JP2002309977A - 多気筒エンジンの制御装置 - Google Patents

多気筒エンジンの制御装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 全気筒稼働運転から一部気筒休止運転へのあ
るいはその逆への切換の前後でトルク段差が生じること
を防止する。 【解決手段】 全気筒を稼働気筒として運転を行う全気
筒稼働運転と、一部の気筒の吸排気バルブの作動を停止
させ残りの気筒を稼働気筒として運転する一部気筒休止
運転とを選択的に切換可能な多気筒エンジンにおいて、
一部気筒休止運転時に全気筒稼働運転時と同等のトルク
を発生させる稼動気筒１気筒あたり目標吸入空気量を演
算する手段（Ｂ１〜Ｂ３）と、この稼動気筒１気筒当た
り目標吸入空気量から一部気筒休止運転時のスロットル
弁目標開口面積ＴＡＡＩＲを演算する手段（Ｂ４〜Ｂ
７）と、この目標開口面積ＴＡＡＩＲとなるようにスロ
ットル弁開度を制御する手段（Ｂ８）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は多気筒エンジンの
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スロットル弁を電子制御することにより
エンジンのトルクを制御するものがある（特開平１１−
１８２２９８号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、燃費の向上
や減速ショックの低減等を図るため、多気筒エンジンに
対して各気筒の吸排気バルブの作動、非作動を電磁的に
制御可能に構成し、 全気筒を稼働気筒として運転を行う全気筒稼働運転
と、一部の気筒の吸排気バルブの作動を停止させ残りの
気筒を稼働気筒として運転する一部気筒休止運転とを選
択的に切換可能としたり、 標準サイクル数での標準サイクル数運転と、吸排気バ
ルブの作動、非作動を任意に制御して再圧縮行程や再膨
張行程を追加することにより標準サイクル数と異なるサ
イクル数で運転する可変サイクル数運転とを選択的に切
換可能としたエンジンが開発されている。
【０００４】こうしたエンジンに従来装置をそのまま適
用したとき、一部気筒休止運転や可変サイクル数運転に
切換えられた後も切換前と同じスロットル弁開度である
ため切換の前後でトルク段差が生じることがわかった。
【０００５】これについて上記のエンジンで代表させ
て説明すると、一部気筒休止運転時には全気筒稼働運転
時よりも稼働気筒１気筒あたりの発生トルクを増加させ
ないと全気筒稼働運転から一部気筒休止運転への切換の
前後で同等のトルクとならない。切換の前後でスロット
ル弁を流れる吸入空気量が変わらなければ一部気筒休止
運転時の稼働気筒１気筒当たり吸入空気量は自ずと増加
し、エンジンの発生するトルクが切換の前後で同等にな
るはずであるが、実際には一部気筒休止運転時に稼働気
筒１気筒当たり吸入空気量が増えるにつれて吸気管内負
圧が減少する。このためスロットル前後の差圧が減少し
スロットル弁を流れる吸入空気量が減少する。従ってス
ロットル弁を流れる吸入空気量を切換の前後で同等にす
るためには一部気筒休止運転へと切換えた後には全気筒
稼働運転時よりもスロットル弁を開く必要がある。しか
しながら従来装置にはこうした点が考慮されていないた
め、一部気筒休止運転に切換えられた後も切換前とスロ
ットル弁開度が変わらず、従って切換の前後でトルク段
差が生じる。
【０００６】そこで本発明は、一部気筒休止運転時には
全気筒稼働運転時とスロットル弁を流れる吸入空気量に
与える影響が異なることを考慮して一部気筒休止運転時
の稼働気筒１気筒当たり目標吸入空気量を設定すること
により、全気筒稼働運転から一部気筒休止運転へのある
いはその逆への切換の前後でトルク段差が生じることを
防止することを目的とする。
【０００７】また、可変サイクル数運転時にも標準サイ
クル数運転時とスロットル弁を流れる吸入空気量に与え
る影響が異なることを考慮して可変サイクル数運転時の
１気筒当たり目標吸入空気量を設定することにより、標
準サイクル数運転から可変サイクル数運転へのあるいは
その逆への切換の前後でトルク段差が生じることを防止
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、全気筒を
稼働気筒として運転を行う全気筒稼働運転と、一部の気
筒の吸排気バルブの作動を停止させ残りの気筒を稼働気
筒として運転する一部気筒休止運転とを選択的に切換可
能な多気筒エンジンにおいて、一部気筒休止運転時に全
気筒稼働運転時と同等のトルクを発生させる稼動気筒１
気筒あたり目標吸入空気量を演算する手段と、この稼動
気筒１気筒当たり目標吸入空気量から一部気筒休止運転
時のスロットル弁目標開口面積ＴＡＡＩＲを演算する手
段と、この目標開口面積ＴＡＡＩＲとなるようにスロッ
トル弁開度を制御する手段とを備える。
【０００９】第２の発明では、第１の発明において一部
気筒休止運転時の稼動気筒１気筒当たり目標吸入空気量
が、全気筒稼働運転時の稼働気筒１気筒当たり目標吸入
空気量ＴＴＰに対して一部気筒休止運転時の稼働気筒数
の全気筒数に対する比率である稼動気筒数比を乗算した
値である。
【００１０】第３の発明は、標準サイクル数での標準サ
イクル数運転と、吸排気バルブの作動、非作動を任意に
制御して再圧縮行程や再膨張行程を追加することにより
標準サイクル数と異なるサイクル数で運転する可変サイ
クル数運転とを選択的に切換可能な多気筒エンジンにお
いて、可変サイクル数運転時に標準サイクル数運転時と
同等のトルクを発生させる１気筒あたり目標吸入空気量
を演算する手段と、この１気筒当たり目標吸入空気量か
ら可変サイクル数運転時のスロットル弁目標開口面積Ｔ
ＡＡＩＲを演算する手段と、この目標開口面積ＴＡＡＩ
Ｒとなるようにスロットル弁開度を制御する手段とを備
える。
【００１１】第４の発明では、第３の発明において可変
サイクル数運転時の１気筒当たり目標吸入空気量が、標
準サイクル数運転時の１気筒当たり目標吸入空気量ＴＴ
Ｐに対して可変サイクル数運転時のサイクル数の標準サ
イクル数に対する比率を乗算した値である。
【００１２】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において吸入空気量に代えて体積流量比
を用いる。
【００１３】第６の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明においてスロットル弁の開口面積に代え
てこの値を排気量とエンジン回転速度により除した値で
ある開口面積係数を用いる。
【００１４】
【発明の効果】一部気筒休止運転時になると、休止気筒
に流れ込んでいた吸入空気が稼働気筒へと流れ込むため
一部気筒休止運転時における稼動気筒１気筒当たり吸入
空気量は増えるが、その一方で吸気管内負圧が全気筒稼
働運転時より小さくなる分スロットル弁を流れる吸入空
気量が減少してしまうため全気筒稼働運転から一部気筒
休止運転へと切換えた後も同一のスロットル弁開度であ
ると、切換の前後でトルク段差が生じるのであるが、第
１、第２の発明によれば、一部気筒休止運転時に全気筒
稼働運転時と同等のトルクを発生させる稼動気筒１気筒
あたり目標吸入空気量が演算されるため全気筒稼働運転
と一部気筒休止運転との切換の前後におけるトルク段差
を解消できる。
【００１５】第３、第４の発明によれば、標準サイクル
数運転と可変サイクル数運転との切換の前後におけるト
ルク段差を解消できる。
【００１６】エンジン回転速度により吸入空気量が異な
るので、吸入空気量を採用するときには吸入空気量をス
ロットル弁開口面積に変換する際にエンジン回転速度毎
のテーブルが必要になるが、第５の発明によれば体積流
量比はエンジン回転速度の影響を除いた値であるためテ
ーブル数を減らすことができる。
【００１７】エンジン回転速度や排気量によりスロット
ル弁の開口面積が異なるので、スロットル弁の開口面積
を採用するときには吸入空気量をスロットル弁開口面積
に変換する際にエンジン回転速度毎のテーブルや排気量
毎のテーブルが必要になるが、第６の発明によれば開口
面積係数はエンジン回転速度と排気量の影響を除いた値
であるためテーブル数を減らすことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態の多
気筒エンジンを示す概略構成図である。同図において１
はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃
料噴射弁、５は点火栓である。燃料噴射弁４は、図示の
ように燃料を吸気ポートに向け噴射供給するものでもか
まわないが、実施形態では、燃料を燃焼室内に直接噴射
供給する場合で述べる。
【００１９】６は吸気バルブ、７は排気バルブでこれら
吸排気バルブ６、７は電磁アクチュエータ８、９によっ
て電磁的に開閉駆動される。
【００２０】１０はスロットル弁、１１はこのスロット
ル弁１０の開度を電子制御するスロットル弁制御装置で
ある。
【００２１】アクセル開度センサ１２からのアクセル開
度（アクセルペダルの踏み込み量のこと、エンジン負荷
相当）、クランク角センサ１３からの単位クランク角毎
のポジション信号および気筒行程の位相差毎の基準信号
（ポジション信号の単位時間当たりの発生数を計測する
ことにより、あるいは基準信号発生周期を計測すること
によりエンジン回転数がわかる）からの各信号が、エア
フローメータ１４からの吸入空気流量、水温センサ１５
からのエンジン冷却水温の各信号とともにコントロール
ユニット２１に入力され、コントロールユニット２１で
は、燃料噴射弁４の燃料噴射と点火栓５による点火を制
御し、またスロットル弁制御装置１１を介してスロット
ル弁１０の開度を制御し、さらに電磁アクチュエータ
８、９を介して吸排気バルブ６、７の開閉時期を制御す
る。
【００２２】ここで、コントロールユニット２１では、
高負荷運転に対処しつつ燃費を向上させるため運転条件
により異なる目標空燃比を定めており、例えば低負荷な
どにおいては４０を越えるリーン側の値を目標として成
層燃焼を行わせることで燃費向上を図り、これに対して
高負荷域になると理論空燃比を目標として均質燃焼を行
わせることで十分な出力が得られるようにしている。
【００２３】また、エンジン回転速度を一定としたとき
スロットル弁を通過する吸入空気量にほぼ比例してエン
ジントルクが発生することからアクセル開度とエンジン
回転速度に応じて各気筒１気筒当たりの目標吸入空気量
を定めており、この目標吸入空気量が得られるようにス
ロットル弁制御装置１１を介してスロットル弁１０の開
度を制御しなければならない。このためコントロールユ
ニット２１では、１気筒当たりの吸入空気量を、その吸
入空気量を得たときの回転速度における最大吸入空気量
で割った値である体積流量比と、スロットル弁開口面積
を排気量とエンジン回転速度で除した値（これを「開口
面積係数」と定義する。）との関係がエンジン回転速度
および排気量によらずほぼ同一の特性を示すことに着目
し、この関係を用いて１気筒当たりの目標吸入空気量や
スロットル弁の目標開口面積を求めている。こうした制
御の内容は特開平１１−１８２２９８号公報に開示され
ているので、その詳細な説明は省略するが、概説すると
次のようにして目標スロットル弁開度を演算している。
【００２４】〈１〉アクセル開度に基づいて総要求開口
面積ＴＴＡＡＡＰＯを演算し、〈２〉これを排気量と回
転速度ＮＥで除して目標開口面積係数ＴＧＡＤＮＶを算
出する。
【００２５】〈３〉この目標開口面積係数ＴＧＡＤＮＶ
を、上記の体積流量比と開口面積係数との関係を用いて
目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴに変換する。この目標
基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴは理論空燃比での目標体積
流量比のことである。
【００２６】〈４〉目標基本体積流量比ＴＱＨ０ＳＴに
最大吸入空気量ＭＡＸＴＰを乗算して目標基本吸入空気
量ＴＴＰＳＴを算出する。最大吸入空気量ＭＡＸＴＰは
エンジン回転速度により異なる値である。
【００２７】〈５〉目標基本吸入空気量ＴＴＰＳＴを目
標当量比ＤＭＬで除して目標吸入空気量ＴＴＰを算出す
る。
【００２８】〈６〉目標吸入空気量ＴＴＰを最大吸入空
気量ＭＡＸＴＰで除して目標体積流量比ＴＧＱＨ０を求
める。
【００２９】〈７〉この目標体積流量比ＴＧＱＨ０を、
上記の体積流量比と開口面積係数との関係を用いて目標
開口面積係数に変換する。
【００３０】〈８〉この目標開口面積係数に排気量とエ
ンジン回転速度ＮＥを乗じてスロットル弁目標開口面積
ＴＡＡＩＲを求める。
【００３１】〈９〉この目標開口面積ＴＡＡＩＲを所定
のテーブルを用いて目標スロットル弁開度ＴＤＴＶＯに
変換する。
【００３２】このように特開平１１−１８２２９８号公
報に記載のスロットル開度制御置では体積流量比と開口
面積係数との関係を用いて、最初は開口面積係数から体
積流量比へと変換し、２度目はこの逆に体積流量比から
開口面積係数へと変換している。
【００３３】この場合に電磁アクチュエータ８、９を介
しての吸排気バルブ６、７の開閉時期制御により所定の
運転条件で一部気筒休止運転へと切換えられるときにも
切換前の全気筒稼働運転時と同一のスロットル弁開度で
あると全気筒稼働運転時よりスロットル弁を流れる吸入
空気量が減少してしまうため、全気筒稼働運転から一部
気筒休止運転への切換時（あるいはその逆への切換時）
にトルク段差（トルク減）が生じ運転性に影響を及ぼ
す。これを図２を用いて説明すると、同図は上記
〈３〉、〈７〉で記載した体積流量比と開口面積係数と
の関係を示す特性図である。縦軸は体積流量比である
が、説明の便宜上吸入空気量として説明する。
【００３４】まず全気筒稼働運転時の１気筒当たりの要
求吸入空気量をＱｚとすれば、このＱｚを得るための開
口面積係数はＡｚであるから、このＡｚが得られるよう
にスロットル弁開度を決定してやればよい。
【００３５】次にこの状態より一部気筒休止運転に移行
させることを考える。話を簡単にするため全気筒のうち
半分の気筒を休止させるものとする。一部気筒休止運転
時にも全気筒稼働運転時と同じスロットル弁開度を保持
すると、１気筒当たりの開口面積係数はＡｚに対してこ
れを２倍にしたＡ’（＝Ａｚ×２）となるため、これに
対応する吸入空気量Ｑ’が一部気筒休止運転時の稼働気
筒１気筒当たりの吸入空気量となる。
【００３６】しかしながら、同図よりＱ’はＱｚの２倍
になっておらずＱｚの２倍の値に足りないことがわか
る。その理由は開口面積係数と体積流量比の関係が全運
転域において比例する特性でなく、開口面積係数が大き
な領域になると開口面積係数と吸入空気量が比例しない
特性となるからである。
【００３７】そこで本実施形態では同じく半分の気筒の
休止運転時に図２においてＱｚに対してこれを２倍にし
たＱｔ（＝Ｑｚ×２）を算出し、これに対応する開口面
積係数Ａｔを一部気筒休止運転時の目標開口面積係数と
して算出し、このＡｔが得られるようにスロットル弁開
度を制御する。
【００３８】こうした本実施形態による方法であれば、
稼動気筒数比により直接に１気筒当たり吸入空気量（体
積流量比）を変化させるので、部分気筒休止運転への切
換時に稼働気筒１気筒当たり吸入空気量が不足すること
が無く、これにより全気筒稼働運転から部分気筒休止運
転への（あるいはその逆への）切換前後のトルク段差を
先願装置の場合よりさらに抑制することができる。
【００３９】具体的には本実施形態では上記の〈６〉と
〈７〉の間に次の操作を置く。
【００４０】〈６’〉目標体積流量比ＴＧＱＨ０を稼動
気筒数比で除した値を改めて目標体積流量比ＴＧＱＨ０
とする。あるいは稼動気筒数比で除す前と除した後の値
を区別するため〈６〉の目標体積流量比を改めてＴＧＱ
Ｈ０１とし、これを稼動気筒数比で除した値をＴＧＱＨ
０とする。稼動気筒数比で除した後の値は部分気筒休止
運転時にはそのときの稼働気筒１気筒当たりの目標体積
流量比を表す。
【００４１】コントロールユニット２１で実行されるこ
のスロットル弁制御の内容を図３のブロック図にしたが
って説明する。
【００４２】ブロック１では目標吸入空気量ＴＴＰを最
大吸入空気量ＭＡＸＴＰで除して目標体積流量比ＴＧＱ
Ｈ０１を求める。
【００４３】ここでＴＴＰは全気筒稼働運転時（通常運
転時）の目標吸入空気量である。最大吸入空気量ＭＡＸ
ＴＰはエンジン回転速度により異なるため、そのときの
エンジン回転速度から所定のテーブルを検索することに
より求めればよい。
【００４４】ブロック２では稼動気筒数を全気筒数で除
することにより稼動気筒数比を算出し、ブロック３で上
記の目標体積流量比ＴＧＱＨ０１をこの稼動気筒数比で
除し、その除算後の値を目標体積流量比ＴＧＱＨ０とす
る。このＴＧＱＨ０は部分気筒休止運転時にそのときの
稼動気筒１気筒当たりの目標体積流量比を表す。例えば
全気筒の半分を休止するとき稼動気筒数比は１／２であ
り、このとき稼動気筒１気筒当たりの目標体積流量比は
全気筒稼働運転時のちょうど２倍となる。
【００４５】ブロック４ではこのようにして稼動気筒数
比で補正した値ＴＧＱＨ０から図４を内容とするテーブ
ル（体積流量比と開口面積係数の関係を表す特性）を検
索することにより目標開口面積係数ＴＤＡＤＮＶを求め
る。図４の特性は基本的に図２と同じ特性である。すな
わちスロットル弁の前後差圧が無くなる領域（非ソニッ
ク領域）になると流量がスロットル弁開口面積に比例し
ないことを示している。
【００４６】ブロック５、６では目標開口面積係数ＴＤ
ＡＤＮＶに対して回転速度ＮＥ、排気量ＶＯＬ＃、稼動
気筒数比を乗算することによりスロットル弁目標開口面
積ＴＡＡＩＲを算出する。このＴＡＡＩＲは部分気筒休
止運転時には、稼働気筒数比により補正された目標体積
流量比の得られるスロットル弁開口面積を表す。
【００４７】このように稼働気筒数比を加味して体積流
量比から開口面積係数への変換を行うが、このとき部分
気筒休止運転時の排気量は見かけ上稼動気筒数比倍（半
分の気筒を休止させているときには１／２倍）になって
いるためその分も考慮する。
【００４８】このようにして求めたスロットル弁目標開
口面積ＴＡＡＩＲからブロック８において図５を内容と
するテーブルを検索することにより目標スロットル開度
ＴＤＴＶＯを求める。この目標スロットル開度ＴＤＴＶ
Ｏは制御量としてスロットル弁制御装置１１に与えら
れ、スロットル弁１０が目標スロットル弁開度となるよ
うに駆動される。
【００４９】ここで本実施形態の作用を図２を参照しな
がら全気筒の半分を休止運転させる場合で具体的に説明
する。
【００５０】目標体積流量比（目標吸入空気量）がＱｚ
のときには開口面積係数がＡｚとなるようにスロットル
弁開度が制御された状態にあり、この状態より一部気筒
休止運転時に切換えられると、休止気筒に流れ込んでい
た吸入空気が稼働気筒へと流れ込むため一部気筒休止運
転時における稼動気筒１気筒当たりの吸入空気量が増え
るものの、その一方で吸気管内圧力が全気筒稼働運転時
より小さくなる分スロットル弁を流れる吸入空気量が減
少してしまうため全気筒稼働運転から一部気筒休止運転
へと切換えた後も同一のスロットル弁開度であると切換
の前後でトルク減が生じる。
【００５１】これに対して本実施形態によれば、一部気
筒休止運転時に稼働気筒数比が１／２となり、このとき
目標体積流量比が全気筒稼働運転時の値であるＱｚのち
ょうど倍（つまりＱｔ）となり、この倍になったＱｔに
対応する開口面積係数がＡｔで算出され、このＡｔが得
られるようにスロットル弁開度が制御される。本実施形
態によればＡ’よりもさらに大きいＡｔとなるようにス
ロットル弁開度が制御され、これによってＡｔ−Ａ’の
分だけエンジントルクを余計に発生させるのであり、こ
れによって一部気筒休止運転への切換時のトルク減を解
消することができる。
【００５２】このように本実施形態によれば、体積流量
比に対して稼働気筒数比による補正を行うことで全気筒
稼働運転時と同等のトルクを発生させる稼動気筒１気筒
あたり目標吸入空気量が演算されるため、全気筒稼働運
転と一部気筒休止運転との切換の前後におけるトルク段
差を解消できる。
【００５３】図１に示したように吸排気バルブ６、７を
電磁アクチュエータ８、９により開閉駆動可能に構成し
ているときには、吸排気バルブ６、７の作動、非作動を
コントロールユニット２１により任意に制御して再圧縮
行程や再膨張行程を追加することにより標準サイクル数
（例えば４サイクル）での標準サイクル数運転から標準
サイクル数と異なるサイクル数（例えば６サイクル）で
の可変サイクル運転へへと切換えることが可能であり、
こうした多気筒エンジンに対しても本発明では稼働気筒
数比に代えて、標準サイクル数を可変サイクル数で除し
た比率を用いている（この比率で開口面積係数を除す
る）。
【００５４】ここで、標準サイクル数を可変サイクル数
で除した比率とは例えば標準サイクル数が４で可変サイ
クル数が６であるとき４／６＝２／３となる値である。
このように標準サイクル数を可変サイクル数で除した比
率を稼動気筒数比に置き換えることができるのは、４サ
イクルエンジンを６サイクルに変更して運転するとき見
かけ上の排気量が４／６となるためである。
【００５５】さて標準サイクル数運転と可変サイクル数
運転との間で選択的に切換可能な多気筒エンジンに対し
ても、標準サイクル数運転から可変サイクル数運転への
（あるいはこの逆への）切換の前後でトルク段差が残
る。
【００５６】そこで、第２実施形態では図６に示したよ
うにブロック図を構成する。すなわち目標体積流量比に
対して標準サイクル数を可変サイクル数で除した比率に
よる補正を行うことで（ブロック１１、３）、標準サイ
クル数運転と可変サイクル数運転との間で選択的に切換
可能な多気筒エンジンにおいても、標準サイクル数運転
と可変サイクル数運転との切換の前後におけるトルク段
差を解消できる。なお、図６において図３と同一部分に
は同一番号を付している。
【００５７】実施形態では、図４に示したように体積流
量比と開口面積係数の関係を表すテーブルを用いる場合
で説明したが、当該テーブルを用いる場合に限られるも
のでない。例えば体積流量比に代えて吸入空気量を、ま
た開口面積係数に代えてスロットル弁開口面積を用いる
ことができる。ただし、吸入空気量とスロットル弁開口
面積の関係を表すテーブルを用いる場合には両者の関係
がエンジン回転速度や排気量により相違するので、それ
だけたくさんのテーブルを用意する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の多気筒エンジンの概略構成図。
【図２】第１実施形態の基本的考え方を示すための体積
流量比と開口面積係数の関係を表す図。
【図３】第１実施形態の目標スロットル弁開度の演算を
説明するためのブロック図。
【図４】体積流量比と開口面積係数の関係を表す特性
図。
【図５】開口面積とスロットル弁開度の関係を表す特性
図。
【図６】第２実施形態の目標スロットル弁開度の演算を
説明するためのブロック図。
【符号の説明】
６ 吸気バルブ ７ 排気バルブ ８、９ 電磁アクチュエータ １０ スロットル弁 １１ スロットル弁制御装置 ２１ コントロールユニット
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/18 Ｆ０２Ｄ 41/18 Ｚ 45/00 ３０１ 45/00 ３０１Ｄ Ｆターム(参考） 3G018 AA05 AB08 AB09 AB16 BA38 CA12 DA34 DA36 DA41 DA45 DA70 EA11 EA16 EA17 EA25 EA31 FA12 FA27 GA01 GA06 3G065 AA05 CA13 DA06 EA07 EA08 EA09 FA08 GA05 GA07 GA09 GA41 GA46 KA33 KA35 KA36 3G084 AA03 BA01 BA04 BA05 BA23 DA11 EC02 FA07 FA10 FA20 FA38 3G092 AA01 AA09 AA11 AA12 AA14 AB02 BA01 BB01 BB04 CA03 CA06 CA07 CA08 CA09 CB02 DA01 DA03 DA07 DA11 DC01 DD03 DF03 DG09 EA01 EA11 EA14 EA21 EC10 FA04 FA05 GA05 GA06 HA01Z HA06Z HA13Z HE03Z HE08Z HF09Z 3G301 HA01 HA07 HA16 HA19 JA04 KA08 KA09 KA11 LA01 LB01 LC01 MA12 NC04 NE01 PA01Z PA11Z PB03Z PE03Z PE08Z PF03Z PF04Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】全気筒を稼働気筒として運転を行う全気筒
    稼働運転と、一部の気筒の吸排気バルブの作動を停止さ
    せ残りの気筒を稼働気筒として運転する一部気筒休止運
    転とを選択的に切換可能な多気筒エンジンにおいて、 一部気筒休止運転時に全気筒稼働運転時と同等のトルク
    を発生させる稼動気筒１気筒あたり目標吸入空気量を演
    算する手段と、 この稼動気筒１気筒当たり目標吸入空気量から一部気筒
    休止運転時のスロットル弁目標開口面積を演算する手段
    と、 この目標開口面積となるようにスロットル弁開度を制御
    する手段とを備えることを特徴とする多気筒エンジンの
    制御装置。
  2. 【請求項２】一部気筒休止運転時の稼動気筒１気筒当た
    り目標吸入空気量は、全気筒稼働運転時の稼働気筒１気
    筒当たり目標吸入空気量に対して一部気筒休止運転時の
    稼働気筒数の全気筒数に対する比率である稼動気筒数比
    を乗算した値であることを特徴とする請求項１に記載の
    多気筒エンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】標準サイクル数での標準サイクル数運転
    と、吸排気バルブの作動、非作動を任意に制御して再圧
    縮行程や再膨張行程を追加することにより標準サイクル
    数と異なるサイクル数で運転する可変サイクル数運転と
    を選択的に切換可能な多気筒エンジンにおいて、 可変サイクル数運転時に標準サイクル数運転時と同等の
    トルクを発生させる１気筒あたり目標吸入空気量を演算
    する手段と、 この１気筒当たり目標吸入空気量から可変サイクル数運
    転時のスロットル弁目標開口面積を演算する手段と、 この目標開口面積となるようにスロットル弁開度を制御
    する手段とを備えることを特徴とする多気筒エンジンの
    制御装置。
  4. 【請求項４】可変サイクル数運転時の１気筒当たり目標
    吸入空気量は、標準サイクル数運転時の１気筒当たり目
    標吸入空気量に対して可変サイクル数運転時のサイクル
    数の標準サイクル数に対する比率を乗算した値であるこ
    とを特徴とする請求項３に記載の多気筒エンジンの制御
    装置。
  5. 【請求項５】吸入空気量に代えて体積流量比を用いるこ
    とを特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記
    載の多気筒エンジンの制御装置。
  6. 【請求項６】スロットル弁の開口面積に代えてこの値を
    排気量とエンジン回転速度により除した値である開口面
    積係数を用いることを特徴とする請求項１から４までの
    いずれか一つに記載の多気筒エンジンの制御装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010190231A (ja) * 2010-06-11 2010-09-02 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関
US7823551B2 (en) 2005-02-23 2010-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve train for internal combustion engine
JP2011012610A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Toyota Motor Corp 可変気筒内燃機関の制御装置
CN110131056A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 丰田自动车株式会社 发动机控制装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005036440A1 (de) * 2005-08-03 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7462129B2 (en) * 2005-08-08 2008-12-09 Ford Global Technologies, Llc Driveline shift quality in variable valve engine equipped drivelines
US8150605B2 (en) * 2009-02-17 2012-04-03 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
US7835848B1 (en) * 2009-05-01 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Coordination of variable cam timing and variable displacement engine systems
US9284883B2 (en) 2012-01-27 2016-03-15 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Six-stroke cycle engine having scavenging stroke
EP2657484B1 (de) * 2012-04-24 2015-03-04 Ford Global Technologies, LLC Fremdgezündete Brennkraftmaschine mit Teilabschaltung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
US9657637B2 (en) * 2014-10-13 2017-05-23 Ford Global Technologies, Llc Method for controlling transitions in a variable displacement engine
US10337441B2 (en) 2015-06-09 2019-07-02 GM Global Technology Operations LLC Air per cylinder determination systems and methods
US10066559B2 (en) * 2015-10-27 2018-09-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
CN114962016A (zh) * 2021-08-18 2022-08-30 长城汽车股份有限公司 发动机停缸控制方法、发动机停缸控制装置及介质和车辆

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4165610A (en) * 1976-12-10 1979-08-28 Nissan Motor Company, Limited Internal combustion engine with variable cylinder disablement control
US4207856A (en) * 1977-07-15 1980-06-17 Nissan Motor Company, Limited I.C. Engine operable in party-cylinder mode
DE2947688C2 (de) * 1979-11-27 1981-10-22 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Einrichtung zur Regelung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
US5374224A (en) * 1993-12-23 1994-12-20 Ford Motor Company System and method for controlling the transient torque output of a variable displacement internal combustion engine
US5398544A (en) * 1993-12-23 1995-03-21 Ford Motor Company Method and system for determining cylinder air charge for variable displacement internal combustion engine
US5503129A (en) * 1995-05-18 1996-04-02 Ford Motor Company Apparatus and method for mode recommendation in a variable displacement engine
JP3541661B2 (ja) * 1997-12-17 2004-07-14 日産自動車株式会社 エンジンのトルク制御装置
US6138636A (en) * 1998-05-26 2000-10-31 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for controlling multi-cylinder internal combustion engine with partial cylinder switching-off mechanism
JP3817991B2 (ja) * 1999-10-15 2006-09-06 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP3637825B2 (ja) * 1999-12-15 2005-04-13 日産自動車株式会社 可変動弁エンジンの制御装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823551B2 (en) 2005-02-23 2010-11-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Valve train for internal combustion engine
JP2011012610A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Toyota Motor Corp 可変気筒内燃機関の制御装置
JP2010190231A (ja) * 2010-06-11 2010-09-02 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関
CN110131056A (zh) * 2018-02-09 2019-08-16 丰田自动车株式会社 发动机控制装置
JP2019138205A (ja) * 2018-02-09 2019-08-22 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
JP7010040B2 (ja) 2018-02-09 2022-01-26 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

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