装置をラフネス抑制の方向に制御する
ことが考えられるが、この場合ラフネスの発生をどのよ
うに検出するかは良好なラフネス制御精度を確保する上
で大変重要な問題である。

即ち、気筒数制御エンジンにおいては、一般に全筒運転
状態を基準にしてエンジン回転のバランス等をとってお
り、減筒運転時には当然その回転バランス等も（ずれ、
該回転バランスのくずれによるラフネスが発生すること
となるが、このラフネスは本来燃焼状態を制御してもこ
れを抑制できないものである。従って気筒数制御エンジ
ンにおいて、従来装置のように、単にラフネスセンサの
出力とラフネス判定基準値とを比較してラフネス発生時
にラフネス制御を行なうようにすると、減筒運転時には
上述の回転バランスのくずれ等に起因するラフネスセン
サの出力分だけラフネス制御が過制御になってしまうか
らである。

〔発明の目的〕

この発明は、かかる問題点に鑑み、減筒運転時における
ラフネス制御の過制御を防止して、全部及び減筒のいず
れの運転時においても効率よくラフネスを抑制できるエ
ンジンの制御装置を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

そこでこの発明は、気筒数制御エンジンにおいて、減筒
運転時のラフネス判定基準値を全筒運転時のそれより大
きな値に補正し、該ラフネス判定基準値を用いた判定結
果に応じてラフネス制御を行なうようにしたものである
。

即ち、この発明は、第１図の機能ブロック図に示される
ように、運転状態検出手段３８でエンジンの運転状態を
検出し、該検出手段３８の出力を受けて気筒数制御手段
３９がエンジンの特淀運転状態時に一部気筒への燃料供
給を停止して減筒運転を行なわせる一方、ラフネスセン
サ４０でエンジンのラフネス状態を検出し、ラフネス制
御手段４１がラフネスセンサ４０の出力とラフネス判定
基準値とを比較してラフネス発生時に、エンジンの燃焼
状態を支配する各種燃焼状態制御装置４２をラフネスを
抑制する方向に制御し、その際基準値補正手段４３がエ
ンジンの減筒運転に上記ラフネス判定基準値を全筒運転
時のそれより大きな値に補正するようにしたものである
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第２図及び第３図は本発明の一実施例によるエンジンの
１ｃす御装置を示す。図において、■は多気筒エンジン
で、該エンジンｌの各気筒の吸、排気通路２，３には吸
、排気弁４，５が配設され、該吸、排気弁４，５にはこ
れらを開閉するロッカーアーム式動弁装置６が設けられ
、又特定気筒の動弁装置６には該装置６の動作を停止さ
せて特定気筒への燃料の供給を停止させる従来公知の燃
料供給停止装置７が設けられている。

またエンジン１の吸気通路２の途中にはスロットル弁８
が配設され、該スロットル弁８の上流側の吸気通路２に
はベーンタイプのエアフローメーク９が設けられ、吸気
通路２の上流端はエアクリーナ１０に至っており、吸気
通路２の下流端近傍には燃料噴射装置１１の燃料噴射弁
１１ａが設けられている。またエンジン１の排気通路３
には排気ガス浄化用の触媒１２が介設されている。

またエンジン１にはアイドル回転数を制御するアイドル
回転制御機構１３が設けられている。この制御機構１３
において、吸気通路２にはスロ・ノトル弁８をバイパス
してバイパス通路１４が形成され、該バイパス通路１４
の途中には該通路１４に流れる空気量を制御する制御弁
１５が介設されている。

さらにエンジン１には排気ガスの一部をＥＧＲガスとし
て吸気系に還流するＥＧＲ装置１６が設けられている。

このＥＧＲ装置１６において、排気通路３にはＥＧＲ通
路１７の一端が、該ＥＧＲ通路１７の他端は吸気通路２
に′接続され、該ＥＧ　　−Ｒ通路１７の途中にはＥＧ
Ｒ弁１８が介設され、該ＥＧＲ弁１８にはこれに負圧又
は正圧を導入してＥＧＲ弁１８を開閉駆動するソレノイ
ド１９が設けられている。

また図中、２０はディストリビュータ、２１はイグニッ
ションコイル、２２はキースイ・ノチ、２３はスタータ
、２４はエアフローメータ９のポジションセンサ、２５
はスロットル下流の吸気負圧１　　　　を検出する負圧
センサ、２６はスロ・ノトル弁８の開度を検知するスロ
ットル開度センサ、２７はエンジンのクランク角からエ
ンジン回転数を検出する回転数センサ、２８はエンジン
の冷却水温度を検出する水温センサ、２９は自動変速機
の変速位置を検出する変速位置センサ、３０は排気ガス
中の酸素濃度を検出する０２センサ、３１は触媒１２の
温度を検出する触媒温度センサ、３２はＥＧＲ弁１８の
ポジションセンサ、３３はエンジンのラフネス状態のパ
ラメータであるエンジン振動を検出する振動センサであ
る。

また３４はインターフェース３５．ＣＰＵ３６及ヒメモ
リ３７からなるエンジンコントロールユニットで、上記
メモリ３７にはＣＰＵ３６の演算処理のプログラム（第
３図参照）等が格納されている。また上記ＣＰＵ３６は
、エンジンの回転に応じてイグニッションコイル２１に
高電圧を発生させこれにより点火時期制御を行なうとと
もに、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ装置１６のＥ
ＧＲ弁１８を開閉しこれによりＥＧＲ制御を行ない、又
エンジンの冷却水温度あるいはクーラ負荷。

電気負荷等に応じてアイドル回転制御機構１３の制御弁
１５を開閉しこれによりアイドル回転数側。

御を行なう。

そしてＣＰＵ３６は、エンジンの冷却水温度及び負荷状
態に応じて燃料供給停止装置７のソレノイド７ａに制御
信号を加えこれにより気筒数制御を行ない、又エンジン
回転数と吸入空気量とに応じて燃料噴射パルスを作成し
てそれを燃料噴射弁１１ａに加えこれにより運転状態に
応じた量の燃料を噴射供給させるという燃料噴射量制御
を行なう。またＣＰＵ３６は、撮動センサ３３の出力と
ラフネス判定基準値とを比較してラフネス発生時に燃料
噴射パルスを増量補正して燃料噴射弁１１ａからの噴射
量をラフネスを抑制する方向に制御するというラフネス
制御を行ない、その際減筒運転時にはラフネス判定基準
値を全筒運転時のそれに比して大きく設定するものであ
る。

なお以上のような構成において、上記水温センサ２８及
びスロットル開度センサ２６が第１図に示す運転状態検
出手段３８となっており、又上記振動センサ３３が第１
図に示すラフネスセンサ４０となっており、又上記燃料
噴射装置１１及びＣＰＵ３６が第１図に示す各種燃焼状
態制御装置４２となっており、又上記燃料供給停止装置
７及びＣＰＵ３６が第１図に示す気筒数制御手段３９と
なっており、又上記ＣＰＵ３６が第１図に示すラフネス
制御手段４１及び基準値補正手段４３の各機能を実現す
るものとなっている。

次に動作について説明する。

まず第３図のフローチャートを用いて燃料噴射量及びラ
フネスの制御動作について説明する。エンジンが始動す
ると、ＣＰＵ３６はまずシステムを初期化した後（ステ
ップ４４）、入力情報、即ちキースイッチ２２及び各種
センサ２４〜３３の信号を読み込み（ステップ４５）、
エンジン回転数と吸入空気量とに応じて基本燃料噴射量
Ｔを演算しくステップ４６）、又エンジンが同一運転領
域を継続しているか否かを判定しくステップ４７）、運
転領域が変化した場合にはこれに応じてラフネス判定基
準値も変化する場合があることから、燃料噴射量の補正
値Ｘを０とする（ステップ４日）。

次にＣＰＵ３６は減筒運転中か否かを判定して（ステッ
プ４９）、全筒運転中にはラフネスセンサ３３のＡ／Ｄ
変換出力Ｒと第１のラフネス判定基準値ｒ１との差ｘ　
（−Ｒ−ｒｌ）を演算しくステップ５０）、一方減筒運
転中にはラフネスセンサ３３のＡ／Ｄ変換出力Ｒと上記
第１基準値ｒ１より大きな第２のラフネス判定基準値ｒ
２（＞ｒｌ）との差ｘ　（＝Ｒ−ｒ２）を演算しくステ
ップ５１）、こうして求めた差Ｘが正か否かの、判定か
らラフネスが発生しているか否かを判定する（ステップ
５２．５３）。

そしてラフネスが発生していない場合には、ＣＰＵ３６
は現在の燃料噴射量補正値Ｘに上記差Ｘの大きさに応じ
た値ＩＸＩΔＴを加算しくステップ５４）、この補正値
Ｘ（＝Ｘ＋ｌｘｌΔＴ）を用いて基本燃料噴射量Ｔを減
量補正してこれを実際燃料噴射量Ｔ　（＝Ｔ−Ｘ）とし
くステップ５８）、所定の噴射タイミングになると上記
実際燃料噴射量Ｔに応じたパルス幅の燃料噴射パルスを
燃料噴射弁１１ａに加え、燃料噴射を行なわせる（ステ
ップ５９，６０）。このように全筒運転時には第１のラ
フネス判定基準値ｒ１を、減筒運転時には第１の基準値
ｒｌより大きな第２のラフネス判定基準値ｒ２を各々用
いてラフネスの発生が検知され、ラフネスが発生してい
ない場合には燃料噴射量が徐々に減量されて混合気の空
燃比はリーン側に制御され、エンジンは希薄燃焼を行な
うこととなる。

このようにして希薄燃焼が行なわれている際にエンジン
にラフネスが発生すると、ＣＰＵ３６は燃料噴射量補正
値Ｘからラフネスセンサ３３のＡ／Ｄ変換出力Ｒとラフ
ネス判定基準値ｒｌ、ｒ２との差Ｘに応じた値ＸΔＴを
減算しくステップ５５）、この小さく補正した補正値Ｘ
（＝Ｘ−ｘΔＴ）を用いて基本燃料噴射量Ｔを減量補正
してこれを用いて燃料噴射を行なわ一＋！（ステップ５
８〜６０）、又燃料噴射量補正値Ｘが負になると該補正
値Ｘを０と設定しくステップ５６．５７）、以後は基本
燃料噴射量Ｔの燃料噴射を行なわせる。

このようにラフネスが発生した場合には実際燃料噴射量
は基本燃料噴射量以下の範囲でラフネス状態に応じて徐
々に増量補正されて混合気の空燃比は徐々にリンチ側に
制御され、これにより希薄燃焼が維持されつつラフネス
は抑制されることとなる。

またＣＰＵ３６は、エンジンの冷却水温度及び負荷状態
に応じて燃料供給停止装置７のソレノイド７ａに制御信
号を加え、特定気筒の動弁装置６を作動又は停止させて
気筒数制御を行ない、又エンジンの運転状態に応じて点
火時期制御及びＥＧＲ制御を行ない、さらにアイドリン
グ時にはエンジンの冷却水温度やクーラ負荷、電気負荷
等に応してアイドル回転制御機構１３の制御弁１５に制
御信号を加えてそのバイパス通路１４に流れる吸入空気
量を調整してアイドル回転数制御を行なうが、いずれの
動作も従来公知のものと同一であるので、その詳細な説
明は省略する。

以上のような本実施例の装置では、エンジンに希薄燃焼
を行なわせる一方、ラフネス発生時には混合気の空燃比
をリンチ側に補正するようにしたので、エンジンを常に
ラフネス限界で運転でき、燃費を向上できる。

また本装置では、全筒運転時と減筒運転時との間でラフ
ネス判定の基準値を変えるようにしたので、減筒運転時
におけるラフネス制御の過制御を防止して全部及び減筒
のいずれの運転時においても効率よくラフネスを抑制で
きる。

ところで上記実施例では減筒運転時においてラフネス判
定基準値を全筒運転時のそれより大きく設定してラフネ
ス制御を行なうようにしたが、減筒運転時におけるラフ
ネス制御はこれを全（行なわないようにしてもよく、第
４図は減筒運転時におけるラフネス制御を停止するよう
にした本発明の第２の実施例による演算処理のフローチ
ャートを示す。

即ち、本実施例では、全筒運転時にはラフネス判定基準
値ｒを用いてラフネスの発生が検知され（ステップ４４
〜４６．４９，４７，４８．６１゜５３）、ラフネスが
発生していない場合には燃料噴射量補正値Ｘを徐々に大
きくしていくことによって実際燃料噴射量はエンジンの
運転状態に応じた基本燃料噴射量を徐々に減量した量に
制御され（ステップ５４．５８〜６０）、又ラフネスが
発生した場合には燃料噴射量補正値Ｘを０以上の範囲で
ラフネス状態に応じて小さくすることによって実際燃料
噴射量は上記基本燃料噴射量以下の範囲でラフネス状態
に応じて増量補正され（ステップ５３．５５〜５７）、
一方減筒運転時には燃料噴射量補正値Ｘを０に設定する
ことによってラフネス制御は停止され、実際燃料噴射量
は基本燃料噴射量に設定されるものである（ステップ４
９゜６２）。

また上記第１実施例では稼動気筒数が変更されると直ち
に燃料噴射量及びラフネスの制御を開始するようにし、
たが、ラフネス制御の過制御をより効率よく防止するた
めには稼動気筒数が変更された時に制御開始を遅らせる
ようにするのが望ましく、第５図は稼動気筒数の変更時
に制御開始を遅□　　　　　らせるようにした本発明の
第３実施例による演算処理のフローチャートを示す。

即ち、本実施例では、全筒運転時には第１のラフネス判
定基準値ｒ１を、減筒運転時にはこれより大きな第２の
ラフネス判定基準値ｒ２を用いてラフネスの発生が検知
され、ラフネスが発生していない場合には実際燃料噴射
量Ｔはエンジンの運転状態及び稼動気筒数に応じた基本
燃料噴射量（Ｔ１又はＴ２）を徐々にｉｔ量した量に制
御され（ステップ４４〜４６，８１．６３〜７７）、又
ラフネスが発生した場合には実際燃料噴射量Ｔは上記基
本燃料噴射量（Ｔｌ又はＴ２）以下の範囲でラフネス状
態に応じて増量補正される（ステップ７０．７８〜８０
）。そしてエンジンの負荷状態が変化してエンジンが全
筒運転から減筒運転に変更されると該変更時から第２設
定時間ｎ２の間。

又減筒運転から全筒運転に変更されると該変更時から第
１設定時間ｎ１の間、各々実際燃料噴射量Ｔは上記基本
燃料噴射量Ｔ２又はＴ１に設定され（ステップ８１〜Ｂ
７，６９．８８）、上記設定時間ｎ２又はｎｌの経過後
上述の燃料噴射量及びラフネスの制御が開始されること
となる（ステップ４５〜４６，８１．６３〜８０）。

なお上記実施例ではラフネス状態に応じて燃料噴射量制
御を行なうようにしたが、本発明はラフネス状態に応じ
てＥＧＲ制御制御１詩火制御あるいは空燃比制御を行な
うようにしてもよい。またラフネスセンサは振動センサ
ではな（、エンジンのトルク変動を検出するトルクセン
号、あるいは回転変動を検出する回転センサを用いるよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、気筒数制御エンジンにお
いて、減筒運転時のラフネス判定基準値を全筒運転時の
それより大きな値に補正し、該ラフネス判定基準値を用
いた判定結果に応じてラフネス制御を行なうようにした
ので、減筒運転時におけるラフネス制御の過制御を防止
でき、全部及び減筒のいずれの運転時においても効率よ
くラフネスを抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第２図は
本発明の第１実施例によるエンジンの制御装置の概略構
成図、第３図は上記装置におけるＣＰＵ３６の演算処理
のフローチャートを示す図、第４図及び第５図は各々本
発明の第２実施例及び第３実施例におけるＣＰＵ３６の
演算処理のフローチャートを示す図である。 ３８・・・運転状態検出手段、３９・・・気筒数制御手
段、４０・・・ラフネスセンサ、４１・・・ラフネス制
御手段、４２・・・各種燃焼状態制御装置、４３・・・
基準値補正手段、７・・・燃料供給停止装置、１１・・
・燃料噴射装置、２６・・・スロットル開度センサ、２
８・・・水温センサ、３３・・・振動センサ、３６・・
・ｃｐｕ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、該検出手段の出力を受けエンジンの特定運転状態時
   に一部気筒への燃料供給を停止して減筒運転を行なわせ
   る気筒数制御手段と、エンジンの燃焼状態を支配する各
   種燃焼状態制御装置と、エンジンのラフネス状態を検出
   するラフネスセンサと、該ラフネスセンサの出力とラフ
   ネス判定基準値とを比較してラフネス発生時に上記各種
   燃焼状態制御装置をラフネスを抑制する方向に制御する
   ラフネス制御手段と、エンジンの減筒運転時に上記ラフ
   ネス判定基準値を全筒運転時のラフネス判定基準値より
   大きな値に補正する基準値補正手段とを備えたことを特
   徴とするエンジンの制御装置。