DE102016001711A1 - Motorsteuereinrichtung - Google Patents

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DE102016001711A1
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Masayoshi HIGASHIO
Yukio Haizaki
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Abstract

Wenn eine Differenz zwischen einer Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, die größer als eine Soll-Ansaugmenge während des Betriebs aller Zylinder in einem Normalzustand ist, und einer Ist-Ansaugluftmenge größer als eine zulässige Ansaugluftfehlmenge ist, eine vorbereitende Steuerung zum Vergrößern der Ist-Ansaugluftmenge und Verstellen eines Zündzeitpunkts bezüglich eines Zündzeitpunkts während des Betriebs aller Zylinder in dem Normalzustand hin zu einer Spätverstellungsseite. Bei einem Zeitpunkt, bei dem die Differenz zwischen der Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, wird dann der reduzierte Zylinderbetrieb gestartet, wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gestellt wird, wenn eine aktuelle Fahrstufe eine hohe Fahrstufe ist, als wenn sie eine niedrige Fahrstufe ist

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern eines Motors, der zwischen einem Betrieb aller Zylinder, in dem die Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in allen mehreren Zylindern ausgeführt wird, und einem reduzierten Zylinderbetrieb, in dem die Verbrennung in einem bestimmten Teil der Zylinder gestoppt wird, umschalten kann.
  • Stand der Technik
  • In dem Gebiet von Mehrzylindermotoren mit mehreren Zylindern ist bisher eine Technik bekannt, ein so genannter ”reduzierter Zylinderbetrieb”, bei dem ein Teil der Zylinder durch Stoppen von Verbrennung in diesen deaktiviert wird.
  • Während des reduzierten Zylinderbetriebs ist die Anzahl an aktivierten Zylindern reduziert, was möglicherweise zu einer Abnahme der Ausgangsleistung des gesamten Motors führt. Daher ist es gang und gäbe, während des reduzierten Zylinderbetriebs eine Steuerung zum Vergrößern einer Ist-Ansaugluftmenge, d. h. einer in jeden der aktivierten Zylinder aufzunehmenden Luftmenge, auszuführen, um eine Ausgangsleistung der aktivierten Zylinder zu steigern.
  • In diesem Fall wird aber die Ist-Ansaugluftmenge mit einer gewissen Verzögerung vergrößert. Wenn somit die Steuerung zum Vergrößern der Ist-Ansaugluftmenge gleichzeitig mit einem Start des reduzierten Zylinderbetriebs gestartet wird, wird die Ist-Ansaugluftmenge zu Beginn des reduzierten Zylinderbetriebs ungenügend, was zu dem Auftreten einer Abnahme der Motorausgangsleistung, d. h. Drehmomentstoß, führt, was verschlechterten Fahrkomfort zur Folge hat.
  • Als Maßnahme gegen dieses Problem ist es denkbar, die Ist-Ansaugluftmenge vor dem Start des reduzierten Zylinderbetriebs vorläufig zu vergrößern. Wenn aber die Ist-Ansaugluftmenge in einem Zustand vor dem Start des reduzierten Zylinderbetriebs, d. h. einem Zustand, in dem Verbrennung in allen Zylindern ausgeführt wird, vergrößert wird, wird in diesem Fall eine Motorausgangsleistung vor dem Start des reduzierten Zylinderbetriebs zu hoch.
  • Diesbezüglich offenbart die folgende Patentschrift 1 eine Einrichtung, die ausgelegt ist, um eine in einem Einlasskanal vorgesehene Drosselklappe vor dem Start eines reduzierten Zylinderbetriebs hin zu ihrer vollständig offenen Seite umzuschalten, um eine Ist-Ansaugluftmenge auf einen Wert zu vergrößern, der für den reduzierten Zylinderbetrieb geeignet ist, und um Zündzeiten in jedem Zylinder steuerbar hin zu einer Spätverstellungsseite zu verstellen, um dadurch vor dem Start des reduzierten Zylinderbetriebs die Ist-Ansaugluftmenge zu vergrößern, während eine Zunahme der Motorausgangsleistung unterbunden wird.
  • Liste zitierter Schriften
  • Patentschriften
    • Patentschrift 1: JPH05-332172A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die in der Patentschrift 1 offenbarte Einrichtung kann das Auftreten von Drehmomentstoß während des Umschaltens von einem Betrieb aller Zylinder zu einem reduzierten Zylinderbetrieb unterbinden, um einen guten Fahrkomfort zu bieten. Bei dieser Einrichtung kann der reduzierte Zylinderbetrieb aber nicht gestartet werden, bis die Ist-Ansaugluftmenge einen Sollwert der Ansaugluftmenge (Soll-Ansaugluftmenge) während des reduzierten Zylinderbetriebs erreicht, wodurch das Problem hervorgerufen wird, dass in einer frühen Phase kein reduzierter Zylinderbetrieb gestartet werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf die vorstehenden Umstände, und eine Aufgabe derselben besteht darin, eine Motorsteuereinrichtung bereitzustellen, die einen reduzierten Zylinderbetrieb in einer früheren Phase starten kann, während ein guter Fahrkomfort sichergestellt.
  • Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, sieht die vorliegende Erfindung eine Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines in einer Fahrzeugkarosserie eingebauten Motors vor, wobei der Motor mehrere Zylinder aufweist und zwischen einem Betrieb aller Zylinder, bei dem eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in allen Zylindern durchgeführt wird, und einem reduzierten Zylinderbetrieb, bei dem die Verbrennung in einem bestimmten Teil der Zylinder gestoppt wird, umschaltbar ist. Die Motorsteuereinrichtung umfasst: eine Zündvorrichtung, die in jedem der Zylinder vorgesehen ist, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zu zünden; eine Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung, die eine Ansaugluftmenge, die eine in jeden der Zylinder aufzunehmende Luftmenge ist, ändern kann; und eine Steuervorrichtung zum Steuern von mehreren Zielvorrichtungen des Motors, die die Zündvorrichtung und die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung umfassen, wobei die Steuervorrichtung bei Ausgabe einer Umschaltforderung zum Umschalten vom Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb betreibbar ist, um einen Sollwert der Ansaugluftmenge auf einen transienten Wert zu stellen, der größer ist als ein Sollwert der Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder in einem normalen Zustand, in dem keine Schaltforderung vorliegt, und, wenn eine Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und einer Ist-Ansaugluftmenge größer ist als eine zulässige Ansaugluftfehlmenge, um vor dem Starten des reduzierten Zylinderbetriebs eine vorbereitende Steuerung zum Vergrößern der Ist-Ansaugluftmenge durch die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung und zum Verschieben einer Zündzeit der Zündvorrichtung bezüglich einer Zündzeit während des Betriebs aller Zylinder in dem normalen Zustand hin zu einer Spätverstellungsseite auszuführen, um eine Schwankung des Motordrehmoments auszugleichen, die ansonsten durch die Zunahme der Ist-Ansaugluftmenge hervorgerufen würde, und um dann den reduzierten Zylinderbetrieb zu einem Zeitpunkt zu starten, da die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, und wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gesetzt wird, wenn eine aktuelle Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes eine hohe Fahrstufe ist, als wenn sie eine niedrige Fahrstufe ist.
  • Die erfindungsgemäße Motorsteuereinrichtung macht es möglich, einen reduzierten Zylinderbetrieb in einer früheren Stufe zu starten, während ein guter Fahrkomfort sichergestellt wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Draufsicht, die eine Gesamtkonfiguration eines Motors zeigt, der mit einer Motorsteuereinrichtung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgestattet ist.
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Motorkörpers des Motors von 1.
  • 3A ist eine schematische Schnittansicht, die einen Ventilstoppmechanismus in einer Situation zeigt, in der sich ein Schwenkelement in einem verriegelten Zustand befindet.
  • 3B ist eine schematische Schnittansicht, die den Ventilstoppmechanismus kurz vor dem Wechseln des Schwenkelements zu einem entriegelten Zustand zeigt.
  • 3C ist eine schematische Schnittansicht, die den Ventilstoppmechanismus in einer Situation zeigt, in der sich das Schwenkelement in dem entriegelten Zustand befindet.
  • 4 ist eine schematische Abbildung, die einen Weg eines Hydrauliköls für den Ventilstoppmechanismus zeigt.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Motorsteuersystem zeigt.
  • 6 ist ein Graph, der einen Bereich des Betriebs aller Zylinder und einen Bereich des reduzierten Zylinderbetriebs zeigt.
  • 7 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis und einem zulässigen Änderungsbetrag einer fahrzeugradseitigen Antriebskraft zeigt.
  • 8 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis und einer zulässigen Ansaugluftfehlmenge zeigt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerprozess während des Umschaltens von einem Betrieb aller Zylinder zu einem reduzierten Zylinderbetrieb zeigt.
  • 10 ist ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Änderung jedes Parameters gemessen bei Ausführen der Steuerung durch die Motorsteuereinrichtung nach dieser Ausführungsform in einer niedrigen Fahrstufe zeigt.
  • 11 ist ein Zeitdiagramm, das eine zeitliche Änderung jedes Parameters gemessen bei Ausführen der Steuerung durch die Motorsteuereinrichtung nach dieser Ausführungsform in einer hohen Fahrstufe zeigt.
  • 12 ist ein Graph, der ein anderes Beispiel der Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis und einem zulässigen Änderungsbetrag einer fahrzeugradseitigen Antriebskraft zeigt.
  • 13 ist ein Graph, der ein anderes Beispiel der Beziehung zwischen einem Untersetzungsverhältnis und einer zulässigen Ansaugluftfehlmenge zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • (1) Gesamtkonfiguration eines Motors
  • 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Motor zeigt, der eine Motorsteuereinrichtung nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform nutzt. Der in 1 gezeigte Motor ist ein Viertakt-Mehrzylinder-Benzinmotor, der in einer Fahrzeugkarosserie eingebaut ist, um als Antriebskraftquelle zu dienen. Im Einzelnen umfasst dieser Motor: einen Vierzylinder-Reihenmotorkörper 1 mit vier Zylindern 2A bis 2D, die linear Seite an Seite angeordnet sind; einen Einlasskanal 30 zum Einleiten von Luft in den Motorkörper 1; und einen Auslasskanal 35 zum Ablassen von in dem Motorkörper 1 erzeugtem Abgas.
  • 2 ist eine Schnittansicht des Motorkörpers 1. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst der Motorkörper 1: einen Zylinderblock 3 mit den vier Zylindern 2A bis 2D, die darin ausgebildet sind; einen Zylinderkopf 4, der an einer oberen Seite des Zylinderblocks 3 vorgesehen ist; einen Nockendeckel 5, der an einer oberen Seite des Zylinderkopfs 4 vorgesehen ist; und vier Kolben 11, die reziprok gleitend jeweils in einen jeweiligen der Zylinder 2A bis 2D eingeführt sind.
  • In jedem Zylinder ist direkt über dem Kolben 11 ein Brennraum 10 ausgebildet. Dem Brennraum 10 wird ein benzinbasierter Kraftstoff, der von einem Injektor 12 (1) eingespritzt wird, zugeführt. Der zugeführte Kraftstoff wird in dem Brennraum 10 verbrannt. Der Kolben 11 ist ausgelegt, um in einer Richtung nach oben/nach unten hin- und herbewegt zu werden, während er durch eine aus der Verbrennung resultierende Ausdehnungskraft nach unten geschoben wird.
  • Der Kolben 11 ist mittels einer Pleuelstange 14 mit einer Kurbelwelle 15 gekoppelt, die als Ausgangswelle des Motorkörpers 1 dient. Die Kurbelwelle 15 ist ausgelegt, um gemäß der Hubbewegung des Kolbens 11 um ihre Mittelachse gedreht zu werden.
  • Wie in 1 gezeigt ist, ist der Zylinderkopf 4 mit mehreren Injektoren 12, die jeweils betreibbar sind, um Kraftstoff hin zu einem zugehörigen der Brennräume 10 der Zylinder 2A bis 2D einzuspritzen, sowie mit mehreren Zündkerzen (Zündvorrichtungen) 13, die jeweils betreibbar sind, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, d. h. ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, das von einem oder mehreren zugehörigen Injektoren 12 eingespritzt wird, mittels Funkenentladung zu zünden, versehen. In dieser Ausführungsform ist der Injektor 12 mit einer Stückzahl von eins pro Zylinder vorgesehen, d. h. insgesamt mit vier Stück, und die Zündkerze 13 ist mit einer Stückzahl von eins pro Zylinder, d. h. insgesamt mit einer Stückzahl von vier, vorgesehen.
  • Bei dem Viertakt-Vierzylinder-Benzinmotor wie in dieser Ausführungsform werden zwei beliebige Kolben 11, die in aufeinanderfolgenden der Zylinder 2A bis 2D in einer Zündfolge vorgesehen sind, in der Bewegung nach oben/nach unten mit einer Phasendifferenz von 180 Grad Kurbelwinkel (180 Grad CA) dazwischen bewegt. Entsprechend werden Zündzeiten in den aufeinanderfolgenden der Zylinder 2A bis 2D in der Zündfolge bei jeweiligen Zeitpunkten festgelegt, deren Phasen um 180 Grad CA zueinander versetzt sind. Im Einzelnen sind in der Reihenfolge von der linken Seite der Zylinder 2A, der Zylinder 2B, der Zylinder 2C und der Zylinder 2D jeweils als erster Zylinder, zweiter Zylinder, dritter Zylinder und vierter Zylinder definiert, die Zündung wird in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: der erste Zylinder 2A → der dritte Zylinder 2C → der vierte Zylinder 2D → der zweite Zylinder 2B.
  • Der Motor ist in dieser Ausführungsform ein Motor mit verstellbaren Zylindern (Motor mit veränderbarem Hubraum), der einen reduzierten Zylinderbetrieb, d. h. einen Betrieb, bei dem zwei der vier Zylinder 2A bis 2D deaktiviert sind, ohne eine Verbrennung darin durchzuführen, und die verbleibenden zwei Zylinder aktiviert sind, durchführen kann. Die vorstehende Zündfolge wird bei einem normalen Betrieb (Betrieb aller Zylinder, bei dem alle vier Zylinder 2A bis 2D aktiviert sind), der kein reduzierter Zylinderbetrieb ist, angewendet. Während des reduzierten Zylinderbetriebs wird dagegen bei zwei der Zylinder, die hinsichtlich der Zündfolge nicht aufeinanderfolgend sind (in dieser Ausführungsform der erste Zylinder 2A und der vierte Zylinder 2D) eine Zündfunktion von zwei entsprechenden der Zündkerzen 13 unterbunden, so dass bei der vorstehenden Zündfolge eine Zündung in einer abwechselnd überspringenden Weise durchgeführt wird.
  • Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist der Zylinderkopf 4 mehrere Einlassöffnungen 6, die jeweils ausgebildet sind, um von dem Einlasskanal zugeführte Luft (Ansaugluft) in einen zugehörigen der Brennräume 10 der Zylinder 2A bis 2D einzuleiten, und mehrere Auslassöffnungen 7, die jeweils ausgebildet ist, um in einem zugehörigen der Brennräume 10 der Zylinder 2A bis 2D erzeugtes Abgas zu dem Auslasskanal 35 zu leiten, auf. Ferner ist der Zylinderkopf 4 mit mehreren Einlassventilen 8, die jeweils betreibbar sind, um eine brennraumseitige Öffnung einer zugehörigen der Einlassöffnungen 6 zu öffnen und zu schließen, um ein Einleiten von Ansaugluft durch die zugehörigen Einlassöffnungen 6 zu steuern, sowie mehreren Auslassventilen 9, die jeweils betreibbar sind, um eine brennraumseitige Öffnung einer zugehörigen der Auslassöffnungen 7 zu öffnen und zu schließen, um ein Ablassen von Abgas von den zugehörigen Auslassöffnungen 7 zu steuern, versehen. In dieser Ausführungsform ist das Einlassventil 8 mit einer Stückzahl von zwei pro Zylinder, d. h. mit einer Stückzahl von insgesamt acht, vorgesehen, und das Auslassventil 9 ist mit einer Stückzahl von zwei pro Zylinder, d. h. mit einer Stückzahl von insgesamt acht, vorgesehen.
  • Wie in 1 gezeigt umfasst der Einlasskanal 30: vier unabhängige Einlasskanäle 31, die jeweils mit den Einlassöffnungen 6 der Zylinder 2A bis 2D in Verbindung stehen; einen Ausgleichsbehälter 32, der üblicherweise mit jeweiligen stromaufwärts liegenden Enden (in einer Ansaugluftströmungsrichtung Enden an einer stromaufwärts liegenden Seite) der unabhängigen Einlasskanäle 31 verbunden ist; und ein Einlassrohr 33, der sich von dem Ausgleichsbehälter 32 hin zur stromaufwärts liegenden Seite erstreckt. In dem Einlassrohr 33 ist eine Drosselklappe 34a eingesetzt, um einen Innendurchlass des Einlassrohrs 33 zu öffnen und zu schließen. Das Einlassrohr 33 ist mit einem Ventilaktor 34b zum Antreiben der Drosselklappe 34a versehen. Der Drosselaktor 34b ist betreibbar, um die Drosselklappe 34a zu öffnen und zu schließen. Gemäß dem Öffnen und Schließen der Drosselklappe 34a wird ein Durchsatz von Ansaugluft, die in den Motorkörper 1 einzuleiten ist, geändert. Somit dienen die Drosselklappe 34a und der Ventilaktor 34b als eine Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung, die eine Ist-Ansaugluftmenge, die eine in jeden der Zylinder 2A bis 2D aufzunehmende Luftmenge ist, ändern kann.
  • Der Auslasskanal 35 umfasst: vier unabhängige Auslasskanäle 36, die jeweils mit den Auslassöffnungen 7 der Zylinder 2A bis 2D in Verbindung stehen; einen zusammengeführten Abschnitt 37, zu dem jeweilige stromabwärts liegende Enden (in einer Abgasströmungsrichtung Enden an einer stromabwärts liegenden Seite) der unabhängigen Auslasskanäle 36 zusammengeführt sind; und ein Auslassrohr 38, das sich von dem zusammengeführten Abschnitt 37 hin zur stromabwärts liegenden Seite erstreckt.
  • (2) Ventilbetätigungsmechanismus
  • Unter Verweis auf 2 und 3 wird nachstehend ein Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Einlassventile 8 und der Auslassventile 9 näher beschrieben.
  • Eine Gruppe der acht Einlassventile 8 und eine Gruppe der acht Auslassventile 9 sind ausgelegt, um jeweils in zu öffnender und zu schließender Weise von einem Paar von Ventilbetätigungsmechanismen 28, 29 abgestimmt mit einer Drehung der Kurbelwelle 15 angetrieben zu werden.
  • Der Ventilbetätigungsmechanismus 28 für die acht Einlassventile 8 umfasst: acht Rückstellfedern 8, die jeweils ein jeweiliges der Einlassventile 8 in einer Schließrichtung (in 2 nach oben) vorspannen; eine Nockenwelle 18, die ausgelegt ist, um abgestimmt mit der Drehung der Kurbelwelle 15 gedreht zu werden; acht Nockenabschnitte 18a, die in einer integral drehbaren Weise an der Nockenwelle 18 vorgesehen sind; acht Schwinghebel 20, die jeweils ausgelegt ist, um von einem jeweiligen der Nockenabschnitte 18a regelmäßig geschoben zu werden; und acht Schwenkelemente 22, die jeweils als Schwenkauflagepunkt eines jeweiligen der Schwinghebel 20 dienen.
  • Der Ventilbetätigungsmechanismus 29 für die acht Auslassventile 9 umfasst analog: acht Rückstellfedern 17, die jeweils ein jeweiliges der Auslassventile 9 in einer Schließrichtung (in 2 nach oben) vorspannen; eine Nockenwelle 19, die ausgelegt ist, um abgestimmt mit der Drehung der Kurbelwelle 15 gedreht zu werden; acht Nockenabschnitte 19a, die in einer integral drehbaren Weise an der Nockenwelle 19 vorgesehen sind; acht Schwinghebel 21, die jeweils ausgelegt sind, um von einem jeweiligen der Nockenabschnitte 19a regelmäßig geschoben zu werden; und acht Schwenkelemente 22, die jeweils als Schwenkauflagepunkt eines jeweiligen der Schwinghebel 20 dienen.
  • Jedes der Einlassventile 8 (Auslassventile 9) wird von dem vorstehenden Ventilbetätigungsmechanismus 28 (29) in folgender Weise öffnend und schließend angetrieben. Bei Drehung der Nockenwelle 18 (19) gemäß einer Drehung der Kurbelwelle 15 wird ein Nockenstößel 20a (21a), der in einem in etwa mittleren Abschnitt eines entsprechenden der Schwinghebel 20 (21) drehbar vorgesehen ist, durch einen entsprechenden der Nockenabschnitte 18a (19a) regelmäßig nach unten geschoben. Somit wird der Schwinghebel 20 (21) um ein entsprechendes der Schwenkelemente 22, das ein Ende des Schwinghebels 20 (21) lagert, um als Auflagepunkt zu dienen, schwenkbar verlagert. Zusammen mit der Verlagerung schiebt das andere Ende des Schwinghebels 20 (21) das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) gegen eine Vorspannkraft einer entsprechenden der Rückstellfedern 16 (17). Auf diese Weise wird das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) geöffnet. Nach dem Bewegen des Einlassventils 8 (Auslassventils 9) zu einer geöffneten Stellung wird es durch die Vorspannkraft der Rückstellfeder 16 (17) wieder zu einer geschlossenen Stellung zurückgeführt.
  • Jedes der Schwenkelemente 22 ist durch ein bereits bekanntes hydraulisches Spielausgleichselement (nachstehend als ”HLA” abgekürzt”) (24, 25) zum automatischen Einstellen eines Ventilspiels auf null gelagert. Von den acht HLAs sind zwei Paare von zwei HLAs 24 vorgesehen, um ein Ventilspiel in dem zweiten Zylinder 2B bzw. dem dritten Zylinder 2C, die sich in einer Zylinderreihenrichtung in einem mittleren Bereich des Motorkörpers 1 befinden, automatisch einzustellen. Dagegen sind zwei Paare von zwei HLAs 25 vorgesehen, um ein Ventilspiel in dem ersten Zylinder 2A und dem vierten Zylinder 2D, die sich in der Zylinderreihenrichtung an gegenüberliegenden Enden des Motorkörpers 1 befinden, automatisch einzustellen.
  • Die HLAs 25 für den ersten und vierten Zylinder 2A, 2D weisen eine Funktion des Umschaltens zwischen Aktivierung und Deaktivierung der Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 abhängig von dem Betrieb aller Zylinder und dem reduzierten Zylinderbetrieb auf. Im Einzelnen sind die HLAs 25 während des Betriebs aller Zylinder betreibbar, um die Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 des ersten und vierten Zylinders 2A, 2D zu aktivieren. Die HLAs 25 sind andererseits während des reduzierten Zylinderbetriebs betreibbar, um die Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 des ersten und vierten Zylinders 2A so zu deaktivieren, dass jedes der Einlass- und Auslassventile 8, 9 in einem geschlossenen Zustand gehalten wird. Als Mechanismus zum Deaktivieren der Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 weist jedes der HLAs 25 einen Ventildeaktivierungsmechanismus 25a auf, der in 3A bis 3C gezeigt ist. Den HLAs 24 für den zweiten und dritten Zylinder 2B, 2C fehlt dagegen jeweils der Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, so dass sie keine Funktion des Deaktivierens der Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 aufweisen. Um die HLAs 25 von den HLAs 24 zu unterscheiden, wird jedes der HLAs 25, das den Ventildeaktivierungsmechanismus 25a aufweist, nachstehend spezifisch als ”S-HLA (engl. Abkürzung für umschaltbares hydraulisches Spielausgleichselement) 25” bezeichnet.
  • Der Ventildeaktivierungsmechanismus 25a des S-HLA 25 umfasst ein mit Boden versehenes Außengehäuse 251, ein Paar von Sicherungsstiften 252, eine Sicherungsfeder 253 und eine Lost-Motion-Feder 254.
  • Das Außengehäuse 251 nimmt darin das Schwenkelement 22 in axial gleitender Weise auf. Das Außengehäuse 251 weist eine Umfangswand auf, die mit zwei Durchgangslöchern 251a an jeweiligen einander gegenüberliegenden Positionen ausgebildet ist. Jeder der Sicherungsstifte 252 ist ausgelegt, um bezüglich eines jeweiligen der Durchgangslöcher 251a hinein- und herausbewegt zu werden, um dadurch das Schwenkelement 22 zu einem verriegelten Zustand oder einem entriegelten Zustand umzuschalten. Die Sicherungsfeder 253 spannt die Sicherungsstifte 252 in einer radial auswärts gerichteten Richtung des Außengehäuses 251 entgegengesetzt vor. Die Lost-Motion-Feder 254 ist zwischen einem Innenboden des Außengehäuses 251 und einem Boden des Schwenkelements 22 vorgesehen, um das Schwenkelement 22 bezüglich des Außengehäuses 251 nach oben vorzuspannen.
  • Wenn die Sicherungsstifte 252 wie in 3A gezeigt in die jeweiligen Durchgangslöcher 251a des Außengehäuses 251 eingesetzt sind, befindet sich das Schwenkelement 22 in dem verriegelten Zustand, in dem nach oben ragend verriegelt ist. In diesem verriegelten Zustand dient eine Oberseite des Schwenkelements 22 als Schwenkauflagepunkt des Schwinghebels 20 (21). Wenn in diesem verriegelten Zustand der Nockenabschnitt 18a (19a) den Nockenstößel 20a (21a) nach unten schiebt, wird somit das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 16 (17) nach unten verlagert und geöffnet. Während des Betriebs aller Zylinder, bei dem alle vier Zylinder 2A bis 2D aktiviert sind, ist das Schwenkelement 22 in den verriegelten Zustand versetzt, um das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) in jedem der ersten bis vierten Zylinder 2A öffnen und schließen zu lassen.
  • Wenn dagegen die Sicherungsstifte 252 entgegengesetzt in einer radial einwärtigen Richtung des Außengehäuses 251 geschoben werden, werden die Sicherungsstifte 252 in einer Richtung bewegt, die sie (in der radial einwärtigen Richtung des Gehäuses 251) gegen eine Vorspannkraft der Sicherungsfeder 253 näher zueinander kommen lässt. Somit wird die Passung zwischen entsprechenden der Sicherungsstifte 252 und der Durchgangslöcher 251a des Außengehäuses 251 gelöst und das Schwenkelement 22 wird in den entriegelten Zustand versetzt, in dem es axial beweglich sein kann.
  • In dem entriegelten Zustand wird das Schwenkelement 22 gegen eine Vorspannkraft der Lost-Motion-Feder 254 nach unten geschoben. Daher wird es möglich, wie in 3C gezeigt einen Ventildeaktivierungszustand zu verwirklichen. Im Einzelnen wird die Vorspannkraft der Rückstellfeder 16 (17), die das Einlassventil 8 (das Auslassventil 9) nach oben vorspannt, größer als die der Lost-Motion-Feder 254, die das Schwenkelement 22 nach oben vorspannt, eingestellt. Somit dient in dem entriegelten Zustand, wenn der Nockenabschnitt 18a (19a) den Nockenstößel 20a (21a) nach unten schiebt, eine Oberseite des Einlassventils 8 (Auslassventils 9) als Schwenkauflagepunkt des Schwinghebels 20 (21). Daher wird das Schwenkelement 22 gegen die Vorspannkraft der Lost-Motion-Feder 254 nach unten verlagert. Bei diesem Prozess wird das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) in dem geschlossenen Zustand gehalten. Während des reduzierten Zylinderbetriebs, in dem der erste und vierte Zylinder 2A, 2D deaktiviert sind, wird das Schwenkelement 22 in den entriegelten Zustand versetzt. Somit wird die Öffnungs-/Schließbewegung des Einlassventils 8 (Auslassventils 9) in dem ersten und vierten Zylinder 2A, 2D jeweils in dem geschlossenen Zustand gehalten.
  • Der Ventildeaktivierungsmechanismus 25a ist von hydraulisch betriebener Ausführung, d. h. der Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, insbesondere jeder der Sicherungsstifte 252 des Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, wird durch Öldruck betrieben. Die Sicherungsstifte 252 sind jeweils ausgelegt, um bezüglich eines entsprechenden der Durchgangslöcher 251a als Reaktion auf diesen geliefertem Öldruck hinein- und herausbewegt zu werden, um dadurch die Passung zwischen entsprechenden der Sicherungsstifte 252 und den Durchgangslöchern 251a des Außengehäuses 251 herzustellen oder zu lösen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, wird Hydrauliköl von einer Ölpumpe 41 zu dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a geliefert. In einem Ölkanal zwischen der Ölpumpe 41 und dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a ist ein Magnetventil 42 vorgesehen. Das Magnetventil 42 ist betreibbar, um einen Öldruckwert, der von der Ölpumpe 41 dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a zu liefern ist, zu ändern. In einem Zustand, in dem das Magnetventil 42 nicht eingeschaltet ist, d. h. sich in einem AUS-Zustand des Magnetventils 42 befindet, wird im Einzelnen der Ölkanal zwischen der Ölpumpe 41 und dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a durch das Magnetventil 42 geschlossen, und dadurch wird der Öldruck auf einen niedrigen Wert gesetzt. Demgemäß werden die Sicherungsstifte 252 in die jeweiligen Durchgangslöcher 251a des Außengehäuses 251 eingepasst, so dass das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) sich öffnen und schließen lässt.
  • In einem Zustand, in dem das Magnetventil 42 eingeschaltet ist, d. h. in einem EIN-Zustand des Magnetventils 42, wird dagegen der Ölkanal zwischen der Ölpumpe 41 und dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a geöffnet. Demgemäß wird die Passung zwischen entsprechenden der Sicherungsstifte 252 und der Durchgangslöcher 251a des Außengehäuses 251 gelöst, so dass das Einlassventil 8 (Auslassventil 9) in dem geschlossenen Zustand gehalten wird.
  • In dieser Ausführungsform wird das Ventildeaktivierungsmagnetventil 42 mit einer Stückzahl von eins pro Zylinder, d. h. insgesamt mit einer Stückzahl von zwei, vorgesehen. Eines der zwei Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 ist im Einzelnen betreibbar, um jeweilige Öldruckwerte, die dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, der dem Einlassventil 8 des ersten Zylinders 2A zugeordnet ist, und dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, der dem Auslassventil 9 des ersten Zylinders 2A zugeordnet ist, zu liefern sind, gleichzeitig zu ändern. Das andere Ventildeaktivierungsmagnetventil 42 ist betreibbar, um jeweilige Öldruckwerte, die dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, der dem Einlassventil 8 des vierten Zylinders 2D zugeordnet ist, und dem Ventildeaktivierungsmechanismus 25a, der dem Auslassventil 9 des vierten Zylinders 2D zugeordnet ist, zu liefern sind, gleichzeitig zu ändern.
  • (3) Steuersystem
  • Nachstehend wird ein Steuersystem des Motors beschrieben. Der Motor in dieser Ausführungsform ist so ausgelegt, dass mehrere Zielvorrichtungen des Motors durch ein ECU (Motorsteuergerät, Steuervorrichtung) 50, das in 50 gezeigt ist, umfassend gesteuert werden. Wie gut bekannt ist, ist das ECU 50 ein Mikroprozessor, der eine CPU, einen ROM und einen RAM umfasst.
  • In dem Motor und in anderen Fahrzeugkomponenten sind mehrere Sensoren vorgesehen, um an mehreren Stellen derselben jeweilige Zustandsgrößen zu detektieren. In das ECU 50 werden Informationen von den Sensoren eingegeben.
  • Zum Beispiel ist der Zylinderblock 3 mit einem Kurbelwinkelsensor SN1 zum Detektieren eines Drehwinkels (Kurbelwinkels) und einer Drehzahl der Kurbelwelle 15 versehen. Der Kurbelwinkelsensor SN1 ist betreibbar, um ein Pulssignal entsprechend einer Drehung einer nicht gezeigten Kurbelplatte, die zusammen mit der Kurbelwelle 15 drehbar ist, auszugeben, wobei es beruhend auf dem Pulssignal möglich ist, den Drehwinkel der Kurbelwelle 15 und die Drehzahl der Kurbelwelle 15, d. h. eine Motordrehzahl, zu bestimmen.
  • Der Zylinderkopf 4 ist mit einem Nockenwinkelsensor SN2 versehen. Der Nockenwinkelsensor SN2 ist betreibbar, um ein Pulssignal gemäß dem Passieren von Zähnen einer Signalplatte, die zusammen mit der Nockenwelle (18 oder 19) drehbar ist, auszugeben, wobei es beruhend auf diesem Pulssignal und dem Pulssignal von dem Kurbelwinkelsensor SN1 möglich ist, Zylindererkennungsinformationen zu bestimmen, die anzeigen, in welchem Takt des Verbrennungszyklus sich jeder der Zylinder befindet.
  • Der Ausgleichsbehälter 32 des Einlasskanals 30 ist mit einem Ansaugluftmengensensor SN3 zum Detektieren einer Ist-Ansaugluftmenge, die eine Menge einer in jeden der Zylinder 2A bis 2D nach Strömen durch den Ausgleichsbehälter 32 einzuleitenden Luft ist, und einem Einlassdrucksensor SN4 zum Detektieren eines Innendrucks des Ausgleichsbehälters 32 versehen.
  • Ein nicht gezeigtes Gaspedal, das von einem Fahrer zu betätigen ist, ist mit einem Gaspedalstellungssensor SN5 zum Detektieren eines Niederdrückgrads eines Gaspedals (Gaspedalstellung) versehen. Ferner ist ein Motorkühlsystem mit einem Kühlmitteltemperatursensor SN6 zum Detektieren einer Temperatur eines Kühlmittels zum Kühlen des Motorkörpers 1 (Motorkühlmitteltemperatur) versehen.
  • Das ECU 50 ist mit den Sensoren SN1 bis SN6 elektrisch verbunden und ist beruhend auf Signalen, die von diesen Sensoren eingegeben werden, betreibbar, um die verschiedenen Informationen (Motordrehzahl, Zylindererkennungsinformationen, Ansaugluftmenge, Einlassdruck, Gaspedalstellung und Motorkühlmitteltemperatur) zu erfassen.
  • Das ECU 50 ist betreibbar, um mehrere Zielvorrichtungen des Motors zu steuern, während es beruhend auf Eingangssignalen von den Sensoren SN1 bis SN6 verschiedene Ermittlungen, Berechnungen usw. durchführt. Das ECU 50 ist auch mit den Injektoren 12, den Zündkerzen 13, dem Ventilaktor 34b (Drosselklappe 34a) und den Ventildeaktivierungsmagnetventilen 42 (Ventildeaktivierungsmechanismen 25a) elektrisch verbunden und ist betreibbar, um zu jeder dieser Vorrichtungen beruhend auf den Ergebnissen der Berechnung usw. ein Steuersignal auszugeben. In dieser Ausführungsform ist ein Satz aus Injektor 12 und Zündkerze 13 mit einer Stückzahl von eins pro Zylinder, d. h. mit einer Stückzahl von insgesamt vier, vorgesehen. In 5 ist aber jeder einer Gruppe der vier Injektoren und einer Gruppe der vier Zündkerzen durch einen Block gekennzeichnet. In dieser Ausführungsform ist das Ventildeaktivierungsmagnetventil 42 ferner mit einer Stückzahl von eins für die Ventildeaktivierungsmechanismen 25a des ersten Zylinders 2A und mit einer Stückzahl von eins für die Ventildeaktivierungsmechanismen 25a des vierten Zylinders 2D, d. h. insgesamt mit einer Stückzahl von zwei, vorgesehen. In 5 sind die zwei Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 aber durch einen Block gekennzeichnet.
  • Spezifischere Funktionen des ECU 50 werden nachstehend beschrieben. Das ECU 50 umfasst als Funktionselemente einen Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51, einen Drosselklappen-Steuerabschnitt 52, einen Zündkerzen-Steuerabschnitt 53, einen Injektor-Steuerabschnitt 54, einen Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 und einen Startermittlungsabschnitt für einen reduzierten Zylinderbetrieb 56.
  • Der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 ist beruhend auf den Motorbetriebsbedingungen (Motorlast, Motordrehzahl, Motorkühlmitteltemperatur etc.), die von dem Gaspedalstellungssensor SN5, dem Kurbelwinkelsensor SN1, dem Kühlmitteltemperatursensor SN6 etc. festgestellt werden, betreibbar, um zu ermitteln, ob der reduzierte Zylinderbetrieb oder der Betrieb aller Zylinder als Betriebsmodus des Motors durchgeführt werden sollte.
  • Wie in 6 gezeigt ist, ermittelt zum Beispiel bei Betreiben des Motors in einem bestimmten Betriebsbereich A1, in dem die Motorlast und die Motordrehzahl relativ niedrig sind, der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51, dass eine Forderung nach dem reduzierten Zylinderbetrieb vorliegt, bei dem der erste und der vierte Zylinder 2A, 2D deaktiviert sind (nur der zweite und dritte Zylinder 2B, 2C aktiviert sind). Wenn dagegen die Motorlast und die Motordrehzahl in den verbleibenden Betriebsbereich A2, nicht in den spezifischen Betriebsbereich A1, fallen, ermittelt der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51, dass ein Betrieb aller Zylinder gefordert ist, bei dem die ersten bis vierten Zylinder 2A bis 2D alle aktiviert sind. Der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 ist während eines Kaltstarts des Motors und während schneller Beschleunigung/Geschwindigkeitsverringerung auch betreibbar, um zu ermitteln, dass der Betrieb aller Zylinder durchgeführt werden sollte. Wenn die von dem Kühlmitteltemperatursensor SN6 detektierte Motorkühlmitteltemperatur zum Beispiel kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist und wenn eine Änderungsrate der Gaspedalstellung, die von dem Gaspedalstellungssensor SN5 detektiert wird, größer als ein vorbestimmter Wert ist, ermittelt der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51, dass der Betrieb aller Zylinder durchgeführt werden sollte.
  • Diesbezüglich ist die Motorsteuereinrichtung gemäß dieser Ausführungsform ausgelegt, um, selbst wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 ermittelt, dass ein Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gefordert ist, an Stelle eines unmittelbaren Startens des reduzierten Zylinderbetriebs eine vorbereitende Steuerung für eine Vorbereitung auf den reduzierten Zylinderbetrieb auszuführen und nach Beenden der vorbereitenden Steuerung den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten. Der Ermittlungsabschnitt für das Starten des reduzierten Betriebs 56 ist ausgelegt, um zu ermitteln, ob die vorbereitende Steuerung beendet werden sollte, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten, und ist ausgelegt, um die Ermittlung beruhend auf der Ansaugluftmenge oder dergleichen durchzuführen. Ein spezifischer Steuerungsinhalt der vorbereitenden Steuerung und ein spezifischer Ermittlungsprozess des Ermittlungsabschnitts für das Starten des reduzierten Zylinderbetriebs 56 werden später beschrieben.
  • Der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 ist betreibbar, um einen Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a, d. h. die Ist-Ansaugluftmenge, zu steuern.
  • Der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 ist betreibbar, um jeweils eine Zündzeit usw. der Zündkerzen 13 zu steuern.
  • Der Injektor-Steuerabschnitt 54 ist betreibbar, um die Injektoren 12 zu steuern und um im Einzelnen eine Einspritzmenge, die eine von jedem der Injektoren 12 in einen entsprechenden der Zylinder 2A bis 2D (einen entsprechenden der Brennräume 10 der Zylinder) einzuspritzende Kraftstoffmenge ist, und einen Einspritzzeitpunkt, bei dem der Kraftstoff einzuspritzen ist, zu steuern.
  • Der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 ist betreibbar, um die Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 zu steuern, um den Wert des Öldrucks, der den Ventildeaktivierungsmechanismen 25a der S-HLAs 25 zu liefern ist, d. h. einen Zustand der Öffnungs-/Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile 8, 9 des ersten und vierten Zylinders 2A, 2D zu ändern.
  • Nachstehend werden Einzelheiten des Steuerungsinhalts der Steuerabschnitte 52 bis 56 beschrieben.
  • (4) Steuerinhalt
  • (4-1) Grundlegende Steuerung
  • Der Steuerinhalt der Steuerabschnitte während des Betriebs aller Zylinder in einem Normalzustand, d. h. in einem Motorbetriebszustand mit Ausnahme eines Zeitraums, während dessen die vorbereitende Steuerung ausgeführt wird, und während des reduzierten Zylinderbetriebs wird nachstehend beschrieben.
  • Der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 steuert den Ventilaktor 34b, um den Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a zu ändern, um ein voreingestelltes Sollmoment zu erreichen, das einem Detektionswert des Gaspedalstellungssensors SN5, d. h. einem Betrag des Niederdrückens des Gaspedals, entspricht.
  • Beruhend auf dem Sollmoment berechnet der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 im Einzelnen einen erforderlichen Zylinderfüllwirkungsgrad, der ein zum Erreichen des Sollmoments erforderlicher Füllwirkungsgrad ist. Der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 berechnet eine erforderliche Luftmenge im Einlasskanal, die eine Luftmenge in dem Einlasskanal 30 ist, die zum Erreichen des erforderlichen Zylinderfüllwirkungsgrads erforderlich ist. Im Einzelnen wird die erforderliche Luftmenge im Einlasskanal beruhend auf einem erforderlichen Zylinderfüllwirkungsgrad und einem Ausgleichsbehälter-Referenzvolumenwirkungsgrad, der entsprechend Motorbetriebsbedingungen (Motordrehzahl usw.) vorläufig festgelegt wird, berechnet.
  • Beruhend auf der erforderlichen Luftmenge im Einlasskanal, einer Ist-Luftmenge in dem Einlasskanal 30 und einem Durchsatz von Luft, die durch den Einlasskanal 30 in jeden Zylinder aufzunehmen ist, berechnet der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 dann einen erforderlichen Drosselklappen-Strömungsdurchsatz, der ein Sollwert eines Durchsatzes von Luft ist, die durch die Drosselklappe 34a strömt. Beruhend auf dem erforderlichen Drosselklappen-Strömungsdurchsatz berechnet der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 dann einen Drosselklappenöffnungswinkel, der zum Erreichen dieses Durchsatzes erforderlich ist (Solldrosselklappenöffnungswinkel). Dann steuert der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 die Drosselklappe 34a so, dass ein Ist-Öffnungswinkel derselben gleich dem Soll-Drosselklappenöffnungswinkel werden kann.
  • Zum Beispiel kann der Soll-Drosselklappenöffnungswinkel mithilfe der Bernoullischen Theorie berechnet werden. D. h. der Durchsatz der durch die Drosselklappe 34a strömenden Luft wird durch den Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a und ein Verhältnis zwischen Drücken an jeweiligen stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seiten der Drosselklappe 34a (ein Verhältnis des Drucks der Seite stromabwärts zu dem Druck der Seite stromaufwärts; nachstehend als ”Druckverhältnis stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe” bezeichnet) ermittelt. Nach dem Detektieren von Drücken an den stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seiten der Drosselklappe 34a durch einen Sensor kann der Soll-Drosselklappenöffnungswinkel somit beruhend auf den erhaltenen Detektionswerten und dem erforderlichen Drosselklappen-Strömungsdurchsatz berechnet werden. Der Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a, das Druckverhältnis stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe und die durch die Drosselklappe 34a strömende Luftmenge werden im Einzelnen vorläufig gemessen, und eine Beziehung zwischen jeweiligen derselben wird in Form eines Kennfelds gespeichert. Dann kann ein Wert des Öffnungswinkels der Drosselklappe 34a, der den tatsächlich detektierten Werten des Druckverhältnisses stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe und dem erforderlichen Drosselklappen-Strömungsdurchsatz entspricht, dem Kennfeld entnommen und als Soll-Drosselklappenöffnungswinkel festgelegt werden. In dem Fall, da die durch die Drosselklappe 34a strömende Luftmenge konstant ist, ist dieses Kennfeld zum Beispiel so ausgelegt, dass der Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a größer wird, wenn sich das Druckverhältnis stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe 1 nähert.
  • Während des reduzierten Zylinderbetriebs wird indessen die Anzahl an aktivierten Zylindern, die eine Ausgangsleistung erzeugen können, reduziert. Um die gleiche Motorausgangsleistung wie während des Betriebs aller Zylinder zu erzeugen, ist es somit nötig, eine Ausgangsleistung bei jedem der aktivierten Zylinder (zweiter und dritter Zylinder 2B, 2C) so zu steigern, dass sie größer als eine Ausgangsleistung bei jedem Zylinder während des Betriebs aller Zylinder wird. Während des reduzierten Zylinderbetriebs ist es aus diesem Grund nötig, eine Ausgangsleistung (erzeugtes Drehmoment) pro Zylinder zu steigern und daher die Ist-Ansaugluftmenge zu steigern. Ein Sollwert einer Ansaugluftmenge, d. h. Ansaugluftmenge pro Zylinder, (Soll-Ansaugluftmenge) während des reduzierten Zylinderbetriebs wird somit größer als ein Sollwert einer Ansaugluftmenge, d. h. Ansaugluftmenge pro Zylinder (Soll-Ansaugluftmenge) während des Betriebs aller Zylinder festgelegt. Um die Ist-Ansaugluftmenge zu steigern, ist es dann erforderlich, einen Innendruck des Einlasskanals 30 (Druck an der stromabwärts liegenden Seite der Drosselklappe 34a) so einzustellen, dass er höher als der während des Betriebs aller Zylinder ist. Während des reduzierten Zylinderbetriebs weist das Druckverhältnis stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe dadurch einen Wert näher an 1 als während des Betriebs aller Zylinder auf. D. h. der Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a während des reduzierten Zylinderbetriebs wird so gesteuert, dass er verglichen mit dem während des Betriebs aller Zylinder zu seiner maximalen Seite (voll offenen Seite) hin geändert wird.
  • Der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 schaltet abhängig davon, ob der Motor in dem reduzierten Zylinderbetrieb oder in dem Betrieb aller Zylinder betrieben wird, zwischen zwei Steuermodi der Zündkerzen 13 von deaktivierbaren Zylindern (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) um. Während des Betriebs aller Zylinder führt der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 Zündung durch Ansteuern der Zündkerzen 13 in allen Zylindern 2A bis 2D aus. Während des reduzierten Zylinderbetriebs dagegen unterbindet der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 ein Ansteuern der Zündkerzen 13 der deaktivierbaren Zylinder (erster und vierter Zylinder 2A, 2D).
  • Bei Aktivieren der Zündkerzen 13 ermittelt der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 Zündzeitpunkte für die Zündkerzen 13 gemäß Motorbetriebsbedingungen und gibt zu den jeweiligen Zündkerzen 13 Befehle aus.
  • Im Einzelnen speichert der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 darin ein voreingestelltes Kennfeld, das Zündzeiten im Verhältnis zu Motordrehzahl und Motorlast angibt. Der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 entnimmt dem Kennfeld einen Zündzeitpunkt, der einer Ist-Motordrehzahl und einer Ist-Motorlast entspricht, und unterzieht den entnommenen Zündzeitpunkt beruhend auf einem Detektionswert des Einlassdrucksensors SN4 usw. einer Korrektur, um einen endgültigen Zündzeitpunkt zu ermitteln. Als Zündzeitpunktkennfeld werden zwei Typen, die aus einem Typ für den reduzierten Zylinderbetrieb und einem Typ für den Betrieb aller Zylinder bestehen, erzeugt, und einer der zwei Typen, der einem erwünschten Betrieb entspricht, wird genutzt.
  • Der Injektor-Steuerabschnitt 54 schaltet abhängig davon, ob der Motor in dem reduzierten Zylinderbetrieb oder in dem Betrieb aller Zylinder betrieben wird, zwischen zwei Steuermodi für die Injektoren 12 der deaktivierbaren Zylinder (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) um. Während des Betriebs aller Zylinder führt der Injektor-Steuerabschnitt 54 Kraftstoffeinspritzung durch Ansteuern der Injektoren 12 in allen Zylindern 2A bis 2D aus. Während des reduzierten Zylinderbetriebs unterbindet der Injektor-Steuerabschnitt 54 dagegen eine Kraftstoffeinspritzung zu den deaktivierbaren Zylindern (erster und vierter Zylinder 2A, 2D), um in den deaktivierbaren Zylindern eine Verbrennung zu stoppen.
  • Wenn die Injektoren 12 veranlasst werden, eine Kraftstoffeinspritzung durchzuführen, ermittelt der Injektor-Steuerabschnitt 54 Einspritzzeiten für die Injektoren 12 gemäß Motorbetriebsbedingungen und gibt Befehle zu den jeweiligen Injektoren 12 aus.
  • Der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 schaltet das Ventildeaktivierungsmagnetventil 42 abhängig davon, ob der Motor in dem reduzierten Zylinderbetrieb oder dem Betrieb aller Zylinder betrieben wird, steuerbar um. Während des Betriebs aller Zylinder steuert der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 die Magnetventile 42, um zu dem AUS-Zustand geschaltet zu werden, um dadurch die Öffnungs-/Schließbewegung der Einlass- und Auslassventile 8, 9 in allen Zylindern 2A bis 2D zuzulassen. Während des reduzierten Zylinderbetriebs steuert dagegen der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 die Magnetventile 42, so dass sie zu dem EIN-Zustand geschaltet werden, um dadurch die Einlass- und Auslassventile 8, 9 der deaktivierbaren Zylinder (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) in dem geschlossenen Zustand zu halten.
  • (4-2) Vorbereitende Steuerung
  • (i) Steuerungsinhalt
  • Bei dem reduzierten Zylinderbetrieb wird die Ist-Ansaugluftmenge vergrößert, um eine Ausgangsleistung in jedem der aktivierten Zylinder wie vorstehend erwähnt auf einen Wert, der größer als während des Betriebs aller Zylinder ist, anheben zu lassen. Wenn unmittelbar nach Ausgeben einer Forderung nach einem Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb aber aufgrund einer Verzögerung der Änderung der Ist-Ansaugluftmenge eine Verbrennung in den deaktivierbaren Zylindern (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) gestoppt wird, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten, wird die Ist-Ansaugluftmenge in jedem der aktivierten Zylinder (zweiter und dritter Zylinder 2B, 2C) ungenügend, was zu einer Abnahme der Motorausgangsleistung führt. Dies bewirkt eine Abnahme einer auf Fahrzeugräder zu übertragenden Kraft, d. h. einer Fahrzeugräder-Antriebskraft, und somit eine Änderung des Verhaltens der Fahrzeugkarosserie, was zu dem Risiko führt, dass ein Insasse eine Erschütterung wahrnimmt. In der folgenden Beschreibung wird die Fahrzeugräder-Antriebskraft oder eine von Fahrzeugrädern auf eine Fahrbahn zu übertragende Kraft als ”fahrzeugradseitige Antriebskraft” bezeichnet. Die vorbereitende Steuerung soll eine Abnahme der fahrzeugradseitigen Antriebskraft mindern und wird gestartet, wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 ermittelt, dass ein Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gefordert wird.
  • Wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 ermittelt, dass ein Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gefordert wird, stellt der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 zunächst einen Sollwert der Ansaugluftmenge (Ansaugluftmenge pro Zylinder, Füllwirkungsgrad) auf einen transienten Wert, der während des Betriebs aller Zylinder in einem Normalzustand (in dem keine Umschaltforderung vorliegt) größer als ein Sollwert der Ansaugluftmenge (Soll-Ansaugluftmenge) ist. Als Teil der vorbereitenden Steuerung führt der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 dann eine Steuerung zum Ändern des Öffnungswinkels der Drosselklappe 34a in solcher Weise aus, dass eine Ist-Ansaugluftmenge hin zu der transienten Soll-Ansaugluftmenge angehoben wird.
  • In dieser Ausführungsform stellt der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 als transiente Soll-Ansaugluftmenge die Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs ein und führt wie in dem Unterabschnitt (4-1) beschrieben als Teil der vorbereitenden Steuerung die gleiche Steuerung wie die Steuerung während des reduzierten Zylinderbetriebs aus. Bei Ermittlung, dass die Umschaltforderung vorliegt, ändert der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 einen aktuellen Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a zu einem Öffnungswinkel während des reduzierten Zylinderbetriebs, d. h. zu einem Öffnungswinkel, der näher zur voll offenen Seite als während des Betriebs aller Zylinder in dem Normalzustand ist. D. h. bei dieser Ausführungsform startet unmittelbar nach der Ermittlung, dass eine Umschaltforderung von dem Betrieb aller Zylinder und dem reduzierten Zylinderbetrieb vorliegt, der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 die Drosselklappensteuerung während des reduzierten Zylinderbetriebs.
  • Als Teil der vorbereitenden Steuerung führt der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 die Steuerung zum Umschalten der Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 zu dem AUS-Zustand aus, um die Öffnungs-/Schließbewegung der Einlass- und Auslassventile in allen Zylindern 2A bis 2D zuzulassen. D. h. selbst wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 die Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb ausgibt, lässt der Ventildeaktivierungsmechanismus-Steuerabschnitt 55 weiter die Öffnungs-/Schließbewegung der Einlass- und Auslassventile 8, 9 in allen Zylindern 2A bis 2D zu, ohne die Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 in den EIN-Zustand zu schalten.
  • Als Teil der vorbereitenden Steuerung steuern der Injektor-Steuerabschnitt 54 und der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 jeweils die Injektoren 12 und Zündkerzen 13, um in allen Zylindern 2A bis 2D eine Verbrennung auszuführen. D. h. selbst wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 die Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb ausgibt, führten der Injektor-Steuerabschnitt 54 und der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 jeweils Kraftstoffeinspritzung und Zündung in allen Zylindern 2A bis 2D durch, ohne die Kraftstoffeinspritzung und Zündung in den deaktivierbaren Zylindern (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) zu stoppen.
  • Selbst wenn der Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 bei dieser Einrichtung wie vorstehend die Schaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb ausgibt, wird die vorbereitenden Steuerung ausgeführt, um die Einlass- und Auslassventile 8, 9 in allen Zylindern 2A bis 2D in zu öffnender und schließender Weise anzusteuern und die Verbrennung in allen Zylindern 2A bis 2D durchzuführen.
  • Bei der vorbereitenden Steuerung arbeitet der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 ferner, um die Ist-Ansaugluftmenge auf über die die Soll-Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder in dem Normalzustand anzuheben. Wenn in allen Zylindern 2A bis 2D unter der Bedingung, dass die Ist-Ansaugluftmenge relativ groß ist, eine Verbrennung durchgeführt wird, wird daher während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand, d. h. kurz vor Start der vorbereitenden Steuerung, die Motorausgangsleistung (Motordrehmoment) größer als eine von einem Fahrer oder dergleichen geforderte Motorausgangsleistung.
  • Aus diesem Grund wird bei dieser Einrichtung während der vorbereitenden Steuerung der Zündzeitpunkt auf einen Punkt auf spät verstellt, bei dem es möglich wird, eine Zunahme der Motorausgangsleistung zu unterbinden, die ansonsten durch die Zunahme der Ist-Ansaugluftmenge hervorgerufen würde. Während der vorbereitenden Steuerung steuert der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 den Zündzeitpunkt so, dass er bezüglich eines Zündzeitpunkts während des Betriebs aller Zylinder in dem Normalzustand, d. h. kurz vor dem Start der vorbereitenden Steuerung, hin zu einer Spätverstellungsseite verschoben wird.
  • Im Einzelnen berechnet der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53, um wieviel die Ist-Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand angehoben wird, und berechnet einen Spätverstellungsbetrag, der dem berechneten Inkrement der Ansaugluftmenge, im Einzelnen einem Inkrement der Motorausgangsleistung (Motordrehmoment) entsprechend dem berechneten Inkrement der Ansaugluftmenge, entspricht. In dieser Ausführungsform speichert der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 darin ein Kennfeld, das ein Inkrement der Ansaugluftmenge und einen Spätverstellungsbetrag, der im Verhältnis zu Motorbetriebsbedingungen (Motordrehzahl, Motorlast, etc.) vorbestimmt wird, angibt, und ein Spätverstellungsbetrag, der einem berechneten Inkrement der Ansaugluftmenge und Ist-Motorbetriebsbedingungen entspricht, wird dem Kennfeld entnommen. Dann ermittelt der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 als Zündzeitpunkt für die vorbereitende Steuerung einen Punkt, der durch Spätverstellen um den berechneten Spätverstellungsbetrag eines grundlegenden Zündzeitpunkts während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand, der entlang des in Unterabschnitt (4-1) beschriebenen Prozesses ermittelt wird, eingestellt wird.
  • (ii) Zeitpunkt der Beendigung der vorbereitenden Steuerung und Start des reduzierten Zylinderbetriebs
  • Die vorbereitende Steuerung wird ausgeführt, bis der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 ermittelt, dass die vorbereitende Steuerung beendet werden sollte, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten.
  • Wenn in dieser Ausführungsform bei einem Zeitpunkt, bei dem eine Differenz zwischen einer Ist-Ansaugluftmenge und der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, d. h. ein Fehlbetrag einer Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, kleiner oder gleich einer vorbestimmten zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, ermittelt der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56, dass die vorbereitende Steuerung beendet werden sollte, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten.
  • Wie vorstehend soll die vorbereitende Steuerung eine Änderung (Abnahme) der fahrzeugradseitigen Antriebskraft, die ansonsten durch eine während des Umschaltens von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb auftretende Änderung (Abnahme) der Motorausgangsleistung hervorgerufen würde, unterbinden. Die zulässige Ansaugluftfehlmenge wird somit so eingestellt, dass selbst in einer Situation, in der der reduzierte Zylinderbetrieb bei einer Zeit gestartet wird, bei der der Ist-Ansaugluftmenge die zulässige Ansaugluftfehlmenge fehlt, ein Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft auf einen vorgegebenen Wert oder darunter gedrückt werden kann. In dieser Ausführungsform wird der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs auf einen Wert eingestellt, der eine Insassen eine Erschütterung kaum wahrnehmen lässt (dieser Wert wird nachstehend gelegentlich als ”zulässiger Änderungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft” oder ”zulässiger Antriebskraft-Änderungsbetrag” bezeichnet).
  • Wie hierin verwendet bezeichnet der Begriff ”fahrzeugradseitige Antriebskraft” einen Wert, der durch Multiplizieren einer Motorausgangsleistung mit einem Untersetzungsverhältnis erhalten wird. Der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft bezüglich eines Schwankungsbetrags der Motorausgangsleistung wird somit bei einer hohen Fahrstufe mit einem relativ niedrigen Untersetzungsverhältnis verglichen mit einer niedrigen Fahrstufe mit einem relativ hohen Untersetzungsverhältnis kleiner. Selbst wenn ein Fehlbetrag bei der Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs relativ groß ist und dadurch der Schwankungsbetrag der Motorausgangsleistung bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs relativ groß wird, wird daher in der hohen Fahrstufe der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft, d. h. eine von einem Insassen wahrgenommene Erschütterung, auf einen niedrigen Wert gedrückt.
  • Aus diesem Grund wird bei der hohen Fahrstufe mit einem relativ niedrigen Untersetzungsverhältnis die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert als der bei der Steuerung der niedrigen Fahrstufe mit einem relativ hohen Untersetzungsverhältnis gesetzt.
  • In dieser Ausführungsform werden Werte der zulässigen Ansaugluftfehlmenge bei mehreren Fahrstufen so eingestellt, dass der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft, der bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs auftritt, zu dem vorstehend erwähnten zulässigen Antriebskraft-Änderungsbetrag wird, der so eingestellt ist, dass er unabhängig vom Untersetzungsverhältnis (Fahrstufe) den gleichen Wert annimmt, wie in 7 gezeigt ist. D. h. die zulässige Ansaugluftfehlmenge wird auf einen Wert gesetzt, der bezüglich des Untersetzungsverhältnisses invers variiert und größer wird, wenn die Fahrstufe eine höhere Fahrstufe ist, die ausgelegt ist, um eine höhere Abtriebsdrehzahl zu bieten.
  • Im Einzelnen detektiert der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 zunächst eine aktuelle Fahrstufe. Beruhend auf der von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor detektierten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer von einem Motordrehzahlsensor detektierten Motordrehzahl berechnet (detektiert) der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 die aktuelle Fahrstufe. Dann ermittelt der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 die zulässige Ansaugluftfehlmenge gemäß der detektierten Fahrstufe. In dieser Ausführungsform speichert der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 darin Werte der zulässigen Ansaugluftfehlmenge, die gemäß mehreren Fahrstufen vorbestimmt ist, und entnimmt einen der Werte entsprechend der aktuellen Fahrstufe (die zum Zeitpunkt der Ermittlung, dass ein Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gefordert wird, detektiert wird).
  • Bei einem Zeitpunkt, bei dem die Differenz zwischen der Ist-Ansaugluftmenge und der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge nach Start der vorbereitenden Steuerung wird, d. h. wenn die Ist-Ansaugluftmenge auf einen Wert angehoben ist, der durch Subtrahieren der zulässigen Ansaugluftfehlmenge von der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs erhaltbar ist, dann ermittelt der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 wie vorstehend erwähnt, dass die vorbereitende Steuerung beendet werden soll, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten. In dieser Ausführungsform führt der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 diese Ermittlung beruhend auf einem Detektionswert des Ansaugluftmengensensors SN3 durch.
  • (iii) Ablauf der vorbereitenden Steuerung
  • Mit Verweis auf das Flussdiagramm von 9 wird ein Ablauf der von dem ECU 50 auszuführenden vorbereitenden Steuerung beschrieben.
  • Zunächst wird bei Schritt S1 ein Lesen der Motorlast, der Motordrehzahl, der Motorkühlmitteltemperatur (Kühlmitteltemperatur), der Gaspedalstellung usw., die durch Detektionswerte der vorstehenden Sensoren bestimmt werden, durchgeführt. Dann wird bei Schritt S2 ermittelt, ob ein Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gefordert wird. Wie vorstehend erwähnt wird diese Ermittlung von dem Betriebsanforderungsermittlungsabschnitt 51 durchgeführt, wobei das Vorliegen oder Fehlen einer Forderung nach Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb beruhend darauf ermittelt wird, ob die Motorkühlmitteltemperatur größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist oder ob eine Änderungsrate der Gaspedalstellung größer oder gleich einem vorgegebenen Wert ist oder nicht.
  • Wenn bei Schritt S2 eine NEIN lautende Ermittlung erfolgt, d. h. ermittelt wird, dass keine Forderung nach Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb (das Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb sollte nicht durchgeführt werden) vorliegt, rückt der Ablauf zu Schritt S3 vor und bei Schritt S3 wird der Betrieb aller Zylinder im Normalzustand beibehalten. Wenn dagegen bei Schritt S2 eine JA lautende Ermittlung erfolgt, d. h. wenn ermittelt wird, dass die Forderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb vorliegt, rückt der Ablauf zu Schritt S4 vor.
  • Bei Schritt S4 wird eine aktuelle Fahrstufe (zum Zeitpunkt der Ermittlung, dass die Forderung nach Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb vorliegt) detektiert. Wie vorstehend erwähnt berechnet (detektiert) der Startermittlungsabschnitt für reduzierten Zylinderbetrieb 56 die aktuelle Fahrstufe beruhend auf einer Ist-Fahrstufe und einer Ist-Motordrehzahl.
  • Bei Schritt S5 wird nach Schritt S4 die zulässige Ansaugluftfehlmenge ermittelt. Wie vorstehend erwähnt ermittelt der Startermittlungsabschnitt für den reduzierten Zylinderbetrieb 56 die zulässige Ansaugluftfehlmenge gemäß der bei Schritt S4 detektierten Fahrstufe.
  • Bei Schritt S6, der auf Schritt S5 folgt, hebt die Ölpumpe 41 einen Öldruck in einem Ölkanal zwischen der Ölpumpe 41 und jedem der Ventildeaktivierungsmechanismen 25a, im Einzelnen in einem Ölkanal zwischen der Ölpumpe 41 und jedem der Ventildeaktivierungsmagnetventile 42, an. Dies soll die Einlass- und Auslassventile 8, 9 der deaktivierbaren Zylinder (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs zuverlässiger in dem geschlossenen Zustand halten. Wie vorstehend wird der Öldurchlass zwischen der Ölpumpe 41 und jedem der Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 zu Beginn des reduzierten Zylinderbetriebs erhöht. Jedes der Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 befindet sich aber zu diesem Zeitpunkt in dem AUS-Zustand, so dass die Sicherungsstifte 252 und die Durchgangslöcher 251a jedes der Ventildeaktivierungsmechanismen 25a in dem Zustand mit aufgehobener Passung (nicht eingepasst) gehalten werden, um die Öffnungs-/Schließbewegung der Einlass- und Auslassventile 8, 9 der deaktivierbaren Zylinder (des ersten und vierten Zylinders 2A, 2D) zuzulassen.
  • Bei Schritt S7, der auf Schritt S6 folgt, wird die Ist-Ansaugluftmenge vergrößert. Bei dieser Ausführungsform stellt der Drosselklappen-Steuerabschnitt 52 einen Sollwert der Ansaugluftmenge für die vorbereitende Steuerung auf die Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, die größer als die Soll-Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand ist, um dadurch einen aktuellen Öffnungswinkel der Drosselklappe 34a zu einem Öffnungswinkel während des reduzierten Zylinderbetriebs zu ändern, der näher zur vollständig offenen Seite als während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand ist, so dass die Ist-Ansaugluftmenge wie vorstehend erwähnt vergrößert wird.
  • Bei Schritt S8, der auf Schritt S7 folgt, wird der Zündzeitpunkt bezüglich des Zündzeitpunkts während des Betriebs aller Zylinder in dem Normalzustand hin zu der Spätverstellungsseite verstellt. In dieser Ausführungsform setzt der Zündkerzen-Steuerabschnitt 53 wie vorstehend erwähnt einen Zündzeitpunkt für die vorbereitende Steuerung auf einen Punkt, der durch Spätverstellen des Zündzeitpunkts während des Betriebs aller Zylinder im Normalzustand um einen Betrag, der einem Inkrement der Ansaugluftmenge entspricht, von dem Betrieb aller Zylinder in dem Normalzustand (nach Start der vorbereitenden Steuerung) gesetzt wird.
  • In Schritt S9, der auf Schritt S8 folgt, wird ermittelt, ob eine Differenz zwischen der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs und der Ist-Ansaugluftmenge größer oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird oder nicht, d. h. ob die Ist-Ansaugluftmenge auf einen Wert angehoben ist oder nicht, der durch Subtrahieren der zulässigen Ansaugluftfehlmenge von der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs erhaltbar ist. Wenn die Ermittlung bei Schritt S9 JA lautet, rückt der Ablauf zu Schritt S10 vor. Wenn die Ermittlung bei Schritt S9 dagegen NEIN lautet und ein Fehlbetrag der Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs immer noch größer als die zulässige Ansaugluftfehlmenge ist, kehrt der Ablauf zu Schritt S7 zurück und der Prozess der Schritte S7 bis S9 wird wiederholt.
  • Bei Schritt S10 wird der reduzierte Zylinderbetrieb gestartet. D. h. die Zündung und Kraftstoffeinspritzung in den deaktivierbaren Zylindern (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) werden gestoppt. Ferner werden die Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 zu dem EIN-Zustand geschaltet, um die Einlass- und Auslassventile 8, 9 der deaktivierbaren Zylinder (erster und vierter Zylinder 2A, 2D) in dem geschlossenen Zustand zu halten, und die Zündsteuerung in den aktivierten Zylindern (zweiter und dritter Zylinder 2B, 2C) wird während des reduzierten Zylinderbetriebs zu einer normalen Steuerung geschaltet.
  • (5) Funktionen, etc.
  • 10 und 11 zeigen in dieser Ausführungsform eine Änderung jedes Parameters während des Umschaltens von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb. 10 präsentiert ein Ergebnis des Umschaltens von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb in der niedrigen Fahrstufe (z. B. zweite Fahrstufe). 11 präsentiert ein Ergebnis des Umschaltens von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb in der hohen Fahrstufe (z. B. fünfte Fahrstufe). In 10 und 11 stellt der oberste Graph ein Flag für Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb dar, wobei bei Ausgeben der Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb das Flag von 0 auf 1 geändert wird.
  • Wie in 10 gezeigt ist, wird bei dieser Ausführungsform selbst bei Ausgeben der Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb bei Zeitpunkt t1 die Anzahl der aktivierten (verbrennenden) Zylinder auf 4 (alle Zylinder) gesetzt, und die Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 werden in dem AUS-Zustand gehalten, ohne sofort den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten. Bei dem Zeitpunkt t1 wird ferner die vorbereitende Steuerung ausgeführt, so dass die Drosselklappe 34a hin zu der vollständig offenen Seite verstellt wird, um dadurch die Ist-Ansaugluftmenge (Ansaugluftmenge pro Zylinder, Füllwirkungsgrad) zu vergrößern, und der Zündzeitpunkt wird im Verhältnis zu einem Inkrement der Ansaugluftmenge auf spät verstellt.
  • In dieser Ausführungsform wird die Ist-Ansaugluftmenge vergrößert, während der Zündzeitpunkt auf spät verstellt wird, so dass die Ansaugluftmenge vergrößert werden kann, ohne eine Zunahme (Schwankung) der Motorausgangsleistung nach dem Zeitpunkt t1 hervorzurufen.
  • Wenn die Ist-Ansaugluftmenge größer wird, d. h. eine Differenz gegenüber der transienten Soll-Ansaugluftmenge, d. h. die Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, kleiner als die zulässige Ansaugluftfehlmenge (bei Zeitpunkt t2) wird, wird der reduzierte Zylinderbetrieb gestartet. D. h. die Anzahl der aktivierten (verbrennenden) Zylinder ist bei dem Zeitpunkt t2 auf zwei reduziert. Ferner werden die Ventildeaktivierungsmagnetventile 42 zu dem EIN-Zustand geschaltet und der Zündzeitpunkt wird zu einem normalen Zündzeitpunkt zurückgeführt.
  • Bei dem Zeitpunkt t2 fehlt der Ist-Ansaugluftmenge noch die zulässige Ansaugluftfehlmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs. Wenn der reduzierte Zylinderbetrieb in diesem Zustand gestartet wird, wird die Motorausgangsleistung somit um einen Betrag reduziert, der dem Fehlbetrag der Ansaugluftmenge entspricht (zulässige Ansaugluftfehlmenge).
  • Die zulässige Ansaugluftfehlmenge wird aber so eingestellt, dass der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft äquivalent zu dem zulässigen Antriebskraft-Änderungsbetrag wird, der einen Insassen nahezu keine Erschütterung wahrnehmen lässt, selbst wenn der reduzierte Zylinderbetrieb in einer Situation gestartet wird, in der wie vorstehend erwähnt der Ist-Ansaugluftmenge die zulässige Ansaugluftfehlmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs fehlt. Daher wird es in dieser Ausführungsform möglich, den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten, ohne einen Insassen eine Erschütterung wahrnehmen zu lassen.
  • Selbst in dem Fall, da die aktuelle Fahrstufe in der hohen Fahrstufe liegt, wenn die Forderung nach Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb bei Zeitpunkt t1 ausgegeben wird, wird wie in 11 gezeigt die vorbereitende Steuerung ausgeführt, so dass die Ist-Ansaugluftmenge nach dem Zeitpunkt t1 vergrößert wird, ohne dass eine Zunahme (Schwankung) der Motorausgangsleistung hervorgerufen wird, wie bei dem in 10 gezeigten Fall, da die aktuelle Fahrstufe die niedrige Fahrstufe ist. Wenn dann eine Differenz zwischen der Ist-Ansaugluftmenge und der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs kleiner als die zulässige Ansaugluftfehlmenge wird, wird der reduzierte Zylinderbetrieb gestartet.
  • In dieser Ausführungsform wird wie vorstehend erwähnt die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die aktuelle Fahrstufe eine höhere Fahrstufe ist. Bei der in 11 gezeigten hohen Fahrstufe wird der reduzierte Zylinderbetrieb somit sogar bei einem Zeitpunkt gestartet, bei dem die Ist-Ansaugluftmenge nur um einen relativ kleinen Wert angehoben ist. Der Zeitpunkt t12, bei dem der reduzierte Zylinderbetrieb bei der hohen Fahrstufe gestartet wird, liegt somit vor dem Zeitpunkt t2, bei dem der reduzierte Zylinderbetrieb bei der niedrigen Fahrstufe gestartet wird.
  • Bei der hohen Fahrstufe wird somit wie vorstehend der reduzierte Zylinderbetrieb bei einem Zeitpunkt gestartet, bei dem ein Inkrement der Ansaugluftmenge relativ klein ist, und der Fehlbetrag bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetrags. Daher wird ein Abnahmebetrag der Motorausgangsleistung zu Beginn des reduzierten Zylinderbetriebs größer als bei der Steuerung in der niedrigen Fahrstufe. Die Untersetzungsrate ist aber wie vorstehend erwähnt in der hohen Fahrstufe relativ klein, so dass eine Differenz zwischen der niedrigen und hohen Fahrstufe hinsichtlich eines Abnahmebetrags der fahrzeugradseitigen Antriebskraft hinsichtlich eines Abnahmebetrags der Motorausgangsleistung kleiner als eine Differenz dazwischen wird. In dieser Ausführungsform werden Werte der zulässigen Ansaugluftfehlmenge bei mehreren Fahrstufen so eingestellt, dass der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs unabhängig von den Untersetzungsverhältnissen (Fahrstufen) wie vorstehend erwähnt äquivalent zu dem zulässigen Antriebskraft-Änderungsbetrag wird, der bei dem gleichen Wert gehalten wird. Während der Betrag der Abnahme der Motorausgangsleistung abhängig davon, ob die aktuelle Fahrstufe die hohe Fahrstufe oder die niedrige Fahrstufe ist, variiert, wird der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft daher bei dem gleichen Wert gehalten.
  • Wie vorstehend ermöglicht es die Motorsteuereinrichtung gemäß dieser Ausführungsform, während eines Umschaltens von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb die Ist-Ansaugluftmenge zu vergrößern, ohne eine Zunahme (Schwankung) der Motorausgangsleistung hervorzurufen, und den reduzierten Zylinderbetrieb mehr auf der Seite der hohen Fahrstufe in einer früheren Stufe zu starten, während der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft, d. h. eine von einem Insassen wahrgenommene Erschütterung, unterbunden wird. Daher wird es möglich, eine Ausführungszeit für den reduzierten Zylinderbetrieb sicherzustellen, um einen verbesserten Kraftstoffwirkungsgrad vorzusehen, während guter Fahrkomfort geboten wird.
  • (6) Abwandlungen
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem die vorbereitende Steuerung in allen Fahrstufen ausgeführt wird, kann in einem Teil der Fahrstufen auf der Seite der hohen Fahrstufe auf die vorbereitende Steuerung verzichtet werden.
  • In dem Fall, da im Einzelnen die zulässige Ansaugluftfehlmenge in der hohen Fahrstufe auf einen Wert angehoben werden kann, der größer ist als eine Differenz zwischen einer Ist-Ansaugluftmenge während des Betriebs mit allen Zylinder und der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs, die als transienter Sollwert bei Ausgeben der Forderung nach Umschalten zu dem reduzierten Zylinderbetrieb verwendet wird, kann der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs auf einen vorgegebenen Wert oder darunter gesenkt werden, ohne die Ist-Ansaugluftmenge vor dem Start des reduzierten Zylinderbetriebs zu vergrößern. In einem Teil der Fahrstufen an der Seite der hohen Fahrstufe kann somit der reduzierte Zylinderbetrieb unmittelbar nach Ausgeben der Forderung nach Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb gestartet werden, ohne die vorbereitende Steuerung auszuführen, und die vorbereitende Steuerung könnte nur in einem Teil der Fahrstufen an der Seite der niedrigen Fahrstufe ausgeführt werden. Ob die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen Wert angehoben werden kann, der größer als eine Differenz zwischen einer Ist-Ansaugluftmenge während des Betriebs mit allen Zylinder und der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs ist, kann durch Experiment oder dergleichen vorläufig festgestellt werden. In diesem Fall kann das in der Fahrzeugkarosserie eingebaute ECU somit ausgelegt sein, um zu ermitteln, ob die aktuelle Fahrstufe eine niedrigere Fahrstufe ist, die ausgelegt ist, um eine niedrigere Abtriebsdrehzahl als die einer vorbestimmten Referenzfahrstufe vorzusehen, und um die vorbereitende Steuerung nur auszuführen, wenn es die niedrigere Fahrstufe ist.
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem die zulässigen Ansaugluftfehlmengen in den jeweiligen Fahrstufen so eingestellt sind, dass der Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft unabhängig von den Fahrstufen bei dem gleichen Wert gehalten wird, ist der Einstellprozess für die zulässige Ansaugluftfehlmenge nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel wird in Betracht gezogen, dass es unwahrscheinlicher ist, dass ein Insasse den Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft in der hohen Stufe wahrnimmt. Wie in 12 gezeigt ist, wird somit der zulässige Antriebskraft-Änderungsbetrag (zulässiger Änderungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft), d. h. ein zulässiger Wert des Schwankungsbetrags der fahrzeugradseitigen Antriebskraft, so eingestellt, dass er größer wird, wenn die aktuelle Fahrstufe eine höhere Fahrstufe (mit einem niedrigeren Untersetzungsverhältnis) ist. Wie in 13 gezeigt ist, wird die zulässige Ansaugluftfehlmenge demgemäß so eingestellt, dass sie verglichen mit dem in 8 gezeigten Fall (die Strichlinie in 13) größer wird, wenn die aktuelle Fahrstufe eine höhere Fahrstufe ist.
  • Die zulässige Ansaugluftfehlmenge kann ferner so eingestellt werden, dass sie für zwei oder mehr benachbarte Fahrstufen den gleichen Wert erreicht. Zum Beispiel kann die zulässige Ansaugluftfehlmenge so eingestellt werden, dass der ersten und zweiten Fahrstufe der gleiche Wert zugewiesen wird, und dass ein Wert, der größer als der für die erste und zweite Fahrstufe ist, den jeweils verbleibenden Fahrstufen zugewiesen wird.
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Ermittlung, ob die vorbereitende Steuerung beendet werden sollte, um den reduzierten Zylinderbetrieb zu starten, d. h. die Ermittlung, ob der Fehlbetrag der Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs kleiner oder gleich der vorbestimmten zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, beruhend auf einem Detektionswert des Ansaugluftmengensensors SN3 durchgeführt wird, ist ein spezifischer Prozess für diese Ermittlung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der folgende Prozess genutzt werden. Ein Zeitraum nach dem Start der vorbereitenden Steuerung in jeder der Fahrstufen, bis ein Fehlbetrag einer Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs kleiner oder gleich der vorbestimmten zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, wird vorläufig durch Experiment oder dergleichen detektiert oder ermittelt und in dem ECU (Startermittlungsabschnitt für einen reduzierten Zylinderbetrieb 56) gespeichert. Dann kann das ECU 50 ausgelegt sein, um bei einem Zeitpunkt, da der Zeitraum ab einer Startzeit der vorbereitenden Steuerung verstrichen ist, zu ermitteln, ob der Fehlbetrag der Ansaugluftmenge bezüglich der Soll-Ansaugluftmenge während des reduzierten Zylinderbetriebs kleiner oder gleich der vorbestimmten zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird.
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Ist-Ansaugluftmenge durch Öffnen und Schließen der Drosselklappe 34a geändert wird, d. h. in der vorbereitenden Steuerung die Drosselklappe 34a hin zu der vollständig offenen Seite gestellt wird, um die Ist-Ansaugluftmenge zu vergrößern, ist eine Vorrichtung zum Ändern (Vergrößern) der Ist-Ansaugluftmenge nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine Vorrichtung, die eine Ventilsteuerzeit oder einen Ventilhub der Einlassventile 8 ändern kann, genutzt werden, um die Ventilsteuerzeit oder den Ventilhub der Einlassventile 8 zu ändern, um dadurch die Ist-Ansaugluftmenge zu ändern (vergrößern).
  • Auch wenn die vorstehende Ausführungsform beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem die erfindungsgemäße Steuereinrichtung bei einem Vierzylinder-Benzinmotor verwendet wird, ist ein Motortyp, bei dem die erfindungsgemäße Steuereinrichtung verwendbar ist, nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann die erfindungsgemäße Steuereinrichtung neben einem Vierzylindermotor bei jedem Mehrzylindermotor, etwa einem Sechszylinder- oder Achtzylindermotor, und jeder anderen Art von Verbrennungsmotor, etwa einem Dieselmotor, einem Ethanolmotor und einem LPG-Motor, verwendet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben sieht die vorliegende Erfindung eine Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines in einer Fahrzeugkarosserie eingebauten Motors vor, wobei der Motor mehrere Zylinder aufweist und zwischen einem Betrieb aller Zylinder, bei dem eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in allen Zylindern durchgeführt wird, und einem reduzierten Zylinderbetrieb, bei dem die Verbrennung in einem bestimmten Teil der Zylinder gestoppt wird, umschaltbar ist. Die Motorsteuereinrichtung umfasst: eine Zündeinrichtung, die in jedem der Zylinder vorgesehen ist, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zu zünden; eine Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung, die eine Ansaugluftmenge, die eine in jeden der Zylinder aufzunehmende Luftmenge ist, ändern kann; und eine Steuervorrichtung zum Steuern von mehreren Zielvorrichtungen des Motors, die die Zündvorrichtung und die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung umfassen, wobei die Steuervorrichtung bei Ausgabe einer Umschaltforderung zum Umschalten vom Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb betreibbar ist, um einen Sollwert der Ansaugluftmenge auf einen transienten Wert zu stellen, der größer ist als ein Sollwert der Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder in einem normalen Zustand, in dem keine Schaltforderung vorliegt, und, wenn eine Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und einer Ist-Ansaugluftmenge größer ist als eine zulässige Ansaugluftfehlmenge, um vor dem Starten des reduzierten Zylinderbetriebs eine vorbereitende Steuerung zum Vergrößern der Ist-Ansaugluftmenge durch die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung und zum Verschieben einer Zündzeit der Zündvorrichtung bezüglich einer Zündzeit während des Betriebs aller Zylinder in dem normalen Zustand hin zu einer Spätverstellungsseite auszuführen, um eine Schwankung des Motordrehmoments auszugleichen, die ansonsten durch die Zunahme der Ist-Ansaugluftmenge hervorgerufen würde, und um dann den reduzierten Zylinderbetrieb zu einem Zeitpunkt zu starten, da die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, und wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gesetzt wird, wenn eine aktuelle Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes eine hohe Fahrstufe ist, als wenn sie eine niedrige Fahrstufe ist.
  • Bei der Motorsteuereinrichtung wird bei Ausgeben der Umschaltforderung zum Umschalten zu dem reduzierten Zylinderbetrieb ein Sollwert der Ansaugluftmenge auf den transienten Wert angehoben. Wenn die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge größer als die zulässige Ansaugluftfehlmenge ist, d. h. in einer Situation, bei der, wenn die Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb unmittelbar ausgeführt wird, die Ist-Ansaugluftmenge signifikant zu klein wird, was möglicherweise zu einer starken Abnahme der Motorausgangsleistung führt, wird ferner vor dem Starten des reduzierten Zylinderbetriebs eine vorbereitende Steuerung ausgeführt, um die Ist-Ansaugluftmenge zu vergrößern und den Zündzeitpunkt hin zu einer Spätverstellungsseite zu verschieben, um eine Schwankung des Motordrehmoments aufzuheben, die ansonsten durch die Zunahme der Ansaugluftmenge hervorgerufen würde, und dann wird der reduzierte Zylinderbetrieb bei dem Zeitpunkt gestartet, bei dem die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird. Vor dem Starten des reduzierten Zylinderbetriebs wird es somit möglich, die Ist-Ansaugluftmenge zu vergrößern, während eine Zunahme des Motordrehmoments unterbunden wird, d. h. Motorausgangsleistung mittels Spätverstellung des Zündzeitpunkts, und den reduzierten Zylinderbetrieb in einem Zustand zu starten, in dem die Ist-Ansaugluftmenge sichergestellt ist. Dies ermöglicht das Unterbinden einer Schwankung der Motorausgangsleistung vor und nach dem Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb.
  • Ferner wird die zulässige Ansaugluftfehlmenge an der Seite der hohen Fahrstufe auf einen größeren Wert gestellt. Dies macht es möglich, den reduzierten Zylinderbetrieb in einer früheren Stufe zu starten, während guter Fahrkomfort geboten wird.
  • Im Einzelnen wird eine Kraft, die durch Multiplizieren einer Motorausgangsleistung mit einem Untersetzungsverhältnis gewonnen wird, von dem Motor auf die Fahrzeugräder übertragen. Aus diesem Grund ist in der hohen Fahrstufe mit einer relativ niedrigen Untersetzungsstufe ein Schwankungsbetrag der Fahrzeugräder-Antriebskraft (Fahrzeugräder-Antriebskraft bezüglich einer Fahrbahn, nachstehend entsprechend als ”fahrzeugradseitige Antriebskraft” bezeichnet) bezüglich eines Schwankungsbetrags der Motorausgangsleistung kleiner. Selbst wenn in der hohen Fahrstufe der Schwankungsbetrag der Motorausgangsleistung relativ groß ist, d. h. der Fehlbetrag der Ansaugluftmenge bei Start des reduzierten Zylinderbetriebs relativ groß ist, wird es somit möglich, einen Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft und damit einen Bewegungsbetrag der Fahrzeugkarosserie, der von einem Insassen wahrgenommen wird, zu unterbinden, wodurch guter Fahrkomfort sichergestellt wird. Diesbezüglich wird bei der vorliegenden Erfindung die zulässige Ansaugluftfehlmenge so eingestellt, dass sie an der Seite der hohen Fahrstufe höher wird, so dass bei der hohen Fahrstufe der reduzierte Zylinderbetrieb bei einem Zeitpunkt gestartet wird, bei dem der Fehlbetrag der Ansaugluftmenge bezüglich der transienten Soll-Ansaugluftmenge relativ groß ist, d. h. bei einem relativ frühen Zeitpunkt, bei dem die Ist-Ansaugluftmenge nicht ausreichend angehoben ist. Die vorliegende Erfindung macht es somit möglich, den reduzierten Zylinderbetrieb bei einem früheren Zeitpunkt zu starten, während guter Fahrkomfort sichergestellt wird.
  • Zu beachten ist, dass die erfindungsgemäße Motorsteuereinrichtung sowohl eine Konfiguration, bei der die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen relativ kleinen Wert in jeder der Fahrstufen eingestellt wird und die vorbereitende Steuerung in allen Fahrstufen ausgeführt wird, als auch eine Konfiguration, bei der die zulässige Ansaugluftfehlmenge in einer vorgegebenen hohen Fahrstufe auf einen relativ großen Wert eingestellt wird und die vorbereitende Steuerung in der vorgegebenen hohen Fahrstufe nicht ausgeführt wird, umschließt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Motorsteuereinrichtung ist die Steuervorrichtung bevorzugt in einer Situation betreibbar, in der die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge ist, zu einem Zeitpunkt, bei dem die Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb ausgegeben wird, um den reduzierten Zylinderbetrieb unmittelbar nach Ausgeben der Umschaltforderung zu starten.
  • Dies macht es möglich, den reduzierten Zylinderbetrieb bei einer früheren Stufe zu starten.
  • Bei der erfindungsgemäßen Motorsteuereinrichtung wird die zulässige Ansaugluftfehlmenge bevorzugt auf einen größeren Wert eingestellt, wenn die aktuelle Fahrstufe eine höhere Fahrstufe ist.
  • Dies macht es möglich, den reduzierten Zylinderbetrieb bei einer frühen Stufe und einem geeigneten Zeitpunkt zu starten, während in jeder der Fahrstufen guter Fahrkomfort geboten wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Motorsteuereinrichtung wird die zulässige Ansaugluftfehlmenge bevorzugt so eingestellt, dass ein Schwankungsbetrag der von dem Motor auf ein Fahrzeugrad übertragenen Antriebskraft unabhängig von den Fahrstufen bei einem gleichen Wert gehalten wird.
  • Dies ermöglicht es, den Schwankungsbetrag der fahrzeugradseitigen Antriebskraft während des Umschaltens zu dem reduzierten Zylinderbetrieb unabhängig von den Fahrstufen auszugleichen, um dadurch stabil guten Fahrkomfort zu bieten.
  • Diese Anmeldung beruht auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-029361 , die am 18. Februar 2015 beim japanischen Patentamt eingereicht wurde und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme mitaufgenommen ist.
  • Auch wenn die vorliegende Erfindung beispielhaft unter Bezug auf die Begleitzeichnungen umfassend beschrieben wurde, versteht sich, dass für den Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen nahe liegen können.
  • Sofern solche Änderungen und Abwandlungen nicht anderweitig vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, der nachstehend dargelegt ist, abweichen, sollen sie daher als darin enthalten ausgelegt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 05-332172 A [0007]
    • JP 2015-029361 [0137]

Claims (4)

  1. Motorsteuereinrichtung zum Steuern eines in einer Fahrzeugkarosserie eingebauten Motors, wobei der Motor mehrere Zylinder aufweist und zwischen einem Betrieb aller Zylinder, bei dem eine Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in allen Zylindern durchgeführt wird, und einem reduzierten Zylinderbetrieb, bei dem die Verbrennung in einem bestimmten Teil der Zylinder gestoppt wird, umschaltbar ist, wobei die Motorsteuereinrichtung umfasst: eine Zündvorrichtung, die in jedem der Zylinder vorgesehen ist, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder zu zünden; eine Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung, die eine Ansaugluftmenge, die eine in jeden der Zylinder aufzunehmende Luftmenge ist, ändern kann; und eine Steuervorrichtung zum Steuern von mehreren Zielvorrichtungen des Motors, die die Zündvorrichtung und die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung umfassen, wobei die Steuervorrichtung bei Ausgabe einer Umschaltforderung zum Umschalten vom Betrieb aller Zylinder zu dem reduzierten Zylinderbetrieb betreibbar ist, um einen Sollwert der Ansaugluftmenge auf einen transienten Wert zu stellen, der größer ist als ein Sollwert der Ansaugluftmenge während des Betriebs aller Zylinder in einem normalen Zustand, in dem keine Schaltforderung vorliegt, und, wenn eine Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und einer Ist-Ansaugluftmenge größer ist als eine zulässige Ansaugluftfehlmenge, um vor dem Starten des reduzierten Zylinderbetriebs eine vorbereitende Steuerung zum Vergrößern der Ist-Ansaugluftmenge durch die Ansaugluftmengen-Änderungsvorrichtung und zum Verschieben einer Zündzeit der Zündvorrichtung bezüglich einer Zündzeit während des Betriebs aller Zylinder in dem normalen Zustand hin zu einer Spätverstellungsseite auszuführen, um eine Schwankung des Motordrehmoments auszugleichen, die ansonsten durch die Zunahme der Ist-Ansaugluftmenge hervorgerufen würde, und um dann den reduzierten Zylinderbetrieb bei einem Zeitpunkt zu starten, bei dem die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge wird, und wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gesetzt wird, wenn eine aktuelle Fahrstufe eines Fahrzeuggetriebes eine hohe Fahrstufe ist, als wenn sie eine niedrige Fahrstufe ist.
  2. Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung in einer Situation, in der die Differenz zwischen der transienten Soll-Ansaugluftmenge und der Ist-Ansaugluftmenge kleiner oder gleich der zulässigen Ansaugluftfehlmenge ist, zu dem Zeitpunkt, da die Umschaltforderung zum Umschalten von dem Betrieb mit allen Zylindern zu dem reduzierten Betrieb ausgegeben wird, betreibbar ist, um den reduzierten Zylinderbetrieb unmittelbar nach Ausgeben der Umschaltforderung zu starten.
  3. Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge auf einen größeren Wert gestellt wird, wenn die aktuelle Fahrstufe eine höhere Fahrstufe ist.
  4. Motorsteuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die zulässige Ansaugluftfehlmenge so eingestellt wird, dass ein Schwankungsbetrag der von dem Motor auf ein Fahrzeugrad übertragenen Antriebskraft unabhängig von den Fahrstufen bei einem gleichen Wert gehalten wird.
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