CN107152343B - 发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种发动机的控制装置,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于转向操作的扭矩降低,抑制熄火的发生,并且控制发动机以实现符合驾驶员意图的车辆行为。PCM(50)具有:基本目标扭矩决定部(51),基于包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态,决定基本目标扭矩;扭矩减小量决定部(53),基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态,决定扭矩减小量;最终目标扭矩决定部(55),基于基本目标扭矩和扭矩减小量,决定最终目标扭矩;以及发动机控制部(57),控制发动机(10)以输出最终目标扭矩,发动机控制部禁止发动机的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制同时进行。

Description

发动机的控制装置
技术领域
本发明涉及发动机的控制装置,尤其涉及基于车辆的运转状态对发动机进行控制的发动机的控制装置,该发动机具有:多个气缸、按照目标扭矩控制向气缸的吸入空气量的空气量控制单元、以及对设置于各气缸的点火装置的点火时期进行控制的点火装置控制单元,该发动机能够在全缸运转和减缸运转之间切换运转模式,该全缸运转指的是在全部气缸内实施混合气的燃烧,该减缸运转指的是在多个气缸中的一部分气缸内停止混合气的燃烧。
背景技术
以往,因为打滑等而车辆的行为变得不稳定的情况下,将车辆的行为向安全方向控制(横滑防止装置等)。具体地说,在车辆转弯时等,检测车辆是否产生了转向不足或转向过度,并且给车辆施加适当的减速度,以抑制转向不足或转向过度。
另一方面,还已知如下的车辆运动控制装置。与上述那样的在车辆行为不稳定的行驶状态下的用于提高安全性的控制不同,对于处在通常的行驶状态的车辆,在转弯时调整减速度,从而调整对作为转向轮的前轮施加的载荷,以使得驾驶员的一系列操作(制动、打轮、加速及回轮等)自然且稳定(例如参照专利文献1)。
进而,提出了车辆用行为控制装置,根据与驾驶员的转向操作对应的横摆角速度关联量(例如横摆加速度)来降低车辆的驱动力,从而在驾驶员开始转向操作时迅速地使车辆产生减速度,将足够的载荷迅速地施加给作为转向轮的前轮(例如参照专利文献2)。根据该车辆用行为控制装置,通过在转向操作开始时迅速地将载荷施加给前轮,增加前轮与路面之间的摩擦力,增大前轮的转向力,所以在弯道进入初期能够提高车辆的敏捷性,提高对于打轮操作的响应性。由此,能够实现尊重驾驶员意图的车辆行为。
专利文献1:日本特开2011-88576号公报
专利文献2:日本特开2014-166014号公报
在此,在具有多个气缸的多气缸发动机中,为了改善油耗,已知根据车辆的运转状态而在全缸运转和减缸运转之间切换运转模式的技术,上述全缸运转指的是在全部气缸内实施混合气的燃烧,上述减缸运转指的是在多个气缸中的一部分气缸内停止混合气的燃烧。
将运转模式从全缸运转切换到减缸运转的情况下,在运转模式的切换前后,为了维持同等的输出,进行增大向继续燃烧的气缸的吸入空气量的控制。但是,到与目标空气量的增大对应的节流阀或可变进气阀机构的控制反映到气缸内的空气量为止,产生较大的响应延迟,所以在运转模式切换时,有时吸入空气量并不充分地增大,发动机输出降低而产生顿挫。
在此,本发明人们经过锐意研究,发现了如下的理论:在将运转模式从全缸运转切换到减缸运转之前,预先增大向继续燃烧的气缸的吸入空气量,并且进行使各气缸中的点火装置的点火时期滞后的准备控制,以抵消该吸入空气量的增大引起的扭矩上升,从而在运转模式切换时得到充分的吸入空气量。
在上述的多气缸发动机中,通过上述的专利文献2所记载的车辆用行为控制装置,在响应于驾驶员的转向操作而使扭矩瞬间地减小,从而发生了从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换的情况下,车辆用行为控制装置为了减小扭矩而使点火时期滞后、以及从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后可能会同时进行,可能会发生非意图的熄火。
发明内容
本发明是为了解决上述以往技术的问题点而做出的,其目的在于,提供一种对发动机进行控制的发动机的控制装置,兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,在抑制熄火的发生的同时,准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
为了达成上述目的,本发明的发动机的控制装置,基于车辆的运转状态对发动机进行控制,该发动机具有:多个气缸、根据目标扭矩控制向气缸的吸入空气量的空气量控制单元、以及控制设置于各气缸的点火装置的点火时期的点火装置控制单元,发动机能够在全缸运转和减缸运转之间切换运转模式,该全缸运转是在全部气缸内实施混合气的燃烧的运转,该减缸运转是在多个气缸之中的一部分气缸内停止混合气的燃烧的运转,该发动机的控制装置的特征在于,具有:基本目标扭矩决定单元,基于包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态,决定基本目标扭矩;扭矩减小量决定单元,基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态,决定扭矩减小量;最终目标扭矩决定单元,基于基本目标扭矩和扭矩减小量,决定最终目标扭矩;以及发动机控制单元,在发动机的运转状态处于预先决定的减缸运转区域的情况下,将发动机的运转模式设定为减缸运转,在发动机的运转状态处于预先决定的全缸运转区域的情况下,将发动机的运转模式设定为全缸运转,在设定的运转模式下,对发动机进行控制以输出最终目标扭矩,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元禁止发动机的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制同时进行。
在这样构成的本发明中,在由于与基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元禁止发动机的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制同时进行,所以能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在本发明中,优选为,扭矩减小量决定单元按照车辆的转向操作决定扭矩减小量。
在这样构成的本发明中,能够将基于转向操作决定的扭矩减小量的时间变化反映到最终目标扭矩的时间变化,由此,能够将与驾驶员的转向操作相对应的减速度迅速附加到车辆而将载荷附加到前轮,使转向力迅速增大,从而提高对于转向操作的响应性,能够控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在本发明中,优选为,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元将发动机的运转模式保持为全缸运转。
在这样构成的本发明中,在有基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小的请求的情况下,发动机控制单元将发动机的运转模式保持为全缸运转,所以能够可靠地防止发动机的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制同时进行,能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,抑制熄火的发生,并且控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在本发明中,优选为,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元限制与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
在这样构成的本发明中,在发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元限制与基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小请求相对应的发动机的控制,所以能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后量、以及从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后量的合计过大,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,并且控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在本发明中,优选为,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
在这样构成的本发明中,在发动机的运转状态从全缸运转区域变化到减缸运转区域的情况下,发动机控制单元禁止与基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小请求相对应的发动机的控制,所以能够可靠地防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,抑制熄火的发生,并且控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在本发明中,优选为,在发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制单元使空气量控制单元工作,以增大向各气缸的吸入空气量,并且执行使点火装置的点火时期滞后的准备控制,在该准备控制中,限制与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
在这样构成的本发明中,发动机控制单元在减缸运转的准备控制中限制与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制,所以能够可靠地防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行。
发明的效果:
根据本发明的发动机的控制装置,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于转向操作的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,并且控制发动机以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概略构成图。
图2是本发明的实施方式的发动机的概略平面图。
图3是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电路结构的框图。
图4是表示本发明的第1实施方式的发动机的控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图。
图5是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定扭矩减小量的扭矩减小量决定处理的流程图。
图6是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定的目标附加减速度和转向速度的关系的映射图。
图7是概念性地示出本发明的实施方式的发动机的控制装置切换运转模式的发动机的运转区域的映射图。
图8是本发明的实施方式的发动机的控制装置将发动机的运转模式切换为减缸运转的减缸运转切换控制处理的流程图。
图9是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置将发动机的运转模式切换为减缸运转的情况下的、与发动机的控制装置进行的发动机控制有关的参数的时间变化的线图。
图10是表示搭载了本发明的实施方式的发动机的控制装置的车辆进行转弯时的、与发动机的控制装置进行的发动机控制有关的参数的时间变化的时序图,图(a)是概略地示出进行右转弯的车辆的平面图,曲线图(b)是表示如图(a)所示那样进行右转弯的车辆的转向角的变化的线图,曲线图(c)是表示如图(a)所示那样进行右转弯的车辆的转向速度的变化的线图,曲线图(d)是表示基于曲线图(c)所示的转向速度决定的附加减速度的变化的线图,曲线图(e)是表示基于曲线图(d)所示的附加减速度决定的扭矩减小量的变化的线图,曲线图(f)是表示基本目标扭矩的变化的线图,曲线图(g)是表示基于基本目标扭矩和扭矩减小量决定的最终目标扭矩的变化的线图,曲线图(h)是表示基于最终目标扭矩决定的目标空气量和实际的空气量的变化的线图,曲线图(i)是将基于最终目标扭矩和实际的空气量决定的扭矩减小点火时期以基本点火时期为基准示出的线图,曲线图(j)是表示如(h)及(i)所示那样进行了吸入空气量和点火时期的控制的情况下车辆所产生的横摆角速度(实际横摆角速度)的变化、和不进行基于由扭矩减小量决定部决定的扭矩减小量的控制的情况下的实际横摆角速度的变化的线图。
图11是本发明的第2实施方式的发动机的控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图。
符号的说明:
2气缸;5节流阀;10发动机;13燃料喷射阀;14火花塞;18可变进气阀机构;20阀停止机构;30油门开度传感器;39车速传感器;50PCM;51基本目标扭矩决定部;53扭矩减小量决定部;55最终目标扭矩决定部;57发动机控制部;100发动机系统
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式的发动机的控制装置。
首先,使用图1~图3说明应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统。图1是应用了本发明的实施方式的发动机的控制装置的发动机系统的概略构成图,图2是本发明的实施方式的发动机的概略平面图,图3是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置的电路结构的框图。
如图1及图3所示,发动机系统100主要包括:供从外部导入的进气(空气)通过的进气通路1、使从该进气通路1供给的进气和从后述的燃料喷射阀13供给的燃料的混合气燃烧而产生车辆的动力的发动机10(具体地说是汽油发动机)、将通过该发动机10内的燃烧而产生的废气排出的排气通路25、检测与发动机系统100有关的各种状态的传感器30~40、以及对发动机系统100整体进行控制的PCM50(发动机的控制装置)。
在进气通路1中,从上游侧起依次设置有:将从外部导入的进气净化的空气滤清器3、对通过的进气的量(吸入空气量)进行调整的节流阀5、以及暂时储存向发动机10供给的进气的稳压箱7。
如图2所示,本实施方式的发动机10是具备以直线状排列的4个气缸2A~2D的直列4缸型的发动机。该发动机10主要包括:将从进气通路1供给的进气向燃烧室11内导入的进气阀12、朝向燃烧室11喷射燃料的燃料喷射阀13、对供给至燃烧室11内的进气和燃料的混合气点火的火花塞14、通过混合气在燃烧室11内的燃烧而往复运动的活塞15、通过活塞15的往复运动而旋转的曲柄轴16、以及将由于混合气在燃烧室11内的燃烧而产生的废气向排气通路25排出的排气阀17。
设置于气缸2A~2D的各活塞15,曲柄角具有180°(180℃A)的相位差而进行往复动。与此对应地,各气缸2A~2D中的点火时期设定为各偏离180℃A相位的定时。
本实施方式的发动机10是能够进行减缸运转的气缸休止发动机,该减缸运转指的是,使4个气缸2A~2D中的2个休止,使剩余2个气缸工作。
具体地说,从图2的左侧起,依次将气缸2A设为第1气缸、将气缸2B设为第2气缸、将气缸2C设为第3气缸、将气缸2D设为第4气缸,在使4个气缸2A~2D全部工作的全缸运转时,按照第1气缸2A→第3气缸2C→第4气缸2D→第2气缸2B的顺序进行点火。
此外,在减缸运转时,在点火顺序不连续的2个气缸(本实施方式中是第1气缸2A及第4气缸2D)中,禁止火花塞14的点火动作,在剩余2个气缸(即第3气缸2C及第2气缸2B)中,交替地进行点火。
此外,发动机10通过作为可变阀定时机构(Variable Valve TimingMechanism)的可变进气阀机构18及可变排气阀机构19将进气阀12及排气阀17各自的动作定时(相当于阀的相位)可变地控制。作为可变进气阀机构18及可变排气阀机构19,可以应用公知的各种形式,例如能够使用电磁式或液压式的机构来使进气阀12及排气阀17的动作定时变化。
进而,发动机10具有在减缸运转时使第1气缸2A及第4气缸2D的进气阀12及排气阀17的开闭动作停止的阀停止机构20。该阀停止机构20例如设置在凸轮和阀之间,包含使凸轮的驱动力向阀的传递成为有效或无效的所谓空转机构。或者,阀停止机构20包含:具有使阀进行开闭动作的凸轮山的第1凸轮、使阀的开闭动作停止的第2凸轮这两种凸轮轮廓不同的凸轮、以及将第1及第2凸轮的某一个凸轮的工作状态选择性地传递给阀的所谓凸轮换挡机构凸轮换挡机构。
排气通路25主要设置有例如NOx催化剂或三元催化剂或氧化催化剂等具有废气净化功能的排气净化催化剂26a、26b。以下,不区分排气净化催化剂26a、26b的情况下,简记为“排气净化催化剂26”。
此外,发动机系统100中设置有检测与该发动机系统100有关的各种状态的传感器30~40。具体地说,这些传感器30~40如下。油门开度传感器30检测油门踏板的开度(相当于驾驶员踩下油门踏板的量)即油门开度。空气流量传感器31检测相当于通过了进气通路1的进气的流量的吸入空气量。节流阀开度传感器32检测节流阀5的开度即节流阀开度。压力传感器33检测被供给至发动机10的进气的压力即进气歧管压(进气歧管的压力)。曲柄角传感器34检测曲柄轴16的曲柄角。水温传感器35检测对发动机10进行冷却的冷却水的温度即水温。温度传感器36检测发动机10的气缸内的温度即缸内温度。凸轮角传感器37、38分别检测包含进气阀12及排气阀17的闭阀时期在内的动作定时。车速传感器39检测车辆的速度(车速)。转向角传感器40检测转向轮的旋转角度(转向角)。这些各种传感器30~40分别将与检测到的参数对应的检测信号S130~S140输出到PCM50。
PCM50基于从上述的各种传感器30~40输入的检测信号S130~S140,对发动机系统100内的构成要素进行控制。具体地说,如图2所示,PCM50向节流阀5供给控制信号S105,控制节流阀5的开闭时期和节流阀开度,向燃料喷射阀13供给控制信号S113,控制燃料喷射量和燃料喷射定时,向火花塞14供给控制信号S114,控制点火时期,向可变进气阀机构18及可变排气阀机构19分别供给控制信号S118、S119,控制进气阀12及排气阀17的动作定时,向阀停止机构20供给控制信号S120,控制第1气缸2A及第4气缸2D的进气阀12及排气阀17的开闭动作的停止/工作。
此外,PCM50具有:基本目标扭矩决定部51,基于包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态来决定基本目标扭矩;扭矩减小量决定部53,基于不包含油门踏板的操作的车辆的运转状态来决定扭矩减小量;最终目标扭矩决定部55,基于基本目标扭矩和扭矩减小量来决定最终目标扭矩;以及发动机控制部57,对发动机10进行控制,输出最终目标扭矩。
这些PCM50的各构成要素由计算机构成,该计算机具备:CPU、在该CPU上编译执行的各种程序(包括OS等基本控制程序、以及在OS上启动并实现特定功能的应用程序)、以及用于存储程序和各种数据的ROM和RAM等内部存储器。
接下来,利用图4~图9说明本发明的第1实施方式的发动机的控制装置进行的处理。
图4是本发明的第1实施方式的发动机的控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图,图5是本发明的实施方式的发动机的控制装置决定扭矩减小量的扭矩减小量决定处理的流程图,图6是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置决定的目标附加减速度和转向速度的关系的映射图,图7是概念性地示出本发明的实施方式的发动机的控制装置切换运转模式的发动机的运转区域的映射图,图8是本发明的实施方式的发动机的控制装置将发动机的运转模式切换为减缸运转的减缸运转切换控制处理的流程图,图9是表示本发明的实施方式的发动机的控制装置将发动机的运转模式切换为减缸运转的情况下的、与发动机的控制装置进行的发动机控制有关的参数的时间变化的线图。
图4的发动机控制处理在车辆点火而发动机的控制装置被接入电源的情况下启动,并反复执行。
发动机控制处理开始后,如图4所示,在步骤S1中,PCM50取得车辆的运转状态。具体地说,PCM50取得由油门开度传感器30检测的油门开度、由车速传感器39检测的车速、由转向角传感器40检测的转向角、对车辆的自动变速器当前设定的齿轮级等,即取得上述的各种传感器30~40输出的检测信号S130~S140,作为运转状态。
接着,在步骤S2中,PCM50的基本目标扭矩决定部51基于在步骤S1中取得的包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态,设定目标加速度。具体地说,基本目标扭矩决定部51从对于各种车速及各种齿轮级规定的加速度特性映射图(预先制作并存储在存储器中)之中,选择与当前的车速及齿轮级对应的加速度特性映射图,参照所选择的加速度特性映射图,决定与当前的油门开度对应的目标加速度。
接着,在步骤S3中,基本目标扭矩决定部51决定用于实现在步骤S2中决定的目标加速度的发动机10的基本目标扭矩。这种情况下,基本目标扭矩决定部51基于当前的车速、齿轮级、路面坡度、路面μ等,在发动机10可输出的扭矩的范围内决定基本目标扭矩。
此外,与步骤S2~S3的处理并行地,在步骤S4中,扭矩减小量决定部53基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态,执行用于决定扭矩减小量的扭矩减小量决定处理。参照图5来说明该扭矩减小量决定处理。
如图5所示,扭矩减小量决定处理开始后,在步骤S21中,扭矩减小量决定部53判定在步骤S1中取得的转向角的绝对值是否正在增大。其结果是转向角的绝对值正在增大的情况下,进入步骤S22,扭矩减小量决定部53基于在步骤S1中取得的转向角,计算转向速度。
接着,在步骤S23中,扭矩减小量决定部53判定转向速度的绝对值是否减少了。
其结果是转向速度的绝对值未减少的情况下、即转向速度的绝对值增大或转向速度的绝对值不变化的情况下,进入步骤S24,扭矩减小量决定部53基于转向速度取得目标附加减速度。该目标附加减速度是为了准确地实现驾驶员所期望的车辆行为而根据转向操作应该对车辆附加的减速度。
具体地说,扭矩减小量决定部53基于图6的映射图所示的目标附加减速度和转向速度的关系,取得与在步骤S22中计算出的转向速度对应的目标附加减速度。
图6中的横轴表示转向速度,纵轴表示目标附加减速度。如图6所示,转向速度低于阈值TS(例如10deg/s)的情况下,对应的目标附加减速度为0。即,转向速度低于阈值TS的情况下,不进行根据转向操作对车辆附加减速度的控制。
另一方面,转向速度为阈值TS以上的情况下,随着转向速度增大,与该转向速度对应的目标附加减速度逐渐接近规定的上限值Dmax(例如1m/s2)。即,转向速度越增大,目标附加减速度就越增大,并且其增大量的增加比例变小。
接着,在步骤S25中,扭矩减小量决定部53在附加减速度的增大率为阈值Rmax(例如0.5m/s3)以下的范围内,决定本次处理中的附加减速度。
具体地说,从上次处理中决定的附加减速度到本次处理的步骤S24中决定的目标附加减速的增大率为Rmax以下的情况下,扭矩减小量决定部53将步骤S24中决定的目标附加减速度决定为本次处理中的附加减速度。
另一方面,从上次处理中决定的附加减速度到本次处理的步骤S24中决定的目标附加减速度的变化率大于Rmax的情况下,扭矩减小量决定部53将从上次处理中决定的附加减速度到本次处理时为止比增大率Rmax更增大的值决定为本次处理中的附加减速度。
此外,在步骤S23中,转向速度的绝对值减少的情况下,进入步骤S26,扭矩减小量决定部53将上次处理中决定的附加减速度决定为本次处理中的附加减速度。即,转向速度的绝对值减少的情况下,保持转向速度最大时的附加减速度(即附加减速度的最大值)。
此外,在步骤S21中,转向角的绝对值不是正在增大(恒定或正在减少)的情况下,进入步骤S27,扭矩减小量决定部53取得本次处理中将上次处理中决定的附加减速度减少的量(减速度减少量)。该减速度减少量例如基于预先存储在存储器等中的恒定的减少率(例如0.3m/s3)来计算。或者,基于按照步骤S1中取得的车辆的运转状态或步骤S22中计算出的转向速度决定的减少率来计算。
然后,在步骤S28中,扭矩减小量决定部53从上次处理中决定的附加减速度减去步骤S27中取得的减速度减少量,从而决定本次处理中的附加减速度。
在步骤S25、S26或S28之后,在步骤S29中,扭矩减小量决定部53基于步骤S25、S26或S28中决定的本次的附加减速度,决定扭矩减小量。具体地说,扭矩减小量决定部53基于步骤S1中取得的当前的车速、齿轮级、路面坡度等,决定实现本次的附加减速度所需的扭矩减小量。该步骤S29之后,扭矩减小量决定部53将扭矩减小量决定处理结束,返回主流程。
回到图4,在进行了步骤S2~S3的处理及步骤S4的扭矩减小量决定处理之后,在步骤S5中,最终目标扭矩决定部55从步骤S3中决定的基本目标扭矩减去步骤S4的扭矩减小量决定处理中决定的扭矩减小量,从而决定最终目标扭矩。
接着,在步骤S6中,发动机控制部57根据与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化,判定发动机10的运转状态是否从全缸运转区域变化为减缸运转区域。
具体地说,发动机控制部57判定上次燃烧循环中的发动机10的运转状态(具体地说是发动机10的最终目标扭矩和发动机转速)是否包含在全缸运转区域、并且本次燃烧循环中的发动机10的运转状态是否包含在减缸运转区域。
在此,参照图7说明发动机的运转状态和运转模式的关系。在图7的运转模式映射图中,横轴表示发动机转速,纵轴表示发动机负荷(本实施方式中是最终目标扭矩)。如该图7所示,在发动机转速相对低且负荷相对低的范围内设定减缸运转区域A,在除了减缸运转区域之外的范围设定全缸运转区域B。
即,在步骤S6中,发动机控制部57判定本次燃烧循环中的发动机10的运转状态是否包含在低旋转且低负荷的减缸运转区域(图7中的区域A)。其结果,在本次燃烧循环中的发动机10的运转状态包含在减缸运转区域中的情况下,进入步骤S7,发动机控制部57判定是否有基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小的请求。具体地说,发动机控制部57,在步骤S4的扭矩减小量决定处理中决定的扭矩减小量为0的情况下,判定为没有扭矩减小的请求,在扭矩减小量大于0的情况下,判定为有扭矩减小的请求。
其结果是没有扭矩减小的请求的情况下,进入步骤S8,发动机控制部57执行将发动机10的运转模式切换到减缸运转的减缸运转切换控制处理。
参照图8及图9说明该减缸运转切换控制处理。
如图8所示,减缸运转切换控制处理开始后,在步骤S31中,发动机控制部57使节流阀5的开度增大。
接着,在步骤S32中,发动机控制部57使火花塞14的点火时期滞后。具体地说,使点火时期滞后到以下两个时期中的提前侧的时期,这两个时期是:滞后了与在步骤S31中使节流阀5的开度增大所导致的吸入空气量的增加对应的量的时期、以及预先设定的滞后极限。
接着,在步骤S33中,发动机控制部57判定吸入空气量是否已达到减缸运转时的吸入空气量。其结果,吸入空气量达到减缸运转时的吸入空气量的情况下,进入步骤S34,发动机控制部57开始减缸运转。
具体地说,发动机控制部57控制火花塞14及燃料喷射阀13,以将休止气缸(第1气缸2A及第4气缸2D)的点火及燃料喷射停止,并且通过阀停止机构20将进气阀12及排气阀17保持为闭阀状态。此外,发动机控制部57将工作气缸(第2气缸2B及第3气缸2C)的点火时期的滞后控制终了。
另一方面,在步骤S33中,吸入空气量未达到减缸运转时的吸入空气量的情况下,进入步骤S35,发动机控制部57判定是否在使点火时期滞后到滞后极限的状态下经过了规定时间。其结果是在使点火时期滞后到滞后极限的状态下未经过规定时间的情况下,返回步骤S31。以后,重复步骤S31及S32的处理(减缸运转开始前的准备控制),直到在步骤S33中吸入空气量达到减缸运转时的吸入空气量、或者在步骤S35中在点火时期滞后到滞后极限的状态下经过了规定时间。
另一方面,在点火时期滞后到滞后极限的状态下经过了规定时间的情况下,进入步骤S34,发动机控制部57开始减缸运转。
步骤S34之后,发动机控制部57将减缸运转切换控制处理结束,回到主流程。
根据上述的减缸运转切换控制处理,如图9所示,发动机10的运转区域在时刻t1从全缸运转区域进入减缸运转区域时,发动机控制部57不立刻将休止气缸(第1气缸2A、第4气缸2D)的燃烧停止,而是增大节流阀5的开度而使吸入进气量(即每个1气缸的进气量、填充效率)增加到减缸运转时的吸入空气量,并且进行使点火时期滞后的准备控制,以抵消该吸入空气量的增大所导致的扭矩上升。由此,在维持发动机10的输出的同时,预先增大吸入空气量,在从全缸运转向减缸运转的运转模式切换时,能够将发动机扭矩维持为大体恒定,能够避免运转模式切换时产生顿挫。
回到图4,在步骤S8中执行减缸运转切换处理之后,进入步骤S9,发动机控制部57决定用于使发动机10输出步骤S5中决定的最终目标扭矩的目标空气量及目标燃料量。在此,“空气量”指的是被导入到发动机10的燃烧室11内的空气的量。另外,也可以使用将该空气量无量纲化之后的填充效率。
具体地说,发动机控制部57以运转模式为减缸运转的发动机10为前提,计算对最终目标扭矩加上了摩擦损失或泵送损失所导致的损失扭矩之后的目标图示扭矩,计算使工作气缸产生该目标图示扭矩所需的目标燃料量,基于该目标燃料量和目标当量比,决定目标空气量。
此外,在步骤S6中,并未由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,即本次燃烧循环中的发动机10的运转状态不包含在减缸运转区域中的情况下,发动机控制部57不执行步骤S8的减缸运转切换处理,而是在步骤S9中决定目标空气量及目标燃料量。这种情况下,发动机控制部57以运转模式为全缸运转的发动机10作为前提,计算目标图示扭矩,计算使全部气缸2产生该目标图示扭矩所需的目标燃料量,基于该目标燃料量和目标当量比,决定目标空气量。
此外,在步骤S7中,有基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小的请求的情况下,发动机控制部57不执行步骤S8的减缸运转切换处理,而是在步骤S9中决定目标空气量及目标燃料量。这种情况下,发动机控制部57以运转模式为全缸运转的发动机10为前提,计算目标图示扭矩,计算使全部气缸2产生该目标图示扭矩所需的目标燃料量,基于该目标燃料量和目标当量比,决定目标空气量。
即,在有扭矩减小的请求的情况下,即使发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域,发动机控制部57也将发动机10的运转模式保持为全缸运转,禁止发动机10的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制同时进行。更具体地说,至少在减缸运转切换处理的步骤S31及S32的处理(减缸运转开始前的准备控制)的执行中,限制与对应于扭矩减小量变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制。
在步骤S9中决定了目标空气量及目标燃料量之后,进入步骤S10,发动机控制部57考虑空气流量传感器31检测到的空气量,决定节流阀5的开度和经由可变进气阀机构18的进气阀12的开闭时期,以向发动机10导入步骤S9中决定的目标空气量的空气。
接着,在步骤S11中,发动机控制部57基于步骤S10中设定的节流阀开度及进气阀12的开闭时期,控制节流阀5及可变进气阀机构18,并且基于步骤S9中决定的目标燃料量,控制燃料喷射阀13。
接着,在步骤S12中,发动机控制部57判定是否有基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小的请求。其结果是有扭矩减小的请求的情况下,进入步骤S13,发动机控制部57基于步骤S5中决定的最终目标扭矩和通过步骤S11中的节流阀5及可变进气阀机构18的控制而实际导入到燃烧室11的实际空气量,决定用于使发动机10输出最终目标扭矩的扭矩减小点火时期。
具体地说,发动机控制部57基于空气流量传感器31的检测信号S131等,推测实际空气量。然后,从对于各种空气量及各种发动机转速规定了点火时期和图示扭矩的关系的点火提前量映射图(预先制作并存储在存储器中)当中,选择与推测的实际空气量及发动机转速对应的点火提前量映射图,参照所选择的点火提前量映射图,将与步骤S9中计算出的目标图示扭矩对应的点火时期决定为扭矩减小点火时期。
将横轴作为点火时期、将纵轴作为图示扭矩的情况下,将点火时期为MBT(MinimumAdvance for Best Torque)时的图示扭矩作为极大值,以点火时期越提前或越滞后则图示扭矩越减少的上凸的曲线来示出点火提前量映射图。
相对于与扭矩减小请求对应的目标空气量的减少,实际空气量的响应滞后,实际空气量相对于目标空气量过剩的情况下,与实际空气量对应的点火提前量映射图的MBT中的图示扭矩比与目标空气量对应的点火提前量映射图的MBT中的图示扭矩更大。换言之,与对应于实际空气量的点火提前量映射图的目标图示扭矩对应的点火时期(即扭矩减小点火时期),比与对应于目标空气量的点火提前量映射图的目标图示扭矩对应的点火时期滞后。实际空气量相对于目标空气量越过剩,扭矩减小点火时期越向滞后侧偏移。
接着,在步骤S14中,发动机控制部57控制火花塞14,以在步骤S13中决定的扭矩减小点火时期进行点火。如上述所示,有扭矩减小的请求的情况下,禁止发动机10的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制同时进行,所以该步骤S14中的点火时期的滞后化和减缸运转切换处理的准备控制中的点火时期的滞后化不会同时进行。
此外,在步骤S12中,没有扭矩减小的请求的情况下,进入步骤S15,发动机控制部57控制火花塞14,以在与通过步骤S11中的节流阀5及可变进气阀机构18的控制而实际导入到燃烧室11的实际空气量对应的燃烧效率最好的点火时期(基本点火时期)进行点火。
具体地说,发动机控制部57将与实际空气量及发动机转速对应的点火提前量映射图的MBT和与实际空气量及发动机转速对应的敲缸极限点火时期之中的、滞后侧的点火时期设定为基本点火时期,对火花塞14进行控制。
步骤S14或S15之后,PCM50将发动机控制处理结束。
接着,使用图10说明本发明的实施方式的发动机的控制装置的作用。图10是表示搭载了本发明的实施方式的发动机的控制装置的车辆进行转弯时的、与发动机的控制装置进行的发动机控制有关的参数的时间变化的线图。
图(a)是概略地示出进行右转弯的车辆的平面图。如该图(a)所示,车辆从位置A开始右转弯,在位置B~位置C以恒定的转向角继续右转弯。
曲线图(b)是表示如图(a)所示那样进行右转弯的车辆的转向角的变化的线图。曲线图(b)中的横轴表示时间,纵轴表示转向角。
如该曲线图(b)所示,在位置A开始向右的转向,通过进行转向的渐增打轮操作,右向的转向角逐渐增大,在位置B向右的转向角成为最大。然后,到位置C为止转向角保持恒定(转向保持)。
曲线图(c)是表示如图(a)所示那样进行右转弯的车辆的转向速度的变化的线图。曲线图(c)中的横轴表示时间,纵轴表示转向速度。
车辆的转向速度通过车辆的转向角的时间微分来表示。即,如曲线图(c)所示,在位置A开始向右的转向的情况下,产生向右的转向速度,在位置A和位置B之间,转向速度几乎保持恒定。然后,向右的转向速度减少,在位置B向右的转向角成为最大时,转向速度成为0。进而,从位置B到位置C保持向右的转向角的期间,转向速度保持0。
曲线图(d)是表示基于曲线图(c)所示的转向速度决定的附加减速度的变化的线图。曲线图(d)中的横轴表示时间,纵轴表示附加减速度。
此外,曲线图(d)中的实线表示在图5的扭矩减小量决定处理中决定的附加减速度的变化,单点划线表示基于转向速度的目标附加减速度的变化。由该单点划线示出的目标附加减速度与曲线图(c)所示的转向速度的变化同样,从位置A开始增大,在位置A和位置B之间大体保持恒定,然后减少而在位置B成为0。
如参照图5所做的说明,在步骤S23中转向速度的绝对值未减少、即转向速度的绝对值增大或转向速度的绝对值不变化的情况下,扭矩减小量决定部53在步骤S24中基于转向速度取得目标附加减速度。接着,在步骤S25中,扭矩减小量决定部53在附加减速度的增大率为阈值Rmax以下的范围内决定各处理循环中的附加减速度。
在曲线图(d)中,示出了从位置A开始增大的目标附加减速度的增大率超过阈值Rmax的情况。这种情况下,扭矩减小量决定部53使附加减速度增大,以使增大率=Rmax(即,比单点划线示出的目标附加减速度更平缓的增大率)。此外,在位置A和位置B之间,目标附加减速度大体保持恒定的情况下,扭矩减小量决定部53决定为附加减速度=目标附加减速度。
此外,如上述那样,在图5的步骤S23中,转向速度的绝对值减少的情况下,扭矩减小量决定部53保持转向速度最大时的附加减速度。
在曲线图(d)中,朝向位置B而转向速度减少的情况下,伴随于此,由单点划线示出的目标附加减速度也减少,但是由实线示出的附加减速度将最大值一直维持到位置B。
进而,如上述那样,在图5的步骤S21中,转向角的绝对值恒定或正在减少的情况下,扭矩减小量决定部53在步骤S27中取得减速度减少量,通过该减速度减少量使附加减速度减少。在曲线图(d)中,扭矩减小量决定部53以附加减速度的减少率慢慢变小的方式、即表示附加减速度的变化的实线的斜率逐渐变平缓的方式,使附加减速度减少。
曲线图(e)是表示基于曲线图(d)所示的附加减速度决定的扭矩减小量的变化的线图。曲线图(e)中的横轴表示时间,纵轴表示扭矩减小量。
如上述那样,扭矩减小量决定部53基于当前的车速、齿轮级、路面坡度等参数来决定为了实现附加减速度所需的扭矩减小量。因此,这些参数为恒定的情况下,扭矩减小量被决定为与曲线图(d)所示的附加减速度的变化同样地变化。
曲线图(f)是表示基本目标扭矩的变化的线图。曲线图(f)中的横轴表示时间,纵轴表示扭矩。
在该曲线图(f)的例子中,为了实现基于油门开度、车速、齿轮级等设定的目标加速度而决定的基本目标扭矩为恒定。
曲线图(g)是表示基于基本目标扭矩和扭矩减小量决定的最终目标扭矩的变化的线图。曲线图(g)中的横轴表示时间,纵轴表示扭矩。
此外,曲线图(g)中的虚线表示曲线图(f)所示的基本目标扭矩,实线表示最终目标扭矩。
如参照图4所做的说明,最终目标扭矩决定部55从步骤S3中决定的基本目标扭矩减去步骤S4的扭矩减小量决定处理中决定的扭矩减小量,从而决定最终目标扭矩。由此,如曲线图(g)中实线所示,扭矩减小量的变化被反映到最终目标扭矩的变化中。
曲线图(h)是表示基于最终目标扭矩决定的目标空气量和实际空气量的变化的线图。曲线图(h)中的横轴表示时间,纵轴表示空气量。此外,曲线图(h)中的单点划线表示与曲线图(g)所示的最终目标扭矩对应的目标空气量,实线表示通过与最终目标扭矩相应的节流阀5及可变进气阀机构18的控制而实际导入到燃烧室11的实际空气量。
如曲线图(h)所示,目标空气量与最终目标扭矩的时间变化同步地变化,但是相对于目标空气量的变化,实际空气量的响应会出现滞后。即,目标空气量降低时,实际空气量过剩。
曲线图(i)是以基本点火时期为基准示出基于最终目标扭矩和实际的空气量决定的扭矩减小点火时期的线图。曲线图(i)中的横轴表示时间,纵轴表示以基本点火时期为基准的点火时期(提前为正、滞后为负)。
如曲线图(h)所示,随着最终目标扭矩的降低而目标空气量降低的情况下,实际空气量的响应出现滞后,相对于目标空气量,实际空气量过剰,所以仅通过实际空气量的减少量,无法实现最终目标扭矩的降低。在此,基于最终目标扭矩和实际空气量,将扭矩减小点火时期设定为比基本点火时期更滞后,从而实现最终目标扭矩的降低。
曲线图(j)表示在如曲线图(b)那样进行转向的车辆中,进行发动机10的控制以实现曲线图(h)所示的最终目标扭矩的情况下车辆所产生的横摆角速度(实际横摆角速度)的变化、和未进行与曲线图(e)所示的扭矩减小量对应的控制的情况(即进行发动机10的控制以实现曲线图(h)中虚线所示的基本目标扭矩的情况)下的实际横摆角速度的变化的线图。曲线图(j)中的横轴表示时间,纵轴表示横摆角速度。此外,曲线图(j)中的实线表示进行发动机10的控制以实现最终目标扭矩的情况下的实际横摆角速度的变化,虚线表示未进行与扭矩减小量对应的控制的情况下的实际横摆角速度的变化。
在位置A开始向右的转向,如果随着向右的转向速度增大而如曲线图(e)所示那样增大扭矩减小量,则车辆的转向轮即前轮的载荷增加。结果,前轮与路面之间的摩擦力增加,前轮的转向力增大,所以提高了车辆的敏捷性。即,如曲线图(j)所示,在位置A和位置B之间,与未进行与扭矩减小量对应的控制的情况(虚线)相比,进行发动机10的控制以实现反映了扭矩减小量的最终目标扭矩(实线)的情况下,车辆所产生的顺时针(CW)的横摆角速度变大。
此外,如曲线图(d)、(e)所示,朝向位置B而转向速度减少时,目标附加减速度也减少,但是扭矩减小量维持最大值,所以在继续打轮的期间,对前轮附加的载荷被维持,保持车辆的敏捷性。
进而,在位置B~位置C,转向角的绝对值为恒定的情况下,使扭矩减小量平缓地减少,所以随着打轮结束,对前轮附加的载荷渐渐减小,使前轮的转向力减少,从而在使车体稳定的同时,使发动机10的输出扭矩恢复。
接着,参照图11说明由本发明的第2实施方式的发动机的控制装置执行的发动机控制处理。图11是本发明的第2实施方式的发动机的控制装置对发动机进行控制的发动机控制处理的流程图。
另外,该图11的控制中的步骤S41~S45及S50~S56的各处理与参照图4说明的第1实施方式的发动机控制处理中的步骤S1~S5及S9~S15的各处理同样,因此省略说明。
在图11所示的第2实施方式的发动机控制处理中,由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制。
即,在步骤S45中,通过从基本目标扭矩减去扭矩减小量而决定最终目标扭矩之后,在步骤S46中,发动机控制部57基于步骤S45中设定的最终目标扭矩,判定发动机10的运转状态是否从全缸运转区域变化为减缸运转区域。
其结果是发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域、即由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,进入步骤S47,最终目标扭矩决定部55将在步骤45中决定最终目标扭矩时使用的扭矩减小量设定为0。即,没有扭矩减小的请求,将步骤S43中决定的基本目标扭矩设定为最终目标扭矩。
接着,在步骤S48中,发动机控制部57基于在步骤S47中将扭矩减小量设为0时的最终目标扭矩(即基本目标扭矩),判定发动机10的运转状态是否从全缸运转区域变化为减缸运转区域。
其结果,发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域、即由于与基本目标扭矩的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,进入步骤S49,发动机控制部57执行将发动机10的运转模式切换为减缸运转的减缸运转切换控制处理。
在步骤S49中执行减缸运转切换处理之后,进入步骤S50,发动机控制部57将步骤S47中将扭矩减小量设为0时的最终目标扭矩(即基本目标扭矩)决定为用于使发动机10输出的目标空气量及目标燃料量。即,在步骤S46中判定为由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,按照与基本目标扭矩的变化对应的最终目标扭矩的变化,对发动机10进行控制。
此外,在步骤S46中并未因为与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下、或者在步骤S48中并未因为与基本目标扭矩的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57不执行步骤S49的减缸运转切换处理,而是在步骤S50中决定目标空气量及目标燃料量。
另外,在步骤S46中判定为由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域、在步骤S47中将扭矩减小量设定为0的情况下,发动机控制部57在步骤S53中判定为没有扭矩减小的请求,在步骤S56中对火花塞14进行控制以在基本点火时期进行点火。即,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,所以减缸运转切换处理的准备控制中的点火时期的滞后化和向扭矩减小点火时期的滞后化不会同时进行。
接下来说明本发明的实施方式的另一变形例。
在上述的实施方式中,扭矩减小量决定部53基于转向速度取得目标附加减速度,基于该目标附加减速度决定扭矩减小量,但是也可以基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态(转向角、横摆角速度、打滑率等)来决定扭矩减小量。
例如,扭矩减小量决定部53也可以基于从转向角及车速计算出的目标横摆角速度或者从横摆角速度传感器输入的横摆角速度,计算应该使车辆产生的目标横摆加速度,基于该目标横摆加速度取得目标附加减速度,决定扭矩减小量。或者,也可以利用加速度传感器检测伴随着车辆的转弯而产生的横加速度,基于该横加速度决定扭矩减小量。
或者,扭矩减小量决定部53也可以基于与目标附加减速度不同的请求(例如抵消加减速时的动力传动系统的振动所需的扭矩)来决定扭矩减小量。
此外,在上述的第2实施方式中,由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,但是也可以不禁止与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,而是进行限制。
具体地说,由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,也可以从基本目标扭矩减去将扭矩减小量乘以小于1的系数而得到的值,从而决定最终目标扭矩。由此,能够防止为了减小扭矩而使点火时期滞后的滞后量过大,抑制熄火的发生。
接着,说明上述的本发明的实施方式及本发明的实施方式的变形例的发动机的控制装置的效果。
首先,在因为与基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57禁止发动机10的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制同时进行,所以能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩的降低,抑制熄火的发生,控制发动机10以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
特别是,扭矩减小量决定部53按照车辆的转向操作来决定扭矩减小量,所以能够将基于转向操作决定的扭矩减小量的时间变化反映到最终目标扭矩的时间变化,由此,能够将与驾驶员的转向操作相应的减速度迅速地附加到车辆而将载荷附加到前轮,使转向力迅速增大,从而提高对于转向操作的响应性,能够控制发动机10以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57将发动机10的运转模式保持为全缸运转,所以能够可靠地防止发动机10的运转模式的切换和与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制同时进行,防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,并且控制发动机10以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57限制与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,所以能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后量、以及从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后量的合计过大,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,并且控制发动机10以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
特别是,发动机控制部57,在由于与扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化而发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,禁止与对应于扭矩减小量的变化对应的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,所以能够防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行,由此,能够兼顾从全缸运转向减缸运转的运转模式的切换和基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的扭矩降低,能够抑制熄火的发生,并且控制发动机10以准确地实现符合驾驶员意图的车辆行为。
此外,在发动机10的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,发动机控制部57使节流阀5工作以增大向各气缸2的吸入空气量,并且执行使火花塞14的点火时期滞后的准备控制,在该准备控制中,限制与对应于扭矩减小量的变化的最终目标扭矩的变化相对应的发动机10的控制,所以能够可靠地防止基于油门踏板的操作以外的车辆的运转状态的用于扭矩减小的点火时期的滞后化和从全缸运转向减缸运转的运转模式切换前的准备控制所导致的点火时期的滞后化同时进行。

Claims (5)

1.一种发动机的控制装置,基于车辆的运转状态对发动机进行控制,该发动机具有:多个气缸、按照目标扭矩控制向上述气缸的吸入空气量的空气量控制单元、以及控制设置于各气缸的点火装置的点火时期的点火装置控制单元,上述发动机能够在全缸运转和减缸运转之间切换运转模式,该全缸运转指的是在全部上述气缸内实施混合气的燃烧,该减缸运转指的是在上述多个气缸之中的一部分气缸内停止混合气的燃烧,该发动机的控制装置的特征在于,具有:
基本目标扭矩决定单元,基于包含油门踏板的操作在内的车辆的运转状态,决定基本目标扭矩;
扭矩减小量决定单元,按照车辆的转向操作,决定扭矩减小量;
最终目标扭矩决定单元,基于上述基本目标扭矩和上述扭矩减小量,决定最终目标扭矩;以及
发动机控制单元,在发动机的运转状态处于预先决定的减缸运转区域的情况下,将发动机的运转模式设定为减缸运转,在发动机的运转状态处于预先决定的全缸运转区域的情况下,将发动机的运转模式设定为全缸运转,在设定的运转模式下,对发动机进行控制以输出上述最终目标扭矩,
在发动机的运转状态由于与上述扭矩减小量的变化对应的上述最终目标扭矩的变化而从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,上述发动机控制单元禁止同时进行发动机的运转模式的切换和与对应于上述扭矩减小量的变化的上述最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
2.如权利要求1所述的发动机的控制装置,
在发动机的运转状态由于与上述扭矩减小量的变化对应的上述最终目标扭矩的变化而从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,上述发动机控制单元将发动机的运转模式保持为全缸运转不变。
3.如权利要求1所述的发动机的控制装置,
在发动机的运转状态由于与上述扭矩减小量的变化对应的上述最终目标扭矩的变化而从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,上述发动机控制单元限制与对应于上述扭矩减小量的变化的上述最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
4.如权利要求3所述的发动机的控制装置,
在发动机的运转状态由于与上述扭矩减小量的变化对应的上述最终目标扭矩的变化而从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,上述发动机控制单元禁止与对应于上述扭矩减小量的变化的上述最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
5.如权利要求1所述的发动机的控制装置,
在发动机的运转状态从全缸运转区域变化为减缸运转区域的情况下,上述发动机控制单元使空气量控制单元工作,以增大向各气缸的吸入空气量,并且执行使上述点火装置的点火时期滞后的准备控制,在该准备控制中,限制与对应于上述扭矩减小量的变化的上述最终目标扭矩的变化相对应的发动机的控制。
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