JP2006322371A - Engine control device, vehicle control device and engine control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はエンジン制御装置及びエンジン制御方法に関し、特に、減筒制御などの燃料カット制御への移行時又は燃料カット制御からの復帰時における車両のショックを緩和するエンジン制御装置及びエンジン制御方法に関する。 The present invention relates to an engine control device and an engine control method, and more particularly, to an engine control device and an engine control method for mitigating vehicle shocks when shifting to fuel cut control such as reduced cylinder control or returning from fuel cut control.
従来より、排気エミッションの低減や燃費の向上を目的として、車両の減速時等にエンジンの全気筒について一時的に燃料カットをしたり、作動気筒数を一時的に減らす減筒運転をするなどの燃料カット制御が行われている。 Conventionally, for the purpose of reducing exhaust emissions and improving fuel economy, all cylinders of the engine are temporarily cut off when the vehicle is decelerated, etc. Fuel cut control is performed.
しかし、このような燃料カット制御へ移行する瞬間、又はその燃料カット制御から復帰する瞬間には、エンジントルクが急激に変化するため、運転者にショック等の不快感を与えてしまうことがある。 However, at the moment of shifting to such fuel cut control, or at the moment of returning from the fuel cut control, the engine torque changes abruptly, which may give the driver discomfort such as a shock.
そこで、このような燃料カット制御への移行時又は燃料カット制御からの復帰時に、スロットルバルブや、アイドルスピードコントロールバルブ(以下「ISCV」という)の開度を制御して気筒への吸入空気量を調整し、エンジントルクの急激な変動を抑制するなどの対策がとられていた(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、スロットルバルブやISCVと、実際にエンジントルクを発生させる気筒との間にはある程度の距離があるため、これらのバルブ制御がエンジン制御に反映されるまでには吸気系の応答遅れが生じる。このため、各気筒への吸入空気量を最適なタイミングで制御するのは困難であり、車両のショックを十分に緩和できないといった問題があった。 However, since there is a certain distance between the throttle valve or ISCV and the cylinder that actually generates the engine torque, a response delay of the intake system occurs before these valve controls are reflected in the engine control. For this reason, it is difficult to control the amount of intake air to each cylinder at an optimal timing, and there is a problem that the shock of the vehicle cannot be sufficiently mitigated.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、燃料カット制御への移行時や燃料カット制御からの復帰時に生じる車両のショックを十分に緩和することができるエンジン制御装置及びエンジン制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an engine control apparatus and an engine control method that can sufficiently mitigate a vehicle shock that occurs when shifting to fuel cut control or when returning from fuel cut control. The purpose is to provide.
本発明では上記問題を解決するために、複数の気筒の少なくとも1つの気筒に対する燃料供給を遮断する燃料カット制御への移行時、及び前記燃料カット制御から通常制御への移行時の少なくとも一方の制御移行時に、いずれかの気筒のバルブのリフト量を、エンジントルクの変動を小さくする側に制御することを特徴とするエンジン制御装置が提供される。 In the present invention, in order to solve the above-described problem, at least one control at the time of transition to the fuel cut control for shutting off the fuel supply to at least one cylinder of the plurality of cylinders and at the time of transition from the fuel cut control to the normal control Provided is an engine control device that controls the lift amount of a valve of any cylinder to a side that reduces fluctuations in engine torque at the time of transition.
なお、ここでいう「燃料カット制御」は、複数ある気筒のいずれかへの燃料供給を一時的に遮断する制御を意味し、単一又は複数のバンクにおけるいずれかの気筒への燃料噴射を停止する制御や、複数のバンクにおけるいずれかのバンクの全気筒への燃料噴射を停止する減筒制御などを含み得る(以下同様)。 “Fuel cut control” here means control for temporarily shutting off fuel supply to any one of a plurality of cylinders, and stopping fuel injection to any cylinder in a single or a plurality of banks. Control, and cylinder reduction control for stopping fuel injection to all cylinders of any bank in the plurality of banks (the same applies hereinafter).
このようなエンジン制御装置においては、燃料カット制御への移行時、燃料カット制御からの復帰時、好ましくはその双方の際に、いずれかの気筒のバルブのリフト量が、エンジントルクの変動を小さくする側に制御される。なお、このリフト量が制御される気筒は、燃料カット制御又はその復帰にかかる気筒でもよいし、それ以外の気筒でもよい。 In such an engine control device, when shifting to fuel cut control, when returning from fuel cut control, and preferably both, the lift amount of the valve of one of the cylinders reduces fluctuations in engine torque. It is controlled to the side to do. The cylinder for which the lift amount is controlled may be a fuel cut control or a cylinder related to the return thereof, or may be a cylinder other than that.
例えば、上記少なくとも一方の制御移行時に、燃料供給状態と燃料カット状態との切り替わりに同期して、作動側の気筒の吸気バルブのリフト量を、エンジントルクの変動を小さくする側に制御するようにしてもよい。 For example, at the time of transition to at least one of the above controls, the lift amount of the intake valve of the cylinder on the operating side is controlled so as to reduce the fluctuation of the engine torque in synchronization with the switching between the fuel supply state and the fuel cut state. May be.
この場合、燃料カット制御への移行時にはエンジントルクが下がるため、当該吸気バルブのリフト量を大きくしてエンジントルクが上がる方向に制御することで、全体としてのエンジントルクの変動を小さくすることができる。また、燃料カット制御からの復帰時にはエンジントルクが上がるため、当該吸気バルブのリフト量を小さくしてエンジントルクが下がる方向に制御することで、全体としてのエンジントルクの変動を小さくすることができる。 In this case, since the engine torque decreases when shifting to the fuel cut control, the fluctuation of the engine torque as a whole can be reduced by increasing the lift amount of the intake valve and controlling the engine torque to increase. . Further, since the engine torque increases when returning from the fuel cut control, the overall fluctuation in engine torque can be reduced by reducing the lift amount of the intake valve and controlling the engine torque to decrease.
また、例えば、燃料カット制御へ移行する際に、予め燃料カットする側の気筒の吸気バルブのリフト量を、作動を継続する側の気筒の吸気バルブのリフト量よりも小さくなるように制御してもよい。 For example, when shifting to fuel cut control, the lift amount of the intake valve of the cylinder on the fuel cut side is controlled in advance to be smaller than the lift amount of the intake valve of the cylinder on which the operation is continued. Also good.
このように、燃料カットする側の気筒の吸気バルブのリフト量を燃料カット前に予め小さくすることで、燃料カット時の吸入空気量の減少量が小さくなり、エンジントルクの急変が防止又は抑制される。 Thus, by reducing the lift amount of the intake valve of the cylinder on the fuel cut side before the fuel cut, the amount of decrease in the intake air amount at the time of the fuel cut is reduced, and sudden changes in engine torque are prevented or suppressed. The
また、本発明では、複数の気筒の少なくとも1つの気筒に対する燃料供給を遮断する燃料カット制御への移行時、及び前記燃料カット制御から通常制御への移行時の少なくとも一方の制御移行時に、いずれかの気筒のバルブのリフト量を、エンジントルクの変動を小さくする側に制御することを特徴とするエンジン制御方法が提供される。 In the present invention, any one of the transition to the fuel cut control for shutting off the fuel supply to at least one cylinder of the plurality of cylinders and the transition to at least one of the transition from the fuel cut control to the normal control. An engine control method is provided that controls the lift amount of the valve of the cylinder in such a manner as to reduce the fluctuation of the engine torque.
このようなエンジン制御方法においては、燃料カット制御への移行時、燃料カット制御からの復帰時、好ましくはその双方の際に、いずれかの気筒のバルブのリフト量が、エンジントルクの変動を小さくする側に制御される。 In such an engine control method, when shifting to the fuel cut control, when returning from the fuel cut control, and preferably both, the lift amount of the valve of any cylinder reduces the fluctuation of the engine torque. It is controlled to the side to do.
本発明のエンジン制御装置及びエンジン制御方法によれば、燃料カット制御への移行時や、燃料カット制御からの復帰時に、いずれかの気筒のバルブのリフト量が制御されて、その気筒への吸入空気量が直接制御されるため、吸気系の応答遅れがほとんど発生しない。このため、バルブのリフト量がエンジントルクの変動を小さくする側に制御されると、エンジントルクの変動が速やかに抑制され、車両のショックを十分に緩和することができる。 According to the engine control device and the engine control method of the present invention, the valve lift amount of any cylinder is controlled at the time of transition to fuel cut control or at the return from fuel cut control, and suction into the cylinder is performed. Since the air volume is directly controlled, there is almost no response delay in the intake system. For this reason, when the lift amount of the valve is controlled to reduce the fluctuation of the engine torque, the fluctuation of the engine torque is quickly suppressed, and the vehicle shock can be sufficiently mitigated.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
本実施の形態は、本発明のエンジン制御装置を、無段変速機を搭載した車両の車両制御装置に適用したものである。図1は、第1の実施の形態にかかる車両制御装置の構成を表すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
In this embodiment, the engine control device of the present invention is applied to a vehicle control device for a vehicle equipped with a continuously variable transmission. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the vehicle control device according to the first embodiment.
この車両のエンジン1の出力軸には、図示しない油圧源から作動油を汲み上げるオイルポンプ2,エンジン1の動力を車軸に滑らかに伝えるためのトルクコンバータ3,車両の前後進を切り替える前後進クラッチ4,変速比を連続的に切り替える無段変速機5,及び車軸の回転方向をエンジン1の出力軸の回転方向に一致させるリダクションギヤ6が順次接続されている。リダクションギヤ6の出力は、ディファレンシャル7を介して左右の駆動輪8に伝達される。また、エンジン1には、スロットルペダルの踏み込み量に基づいて吸入空気量を電子制御するスロットルバルブ9が設けられている。
The output shaft of the
トルクコンバータ3は、エンジン1の出力軸に連結されたポンプインペラ10,トルクコンバータ3の出力軸に連結されたタービンライナ11,これらの間に挟まれて内部のオイルの流れを変えるステータ12,及び所定条件によりポンプインペラ10とタービンライナ11とを締結するロックアップクラッチ13等を備えている。
The
無段変速機5は、その入力軸に連結されたプライマリプーリ14,出力軸に連結されたセカンダリプーリ15,及び両プーリの間に掛け渡されたベルト16を備え、入力軸から伝達されたトルクを出力軸へ伝達する。この無段変速機5の変速制御は、油圧制御装置17による油圧制御によりなされる。この油圧制御装置17は、オイルポンプ2により汲み上げられた作動油を用いて油圧制御を行う。そして、プライマリプーリ14の溝幅を油圧制御により変化させる一方、セカンダリプーリ15のベルト16への挟圧力を油圧制御により保持し、各プーリにおけるベルト16の掛径をそれぞれ変化させることにより、入力軸と出力軸との回転数の比である変速比を連続的に変化させる。
The continuously
各制御対象は、車両に搭載された電子制御装置(Electronic Control Unit:以下「ECU」という)により制御される。車両制御ECU20には、エンジン1を制御するエンジン制御部21と無段変速機5を制御する変速制御部22が設けられている。なお、ここでは、各制御部を一つのECU内に設けた構成を示したが、各制御部が独立したECU、つまり、エンジン制御ECU、変速制御ECUとして構成され、所定の通信ラインを介して互いに通信可能に接続されていてもよい。
Each control target is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) mounted on the vehicle. The vehicle control ECU 20 is provided with an
図2は、エンジン及び吸排気系の構成を表す概略構成図である。
エンジン1は、V型6気筒エンジンとして構成され、右バンク1R及び左バンク1Lを有するV字形状に形成されたシリンダブロックを備える。図示しないが、右バンク1Rには1番目の気筒#1,3番目の気筒#3,5番目の気筒#5が配置され、左バンク1Lには2番目の気筒#2,4番目の気筒#4,6番目の気筒#6が配置されている。そして、車両の状態に応じて、これら右バンク1R及び左バンク1Lのいずれか一方の作動を停止する減筒運転が可能となっている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the engine and the intake / exhaust system.
The
エンジン1の吸排気系の上流側に吸気管31が接続され、下流側に排気管32が接続されている。吸気管31の上流側端部にはエアクリーナ33が設けられ、その下流側端部には、右バンク1R及び左バンク1Lについて各気筒毎に吸気通路を分けるインテークマニホルド34がそれぞれ設けられている。エアクリーナ33を介して吸気管31に導入された空気は、各インテークマニホルド34を通って各バンクの各気筒内に吸入される。なお、右バンク1R及び左バンク1Lは、エンジン1において左右対称に配置されてほぼ同様の構成を有するため、同様の構成部分については同一の符号を付すなどしてその説明を簡略化する。
An
吸気管31の中間部にはサージタンク35が設けられ、そのやや上流側に配置された上記スロットルバルブ9を迂回するようにバイパス通路36が形成されている。このバイパス通路36には、迂回させる空気の流量を調整するISCV37が配置されている。アイドリング時には、このISCV37の開度を制御して吸入空気量を調整することによりエンジン回転数が調整される。
A
インテークマニホルド34において各気筒毎に設けられた吸気ポートには、インジェクタ41がそれぞれ配置されている。このインジェクタ41は、燃料タンクから汲み上げられて調圧された燃料が供給され、通電制御により開弁して吸気ポート内に燃料を噴射する。このとき噴射された燃料は、上流側から導入される吸入空気と混合されて混合気となり、吸気バルブ42を介して各気筒の燃焼室43に供給される。
In the
各気筒の燃焼室43にはスパークプラグ44がそれぞれ配置されている。このスパークプラグ44は、イグニッションコイル一体型のイグナイタ45により生成された高電圧が印加されて点火用の火花を生成する。この点火により燃焼室43内の混合気が燃焼し、ピストン46を介してクランク軸47に回転駆動力が与えられる。そして、エンジン1が所定の高負荷状態のときには、右バンク1R及び左バンク1Lの双方を作動させて大きな回転駆動力を生成し、一方、エンジン1が所定の低負荷状態のときには、減筒運転により一方のバンクの作動を停止させて燃費の向上を図るようにしている。燃焼により発生した排気ガスは、排気バルブ48を介して各気筒から排出される。
A
排気管32は、その上流側で分岐しており、その上流側の各端部には、右バンク1R及び左バンク1Lについて各気筒毎の排気通路を合流させて排気管32に接続するエキゾーストマニホルド49がそれぞれ設けられている。排気管32の合流部よりも下流側には、排気ガス浄化用の触媒コンバータ50が配置されている。触媒コンバータ50には、排気ガス中の未燃成分の酸化と窒素酸化物の還元とを同時に促進する三元触媒が収容されている。燃焼室43から排出された排気ガスは、このエキゾーストマニホルド49を通って排気管32に導出され、触媒コンバータ50で浄化されて図示しないマフラーへと送られる。
The
また、吸気管31の最上流部には、吸気温センサが一体化したエアフローメータ51が設けられ、吸入空気量と吸気温を検出できるようになっている。また、吸気管31のスロットルバルブ9の近傍には、スロットルバルブ9の開度を検出するスロットル開度センサ52が設けられている。
Further, an
また、エンジン1のシリンダブロックには、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ53、及び各バンク毎のノッキングを検出するノックセンサ54が設けられている。また、イグナイタ45には、各気筒毎に対応して設けられたカム軸の変位角度を検出することにより気筒判別を行ったり、後述するバルブタイミングを調整したりするためのカムポジションセンサ55が配置されている。さらに、クランク軸47の近傍には、エンジン回転数を算出するために、クランク軸47の回転に伴う所定のクランク角毎にクランク角信号を発生するクランク角センサ56が配置されている。
Further, the cylinder block of the
さらに、排気管32には空燃比センサ57が設けられ、この空燃比センサ57により検出される空燃比を理論空燃比に近づける空燃比フィードバック制御により燃料噴射制御を行っている。
Further, an air-
また、エンジン1においては、吸気バルブ42及び排気バルブ48の開閉タイミングを調整して両バルブが同時に開くオーバラップ期間を調整するために、右バンク1R及び左バンク1Lのそれぞれに、油圧により駆動される可変バルブタイミング機構(Variable Valve Timing:以下「VVT」と表記する)61,62が設けられている。すなわち、各バンクの吸気側に設けられたVVT61のカム軸のクランク軸47の回転に対する変位角度を変化させることにより、吸気バルブ42のバルブタイミングを進角側又は遅角側に連続的に変更できるようになっている。また、各バンクの排気側に設けられたVVT62のカム軸のクランク軸47の回転に対する変位角度を変化させることにより、排気バルブ48のバルブタイミングを進角側又は遅角側に連続的に変更できるようになっている。これにより、吸気バルブ42と排気バルブ48が同時に開くオーバラップ期間を調整する。VVT61,62は、カムポジションセンサ55の出力値に基づいて対応する油圧制御バルブが駆動制御されることにより動作する。
Further, in the
また、吸気バルブ42及び排気バルブ48は、それぞれ所定のリフト量調整機構によりバルブのリフト量(つまり弁開度)を制御できるように構成されている。図3は、吸気バルブ42のリフト量調整機構の概略構成を表す説明図である。同図(A)は、バルブのリフト量が大きくなる大リフトモードを表し、同図(B)は、バルブのリフト量が小さくなる小リフトモードを表している。そして、この大リフトモードと小リフトモードとの間でバルブのリフト量を適宜調整することができるようになっている。なお、排気バルブ48のリフト量調整機構については、吸気バルブ42のそれと実質的に同一であるため、その説明を省略する。
Further, the
この吸気バルブ42は、クランク軸47と同期したカム軸63の回転運動が中継アーム64及びロッカーアーム65の揺動運動に順次変換され、ロッカーアーム65により自軸方向に押圧されることにより、上下動して開閉するように構成されている。
The
すなわち、中継アーム64は、その中央部近傍において図示しない揺動軸を中心に揺動可能に支持されている。この中継アーム64の中央部よりやや下方には、カム軸63に設けられたカム66の外周面に当接するカム67が設けられ、下端部には、ロッカーアーム65の中央部に設けられたローラ68に当接するカム部69が設けられている。さらに、中継アーム64の上方には、図示しない駆動用モータにより回動駆動されるカム軸70が設けられている。このカム軸70にはカム71が設けられ、その外周面が中継アーム64の端部に設けられたローラ72に当接している。
That is, the
このため、カム軸63の回転によってカム66が回転すると、カム67とともに中継アーム64が左右に揺動する。このとき、カム部69が左右に移動するため、カム部69の下端面の形状に応じてローラ68が上下に移動する。これによりロッカーアーム65が上下に揺動し、吸気バルブ42が上下動するようになっている。
For this reason, when the
そして、カム軸70の回転によってカム71が回転すると、中継アーム64の支持軸の位置が移動して、カム71とローラ72との当接位置が変化する。これにより、吸気バルブ42の上下動の幅が変更できるようになっている。本実施の形態では、同図(A)に示す大リフトモードと同図(B)に示す小リフトモードとの間で吸気バルブ42のリフト量を適宜変更することにより、燃料カット制御時における各気筒への吸入空気量を制御して発生するエンジントルクを調整できるようになっている。
When the
図4は、車両制御ECU及びその入出力を表すブロック図である。
車両制御ECU20は、各種演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit),各種の制御演算プログラムやデータを格納したROM(Read Only Memory),演算過程の数値やフラグが所定領域に格納されるRAM(Random Access Memory),演算処理の結果などが格納される不揮発性の記憶装置であるEEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory),入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog/Digital)コンバータ,各種デジタル信号が入出力される入出力インタフェース及びこれら各機器がそれぞれ接続されるバスラインなどを備えている。
FIG. 4 is a block diagram showing the vehicle control ECU and its input / output.
The
この車両制御ECU20は、エンジン1の状態を検出する各種センサからの出力信号を取り込むととともに、エンジン1に設けられた各種アクチュエータに駆動信号を出力する。すなわち、車両制御ECU20には、上述したエアフローメータ51,スロットル開度センサ52,水温センサ53,ノックセンサ54,カムポジションセンサ55,クランク角センサ56及び空燃比センサ57の他にも、吸気管31内の圧力を検出する吸気圧センサ81,アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ82,車両駆動軸の回転から車速を検出する車速センサ83,無段変速機5の入力軸回転数を検出するプライマリ回転センサ84,無段変速機5の出力軸回転数を検出するセカンダリ回転センサ85,作動油の温度を検出する油温センサ86,セカンダリプーリ内の油圧(ベルト挟圧)を検出するベルト挟圧センサ87,現在のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ88,イグニッションスイッチ89などのセンサ・スイッチ類が接続されている。
The
また、車両制御ECU20には、各バンクの各気筒(#1〜#6)のインジェクタ41(INJ1〜INJ6),イグナイタ45(IGT1〜IGT6),燃料タンクから燃料を汲み上げてインジェクタ41に供給する燃料ポンプ91,スロットルバルブ9を開閉するためのスロットル駆動モータ92,エンジン1をクランキングさせるスタータモータ93,VVT61及び62を駆動するVVT油圧制御バルブ94,上述したリフト量調整機構のカム軸70を回転駆動する駆動用モータ95などの各種アクチュエータが接続されている。車両制御ECU20は、ROMに格納された制御プログラムにしたがって所定の車両制御処理を行う。
Also, the
次に、本実施の形態のエンジン制御方法について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法は、通常運転から減筒運転への移行時及び減筒運転から通常運転への復帰時におけるエンジン制御に主な特徴があり、その他の制御については一般的なエンジン制御と同様である。このため、以下においては、この減筒運転と通常運転との切り替わり時のエンジン制御を中心に説明する。ここでは、車両が低負荷状態であるときに燃費向上等のために減筒制御が実行された場面を例に説明を行う。 Next, the engine control method of the present embodiment will be described. The engine control method of the present embodiment is mainly characterized by engine control at the time of transition from normal operation to reduced-cylinder operation and at the time of return from reduced-cylinder operation to normal operation, and other controls are general. This is the same as the engine control. For this reason, the following description will focus on engine control at the time of switching between this reduced-cylinder operation and normal operation. Here, a description will be given by taking as an example a scene in which the reduced cylinder control is executed to improve fuel efficiency when the vehicle is in a low load state.
図5は、このエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,減筒側でない側(つまり作動側)の吸気バルブ42のリフト量,本実施の形態によるエンジントルクの変化,比較例としての従来技術によるエンジントルクの変化をそれぞれ表している。
FIG. 5 is a timing chart showing this engine control method. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, the vertical axis represents the operating state of the
エンジン1では、右バンク1R及び左バンク1Lがいずれも作動している通常運転から、気筒#2,#4,#6について燃料カットがなされて左バンク1Lが休止する減筒運転へ移行するタイミングに同期して、作動側である右バンク1Rの気筒#1,#3,#5の吸気バルブ42のリフト量が通常運転のときよりも大きくなるように制御する。なお、この吸気バルブ42のリフト量は、上述したリフト量調整機構を制御することにより調整される。
In the
すなわち、通常運転から減筒運転への移行時には全体としてエンジントルクが下がることになるが、この作動側の吸気バルブ42のリフト量を大きくして吸入空気量を増加させることによりエンジントルクが上がる方向に制御することで、全体としてのエンジントルクの急激な低下を防止している。
That is, the engine torque as a whole decreases during the transition from the normal operation to the reduced cylinder operation, but the engine torque increases by increasing the intake air amount by increasing the lift amount of the
図示の比較例では、通常運転から減筒運転への切り替わり時に急激にエンジントルクが変動しているが、本実施の形態によれば、その切り替わり時のエンジントルクの変動が抑制されているのが分かる。 In the illustrated comparative example, the engine torque fluctuates suddenly when switching from normal operation to reduced-cylinder operation, but according to the present embodiment, fluctuations in engine torque at the time of switching are suppressed. I understand.
また、エンジン1では、その後気筒#2,#4,#6について燃料噴射が再開されて左バンク1Lが作動する通常運転への復帰タイミングに同期して、作動を継続している右バンク1Rの気筒#1,#3,#5の吸気バルブ42のリフト量を、通常運転時のリフト量に戻すように制御する。
Further, in the
すなわち、減筒運転から通常運転への復帰時には、全体としてエンジントルクは上がることになるが、この作動側の吸気バルブ42のリフト量を小さくして吸入空気量を減少させることによりエンジントルクが下がる方向に制御することで、全体としてのエンジントルクの急激な上昇を防止している。
That is, when returning from the reduced-cylinder operation to the normal operation, the engine torque increases as a whole, but the engine torque decreases by decreasing the lift amount of the
この場合も、図示の比較例では、減筒運転から通常運転への切り替わり時に急激にエンジントルクが変動しているが、本実施の形態によれば、その切り替わり時のエンジントルクの変動が抑制されているのが分かる。 Also in this case, in the illustrated comparative example, the engine torque fluctuates suddenly when switching from reduced-cylinder operation to normal operation, but according to the present embodiment, fluctuations in engine torque at the time of switching are suppressed. I understand that.
次に、上述したエンジン制御の具体的な処理の流れについて説明する。図6は、車両制御ECUが減筒制御の際に実行するエンジントルク制御の処理の流れを表すフローチャートである。以下、この処理の流れを、ステップ番号(以下「S」で表記する)を用いて説明する。 Next, a specific processing flow of the above-described engine control will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the engine torque control process executed by the vehicle control ECU during the reduced cylinder control. Hereinafter, the flow of this process will be described using step numbers (hereinafter referred to as “S”).
車両制御ECU20は、まず、通常運転から減筒運転へ移行するための所定の減筒条件が成立したか否かを判断する(S1)。この減筒条件については予め設定されるが、例えば、クランク角センサ56の出力に基づいて算出されるエンジン回転数が所定値以下であり、車速センサ83の出力に基づいて算出される車速が所定値以上であり、さらに、アクセル開度センサ82の出力に基づいてアクセルペダルが踏み込まれていないことを条件とすることができる。
The
そして、この減筒条件が成立したと判断されると(S1:YES)、上記駆動用モータ95を駆動して、作動側(本実施の形態では右バンク1R側)の各気筒の吸気バルブ42のリフト量を通常運転時よりも大きくなるように制御する(S2)。また、それと同時に左バンク1Lへの燃料カットによる減筒制御を実行する(S3)。
If it is determined that the reduced cylinder condition is satisfied (S1: YES), the
このように減筒制御に移行した後、減筒運転から通常運転へ復帰するための所定の復帰条件が成立したか否かを判断する(S4)。この復帰条件についても予め設定されるが、例えば、上述した減筒条件の少なくとも1つが成立しなくなった場合を条件とすることができる。 After shifting to the reduced cylinder control in this way, it is determined whether or not a predetermined return condition for returning from the reduced cylinder operation to the normal operation is satisfied (S4). The return condition is also set in advance. For example, a condition can be set when at least one of the above-described reduced cylinder conditions is not satisfied.
そして、この復帰条件が成立したと判断されると(S4:YES)、上記駆動用モータ95を駆動して、作動を継続している側(本実施の形態では右バンク1R側)の吸気バルブ42のリフト量を通常運転時のリフト量に戻るように制御する(S5)。また、それと同時に左バンク1Lへの燃料噴射を再開して通常制御を実行する(S6)。
If it is determined that the return condition is satisfied (S4: YES), the intake motor on the side (in the present embodiment, the
以上に説明したように、本実施の形態のエンジン制御装置では、減筒制御への移行時や減筒制御からの復帰時に、作動側のバンクの吸気バルブ42のリフト量を変更して各気筒への吸入空気量を直接制御して、エンジントルクの変動が小さくなるようにしている。このため、吸気系の応答遅れがほとんど発生せず、エンジントルクの変動が速やかに抑制され、車両のショックを十分に緩和することができる。
As described above, in the engine control apparatus according to the present embodiment, each cylinder is changed by changing the lift amount of the
なお、本実施の形態では、複数のバンクを有し、所定の減筒条件が満たされることにより一方のバンクを休止して減筒運転に移行する車両について説明したが、本発明のエンジン制御方法は、このような減筒制御を行わない車両に対しても適用することが可能である。すなわち、各バンク毎に減筒制御を行わなくても、複数の気筒の少なくともいずれかへの燃料供給を遮断する燃料カット制御が行われる車両に対して適用することができる。この場合には、その燃料カット制御への移行時、及び燃料カット制御からの復帰時に同期して、作動側の吸気バルブのリフト量を、エンジントルクの変動を小さくする側に制御する。 In this embodiment, a vehicle having a plurality of banks and stopping one of the banks and shifting to a reduced-cylinder operation when a predetermined reduced-cylinder condition is satisfied has been described, but the engine control method of the present invention Can be applied to a vehicle that does not perform such reduced cylinder control. In other words, the present invention can be applied to a vehicle in which fuel cut control for cutting off fuel supply to at least one of the plurality of cylinders is performed without performing cylinder reduction control for each bank. In this case, the lift amount of the intake valve on the operating side is controlled so as to reduce the fluctuation of the engine torque in synchronization with the transition to the fuel cut control and the return from the fuel cut control.
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、通常運転と減筒運転との切り替わり時に実行されるエンジン制御の処理部分が異なる以外は、第1の実施の形態と同様である。このため、第1の実施の形態と同様の部分については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is the same as the first embodiment except that the processing portion of the engine control executed when switching between normal operation and reduced-cylinder operation is different. For this reason, description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
図7は、第2の実施の形態にかかるエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,減筒側でない側(つまり作動側)の吸気バルブ42のリフト量,減筒側(つまり休止側)の吸気バルブ42のリフト量,本実施の形態によるエンジントルクの変化をそれぞれ表している。なお、同図においては、比較例としての従来技術によるエンジントルクの変化については省略している。
FIG. 7 is a timing chart illustrating an engine control method according to the second embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the operating state of the
エンジン1では、右バンク1R及び左バンク1Lがいずれも作動している通常運転から、気筒#2,#4,#6について燃料カットがなされて左バンク1Lが休止する減筒運転へ移行する直前に、予めその休止側バンクの気筒の吸気バルブ42のリフト量を、作動側バンクの気筒の吸気バルブ42のリフト量よりも小さくなるように制御する。そして、減筒運転へ移行するタイミングに同期して、作動側である右バンク1Rの気筒#1,#3,#5の吸気バルブ42のリフト量が通常運転のときよりもやや大きくなるように制御する。
In the
すなわち、通常運転から減筒運転へ移行する所定時間前に、予め休止側バンクの気筒の吸気バルブ42のリフト量を小さくしてエンジントルクをやや下げておきながら、実際の制御切り替わり時におけるエンジントルクの急激な低下を防止する。また、制御切り替わり時には、第1の実施の形態と同様の考えから、作動側バンクの吸気バルブ42のリフト量を大きくして吸入空気量を増加させることによりエンジントルクが上がる方向に制御することで、全体としてのエンジントルクの急激な低下を防止している。なお、本実施の形態においては、予め休止側の吸気バルブ42のリフト量を小さくしてエンジントルクを下げているため、作動側の吸気バルブ42のリフト量の増加の程度は、第1の実施の形態のときよりも小さくすることができる。
That is, the engine torque at the time of actual control switching while reducing the lift amount of the
本実施の形態によっても、制御の切り替わり時のエンジントルクの変動が抑制されているのが分かる。
また、エンジン1では、その後、左バンク1Lが作動する通常運転への復帰タイミングに同期して、作動を継続している右バンク1Rの吸気バルブ42のリフト量と、休止していた左バンク1Lの吸気バルブ42のリフト量を、それぞれ通常運転時のリフト量に戻すように制御する。
It can be seen that the variation of the engine torque at the time of switching of control is also suppressed by this embodiment.
Further, in the
本実施の形態のエンジン制御装置によれば、特に減筒制御への移行時において、休止側バンクの吸気バルブ42のリフト量を予め下げるように制御し、制御の切り替わり時のエンジントルクの変動が小さくなるようにしている。このため、車両のショックを速やかに十分に緩和することができる。
According to the engine control apparatus of the present embodiment, especially when shifting to the cylinder reduction control, the lift amount of the
なお、本実施の形態においても所定条件により減筒運転に移行する車両について説明したが、各バンク毎に減筒制御を行わなくても、複数の気筒の少なくともいずれかへの燃料供給を遮断する燃料カット制御が行われる車両に対して適用することができる。この場合には、その燃料カット制御への移行の際に、休止側の吸気バルブのリフト量を、予めエンジントルクの変動を小さくする側に制御する。 In this embodiment, the vehicle that shifts to the reduced cylinder operation according to the predetermined condition has been described. However, the fuel supply to at least one of the plurality of cylinders is cut off without performing the reduced cylinder control for each bank. The present invention can be applied to a vehicle in which fuel cut control is performed. In this case, at the time of shifting to the fuel cut control, the lift amount of the intake side intake valve is controlled in advance to reduce the fluctuation of the engine torque.
また、本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、減筒運転への切り替わり時に作動側バンクの吸気バルブ42のリフト量を大きくしたが、休止バンク側のリフト量制御によりエンジントルクの変動が十分に低減される場合には、これを省略することもできる。
Further, in the present embodiment, as in the first embodiment, the lift amount of the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法は、第1,第2の実施の形態のエンジン制御処理と併用して実施されるが、第1又は第2の実施の形態と同様の処理部分については説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Note that the engine control method of the present embodiment is implemented in combination with the engine control process of the first and second embodiments, but the processing portion similar to that of the first or second embodiment is described. Description is omitted.
図8は、第3の実施の形態にかかるエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,作動側の排気バルブ48の排気バルブタイミング,作動側の吸気バルブ42の吸気バルブタイミング,本実施の形態によるエンジントルクの変化をそれぞれ表している。
FIG. 8 is a timing chart showing an engine control method according to the third embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the operating state of the
エンジン1では、通常運転から減筒運転へ移行する直前に、予めVVT油圧制御バルブ94を駆動して作動側バンクの排気バルブタイミングを遅角制御するとともに、作動側バンクの吸気バルブタイミングを進角制御することにより、吸気バルブ42と排気バルブ48とが同時に開くオーバラップ期間を長くする。これにより、いわゆる内部EGRが大きくなり、事前にエンジントルクが所定量下げられ、減筒運転への切り替わり時のエンジントルクの低減量が小さくなる。
In the
また、減筒運転から通常運転への復帰時においても、その制御の切り替わり時に同期して、作動側バンクの排気バルブタイミングを遅角制御するとともに、作動側バンクの吸気バルブタイミングを進角制御し、オーバラップ期間を長くしている。これにより、エンジントルクの急激な上昇を防止している。 In addition, when returning from reduced-cylinder operation to normal operation, the exhaust valve timing of the operating bank is retarded and the intake valve timing of the operating bank is advanced while synchronizing with the switching of the control. The overlap period is lengthened. This prevents a sudden increase in engine torque.
これにより、さらにエンジントルクの変動を抑制して、車両のショックを十分に緩和することができる。
なお、本実施の形態では、作動側バンクの吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングの双方を調整してオーバラップ期間を長くしたが、いずれか一方を調整してオーバラップ期間を長くするようにしてもよい。
Thereby, the fluctuation | variation of an engine torque can be suppressed further and the shock of a vehicle can fully be relieved.
In this embodiment, the overlap period is lengthened by adjusting both the intake valve timing and the exhaust valve timing of the operating bank, but either one may be adjusted to lengthen the overlap period. Good.
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法も第1,第2の実施の形態のエンジン制御処理と併用して実施されるが、第1又は第2の実施の形態と同様の処理部分については説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Note that the engine control method of the present embodiment is also implemented in combination with the engine control process of the first and second embodiments, but the processing parts similar to those of the first or second embodiment will be described. Is omitted.
図9は、第4の実施の形態にかかるエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,作動側バンクの点火時期,休止側バンクの点火時期,本実施の形態によるエンジントルクの変化をそれぞれ表している。
FIG. 9 is a timing chart showing an engine control method according to the fourth embodiment. In the figure, the abscissa represents the passage of time, and the ordinate represents the operating state of the
エンジン1では、通常運転から減筒運転へ移行する直前に、予め休止側バンク(本実施の形態では左バンク1L)の点火時期を遅角制御してエンジントルクをやや下げておき、制御切り替わり時に作動側バンク(本実施の形態では右バンク1R)の点火時期を進角制御してエンジントルクを上げるようにする。これにより、全体としてのエンジントルクの急激な低下を防止している。
In the
また、減筒運転から通常運転への復帰時には、その制御の切り替わり時に同期して作動側バンクと休止側バンクの点火時期を通常運転時の状態に戻している。
これにより、エンジントルクの変動を抑制して、車両のショックを十分に緩和することができる。
Further, when returning from the reduced-cylinder operation to the normal operation, the ignition timing of the operating bank and the inactive bank is returned to the normal operation state in synchronization with the switching of the control.
Thereby, the fluctuation | variation of an engine torque can be suppressed and the shock of a vehicle can fully be relieved.
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法は、第1の実施の形態のエンジン制御と点火時期制御とを協調させたものであるが、第1の実施の形態と同様の処理部分については説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Note that the engine control method of the present embodiment is a combination of the engine control and the ignition timing control of the first embodiment, but the same processing parts as those of the first embodiment will be described. Omitted.
図10は、第5の実施の形態にかかるエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,作動側バンクの点火時期,作動側バンクの吸気バルブのリフト量,本実施の形態によるエンジントルクの変化をそれぞれ表している。また、図11は、図10のエンジン制御に対応した車両の状態遷移図である。(A)は通常運転から減筒運転への移行時の状態を表し、(B)は減筒運転から通常運転への復帰時の状態を表している。これらの図において、横軸は作動側バンクの吸気バルブのリフト量を表し、縦軸はエンジントルクの変化を表している。以下においては、図10に基づいて、図11を適宜参照しながら説明する。
FIG. 10 is a timing chart illustrating an engine control method according to the fifth embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the operating state of the
図10に示すように、エンジン1では、通常運転から減筒運転への制御切り替わりの際に、事前に点火時期を遅角制御してエンジントルクを少し下げる(状態(1))。
そして、減筒運転に切り替わる瞬間に、エンジントルクの減少を抑制するように吸気バルブ42のリフト量を大きくするとともに、点火時期について上記において予め遅角した分(若しくは進角できる分)を進角制御する(状態(2))。これにより、図11(A)に示すように、通常であれば減筒運転に移行するのにエンジントルクが二点鎖線矢印のように大きく低減するところ、実線矢印で示した程度しか低減しない。
As shown in FIG. 10, in the
Then, at the moment of switching to the reduced cylinder operation, the lift amount of the
そして、減筒運転から通常運転に切り替わる瞬間に、吸気バルブ42のリフト量を小さくして吸入空気量を減らすとともに(状態(3))、エンジントルクを増加させるために点火時期を遅角制御する(状態(4))。これにより、図11(B)に示すように、エンジントルクの変動幅を小さく保った状態で通常運転に復帰することができる。
At the moment of switching from the reduced cylinder operation to the normal operation, the lift amount of the
このように、吸気バルブ42のリフト制御と点火時期制御とを、減筒運転と通常運転との切り替わり時点において協調制御することにより、エンジントルクの変動幅を小さくすることができる。
In this way, by performing cooperative control of lift control and ignition timing control of the
[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態のエンジン制御方法も第1,第2の実施の形態のエンジン制御処理と併用して実施されるが、第1又は第2の実施の形態と同様の処理部分については説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. Note that the engine control method of the present embodiment is also implemented in combination with the engine control process of the first and second embodiments, but the processing parts similar to those of the first or second embodiment will be described. Is omitted.
図12は、第6の実施の形態にかかるエンジン制御方法を表すタイミングチャートである。同図において、横軸は時間の経過を表し、縦軸は上段からエンジン1の運転状態,トルクコンバータ3のロックアップクラッチ13の締結力,無段変速機5のベルト挟圧力をそれぞれ表している。
FIG. 12 is a timing chart showing an engine control method according to the sixth embodiment. In the figure, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the operating state of the
エンジン1では、通常運転と減筒運転との制御切り替わりのタイミングで、ロックアップクラッチ13の締結力が小さくなり、また、無段変速機5のベルト挟圧力が小さくなるように制御する。
The
これにより、制御切り替わり時において車両駆動系のすべりを発生させ、エンジントルクの急激な変動による車両へのショックを防止又は抑制することができる。
なお、本実施の形態においては、図示しないロックアップソレノイドへの通電制御により調整されるロックアップクラッチ13の締結力と、図示しないベルト挟圧ソレノイドへの通電制御により調整される無段変速機5のベルト挟圧力を同時に小さくなるように制御した例を示したが、これらのいずれか一方のみを実施するようにしてもよい。
As a result, a slip of the vehicle drive system can be generated when the control is switched, and a shock to the vehicle due to a sudden change in engine torque can be prevented or suppressed.
In the present embodiment, the continuously
また、上記各実施の形態では、無段変速機5を搭載した車両についてのエンジン制御を示したが、第6の実施の形態を除けば、多段式自動変速機を搭載した車両についても適用することが可能である。この場合、減筒運転に移行するタイミング又は減筒運転から復帰するタイミングと同期して、変速制御を実行するのが好ましい。例えば、通常運転から減筒運転へ移行すると同時にシフトポジションを5速から4速に切り替え、減筒運転から通常運転に復帰すると同時にシフトポジションを4速から5速に切り替えるといった具合である。すなわち、多段式自動変速機による変速制御時には車両にショックが生じるため、その変速タイミングを減筒運転と通常運転との切り替わりのタイミングに一致させることにより、その切り替わり時のショックを打ち消すことができる。この場合、運転者に不意にショックが与えられるのを防止でき、その不快感を低減することができる。
In each of the above embodiments, the engine control for the vehicle equipped with the continuously
1 エンジン
1R 右バンク
1L 左バンク
3 トルクコンバータ
5 無段変速機
13 ロックアップクラッチ
16 ベルト
20 車両制御ECU
42 吸気バルブ
48 排気バルブ
61,62 可変バルブタイミング機構
1
42
Claims (11)
前記燃料カット制御が、前記通常運転から前記減筒運転への移行のために実行されることを特徴とする請求項1記載のエンジン制御装置。 A plurality of banks are provided to control an engine capable of shifting from normal operation to reduced-cylinder operation by cutting fuel to the cylinder of any bank,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the fuel cut control is executed for shifting from the normal operation to the reduced-cylinder operation.
前記減筒運転に移行する際に、予め前記可変バルブタイミング機構を制御して前記吸気バルブと前記排気バルブとが同時に開くオーバラップ期間を長くするように制御することを特徴とする請求項4記載のエンジン制御装置。 In each of the plurality of banks, a variable valve timing mechanism that adjusts the opening / closing timing of at least one of the intake valve and the exhaust valve is controlled,
5. When shifting to the reduced-cylinder operation, the variable valve timing mechanism is controlled in advance so as to increase the overlap period in which the intake valve and the exhaust valve are opened simultaneously. Engine control device.
さらに、無段変速機を制御するように構成され、
前記減筒運転に移行するタイミング又は前記減筒運転から復帰するタイミングにおいて、ロックアップクラッチの締結力が小さくなるように制御することを特徴とする車両制御装置。 An engine control device according to claim 4,
Furthermore, it is configured to control the continuously variable transmission,
A vehicle control device that controls the engagement force of the lockup clutch to be small at a timing of shifting to the reduced cylinder operation or a timing of returning from the reduced cylinder operation.
さらに、無段変速機を制御するように構成され、
前記減筒運転に移行するタイミング又は前記減筒運転から復帰するタイミングにおいて、前記無段変速機のベルト挟圧が小さくなるように制御することを特徴とする車両制御装置。 An engine control device according to claim 4,
Furthermore, it is configured to control the continuously variable transmission,
The vehicle control device according to claim 1, wherein the belt clamping pressure of the continuously variable transmission is controlled to be small at a timing when shifting to the reduced-cylinder operation or a timing when returning from the reduced-cylinder operation.
さらに、多段式自動変速機を制御するように構成され、
前記減筒運転に移行するタイミング又は前記減筒運転から復帰するタイミングと同期して、変速制御を実行することを特徴とする車両制御装置。 An engine control device according to claim 4,
Furthermore, it is configured to control a multi-stage automatic transmission,
A vehicle control device that performs shift control in synchronization with a timing of shifting to the reduced-cylinder operation or a timing of returning from the reduced-cylinder operation.
The lift of the valve of any cylinder at the time of transition to the fuel cut control for shutting off the fuel supply to at least one cylinder of the plurality of cylinders and at least one of the control transitions from the fuel cut control to the normal control An engine control method characterized in that the amount is controlled so as to reduce fluctuations in engine torque.
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100511 |