JP2016133008A - Internal combustion engine system and control method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関システム及び内燃機関の制御方法に関し、より詳細には、複数の気筒のうち一部の気筒の運転を休止する減筒運転を実行可能な内燃機関システム及び内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine system and a control method for an internal combustion engine, and more specifically, an internal combustion engine system capable of executing a reduced cylinder operation that stops operation of some of a plurality of cylinders, and a control method for the internal combustion engine. About.
車両の積載量の変化や乗員数の変化等によって車両の重量が変化した場合、車両に搭載された内燃機関に要求される出力も変化する。しかしながら、このように車両の重量が変化しても、内燃機関の排気量を変更できない場合、内燃機関の燃費が悪化する可能性がある。 When the weight of the vehicle changes due to a change in the load amount of the vehicle or a change in the number of passengers, the output required for the internal combustion engine mounted on the vehicle also changes. However, if the displacement of the internal combustion engine cannot be changed even if the weight of the vehicle changes in this way, the fuel consumption of the internal combustion engine may deteriorate.
これに関して、例えば、複数の気筒を2群に分けて、車両に積載された荷物の重量(積載重量)が所定の設置値を超える場合には複数の気筒の全てを運転させ、空載時などの積載重量が設定値以下の場合には、1群のみの気筒の運転を中止する減筒運転を実行することで、積載重量の変化に対応して内燃機関の排気量を変化させて、内燃機関の燃費改善を図る車両搭載エンジンの運転制御装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In this regard, for example, when a plurality of cylinders are divided into two groups and the weight of the load loaded on the vehicle (loading weight) exceeds a predetermined installation value, all of the plurality of cylinders are operated, and when the vehicle is idle When the load weight of the engine is equal to or less than the set value, the reduced cylinder operation for stopping the operation of only one group of cylinders is executed, thereby changing the displacement of the internal combustion engine in response to the change in the load weight and A vehicle-mounted engine operation control device that improves engine fuel efficiency is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
この車両搭載エンジンの運転制御装置では、積載重量が設定値以下の場合に、常に減筒運転が実行されてしまうので、例えばアイドリングストップスタート時や加速時等の大きな出力が必要なときにおいて、内燃機関に要求される出力が十分に得られない可能性がある。また、この場合、少ない気筒数で無理に出力を増加させるため、必ずしも良好な燃費が得られるとはいえない。 In this vehicle-mounted engine operation control device, when the loaded weight is equal to or less than the set value, the reduced-cylinder operation is always executed. Therefore, for example, when a large output is required at the start of idling stop or acceleration, the internal combustion engine There is a possibility that the output required for the engine cannot be obtained sufficiently. Further, in this case, since the output is forcibly increased with a small number of cylinders, it cannot be said that good fuel efficiency is necessarily obtained.
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費を改善することができる内燃機関システム及び内燃機関の制御方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to achieve optimal combustion with an optimal number of cylinders according to changes in the weight of the vehicle while ensuring the output required for the internal combustion engine without difficulty. An internal combustion engine system that can be operated in a state and can improve fuel consumption, and a control method for the internal combustion engine.
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関システムは、車両に搭載された内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の前記気筒の運転を休止する減筒運転を実行可能な気筒休止システムを備える内燃機関システムであって、前記気筒休止システムは、前記車両の重量が予め設定した設定値以下であり、且つ、前記内燃機関に要求される出力が前記減筒運転の実行可能な出力である場合に、前記減筒運転を実行することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an internal combustion engine system of the present invention is a cylinder deactivation system capable of executing a reduced cylinder operation in which some of the cylinders of an internal combustion engine mounted on a vehicle are deactivated. In the internal combustion engine system, the cylinder deactivation system is configured such that the weight of the vehicle is equal to or less than a preset set value, and an output required for the internal combustion engine is an output capable of executing the reduced cylinder operation. In some cases, the reduced-cylinder operation is performed.
本発明に係る内燃機関システムによれば、車両の重量が予め設定した設定値以下であり且つ内燃機関に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力である場合、つまり、内燃機関に要求される出力が予め設定された設定出力以下の場合に、減筒運転を実行して内燃機関の排気量を低減することができる。それにより、内燃機関に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費
を改善することができる。
According to the internal combustion engine system of the present invention, when the weight of the vehicle is equal to or smaller than a preset set value and the output required for the internal combustion engine is an output that can execute the reduced-cylinder operation, that is, the internal combustion engine is required. When the output to be performed is equal to or lower than the preset output, the reduced cylinder operation can be executed to reduce the exhaust amount of the internal combustion engine. Thereby, while ensuring the output required for the internal combustion engine without difficulty, it is possible to operate in the optimal combustion state with the optimal number of cylinders according to the change in the weight of the vehicle, and to improve the fuel efficiency.
上記構成において、前記気筒休止システムは、前記減筒運転の実行にあたり、前記内燃機関に要求される出力が大きいほど、減筒する前記気筒の数を減少させてもよい。この構成によれば、減筒する気筒を予め固定して、減筒時に運転する気筒群と運転しない気筒群の2群に分けることなく、出力に応じて、減筒する気筒を選択するので、内燃機関に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費をより効果的に改善することができる。 In the above configuration, the cylinder deactivation system may reduce the number of cylinders to be reduced as the output required for the internal combustion engine is larger in executing the reduced cylinder operation. According to this configuration, the cylinder to be reduced is fixed in advance, and the cylinder to be reduced is selected according to the output without being divided into two groups of a cylinder group that is operated when the cylinder is reduced and a cylinder group that is not operated. It is possible to operate in an optimal combustion state with an optimal number of cylinders according to a change in the weight of the vehicle while ensuring the output required for the internal combustion engine without difficulty, and to improve fuel efficiency more effectively.
上記構成は、前記内燃機関から排出された排気を、触媒を利用して浄化する排気浄化装置をさらに備えていてもよい。この構成によれば、この排気浄化装置により大気汚染物質を浄化できるので、大気汚染物質の排出量を低減することができる。また、減筒運転が実行されることで、運転中の気筒から排出される排気の温度も上昇するので、排気浄化装置の触媒を早期に活性化することができる。それにより、大気汚染物質の排出量を効果的に低減することができる。 The above-described configuration may further include an exhaust purification device that purifies the exhaust discharged from the internal combustion engine using a catalyst. According to this configuration, since the air pollutant can be purified by this exhaust purification device, the discharge amount of the air pollutant can be reduced. In addition, since the reduced-cylinder operation is performed, the temperature of the exhaust gas discharged from the operating cylinder also rises, so that the catalyst of the exhaust purification device can be activated at an early stage. Thereby, the discharge amount of air pollutants can be effectively reduced.
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の制御方法は、車両に搭載された内燃機関が有する複数の気筒のうち一部の前記気筒の運転を休止する減筒運転を実行可能な内燃機関の制御方法であって、前記車両の重量が予め設定した設定値以下であり、且つ、前記内燃機関に要求される出力が前記減筒運転の実行可能な出力である場合に、前記減筒運転を実行することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a method for controlling an internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine capable of executing a reduced-cylinder operation in which operation of some of the cylinders of an internal combustion engine mounted on a vehicle is stopped. In the engine control method, when the weight of the vehicle is equal to or less than a preset set value, and the output required for the internal combustion engine is an output capable of executing the reduced cylinder operation, the reduced cylinder The operation is performed.
本発明に係る内燃機関の制御方法によれば、車両の重量が設定値以下であり且つ内燃機関に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力である場合に減筒運転を実行して内燃機関の排気量を低減することができる。それにより、内燃機関に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費を改善することができる。 According to the control method for an internal combustion engine according to the present invention, the reduced cylinder operation is executed when the weight of the vehicle is equal to or less than the set value and the output required for the internal combustion engine is an output capable of executing the reduced cylinder operation. The displacement of the internal combustion engine can be reduced. Thereby, while ensuring the output required for the internal combustion engine without difficulty, it is possible to operate in the optimal combustion state with the optimal number of cylinders according to the change in the weight of the vehicle, and to improve the fuel efficiency.
本発明に係る内燃機関システム及び内燃機関の制御方法によれば、内燃機関に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費を改善することができる。 According to the internal combustion engine system and the control method for an internal combustion engine according to the present invention, the engine is operated in an optimal combustion state with an optimal number of cylinders according to a change in the weight of the vehicle while ensuring an output required for the internal combustion engine without difficulty. This can improve fuel efficiency.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関システム及び内燃機関の制御方法について図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る内燃機関は車両に搭載されている。車両の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例としてトラックを用いる。 Hereinafter, an internal combustion engine system and an internal combustion engine control method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The internal combustion engine according to the present embodiment is mounted on a vehicle. The type of vehicle is not particularly limited, but a truck is used as an example in the present embodiment.
図1は本実施形態に係る内燃機関システム1の模式図である。内燃機関システム1は、内燃機関10、吸気通路20、排気通路25、エアクリーナ30、過給機40、インタークーラ50、排気浄化装置60、EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置70、検出装置80及び気筒休止システム90を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram of an internal
内燃機関10は複数の気筒11、具体的には一方向に配列した4つの気筒11(#1〜#4の気筒11)を有している。なお、内燃機関10の気筒11の数は複数であればよく、4に限定されるものではない。
The
吸気通路20は気筒11に吸入される吸気(空気)が通過する通路であり、本実施形態においては、下流側の端部が分岐して各気筒11の吸気ポートに接続している。排気通路25は気筒11から排出された排気が通過する通路であり、本実施形態においては、上流側の端部が分岐して各気筒11の排気ポートに接続している。エアクリーナ30は、吸気通路20に配置されており、吸気に含まれる異物を除去する。
The
過給機40は、排気通路25に配置されたタービン41と、タービン41に連結されるとともに吸気通路20のエアクリーナ30よりも下流側に配置されたコンプレッサ42とを備えている。排気の力を受けてタービン41が回転することで、タービン41に連結したコンプレッサ42が回転して吸気通路20の吸気を過給する。インタークーラ50は、吸気通路20のコンプレッサ42よりも下流側に配置されており、吸気通路20を通過する吸気を冷却する。
The
排気浄化装置60は、触媒を利用して排気を浄化する装置である。このような機能を有するものであれば、排気浄化装置60の具体的構成は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例として、触媒を利用して排気中のNOxを還元することで排気を浄化する装置を用いる。この場合、排気浄化装置60は、排気中のNOxを選択的に還元するNOx選択還元触媒を備えており、この触媒を利用して排気中のNOxを還元することで排気を浄化している。
The
EGR装置70は、EGR通路71と、EGR通路71に配置されたEGRクーラ72とを備えている。EGR通路71は、排気通路25の排気の一部を吸気通路20に再循環させる通路である。本実施形態に係るEGR通路71は、一例として、排気通路25の通路途中(具体的にはタービン41よりも上流側の部分)と吸気通路20の通路途中(具体的にはインタークーラ50よりも下流側の部分)とを連通している。EGRクーラ72はEGR通路71を通過する排気(EGRガス)を冷却する装置である。
The EGR
検出装置80はECU(Engine Control Unit)92の動作に必要な各種の情報を検出し、検出結果をECU92に伝える。検出装置80の詳細は、後述するECU92の動作の説明の中で説明する。
The detection device 80 detects various types of information necessary for the operation of an ECU (Engine Control Unit) 92 and transmits the detection results to the
気筒休止システム90は、可変動弁機構91及びECU92を備えていて、複数の気筒11のうち一部の気筒11の運転を休止する減筒運転を実行可能なシステムである。本実施形態においては、ECU92が可変動弁機構91及び内燃機関10の燃料噴射弁(インジェクタ)を制御することにより、減筒運転を実行する。
The
具体的にはECU92は、一部の気筒11の吸気バルブおよび/または排気バブルを閉状態にし、且つバルブが閉状態になった気筒11の燃料噴射弁を制御して当該気筒11における燃料供給を停止させることで、当該気筒11の運転を停止させる。
Specifically, the
但し、気筒休止システム90の具体的な構成は本実施形態のような可変動弁機構91を用いた構成に限定されるものではなく、複数の気筒11のうち一部の気筒11の運転を休止させる公知又は周知の減筒運転機構を適用することができる。
However, the specific configuration of the
ECU92は、気筒休止システム90の制御装置としての機能を有するとともに、内燃
機関10の燃料噴射時期、燃料噴射量等を総合的に制御するエンジン制御装置としての機能も有している。本実施形態に係るECU92は、制御部としての機能を有するCPUと、記憶部としての機能を有するROM、RAM等とを有するマイクロコンピュータによって構成されている。また、後述する図2のフローチャートの各ステップはCPUによって実行される。なお、内燃機関システム1は、エンジン制御装置としてのECUとは別に、気筒休止システム90専用の制御装置を備える構成であってもよい。
The
続いて気筒休止システム90が実行する減筒運転の詳細について説明する。本実施形態に係る気筒休止システム90は、車両の重量が予め設定した設定値以下であり、且つ、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力である場合、つまり、内燃機関10に要求される出力が予め設定された設定出力以下の場合に、減筒運転を実行する。この減筒運転の詳細についてフローチャートを用いて説明すると次のようになる。
Next, details of the reduced cylinder operation performed by the
図2は減筒運転時に実行されるフローチャートの一例である。気筒休止システム90のECU92は図2のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。なお、図2の最初のスタート時において減筒運転は実行されていないものとする。ステップS10においてECU92は、車両の重量が設定値以下であるか否かを判定する。この設定値としては、車両の重量がこの設定値以下の場合に仮に減筒運転が実行された場合であっても、車両の運行に問題が生じないと考えられる車両の重量を用いることができる。この設定値の具体的な値は特に限定されるものではなく、実験、シミュレーション等によって適切な値を求めておき、ECU92の記憶部(例えばROM)に記憶させておく。
FIG. 2 is an example of a flowchart executed during the reduced-cylinder operation. The
ここで、本実施形態において、ステップS10で用いられる車両の重量は以下の手法によって取得される。具体的には、検出装置80は、車両(トラック)のユーザが荷台に積載された荷物の重量(すなわち積載重量)を入力する入力装置を備えている。検出装置80はこの入力装置に入力された積載重量を検出し、検出結果をECU92に伝える。ECU92は、この積載重量に、ECU92の記憶部に予め設定されている、荷台が空の状態における車両の重量を加算した値を、ステップS10における車両の重量(すなわち、車両全体の重量)として取得する。このようにしてECU92は車両の重量を取得している。
Here, in the present embodiment, the weight of the vehicle used in step S10 is acquired by the following method. Specifically, the detection device 80 includes an input device that allows the user of the vehicle (truck) to input the weight of the load loaded on the loading platform (that is, the loaded weight). The detection device 80 detects the loaded weight input to the input device and transmits the detection result to the
なお、ECU92による車両重量の取得手法の他の例を挙げると、例えば検出装置80は、荷台の積載重量を自動的に検出する重量センサを備え、ECU92はこのセンサの検出結果をステップS10における車両の重量として取得してもよく、積み込み側で予め重量が分かっている場合は、積み込み側の重量データを受けて車両の重量として取得してもよい。
As another example of the vehicle weight acquisition method by the
あるいは、車両がバスの場合には、例えば検出装置80は車両のユーザ(運転者)がバスの乗員数を入力する入力装置を備えており、ECU92はこの入力装置に入力された乗員数に基づいて乗員者の重量を求め、この乗員者の重量と予め記憶部に記憶されている車両の重量(乗員数がゼロの場合の車両の重量)とを加算することで、ステップS10における車両の重量を取得してもよい。なお乗員数の検出にあたり、検出装置80は、乗員数を自動的に検出する検出装置を備えていてもよい。
Alternatively, when the vehicle is a bus, for example, the detection device 80 includes an input device through which the user (driver) of the vehicle inputs the number of passengers on the bus, and the
この乗員数を自動的に検出する検出装置としては、例えば、車両内に設置された券売機やIC乗車券を用いた運賃収受システムを用いることができる。具体的には、検出装置80が券売機を備えている場合、券売機が発行した乗車券の枚数に基づいて乗員数を検出することができる。また、検出装置80がIC乗車券を用いた運賃収受システムを備えている場合、IC乗車券が読取部にタッチされた回数に基づいて乗員数を検出することができる。 As a detection device for automatically detecting the number of passengers, for example, a ticket vending machine installed in a vehicle or a fare collection system using an IC ticket can be used. Specifically, when the detection device 80 includes a ticket vending machine, the number of passengers can be detected based on the number of tickets issued by the ticket vending machine. In addition, when the detection device 80 includes a fare collection system using an IC ticket, the number of passengers can be detected based on the number of times the IC ticket is touched on the reading unit.
ステップS10において車両の重量が設定値以下であると判定された場合(Yes)、ECU92は、内燃機関10に要求される出力(要求出力)が減筒運転の実行可能な出力であるか否かを判定する(ステップS20)。本実施形態に係るECU92は、ステップS20の一例として、車両が定速走行時の状態であるかまたは車両が減速時や下り勾配の状態であるか否か、言い換えれば、エンジン始動時や加速時や上り勾配ではない状態か否かを判定し、このような状態であると判定した場合に、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力であると判定する(Yes)。
When it is determined in step S10 that the weight of the vehicle is equal to or less than the set value (Yes), the
なお、車両が定速走行時の状態であるか、または減速時の状態であるか否かは、例えば車速センサの検出結果に基づいて判定することができる。具体的にはこの場合、検出装置80は車速センサを備えており、ECU92は、この車速センサの検出結果に基づいて、車両が定速走行時の状態であるか否か、または車両が減速時の状態であるか否かを判定する。また、車両が下り勾配の状態であるか否かは、例えば、GPS装置を利用したナビゲーション装置を利用して判定することができる。具体的にはこの場合、検出装置80は、GPSを利用したナビゲーション装置を備えている。このナビゲーション装置には、車両の走行道路が道路勾配に関連付けて記憶されている。ECU92は、現在走行している走行道路の道路勾配を、このナビゲーション装置からの情報に基づいて取得し、車両が下り勾配の状態であるか否かを判定する。
Whether or not the vehicle is in a state of traveling at a constant speed or in a state of deceleration can be determined based on, for example, a detection result of a vehicle speed sensor. Specifically, in this case, the detection device 80 includes a vehicle speed sensor, and the
なお、ステップS20の他の具体例を挙げると、例えばECU92は、道路勾配と車両の重量とに基づいて内燃機関10に要求される出力を取得し、この取得された出力が予め記憶部に記憶されている設定値以下の場合に、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力であると判定することもできる。具体的にはこの場合、ECU92は、現在走行している走行道路の道路勾配をナビゲーション装置からの情報に基づいて取得する。また、ECU92の記憶部(例えばROM)には、道路勾配と車両の重量と内燃機関10に要求される出力との関係を規定したマップが予め記憶されている。ECU92は、取得した道路勾配と車両の重量とに対応する出力を記憶部のマップから抽出し、マップから抽出された出力が設定値以下の場合に、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力であると判定する。
As another specific example of step S20, for example, the
あるいはECU92は、検出装置80の検出結果に基づいて、実際に内燃機関10に要求される出力を取得し、この取得された出力が予め記憶部に記憶されている設定値以下の場合に、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力であると判定してもよい。この場合、検出装置80はアクセル開度および/または吸入空気量を検出する。そして、ECU92は、検出装置80の検出したアクセル開度および/または吸入空気量に基づいて内燃機関10に要求される出力を取得し、取得された出力が設定値以下の場合に内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力であると判定する。
Alternatively, the
ステップS20においてYesと判定された場合、ECU92は、減筒運転を実行する(ステップS30)。具体的にはECU92は、#1〜#4の気筒11のうち半分の気筒11の運転が停止されるように可変動弁機構91及び内燃機関10の燃料噴射弁を制御する。より具体的にはECU92は、#2および#3の気筒11の運転を停止させる。ステップS30の実行によって、内燃機関10の排気量が低減し(本実施形態では半分になる)、内燃機関10の最高出力も低減する。ステップS30の実行後にECU92はフローチャートの実行を終了する。
When it determines with Yes in step S20, ECU92 performs a reduced cylinder driving | operation (step S30). Specifically, the
ステップS10においてNoと判定された場合またはステップS20においてNoと判定された場合、ECU92は減筒運転を実行しない(ステップS40)。なお、ステップS40が実行される前の状態において既に減筒運転が実行されていた場合、ECU92は
ステップS40において減筒運転の実行を停止する。つまり、ステップS40が実行された場合、内燃機関10の全ての気筒11が運転する(すなわち全ての気筒11において燃焼が行われる)。ステップS40の実行後に、ECU92はフローチャートの実行を終了する。
When it is determined No in step S10 or when it is determined No in step S20, the
続いて内燃機関システム1が解決しようとする課題について、図を用いて詳細に説明し、次いで内燃機関システム1の作用効果について説明する。図3(a)は、内燃機関の排気量がX/2(L)の場合及び排気量がX(L)の場合における内燃機関の出力と内燃機関の燃料消費率(すなわち、燃費)との関係を示している。排気量がX/2(L)の場合、燃費は出力Aにおいて最小となり、排気量がX(L)の場合、燃費は出力B(>出力A)において最小となっている。このことから、内燃機関においては、燃費が最適となる内燃機関の出力が存在し、この燃費が最適となる出力は排気量が小さくなるほど小さな値となることが分かる。そのため、燃費を良好にするためには、車両の重量に応じて内燃機関の排気量を変更することが好ましいことが分かる。逆にいえば、車両の重量に応じて排気量を変更できない場合、燃費が悪化する可能性が高い。
Subsequently, problems to be solved by the internal
図3(b)は、車両の荷台が空の場合(空荷)と、荷台に最大積載量の半分の荷物が積載された場合(半積載)と、荷台に最大積載量の荷物が積載された場合(フル積載)とにおける、車速と車両に要求される駆動力(要求駆動力)との関係を示している。また図3(c)は、車両の荷台が空の場合(空荷)と、荷台に最大積載量の半分の荷物が積載された場合(半積載)と、荷台に最大積載量の荷物が積載された場合(フル積載)とにおける、車速と内燃機関に要求される出力(要求出力)との関係を示している。 Fig. 3 (b) shows a case where the loading platform of the vehicle is empty (empty loading), a case where half the maximum loading capacity is loaded on the loading platform (half loading), and a loading load of the maximum loading capacity is loaded on the loading platform. The relationship between the vehicle speed and the driving force required for the vehicle (required driving force) in the case of full load is shown. Fig. 3 (c) shows the case where the loading platform of the vehicle is empty (empty loading), the case where half the maximum loading capacity is loaded on the loading platform (half loading), and the loading capacity of the loading capacity loaded on the loading platform. The relationship between the vehicle speed and the output required for the internal combustion engine (required output) in the case of being performed (full loading) is shown.
図3(b)から、車両の重量が重いほど、同じ車速を得る際に車両に要求される駆動力は大きくなることが分かる。また図3(c)から、車両の重量が重いほど、同じ車速を得る際に内燃機関に要求される出力も大きくなることが分かる。 FIG. 3 (b) shows that the heavier the vehicle, the greater the driving force required for the vehicle when obtaining the same vehicle speed. FIG. 3C shows that the heavier the vehicle, the larger the output required for the internal combustion engine when obtaining the same vehicle speed.
ここで、車両の重量が減少した場合に内燃機関の排気量(最高出力)を減少させるのではなく、予め総排気量の小さい内燃機関を用いることによって燃費の改善を図ろうとした場合、図3(b)および図3(c)から分かるように、車両の重量が増加した場合に、それに応じた駆動力及び出力が得られない可能性が高くなる。 Here, in the case where an attempt is made to improve fuel consumption by using an internal combustion engine having a small total displacement in advance, instead of reducing the displacement (maximum output) of the internal combustion engine when the weight of the vehicle decreases, FIG. As can be seen from FIG. 3B and FIG. 3C, when the weight of the vehicle increases, there is a high possibility that the corresponding driving force and output cannot be obtained.
また、前述した特許文献1のように、車両の積載重量が所定の設定値以下の場合に常に減筒運転を実行した場合、例えばアイドリングストップスタートや加速時等において内燃機関に要求される出力が十分に得られない可能性がある。また、この場合、内燃機関が少ない気筒数で無理に出力を増加させるため、必ずしも良好な燃費が得られるとはいえない。
Further, as in
これに対して本実施形態に係る内燃機関システム1によれば、車両の重量が設定値以下であり且つ内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力である場合に減筒運転が実行されることから、内燃機関10に要求される出力を無理なく確保しつつ、減筒運転を実行して排気量を低減することができる。それにより、内燃機関10に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費を改善することができる。
On the other hand, the internal
また内燃機関システム1によれば、排気浄化装置60を備えていることから、大気汚染物質の排出量を低減することができる。また、減筒運転が実行されることで排気温度も上昇する結果、排気浄化装置60の触媒を早期に活性化することができる。それにより、大気汚染物質の排出量を効果的に低減することができる。
Moreover, according to the internal
なお、ステップS30において停止させる気筒11の数は、本実施形態のような半分に限定されるものではない。内燃機関システム1の他の例を挙げると、例えばECU92は、ステップS30において、内燃機関10に要求される出力に応じて減筒する気筒11の数(気筒数)を変更してもよい。例えば、車両の重量に関する設定値を複数設けて、車両の重量に応じて段階的に減筒する気筒11の数を選択したり、あるいは、内燃機関10に要求される出力に関する設定値を複数設けて、要求される出力に応じて段階的に減筒する気筒11の数を選択したりする。
Note that the number of
具体的にはこの場合、ECU92は、内燃機関10に要求される出力が大きいほど、減筒する気筒11の数を減少させる。この一例を挙げると次のようになる。
Specifically, in this case, the
ECU92は、ステップS30において、検出装置80としてのアクセルポジションセンサが検出したアクセル開度の値が第1開度以下か、第1開度よりも大きい第2開度以下か、第2開度よりも大きい値かを判定する。そして、ECU92は、アクセル開度の値が第1開度の場合には、3つの気筒11を休止させ、アクセル開度の値が第1開度より大きく且つ第2開度以下の場合には2つの気筒11を休止させ、アクセル開度の値が第2開度より大きい場合は1つの気筒11を休止させる。この構成によれば、内燃機関10に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じてより最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費をより効果的に改善することができる。
In step S30, the
本実施形態に係る内燃機関10の制御方法は、上述した内燃機関システム1によって実現されている。具体的には本実施形態に係る内燃機関10の制御方法は、車両に搭載された内燃機関10が有する複数の気筒11のうち一部の気筒11の運転を休止する減筒運転を実行可能な内燃機関10の制御方法であって、車両の重量が設定値以下であり、且つ、内燃機関10に要求される出力が減筒運転の実行可能な出力である場合に、減筒運転を実行することを特徴とする内燃機関10の制御方法である。この方法によれば、内燃機関10に要求される出力を無理なく確保しつつ、車両の重量の変化に応じて最適な気筒数で最適な燃焼状態で運転できて燃費を改善することができる。
The control method of the
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
1 内燃機関システム
10 内燃機関
11 気筒
20 吸気通路
25 排気通路
60 排気浄化装置
90 気筒休止システム
91 可変動弁機構
92 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記気筒休止システムは、前記車両の重量が予め設定した設定値以下であり、且つ、前記内燃機関に要求される出力が前記減筒運転の実行可能な出力である場合に、前記減筒運転を実行することを特徴とする内燃機関システム。 An internal combustion engine system comprising a cylinder deactivation system capable of performing a reduced cylinder operation for deactivating some of the cylinders of a plurality of cylinders of an internal combustion engine mounted on a vehicle,
The cylinder deactivation system performs the reduced-cylinder operation when the weight of the vehicle is equal to or less than a preset value and the output required for the internal combustion engine is an output capable of performing the reduced-cylinder operation. An internal combustion engine system that is executed.
前記車両の重量が予め設定した設定値以下であり、且つ、前記内燃機関に要求される出力が前記減筒運転の実行可能な出力である場合に、前記減筒運転を実行することを特徴とする内燃機関の制御方法。 A control method for an internal combustion engine capable of executing reduced-cylinder operation in which operation of some of the cylinders of a plurality of cylinders of an internal combustion engine mounted on a vehicle is stopped,
The reduced-cylinder operation is performed when the weight of the vehicle is equal to or less than a preset set value and the output required for the internal combustion engine is an output that can be executed in the reduced-cylinder operation. A method for controlling an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
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JP2015006637A JP2016133008A (en) | 2015-01-16 | 2015-01-16 | Internal combustion engine system and control method for internal combustion engine |
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CN108223148A (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-29 | 福特环球技术公司 | Activation and the system and method for deactivated engine cylinder |
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2015
- 2015-01-16 JP JP2015006637A patent/JP2016133008A/en active Pending
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