WO2008059663A1 - Procédé de commande de moteur à combustion interne - Google Patents

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Gou Asai
Hitoshi Adachi
Isao Takagawa
Takashi Miyamoto
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Yanmar Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a control method for an internal combustion engine that can reduce white smoke emission immediately after the engine is cold, that is, immediately after a cold start.
  • the tendency of white smoke emission from a direct injection diesel engine is strongly related to the wall temperature of the combustion chamber.
  • the combustion chamber wall surface temperature is lower than that during load operation, some fuel adhering to the combustion chamber wall surface due to fuel injection does not evaporate sufficiently and is discharged as white smoke without contributing to combustion.
  • the gas temperature at the compression end is also reduced due to heat loss, so the combustion temperature decreases, and some of the fuel that has not adhered is discharged unburned.
  • these incompletely combusted fuel components come out of the flue along with the exhaust, they become white smoke with an irritating odor. Therefore, in order to prevent white smoke, two measures are important: (1) prevent fuel from colliding with the wall, and (2) raise the combustion gas temperature to complete combustion.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-258950
  • Patent Document 2 Actual Fairness 7-35835
  • the present invention has been made in view of the above problems, and suppresses white smoke emission at the time of a temperature equilibrium time lag immediately after a cold start by controlling a reduced cylinder operation in accordance with idle rotation after engine startup.
  • the object is to suppress the generation of white smoke by further suppressing the temperature variation between the cylinders and preventing the fluctuation of combustion during the transition from the reduced cylinder operation to the normal operation.
  • a cooling water temperature detection means for detecting the cooling water temperature of the internal combustion engine
  • a rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the internal combustion engine
  • a control means for controlling the operation of the internal combustion engine in accordance with the cooling water temperature and the number of revolutions, and when it is determined that the internal combustion engine is in a cold start, a predetermined value is given after the engine is started. Reduced cylinder operation is performed to reduce the number of cylinders that inject fuel for a certain period of time from the time when the engine speed is reached.
  • the control method for an internal combustion engine of the present invention has a reduced-cylinder operation duration map in which the duration of the reduced-cylinder operation is set in accordance with the coolant temperature at the start of the engine, Based on the reduced-cylinder operation duration map, the reduced-cylinder operation duration is set, and the reduced-cylinder operation is performed for a certain period.
  • the method for controlling an internal combustion engine of the present invention has a temperature reduction end temperature map in which a temperature reduction end time temperature is set corresponding to the cooling water temperature of the internal combustion engine. Until the water temperature reaches the temperature preset in the temperature map at the end of the reduced cylinder operation, the reduced cylinder operation is performed. It is a thing to do.
  • the reduced-cylinder operation is always configured by multistage fuel injection of at least two stages.
  • the control method for an internal combustion engine of the present invention has an injection map dedicated to the reduced cylinder operation different from the normal operation map during the reduced cylinder operation.
  • the reduced-cylinder operation mode of the internal combustion engine delays the main fuel injection start timing from that in the normal operation mode.
  • the reduced-cylinder operation mode of the internal combustion engine quickly returns to the normal control mode when the internal combustion engine is accelerated to a certain speed or more.
  • misfire detection means for detecting misfire in the combustion chamber of the internal combustion engine, and misfire or delayed combustion still occurs at the end of the reduced-cylinder operation. If determined, the reduced-cylinder operation is continued for a certain period.
  • an intake air heating device for heating the intake air introduced into the combustion chamber of the internal combustion engine is provided, and the intake air heating device is provided for a cylinder operated during the reduced-cylinder operation. It is made to work.
  • a throttle mechanism comprising an intake throttle valve for controlling the intake amount of the internal combustion engine or an exhaust throttle valve for controlling the exhaust amount is provided, and is operated during a reduced cylinder operation. It is effective after the reduced-cylinder operation is finished.
  • the reduced-cylinder operation period is limited to a certain time after the start, During the cylinder operation period, the operating cylinder and the deactivated cylinder are changed every set time.
  • V in contrast to the control method for an L-type 6-cylinder internal combustion engine, V, When 3 cylinders and 4/5 6 cylinders are constant It pauses alternately at intervals.
  • the reduced-cylinder operation period is limited to a fixed time after the start, and the fixed After a lapse of time, the fuel injection ratio between the operating cylinder and the idle cylinder is gradually changed.
  • the fuel injection amount ratio between the idle cylinder side and the operating cylinder side is reversed after the predetermined time has elapsed.
  • the internal combustion engine is loaded or accelerated under operating conditions from the above-described reduced-cylinder operation period until a fixed time elapses. If it is determined that, normal operation is promptly restored.
  • the number of cylinders that inject fuel during that period is reduced, so that the injection amount per cylinder is increased (the equivalence ratio is increased) and the combustion temperature is increased.
  • the white smoke at the time of starting and immediately after starting can be prevented.
  • white smoke can be efficiently prevented because the temperature map is used to improve immediately after the start when white smoke becomes a problem.
  • white fuel is generated by suppressing the fuel from adhering to the wall surface of the combustion chamber during fuel injection and igniting the injected fuel steadily in a low wall surface temperature state. Can be reduced.
  • noise can be reduced by delaying main injection.
  • the increase in white smoke at the time of control transition due to fuel properties is suppressed, and after the engine is warmed up to a level that can sufficiently withstand all-cylinder injection, the number of cylinders is reduced. Driving can be canceled.
  • white smoke at the start and immediately after the start can be suppressed, and an increase in white smoke when switching from the reduced-cylinder operation to the normal operation can be suppressed.
  • combustion noise can be suppressed without causing a large vibrational imbalance in the engine.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a control system for a direct injection diesel engine according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing an engine control flow.
  • FIG. 3 is a diagram showing white smoke generation behavior during normal operation.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of reduced-cylinder operation control.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the cooling water temperature before start-up and the white smoke concentration.
  • FIG. 6 is a diagram showing white smoke generation behavior during reduced-cylinder operation.
  • FIG. 7 is a graph showing the change over time of the temperature in the combustion chamber.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the fuel arrival distance and time when fuel is injected by single injection.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the fuel arrival distance and time when fuel is injected by multistage injection.
  • FIG. 10 is a diagram showing a map example of reduced cylinder injection.
  • FIG. 11 Diagram showing the relationship between injection timing and noise / white smoke.
  • FIG. 12 Diagram showing reintroduction of reduced cylinder operation by misfire detection.
  • FIG. 13 is a diagram showing an embodiment in the case of operating only the 1 ⁇ 2 ⁇ 3 groups with a 6-cylinder engine.
  • FIG. 14 is a view showing an arrangement example of an intake throttle valve / exhaust throttle valve.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of deterioration of combustion during reduced-cylinder operation using an exhaust throttle valve.
  • FIG. 16 is a diagram showing combustion noise during reduced-cylinder operation.
  • FIG. 17 is a diagram showing switching control in the case of an in-line 6-cylinder engine.
  • FIG. 18 is a diagram showing switching control in the case of a V-type 8-cylinder engine.
  • FIG. 19 is a diagram showing overlap control when operating cylinders are switched.
  • FIG. 20 is a diagram showing an embodiment in which an in-line 6-cylinder engine is operated by switching between a 1.2.3 cylinder group and a 4.5.6 cylinder group.
  • FIG. 21 is a diagram showing an operation example of an air heater in an in-line 6-cylinder engine.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the combustion injection amount per cylinder and the combustion noise.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example (A) of switching control from reduced cylinder operation to normal operation.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example (B) of switching control from reduced cylinder operation to normal operation.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of switching control (C) from reduced-cylinder operation to normal operation.
  • FIG. 26 is a diagram showing a conventional engine control flow.
  • Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a direct injection type diesel engine control system according to the present invention
  • Fig. 2 is a diagram showing an engine control flow
  • Fig. 3 is a diagram showing white smoke generation behavior during normal operation
  • Fig. 4 is a reduced-cylinder diagram.
  • Fig. 5 shows an example of operation control
  • Fig. 5 shows the relationship between pre-starting coolant temperature and white smoke concentration
  • Fig. 6 shows the behavior of white smoke generation during reduced-cylinder operation
  • Fig. 7 shows the inside of the combustion chamber.
  • Fig. 8 shows the change in temperature over time
  • Fig. 8 shows the relationship between the fuel arrival distance and time when fuel is injected by single injection
  • Fig. 9 shows the fuel arrival distance when fuel is injected by multistage injection.
  • Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a direct injection type diesel engine control system according to the present invention
  • Fig. 2 is a diagram showing an engine control flow
  • Fig. 3 is a diagram showing white smoke generation behavior during normal
  • FIG. 10 shows a map example of reduced-cylinder injection
  • Fig. 11 shows the relationship between injection timing and noise-white smoke
  • Fig. 12 shows re-introduction of reduced-cylinder operation due to misfire detection
  • Fig. 13 is a diagram showing an embodiment in which only the 1, 2, 3 group is operated with a 6-cylinder engine
  • Fig. 14 is an intake throttle valve and an exhaust throttle valve
  • Fig. 15 shows an example of arrangement
  • Fig. 15 shows an example of combustion deterioration during reduced-cylinder operation using an exhaust throttle valve
  • Fig. 16 shows combustion noise during reduced-cylinder operation
  • Fig. 17 shows an inline 6-cylinder engine.
  • 18 is a diagram showing the switching control in the case of a V-type 8-cylinder engine, FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing the overlap control when the operating cylinder is switched
  • FIG. 20 is an inline 6-cylinder engine.
  • ⁇ Fig. 21 shows an example of operation when switching between the 2 ⁇ 3 cylinder group and the 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group
  • Fig. 21 is a diagram showing an operation example of the air heater in the in-line 6 cylinder engine
  • Fig. 22 Is a diagram showing the relationship between the amount of combustion injection per cylinder and combustion noise
  • Fig. 23 is a diagram showing an example of switching control from reduced cylinder operation to normal operation (A)
  • Fig. 24 is an example of switching control from reduced cylinder operation to normal operation
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of switching control (C) from reduced cylinder operation to normal operation
  • FIG. 26 is a diagram showing a conventional engine control flow.
  • the control system for a direct injection diesel engine (hereinafter referred to as “engine”) mainly consists of an engine 1, a supply pump, an accelerator lever 6, a start switch 4 and an ECU 5.
  • the engine 1 includes a supply pump, a common rail 3, an injector 7, a piston 9, a cell motor (not shown), a cooling water temperature sensor 10 serving as a cooling water temperature detecting means, an intake air temperature sensor 11, an engine 1 A pickup sensor 12 which is an example of the rotation speed detection means and a clutch sensor 13 which detects “on” and “off” of the clutch are provided.
  • the cell motor rotates the crankshaft 8 through the flywheel of the engine 1 when the engine is started.
  • the crankshaft 8 is a shaft that is rotatably supported by the cylinder block and is connected to the piston 9 through a connecting rod. The crankshaft 8 rotates by the reciprocating motion of the piston 9.
  • the piston 9 is a member that reciprocates by sliding in an airtight manner on the inner peripheral surface of the combustion chamber 2.
  • the fuel supplied to the combustion chamber 2 through the injector 7 burns and expands, whereby the piston 9 slides downward (to which the volume of the combustion chamber 2 increases).
  • fuel is accumulated in the common rail 3 at a high pressure, and the pressure in the common rail 3 is detected by a sensor and input to the ECU 5.
  • the ECU 5 recognizes the engine rotation speed via the pickup sensor 12, and controls the injector 7 based on the map of the engine rotation speed and the fuel injection amount stored in the ECU 5.
  • the injector 7 injects a predetermined amount of fuel in synchronism with the rotation of the crankshaft 8, and the fuel injection amount is adjusted by an electronic governor, an accelerator lever 6 and the like provided therein.
  • the pickup sensor 12 recognizes the rotational speed of the crankshaft 8, and can recognize whether the engine 1 is in a cranking state or an operating state.
  • the coolant temperature sensor 10 recognizes the coolant temperature of engine 1.
  • ECU5 has start switch 4, common rail 3 pressure sensor, pickup sensor 12, It is connected to the water rejection temperature sensor 10, the rotation angle sensor of the accelerator lever 6, the clutch sensor 13, and the like.
  • the start switch 4 can be turned on / off and the rotational speed of the crankshaft 8 can be recognized, and the injector 7 can be controlled.
  • the start switch 4 sets the operation state and stop state of the engine 1. The positions of “OFF (stop)”, “ON (run)”, and “start” are set. By putting the start switch 4 in the “start” position, the cell motor is driven to transmit the driving force to the crankshaft 8 to perform cranking (engine start).
  • Start switch 4 is configured to automatically return to the ⁇ ON '' position at the ⁇ start '' position, and after releasing the key switch after engine 1 is in operation, start switch 4 is ⁇ ON The engine 1 is maintained in the operating position.
  • the ECU 5 can recognize the coolant temperature of the engine 1 at any time by the coolant temperature sensor 10 at the “ON” position of the start switch 4.
  • the ECU 5 recognizes the holding time at the “start” position of the start switch 4 and recognizes it as the energization time of the cell motor.
  • the pickup sensor 12 which is a means for detecting the rotational speed of the engine 1, detects the rotational speed of the crankshaft 8, that is, the rotational speed and angular velocity of the engine 1.
  • the rotational speed detecting means is not limited even if the rotational speed detecting means such as a force encoder using a magnetic pickup type rotational speed sensor is used.
  • FIG. 2 is a diagram showing an engine control flow
  • FIG. 26 is a diagram showing a conventional engine control flow.
  • step S10 the control circuit determines whether or not the engine 1 force S is stopped in step S10. If the engine 1 is not stopped, it is determined that the engine 1 is rotating, and the routine proceeds to step 40 described later.
  • step S20 the start switch 4 enters the “start” state, and if it is low, if the cell motor is not rotated, it is determined that it is in the standby state and returns to the original state. . If the start switch 4 enters the “start” state (! /, The start signal is turned on to the ECU 5), the coolant temperature (TWO) is detected in step S30.
  • the detected water temperature (TWO) is compared with the set temperature tO (S31). If the detected water temperature (TWO) is higher than the set temperature tO, the engine can be started normally without white smoke when starting the engine. Operation is not performed, and fuel is injected into all cylinders (cylinders) and started. When the water temperature (TW 0) is equal to or lower than the set temperature tO, the reduced cylinder operation is performed (S32).
  • step S10 when the engine is started and in an operating state, ECU 5 determines whether or not a reduced cylinder operation is performed based on the cooling water temperature (TWO)! / Judged. If it is determined in step S40 that the reduced-cylinder operation is not turned on, the normal control injection specification map (step S70) stored in the ECU 5 is referred to determine the injection specification (step S75). . If it is determined in step S40 that the reduced cylinder operation has been performed, the following V is set in step S50 and the elapsed time t after the start is set in advance and compared with the predetermined time tsic.
  • the reduced-cylinder injection map (step S60) stored in the ECU 5 is referred to determine the injection specifications (step S65) and the operation is performed. If the elapsed time t after the start exceeds a predetermined time tsic set in advance, the reduced-cylinder operation is canceled (S51), and the normal control injection specification map (step S70) is referred to. The injection specifications are determined and the system is operated.
  • the operating cylinder and the non-operating cylinder are changed every arbitrary time only during the elapsed time t after the start, which is the duration of the reduced-cylinder operation, and the ECU 5 has a cylinder changing condition in advance. Once set, each cylinder is controlled based on the change condition.
  • the fuel injection amount ratio between the operating cylinder and the non-operating cylinder is gradually changed after the elapsed time t after the start, which is the duration of the reduced-cylinder operation, and the cylinder injection conditions are set in the ECU 5 in advance. And each cylinder is controlled based on the injection condition.
  • Fig. 3 is a diagram showing the generation behavior of white smoke during normal operation.
  • the vertical axis represents the white smoke concentration, cooling water temperature, or combustion chamber wall temperature.
  • the horizontal axis shows the elapsed time after the engine 1 is started.
  • the combustion chamber wall temperature rises with the passage of time, but the cooling water temperature changes at a substantially constant temperature for a while until the heat is transferred immediately after the start. The temperature starts to rise after a certain time difference.
  • the equilibrium relationship between the cooling water temperature and the combustion chamber wall temperature is not established in a few minutes immediately after the cold start, and the combustion chamber wall temperature is rapidly warmed from the same level as the cooling water temperature before starting.
  • the cooling water temperature almost increased. Absent. That is, the equilibrium state is not established for a certain time immediately after the start.
  • step S100 it is determined in step S100 whether the engine is starting or stopping. If the engine is not stopped, the coolant temperature is detected (step S200), and the injection parameters are determined by referring to the normal control injection specification map (water temperature correction, step S300) stored in the ECU5. (Step S400).
  • the combustion chamber wall surface temperature is estimated from the detected cooling water temperature, and when the cooling water temperature is low with respect to the warm-up state, the injection timing is advanced according to the temperature (water temperature correction). Although white smoke can be reduced, if the equilibrium is not established as described above, this water temperature correction is not effective!
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of reduced-cylinder operation control.
  • the reduced-cylinder operation is performed only after a very short time when the wall surface temperature and cooling water temperature equilibrium state is formed immediately after the engine is started. Is to quickly shift to normal control.
  • the coolant temperature at the time of starting the engine is detected, and if the temperature is below a certain value, it is determined that it is a cold start, and based on the coolant temperature! Reduce the cylinder operation.
  • the operating state reaches a predetermined value (in the case of FIG. 4, after a predetermined time ⁇ rc has elapsed), the normal injection is quickly resumed.
  • Fig. 5 shows the relationship between the pre-starting coolant temperature and the white smoke concentration.
  • the vertical axis shows the white smoke concentration, and the horizontal axis shows the cooling water temperature before starting.
  • Figure 6 shows the behavior of white smoke during reduced cylinder operation, and the vertical axis shows the white smoke concentration, cooling water temperature, or combustion chamber wall temperature.
  • the horizontal axis shows the elapsed time since the start of engine 1.
  • the white smoke level at start-up is almost the same as the white smoke concentration during normal operation, and the water temperature is lower at the inflection point temperature tO or lower. It can be seen that the white smoke concentration is high. Therefore, it is better to use the inflection point temperature of the white smoke characteristic as an indicator for whether or not it is a cold start. That is, it is set to the set temperature to of the water temperature (TWO).
  • TWO water temperature
  • the pickup sensor 12 at the time of starting.
  • the engine speed is monitored by, and the reduced-cylinder operation starts when ECU5 determines that the engine speed has reached 50% to 100% of the idle speed. From the viewpoint of reducing white smoke, it is ideal to operate with reduced cylinders compared to when the engine is turned on, and the time required for starting will be longer. Further, if the fuel injection amount is increased in order to speed up the start, black smoke is discharged. Therefore, all cylinders are injected at the beginning of startup, and when the engine speed reaches a predetermined engine speed (50% or more with respect to idle speed), shift to reduced cylinder operation and continue for a certain period. By doing so, which is the original effect of reduced-cylinder operation, the fuel injection amount per cylinder is increased to increase the combustion temperature, so that the temperature of the combustion chamber wall can be quickly raised and white smoke can be reduced. (See Figure 6).
  • the certain period is a time until the combustion chamber wall temperature of the inactive cylinder is sufficiently warmed to a level where white smoke is not generated.
  • the reduced cylinder operation map (step S60) stored in the ECU 5 is referred to.
  • the reduced-cylinder operation map for example, a reduced-cylinder operation duration map, which will be described later, is used as a reference for the timing for switching from reduced-cylinder operation to normal operation. Based on the above, V is reduced for one period.
  • the coolant temperature (TWO) when the start switch 4 (starter) of the engine 1 is turned on is sampled via the coolant temperature sensor 10, and the time required for continuing the reduced cylinder operation when starting at the coolant temperature is obtained. This is calculated from a table with the cooling water temperature (TWO) on the X axis and the reduced cylinder operation duration ( ⁇ rc) on the ⁇ axis.
  • the target water temperature ⁇ Wt may be a value obtained by uniformly adding ⁇ ⁇ to the cooling water temperature (TWO) at the time of starting.
  • TWO cooling water temperature
  • ⁇ ⁇ ⁇ should be a value within 20 ° C.
  • the cooling water temperature may be read low even if the engine 1 is in a semi-warm-up state. In this case, since the water temperature rises quickly after starting, it is set to return to normal control when the water temperature exceeds a certain value.
  • FIG. 7 is a diagram showing the time variation of the temperature in the combustion chamber
  • Fig. 7 (a) Is the case of single injection
  • Fig. 7 (b) is the case of multi-stage injection
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the fuel arrival distance and time when fuel is injected by single injection
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the fuel arrival distance and time when fuel is injected by multistage injection. 8 and 9, the vertical axis represents the spray reach distance, and the horizontal axis ⁇ id represents the time required for the fuel to be compressed and ignited in the combustion chamber 2 Below, it is called ignition delay time).
  • the spray force per injection becomes smaller, so it reaches the wall surface.
  • the reduced-cylinder operation is always configured by at least two or more stages of fuel injection, thereby suppressing the fuel from adhering to the combustion chamber wall surface during the fuel injection and reducing the low wall temperature state.
  • the ignition delay can be shortened by the multi-stage injection, so that the combustion noise can be reduced.
  • FIG. 10 is a diagram showing a map example of reduced cylinder injection.
  • the fuel injection pattern during normal operation and the injection pattern during reduced-cylinder operation are configured separately.
  • a map of injection timing, injection pressure, pre-injection, etc. that is different from the normal operation is referred to.
  • the map since the aim is to reduce white smoke immediately after start-up, it is desirable that the map has an injection pattern that can be set with respect to the cooling water temperature as in the example of FIG.
  • increasing the pre-injection amount before main injection and widening the injection interval is effective in reducing white smoke as the water temperature is lower, but other factors such as combustion noise must also be considered. As such, detailed values should be obtained through conformance testing.
  • an optimum injection pattern for the reduced-cylinder operation can be selected by having an injection map dedicated to the reduced-cylinder operation different from the normal operation map.
  • FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the injection timing and the noise “white smoke”.
  • the vertical axis shows combustion noise and white smoke concentration, and the horizontal axis shows main injection timing.
  • combustion noise and white smoke discharge tendencies are related as shown in Fig. 11.Therefore, the main injection timing is set on the retard side, which is equivalent to that during normal control, and noise countermeasures are taken while suppressing white smoke emissions. It is possible to take.
  • noise can be reduced by delaying the main fuel injection start timing from that in the normal operation mode.
  • Effective means for detecting the engine speed increase are effective. For example, when the engine speed is detected by the pickup sensor 12 as shown in FIG. 1, when the predetermined engine speed is exceeded, and when the accelerator opening is detected, the predetermined accelerator amount is exceeded. Return to normal control respectively.
  • FIG. 12 is a diagram showing reintroduction of reduced-cylinder operation by detection of misfire.
  • the vertical axis shows the white smoke temperature and the required injection amount (QFIN), and the horizontal axis shows the elapsed time after startup.
  • the reduced-cylinder operation duration needs to be set longer than when normal high cetane fuel is used. This is because misfire occurs when returning to normal control unless the water temperature, that is, the temperature of the combustion chamber wall surface is higher. In preparation for such a case, some cylinders may misfire immediately after the transition to normal control (reduce cylinder operation OFF), that is, the required injection amount (QFIN) will be unstable within a predetermined time!
  • ECU5 determines that hunting due to misfire has occurred, it is required to quickly return to reduced-cylinder operation (re-turn on reduced-cylinder operation) and reduce the white smoke concentration. In other words, misfire detection in the combustion chamber is made possible by monitoring the required injection quantity (QFIN) in the ECU5.
  • misfire detection means for detecting misfire in the combustion chamber 2 of the engine 1 is provided and it is determined that misfire or delayed combustion still occurs at the end of the reduced cylinder operation.
  • the reduced-cylinder operation By continuing the reduced-cylinder operation for a certain period, hunting and white smoke increase at the time of control transition due to the fuel properties are suppressed, and the reduced-cylinder operation is performed after the engine 1 has warmed up to a level that can sufficiently withstand all cylinder injection. Can be released.
  • the engine 1 misfire detection means may be the required injection quantity (QFIN) or engine speed (angular velocity 'angular acceleration) in the ECU as in this embodiment, but THC and CO in the exhaust, exhaust temperature Etc. can also be used.
  • Fig. 13 is a diagram showing an example in the case of operating only the 1, 2, 3 groups (cylinders ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3) with a six-cylinder engine.
  • the cylinders are arranged in a row, the intake port 15 is provided on one side in the longitudinal direction of the intake manifold, and the air heater 16 is arranged in the intake port 15. Yes.
  • the cylinders are arranged in a line, the intake port 17 is arranged in the center in the longitudinal direction of the intake manifold, and a partition plate 19 for separating the left and right is arranged in the intake port 17.
  • the air heater 18 is arranged on the side that intakes to the left and right positions.
  • the air heater and glow heater which are intake heating devices, The aim is to increase the intake air temperature at the compression end and increase the fuel vaporization and ignition.
  • the effect can be enhanced by selectively executing the temperature raising means for the cylinder that performs the ignition operation immediately after the cold start where the white smoke is extremely deteriorated.
  • the intake manifold is held from the air cleaner of the bank on the side where the reduced cylinder operation is performed (fuel injection side). It is conceivable to operate an air heater (intake heating device) installed in the communication section.
  • the intake manifold and cylinder head are integrally attached to 6 cylinders.
  • the 1 Cylinder ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ No3
  • the connecting tube from the air cleaner is connected to the 1st, 2nd, and 3rd group cylinders, and the air heater 16 (intake heating device) is installed at the connecting part.
  • the air heater 16 intake heating device
  • a partition plate is installed on the intake manifold between the groups 1, 2, 3 and 4, 5, 6 (cylinders ⁇ 4, ⁇ 5, ⁇ 6). It is also possible to install an air heater 18 on the side and warm the intake air on one side to improve startability and reduce white smoke. These can be realized other than the above-described example as long as the intake air heating device works only for the operating cylinder. Further, in the case of an internal combustion engine using a glow heater, it is directly inserted into the cylinder, so that the above-mentioned purpose can be achieved by energizing only the cylinder that performs the reduced cylinder operation at the start.
  • the above method is particularly suitable for a case where a V-type engine is operated in a reduced cylinder only for V and a single bank, or in a case where a specific cylinder is operated in a reduced cylinder for an in-line engine.
  • the cylinder to be burned is selected in consideration of the rotation of the crankshaft 8 being unbalanced. For example, when the crankshaft 8 rotates, the cylinders (cylindrical cylinders) that are as close as possible are burned at equal angles.
  • the intake air heating device that heats the intake air introduced into the combustion chamber 2 of the engine 1 is equipped so that the cylinder side intake air heating device that performs the reduced cylinder operation at the cold start is turned on, and the water temperature is reduced. If the temperature exceeds the set temperature, the intake heating system is stopped after the reduced-cylinder operation or after a certain period of engine startup) to obtain a high effect with a constant power consumption. I can do it. Note that when the intake air is heated even after the reduced-cylinder operation at a low temperature, the glow heaters of all cylinders are heated.
  • FIG. 14 is a view showing an arrangement example of the intake throttle valve / exhaust throttle valve.
  • the engine has a supercharger 20 that compresses and supplies intake air, and the intake air that has flowed out of the supercharger 20 passes through an intake throttle valve 21 to take in an intake manifold.
  • the air enters the hold 23 and is supplied to each of the six cylinders provided in the cylinder head H through the intake manifold hold 23.
  • the exhaust after combustion is discharged through an exhaust manifold 24 attached to the cylinder, and the exhaust is discharged through a supercharger 20 and an exhaust pipe.
  • An exhaust throttle valve 22 is provided in the exhaust pipe.
  • the intake throttle valve 21 is mounted with the aim of increasing the equivalence ratio of the in-cylinder gas by reducing the amount of intake air, particularly at low idle, thereby increasing the combustion temperature.
  • the exhaust throttle valve 22 is designed to increase the equivalence ratio and preheat the gas in the cylinder by reintroducing a portion of the hot burned gas that has been exhausted into the cylinder again by increasing the back pressure. In addition, since both cause a bombing loss, there is an effect of increasing the injection amount per cycle.
  • the throttle mechanism including the intake throttle valve 21 for controlling the intake amount to the engine 1 or the exhaust throttle valve 22 for controlling the exhaust amount is provided, and is not operated during the reduced-cylinder operation. By making it effective after the end of reduced-cylinder operation, the generation of black smoke is suppressed.
  • FIG. 16 is a diagram showing combustion noise during the reduced-cylinder operation.
  • the idle cylinder side is warmed while switching to the operating cylinder from the end of reduced-cylinder operation, so that the combustion chamber wall temperature is made uniform. It is necessary to raise the temperature. Therefore, even after the reduced-cylinder operation is performed for a certain period of time as in the present invention, the ratio of the fuel injection amount between the operating cylinder and the inactive cylinder is controlled to gradually warm the inactive cylinder to further suppress white smoke emission. It is doing.
  • the number of operating cylinders and idle cylinders need not be the same, and can be arbitrarily set depending on the configuration of the engine 1. However, if an inappropriate combination of cylinder groups is selected, abnormal vibration of the engine 1 will occur due to torque fluctuations, so it is necessary to make a selection considering the rotational balance.
  • the reduced-cylinder operation period is limited to a certain time after the start, and within the reduced-cylinder operation period, By changing the operating cylinder and the non-operating cylinder every set time, white smoke at the start and immediately after the start can be suppressed, and an increase in white smoke when switching from reduced-cylinder operation to normal operation can be suppressed.
  • FIG. 17 is a diagram showing switching control in the case of an in-line 6-cylinder engine.
  • the cylinders of No.;! To No. 6 are arranged in a line.
  • the firing order is 1—4—2—6—3 5—1, and the 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder group and the 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group ignite alternately every 120 ° CA.
  • the vibration imbalance does not increase so much even when it is stopped. Therefore, the simplest method of realization is to specify in advance when the reduced cylinder operation is ON as shown in Fig. 17 (b). It is to switch the operation of the 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder group and the 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group in the time tl.
  • the switching time tl is a value empirically determined based on the water temperature at start-up, the intake air temperature, etc.
  • the 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder group and the 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group are kept in a certain period of time during the reduced-cylinder operation period. By alternately stopping at intervals, combustion noise can be suppressed without causing large vibrational imbalance in engine 1.
  • FIG. 18 is a diagram showing switching control in the case of a V-type 8-cylinder engine.
  • the V-type 8-cylinder engine of this embodiment is formed so that the cylinders form a V bank, and is composed of two banks, one bank 25 and the other bank 26. It has been done. Four cylinders are arranged in each bank of A bank 25 and B bank 26.
  • the V-type 8-cylinder engine is the same as the in-line 6-cylinder engine.
  • the operation of the cylinders in the A bank 25 and the B bank 26 are alternately performed at the time tl specified in advance when the reduced cylinder operation is turned on. It switches to. In this way, depending on the layout of the crankshaft 8, setting the idle cylinder for each bank will not cause the engine 1 to generate a large vibration unbalance! /.
  • a V-type 8-cylinder engine is used as an example of a V-type multi-cylinder engine, but this is not a limitation.
  • inline 6-cylinder engine it is divided into 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder group and 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group.
  • each cylinder is divided into a group as much as possible.
  • the force is accurately calculated to suppress vibration imbalance as much as possible, and each cylinder is singly divided into an operating cylinder and a deactivated cylinder. Even if it is controlled so that it is divided, power does not turn.
  • FIG. 19 is a diagram showing overlap control when switching the operating cylinder.
  • the operating cylinder and the idle cylinder are alternately switched at predetermined time intervals.
  • the engine is closed, a misfire may occur in the cylinder that has been deactivated, and engine stall may occur. In order to prevent this, both are operated for a short time at the switching timing (overlap control).
  • the A group (the above-mentioned 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder group or the A bank 25 cylinder) starts the operation, and B The group (the 4 / 5-6 cylinder group or the B bank 26 cylinder) is inactive. Start the operation of group B slightly before the time tl elapses, and allow the cylinder groups of group A and group B to be in operation for a while. After that, at the same time as time tl, group A becomes dormant. In this way, a portion (normal injection portion) where the operating states of Group A and Group B slightly overlap is provided.
  • the occurrence of engine stall can be prevented by providing an overlap for a predetermined time when the cylinders are alternately stopped at the time intervals.
  • FIG. 20 shows an example in which an in-line 6-cylinder engine is operated by switching between a 1.2.3 cylinder group (cylinder Nol. No2. No3) and a 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group (cylinder ⁇ 4 ⁇ ⁇ 5 ⁇ ⁇ 6).
  • FIG. 21 is a diagram showing an operation example of the air heater in the in-line 6-cylinder engine.
  • the cylinders are arranged in a row, the intake port 27 is arranged in the center of the intake manifold in the longitudinal direction, and the partition plate 28 that partitions the left and right is arranged in the intake port 27, 1-2-Place air heater A on the 3 cylinder group (cylinder Nol ⁇ ⁇ 2 ⁇ No3) side and air heater ⁇ on the 4 ⁇ 5 ⁇ 6 cylinder group (cylinder ⁇ 4 ⁇ ⁇ 5 ⁇ ⁇ 6) side!
  • Air heaters and glow heaters which are intake air heaters, are used to increase the intake air temperature at the pressure end by raising the intake air temperature during a cold start, and to promote fuel evaporation and ignition.
  • each bank is connected to the intake cleaner from the air cleaner on the bank (fuel injection side) on the side where fuel is reduced from the supercharger or intercooler of one bank. Install an air heater and operate only the air heater of the operating cylinder. Opposite van after a predetermined time When switching to the operation of the air heater, the air heater is also switched at the same time.
  • in-line 6-cylinder engines often have an intake manifold and a cylinder head that are integrally attached to 6 cylinders.
  • FIG. 20 there are 1 ⁇ 2 ⁇ 3 cylinder groups and 4 ⁇ 5 ⁇ 6
  • a partition plate 28 is installed in the intake manifold between the cylinder groups, an air heater 8 and an air heater B are installed on the downstream side, and ON / OFF control is performed for each operating cylinder group, and suction on one side is performed. It is also possible to warm up the air and improve startability and reduce white smoke.
  • switching the air heater or glow heater may take time S to raise the temperature of the heater itself, it may be more effective to energize before switching the operating cylinder.
  • the above method is particularly suitable for a case where a V-type engine is operated in a reduced cylinder only for one bank, or in a case where only a specific cylinder is reduced in an inline engine.
  • the cylinder to be burned is selected in consideration of the rotation of the crankshaft 8 being unbalanced. For example, when the crankshaft 8 rotates, the cylinders (cylindrical cylinders) that are as close as possible are burned at equal angles.
  • the intake air heating device that heats the intake air introduced into the combustion chamber 2 of the engine 1 is equipped so that the cylinder side intake air heating device that performs the reduced cylinder operation at the cold start is turned on, and the water temperature is reduced.
  • the temperature exceeds the set temperature it is possible to stop the intake air heating device after the reduced-cylinder operation or after a certain period of engine start-up, and to obtain a high effect while keeping the power consumption constant. If the intake air is heated even after the reduced-cylinder operation at low temperature, the glow heaters of all cylinders are heated.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the fuel injection amount per cylinder and the combustion noise. The vertical axis shows combustion noise, and the horizontal axis shows fuel injection amount per cylinder.
  • the normal operation is resumed.
  • all cylinders are operated for a predetermined time. Inject fuel.
  • the fuel injection amount ratio at this time is set to be different between the operating cylinder side and the non-operating cylinder side (the white smoke prevention operation for a predetermined time after the reduced cylinder operation time is ended is referred to as a semi-reduced cylinder operation).
  • the cylinder group with a large injection amount can continue to reduce white smoke with an effect close to that of reduced cylinder operation.
  • some fuel may misfire in the small injection quantity cylinder group, but since the whole injection quantity is small, there is no noticeable increase in white smoke.
  • the combustion chamber wall temperature is somewhat warmer, so the risk of misfire is much lower than when using the reduced cylinder operation!
  • the combustion chamber wall temperature is relatively low, and even if it is in the idle side cylinder group, even if combustion is performed, it is possible to generate white smoke when switching to normal operation. Disappear.
  • another purpose of carrying out the above operation is to reduce combustion noise and vibration because the fuel injection amount per cylinder can be reduced as compared with the reduced cylinder operation (see FIG. 22). .
  • the time for which the above operation is continued is determined from, for example, a map created based on the coolant temperature (TWO), intake air temperature, room temperature, and the like.
  • TWO coolant temperature
  • the reduced cylinder operation period is limited to a certain time after the start, and after the fixed time elapses, the operating cylinder
  • the white smoke at the start and immediately after the start is suppressed and reduced cylinder operation Increase in white smoke when switching from normal operation to normal operation can be suppressed.
  • combustion noise and vibration can be reduced.
  • FIG. 23 is a diagram showing an example (A) of switching control from reduced-cylinder operation to normal operation.
  • the reduced-cylinder operation is performed for a certain period of time, and after the reduced-cylinder operation is completed, a small amount of fuel is injected into the idle cylinder side for t2 seconds (QB).
  • Side injection quantity QA: QB, QA> QB).
  • the idle cylinder can be heated gently. In this case, the injection amount ratio between the two is set to be large within a range in which white smoke from the small injection cylinder group is not increased.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of switching control (B) from reduced-cylinder operation to normal operation.
  • the reduced cylinder operation is carried out for a certain period of time, and during the t2 seconds after the reduced cylinder operation is completed, in contrast to the switching control example (A) shown in FIG.
  • This is a control method in which the quantity (QB) is increased and the temperature of the combustion chamber wall is rapidly raised.
  • FIG. 25 is a diagram showing a switching control example (C) from the reduced-cylinder operation to the normal operation.
  • the reduced-cylinder operation is carried out for a certain period of time, and during the t2 seconds after the reduced-cylinder operation is completed, the idle-side injection amount is gradually increased from 0, and the operational-side injection amount is gradually decreased, and the reduced-cylinder operation is performed.
  • This is a control method that gradually changes the injection quantity ratio so that both injection quantity ratios become 1: 1 after t2 seconds have elapsed.
  • Effective means for detecting the engine speed increase are effective. For example, when the engine speed is detected by the pickup sensor 12 as shown in FIG. 1, when the predetermined engine speed is exceeded, and when the accelerator opening is detected, the predetermined accelerator amount is exceeded. Return to normal control respectively.
  • the method for controlling an internal combustion engine according to the present invention can be widely applied to vehicles, ships, industrial machines and the like equipped with the internal combustion engine.

Description

明 細 書
内燃機関の制御方法
技術分野
[0001] 本発明は、エンジンが冷えた状態での始動、所謂、コールドスタート直後における 白煙排出を低減させることができる内燃機関の制御方法に関する。
背景技術
[0002] 従来より、直噴式ディーゼル機関等においては低温時に始動した場合、刺激臭を 伴う白煙が排出するため、この対策として、始動時に燃料噴射を行う気筒を減筒して 、燃料噴射される気筒では燃料噴射量を増やして燃焼室内の燃焼温度を上昇させ て白煙を低減させる、いわゆる減筒運転と呼ばれる技術が公知となっている。 （例え ば特許文献 1、特許文献 2参照）
また、始動時に白煙が生じる原因として、例えば直噴式ディーゼルエンジンからの 白煙排出傾向については燃焼室の壁面温度が強く関与している。
具体的には以下のようなメカニズムが考えられている。燃焼室壁面温度が負荷運転 時に比べ低いため、燃料噴射によって燃焼室壁面に付着した一部燃料が十分に蒸 発せず、燃焼に寄与することなく白煙として排出される。また、圧縮端のガス温度'圧 力も熱損失により低くなることから燃焼温度が低下し、付着しなかった燃料も一部は 未燃のまま排出される。これら不完全燃焼となった燃料分が排気とともに煙道より出る 際に刺激臭を伴う白煙となる。従って、白煙を防止するためには（1)燃料を壁面に衝 突させない（2)燃焼ガス温度を上げて完全燃焼させる、といった 2つの対策が重要に なる。
昨今の電子制御化によって燃料噴射の自由度が増し、上記対策を用いた白煙低 減が可能となってレ、る。これは冷却水温度を測定することで燃焼室壁面温度を推定 し、暖機状態に対して冷却水温度が低いときには該温度に応じて噴射時期を進角す るなどの所作 (水温補正）を行うことができるためである。このように冷却水温度と燃焼 室壁面温度の間に比例関係が成立する場合は上記水温補正制御が有効である。 特許文献 1 :特開昭 61— 258950号公報 特許文献 2：実公平 7— 35835号公報
[0003] しかし、コールドスタート直後（冷態始動直後）数分間にお!/、ては、上記平衡状態が 成立せず、燃焼室壁面温度は始動前の冷却水温度と同等レベルから急速に暖めら れる一方、冷却水温度はほとんど増加しない。すなわち始動直後から一定時間は上 記平衡状態が成立しなレ、のである。
また、減筒運転は白煙の低減に有効であることは既知であった力 特定気筒のみ 噴射する減筒運転は運転気筒と休止気筒の間に温度の偏り（温度差)が生じ信頼性 の低下や減筒運転解除時に休止気筒より白煙が出る等の問題点があった。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、エンジン始動後アイドル回転に 応じて減筒運転の制御を行うことによりコールドスタート直後の温度平衡タイムラグ時 の白煙排出を抑制することと、さらに気筒間の偏温を抑制し、減筒運転から通常運転 への移行時の燃焼変動を防止して白煙発生を抑制することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明の内燃機関の制御方法にお!/、ては、内燃機関の冷却水温度を検出する冷 却水温度検出手段と、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記冷却 水温度と回転数に応じて内燃機関の動作を制御する制御手段と、を具備する内燃機 関の制御方法において、内燃機関がコールドスタートにあると判定された場合には機 関始動後所定回転数となった時より、一定期間燃料噴射させる気筒を減じる減筒運 転を行うものである。
[0006] 本発明の内燃機関の制御方法にお V、ては、機関始動時の冷却水温度に対応して 前記減筒運転の継続時間を設定した減筒運転継続時間マップを有し、該減筒運転 継続時間マップに基づいて、減筒運転継続時間を設定して、一定期間前記減筒運 転を行うものである。
[0007] 本発明の内燃機関の制御方法におレ、ては、前記内燃機関の冷却水温度に対応し て減筒運転終了時温度を設定した減筒運転終了時温度マップを有し、冷却水温度 が該減筒運転終了時温度マップに予め設定された温度となるまでの間、前記減筒運 転を行うものである。
[0008] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記減筒運転は常に少なくとも 2段以 上の多段燃料噴射で構成したものである。
[0009] 本発明の内燃機関の制御方法にお V、ては、前記減筒運転時には通常運転マップ と異なる減筒運転専用の噴射マップを有するものである。
[0010] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記内燃機関の減筒運転モードはメ イン燃料噴射開始時期を通常運転モード時より遅らせているものである。
[0011] 本発明の内燃機関の制御方法においては、内燃機関が負荷運転に相当する状態 に変化した場合は、減筒運転モードが速やかに通常制御モードに復帰するものであ
[0012] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記内燃機関の減筒運転モードは、 内燃機関が一定回転以上に増速した場合は速やかに通常制御モードに復帰するも のである。
[0013] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記内燃機関の燃焼室内での失火を 検出する失火検出手段を有し、減筒運転終了時に依然として失火あるいは遅延燃 焼が発生していると判定した場合には、一定期間減筒運転を継続するものである。
[0014] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記内燃機関の燃焼室内に導入され る吸気を加熱する吸気加熱装置を装備し、該吸気加熱装置は減筒運転時に運転さ れる気筒に対して作動するようにしたものである。
[0015] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記内燃機関 の吸気量を制御する 吸気絞り弁または排気量を制御する排気絞り弁で構成される絞り機構を装備し、減 筒運転時には作動させずに、減筒運転終了後から有効とするものである。
[0016] 本発明の内燃機関の制御方法においては、コールドスタート時に減筒運転を実施 する電子制御直噴式内燃機関の制御方法において、減筒運転期間を始動後一定 時間に限定するとともに、該減筒運転期間内においては運転気筒と休止気筒を設定 時間毎に変更するものである。
[0017] 本発明の内燃機関の制御方法にお V、ては、 L型 6気筒の内燃機関の制御方法に ぉレ、て、前記減筒運転期間内にお V、ては 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群を一定の時 間区切りで交互に休止させるものである。
[0018] 本発明の内燃機関の制御方法においては、 2つのバンクを備えた V型多気筒の内 燃機関の制御方法において、前記減筒運転期間内においては一方のバンクの気筒 と他方のバンクの気筒とを一定の時間区切りで交互に休止させるものである。
[0019] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記時間区切りで気筒を交互に休止 させる時に所定時間のオーバーラップを設けるものである。
[0020] 本発明の内燃機関の制御方法においては、コールドスタート時に減筒運転を実施 する電子制御直噴式内燃機関の制御方法において、減筒運転期間を始動後一定 時間に限定するとともに、該一定時間経過後は運転気筒と休止気筒の燃料噴射量 比を漸次変化させるものである。
[0021] 本発明の内燃機関の制御方法においては、前記一定時間経過後には休止気筒側 に少量の燃料を噴射するものである。
[0022] 本発明の内燃機関の制御方法にお!/、ては、前記一定時間経過後には休止気筒側 と運転気筒側の燃料噴射量比を逆転させるものである。
[0023] 本発明の内燃機関の制御方法にお!/、ては、前記一定時間経過後には休止気筒側 と運転気筒側の燃料噴射量比を漸次変化させて、最終的には通常運転と同等にす るものである。
[0024] 本発明の内燃機関の制御方法においては、上記のいずれかの減筒運転期間から 一定時間経過するまでの運転条件下にお!/、て、内燃機関が負荷運転あるいは増速 されると判定した場合には速やかに通常運転に復帰するものである。
発明の効果
[0025] 本発明の内燃機関の制御方法においては、当該期間に燃料噴射する気筒の数を 減じることにより、 1気筒あたり噴射量が増し（等量比が上がり）、燃焼温度が高くなる ため燃焼が改善し、始動時ならびに始動直後の白煙を防止することができる。
[0026] 本発明の内燃機関の制御方法においては、時間マップにより白煙が問題となる始 動直後を重点的に改善するため、効率的に白煙を防止することができる。
[0027] 本発明の内燃機関の制御方法においては、温度マップにより白煙が問題となる始 動直後を重点的に改善するため、効率的に白煙を防止することができる。 [0028] 本発明の内燃機関の制御方法においては、燃料噴射の際に燃料が燃焼室壁面に 付着するのを抑制し、低壁面温度状態で噴射燃料を着実に着火させることによって 白煙の発生を低減できる。
[0029] 本発明の内燃機関の制御方法においては、減筒運転の際の最適な噴射パターン を選択できる。
[0030] 本発明の内燃機関の制御方法においては、メイン噴射を遅らせることにより騒音が 低減できる。
[0031] 本発明の内燃機関の制御方法においては、白煙発生の要因が無くなり次第、減筒 運転を通常運転に切り換えて正規のエンジン仕様を発揮できる。
[0032] 本発明の内燃機関の制御方法においては、減筒運転を通常運転に切り換えて正 規のエンジン仕様を速やかに発揮できる。
[0033] 本発明の内燃機関の制御方法においては、燃料性状に起因する制御移行時のハ ンチングゃ白煙増大を抑制し、エンジンが全気筒噴射に十分耐えうるレベルまで暖 機した後に減筒運転を解除することができる。
[0034] 本発明の内燃機関の制御方法においては、休止気筒に割り当てられる加熱エネル ギーを運転気筒に廻す事ができるため消費電力は一定で高い効果を得ることができ
[0035] 本発明の内燃機関の制御方法においては、黒煙の発生を抑える。
[0036] 本発明の内燃機関の制御方法においては、始動時ならびに始動直後の白煙を抑 制するとともに、減筒運転から通常運転に切り替わった際の白煙増加を抑制できる。
[0037] 本発明の内燃機関の制御方法においては、エンジンに大きな振動アンバランスが 生じることがなく燃焼騒音を抑制できる。
[0038] 本発明の内燃機関の制御方法においては、エンジンストールの発生を防止できる。
[0039] 本発明の内燃機関の制御方法においては、休止気筒に割り当てられる加熱エネル ギーを運転気筒に廻す事ができるため消費電力は一定のままで高い効果を得ること ができる。
[0040] 本発明の内燃機関の制御方法においては、減筒運転から通常運転に切り替わつ たときに、にわかに白煙を発生することはなくなる。 [0041] 本発明の内燃機関の制御方法においては、燃焼室壁面温度の昇温を急速に行い
、通常運転に素早く復帰できる。
[0042] 本発明の内燃機関の制御方法においては、エンジン負荷等によるトラブルを未然 に防止することができる。
図面の簡単な説明
[0043] [図 1]本発明に係る直噴式ディーゼル機関の制御システムの概略構成図。
[図 2]エンジン制御フローを示す図。
[図 3]通常運転時の白煙の発生挙動を示す図。
[図 4]減筒運転制御の一例を示す図。
[図 5]始動前冷却水温度と白煙濃度の関係を示す図。
[図 6]減筒運転時の白煙の発生挙動を示す図。
[図 7]燃焼室内の温度の時間変化を示す図。
[図 8]単発噴射により燃料を噴射した際の燃料の到達距離と時間の関係を示す図。
[図 9]多段噴射により燃料を噴射した際の燃料の到達距離と時間の関係を示す図。
[図 10]減筒噴射のマップ例を示す図。
[図 11]噴射時期と騒音 ·白煙の関係を示す図。
[図 12]失火検知による減筒運転再導入を示す図。
[図 13]6気筒エンジンで 1 · 2 · 3群のみ運転する場合の実施例を示す図。
[図 14]吸気絞り弁 ·排気絞り弁の配置例を示す図。
[図 15]排気絞り弁を用いた減筒運転時の燃焼悪化事例を示す図。
[図 16]減筒運転時の燃焼騒音を示す図。
[図 17]直列 6気筒エンジンの場合の切替制御を示す図。
[図 18]V型 8気筒エンジンの場合の切替制御を示す図。
[図 19]運転気筒切り替え時のオーバーラップ制御を示す図。
[図 20]直列 6気筒エンジンで 1 .2.3気筒群と 4. 5.6気筒群とを切り替えて運転する 場合の実施例を示す図。
[図 21]直列 6気筒エンジンにおけるエアヒータの作動例を示す図。
[図 22]気筒あたり燃焼噴射量と燃焼騒音の関係を示す図。 [図 23]減筒運転から通常運転 の切替制御例 (A)を示す図。
[図 24]減筒運転から通常運転 の切替制御例（B)を示す図。
[図 25]減筒運転から通常運転 の切替制御例（C)を示す図。
[図 26]従来のエンジン制御フローを示す図。
符号の説明
[0044] 1 エンジン
5 ECU
10 冷却水温度センサ
21 吸気絞り弁
22 排気絞り弁
発明を実施するための最良の形態
[0045] 次に、発明の実施の形態を説明する。
図 1は本発明に係る直噴式ディーゼル機関の制御システムの概略構成図、図 2は エンジン制御フローを示す図、図 3は通常運転時の白煙の発生挙動を示す図、図 4 は減筒運転制御の一例を示す図、図 5は始動前冷却水温度と白煙濃度の関係を示 す図、図 6は減筒運転時の白煙の発生挙動を示す図、図 7は燃焼室内の温度の時 間変化を示す図、図 8は単発噴射により燃料を噴射した際の燃料の到達距離と時間 の関係を示す図、図 9は多段噴射により燃料を噴射した際の燃料の到達距離と時間 の関係を示す図、図 10は減筒噴射のマップ例を示す図、図 11は噴射時期と騒音- 白煙の関係を示す図、図 12は失火検知による減筒運転再導入を示す図、図 13は 6 気筒エンジンで 1 · 2 · 3群のみ運転する場合の実施例を示す図、図 14は吸気絞り弁' 排気絞り弁の配置例を示す図、図 15は排気絞り弁を用いた減筒運転時の燃焼悪化 事例を示す図、図 16は減筒運転時の燃焼騒音を示す図、図 17は直列 6気筒ェンジ ンの場合の切替制御を示す図、図 18は V型 8気筒エンジンの場合の切替制御を示 す図、図 19は運転気筒切り替え時のオーバーラップ制御を示す図、図 20は直列 6 気筒エンジンで 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群とを切り替えて運転する場合の実施例 を示す図、図 21は直列 6気筒エンジンにおけるエアヒータの作動例を示す図、図 22 は気筒あたり燃焼噴射量と燃焼騒音の関係を示す図、図 23は減筒運転から通常運 転 の切替制御例 (A)を示す図、図 24は減筒運転から通常運転 の切替制御例（ B)を示す図、図 25は減筒運転から通常運転への切替制御例（C)を示す図、図 26 は従来のエンジン制御フローを示す図である。
[0046] まず本発明を適用した内燃機関の一例である電子制御直噴式ディーゼル機関 1の 制御システムの概略構成について説明する。図 1に示すように、直噴式ディーゼル機 関（以下、「エンジン」という）の制御システムは、主にエンジン 1、サプライポンプ、ァク セルレバー 6、始動スィッチ 4及び ECU5等から構成されている。
[0047] エンジン 1には、サプライポンプ、コモンレール 3、インジェクタ 7、ピストン 9、セルモ ータ（図示せず）、冷却水温度検出手段である冷却水温度センサ 10、吸気温度セン サ 11、エンジン 1の回転数検出手段の一例であるピックアップセンサ 12、クラッチの「 入」「切」を検知するクラッチセンサ 13が配設されている。セルモータはエンジン始動 時にエンジン 1のフライホイルを介してクランク軸 8を回転するものである。該クランク 軸 8はシリンダブロックに回転自在に支持されコンロッドを介してピストン 9に連結され る軸であり、ピストン 9の往復運動により回転運動する。ピストン 9は燃焼室 2の内周面 に気密的に摺動することにより往復運動する部材である。インジヱクタ 7を介して燃焼 室 2に供給された燃料が燃焼し、膨張することによりピストン 9は下方 (燃焼室 2の体 積が大きくなる方）に摺動する。サプライポンプが駆動されることによりコモンレール 3 に燃料が高圧で蓄圧され、該コモンレール 3内の圧力はセンサにより検知され ECU 5に入力される。 ECU5はピックアップセンサ 12を介してエンジン回転速度を認識し て、 ECU5内に記憶されているエンジン回転数と燃料噴射量とのマップに基づいて インジェクタ 7を制御する。
インジェクタ 7は、クランク軸 8の回転に同期して燃料を所定量噴射するものであり、 内装される電子ガバナやアクセルレバー 6等により燃料噴射量が調整される。そして 、ピックアップセンサ 12はクランク軸 8の回転速度を認識するものであり、これによりェ ンジン 1がクランキング状態か運転状態かを認識できる。冷却水温度センサ 10はェン ジン 1の冷却水温度を認識する。
ECU5は始動スィッチ 4、コモンレール 3の圧力センサ、ピックアップセンサ 12、冷 却水温度センサ 10、アクセルレバー 6の回動角センサ、クラッチセンサ 13等に接続し ている。そして、始動スィッチ 4の入 ·切およびクランク軸 8の回転速度を認識可能とな つており、インジェクタ 7を制御可能としている。始動スィッチ 4はエンジン 1の運転状 態と停止状態を設定するものであり、「OFF (停止）」、「ON (運転）」、「始動」の位置 が設定されている。始動スィッチ 4を「始動」位置に入れることにより、セルモータを駆 動しクランク軸 8に駆動力を伝達してクランキング (エンジン始動）を行う。始動スイツ チ 4は「始動」位置おいて、「ON」位置に自動復帰する構成となっており、エンジン 1 が運転状態になった後にキースィッチから手を離した後、始動スィッチ 4は「ON」位 置に保持されてエンジン 1の運転状態が維持される。この始動スィッチ 4の「ON」位 置で、冷却水温度センサ 10により、 ECU5においてエンジン 1の冷却水温度が随時 認識できる構成となっている。そして、 ECU5において、始動スィッチ 4の「始動」位置 での保持時間を認識して、セルモータの通電時間として認識する構成となって!/、る。
[0048] エンジン 1の回転数検出手段であるピックアップセンサ 12はクランク軸 8の回転数、 すなわちエンジン 1の回転数や角速度等を検出するものである。なお、回転数検出 手段としては本実施例では磁気ピックアップ式の回転数センサを使用している力 口 一タリエンコーダ等による回転数検出手段を用いても力、まわない。
[0049] 次に、本発明に係るエンジン始動時のエンジン 1の制御フローについて説明する。
図 2は、エンジン制御フローを示す図であり、図 26は従来のエンジン制御フローを 示す図である。
まず、キースィッチを ONした状態で制御回路は、ステップ S10においてエンジン 1 力 Sストップしているかどうか判断される。エンジン 1がストップしていない場合には、ェ ンジン 1が回転している状態と判断して後述するステップ 40に移行する。エンジン 1 がストップしている状態では、ステップ S20において、始動スィッチ 4が「始動」に入つ てレヽなレ、場合には、セルモータを回転させなレ、スタンバイの状態と判断して元に戻る 。始動スィッチ 4が「始動」に入って!/、る（ECU5にお!/、てスタート信号が ONとなって いる）場合には、ステップ S30において、冷却水温 (TWO)検出が行われる。
この検出された水温 (TWO)が設定温度 tOと比較され（S31)、設定温度 tOよりも高 い場合には、エンジン始動時に白煙等が生じることなく通常に始動できるため、減筒 運転は行われず、全ての気筒（シリンダ）に燃料が噴射されて始動される。水温 (TW 0)が設定温度 tO以下の場合には、減筒運転とされる（S32)。
そして、ステップ S10において、エンジンが始動されて運転状態のとき、前記冷却 水温 (TWO)に基づ!/、て減筒運転が行われて!/、るかどうかが ECU5にお!/、て判断さ れる。ステップ S40において減筒運転を ONしないと判断された場合は、 ECU5に記 憶されている通常制御噴射諸元マップ (ステップ S 70)が参照されて噴射諸元 (ステツ プ S75)が決定される。またステップ S40において減筒運転と判断された場合は、続 V、てステップ S 50にお!/、て始動後経過時間 tが予め設定されて!/、る所定時間 tsicと 比較されて、所定時間以下である場合は、 ECU5に記憶されている減筒噴射マップ（ ステップ S 60)が参照されて噴射諸元（ステップ S 65)が決定されて運転される。また、 前記始動後経過時間 tが予め設定されている所定時間 tsicを超えて経過した場合に は、減筒運転を解除して（S51)通常制御噴射諸元マップ (ステップ S70)が参照され て噴射諸元が決定されて運転される。
また、本発明においては、減筒運転の継続時間である前記始動後経過時間 tにお いてのみ運転気筒と休止気筒を任意の時間毎に変更するものであり、 ECU5に予め 気筒の変更条件が設定されて、該変更条件に基づ V、て各気筒が制御される。
さらに、本発明においては、減筒運転の継続時間である前記始動後経過時間 t後 において運転気筒と休止気筒の燃料噴射量比を漸次変化させるものであり、 ECU5 に予め気筒の噴射条件が設定されて、該噴射条件に基づ V、て各気筒が制御される
〇
図 3は通常運転時の白煙の発生挙動を示す図である。
図 3において、縦軸は白煙濃度または冷却水温度または燃焼室壁面温度を示す。 横軸はエンジン 1の始動後の経過時間を示す。図 3に示すように、燃焼室壁面温度 は経過時間に応じて上昇していくが、冷却水温度は始動直後熱が伝わるまでのしば らくの間ほぼ一定温度で推移し、燃焼室壁面温度とはある程度の時間差をおいて温 度上昇を開始する。このように、通常コールドスタート直後数分間においては冷却水 温度と燃焼室壁面温度との間の平衡関係が成立せず、燃焼室壁面温度は始動前の 冷却水温度と同等レベルから急速に暖められる一方、冷却水温度はほとんど増加し ない。すなわち始動直後から一定時間は上記平衡状態が成立しない。
[0051] 図 26に示すように、従来のエンジンの制御フローは、ステップ S 100において始動 かエンジンストップ力、どうかが判断される。エンジンストップでない場合には、冷却水 温度が検出されて (ステップ S200)、 ECU5に記憶されている通常制御噴射諸元マ ップ（水温補正、ステップ S300)が参照されて噴射諸元が決定される（ステップ S400 )。
具体的には、検出された冷却水温度により燃焼室壁面温度を推定し、暖機状態に 対して冷却水温度が低いときには該温度に応じて噴射時期を進角すること（水温補 正）で白煙低減が可能であるが、上記のように平衡状態が成立しなレ、場合にお!/、て はこの水温補正が有効ではな!/、のである。
[0052] 図 4は減筒運転制御の一例を示す図である。
上記に鑑み、本実施例では、図 4に示すように減筒運転はエンジン始動直後から 壁面温度 冷却水温度平衡状態が形成されるごくわずかの時間にのみ減筒運転を 適用すればよぐその後は速やかに通常制御 移行するものである。
つまり、エンジン始動時の冷却水温度を検出し、その温度が一定値以下の場合は コールドスタートであると判定し、該冷却水温度に基づ!/、て所定時間 ·所定の噴射諸 元にて減筒運転を実施する。また、運転状態が所定の値となると（図 4の場合、所定 時間 τ rcが経過後）、速やかに通常噴射に戻す。
[0053] 次に、本発明の制御方法を適用する状況について説明する。
図 5は始動前冷却水温度と白煙濃度の関係を示す図である。縦軸は白煙濃度を示 し、横軸は始動前冷却水温度を示す。図 6は減筒運転時の白煙の発生挙動を示す 図であり、縦軸は白煙濃度または冷却水温度または燃焼室壁面温度を示す。横軸 はエンジン 1の始動後経過時間を示す。
図 5に示すように、ある冷却水温度（変曲点温度) tO以上では始動時の白煙レベル は通常運転時の白煙濃度と殆ど変わらず、変曲点温度 tO以下では水温が低いほど 白煙濃度が高いことが分かる。従ってコールドスタートか否かは白煙特性の変曲点温 度を指標として用いると良い。つまり、前記水温 (TWO)の設定温度 toとする。
本発明の内燃機関の制御方法においては始動時においてピックアップセンサ 12 によりエンジン回転数をモニターし、エンジン回転数がアイドル回転の 50〜； 100%に 達したと ECU5より判断された時から減筒運転を開始する。 白煙低減の観点からはィ ダニッシヨン ON時より減筒運転する方が理想である力 S、始動に要する時間が長くな つてしまう。また、始動を早めるために燃料噴射量を増すと黒煙を排出してしまう。従 つて、始動初期は全気筒噴射とし、所定のエンジン回転数 (アイドル回転に対して 50 %以上）になった時点で減筒運転にシフトして一定期間継続する。そうすることで減 筒運転の本来の効果であるところの、 1気筒あたりの燃料噴射量を上げて燃焼温度 を高くして、燃焼室壁面の速やかな昇温が可能となり、白煙低減が図れるのである（ 図 6参照)。
また、上記一定期間とは、休止側気筒の燃焼室壁面温度が白煙を生成しないレべ ルまで十分暖まるまでの時間である。
[0054] このように、エンジン 1がコールドスタートにあると判定された場合には機関始動後 所定回転数となった時より、一定期間燃料噴射させる気筒を減じる減筒運転を行うこ とにより、 1気筒あたり噴射量が増し（等量比が上がり）、燃焼温度が高くなるため燃焼 が改善し、始動時ならびに始動直後の白煙を防止することができる。
[0055] 次に、減筒運転から通常運転 (全気筒運転）に切り替えるタイミングについて説明 する。
図 2で示すように、減筒運転が ONされた場合、 ECU5に記憶されている減筒運転 マップ (ステップ S60)が参照される。該減筒運転マップ内においては減筒運転から 通常運転に切り替えるタイミングの基準となる、例えば後述する減筒運転継続時間マ ップゃ減筒運転終了時温度マップ等が収められており、該マップに基づ V、て一定期 間減筒運転を行うものである。
[0056] <減筒運転継続時間マップの作成〉
エンジン 1の始動スィッチ 4 (スタータ）を ONした時の冷却水温度 (TWO)を冷却水 温度センサ 10を介してサンプルし、該水温で始動した際に必要な減筒運転継続時 間を求める。これは冷却水温度 (TWO)を X軸に、減筒運転継続時間（ τ rc)を Υ軸 にとつたテーブル等から算出する。
[0057] <減筒運転終了時温度マップの作成〉 エンジン 1の始動スィッチ 4 (スタータ）を ONした時の冷却水温度 (TWO)を冷却水 温度センサ 10を介してサンプルし、該水温で始動した際に必要な減筒運転目標水 温上昇量を求める。これは冷却水温度 (TWO)を X軸に、 目標水温 (TWt)を Y軸にと つたテーブル等から算出する。
あるいは始動時の冷却水温度 (TWO)に対し一律 Δ Τλ¥を足した値を目標水温 Τ Wtとしても良い。この場合の Δ Τλ¥は 20°C以内の値とすることが望ましい。
ただし、サーモスタットや温度センサ等の設置位置や停止前の運転状態によっては エンジン 1は準暖機状態にあっても冷却水温が低く読み取られている可能性もある。 この場合は始動後速やかに水温が上昇するため、該水温が一定値を超えたときに通 常制御に戻すように設定する。
上記 V、ずれかの条件を考慮することにより減筒運転を終了する目標冷却水温を設 定し、減筒運転終了時温度マップを作成する。
[0058] このように、機関始動時の冷却水温度に対応して前記減筒運転の継続時間を設定 した減筒運転継続時間マップを有し、該減筒運転継続時間マップに基づ!/、て、機関 始動時の冷却水温度に応じた減筒運転継続時間を設定して、一定期間前記減筒運 転を行うことにより、当該期間をマップにより適切な値に条件設定できるため、効率的 に白煙を防止すること力 Sできる。
また、前記エンジン 1の冷却水温度に対応して減筒運転終了時温度を設定した減 筒運転終了時温度マップを有し、冷却水温度が該減筒運転終了時温度マップに予 め設定された温度となるまでの間、前記減筒運転を行うことにより、必要最低限の減 筒運転によって、白煙の発生を抑制することができる。
[0059] 次に、減筒運転時の燃料噴射の構成について図 7、図 8及び図 9を用いて説明す 図 7は燃焼室内の温度の時間変化を示す図であり、図 7 (a)は単発噴射の場合で あり、図 7 (b)は多段噴射の場合である。図 8は単発噴射により燃料を噴射した際の 燃料の到達距離と時間の関係を示す図、図 9は多段噴射により燃料を噴射した際の 燃料の到達距離と時間の関係を示す図である。図 8及び図 9の縦軸は噴霧の到達距 離を示し、横軸 τ idは燃料が燃焼室 2内で圧縮されて着火するのに要する時間（以 下、着火遅れ時間という）を示す。
図 8においては、単発噴射の場合では着火時刻に達する前に燃料は壁面に到達 する。エンジン 1の温度が高い場合は、壁面に付着した燃料は蒸発し易いため燃焼 へと進むが、エンジン始動時の減筒運転の場合は、壁面温度が低く蒸発し難い。 具体的には、コールドスタート直後のような圧縮端温度 '圧力が極端に低いときに（ 減筒運転することで）通常運転の倍に相当する大量の燃料をインジェクタ 7から燃焼 室 2内に一度に噴射すると、壁面に付着する燃料が増加し、それらの蒸発潜熱で大 幅に筒内圧 '温度が低下し失火する可能性がある。一方、コモンレール 3からインジ ェクタ 7に高圧の燃料を供給する構成では、多段噴射が可能であり、この場合、メイン の燃料噴射前に少量の燃料を噴射し、それらが可燃状態となったときにメイン燃料を 噴射し確実に着火させる方法が有効である（図 7参照）。また、一噴射あたりの時間が 長くなると燃焼室壁面に衝突する燃料量が増すため、メイン噴射前のプレ噴射は可 能な限り少量多段（本実施例では 2段噴射）に分割するほうが白煙低減には望ましい のである。 （図 9参照）。
つまり、多段噴射にすることで、一噴射あたりの噴霧力が小さくなるため壁面に到達 しに《なるのである。
[0060] このように、前記減筒運転は常に少なくとも 2段以上の燃料噴射で構成したことによ り、燃料噴射の際に燃料が燃焼室壁面に付着するのを抑制し、低壁面温度状態で 噴射燃料を着実に着火させることによって白煙の発生を低減できる。また、同時に、 多段噴射によって、着火遅れを短縮できるので、燃焼騒音も減じる事が可能である。
[0061] 図 10は、減筒噴射のマップ例を示す図である。
本発明においては減筒運転の効果をさらに高めるため、通常運転時の燃料の噴射 ノ ターンと減筒運転時の噴射パターンを分けて構成している。具体的には減筒運転 モードにあると判定した際には通常運転と異なる噴射時期、噴射圧、プレ噴射などの マップを参照させる。特に始動直後の白煙低減を狙いとしているため、該マップは図 10の例のように冷却水温度に対して噴射パターンを設定できる形が望ましい。なお、 基本的な考えとしては、水温が低いほどメイン噴射前のプレ噴射量を増し、かつ噴射 間隔を広げると白煙抑制に効果的であるが、燃焼騒音等他の因子も考慮する必要が あるため、詳細な値は適合試験にて求めるべきである。
[0062] このように、前記減筒運転時には通常運転マップと異なる減筒運転専用の噴射マツ プを有することにより、減筒運転の際の最適な噴射パターンを選択できる。
[0063] 図 11は噴射時期と騒音'白煙の関係を示す図である。縦軸は燃焼騒音、白煙濃度 を示し、横軸はメイン噴射時期を示す。
減筒運転時は通常制御 (全気筒噴射）に比べて噴射量が多いため、燃焼騒音は高 くなる。一般的に燃焼騒音と白煙吐出傾向は図 11のような関係にあるため、通常制 御時と同等か、よりリタード側にメイン噴射タイミングを設定し、白煙排出を抑制しつつ 騒音対策を講じることが可能である。
[0064] このように、前記エンジン 1の減筒運転モードはメイン燃料噴射開始時期を通常運 転モード時より遅らせていることにより、騒音が低減できる。
[0065] また、減筒運転時にエンジン負荷力 Sかかるとクランク折損等のトラブルを発生する恐 れがある。そのため、負荷運転となる前段階で速やかに減筒運転モードから通常モ ードに戻す制御、つまり減筒運転を途中終了するように制御している。前記負荷を検 知する方法としては、例えば主クラッチ検出位置や作業レバー操作位置を検出する 方法が考えられるが、その他にも、電子ガバナのラック位置検出や、要求噴射量検 出値から負荷を検出する方法も有効である。
[0066] このように、エンジン 1が負荷運転に相当する状態に変化した場合は、減筒運転モ ードが速やかに通常制御モードに復帰することにより、白煙発生の要因が無くなり次 第、減筒運転を通常運転に切り換えて正規のエンジン仕様を発揮できる。
[0067] また、エンジン回転数を増速した場合にも速やかに通常制御に戻すようにしている 。エンジンの増速を検出する手段としては、エンジン回転数やアクセル開度等が有効 である。例えば図 1のようにピックアップセンサ 12によりエンジン回転数を検出してい る場合は所定の機関回転数を超えた場合に、また、アクセル開度を検出する場合は 所定のアクセル量を超えた場合にそれぞれ通常制御に戻す。
[0068] このように、前記エンジン 1の減筒運転モードは、エンジン 1が一定回転以上に増速 した場合は速やかに通常制御モードに復帰することにより、減筒運転を通常運転に 切り換えて正規のエンジン仕様を速やかに発揮できる。 [0069] 図 12は、失火検知による減筒運転再導入を示す図である。縦軸は白煙温度、要求 噴射量 (QFIN)を示し、横軸は始動後経過時間を示す。
本発明においては、低セタン燃料を使用する場合減筒運転継続時間は通常の高 セタン燃料を使用した場合に比べ長く設定する必要がある。これは水温すなわち燃 焼室壁面温度がより高く昇温した状態でないと通常制御に戻った際に失火が発生す るためである。このような場合に備えて通常制御移行 (減筒運転 OFF)直後に一部気 筒が失火して!/、る、すなわち要求噴射量 (QFIN)が所定時間内にお!/、て不安定 (失 火によるハンチング発生）であると ECU5が判定した場合は、速やかに減筒運転に復 帰させて (減筒運転再 ON)、白煙濃度を下げることが求められる。つまり、要求噴射 量（QFIN)を ECU5においてモニターすることで燃焼室内での失火検出を可能とし ている。
[0070] このように、前記エンジン 1の燃焼室 2内での失火を検出する失火検出手段を有し 、減筒運転終了時に依然として失火あるいは遅延燃焼が発生していると判定した場 合には、一定期間減筒運転を継続することにより、燃料性状に起因する制御移行時 のハンチングや白煙増大を抑制し、エンジン 1が全気筒噴射に十分耐えうるレベルま で暖機した後に減筒運転を解除することができる。
なお、エンジン 1の失火検出手段としては本実施例のように ECUにおける要求噴 射量 (QFIN)またはエンジン回転数 (角速度 '角加速度）等が考えられるが、排気中 の THCや CO、排気温度等を用いることも可能である。
[0071] 図 13は 6気筒エンジンで 1 · 2 · 3群（気筒 Νο1 ·Νο2 ·Νο3)のみ運転する場合の実 施例を示す図である。
図 13 (a)の実施例の 6気筒エンジンは、シリンダが一列に配置され、吸気マ二ホー ルドの長手方向一側に吸気ポート 15が設けられ、該吸気ポート 15にエアヒータ 16が 配置されている。図 13 (b)の実施例の 6気筒エンジンは一列にシリンダを並べ、吸気 マ二ホールドの長手方向中央に吸気ポート 17を配置し、該吸気ポート 17には左右を 仕切る仕切り板 19を配置し、左右位置側へ吸気する側にエアヒータ 18を配置してい 吸気加熱装置であるエアヒータやグロ一ヒータはコールドスタート時に吸入空気温 度を上昇させることで、圧縮端の吸気エア温度を高くし、燃料の蒸発'着火を促進す るのが狙いとして用いられる。減筒運転を採用する場合は極端に白煙の悪化するコ 一ルドスタート直後に着火運転をする気筒に対し選択的に上記昇温手段を実行する ことで、その効果を高めることができる。具体的な実施方法としては、例えば V型機関 にお!/、て片バンクのみ減筒運転させる場合は、片バンクの減筒運転させる側 (燃料 噴射側）のバンクのエアクリーナから吸気マ二ホールドへの連絡部に設置したエアヒ ータ（吸気加熱装置）を作動することが考えられる。
また、直列 6気筒エンジンでは、吸気マ二ホールドとシリンダヘッドが 6気筒一体的 に取り付けられているため、例えば、図 13 (a)に示すように吸気ポートに近い側の 1 · 2 · 3群（気筒 Νοΐ · Νο2 · No3)のみ減筒運転するようにして、エアクリーナからの連 絡管を 1 · 2 · 3群気筒近くに接続し、該連絡部にエアヒータ 16 (吸気加熱装置）を設 置することで吸気エアを温めて選択的に昇温が可能である（図 13 (a)の矢印でしめ す比較的暖かい空気 Al)。また、図 13 (b)に示すように、 1 · 2 · 3群と 4 · 5 · 6群 (気筒 Νο4 ·Νο5 ·Νο6)との間の吸気マ二ホールドに間仕切り板を設置し、その後流側に エアヒータ 18を設置して一側の吸気エアを温めて始動性を高め白煙を減少すること も可能である。これらは、運転気筒に対してのみ吸気加熱装置を働かせる構造であ れば上述の例以外でも実現可能である。また、グロ一ヒータを用いる内燃機関の場 合はシリンダ内に直接挿入されているものであるため、始動時に減筒運転する気筒 のみ通電することで上記目的を達することが可能である。
上記方法は、特に V型機関にお V、て片バンクのみ減筒運転させる場合や直列機関 において特定気筒のみ減筒運転させる場合に適する方法である。この場合、燃焼さ せる気筒はクランク軸 8の回転がアンバランスとならないように考慮して選択される。 例えば、クランク軸 8の回転時に等角度ごとに燃焼して、できるだけ接近した気筒（シ リンダ）が選択される。
このように、前記エンジン 1の燃焼室 2内に導入される吸気を加熱する吸気加熱装 置を装備し、コールドスタート時に減筒運転する気筒側の吸気加熱装置が ONとなる ようにし、水温が設定温度以上となるとほたは、減筒運転終了後、または、エンジン 始動一定時間後）吸気加熱装置を停止して、消費電力は一定で高い効果を得ること 力できる。なお、低温で減筒運転後も吸気エアを加熱する場合は、全気筒のグローヒ ータを加熱させる。
[0073] 図 14は吸気絞り弁 ·排気絞り弁の配置例を示す図である。
図 14に示すように、エンジンは吸入空気を圧縮して供給する過給機 20を有してお り、該過給機 20から出た吸入空気が、吸気絞り弁 21を介して吸気マ二ホールド 23へ と入り、該吸気マ二ホールド 23を介してシリンダヘッド Hに設けられた 6本のシリンダ の各気筒へと供給される。そして、燃焼後の排気は、シリンダに取り付けられる排気マ 二ホールド 24を介して排出され、該排気は過給機 20及び排気管を介して排出される 。該排気管には排気絞り弁 22が設けられている。
このような構成において、吸気絞り弁 21は、特にローアイドルにおいて吸入空気量 を減少させることで筒内ガスの等量比を増し、これによつて燃焼温度を上げることを狙 いとして装着される。また、排気絞り弁 22はいつたん排出された高温の既燃ガスの一 部を背圧増加により再度シリンダ内に導入することで等量比アップとシリンダ内ガスの 予熱を図るものである。また、両者ともにボンビングロスを招くことから、サイクルあたり の噴射量を増す効果もある。
これらの手段は通常燃焼の場合には有効である力 S、減筒運転との併用は等量比が 過大となり黒煙を発生することから不適当である（図 15参照）。従って、減筒運転時に はこれらの機能をキャンセルすべきである。
[0074] このように、前記エンジン 1への吸気量を制御する吸気絞り弁 21または排気量を制 御する排気絞り弁 22で構成される絞り機構を装備し、減筒運転時には作動させずに 、減筒運転終了後から有効とすることにより、黒煙の発生を抑える。
[0075] 図 16は減筒運転時の燃焼騒音を示す図である。
気筒間の偏温に伴う弊害 (信頼性の低下）は長時間減筒運転した際に顕著となる。 図 4に示すようにコールドスタート時の白煙低減には始動時から数分〜十数分間だ け減筒運転すればよいだけで、それ以降は通常運転に切り替えても白煙が悪化する ことはない。しかし、図 16に示すように減筒運転を行うことで通常運転と比べて燃焼 騒音や振動が増すため、減筒運転を長時間継続することは望ましくないのである。
[0076] しかし、減筒運転する時間が短いと、休止気筒側の燃焼室壁面温度が十分に上昇 していないため、通常減筒運転から通常運転に切替後白煙が発生する。これを回避 するためには運転気筒と休止気筒を設定時間毎に交互に変更し、または、一定サイ クル毎に順番に切り替えて、燃焼室壁面温度を均一に昇温させる必要がある。そこ で本発明のように減筒運転時においてのみ運転気筒と休止気筒を交互に変更して 白煙排出を抑制しているのである。
[0077] また、減筒運転する時間があまりに短いと、休止気筒側の燃焼室壁面温度が十分 に上昇していないため、減筒運転から通常運転に切替後白煙が発生する。そのため 減筒運転する時間は始動後の一定時間に限定することが好ましいのである。
また、減筒運転から通常運転に切替時の白煙発生を、さらに回避するためには減 筒運転終了から運転気筒に切り替わる間に休止気筒側を暖める所作を施し、燃焼室 壁面温度を均一に昇温させる必要がある。そこで本発明のように減筒運転を一定時 間実施した後においても、運転気筒と休止気筒の燃料噴射量比を制御して、漸次休 止気筒を暖めるようにして、さらに白煙排出を抑制しているのである。
なお、運転気筒と休止気筒の数は必ずしも同じである必要はなぐエンジン 1の構 成によって任意に設定可能である。しかし、不適切な気筒群の組合せを選択するとト ルク変動にともなってエンジン 1の異常振動が発生するため回転バランスに配慮して 選定する必要がある。
[0078] このように、コールドスタート時に減筒運転を実施する電子制御直噴式エンジン 1の 制御方法において、減筒運転期間を始動後一定時間に限定するとともに、該減筒運 転期間内においては運転気筒と休止気筒を設定時間毎に変更することにより、始動 時ならびに始動直後の白煙を抑制するとともに、減筒運転から通常運転に切り替わ つた際の白煙増加を抑制できる。
[0079] 図 17は直列 6気筒エンジンの場合の切替制御を示す図である。
本実施例の直列（L型） 6気筒の場合、図 17 (a)に示すように No. ；!〜 No. 6の気筒 は一列に並んでおり、 No. l~No. 6の気筒において発火順序が 1—4— 2— 6— 3 5— 1であり、 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群が 120° CA毎に交互に発火するため 、片方の気筒群を休止させた場合でも振動アンバランスがさほど増加しない。従って 、最も簡便な実現方法としては、図 17 (b)に示すように減筒運転 ON時に予め指定し た時間 tlで 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群の運転を切り替えることである。
なお、切替時間 tlは始動時の水温、吸気温度等により経験的に求められる値であ
[0080] このように、 L型 6気筒の内燃機関の制御方法において、前記減筒運転期間内に おレ、ては 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群を一定の時間区切りで交互に休止させること により、エンジン 1に大きな振動アンバランスが生じることがなく燃焼騒音を抑制できる
[0081] 図 18は V型 8気筒エンジンの場合の切替制御を示す図である。
図 18 (a)に示すように本実施例の V型 8気筒エンジンは気筒が Vバンクをなすよう に形成されており、一側の Αバンク 25と他側の Βバンク 26の 2つにより構成されてい る。また、 Aバンク 25と Bバンク 26の各バンクに 4つずつ気筒が配置されている。 V型 8気筒エンジンの場合も前記直列 6気筒エンジンと同様で、図 18 (b)に示すように減 筒運転 ON時に予め指定した時間 tlで Aバンク 25と Bバンク 26の気筒の運転を交互 に切り替えるのである。こうして、クランク軸 8のレイアウトによっては片バンクごとに休 止気筒を設定することで、エンジン 1は大きな振動アンバランスを生じることがな!/、。 なお、本実施例では V型多気筒エンジンとして、 V型 8気筒エンジンを例として挙げ たが特にこれに限定するものではなレ、。
[0082] このように、 2つのバンクを備えた V型多気筒の内燃機関の制御方法において、前 記減筒運転期間内においては一方のバンクの気筒と他方のバンクの気筒とを一定の 時間区切りで交互に休止させることにより、エンジン 1に大きな振動アンバランスが生 じることがなく燃焼騒音を抑制できる。
[0083] なお、上述した直列 6気筒エンジンにおいては 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群とに分 割し、また V型 8気筒エンジンにおいては Aバンク上気筒と Bバンク上気筒とに分割し たように、各気筒がまとまったグループとなるべく分割している力 振動アンバランスを 極力抑制するように精密に計算して個々の気筒を単独で運転気筒と休止気筒とに振 り分けるように制御しても力、まわない。
[0084] 図 19は運転気筒切り替え時のオーバーラップ制御を示す図である。
減筒運転 ON時において所定の時間区切りで運転気筒と休止気筒を交互に切り替 える際に、休止していた気筒で失火が発生し、エンジンストールが発生する可能性が ある。これを防止する目的で、切り替えタイミングにおいてわずかの時間、双方を運転 させる（オーバーラップ制御）。
具体的には、図 19において減筒運転が ONされると同時に、時間 tlが経過する間 、 A群（前記 1 · 2 · 3気筒群もしくは Aバンク 25の気筒）が運転を開始し、 B群（前記 4 · 5 · 6気筒群もしくは Bバンク 26の気筒）は休止状態となっている。時間 tlが経過する 若干早い時間に B群の運転を開始し、少しの間 A群及び B群の気筒群がともに運転 状態となるようにする。その後時間 tlになると同時に A群が休止状態となる。こうして A群と B群の運転状態が若干重なる部分 (通常噴射部分)を設けてレ、る。
なお、このオーバーラップ制御の期間には白煙が発生するため、できるだけ短時間 の実施に制限することが望ましい。
[0085] このように、前記時間区切りで気筒を交互に休止させる時に所定時間のオーバーラ ップを設けることにより、エンジンストールの発生を防止できる。
[0086] 図 20は直列 6気筒エンジンで 1 .2.3気筒群（気筒 Nol . No2. No3)と 4 · 5 · 6気筒 群（気筒 Νο4 ·Νο5 ·Νο6)とを切り替えて運転する場合の実施例を示す図、図 21は 直列 6気筒エンジンにおけるエアヒータの作動例を示す図である。
図 20の実施例の 6気筒エンジンは一列にシリンダを並べ、吸気マ二ホールドの長 手方向中央に吸気ポート 27を配置し、該吸気ポート 27には左右を仕切る仕切り板 2 8を配置し、 1 - 2 - 3気筒群（気筒 Nol · Νο2 · No3)側にエアヒータ Aと 4 · 5 · 6気筒群 (気筒 Νο4 ·Νο5 ·Νο6)側にエアヒータ Βを配置して!/、る。
吸気加熱装置であるエアヒータやグロ一ヒータはコールドスタート時に吸入空気温 度を上昇させることで圧力端の吸気エア温度を高くし、燃料の蒸発 ·着火を促進する のが狙いとして用いられる。減筒運転を採用する場合には極端に白煙の悪化するコ 一ルドスタート直後に着火運転をする気筒に対して選択的に上記昇温手段を実行す ることでその効果を高めること力 Sできる。具体的な実施方法としては、例えば V型機関 の場合は片バンクの過給機またはインタークーラから減筒運転させる側 (燃料噴射側 )のバンクのエアクリーナから吸気マ二ホールドへの連絡部にそれぞれエアヒータを 設置し、運転気筒のエアヒータのみを稼動させる。所定の時間経過後に反対側バン クの運転に切り替わる際にはエアヒータも同時に切り替える。
また、直列 6気筒エンジンでは、吸気マ二ホールドとシリンダヘッドが 6気筒一体的 に取り付けられている場合が多いが、例えば図 20に示すように 1 · 2 · 3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群との間の吸気マ二ホールドに間仕切り板 28を設置し、その後流側にエアヒ 一タ八、エアヒータ Bを設置し運転気筒群毎に ON/OFF制御を実施して、一側の吸 気エアを暖めて始動性を高め白煙を減少させることも可能である。
具体的には、図 21に示すように、つまり、運転気筒のエアヒータのみを稼動させる。 1 - 2 - 3気筒群が運転気筒となる場合には、エアヒータ Aが ONされてエアヒータ Bは O FFされた状態であり、運転気筒が 4 · 5 · 6気筒群に替わるとエアヒータ Aが OFFされ てエアヒータ Bが ONされた状態となるように制御するのである。
なお、運転気筒に対してのみ吸気加熱装置を働かせる構造であれば上述の例以 外でも実現可能である。
また、グロ一ヒータを用いる内燃機関の場合はシリンダ内に直接挿入されているも のであるため、始動時に減筒運転する気筒のみ通電することで上記目的を達するこ とが可能である。
また、エアヒータやグロ一ヒータの切り替えはヒータ自体の昇温に時間力 Sかかる場合 があるため、運転気筒の切り替えに先立って通電させる方が有効となる場合もある。 上記方法は、特に V型機関にお!/、て片バンクのみ減筒運転させる場合や直列機関 において特定気筒のみ減筒運転させる場合に適する方法である。この場合、燃焼さ せる気筒はクランク軸 8の回転がアンバランスとならないように考慮して選択される。 例えば、クランク軸 8の回転時に等角度ごとに燃焼して、できるだけ接近した気筒（シ リンダ）が選択される。
このように、前記エンジン 1の燃焼室 2内に導入される吸気を加熱する吸気加熱装 置を装備し、コールドスタート時に減筒運転する気筒側の吸気加熱装置が ONとなる ようにし、水温が設定温度以上となるとほたは、減筒運転終了後、または、エンジン 始動一定時間後）吸気加熱装置を停止して、消費電力は一定のままで高い効果を 得ること力 Sできる。なお、低温で減筒運転後も吸気エアを加熱する場合は、全気筒の グロ一ヒータを加熱させる [0088] 図 22は気筒あたり燃料噴射量と燃焼騒音の関係を示す図である。縦軸は燃焼騒 音を示し、横軸は気筒あたり燃料噴射量を示す。
上述したように、所定の減筒運転時間を終了したのち、通常運転に復帰するが、そ の際に休止気筒側で白煙が発生することを予防するために、所定の時間、全気筒に 燃料を噴射させる。ただし、このときの燃料噴射量比は運転気筒側と休止気筒側で 異なるように設定する（減筒運転時間を終了したのちの所定時間の白煙防止運転を セミ減筒運転とする）。
[0089] 上記の所作を実施することで大噴射量の気筒群は引き続き減筒運転に近い効果 で白煙を低減すること力 Sできる。一方、小噴射量の気筒群では一部燃料が失火する 可能性があるが全体の噴射量が少ないため目立った白煙増加とはならない。また、 減筒運転終了時には、ある程度燃焼室壁面温度は暖力べなっているため、減筒運転 を用いなレ、場合に比べて失火のリスクははるかに低くなつて!/、る。
また、燃焼室壁面温度が比較的低レ、休止側気筒群にお!/、ても燃焼が行われてレ、 ること力 、通常運転に切り替わったときに、にわかに白煙を発生することはなくなる。 さらに、上記の所作を実施するもう一つの目的は、減筒運転時に比べて一気筒あ たりの燃料噴射量を減らすことができるため、燃焼騒音や振動を低減することである（ 図 22参照)。
上記所作を継続させる時間は、例えば冷却水温度 (TWO)や吸気温度、室温等を もとに作成したマップ等から決定する。
[0090] このように、コールドスタート時に減筒運転を実施する電子制御直噴式内燃機関の 制御方法において、減筒運転期間を始動後一定時間に限定するとともに、該ー定時 間経過後は運転気筒と休止気筒の燃料噴射量比を所定の比率で、または、漸次 (比 例または反比例）、または、段階的に変化させることにより、始動時ならびに始動直後 の白煙を抑制するとともに、減筒運転から通常運転に切り替わった際の白煙増加を 抑制できる。また、燃焼騒音や振動を低減することが可能となる。
[0091] 図 23は減筒運転から通常運転への切替制御例 (A)を示す図である。
図 23に示すように減筒運転が一定時間実施され、減筒運転終了後 t2秒間休止気 筒側に少量の燃料を噴射させる（QB)。この際、全体的な供給熱量が増加するので 、運転気筒側の燃料噴射量 (QA)を減少させる。つまり、燃料噴射量比として運転側 噴射量：休止側噴射量 =X： Y (X〉 Y)とレ、う関係の下で運転を継続させる（図 23に おいては運転側噴射量:休止側噴射量 = QA: QB、 QA〉QB)。この切替制御例（ A)を行った場合は、休止気筒を緩やかに加熱することが可能となる。なお、この場合 、両者の噴射量比は少量噴射気筒群からの白煙を増加させない範囲で多めに設定 する。
[0092] このように、前記一定時間経過後には休止気筒側に少量の燃料を噴射することに より、減筒運転から通常運転に切り替わったときに、にわかに白煙を発生することは なくなる。
[0093] 図 24は減筒運転から通常運転への切替制御例（B)を示す図である。
図 24に示す制御例（B)は、減筒運転が一定時間実施され、減筒運転終了後 t2秒 間において、図 23で示した切替制御例 (A)とは逆に休止気筒側の噴射量 (QB)を 多くして燃焼室壁面温度の昇温を急いで行う制御方法である。つまり、運転側噴射 量：休止側噴射量 =X： Y (X<Y)とレ、う関係の下で運転を継続させる（図 24にお!/ヽ ては運転側噴射量:休止側噴射量 = QA: QB、 QA< QB)。この切替制御例（B)を 行った場合は、休止気筒を速やかに加熱することが可能となる。
[0094] このように、前記一定時間経過後には休止気筒側と運転気筒側の燃料噴射量比を 逆転させることにより、燃焼室壁面温度の昇温を急速に行い、通常運転に素早く復 帰できる。
[0095] 図 25は減筒運転から通常運転への切替制御例（C)を示す図である。
図 25に示すように減筒運転が一定時間実施され、減筒運転終了後 t2秒間におい て、休止側噴射量が 0の状態から漸増させ、運転側噴射量を漸減させていき、減筒 運転終了後 t2秒経過後に両噴射量比が 1： 1となるように漸次両者の噴射量比を変 化させる制御方法である。
[0096] このように、前記一定時間経過後には休止気筒側と運転気筒側の燃料噴射量比を 漸次変化させて、最終的には通常運転と同等にすることにより、減筒運転から通常運 転に切り替わったときに、にわかに白煙を発生することはなくなる。
[0097] また、エンジン 1がセミ減筒運転モード時にエンジン負荷力 Sかかるとクランク折損等 のトラブルを発生する恐れがある。そのため、負荷運転となる前段階で速やかにセミ 減筒運転モードから通常モードに戻す制御、つまりセミ減筒運転を途中終了するよう に制御している。前記負荷を検知する方法としては、例えば主クラッチ検出位置や作 業レバー操作位置を検出する方法が考えられるが、その他にも、電子ガバナのラック 位置検出や、要求噴射量検出値から負荷を検出する方法も有効である。
[0098] また、エンジン回転数を増速した場合にも速やかに通常制御に戻すようにしている 。エンジンの増速を検出する手段としては、エンジン回転数やアクセル開度等が有効 である。例えば図 1のようにピックアップセンサ 12によりエンジン回転数を検出してい る場合は所定の機関回転数を超えた場合に、また、アクセル開度を検出する場合は 所定のアクセル量を超えた場合にそれぞれ通常制御に戻す。
[0099] このように、前記エンジン 1のセミ減筒運転モード時において、内燃機関が負荷運 転あるいは増速されると判定した場合には速やかに通常運転モードに復帰すること により、エンジン負荷等によるトラブルを未然に防止することができる。また、減筒運 転から通常運転に速やかに切り換えて正規のエンジン仕様を発揮できる。
産業上の利用可能性
[0100] 本発明に係る内燃機関の制御方法は、内燃機関を備えた車両、船舶及び産業機 械等に広く適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 内燃機関の冷却水温度を検出する冷却水温度検出手段と、内燃機関の回転数を 検出する回転数検出手段と、前記冷却水温度と回転数に応じて内燃機関の動作を 制御する制御手段と、を具備する内燃機関の制御方法にお!/、て、内燃機関がコール ドスタートにあると判定された場合には機関始動後所定回転数となった時より、一定 期間燃料噴射させる気筒を減じる減筒運転を行うことを特徴とする内燃機関の制御 方法。
[2] 機関始動時の冷却水温度に対応して前記減筒運転の継続時間を設定した減筒運 転継続時間マップを有し、該減筒運転継続時間マップに基づ V、て、機関始動時の冷 却水温度に応じた減筒運転継続時間を設定して、一定期間前記減筒運転を行うこと を特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[3] 前記内燃機関の冷却水温度に対応して減筒運転終了時温度を設定した減筒運転 終了時温度マップを有し、冷却水温度が該減筒運転終了時温度マップに予め設定 された温度となるまでの間、前記減筒運転を行うことを特徴とする請求項 1に記載の 内燃機関の制御方法。
[4] 前記減筒運転は少なくとも 2段以上の多段燃料噴射で構成したことを特徴とする請 求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[5] 前記減筒運転時には通常運転マップと異なる減筒運転専用の噴射マップを有する ことを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[6] 前記内燃機関の減筒運転モードはメイン燃料噴射開始時期を通常運転モード時よ り遅らせていることを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[7] 前記内燃機関が負荷運転に相当する状態に変化した場合は、減筒運転モードが 速やかに通常制御モードに復帰することを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の 制御方法。
[8] 前記内燃機関の減筒運転モードは、内燃機関が一定回転以上に増速した場合は 速やかに通常制御モードに復帰することを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の 制御方法。
[9] 前記内燃機関の燃焼室内での失火を検出する失火検出手段を有し、減筒運転終 了時に依然として失火あるいは遅延燃焼が発生していると判定した場合には、一定 期間減筒運転を継続することを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[10] 前記内燃機関の燃焼室内に導入される吸気を加熱する吸気加熱装置を装備し、 該吸気加熱装置は減筒運転時に運転される気筒に対して作動するようにしたことを 特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[11] 前記内燃機関 の吸気量を制御する吸気絞り弁または排気量を制御する排気絞り 弁で構成される絞り機構を装備し、減筒運転時には作動させずに、減筒運転終了後 力、ら有効とすることを特徴とする請求項 1に記載の内燃機関の制御方法。
[12] コールドスタート時に減筒運転を実施する電子制御直噴式内燃機関の制御方法に おいて、減筒運転期間を始動後一定時間に限定するとともに、該減筒運転期間内に おいては運転気筒と休止気筒を設定時間毎に変更することを特徴とする内燃機関の 制御方法。
[13] L型 6気筒の内燃機関の制御方法において、前記減筒運転期間内においては 1 · 2
•3気筒群と 4 · 5 · 6気筒群を一定の時間区切りで交互に休止させることを特徴とする 請求項 12に記載の内燃機関の制御方法。
[14] 2つのバンクを備えた V型多気筒の内燃機関の制御方法において、前記減筒運転 期間内においては一方のバンクの気筒と他方のバンクの気筒とを一定の時間区切り で交互に休止させることを特徴とする内燃機関の制御方法。
[15] 前記時間区切りで気筒を交互に休止させる時に所定時間のオーバーラップを設け ることを特徴とする請求項 13または請求項 14に記載の内燃機関の制御方法。
[16] 前記内燃機関の燃焼室内に導入される吸気を加熱する吸気加熱装置を装備し、 該吸気加熱装置は減筒運転時に運転される気筒に対して作動するようにしたこと特 徴とする請求項 12に記載の内燃機関の制御方法。
[17] コールドスタート時に減筒運転を実施する電子制御直噴式内燃機関の制御方法に おいて、減筒運転期間を始動後一定時間に限定するとともに、該一定時間経過後は 運転気筒と休止気筒の燃料噴射量比を漸次変化させることを特徴とする内燃機関の 制御方法。
[18] 前記一定時間経過後には休止気筒側に少量の燃料を噴射することを特徴とする請 求項 17に記載の内燃機関の制御方法。
[19] 前記一定時間経過後には休止気筒側と運転気筒側の燃料噴射量比を逆転させる ことを特徴とする請求項 17に記載の内燃機関の制御方法。
[20] 前記一定時間経過後には休止気筒側と運転気筒側の燃料噴射量比を漸次変化さ せて、最終的には通常運転と同等にすることを特徴とする請求項 17に記載の内燃機 関の制御方法。
[21] 請求項 17、 18、 19、 20のいずれかに記載の減筒運転期間から一定時間経過する までの運転条件下にお!/、て、内燃機関が負荷運転あるレ、は増速されると判定した場 合には速やかに通常運転に復帰することを特徴とする請求項 17から請求項 20のい ずれか一項に記載の内燃機関の制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5040941U (ja) * 1973-08-13 1975-04-25
JPS63106337A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Mazda Motor Corp 気筒数制御装置付エンジン
JPH03151529A (ja) * 1989-11-08 1991-06-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射ポンプの制御方法および装置
JPH04232346A (ja) * 1990-12-28 1992-08-20 Komatsu Ltd Ｖ形エンジンの片バンク運転装置
JPH07279698A (ja) * 1994-04-04 1995-10-27 Toyota Motor Corp 内燃機関
JPH0960541A (ja) * 1995-08-23 1997-03-04 Denso Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JPH09264163A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Hino Motors Ltd 多気筒ディーゼルエンジンの燃料供給装置
JP2001041084A (ja) * 1999-07-29 2001-02-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2002339764A (ja) * 2001-03-13 2002-11-27 Komatsu Ltd ディーゼルエンジン
JP2005069237A (ja) * 2004-12-13 2005-03-17 Komatsu Ltd 燃料噴射装置の制御方法
JP2006183493A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4445779A1 (de) * 1994-12-21 1996-06-27 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur Steuerung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine in der Kaltstart- und Warmlaufphase
US5890467A (en) * 1996-08-12 1999-04-06 Detroit Diesel Corporation Method for internal combustion engine start-up
US6009857A (en) * 1997-05-29 2000-01-04 Caterpillar Inc. Compression ignition cylinder cutout system for reducing white smoke
US5868116A (en) * 1997-05-29 1999-02-09 Caterpillar Inc. White smoke reduction apparatus and method
US6520158B1 (en) * 2000-11-28 2003-02-18 Deere & Company Engine fuel delivery control system
US7073488B2 (en) * 2003-03-11 2006-07-11 Caterpillar Inc. Cylinder cutout strategy for engine stability
JP4193590B2 (ja) * 2003-05-28 2008-12-10 日産自動車株式会社 車両用エンジンの排気浄化装置
DE112005001452B4 (de) * 2004-06-21 2009-02-19 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5040941U (ja) * 1973-08-13 1975-04-25
JPS63106337A (ja) * 1986-10-23 1988-05-11 Mazda Motor Corp 気筒数制御装置付エンジン
JPH03151529A (ja) * 1989-11-08 1991-06-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射ポンプの制御方法および装置
JPH04232346A (ja) * 1990-12-28 1992-08-20 Komatsu Ltd Ｖ形エンジンの片バンク運転装置
JPH07279698A (ja) * 1994-04-04 1995-10-27 Toyota Motor Corp 内燃機関
JPH0960541A (ja) * 1995-08-23 1997-03-04 Denso Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
JPH09264163A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Hino Motors Ltd 多気筒ディーゼルエンジンの燃料供給装置
JP2001041084A (ja) * 1999-07-29 2001-02-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2002339764A (ja) * 2001-03-13 2002-11-27 Komatsu Ltd ディーゼルエンジン
JP2005069237A (ja) * 2004-12-13 2005-03-17 Komatsu Ltd 燃料噴射装置の制御方法
JP2006183493A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置

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