JPS62139936A - 機関の気筒制御装置 - 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］ 本発明は機関の気筒ルリ御装置に係り、特に運転者によ
るアクセルペダルの踏込み操作に応じてフィーリング良
く気筒を切換Ｌｌ制御できる機関の気筒制御装置に関す
る。

［従来の技術］ 近年省燃費化の要語から気筒制御機関が開発されている
。この気筒制御機関は、その運転状態に応じて１幾関を
仝気筒で運転したり、或は一部気筒への燃料供給を断っ
て残りの部分気筒で運転を継続することによって燃費改
善を達成づ”るものである。

従来この気筒制御機関の気筒ゐり御は、運転者による操
作の如何に拘わらず、機関の運転状態を示ず諸値を各種
センサ類で検出し、この検出値に基づいてマイクロコン
ピュータ等の制御器で自動的に行われるようになってい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで従来の気筒制御は、車両走行中に１３　Ｃ１る
駆動力の余裕等を各種センサ類で検出しＣ制御器により
自動的に全気筒運転と部分気筒運転どを切り換えるよう
にしているため、運転者どじては自己の意思で気筒を制
御することができないとい　、う問題であっＩζ。

１９１１えば登板路に進入する際、運転者は加速して登
板路に入りたい場合がある。しかし従来にあっては、登
板路に進入する前の加速ににり駆動力に余裕が生ずると
、Ｉ関は部分気筒運転となる。そし′Ｃσ坂路へ准大し
た後走行負荷が増大して車速が相当近くなった時点で全
気筒運転に切り換えられることになってしまう。また平
ＩＪ回路を通常走行している１易合に駆動力に余裕がな
くても金気筒に切り換えることなく、部分気筒で運転を
継続したいと欲するとさもある。

しかしながら従来の気筒制御では運転者の息図に従った
気筒制御を行えず、不嬶１足なものであった。

尚マニュアルスイッチに加えて、スロットルバルブと′
Ｊ＆動するスロワ１−ルスイツチを用いて気筒制御する
パ燃利供給気筒数制御装置″が提案されている（特開昭
５４−５７０１９号公報）が、断る提案は単にスロット
ルスイッチのみで気筒を切り換えるしので機関の運転状
態との関連を断った構成であるため、適切に気筒を切り
換えることができないと考えられる。

［発明の目的］ 本発明は上述したような問題点に鑑みて創案されたもの
であり、その目的は運転者による操作に応じてフィーリ
ングよく気筒を切換制御できる機関の気商制（コ１１装
置を１；ｙ供するにある。

［発明の概及］ 本発明は、１次間回転数に従って設定した設定アクレル
開度に応じて部分気筒運転と全気筒運転とに気筒を切り
換える気筒切換手段を設りるど共に、気筒切換″ト段に
より気筒をリノリ換えるに際して燃ＣＩを増減制御Ｊ゛
る燃料制御手段を設りて、運転とのアクセルペダル操作
によるアクセル開度が機関回転故に従う設定アクレル開
度を超えたか否かに応じて気筒を切り換えると共に、こ
の除煤↑；［を１制御して機関出力に変動を生じさせな
いようにしたものである。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図に示１″ように機関１には、部分気筒運転と全気
筒運転とに気筒を切り換えるための公知の構成で成る気
筒制御機構２と、燃料を増減制御ザるためのガーバナ３
とが設けられる。そしてこれら気筒゛制御機構２及びガ
バナ３には、マイクロ・コンピュータ等の制御手段４が
接続される。この制御手段４は、制御信号を気筒制御機
構２に出力してこの制す１１機構２を、機関回転数に従
って設定した設定アクセル間度に応じて部分気筒運転と
全気筒運転とに気筒を切り換える気筒切換手段として機
能させるようになっている。またこの制御手段４は、制
御信号をガバナ３に出力してこのガバナ３を、気筒制御
機構２により気筒を切り換えるに際して機関出力が一定
となるように燃料を増減制御する燃料制御手段として機
能させるようになっている。更にこの制御手段４には、
各種諸性を記憶さけたメ［り部５が備えられると共に、
アクセル間度セン号６１機関回転数センザ７及び燃料流
分センリ゛８が接続される。アクセル開度センサ６は運
転者に足踏み操作されるアクセルペダル９に直接設けら
れ、現在のペダル踏込量を実アクセル開度θとして検出
して制御手段４に出力するようになっている。機関回転
数センサ７は現在の機関回転数Ｎを検出して制御手段４
に出力するようになっている。また燃料流？センサ８は
直接には現在の機関０荷を検出し、この機関負荷を燃１
′で１換悼して燃料流ｍＦとして制御手段４に出力する
ようになっている。

ところで制御手段４のメモリ部５には、次の」、うな諸
１直が記憶される。

メモリ部５には、先ず第２図に示ずグラフが記憶される
。このグラフは機関１を部分気筒運転と全気筒運転とに
切り換える気筒の切換制御のために利用されるものであ
る。このグラフは横軸に機関回転数Ｎがとられ、縦軸に
機関回転数Ｎに対応させて予め設定された設定アクセル
開度θｉがどら九る。そして設定アクセル開度θｉは、
Ｗ関回転数Ｎが高くなるに従って増加するように設定さ
れ、ある機関回転故Ｎｉに対して１：１のλｊ応で相当
の設定アクセル開度０１が与えられる。ここに設定アク
セル開度θｉは、機関運転を部分気筒と金気筒とに切り
換えるときの基ｌＦ：直となるらのであり、運転者によ
るアクセルペダルの踏込量（実アクセル開度θ）がこの
設定アクセル間度Ｏ１以−Ｌならば機関を金気筒とし、
設定アクセル開度θｉ未満ならば部分気筒とさせるため
の指標とイする。

例えばこの設定アクセル開度をは関回転教に関係なく所
定の一定開度で設定した場合、即ら低速回転域、１高速
回転域に拘りなく一定の燃料噴射量を３Ｊ準として気筒
を切り換えるにうにし／ｊ　３ｇ合、高速回転域では部
分気筒から金気筒に切り換えてｂ出力不足となる。

これに対し本発明にあっては、機関回転数Ｎに従って設
定アクセル間亀θｉを与えるようにしたのひ、運転者に
よる気筒切換制御を機関運転状態に対応ざ才ることがで
き、全ての負荷状態に対して出力不足に陥らせることは
なく適切に気筒を切換制御することができる。

他方メ［り部５には、第３図に示すグラフが記憶される
。このグラフは部分気筒と全気筒とを切り換える際に、
気筒数の変更によってｂ１関出力が変動するのを抑制す
るために、気筒切換時の燃料流ｆｎＦを調節するのに利
用されるものである。グラフに従って説明ザると、横軸
には燃料流ｍＦ（ｇ　／　、、２．ｒｐｍ、ｈ　）がと
られ、縦押１にはぼ関出力１−１がとられる。ここに、
△ｆ、ｔ仝気筒運金気λ時の性能線図であり、Ｂは部分
気筒運転１ｒ、　（グラフでは全気筒故に夕・１して１
７２気筒数の場合〉の性能線図゛Ｃあり、各種（店開人
々についてｉ［１られる。この４′４．ｊ　、Ｔｈ仝気
筒での機関出力Δは、部分気筒ぐの機関出力１３の略２
イ８となる。またグラフ中、Ｐｍｆ＋　、　Ｐｍｆ：）
は夫々全気筒時又は部分気ｆｉｎ時の（店開フリクシ］
ンである。儂関フリクションは、運転されてポンピング
ロス等が生じている場合」；りも運転が休止されてこの
ようなロスが生じない方が小ざく、従って全気筒運転時
の機関フリクションｐｍｆ＋　ｊ、すｂ一部休止気筒を
右ケる部分気筒運転時の機関フリクションＰ　ｍｆ２の
方が小さな（１ｒ１となる（Ｐｍｆｌ＞Ｐｍｈ）。この
ため仝気筒運転の性能線図Δよりも部分気筒運転の性能
線図Ｂの方が上に上がっており、同一燃料流ωＦでは部
分気筒の方が効率が良い。

ところでこのグラフは、見方を変えて縦軸を気筒１リッ
タ当りの筒内平均有効圧ｐｍｅと見ることができる。こ
こに、全気筒と部分気［（１／２気筒数）とを切り換え
る際に機関出力の変動を抑制するためには、全気筒時の
筒内圧ｐ　ｆｆ１ｅ＋　に対して部分気筒時の筒内圧ｐ
　ｍｅ２を２倍（Ｐｍｅ２＝２Ｐｎ＋ｃ＋）とする必要
がある。そして各筒内圧Ｐｍｅ＋　、　Ｐｍｅ２を１７
るために必要な燃料流♀Ｆを夫々グラフで読むと、全気
筒時はＦ＋　、部分気筒時はＦ２である。この場合、こ
れら燃料流ｆｆ１ｒ＋。

「２の関係は、上述した機関フリクションの存在により
Ｆ２はＦｌの２倍どならない。ここに、気筒切換時は関
出力の変動を抑制し１ｑる修正燃料流量△ｑの弾定は次
のにうに行われる。グラフにおいて、性能線図Ａ、Ｂの
煩さをαとづれば、式（１）を変形すると、 ぞして、仝気筒運転から部分気筒運転に切り換える際に
は、グラフから読まれる式（２）に基づき、以下の式で
修正燃料流δｌΔｑをτり定できる。

Δｑ＝Ｆ２−Ｆ＋ ＝　　　　（Ｐｉｅ＋−＋ΔＰｍｆ）　＞　Ｏ−（３１
α ここに、２　ｐｍｅ＋　＝　ｐｍｅ２ ΔＰｍｆ　　＝Ｐｍｈ　−Ｐｍｌ＋　＞Ｑ従って、全気
筒運転時既知の燃料流ｍＦ＋　に対して部分気筒運転時
の燃料流ωＦ２は気筒１リッタ当たり、 Ｆ２　＝Ｆ＋　＋Δｑ　　　　（燃す！１増母）と綿定
される。

他方、部分気筒運転から仝気筒運転に切り換える際の昨
正燃料流岳Δｑ４Ｊ同様に次式Ｃ算定される。

ΔＧ＝Ｆ＋　＝Ｆ２ ＝　−−（Ｐ　ｍｏ＋　＋Δｐｍｒ）　＜　０−（４１
α 従って部分気筒運転時の既知の燃料流量「−２に対して
全気筒運転時の燃料流ｍＦ＋　は気筒１リツタ当たり、 Ｆ＋　＝Ｆ２＋Δｑ　　　　（燃料減口）と算定される
。

尚、実際の気筒要求燃料流ｍ　Ｑは、 Ｑ＝Ｆ＋　　（Ｆ２　）Ｘ　（気筒の実際のりツタ）で
求められる。

更にメモリ部５には、傾きα１機関フリクション差ΔＰ
ｍｆが記憶される。

次に実施例の作用について述べる。

第４図に示す制御フローに従って説明する。

先ず機ｌ１１１が始動されているか否かを判断し、始動
されていないとき（ＮＯ）は、ＥＮＤに進む。他方始動
されているとぎ（ＹＥＳ）には、次に進む。

機関回転数センサ７から出力される現在の機関回転数Ｎ
を読み込ｌυだならば、次に進む。

読み込まれた機関回転数Ｎにより、これに対応する設定
アクゼル開度θｉをメモリ部５から読み込み、次に進む
。

アクセル開度センサ６から出力される現在の実アクセル
開度θを読み込んだならば、次に進む。

実アクセル開度θど設定アクゼル開度θｉどを比較し、
θ≧０ｉ（ＹＥＳ）ならば全気筒運転へ移行するための
制御フロー［Ｃ］に進む。他方Ｏ〈０ｉ（ＮＯ）ならば
部分気筒運転へ移行するための制御フロー［Ｄ］に進む
。

部分気筒運転のための制御フロー［Ｄ］について説明す
ると、先ず以前の運転制御が全気筒運転か否かを判断し
、金気筒でないならば機関ＯＮ・ＯＦＦ￥＋１断の萌段
にリターン［Ｅ］され、全気筒ならば、次に進む。

燃料流量ヒンサ８から出力される現在の燃料流ａＦ＋　
を読み込んだならば、次に進む。

読み込まれた全気筒運転時の燃料流ｆｉ　Ｆ　１　から
これに対応する全気筒時の筒内圧Ｐｍｅ＋　をメモリ部
５から読み込み、次に進む。

次にメモリ部５から傾ぎα、及び別間フリクション差Δ
Ｐｎ＋ｆを読み込み、次に進む。

次いで、与えられた諸性α、ΔＰｍｔ’、　Ｐｍｅ＋　
により修正燃料流８Δｑを式（３）により算定し、更に
部分気筒運転に対応した新たな燃料流ｆｉ′ｆＦ２を算
定し、次に進む。

最後に、制御手段４から気筒制御機構２に制御信号を出
力して気筒制御運転に移行させると共に、ガバナ３に制
御２１１信号を出力して燃料を増ω制御させる。

その後リターン［Ｅ］される。

他方、全気筒運転のための制御フロー［Ｃ］では、先ず
以前の運転制御が全気筒運転か否かを判断し、金気筒な
らばリターン［Ｅ］され、金気筒でないならば、次に進
む。

燃料流量センサ８からは現在の部分気筒運転にお（）る
燃料流ｍＦ２が読み込まれ、メモリ部５／Ｊ１らはこれ
に対応する部分気筒時の筒内圧Ｐ　ｍｅ２が読み込まれ
る。ここに、Ｐｍｅ＋　＝　Ｐｍｅ２／　２の関係から
全気筒時の筒内圧ｐ　ｍｅｌを換算して、式（４）によ
り修正燃料流且Δｑを算定する。以下の制御は、前）ホ
の部分気筒運転へ移行するための制御フロー［Ｄ］と同
様である。

［発明の効果］ 以上型するに本発明にＪ：れば、次のような優れた効果
を発揮する。

（１）　　運転者のアクセルペダルの踏込岳（実アクセ
ル開度）に応じて気筒制御づ−るようにしたので、運転
者の意図に従った気筒制御を達成できる。

（２）　　実アクセル開度で気筒制御するに際して、機
関回転数に従って設定した設定アクセル開度を基準に気
筒制御する気筒切換手段を備えたので、全てのＣ１荷域
に回ってフィーリング良１ｌ−（に気筒制御できる。

（３）　　気筒切換手段により気筒を切り換えるに際し
て、燃料を増減制御する燃料ａｌｌ　１２１１手段を備
えたので、出力変動を抑制して適切に気筒を１；７Ｊ換
制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適一実施例を示づ系統図、第２図は
機関回転数と設定アクセル開度どの関係を承りグラフ図
、第３図は燃料流量ど機関出力又は筒内平均有効圧との
関係を示すグラフ図、第４図は制御フローを示す７０チ
＊ｐ　−１〜図である。 図中、２は気筒切換手段を構成ザる気筒制御数構、３は
燃料制御手段を構成するガバナである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　機関回転数に従って設定した設定アクセル開度に応じ
   て部分気筒運転と全気筒運転とに切り換える気筒切換手
   段と、該気筒切換手段により気筒を切り換えるに際して
   、機関出力が一定となるように燃料を増減制御する燃料
   制御手段とを備えたことを特徴とする機関の気筒制御装
   置。