DE102004022491A1

DE102004022491A1 - Steuervorrichtung und -Verfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung

Info

Publication number: DE102004022491A1
Application number: DE102004022491A
Authority: DE
Inventors: Shunji Wako Takahashi; Hiroki Wako Yoshimatsu; Toshiaki Wako Ichouda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2004-12-02
Also published as: US20040221832A1; US6840213B2; CN1550654A; JP2004332660A; CN1550654B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung zur geeigneten Durchführung einer Leerlaufdrehzahlregelung, Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung und/oder einer Hilfsmaschinenantriebssteuerung unabhängig davon, ob ein Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht. Die Steuervorrichtung (1) für den Motor (3) mit variabler Zylinderabschaltung, der zwischen einem Vollzylinder-Betriebsmodus und einem Teilzylinder-Betriebsmodus umschaltbar ist, umfasst eine ECU (2). Die ECU bestimmt, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist, und setzt eine Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) zur Verwendung in der Leerlaufdrehzahlregelung auf einen Normalbetriebswert (NOBJNORMAL), wenn der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und auf einen Fehlerbetriebswert (NOBJEM), der höher ist als der Normalbetriebswert, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der entweder in einem Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern oder in einem Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern mittels eines Zylinderpausierungsmechanismus betrieben werden kann, und insbesondere eine solche Steuervorrichtung und ein solches Steuerverfahren zum Steuern/Regeln einer Leerlaufdrehzahl, einer Verzögerungskraftstoffsperre und des Antriebs einer Hilfsmaschine.
Herkömmlich beschreibt zum Beispiel die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2002-221055 eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung. Der darin beschriebene Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung ist ein Sechszylinder-V-Motor mit einem Zylinderpausierungsmechanismus zum Umschalten einer Hälfte der Zylinder, d.h. dreier abschaltbarer Zylinder, zwischen einem Betriebsmodus und einem Pausemodus. In diesem Verbrennungsmotor steuert die Steuervorrichtung den Zylinderpausierungsmechanismus und die Einspritzdüsen, um den drei abschaltbaren Zylindern zugeordnete Ventilantriebsmechanismen von dem Betriebsmodus zu dem Pausemodus umzuschalten, um hierdurch die drei abschaltbaren Zylinder von dem Betriebsmodus zu dem Pausemodus umzuschalten. Gleichzeitig wird die Kraftstoffeinspritzung in die drei abschaltbaren Zylinder gestoppt, um hierdurch die drei abschaltbaren Zylinder von dem Betriebsmodus zu dem Pausemodus umzuschalten. Andererseits werden bei der Umkehr des vorstehenden Vorgangs die drei abschaltbaren Zylinder von dem Pausemodus zu dem Betriebsmodus zurückgeschaltet. Anders gesagt, dieser Verbrennungsmotor wird entweder in einem Vollzylinder-Betriebsmodus betrieben, in dem alle sechs Zylinder in Betrieb sind, oder in einem Teilzylinder-Betriebsmodus, in dem die drei abschaltbaren Zylinder außer Betrieb sind.
Die Steuervorrichtung führt die Umschaltsteuerung des Motors von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus durch, indem sie die Ventilantriebsmechanismen für die drei abschaltbaren Zylinder antreibt, während die Kraftstoffeinspritzung in die drei abschaltbaren Zylinder aufgehoben wird, Bestimmen, ob das Ventilantriebssystem einschließlich der Ventilantriebsmechanismen entsprechend einem nachfolgenden Erfassungssignal von einem LAF-Sensor (Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor) normal arbeitet oder nicht, und Stoppen der nachfolgenden Kraftstoffeinspritzung in die drei abschaltbaren Zylinder, wenn ein Fehler in dem Ventilantriebssystem für die drei abschaltbaren Zylinder bestimmt wird. In anderen Worten, der Betrieb der drei abschaltbaren Zylinder wird gestoppt.
Die oben beschriebene herkömmliche Steuervorrichtung hat den Nachteil einer schlechten Steuerbarkeit und der Unfähigkeit, den Verbrennungsmotor unter einer Vielzahl von Betriebszuständen geeignet zu steuern, weil die Steuervorrichtung keine bestimmten Steuervorgänge durchführt, außer jene zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzung in die drei abschaltbaren Zylinder, d.h. zum Stoppen des Betriebs der drei abschaltbaren Zylinder, wenn die Steuervorrichtung einen Fehler in dem Ventilantriebssystem für die drei abschaltbaren Zylinder entdeckt. Man nehme zum Beispiel an, dass die Steuervorrichtung eine Drehzahlregelung während eines Leerlaufbetriebs durchführt (nachfolgend als "Leerlaufdrehzahlregelung" bezeichnet). Wenn ein Fehler in dem Ventilantriebssystem dazu führt, dass die Anzahl der betriebsfähigen Zylinder auf drei reduziert ist, macht es die resultierende geringere Verbrennungsenergie des Motors schwierig, den Leerlaufbetrieb fortzusetzen, während eine Last überwunden wird, wie etwa Reibung des Verbrennungsmotors, was möglicherweise dazu führt, dass der Verbrennungsmotor stehen bleibt. Während des Verzögerungs-Kraftstoffsperrbetriebs zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern zur Verzögerung des Fahrzeugs (Schubabschaltung) oder bei der Steuerung einer Hilfsmaschine über eine Klimaanlage oder dgl. würde ein solcher Fehler verhindern, dass der Verbrennungsmotor weiter läuft, während er die Last überwindet, was möglicherweise dazu führt, dass der Verbrennungsmotor stehen bleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung anzugeben, die bzw. das in der Lage ist, die Leerlaufdrehzahlsteuerung/regelung, eine Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung/regelung und/oder eine Hilfsmaschinen-Antriebssteuerung/regelung richtig durchzuführen, und zwar unabhängig davon, ob der Zylinderpausierungsmechanismus normal oder fehlerhaft ist.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Steuervorrichtung zum Steuern/Regeln eines Verbrennungsmotors mit variabler Zylinderabschaltung zum Konvergieren der Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs des Motors auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl angegeben, worin der Verbrennungsmotor in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist. Die Steuervorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Fehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; und ein Soll-Leerlaufdrehzahlsetzmittel zum Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen Normalbetriebswert, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus normal ist, und zum Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen Fehlerbetriebswert, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Bei dieser Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung wird die Soll-Leerlaufdrehzahl auf den Normalbetriebswert gesetzt, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus als normal bestimmt ist, und wird auf den Fehlerbetriebswert gesetzt, der sich von dem Normalbetriebswert unterscheidet, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus als fehlerhaft bestimmt wird. Falls z.B. die Drehzahl während des Leerlaufbetriebs (als "Leerlaufdrehzahlregelung" bezeichnet) in dem Vollzylinder-Betriebsmodus geregelt wird, kann, auch wenn aufgrund eines Fehlers des Zylinderpausierungsmechanismus der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, der fehlerhafte Betriebswert für die Soll-Leerlaufdrehzahl höher eingestellt werden als auf den Normalbetriebswert, um die reduzierte Verbrennungsenergie zu kompensieren, die sich während der Leerlaufdrehzahlregelung aus der kleineren Anzahl betriebsfähiger Zylinder ergibt. Anders als bisher wird es möglich gemacht, den Leerlaufbetrieb geeignet fortzusetzen, während die auf den Motor einwirkende Last, wie etwa Reibung, überwunden wird. Hingegen kann in einem Fall, in dem die Leerlaufdrehzahl in dem Teilzylinder-Betriebsmodus geregelt wird, auch wenn aufgrund eines Fehlers des Zylinderpausierungsmechanismus der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, der fehlerhafte Betriebswert für die Soll-Leerlaufdrehzahl niedriger eingestellt werden als auf den Normalbetriebswert, um den Leerlaufbetrieb durchzuführen, während auch im Leerlaufbetrieb Vibrationen des Verbrennungsmotors unterdrückt werden. In der vorstehenden Weise kann die Leerlaufdrehzahl unabhängig davon richtig geregelt werden, ob der Zylinderpausierungsmechanismus normal oder fehlerhaft ist.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Steuerverfahren angegeben zum Steuern/Regeln eines Verbrennungsmotors mit variabler Zylinderabschaltung zum Konvergieren der Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs des Motors auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl, worin der Verbrennungsmotor in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; und Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen Normalbetriebswert, wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpau sierungsmechanismus normal ist, und Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen Fehlerbetriebswert, wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Dieses Steuerverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Effekte, wie sie oben in Bezug auf die Steuervorrichtung des ersten Aspekts beschrieben wurden.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung eine Steuervorrichtung angegeben zum Durchführen einer Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung/regelung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung mit einer Mehrzahl von Zylindern, zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu der Mehrzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor während Verzögerung mit einer vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl oder höher dreht, worin der Verbrennungsmotor in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller der Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist. Die Steuervorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Fehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; und ein Kraftstoffsperrdrehzahlsetzmittel zum Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen Normalbetriebswert, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus normal ist, und zum Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen Fehlerbetriebswert, der sich von dem Normalbetriebswert unterscheidet, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Gemäß dieser Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung wird die vorbestimmte Kraftstoffsperrdrehzahl zum Definieren des Zustands der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung (Schubabschaltung) auf den Normalbetriebswert gesetzt, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus als normal bestimmt wird, und wird auf den Fehlerbe triebswert gesetzt, der sich von dem Normalbetriebswert unterscheidet, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus als fehlerhaft bestimmt wird. Falls z.B. die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung in dem Vollzylinder-Betriebsmodus durchgeführt wird, kann, auch wenn aufgrund eines Fehlers des Zylinderpausierungsmechanismus der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, der Fehlerbetriebswert für die Kraftstoffsperrdrehzahl höher eingestellt werden als der Normalbetriebswert, um hierdurch während der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung die reduzierte Verbrennungsenergie zu kompensieren, die sich aus der geringeren Anzahl betriebsfähiger Zylinder ergibt. Anders als bisher macht es dies möglich, den Verzögerungs-Kraftstoffsperrbetrieb geeignet fortzusetzen, während die Belastung des Motors 3, wie etwa Reibung, überwunden wird. Umgekehrt kann in einem Fall, in dem die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung in den Teilzylinder-Betriebsmodus durchgeführt wird, auch wenn aufgrund eines Fehlers des Zylinderpausierungsmechanismus der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, der Fehlerbetriebswert für die Soll-Kraftstoffsperrdrehzahl niedriger eingestellt werden als der Normalbetriebswert, um den Drehzahlbereich der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung weiter zu machen. In der vorstehenden Weise kann die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung unabhängig davon geeignet fortgesetzt werden, ob der Zylinderpausierungsmechanismus normal oder fehlerhaft ist.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ein Steuerverfahren angegeben zum Durchführen einer Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung/regelung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung mit einer Mehrzahl von Zylindern, zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu der Mehrzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors, wenn der Verbrennungsmotor während Verzögerung mit einer vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl oder höher dreht, worin der Verbrennungsmotor in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller der Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pau sieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist. Das Verfahren ist durch die Schritte gekennzeichnet: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; und Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen Normalbetriebswert, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus normal ist, und Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen Fehlerbetriebswert, der sich von dem Normalbetriebswert unterscheidet, wenn der Fehlerbestimmungsschritt bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Dieses Steuerverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuervorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung beschrieben sind.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung eine Steuervorrichtung angegeben für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist, wobei der Motor eine durch eine Hilfsmaschinenkupplung angetriebene Hilfsmaschine aufweist. Die Steuervorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Fehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; und ein Steuermittel zum Trennen der Hilfsmaschinenkupplung, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Gemäß dieser Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung wird die Hilfsmaschinenkupplung getrennt, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, das der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist, um die Kraftstoffübertragung von dem Verbrennungsmotor auf die Hilfsmaschine zu unterbrechen. Falls z.B. die Hilfsmaschine im Vollzylinder-Betriebsmodus angetrieben ist, wird, auch wenn aufgrund eines Fehlers des Zylinderpausierungsmechanismus der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, die Last reduziert, indem die Kraftübertragung auf die Hilfsmaschine unterbrochen wird. Hierdurch lässt sich vermeiden, dass der Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung stehen bleibt. Somit kann die Hilfsmaschine unter geeigneter Regelung weiterhin angetrieben werden, unabhängig davon, ob der Zylinderpausierungsmechanismus normal oder fehlerhaft ist.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung angegeben, der in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus schaltbar ist, wobei der Motor eine durch eine Hilfsmaschinenkupplung angetriebene Hilfsmaschine aufweist. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht; Trennen der Hilfsmaschinenkupplung, wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
Dieses Steuerverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen, wie sie oben in Bezug auf die Steuervorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung beschrieben sind.
Nachfolgend wird eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren und eine Motorsteuereinheit für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung anhand einer Ausführung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung sowie eines Verbrennungsmotors mit variabler Zylinderabschaltung, welche die Steuervorrichtung enthält;
2 ist ein Flussdiagramm einer Routine zum Setzen von Steuerparametern;
3 ist ein Flussdiagramm einer Routine zur Bestimmung eines Fehlers; und
4 ist ein Flussdiagramm einer Routine für verschiedene Steuermodi.
1 stellt allgemein die Konfiguration einer Steuervorrichtung einer Ausführung dar, sowie einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der die Steuervorrichtung enthält. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Steuervorrichtung 1 eine Motorsteuereinheit (ECU) 2 zum Ausführen einer Leerlaufbetriebsregelung, einer Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung, einer Klimaanlagen-Antriebsregelung und dgl. für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung (nachfolgend "Motor" genannt) 3, wie später beschrieben wird.
Der Motor 3 ist ein Sechszylinder-Benzinmotor mit doppelter oben liegender Nockenwelle (DOHC) in V-Bauart, der drei Zylinder #1, #2, #3 an einer rechten Bank 3R und drei Zylinder #4, #5, #6 an einer linken Bank 3L aufweist. Zusätzlich ist an der rechten Bank 3R ein Zylinderpausierungsmechanismus 4 vorgesehen.
Der Zylinderpausierungsmechanismus 4 ist mit einer nicht gezeigten Hydraulikpumpe durch Ölkanäle 6a, 6b verbunden. Elektromagnetische Ventile 5a, 5b sind zwischen der Hydraulikpumpe und dem Zylinderpausierungsmechanismus 4 für die Einlassventile bzw. Auslassventile angeordnet. Beide elektromagnetischen Ventile 5a, 5b sind normalerweise geschlossen und mit der ECU 2 elektrisch verbunden, so dass sie die Ölkanäle 6a, 6b jeweils öffnen, wenn sie in Antwort auf zugeordnete Treibersignale von der ECU 2 eingeschaltet werden. Während eines Teilzylinder-Betriebsmodus sind beide elektromagnetischen Ventile 5a, 5b eingeschaltet, um die Ölkanäle 6a, 6b zu öffnen und dem Zylinderpausierungsmechanismus 4 Öldruck von der Hydraulikpumpe zuzuführen. Auf diese Weise löst der Zylinderpausierungsmechanismus 4 Kupplungen zwischen dem Einlassventil und einer Einlassnockenwelle und zwischen dem Auslassventil und einer Auslassnockenwelle (in 1 jeweils nicht gezeigt) in jedem der Zylinder #1 – #3 in der rechten Bank 3R, wodurch das Einlassventil und das Auslassventil in einen Pausierungszustand (geschlossenen Zustand) verbracht wird.
Andererseits werden in einem Vollzylinder-Betriebsmodus, umgekehrt zu dem Vorstehenden, beide elektromagnetischen Ventile 5a, 5b ausgeschaltet, um die Ölkanäle 6a, 6b zu schließen und hierdurch den von der Hydraulikpumpe zugeführten Öldruck zu dem Zylinderpausierungsmechanismus 4 zu sperren. Auf diese Weise kuppelt der Zylinderpausierungsmechanismus 4 zwischen dem Einlassventil und dem Einlassnocken sowie zwischen dem Auslassventil und dem Auslassnocken, so dass das Einlassventil und das Auslassventil in Betrieb gesetzt wird. Insbesondere hat der oben beschriebene Zylinderpausierungsmechanismus 44 eine ähnliche Struktur wie z.B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-90564 dargestellt.
Ein Drosselventil 8 ist auf halbem Wege in einem Ansaugrohr 7 des Motors 3 angeordnet. Ein Aktuator 8a ist mit dem Drosselventil 8 gekoppelt und ist mit der ECU 2 auch elektrisch verbunden. Die ECU 2 steuert/regelt die Öffnung des Drosselventils 8 durch den Aktuator 8a zum Regeln der Leerlaufdrehzahl und dgl., wie später beschrieben.
Ein Drosselventilöffnungssensor 20 ist ebenfalls an dem Ansaugrohr 7 angebracht. Der Drosselventilöffnungssensor 20 erfasst die Öffnung TH des Drosselventils 8 (nachfolgend "Drosselventilöffnung TH" genannt) und führt der ECU 2 ein Signal zu, das die erfasste Öffnung TH anzeigt.
Das Ansaugrohr 7 ist mit den sechs Zylindern #1 – #6 jeweils durch einen Ansaugkrümmer 7a verbunden. An jedem Zweig 7b des Ansaugkrümmers 7a ist eine Einspritzdüse 9 gegenüber einem nicht gezeigten Ansaugrohr ange bracht, das jedem Zylinder zugeordnet ist. Diese Einspritzdüsen 9 werden in Antwort auf ein Treibersignal von der ECU 2 während des Vollzylinder-Betriebsmodus des Motors 3 angetrieben, um in die Zweige 7b Kraftstoff einzuspritzen. Andererseits wird in dem Teilzylinder-Betriebsmodus unter der Steuerung der ECU 2 der Kraftstoff in jene drei Einspritzdüsen 9 nicht eingespritzt, die der rechten Bank 3R zugeordnet sind.
Der Motor 3 ist ferner mit einer Klimaanlage (in 1 mit "AC" bezeichnet) 10 versehen, die hier eine Hilfsmaschine repräsentiert. Die Klimaanlage 10 hat einen nicht gezeigten Luftkompressor, der mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle des Motors 3 durch eine Klimaanlagenkupplung 11 gekoppelt ist. Die Klimaanlagenkupplung 11 (allgemeiner eine Hilfsmaschinenkupplung) wird in Antwort auf ein Treibersignal von der ECU 2 eingerückt oder ausgerückt, um das Drehmoment des Motors auf die Klimaanlage 10 zu übertragen oder zu unterbrechen.
Die ECU 2 ist mit einem Akzeleratoröffnungssensor (Gaspedalstellungssensor) 21, einem Motordrehzahlsensor 22, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23, einem LAF-Sensor 24 (Luft-Kraftstoff Verhältnissensor) und einem Wassertemperatursensor 25 verbunden. Der Akzeleratoröffnungssensor 21, der Motordrehzahlsensor 22 und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 ertassen den Betätigungsbetrag AP des nicht gezeigten Gaspedals eines nicht gezeigten Fahrzeugs, das mit dem Motor 3 ausgestattet ist (nachfolgend "Akzeleratoröffnung" genannt), eine Motordrehzahl NE (Drehzahl) sowie eine Fahrzeuggeschwindigkeit VP, und führen der ECU 2 jeweilige Signale zu, die den erfassten Betrag AP, die Motordrehzahl NE bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit VP anzeigen.
Der LAF-Sensor 24 ist in einem nicht gezeigten Ausfpuffrohr angebracht, um die Sauerstoffkonzentration in durch das Auspuffrohr fließenden Abgasen linear zu erfassen, um der ECU 2 ein Signal zuzuführen, das proportional zu der erfassten Sauerstoffkonzentration ist. Der Wassertemperatursensor 25, der aus einem Thermistor oder dgl. gebildet sein kann, erfasst eine Motor wassertemperatur TW, die die Temperatur eines Kühlwassers ist, das im Zylinderblock des Motors 3 zirkuliert, und führt der ECU 2 ein Signal zu, das die erfasste Motorwassertemperatur TW anzeigt.
Die ECU 2 beruht auf einem Mikrocomputer, der eine I/O-Schnittstelle (nicht gezeigt), eine CPU 2a, ein RAM 2b, ein ROM 2c und dgl. aufweist. In dieser Ausführung implementiert die ECU 2 ein Fehlerbestimmungsmittel, ein Soll-Leerlaufdrehzahlsetzmittel, ein Kraftstoffsperrdrehzahlsetzmittel und ein Steuermittel.
Die ECU 2 bestimmt einen bestimmten Betriebszustand des Motors 3 in Antwort auf die Erfassungssignale von einer Vielzahl der oben erwähnten Sensoren 20 – 25 und führt eine Steuerparametersetzroutine, eine Routine zur Fehlerbestimmung in dem Zylinderpausierungsmechanismus 4, einen Leerlaufdrehzahlregelmodus, einen Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuermodus, einen Klimaanlagenantriebssteuermodus und dgl. entsprechend einem in dem ROM 2c vorgespeicherten Steuerprogramm und in dem RAM 2b gespeicherten Daten aus, wie später beschrieben wird.
Als Nächstes wird in Bezug auf 2 eine Routine zum Setzen einer Vielzahl von Steuerprogrammen beschrieben, die in einer Vielzahl der oben aufgelisteten Steuermodi zu verwenden sind. Diese Routine wird mit vorbestimmten Intervallen ausgeführt.
In der Steuerparametersetzroutine bestimmt die CPU 2 zuerst in Schritt 1 (in 2 als "S1" abgekürzt; das Gleiche gilt für die folgenden Figuren), ob ein Vollzylinderrückkehr-Fehlerflag F_CYLALLNG "1" ist oder nicht. Das Vollzylinderrückkehr-Fehlerflag F CYLALLNG gibt an, ob der Zylinderpausierungsmechanismus 4 fehlerhaft ist oder nicht, so dass der Motor 3 von dem Teilzylinder-Betriebsmodus nicht zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus zurückkehren kann. Insbesondere wird in einer Fehlerbestimmungsroutine in Schritt 20 in 3 das Vollzylinderrückkehr-Fehlerflag F CYLALLNG in folgender Weise gesetzt, wie dies ansatzweise in der japanischen Patent offenlegungsschrift Nr. 2002-221055 beschrieben ist.
Insbesondere in Bezug auf 3 enthält die Fehlerbestimmungsroutine den Antrieb des Zylinderpausierungsmechanismus 4 zum Umschalten der Zylinder #1 – #3 der rechten Bank 3R von dem Pausemodus zu dem Betriebsmodus. Bei dieser Umschaltsteuerung ist der den drei Zylindern zugeordnete Ventilantriebsmechanismus in Betrieb, während die Einspritzung des Kraftstoffs in die drei Zylinder #1 – #3 gestoppt wird, und die Fehlerbestimmungsroutine bestimmt entsprechend einem nachfolgenden Erfassungssignal von dem LAF-Sensor 24, ob das Ventilantriebssystem einschließlich dem Ventilantriebsmechanismus normal arbeitet oder nicht. Bei Bestimmung eines Fehlers in dem Ventilantriebssystem, das den drei abschaltbaren Zylindern zugeordnet ist, wird das Vollzylinderrückkehr-Fehlerflag F CYLALLNG auf "1" gesetzt, um den Fehler anzuzeigen. Bei Bestimmung eines normalen Betriebs wird das Vollzylinderrückkehr-Fehlerflag F CYLALLNG auf "0" gesetzt, um den normalen Betrieb anzuzeigen.
Zurück zu 2. Die Routine geht zu Schritt 2 weiter, wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 1 NEIN ist, die anzeigt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus 4 normal ist. In Schritt 2 sucht die ECU 2 eine nicht gezeigte Tabelle in dem ROM 2c gemäß der Motorwassertemperatur TW für einen Normalbetriebswert NOBJNORMAL für eine Soll-Leerlaufdrehzahl ab. In dieser Tabelle wird der Normalbetriebswert NOBJNORMAL auf einen höheren Wert gesetzt, wenn die Wassertemperatur TW niedriger ist, wenn sich die Motorwassertemperatur TW in einem Aufwärmbetriebstemperaturbereich (z.B. unterhalb 80°C) für den Motor 3 befindet, und wird auf einen vorbestimmten Wert kleiner als die Werte in dem Aufwärmbetriebstemperaturbereich gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW höher ist als der Aufwärmbetriebstemperaturbereich (z.B. nachdem der Aufwärmbetrieb beendet worden ist). Als Nächstes geht die Routine zu Schritt 3 weiter, wo die ECU 2 eine Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ zur Verwendung in der Leerlaufdrehzahlregelung auf den Normalbetriebswert NOBJNORMAL gesetzt wird, der in Schritt 2 abgefragt wird.
Als Nächstes sucht die ECU 2 in Schritt 4 eine nicht gezeigte Tabelle in dem ROM 2c gemäß der Motorwassertemperatur TW für einen Normalbetriebswert NFCNORMAL für die Kraftstoffsperrdrehzahl ab. In dieser Tabelle wird der Normalwert NFCNORMAL für die Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen höheren Wert gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW niedriger ist, wenn sich die Motorwassertemperatur TW innerhalb des Aufwärmbetriebstemperaturbereichs (z.B. unterhalb 80°C) für den Motor 3 befindet, und wird auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 900 UpM) niedriger als die Werte innerhalb des Aufwärmbetriebstemperaturbereichs gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW höher als der Aufwärmbetriebstemperaturbereich ist. In der in Schritt 4 angewendeten Tabelle wird der Normalwert NFCNORMAL der Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen höheren Wert als den Normalbetriebswert NOBJNORMAL für den Soll-Leerlaufdrehzahlwert gesetzt. Als Nächstes setzt die ECU 2 in Schritt 5 eine Kraftstoffsperrdrehzahl NFC zur Verwendung bei der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung auf den Normalbetriebswert NFCNORMAL, der in Schritt 4 abgefragt wird. Dann geht die Routine zu Schritt 6 weiter, wo die ECU 2 ein Klimaanlagenstoppflag F_ACSTOP auf "0" setzt, wonach die Fehlerbestimmungsroutine beendet wird.
Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 1 JA ist, was anzeigt, dass aufgrund eines Fehlers in dem Zylinderpausierungsmechanismus 4 der Motor nicht von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus zurückkehren kann, geht die Routine zu Schritt 7 weiter, worin die ECU 2 eine nicht gezeigte Tabelle in dem ROM 2c gemäß der Motorwassertemperatur TW für einen Fehlerbetriebswert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl absucht. In dieser Tabelle wird der Fehlerbetriebswert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen höheren Wert gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW niedriger ist, wenn sich die Motorwassertemperatur TW innerhalb des Aufwärmbetriebstemperaturbereichs (z.B. unterhalb 80°C) für den Motor 3 befindet, und auf einen vorbestimmten Wert (z.B. 800 UpM) niedriger als die Werte des Aufwärmbetriebstemperaturbe reichs gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW höher als der Aufwärmbetriebstemperaturbereich ist. Zusätzlich wird in der in Schritt 7 verwendeten Tabelle der Fehlerwert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl auf einen höheren Wert gesetzt als den vorgenannten Normalbetriebsmoduswert NOBJNORMAL für die Soll-Leerlaufdrehzahl. Als Nächstes geht die Routine zu Schritt 8 weiter, wo die ECU 2 die Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ auf den in Schritt 7 abgefragten Fehlerbetriebswert NOBJEM setzt.
Als Nächstes geht die Routine zu Schritt 9 weiter, wo die ECU 2 eine nicht gezeigte Tabelle in dem ROM 2c gemäß der Motorwassertemperatur TW für einen Fehlerbetriebswert NFCEM für die Kraftstoffsperrdrehzahl absucht. In dieser Tabelle wird der Fehlerbetriebswert NFCEM für die Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen höheren Wert gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW niedriger ist, wenn die Motorwassertemperatur TW innerhalb des Aufwärmbetriebstemperaturbereichs (z.B. unterhalb 80°C) für den Motor 3 liegt, und wird auf einen vorbestimmten Wet (z.B. 1200 UpM) niedriger als die Werte innerhalb des Aufwärmbetriebstemperaturbereichs gesetzt, wenn die Motorwassertemperatur TW höher ist als der Aufwärmbetriebstemperaturbereich. In der in Schritt 9 verwendeten Tabelle ist der Fehlerbetriebswert NF-CEM für die Kraftstoffsperrdrehzahl höher als der Fehlerbetriebswert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl, und höher als der Normalbetriebswert NFCNORMAL für die Kraftstoffsperrdrehzahl. Als Nächstes geht die Routine zu Schritt 10 weiter, wo die ECU 2 die Kraftstoffsperrdrehzahl NFC auf den in Schritt 9 abgefragten Fehlerbetriebswert NFCEM setzt. Anschließend geht die Routine zu Schritt 11 weiter, wo die ECU 2 ein Klimaanlagenstoppflag F_ACSTOP auf "1" setzt, wonach die Fehlerbestimmungsroutine endet.
Als Nächstes wird eine Routine zur Ausführung einer Vielzahl der oben erwähnten Steuermodi in Bezug auf 4 beschrieben. Diese Routine wird bei vorbestimmten Intervallen ausgeführt. Zuerst bestimmt die ECU 2 in dieser Routine in Schritt 30, ob ein Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerflag F_DECFC "1" ist oder nicht. Das Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerflag F_DECFC wird auf "1" gesetzt, wenn die folgenden Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerbedingungen (a), (b) beide erfüllt sind, und auf "0", wenn sie nicht erfüllt sind:

(a) wenn die Motordrehzahl NE gleich oder höher als die vorgenannte Kraftstoffsperrdrehzahl NFC ist; und
(b) wenn die Akzeleratoröffnung AP eine vorbestimmte Öffnung hat (z.B. null).

Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 30 JA ist, was anzeigt, dass die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerbedingungen beide erfüllt sind, geht die Routine zu Schritt 31 weiter, um in den Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuermodus einzutreten. In der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung stoppt die ECU 2 die Einspritzung des Kraftstoffs durch die Einspritzdüsen 9. Dann wird die Routine beendet.
Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 30 NEIN ist, was anzeigt, dass die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerbedingungen nicht erfüllt sind, geht die Routine zu Schritt 32 weiter, wo die ECU 2 bestimmt, ob ein Leerlaufsteuerflag F_IDLE "1" ist oder nicht. Dieses Leerlaufsteuerflag F_IDLE wird auf "1" gesetzt, wenn eine Leerlaufdrehzahlregelbedingung erfüllt ist (bestimmt auf der Basis der Akzeleratoröffnung AP, der Motordrehzahl NE, der Fahrzeuggeschwindigkeit VP und dgl.), und auf "0", wenn die Bedingung nicht erfüllt ist.
Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 32 JA ist, was anzeigt, dass die Leerlaufdrehzahlregelbedingung erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt 33 weiter, um in den Leerlaufdrehzahlregelmodus einzutreten. Insbesondere regelt die ECU 2 die Öffnung des Drosselventils 8 derart, dass die Motordrehzahl NE die Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ erreicht. Dann wird die Routine beendet.
Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 32 NEIN ist, was anzeigt, dass die Leerlaufdrehzahlregelbedingung nicht erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt 34 weiter, wo die ECU 2 bestimmt, ob das vorgenannte Klimaanlagenstoppflag F_ACSTOP "1" ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 34 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 35 weiter, um in den Klimaanlagenantriebssteuermodus einzutreten, unter der Annahme, dass die Bedingung zum Steuern des Antreibs der Klimaanlage 10 erfüllt ist. In diesem Klimaanlagenantriebssteuermodus wird eine Klimaanlagenkupplung 11 so angesteuert, dass sie entsprechend einer vorbestimmten Klimaanlagenbetriebsbedingung verbunden oder getrennt wird (eine Bedingung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 3 und dem Zustand eines Klimaanlagenschalters). Insbesondere wenn die vorbestimmte Klimaanlagenbetriebsbedingung erfüllt ist, wird die Klimaanlagenkupplung 11 in Verbindung gehalten, um einen Luftkompressor der Klimaanlage 10 durch das Drehmoment des Motors 3 anzutreiben. Dann wird diese Routine beendet.
Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 34 JA ist, geht die Routine zu Schritt 36 weiter, um in den Klimaanlagenstoppsteuermodus einzutreten, unter der Annahme, dass die Klimaanlage 10 gestoppt werden sollte. Insbesondere wird die Klimaanlagenkupplung 11 gelöst, um die Drehmomentübertragung von dem Motor 3 auf die Klimaanlage 10 zu unterbrechen, um die Klimaanlage 10 zu stoppen. Dann wird diese Routine beendet.
Wenn, wie oben in Bezug auf die Steuervorrichtung 1 der vorstehenden Ausführung beschrieben, der Zylinderpausierungsmechanismus 4 nicht in der Lage ist, von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umzuschalten (falls JA in Schritt 1), wird die Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ auf den Fehlerbetriebswert NOBJEM gesetzt, der höher ist als der Normalbetriebswert NOBJNORMAL. Auch wenn daher der Zylinderpausierungsmechanismus 4 fehlerhaft ist, ist es, wenn die Leerlaufdrehzahlregelung ausgeführt wird, möglich, die aufgrund der kleineren Anzahl betriebsfähiger Zylinder reduzierte Verbrennungsenergie zu kompensieren, wodurch es anders als bisher möglich gemacht wird, den Leerlaufbetrieb geeignet fortzusetzen, während die Last des Motors 3, wie etwa Reibung, überwunden wird. In anderen Worten kann unabhängig davon, ob der Zylinderpausierungsmechanismus 4 normal oder fehlerhaft ist, die Steuervorrichtung 1 die Leerlaufdrehzahlregelung geeignet durchführen.
Auch wenn der Zylinderpausierungsmechanismus 4 nicht in der Lage ist, von dem Teilzylinder-Betriebsmodus zu dem Vollzylinder-Betriebsmodus umzuschalten, wird die Klimaanlagenkupplung 11 getrennt, um die Drehmomentübertragung von dem Motor 3 auf die Klimaanlage 10 zu unterbrechen, wodurch es aufgrund der Unterbrechung möglich gemacht wird, die Last auf den Motor 3 zu reduzieren, um zu vermeiden, dass der Motor 3 stehen bleibt. In anderen Worten kann die Steuervorrichtung 1 die Klimaanlagenantriebssteuerung unabhängig davon geeignet ausführen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus 4 normal oder fehlerhaft ist.
Während in der vorstehenden Ausführung der Normalbetriebswert NOBJNORMAL und der Fehlerbetriebswert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ entsprechend der Motorwassertemperatur TW gesetzt sind, sind die Einstellungen dieser Werte NOBJNORMAL, NOBJEM natürlich nicht auf diesen bestimmten Weg beschränkt. Zum Beispiel kann der Normalbetriebswert NOBJNORMAL und der Fehlerbetriebswert NOBJEM gemäß irgendeinem anderen Betriebszustandsparameter als der Motorwassertemperatur gesetzt werden (z.B. Außenlufttemperatur), oder kann auf jeweils zwei vorbestimmte konstante Werte gesetzt werden. Ferner kann alternativ der Normalbetriebswert NOBJNORMAL gemäß einem Betriebszustandsparameter, wie etwa der Motorwassertemperatur TW oder dgl., gesetzt werden und kann korrigiert werden, um den Fehlerbetriebswert NOBJEM zu berechnen.
Während die vorstehende Ausführung anhand eines Beispiels beschrieben wurde, in dem die Leerlaufdrehzahlregelung und die Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung während des Vollzylinder-Betriebsmodus ausgeführt werden, können diese Steuerungen bzw. Regelungen auch während des Teilzylinder-Betriebsmodus durchgeführt werden. Falls hierbei der Zylinderpausierungsmechanismus 4 nicht in der Lage ist, von dem Vollzylinder-Betriebsmodus zu dem Teilzylinder-Betriebsmodus umzuschalten, kann der Fehlerbetriebswert NOBJEM für die Soll-Leerlaufdrehzahl NOBJ auf einen niedrigeren Wert als den Normalbetriebswert NOBJNORMAL gesetzt werden, und der Fehlerbetriebswert NFCEM für die Kraftstoffsperrdrehzahl NFC kann auf einen Wert gesetzt werden, der niedriger ist als der Normalbetriebswert NFCNORMAL. Auf diese Weise kann der Leerlaufbetrieb durchgeführt werden, während Motorvibrationen während des Leerlaufbetriebs unterdrückt werden, und kann eine Drehzahlbereich zur Durchführung der Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung erweitert werden.
Die dem Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung zugeordnete Hilfsmaschine, in dem die Steuervorrichtung 1 der Erfindung enthalten ist, ist nicht auf die Klimaanlage 10 der vorstehenden Ausführung beschränkt, sondern kann irgendeine Vorrichtung sein, die durch eine Hilfsmaschinenkupplung durch das Drehmoment des Motors 3 angetrieben wird. Auch ist die Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung nicht auf den Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung für ein Fahrzeug der vorstehenden Ausführung beschränkt, sondern kann auf eine Vielzahl von Verbrennungsmotoren mit variabler Zylinderabschaltung für Industriemaschinen angewendet werden, wie etwa Schiffe und dergleichen.
Auch repräsentiert der Motor 3 der vorstehenden Ausführung ein Beispiel eines Motors, der den Betrieb der drei Zylinder #1 – #3 der rechten Bank 3R durch den Zylinderpausierungsmechanismus 4 pausiert, um den Teilzylinderbetrieb durchzuführen. Jedoch versteht es sich, dass in einem Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, in dem die Steuervorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung enthalten ist, die Anzahl der Zylinder, die während des Teilzylinder-Betriebsmodus pausiert werden, nicht auf das in der vorstehenden Ausführung gezeigte Beispiel beschränkt ist. Zum Beispiel können in dem Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der N Zylinder (N ist eine ganze Zahl) aufweist, ein oder mehr als N-1 oder weniger der Zylinder pausiert werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, kann die Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung erfindungsgemäß eine Leerlaufdrehzahlregelung, Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung und/oder Hilfsmaschinenantriebssteuerung geeignet durchführen, unabhängig davon, ob ein Zylinderpausierungsmechanismus normal oder fehlerhaft ist.
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung zur geeigneten Durchführung einer Leerlaufdrehzahlregelung, Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung und/oder einer Hilfsmaschinenantriebssteuerung unabhängig davon, ob ein Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht. Die Steuervorrichtung (1) für den Motor (3) mit variabler Zylinderabschaltung, der zwischen einem Vollzylinder-Betriebsmodus und einem Teilzylinder-Betriebsmodus umschaltbar ist, umfasst eine ECU (2). Die ECU bestimmt, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist, und setzt eine Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) zur Verwendung in der Leerlaufdrehzahlregelung auf einen Normalbetriebswert (NOBJNORMAL), wenn der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und auf einen Fehlerbetriebswert (NOBJEM), der höher ist als der Normalbetriebswert, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.

Claims

Steuervorrichtung zum Steuern/Regeln eines Verbrennungsmotors (3) mit variabler Zylinderabschaltung zum Konvergieren der Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs des Motors (3) auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ), worin der Verbrennungsmotor (3) in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, gekennzeichnet durch: ein Fehlerbestimmungsmittel (2) zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; und ein Soll-Leerlaufdrehzahlsetzmittel (2) zum Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) auf einen Normalbetriebswert (NOBJNORMAL), wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und zum Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) auf einen Fehlerbetriebswert (NOBJEM), wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist.
Steuervorrichtung zum Durchführen einer Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung/regelung für einen Verbrennungsmotor (3) mit variabler Zylinderabschaltung mit einer Mehrzahl von Zylindern, zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu der Mehrzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors (3), wenn der Verbrennungsmotor während Verzögerung mit einer vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl (NFC) oder höher dreht, worin der Verbrennungsmotor (3) in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller der Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, gekennzeichnet durch: ein Fehlerbestimmungsmittel (2) zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; und ein Kraftstoffsperrdrehzahlsetzmittel (2) zum Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl (NFC) auf einen Normalbetriebswert (NFCNORMAL), wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und zum Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl (NFC) auf einen Fehlerbetriebswert (NFCEM), der sich von dem Normalbetriebswert (NFCNORMAL) unterscheidet, wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist.
Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (3) mit variabler Zylinderabschaltung, der in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, wobei der Motor (3) eine durch eine Hilfsmaschinenkupplung (11) angetriebene Hilfsmaschine (10) aufweist, gekennzeichnet durch: ein Fehlerbestimmungsmittel (2) zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; und ein Steuermittel (2) zum Trennen der Hilfsmaschinenkupplung (11), wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist.
Steuerverfahren zum Steuern/Regeln eines Verbrennungsmotors (3) mit variabler Zylinderabschaltung zum Konvergieren der Drehzahl während eines Leerlaufbetriebs des Motors (3) auf eine Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ), worin der Verbrennungsmotor (3) in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; und Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) auf einen Normalbetriebswert (NOBJNORMAL), wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und Setzen der Soll-Leerlaufdrehzahl (NOBJ) auf einen Fehlerbetriebswert (NOBJEM), wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist.
Steuerverfahren zum Durchführen einer Verzögerungs-Kraftstoffsperrsteuerung/regelung für einen Verbrennungsmotor (3) mit variabler Zylinderabschaltung mit einer Mehrzahl von Zylindern, zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr zu der Mehrzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors (3), wenn der Verbrennungsmotor während Verzögerung mit einer vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl (NFC) oder höher dreht, worin der Verbrennungsmotor (3) in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller der Mehrzahl von Zylindern und einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; und Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl auf einen Normalbetriebswert (NFCNORMAL), wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) normal ist, und Setzen der vorbestimmten Kraftstoffsperrdrehzahl (NFC) auf einen Fehlerbetriebswert (NFCEM), der sich von dem Normalbetriebswert (NFCNORMAL) unterscheidet, wenn der Fehlerbestimmungsschritt bestimmt, dass der Zylinderpausierungs mechanismus (4) fehlerhaft ist.
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (3) mit variabler Zylinderabschaltung, der in einen Vollzylinder-Betriebsmodus zum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und in einen Teilzylinder-Betriebsmodus zum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismus (4) schaltbar ist, wobei der Motor (3) eine durch eine Hilfsmaschinenkupplung (11) angetriebene Hilfsmaschine (10) aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist oder nicht; Trennen der Hilfsmaschinenkupplung (11), wenn bestimmt wird, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (4) fehlerhaft ist.