JP2004027971A - Controller for internal combustion engine - Google Patents

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JP2004027971A
JP2004027971A JP2002186163A JP2002186163A JP2004027971A JP 2004027971 A JP2004027971 A JP 2004027971A JP 2002186163 A JP2002186163 A JP 2002186163A JP 2002186163 A JP2002186163 A JP 2002186163A JP 2004027971 A JP2004027971 A JP 2004027971A
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Japan
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internal combustion
cylinder
combustion engine
switching
ecu
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Application number
JP2002186163A
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Japanese (ja)
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Satoshi Nagashima
長嶋 諭
Katsunori Ueda
上田 克則
Osamu Nako
名古 修
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the efficient and stable operation of an internal combustion engine by solving problems in accompany with the introduction of various controls to improve the practical fuel consumption and the exhaust gas performance in an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This controller for the internal combustion engine can switch a multicylinder engine 1 between full cylinder operation and partial cylinder operation, and the torque shock is prevented by retarding an ignition period in a transition period of the switching. The exhaust gas performance can be improved by introducing EGR into the engine 1, and the introduction of EGR is forbidden by closing an EGR valve 26 in switching the operation. Whereby the instable combustion can be surely prevented in switching the operation, even when the EGR is applied in the engine 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に稼働気筒数の変動を伴う運転の切り換えを適切に行うことができる内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関を様々に制御することで効率的な運転を行い、燃費の節減や排ガス性能の向上を図る技術が従来から採用されている。例えば多気筒型の内燃機関にあっては、その運転状態に応じて稼働気筒数、つまり、実際に燃焼を行う気筒数を増減させる可変排気量制御が行われている。この制御は低速運転時やアイドル運転時等の低負荷運転状態では一部の気筒の稼働を停止(減筒運転)させて燃費を節減し、一方、高負荷の運転状態では全気筒運転を行うことで必要な出力を得ることができる。
【0003】
また、各種の内燃機関では排ガスの一部を吸気系に再循環(還流)させることで燃焼温度を下げ、排ガスの悪化を防止するEGR制御が行われている。このようなEGR制御は特に、排ガス中に含まれるNOxの低減に有効な技術として広く認識されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した可変排気量制御は、総合的にみて内燃機関を効率的に運転させるものとして好適であるが、一時的に全気筒運転と減筒運転との切り換えを行う過渡期において内燃機関の出力変動を伴うことがある。またEGR制御は燃焼を緩慢にする作用があるため、可変排気量制御との組み合わせにおいては特に、上述の過渡期において燃焼を不安定化させる可能性も考えられる。
【0005】
そこで本発明は各種制御の導入に伴う不具合を解消し、内燃機関の効率的かつ安定した運転を実現可能とすることを課題としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関の制御装置(請求項1)は、点火時期制御手段およびEGR制御手段を備えており、特に内燃機関の運転が全気筒運転と減筒運転との間で切り換えられるとき、所定期間に亘って点火時期をリタードさせるとともに、この期間内は排ガスの還流を禁止するものとしている。これにより、稼働気筒数の変動を伴う切り換えの過渡期に点火時期がリタードされることで極端なトルク変動が抑制されるとともに、この期間内は排ガスの還流が禁止されることで燃焼の悪化も防止される。
【0007】
また本発明の制御装置はEGR制御に関し、内燃機関の運転を切り換えた後に全気筒運転と減筒運転とで排ガスの還流量を異ならせている(請求項2)。より好ましくは、全気筒運転に比較して減筒運転では排ガス還流量を減らすことで、稼働気筒数に応じたEGR制御の実効が図られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、車両に搭載された内燃機関の制御装置として本発明の一実施形態を説明する。ただし本発明は車両用の内燃機関のみに適用されるものではない。
図1は、多気筒型内燃機関であるエンジン1に制御装置を適用した場合の実施形態を示している。このエンジン1は、例えば直列4気筒型のシリンダレイアウトを有しており、各気筒には多点噴射方式により燃料が供給される。このため吸気系のインテークマニホールド2には、各気筒に連なる吸気ポートに対応して燃料噴射弁4が4つ設けられているが、図1にはそのうち1つだけが示されている。
【0009】
インテークマニホールド2の上流にはサージタンク6が設けられており、このサージタンク6の入口に電動スロットルバルブ8が取り付けられている。電動スロットルバルブ8はスロットルアクチュエータ10により開閉作動され、所望の開度に保持される。
エンジン1は、その吸気弁12および排気弁14の動弁系にカムプロフィール切換機構16を備えている。この切換機構16は例えば、カム形状の異なる複数種類のカムを有しており、運転状態に応じて吸排気弁12,14をリフトさせるカムを切り換えることで可変バルブタイミングおよび可変バルブリフト量を実現している。
【0010】
また、切換機構16は各弁に連なるロッカアームとロッカシャフトとの結合関係を解除することで吸排気弁12,14の動作を休止させることができる。切換機構16により特定の気筒について吸排気弁12,14の動作が休止されると、その気筒は燃焼が行われずに休止(休筒)状態となる。なお、休止気筒への燃料噴射は停止される。
【0011】
上述した切換機構16は油圧式アクチュエータを有しており、切換機構16の具体的な動作は油圧式アクチュエータにより行うことができる。このため切換機構16は油圧給排システム(図示しない)を備えており、油圧給排システムは例えば、油圧式アクチュエータと油圧源とを結ぶ油路をソレノイドバルブにより開閉することで、油圧式アクチュエータへの作動油圧の給排を行うことができる。
【0012】
エンジン1には各気筒に点火栓18が設けられており、これら点火栓18には高電圧を供給するイグニションコイル20が接続されている。また、排気系のエキゾーストマニホールド22にはEGR通路24が接続されており、このEGR通路24はEGR弁26を介してインテークマニホールド2に接続されている。本実施形態の制御装置は、各種電子機器類を制御するための電子制御ユニット(以下、「ECU」と略称する。)28を装備している。エンジン1の出力や上述した切換機構16の動作はいずれもECU28により制御することができる。
【0013】
例えば、車両にはアクセルポジションセンサ30が設けられており、このアクセルポジションセンサ30はアクセル開度を検出してECU28に出力する。またインテークマニホールド2には圧力センサ40が設けられており、ECU28は圧力センサ40からのセンサ信号によりエンジン1の吸入空気量を検出することができる。
【0014】
その他、車両には車速センサ36が設けられており、この車速センサからECU28に車速信号が入力される。また、エンジン1にはクランク角センサ38が設けられている。クランク角センサ38はECU28に接続され、クランク角信号をECU28に出力する。
ECU28は、アクセル開度に基づいて電動スロットルバルブ8の開度を調節するとともに、圧力センサ40からのセンサ信号を受け取ってエンジン1の吸入空気量を検出し、所定の空燃比を得るように燃料噴射弁4を作動させる。またECU28は上述の切換機構16の作動を制御し、例えば低車速域と高車速域とでバルブタイミングおよびリフト量を適切に切り換える。なお、これら出力制御や切換機構16の動作制御はいずれも公知であるため、特に各制御の詳細については説明を省略する。
【0015】
以上はECU28による各種の制御機能の基本的な内容であるが、本実施形態ではさらに、ECU28は各種制御を総合的に行うことでエンジン1を適切に制御する機能を有している。
以下に具体例を挙げてECU28の制御機能を説明する。また、以下の説明により、制御装置のその他の構成もまた明確となる。
【0016】
図2は、ECU28によりエンジン1の運転を全気筒運転から減筒運転に切り換える場合の制御例を示している。このような稼働気筒数の変動(この場合は4気筒から2気筒に減少)を伴う運転の切り換えは、エンジン1の運転状態に基づいて行われる。例えば、ECU28は車速やアクセル開度、エンジン回転速度、ブースト圧等の各種変数からエンジン1の運転状態を検出する(運転状態検出手段)。ここで運転状態を具体的に表す指標としては、例えば車速やエンジン1の回転速度が挙げられる。
【0017】
例えばエンジン1が全気筒運転を行っている状態で、実用車速が低速域に移行した場合や、あるいは車両が停車してエンジン1が負荷運転からアイドリング運転に移行した場合、ECU28は稼働気筒数を変動(この場合は減少)させるべき運転状態にあると判断することができる。
このような判断が成立すると、ECU28は切換機構16を作動させ、特定の気筒(例えば2つの気筒)について稼働を休止させる。このとき全気筒運転から減筒運転への移行に伴い、急激なトルク変化によるショックが発生するのを防止するため、ECU28は以下の手順によりエンジン1の運転の切り換えを行う。
【0018】
図2に示されているように、上記の判断が成立した時点(時刻t)でECU28の制御は全気筒運転モードAから減筒運転モードRへ切り換えられる。このときECU28は、イグニションコイル20の作動を制御することで点火時期リタードを開始する(時刻t〜t)とともにEGR弁26を閉作動させ、排ガスの還流を直ちに停止させる。
【0019】
この間(時刻t〜t)にECU28は一旦、スロットル開度を大きくし、その開度を保持した後にスロットル開度を小さくし、これを点火時期リタードが終了するまで保持する。
なおECU28は、点火時期リタードを終了させる直前(時刻tの前)のタイミングで特定の1気筒について燃料噴射弁4の稼働を停止させる。これにより、点火時期リタードの終了と同時に特定の1気筒への燃料噴射が休止状態となる。
【0020】
次にECU28は2つ目の気筒の休筒に備えて点火時期をリタードさせる(時刻t〜t)。この間、同様にECU28は一旦、スロットル開度をそれまでより大きくして保持した後でスロットル開度を小さくし、これを点火時期のリタードが終了するまで保持する。この間(時刻t〜t)、同様にブースト圧はさらに上昇する。
【0021】
また同様に、ECU28は点火時期のリタードを終了させる直前(時刻tの前)のタイミングで2つ目の気筒について燃料噴射弁4の稼働を停止させる。これより僅かの時間(1IG)をおいた後、切換機構16(稼働気筒数切換バルブ)を作動させて吸排気弁12,14の駆動を停止させることにより、2つの気筒が完全に休止状態となる。
【0022】
特定の2つの気筒が休止状態となった後、一定の時間が経過するまでの間(時刻t〜t)、ECU28は点火時期を一定に保持する。この後、ECU28は減筒運転用の点火時期マップを用いた点火時期制御に移行するため、テーリング処理を行いながら点火時期を次第に変化させる(時刻t〜t)。またECU28はテーリング処理を開始すると、その直後(時刻tの後)のタイミングでスロットル開度を小さくする。なお、このときスロットル開度は減筒運転に対応するため、全気筒運転のときの開度より小さいものとなっている。
【0023】
そして、ECU28は最終的に点火時期リタードを終了すると、この時点(時刻t)でEGR弁26を開作動させる。これにより、減筒運転において排ガスの還流が再開される。
ここで、EGR弁26には少なくとも3つのポジションが設定されており、EGR弁26は全気筒運転のときは全筒位置Pa、運転の切換中は閉位置Po、そして、減筒運転のときは休筒位置Prにそれぞれポジションを制御される。特に休筒位置Prでは全筒位置Paよりも開度が小さく、その分、排ガスの還流量は少なくなる。これにより、減筒運転に適した排ガス還流量が得られるので、EGR制御の実効が図られる。
【0024】
以上のように、ECU28により全気筒運転から減筒運転への切り換えが行われ(稼働気筒数切換手段)、このとき所定期間(時刻t〜t)に亘ってECU28により点火時期がリタードされている(点火時期制御手段)。またこの所定期間(時刻t〜t)は、ECU28によりEGR弁26が閉位置Poに制御されることで排ガスの還流が禁止されている(EGR制御手段)。
【0025】
この結果、点火時期リタード制御の実施により稼働気筒数の変動に伴う急激なトルク変化が抑えられるとともに、この期間内にEGR導入に伴う燃焼の不安定化(失火等)が確実に防止される。なおこの間(時刻t〜t)、吸入空気量の減少に伴ってブースト圧は次第に上昇し、減筒運転への切り換え後にエンジン1の負荷は小さくなっている。
【0026】
次に図3は、ECU28によりエンジン1を減筒運転から全気筒運転に切り換える場合の制御例を示している。
例えばエンジン1が減筒運転を行っている状態で、要求出力が増大した場合や、あるいはアイドリング運転から負荷運転に移行した場合、ECU28は稼働気筒数を変動(この場合は増加)させるべき運転状態にあると判断することができる。
【0027】
このような判断が成立した場合も同様に、ECU28は切換機構16を作動させ、それまで休止状態にあった気筒(例えば2つの気筒)について稼働を再開させる。また、このとき減筒運転から全気筒運転への移行に伴いトルクショックが発生するのを防止するため、ECU28は以下の手順によりエンジン1の運転の切り換えを行う。
【0028】
この場合、図3に示されているように、稼働気筒数を変動するべき運転状態にあると判断されると、その時点(時刻t10)でECU28の制御は減筒運転モードRから全気筒運転モードAへ切り換わる。また、このときECU28はEGR弁26を閉作動させ、排ガスの還流を直ちに停止させる(時刻t10)。
ECU28はモード切換の1IG後に切換機構16(稼働気筒数切換バルブ)を作動させて吸排気弁12,14の駆動を再開させる。次に一定の時間経過後(時刻t11)、ECU28は休止状態にある1気筒について燃料噴射弁2の稼働を再開させる。これにより、僅かの時間をおいた後(時刻t12)にトルクが立ち上がり、この時点からECU28は点火時期リタード制御を実施する。なおこの場合、ECU28は点火時期を一旦リタードした後、徐々に進角側へ復帰させる。またこの間(時刻t10〜t13)、スロットル開度は減筒運転時の状態で保持されている。
【0029】
1つ目の気筒の稼働再開による点火時期リタード制御を終了すると、その一定時間経過後(時刻t13)に、残る2つ目の休止気筒について同様にECU28は燃料噴射弁2の稼働を再開させる。またこれに合わせて、僅かの時間をおいた後(時刻t14)のタイミングからECU28は点火時期リタード制御を実施する。この場合もECU28は点火時期を一旦リタードした後、徐々に進角側へ復帰させる。さらにECU28は、全気筒運転用の点火時期マップを用いた点火時期制御に移行するため、テーリング処理を行いながら点火時期を次第に変化させる(時刻t14〜t15)。
【0030】
またECU28はテーリング処理を開始すると、その直後のタイミングでスロットル開度を大きくする。これにより全気筒運転に応じて吸入空気量が増大され、エンジン1は全気筒運転の状態となる。
そして、ECU28は最終的に点火時期リタード制御を終了すると、この時点(時刻t15)でEGR弁26を開作動(全筒位置Pa)させる。これにより、全気筒運転において排ガスの還流が再開され、全気筒運転に応じた排ガス還流量が得られる。
【0031】
以上のように、ECU28により減筒運転から全気筒運転への切り換えが行われ(稼働気筒数切換手段)、このとき所定期間(時刻t10〜t15)に亘ってECU28により点火時期リタードが行われている(点火時期制御手段)。またこの所定期間(時刻t10〜t15)は、ECU28によりEGR弁26が閉位置Poに制御されることで排ガスの還流が禁止されている(EGR制御手段)。
【0032】
この結果、点火時期リタードの実施により稼働気筒数の変動による急激なトルク変化が抑えられるとともに、この期間内にEGR導入に伴う燃焼の不安定化(失火等)が確実に防止される。
上述の制御例では減筒運転時に2つの気筒を休筒させているが、1気筒だけを休筒させるものであってもよい。また休筒させる気筒の数やその位置は適宜変更することができ、例えば全気筒数やシリンダレイアウト等に応じて休筒する気筒を決定することができる。
【0033】
また一実施形態では吸排気弁12,14を休止させて特定の気筒を休止させているが、その他の手段により休筒を実現するものであってもよい。
なお、本発明を適用するべきエンジン1のシリンダレイアウトは直列型に限られず、例えばV型や対向型であってもよい。またエンジン1の燃料噴射方式は、例えば筒内噴射方式を採用するものであってもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明の内燃機関の制御装置(請求項1)は、EGRの導入により排ガス性能を向上しつつ、トルクショックを生じることなく稼働気筒数を変動させる運転の切り換えが可能となる。
また、稼働気筒数に応じて排ガス導入量を変更可能であるから(請求項2)、全気筒運転および減筒運転のいずれの場合においてもEGR制御を有効に機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】制御装置の一実施形態を概略的に示した図である。
【図2】全気筒運転から減筒運転への切換時の制御例を示したタイミングチャートである。
【図3】減筒運転から全気筒運転への切換時の制御例を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン
2 インテークマニホールド
4 燃料噴射弁
16 切換機構(稼働気筒数切換手段)
18 点火栓
24 EGR通路
26 EGR弁
28 ECU(各種制御手段)
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for an internal combustion engine, and more particularly to a control device for an internal combustion engine that can appropriately perform operation switching with a change in the number of operating cylinders.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Techniques for efficiently operating an internal combustion engine by variously controlling it to reduce fuel consumption and improve exhaust gas performance have been conventionally employed. For example, in a multi-cylinder internal combustion engine, variable displacement control is performed to increase or decrease the number of operating cylinders, that is, the number of cylinders that actually perform combustion, according to the operating state. This control stops the operation of some cylinders (reduced cylinder operation) in low-load operation states such as low-speed operation and idle operation to reduce fuel consumption, while performing full-cylinder operation in high-load operation states. In this way, the required output can be obtained.
[0003]
Further, in various types of internal combustion engines, EGR control is performed to reduce the combustion temperature by recirculating (refluxing) a part of the exhaust gas to the intake system to prevent deterioration of the exhaust gas. Such EGR control is widely recognized as a technique particularly effective in reducing NOx contained in exhaust gas.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Although the above-described variable displacement control is suitable for efficiently operating the internal combustion engine when viewed comprehensively, the output fluctuation of the internal combustion engine is temporarily changed during the transition between the full cylinder operation and the reduced cylinder operation. May be accompanied. Further, since the EGR control has a function of slowing down the combustion, there is a possibility that the combustion may be destabilized in the above-described transitional period, particularly in combination with the variable displacement control.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to solve the problems associated with the introduction of various controls and to realize efficient and stable operation of the internal combustion engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A control device for an internal combustion engine according to the present invention includes an ignition timing control unit and an EGR control unit. In particular, when the operation of the internal combustion engine is switched between the full cylinder operation and the reduced cylinder operation, The ignition timing is retarded over a period, and the recirculation of exhaust gas is prohibited during this period. As a result, the ignition timing is retarded during the transitional period of the switching accompanied by the change in the number of operating cylinders, thereby suppressing the extreme torque fluctuation, and during this period, the recirculation of the exhaust gas is prohibited, so that the deterioration of the combustion is also reduced. Is prevented.
[0007]
Further, the control device according to the present invention relates to the EGR control, and after the operation of the internal combustion engine is switched, the recirculation amount of the exhaust gas is made different between the full cylinder operation and the reduced cylinder operation (claim 2). More preferably, the exhaust gas recirculation amount is reduced in the reduced-cylinder operation as compared with the all-cylinder operation, so that the EGR control according to the number of operating cylinders is effected.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described as a control device of an internal combustion engine mounted on a vehicle. However, the present invention is not applied only to an internal combustion engine for a vehicle.
FIG. 1 shows an embodiment in which a control device is applied to an engine 1 which is a multi-cylinder internal combustion engine. The engine 1 has, for example, an in-line four-cylinder type cylinder layout, and fuel is supplied to each cylinder by a multipoint injection system. For this reason, the intake manifold 2 of the intake system is provided with four fuel injection valves 4 corresponding to the intake ports connected to the respective cylinders, but FIG. 1 shows only one of them.
[0009]
A surge tank 6 is provided upstream of the intake manifold 2, and an electric throttle valve 8 is attached to an inlet of the surge tank 6. The electric throttle valve 8 is opened and closed by a throttle actuator 10 and is maintained at a desired opening.
The engine 1 includes a cam profile switching mechanism 16 in a valve train of an intake valve 12 and an exhaust valve 14. The switching mechanism 16 has, for example, a plurality of types of cams having different cam shapes, and achieves variable valve timing and variable valve lift by switching the cam that lifts the intake and exhaust valves 12 and 14 according to the operation state. are doing.
[0010]
The switching mechanism 16 can stop the operation of the intake and exhaust valves 12 and 14 by releasing the connection between the rocker arm and the rocker shaft connected to each valve. When the operation of the intake / exhaust valves 12 and 14 is stopped for a specific cylinder by the switching mechanism 16, the cylinder enters a stop (cylinder closed) state without performing combustion. The fuel injection into the stopped cylinder is stopped.
[0011]
The switching mechanism 16 has a hydraulic actuator, and the specific operation of the switching mechanism 16 can be performed by the hydraulic actuator. For this purpose, the switching mechanism 16 is provided with a hydraulic supply / discharge system (not shown). The hydraulic supply / discharge system opens and closes an oil passage connecting the hydraulic actuator and a hydraulic source with a solenoid valve, for example, to the hydraulic actuator. Supply and discharge of the working hydraulic pressure.
[0012]
The engine 1 is provided with an ignition plug 18 for each cylinder, and the ignition plug 18 is connected to an ignition coil 20 for supplying a high voltage. An EGR passage 24 is connected to the exhaust manifold 22 of the exhaust system, and the EGR passage 24 is connected to the intake manifold 2 via an EGR valve 26. The control device of the present embodiment is equipped with an electronic control unit (hereinafter abbreviated as “ECU”) 28 for controlling various electronic devices. The output of the engine 1 and the operation of the switching mechanism 16 described above can be controlled by the ECU 28.
[0013]
For example, an accelerator position sensor 30 is provided in the vehicle, and the accelerator position sensor 30 detects an accelerator opening and outputs it to the ECU 28. The intake manifold 2 is provided with a pressure sensor 40, and the ECU 28 can detect the intake air amount of the engine 1 based on a sensor signal from the pressure sensor 40.
[0014]
In addition, a vehicle speed sensor 36 is provided in the vehicle, and a vehicle speed signal is input to the ECU 28 from the vehicle speed sensor. The engine 1 is provided with a crank angle sensor 38. The crank angle sensor 38 is connected to the ECU 28 and outputs a crank angle signal to the ECU 28.
The ECU 28 adjusts the opening of the electric throttle valve 8 based on the accelerator opening, receives a sensor signal from the pressure sensor 40, detects the amount of intake air of the engine 1, and adjusts the fuel so as to obtain a predetermined air-fuel ratio. The injection valve 4 is operated. Further, the ECU 28 controls the operation of the above-described switching mechanism 16, and appropriately switches the valve timing and the lift amount between, for example, a low vehicle speed region and a high vehicle speed region. Since the output control and the operation control of the switching mechanism 16 are all publicly known, a detailed description of each control is omitted.
[0015]
The above is the basic content of various control functions by the ECU 28. In the present embodiment, the ECU 28 further has a function of appropriately controlling the engine 1 by comprehensively performing various controls.
Hereinafter, the control function of the ECU 28 will be described with a specific example. Further, other configurations of the control device will be clear from the following description.
[0016]
FIG. 2 shows a control example in the case where the operation of the engine 1 is switched from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation by the ECU 28. Switching of the operation involving such a change in the number of operating cylinders (in this case, reduced from four cylinders to two cylinders) is performed based on the operating state of the engine 1. For example, the ECU 28 detects an operation state of the engine 1 from various variables such as a vehicle speed, an accelerator opening, an engine rotation speed, and a boost pressure (operation state detection means). Here, as an index that specifically represents the driving state, for example, a vehicle speed and a rotation speed of the engine 1 are given.
[0017]
For example, when the actual vehicle speed shifts to a low speed range while the engine 1 is performing all-cylinder operation, or when the vehicle stops and the engine 1 shifts from load operation to idling operation, the ECU 28 determines the number of operating cylinders. It can be determined that the vehicle is in the operating state to be changed (in this case, reduced).
When such a determination is made, the ECU 28 activates the switching mechanism 16 to suspend operation of a specific cylinder (for example, two cylinders). At this time, the ECU 28 switches the operation of the engine 1 according to the following procedure in order to prevent the occurrence of a shock due to a sudden change in torque with the transition from the full cylinder operation to the reduced cylinder operation.
[0018]
As shown in FIG. 2, when the above determination is made (time t 0 ), the control of the ECU 28 is switched from the full cylinder operation mode A to the reduced cylinder operation mode R. At this time, the ECU 28 controls the operation of the ignition coil 20 to start the ignition timing retard (time t 0 to t 1 ), closes the EGR valve 26, and immediately stops the recirculation of exhaust gas.
[0019]
During this time (time t 0 to t 1 ), the ECU 28 temporarily increases the throttle opening, holds the opening, then reduces the throttle opening, and holds the throttle opening until the ignition timing retard ends.
Note ECU28 stops the operation of the fuel injection valve 4 for one particular cylinder at a timing immediately before terminating the ignition timing retard (before time t 1). As a result, the fuel injection to the specific one cylinder is stopped at the same time as the termination of the ignition timing retard.
[0020]
Then ECU28 causes retarding the ignition timing comprises the cylinder deactivation of the second cylinder (time t 1 ~t 2). During this time, the ECU 28 once again sets the throttle opening to a larger value than before and then reduces the throttle opening, and holds this until the retard of the ignition timing ends. During this time (time t 1 ~t 2), likewise boost pressure rises further.
[0021]
Similarly, ECU 28 stops the operation of the fuel injection valve 4 for the second cylinders at a timing immediately before terminating the retarded ignition timing (before time t 2). After a lapse of a short time (1 IG), the switching mechanism 16 (operating cylinder number switching valve) is operated to stop the driving of the intake and exhaust valves 12 and 14, whereby the two cylinders are brought into a completely stopped state. Become.
[0022]
After two specific cylinder becomes dormant, until a certain time has elapsed (time t 2 ~t 3), ECU 28 maintains the ignition timing constant. Thereafter, ECU 28 is to shift to the ignition timing control using the ignition timing map for the reduced-cylinder operation, thereby gradually change the ignition timing while the tailing process (time t 3 ~t 4). The ECU28 when starting the tailing process, to reduce the throttle opening degree at the time of the immediately (after time t 3). At this time, since the throttle opening corresponds to the reduced cylinder operation, the throttle opening is smaller than the opening in the full cylinder operation.
[0023]
Then, when the ignition timing retard is finally ended, the ECU 28 opens the EGR valve 26 at this time (time t 4 ). Thus, the exhaust gas recirculation is restarted in the reduced cylinder operation.
Here, at least three positions are set in the EGR valve 26, and the EGR valve 26 is in the full cylinder position Pa during full cylinder operation, the closed position Po during operation switching, and in the reduced cylinder operation. The respective positions are controlled to the cylinder rest positions Pr. In particular, the opening degree is smaller at the closed cylinder position Pr than at the full cylinder position Pa, and the recirculation amount of the exhaust gas is reduced accordingly. As a result, an exhaust gas recirculation amount suitable for the reduced cylinder operation is obtained, so that the EGR control is effectively performed.
[0024]
As described above, switching to the reduced-cylinder operation from the all-cylinder operation is performed by the ECU 28 (operation cylinder number changing means), the ignition timing is retarded by the ECU 28 over this time a predetermined period (time t 0 ~t 4) (Ignition timing control means). Also the predetermined time period (time t 0 ~t 4) is, EGR valve 26 is prohibited refluxing the exhaust gas by being controlled to the closed position Po by ECU 28 (EGR control means).
[0025]
As a result, by executing the ignition timing retard control, a sudden change in torque due to a change in the number of operating cylinders is suppressed, and during this period, combustion instability (misfire, etc.) due to the introduction of EGR is reliably prevented. During this time (time t 0 to t 4 ), the boost pressure gradually increases with a decrease in the intake air amount, and the load on the engine 1 decreases after switching to the reduced cylinder operation.
[0026]
Next, FIG. 3 shows a control example when the ECU 28 switches the engine 1 from the reduced cylinder operation to the all-cylinder operation.
For example, when the required output increases while the engine 1 is performing the reduced-cylinder operation, or when the operation shifts from the idling operation to the load operation, the ECU 28 determines the operating state in which the number of operating cylinders should be changed (in this case, increased). Can be determined.
[0027]
Similarly, when such a determination is made, the ECU 28 activates the switching mechanism 16 to restart the operation of the cylinders (for example, two cylinders) that have been in the idle state until then. Further, at this time, the ECU 28 switches the operation of the engine 1 according to the following procedure in order to prevent the occurrence of torque shock accompanying the transition from the reduced cylinder operation to the all-cylinder operation.
[0028]
In this case, as shown in FIG. 3, when it is determined that the operating state is such that the number of operating cylinders should be changed, the control of the ECU 28 at that time (time t 10 ) starts from the reduced cylinder operation mode R from all cylinders. The mode is switched to the operation mode A. At this time, the ECU 28 closes the EGR valve 26 to immediately stop the recirculation of the exhaust gas (time t 10 ).
The ECU 28 operates the switching mechanism 16 (operating cylinder number switching valve) one IG after the mode switching to restart the driving of the intake and exhaust valves 12 and 14. Next, after a lapse of a predetermined time (time t 11 ), the ECU 28 restarts the operation of the fuel injection valve 2 for one cylinder in the idle state. Thus, after a short time (time t 12 ), the torque rises, and from this point on, the ECU 28 performs the ignition timing retard control. In this case, the ECU 28 retards the ignition timing once, and then gradually returns to the advance side. Also during this time (time t 10 ~t 13), the throttle opening is held in a state during the reduced-cylinder operation.
[0029]
Upon completion of the first ignition timing retard control by operation resumption of the cylinder, after the elapse of a predetermined time (time t 13), ECU 28 similarly for the second resting cylinder remaining resuming the operation of the fuel injection valve 2 . Further in accordance with this, ECU 28 from timing after at a slight time (time t 14) is carrying out the ignition timing retard control. Also in this case, the ECU 28 once retards the ignition timing and then gradually returns to the advance side. Further ECU28, in order to shift to the ignition timing control using the ignition timing map for driving all cylinders, thereby gradually change the ignition timing while the tailing process (time t 14 ~t 15).
[0030]
When the tailing process is started, the ECU 28 increases the throttle opening immediately after the tailing process. As a result, the intake air amount is increased in accordance with the all-cylinder operation, and the engine 1 enters the state of the all-cylinder operation.
When the ECU 28 finally ends the ignition timing retard control, the ECU 28 opens the EGR valve 26 (all cylinder positions Pa) at this time (time t 15 ). Thus, the recirculation of exhaust gas is restarted in all-cylinder operation, and an exhaust gas recirculation amount corresponding to all-cylinder operation is obtained.
[0031]
As described above, all the cylinders is switched to the operation is performed (operation cylinder number changing means) from the reduced-cylinder operation by ECU 28, the ignition timing retard rows by ECU 28 over this time a predetermined period (time t 10 ~t 15) (Ignition timing control means). Also the predetermined time period (time t 10 ~t 15) is, EGR valve 26 is prohibited refluxing the exhaust gas by being controlled to the closed position Po by ECU 28 (EGR control means).
[0032]
As a result, by performing the ignition timing retard, a sudden change in torque due to a change in the number of operating cylinders is suppressed, and during this period, combustion instability (misfire, etc.) due to the introduction of EGR is reliably prevented.
In the above control example, the two cylinders are closed during the reduced cylinder operation, but only one cylinder may be closed. The number of cylinders to be closed and their positions can be changed as appropriate. For example, the number of cylinders to be closed can be determined according to the total number of cylinders and the cylinder layout.
[0033]
Further, in one embodiment, the specific cylinder is deactivated by deactivating the intake and exhaust valves 12, 14, but may be realized by other means.
The cylinder layout of the engine 1 to which the present invention is applied is not limited to the in-line type, and may be, for example, a V-type or opposed type. The fuel injection system of the engine 1 may employ, for example, an in-cylinder injection system.
[0034]
【The invention's effect】
The control device for an internal combustion engine according to the present invention (Claim 1) can switch the operation in which the number of operating cylinders is changed without generating torque shock while improving exhaust gas performance by introducing EGR.
Further, since the exhaust gas introduction amount can be changed according to the number of operating cylinders (claim 2), the EGR control can be effectively functioned in any of the full cylinder operation and the reduced cylinder operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an embodiment of a control device.
FIG. 2 is a timing chart showing a control example at the time of switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation.
FIG. 3 is a timing chart showing a control example when switching from reduced cylinder operation to all cylinder operation.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Intake manifold 4 Fuel injection valve 16 Switching mechanism (operating cylinder number switching means)
18 spark plug 24 EGR passage 26 EGR valve 28 ECU (various control means)

Claims (2)

内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づき稼働気筒数を変動するべき運転状態にあると判断したとき、前記内燃機関の運転を全気筒運転と減筒運転との間で切り換える稼働気筒数切換手段と、
前記稼働気筒数切換手段により前記内燃機関の運転の切り換えが行われるとき、所定期間に亘って前記内燃機関の点火時期をリタードさせる点火時期制御手段と、
前記内燃機関の運転時に排ガスの一部を吸気系へ還流させる一方、前記稼働気筒数切換手段による前記内燃機関の運転の切り換えに伴い点火時期がリタードされている期間はその還流を禁止するEGR制御手段と
を具備したことを特徴とする内燃機関の制御装置。
Operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine,
The number of operating cylinders that switches the operation of the internal combustion engine between full-cylinder operation and reduced-cylinder operation when it is determined that the operating state should be changed based on the operating state detected by the operating state detecting means. Switching means;
When switching of the operation of the internal combustion engine is performed by the operating cylinder number switching means, ignition timing control means for retarding the ignition timing of the internal combustion engine over a predetermined period,
EGR control for recirculating a part of the exhaust gas to the intake system during the operation of the internal combustion engine, while prohibiting the recirculation during the period in which the ignition timing is retarded by the switching of the operation of the internal combustion engine by the operating cylinder number switching means. And a control device for an internal combustion engine.
前記EGR制御手段は、前記稼働気筒数切換手段による切り換え後、全気筒運転と減筒運転とで排ガスの還流量を異ならせることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the EGR control unit changes the recirculation amount of the exhaust gas between the full cylinder operation and the reduced cylinder operation after the switching by the operating cylinder number switching unit. 3.
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