JP2018071379A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、減筒運転モードと全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device, and more particularly to an engine control device that can be operated by switching between a reduced-cylinder operation mode and an all-cylinder operation mode.
従来から、エンジンの運転状態に応じて、複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えてエンジンを運転させる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。特に、この特許文献1には、大気圧に応じて、減筒運転モードと全筒運転モードとを切り替えるためにエンジン負荷の判定に用いる判定閾値を変化させる、つまり減筒運転モードを行うエンジンの運転領域を変化させる技術が開示されている。この技術では、大気圧が変化した場合でも減筒運転モードと全筒運転モードとの切り替えを適切に行えるようにし、アクセル操作に対してエンジン出力をほぼリニアに増加させることを図っている。
Conventionally, the engine is operated by switching between a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the cylinders is stopped and an all-cylinder operation mode in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders according to the operating state of the engine. The technique to make is proposed (for example, refer patent document 1). In particular,
ところで、エンジンの吸気温度に応じて、気筒内への新気の充填効率(空気充填量)が変化する。具体的には、吸気温度が高くなると空気充填量が小さくなり、吸気温度が低くなると空気充填量が大きくなる傾向にある。そのため、吸気温度に応じてエンジントルクが変化する傾向にある。したがって、吸気温度を考慮して、上記した減筒運転モードを行うエンジンの運転領域(減筒運転領域)を設定しないと、以下のような問題が発生する可能性がある。すなわち、例えば吸気温度が比較的高いときに減筒運転モードを行っていると(この場合、空気充填量が小さくなり、エンジントルクが低下する傾向にある)、減筒運転領域の高負荷側において、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクが適切に上昇せず、ドライバに違和感を与える可能性がある。 Incidentally, the charging efficiency (air filling amount) of fresh air into the cylinder changes according to the intake air temperature of the engine. Specifically, the air filling amount tends to decrease as the intake air temperature increases, and the air filling amount tends to increase as the intake air temperature decreases. Therefore, the engine torque tends to change according to the intake air temperature. Therefore, the following problems may occur if the engine operating region (reducing cylinder operating region) for performing the above-described reduced cylinder operating mode is not set in consideration of the intake air temperature. That is, for example, when the reduced-cylinder operation mode is performed when the intake air temperature is relatively high (in this case, the air filling amount tends to decrease and the engine torque tends to decrease), the high-load side of the reduced-cylinder operation region The engine torque does not increase properly in response to the driver's accelerator depressing operation, which may cause the driver to feel uncomfortable.
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、吸気温度を考慮に入れて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and appropriately switches the operation mode between the reduced-cylinder operation mode and the all-cylinder operation mode in consideration of the intake air temperature. An object of the present invention is to provide an engine control device that can be executed.
上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、エンジンを減筒運転モードで運転させる制御手段と、を有するエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、制御手段は、取得された吸気温度関連値に応じて判定値を設定する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、減筒運転モードと全筒運転モードとの運転モードの切り替えにおいてエンジントルク関連値を判定するための判定値を、吸気温度関連値度に応じて変化させる。これにより、吸気温度に応じて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができる。したがって、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of cylinders, a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the plurality of cylinders is stopped, and all-cylinder operation in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders. An engine that can be operated by switching modes, and a control means that causes the engine to operate in a reduced-cylinder operation mode when an engine torque-related value related to the engine torque is equal to or less than a predetermined determination value. The apparatus further comprises an acquisition means for acquiring an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine, and the control means sets a determination value in accordance with the acquired intake air temperature related value. To do.
According to the present invention configured as described above, the determination value for determining the engine torque related value in the switching of the operation mode between the reduced cylinder operation mode and the all cylinder operation mode is changed according to the intake air temperature related value degree. Let Thereby, switching of the operation mode between the reduced-cylinder operation mode and the all-cylinder operation mode can be appropriately executed according to the intake air temperature. Therefore, even if the intake air temperature changes in the reduced-cylinder operation mode, the engine torque can be appropriately increased in accordance with the driver's accelerator depressing operation, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed. For example, when the intake air temperature is relatively high, it is possible to suppress the occurrence of the problem that the engine torque does not increase appropriately on the high load side in the reduced-cylinder operation region.
本発明において、好ましくは、制御手段は、吸気温度関連値に基づき、減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に基づき判定値を設定する。これにより、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
In the present invention, preferably, the control means obtains the maximum air filling amount of the cylinder combusting in the reduced-cylinder operation mode based on the intake air temperature related value, and sets the determination value according to the maximum air filling amount.
According to the present invention configured as described above, the maximum air filling amount that can be filled in the cylinder of the engine is obtained based on the intake air temperature related value, and the determination value is set based on the maximum air filling amount. Thereby, it is possible to set a determination value that appropriately takes into account the maximum air filling amount that changes in accordance with the intake air temperature.
本発明において、好ましくは、制御手段は、最大空気充填量において理論空燃比で運転した場合におけるエンジンの生成トルク値を求め、当該生成トルク値に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、最大空気充填量を適用して理論空燃比でエンジンを運転させた場合に出力されるエンジントルクに応じて判定値として設定する。これにより、吸気温度により変化する最大空気充填量に応じたエンジントルクを適切に考慮に入れて、判定値を設定することができる。
In the present invention, preferably, the control means obtains a generated torque value of the engine when operating at the stoichiometric air-fuel ratio at the maximum air charge amount, and sets a determination value according to the generated torque value.
According to the present invention configured as described above, the determination value is set according to the engine torque output when the engine is operated at the stoichiometric air-fuel ratio by applying the maximum air filling amount. As a result, the determination value can be set by appropriately taking into account the engine torque corresponding to the maximum air filling amount that varies depending on the intake air temperature.
本発明において、好ましくは、大気圧を取得する大気圧取得手段を更に有し、制御手段は、吸気温度関連値に加えて、大気圧に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に加えて大気圧に応じて判定値を設定するので、吸気温度及び大気圧に対応する吸気密度を適切に考慮に入れて、判定値を設定することができる。
In this invention, Preferably, it further has an atmospheric pressure acquisition means for acquiring the atmospheric pressure, and the control means sets a determination value according to the atmospheric pressure in addition to the intake air temperature related value.
According to the present invention configured as described above, since the determination value is set according to the atmospheric pressure in addition to the intake air temperature related value, the determination is performed by appropriately taking into consideration the intake air temperature and the intake air density corresponding to the atmospheric pressure. A value can be set.
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、取得された吸気温度関連値に応じて、減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に応じて減筒運転領域を設定するので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
In another aspect, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of cylinders, a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the cylinders is stopped, and combustion in all of the plurality of cylinders. And an all-cylinder operation mode that can be operated by switching between all-cylinder operation modes, and has an acquisition unit that acquires an intake air temperature related value related to an intake air temperature of the engine, and the control device acquires the acquired intake air temperature It is characterized by having a reduced-cylinder operation region setting means for setting the operation region in the reduced-cylinder operation mode according to the related value.
According to the present invention configured as described above, since the reduced-cylinder operation region is set according to the intake-air temperature related value, even if the intake air temperature changes in the reduced-cylinder operation mode, the engine is operated according to the driver's accelerator depression operation. The torque can be increased appropriately, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed.
上記の本発明において、好ましくは、減筒運転モードの運転領域は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値とエンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、減筒運転領域設定手段は、吸気温度関連値に応じて、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転モードの運転領域の上限値を設定する。
このように構成された本発明によれば、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転領域の上限値を吸気温度関連値に基づき設定することで、そのような減筒運転領域を用いて、減筒運転モードと全筒運転モードとの切り替えを吸気温度に応じて適切に行うことができる。
In the present invention described above, preferably, the operation region of the reduced cylinder operation mode is defined based on an engine torque related value related to the engine torque and an engine speed related value related to the engine speed. The cylinder operation region setting means sets an upper limit value of the operation region in the reduced cylinder operation mode defined by the engine torque related value according to the intake air temperature related value.
According to the present invention configured as described above, by setting the upper limit value of the reduced-cylinder operation region defined by the engine torque-related value based on the intake air temperature-related value, using such a reduced-cylinder operation region, Switching between the reduced-cylinder operation mode and the all-cylinder operation mode can be appropriately performed according to the intake air temperature.
更に他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値に関して、減筒運転モードで運転可能な当該エンジントルク関連値の上限値を設定する上限値設定手段を有し、当該上限値設定手段は、取得された吸気温度関連値が第1温度である場合に、取得された吸気温度関連値が当該第1温度よりも高い第2温度である場合よりも、上限値を高く設定する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値が低い場合に、吸気温度関連値が高い場合よりも、減筒運転モードで運転可能なエンジントルク関連値の上限値を高くする。これにより、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
In still another aspect, in order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of cylinders, a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the plurality of cylinders is stopped, and all of the plurality of cylinders. An engine control apparatus that can be operated by switching to an all-cylinder operation mode in which combustion is performed, and has an acquisition unit that acquires an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine. With respect to the related engine torque related value, the engine has an upper limit setting means for setting an upper limit value of the engine torque related value that can be operated in the reduced-cylinder operation mode. In the case of the first temperature, the upper limit value is set higher than in the case where the acquired intake air temperature related value is the second temperature higher than the first temperature.
According to the present invention thus configured, when the intake air temperature related value is low, the upper limit value of the engine torque related value that can be operated in the reduced cylinder operation mode is made higher than when the intake air temperature related value is high. As a result, even if the intake air temperature changes in the reduced-cylinder operation mode, the engine torque can be appropriately increased according to the driver's accelerator depressing operation, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed.
本発明のエンジンの制御装置によれば、吸気温度を考慮に入れて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができる。 According to the engine control apparatus of the present invention, it is possible to appropriately execute the operation mode switching between the reduced-cylinder operation mode and the all-cylinder operation mode in consideration of the intake air temperature.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。 Hereinafter, an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<システム構成> <System configuration>
まず、図1乃至図3により、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。図2は、本発明の実施形態によるエンジンの概略平面図である。図3は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 First, an engine system to which an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine system to which an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic plan view of an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention.
図1及び図3に示すように、エンジンシステム100は、主に、外部から導入された吸気(空気)が通過する吸気通路1と、この吸気通路1から供給された吸気と、後述する燃料噴射弁13から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン10(具体的にはガソリンエンジン)と、このエンジン10内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路25と、エンジンシステム100に関する各種の状態を検出するセンサ30〜39と、エンジンシステム100全体を制御するPCM(Power-train Control Module)50と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
吸気通路1には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ3と、通過する吸気の量(吸入空気量)を調整するスロットルバルブ5と、エンジン10に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク7と、が設けられている。
In the
本実施形態のエンジン10は、図2に示すように、直線状に並ぶ4つの気筒2(2A〜2D)を備えた直列4気筒型のエンジンである。このエンジン10は、主に、吸気通路1から供給された吸気を燃焼室11内に導入する吸気バルブ12と、燃焼室11に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁13と、燃焼室11内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ14と、燃焼室11内での混合気の燃焼により往復運動するピストン15と、ピストン15の往復運動により回転されるクランクシャフト16と、燃焼室11内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路25へ排出する排気バルブ17と、を有する。
気筒2A〜2Dに設けられた各ピストン15は、クランク角において180°(180°CA)の位相差をもって往復動する。これに対応して、各気筒2A〜2Dにおける点火時期は、180°CAずつ位相をずらしたタイミングに設定される。
As shown in FIG. 2, the
The
本実施形態のエンジン10は、4つの気筒2A〜2Dのうちの2つを休止させ、残りの2つの気筒を稼動させる運転モード、つまり減筒運転モードが可能な気筒休止エンジンである。
具体的には、図2の左側から順に、気筒2Aを第1気筒、気筒2Bを第2気筒、気筒2Cを第3気筒、気筒2Dを第4気筒とすると、4つの気筒2A〜2Dの全てを稼働させる全筒運転モードでは、第1気筒2A→第3気筒2C→第4気筒2D→第2気筒2Bの順に点火が行われる。
また、減筒運転モードでは、点火順序が連続しない2つの気筒(本実施形態では第1気筒2A及び第4気筒2D)において点火プラグ14の点火動作及び燃料噴射弁13からの燃料噴射が禁止され、残りの2つの気筒(即ち第3気筒2C及び第2気筒2B)において交互に点火及び燃焼が行われる。
The
Specifically, in order from the left side of FIG. 2, assuming that the
In the reduced-cylinder operation mode, the ignition operation of the
また、エンジン10は、吸気バルブ12及び排気バルブ17のそれぞれの動作タイミング(バルブの位相に相当する)を、可変バルブタイミング機構(Variable Valve Timing Mechanism)としての可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19によって可変に構成されている。可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19としては、公知の種々の形式を適用可能であるが、例えば電磁式又は油圧式に構成された機構を用いて、吸気バルブ12及び排気バルブ17の動作タイミングを変化させることができる。
In addition, the
更に、エンジン10は、減筒運転モードにおいて第1気筒2A及び第4気筒2Dの吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作を停止させるバルブ停止機構20を有している。このバルブ停止機構20は、例えば、カムとバルブとの間に介在し、カムの駆動力がバルブに伝達されるのを有効又は無効にするいわゆるロストモーション機構を含んで構成されている。あるいは、バルブ停止機構20は、バルブを開閉動作させるカム山を有する第1カムと、バルブの開閉動作を停止させる第2カムとの、カムプロフィールの異なる2種類のカム、及び、その第1及び第2カムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的にバルブに伝達するいわゆるカムシフティング機構を含んで構成されてもよい。
Further, the
排気通路25には、主に、例えばNOx触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気ガスの浄化機能を有する排気浄化触媒26a、26bが設けられている。以下では、排気浄化触媒26a、26bを区別しないで用いる場合には、単に「排気浄化触媒26」と表記することがある。
The
また、エンジンシステム100には、当該エンジンシステム100に関する各種の状態を検出するセンサ30〜39が設けられている。これらセンサ30〜39は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ30は、アクセルペダルの開度(ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する)であるアクセル開度を検出する。エアフローセンサ31は、吸気通路1を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。スロットル開度センサ32は、スロットルバルブ5の開度であるスロットル開度を検出する。吸気温度センサ33は、エンジン10に供給される吸気の温度(吸気温度)を検出する。クランク角センサ34は、クランクシャフト16におけるクランク角を検出する。水温センサ35は、エンジン10を冷却する冷却水の温度である水温を検出する。温度センサ36は、エンジン10の気筒2内の温度である筒内温度を検出する。カム角センサ37、38は、それぞれ、吸気バルブ12及び排気バルブ17の閉弁時期を含む動作タイミングを検出する。大気圧センサ39は、大気圧を検出する。これらの各種センサ30〜39は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号S130〜S139をPCM50に出力する。
Further, the
PCM50は、上述した各種センサ30〜39から入力された検出信号S130〜S139に基づいて、エンジンシステム100内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、図3に示すように、PCM50は、スロットルバルブ5に制御信号S105を供給して、スロットルバルブ5の開閉時期やスロットル開度を制御し、燃料噴射弁13に制御信号S113を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ14に制御信号S114を供給して、点火時期を制御し、可変吸気バルブ機構18及び可変排気バルブ機構19のそれぞれに制御信号S118、S119を供給して、吸気バルブ12及び排気バルブ17の動作タイミングを制御し、バルブ停止機構20に制御信号S120を供給して、第1気筒2A及び第4気筒2Dの吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作の停止/作動を制御する。
The
特に、本実施形態では、PCM50は、エンジン10の運転状態に基づき、エンジン10の運転モードを、減筒運転モードと全筒運転モードとの間で切り替える制御を行う。ここで、図4を参照して、本発明の実施形態において減筒運転モード及び全筒運転モードのそれぞれを行う運転領域について説明する。図4は、本発明の実施形態において運転モードを切り替えるエンジンの運転領域を概念的に示したマップである。図4は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。
In particular, in the present embodiment, the
図4に示すように、相対的にエンジン回転数が低く且つエンジントルクが低い範囲に、減筒運転モードを行う減筒運転領域が設定されており、この減筒運転領域を除く範囲に、全筒運転モードを行う全筒運転領域が設定されている。PCM50は、このようなマップを参照して、エンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域及び全筒運転領域のいずれに含まれるかを判定して、その判定結果に応じて減筒運転モード及び全筒運転モードのいずれかを実行するように、バルブ停止機構20によって第1気筒2A及び第4気筒2Dの吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作の停止/作動を制御する。合わせて、PCM50は、これら第1気筒2A及び第4気筒2Dについて、点火プラグ14の点火及び燃料噴射弁13の燃料噴射の実行/非実行を制御する。
As shown in FIG. 4, a reduced-cylinder operation region for performing the reduced-cylinder operation mode is set in a range where the engine speed is relatively low and the engine torque is low. An all-cylinder operation region for performing the cylinder operation mode is set. The
なお、このようなPCM50は、CPU(Central Processing Unit)、当該CPU上で解釈実行される各種のプログラム(OSなどの基本制御プログラムや、OS上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む)、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのROMやRAMの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。また、PCM50は、本発明における「制御手段」、「取得手段」、「減筒運転領域設定手段」及び「上限値設定手段」として機能するように構成されている。
Such a
<本実施形態による制御内容>
次に、本発明の実施形態においてPCM50が行う具体的な制御内容について説明する。
<Control contents according to this embodiment>
Next, specific control contents performed by the
最初に、図5を参照して、本発明の実施形態による制御内容の基本概念について説明する。図5は、図4と同様の、エンジン回転数(横軸)及びエンジントルク(縦軸)によって規定された減筒運転領域及び全筒運転領域を示すマップである。 First, a basic concept of control contents according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a map similar to FIG. 4 showing the reduced-cylinder operation region and the all-cylinder operation region defined by the engine speed (horizontal axis) and the engine torque (vertical axis).
本実施形態では、PCM50は、吸気温度センサ33によって検出された吸気温度に応じて、矢印A1、A2に示すように減筒運転領域を変更する。具体的には、PCM50は、吸気温度に応じて、エンジントルクによって規定された減筒運転領域の上限値(減筒運転モードで運転可能なエンジントルクの上限値に相当する)を変更する。エンジントルクによって規定された減筒運転領域の上限値は、エンジントルクが当該値以下であるときに減筒運転モードが実行されるため、当該値は運転モードの切り替えにおいてエンジントルクを判定するための判定値に相当するので、上記のように上限値を変更することは当該判定値を変更することに相当する。
In the present embodiment, the
より詳しくは、PCM50は、吸気温度が低い場合には、吸気温度が高い場合よりも、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし(矢印A1参照)、吸気温度が高い場合には、吸気温度が低い場合よりも、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする(矢印A2参照)。典型的には、PCM50は、吸気温度が低くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし(矢印A1参照)、吸気温度が高くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする(矢印A2参照)。
More specifically, the
このように吸気温度に応じて減筒運転領域の上限値を設定する理由は以下の通りである。エンジン10の吸気温度に応じて、気筒2に導入される吸気の密度(吸気密度)が変化して、気筒2内への新気の充填効率(空気充填量)が変化する。具体的には、吸気温度が高くなると、吸気密度が低くなって空気充填量が小さくなり、吸気温度が低くなると、吸気密度が高くなって空気充填量が大きくなる傾向にある。そのため、吸気温度に応じてエンジントルクが変化する傾向にある。
したがって、吸気温度を考慮して減筒運転領域を設定しないと、以下のような問題が発生する可能性がある。すなわち、例えば吸気温度が比較的高いときに減筒運転モードを行っていると(この場合、空気充填量が小さくなり、エンジントルクが低下する傾向にある)、減筒運転領域の高負荷側において、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクが適切に上昇せず、ドライバに違和感を与える可能性がある。
このような問題を解決すべく、本実施形態では、PCM50は、吸気温度に応じて減筒運転領域を変更する、つまり吸気温度に応じて減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を変更する。こうすることで、吸気温度が変化した場合であっても、例えば減筒運転領域の高負荷側などにおいて、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクを適切に上昇させるようにして、ドライバに与える違和感を抑制することを図っている。
The reason why the upper limit value of the reduced-cylinder operation region is set according to the intake air temperature is as follows. In accordance with the intake air temperature of the
Therefore, if the reduced cylinder operating region is not set in consideration of the intake air temperature, the following problem may occur. That is, for example, when the reduced-cylinder operation mode is performed when the intake air temperature is relatively high (in this case, the air filling amount tends to decrease and the engine torque tends to decrease), the high-load side of the reduced-cylinder operation region The engine torque does not increase properly in response to the driver's accelerator depressing operation, which may cause the driver to feel uncomfortable.
In order to solve such a problem, in the present embodiment, the
更に、本実施形態では、PCM50は、上記したような吸気温度に加えて、大気圧センサ39によって検出された大気圧も考慮して、減筒運転領域を変更する。具体的には、PCM50は、大気圧が高くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし(図5の矢印A1参照)、大気圧が低くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする(図5の矢印A2参照)。こうする理由は、吸気温度に関して述べた理由と同様である。すなわち、大気圧に応じて、吸気密度が変化して、エンジン10の空気充填量が変化するからである。
Furthermore, in this embodiment, the
次に、図6を参照して、本発明の実施形態において、各種状態値に応じて減筒運転領域を設定して、当該減筒運転領域に基づき運転モードを切り替えるための処理について具体的に説明する。図6は、本発明の実施形態による運転モード切り替え処理を示すフローチャートである。 Next, referring to FIG. 6, in the embodiment of the present invention, a process for setting a reduced-cylinder operation region according to various state values and switching the operation mode based on the reduced-cylinder operation region is specifically described. explain. FIG. 6 is a flowchart showing an operation mode switching process according to the embodiment of the present invention.
まず、ステップS1において、PCM50は、大気圧センサ39によって検出された大気圧を取得する。そして、ステップS2において、PCM50は、吸気温度センサ33によって検出された吸気温度を取得する。
First, in step S <b> 1, the
次いで、ステップS3において、PCM50は、ステップS1で取得した大気圧及びステップS2で取得した吸気温度に基づき、エンジン10の気筒2内に充填可能な最大の空気充填量(最大充填量/最大空気充填量)を算出する。1つの例では、PCM50は、大気圧及び吸気温度に応じた最大充填量が対応付けられたマップ(3次元マップ)を参照して、現在の大気圧及び吸気温度に対応する最大充填量を取得する。他の例では、PCM50は、所定のモデル又は所定の演算式を用いて、現在の大気圧及び吸気温度などから最大充填量を算出する。基本的には、吸気温度が低くなるほど、及び大気圧が高くなるほど、最大充填量が大きくなる傾向にあり、逆に、吸気温度が高くなるほど、及び大気圧が低くなるほど、最大充填量が小さくなる傾向になる。
Next, in step S3, the
次いで、ステップS4において、PCM50は、ステップS3で得られた最大充填量を適用して理論空燃比でエンジン10を運転させた場合に出力されるエンジントルクを算出する。1つの例では、PCM50は、所定の燃焼モデルなどを用いて、このエンジントルクを算出する。基本的には、最大充填量が大きくなるほど、算出されるエンジントルクが高くなる傾向にあり、逆に、最大充填量が小さくなるほど、算出されるエンジントルクが低くなる傾向にある。
Next, in step S4, the
次いで、ステップS5において、PCM50は、ステップS4で算出されたエンジントルクに基づき、減筒運転領域を設定する。具体的には、PCM50は、この算出されたエンジントルクを、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値として設定する。
Next, in step S5, the
次いで、ステップS6において、PCM50は、現在のエンジン10の運転状態がステップS5で設定された減筒運転領域に含まれるか否かを判定する。具体的には、PCM50は、ステップS5で設定された減筒運転領域を用いて、現在のエンジン回転数及びエンジントルクのそれぞれが、この減筒運転領域によって規定されたエンジン回転数の範囲及びエンジントルクの範囲に含まれるか否かを判定する。
Next, in step S6, the
ステップS6の判定の結果、現在のエンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域に含まれると判定された場合(ステップS6;Yes)、PCM50は、ステップ7に進み、エンジン10を減筒運転モードにて運転させる制御を行う。具体的には、PCM50は、第1気筒2A及び第4気筒2Dの吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作を停止させるようバルブ停止機構20を制御する。加えて、PCM50は、これら第1気筒2A及び第4気筒2Dについて、点火プラグ14の点火及び燃料噴射弁13の燃料噴射を停止する。つまり、PCM50は、第2気筒2B及び第3気筒2Cについてのみ、吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作を行わせて(第2気筒2B及び第3気筒2Cのバルブ12、17に対するバルブ停止機構20の作動を停止させる)、且つ、点火プラグ14の点火及び燃料噴射弁13の燃料噴射を行わせるようにする。
As a result of the determination in step S6, when it is determined that the current engine speed and engine torque are included in the reduced-cylinder operation region (step S6; Yes), the
他方で、ステップS6の判定の結果、現在のエンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域に含まれないと判定された場合(ステップS6;No)、PCM50は、ステップ8に進み、エンジン10を全筒運転モードにて運転させる制御を行う。具体的には、PCM50は、全ての気筒2A〜2Dについて、吸気バルブ12及び排気バルブ17の開閉動作を行わせて(全ての気筒2A〜2Dのバルブ12、17に対するバルブ停止機構20の作動を停止させる)、且つ、点火プラグ14の点火及び燃料噴射弁13の燃料噴射を行わせるようにする。
On the other hand, as a result of the determination in step S6, if it is determined that the current engine speed and engine torque are not included in the reduced-cylinder operation region (step S6; No), the
<作用効果>
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。
<Effect>
Next, functions and effects of the engine control apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態では、PCM50は、吸気温度に応じて、減筒運転領域を変更する、具体的には当該減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値(運転モードの切り替えにおいてエンジントルクを判定するための判定値に相当する)を変更する。これにより、減筒運転モードにおいて、吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、PCM50は、吸気温度に基づき最大充填量を求め、この最大充填量を適用して理論空燃比で運転した場合のエンジントルクを、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値として設定する。これにより、吸気温度に応じて変化する空気充填量及びエンジントルクを適切に考慮に入れた減筒運転領域を設定することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、PCM50は、吸気温度に加えて大気圧に応じて減筒運転領域を変更するので、吸気温度及び大気圧に対応する吸気密度を適切に考慮に入れた減筒運転領域を設定することができる。
Further, in the present embodiment, the
<変形例>
次に、上記した実施形態の変形例について説明する。
<Modification>
Next, a modification of the above embodiment will be described.
上記した実施形態では、吸気温度センサ33によって検出された温度に応じて減筒運転領域を変更していたが、吸気温度センサ33によって検出された温度の代わりに、水温センサ35によって検出されたエンジン水温や、外気温センサによって検出された外気温などに応じて、減筒運転領域を変更してもよい。これらのエンジン水温及び外気温は、エンジン10の吸気温度に関連する温度だからである。また、上記のようなセンサによって検出された温度の代わりに、所定のモデルや演算式に基づき吸気温度を推定し、この推定された吸気温度に応じて減筒運転領域を変更してもよい。以上述べたような、吸気温度センサ33によって検出された吸気温度、水温センサ35によって検出されたエンジン水温、外気温センサによって検出された外気温、及び、推定された吸気温度は、本発明における「吸気温度関連値」に相当する。
In the above-described embodiment, the reduced-cylinder operation region is changed according to the temperature detected by the intake
また、上記した実施形態では、減筒運転領域をエンジントルクに基づき規定していたが、換言するとエンジントルクに基づき運転モードの切り替えを行っていたが、このエンジントルクの代わりに、吸気充填量や、燃料噴射量や、エンジン負荷や、可変バルブ機構18、19の動作状態や、アクセル開度や、スロットル開度などのパラメータを適用してもよい。このようなパラメータをエンジントルクの代わりに適用した場合には、当然ながら、減筒運転領域を規定する上限値(判定値)も当該パラメータにより規定されることとなる。なお、上記した種々のパラメータは、本発明における「エンジントルク関連値」に相当する。また、これらのパラメータの少なくとも一部は、本発明における「エンジン回転数関連値」にも相当する。
In the above-described embodiment, the reduced-cylinder operation region is defined based on the engine torque. In other words, the operation mode is switched based on the engine torque. Parameters such as the fuel injection amount, the engine load, the operating state of the
1 吸気通路
2(2A〜2D) 気筒
5 スロットルバルブ
10 エンジン
13 燃料噴射弁
14 点火プラグ
18 可変吸気バルブ機構
20 バルブ停止機構
30 アクセル開度センサ
33 吸気温度センサ
39 大気圧センサ
50 PCM
100 エンジンシステム
DESCRIPTION OF
100 engine system
上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、エンジンを減筒運転モードで運転させ、エンジントルク関連値が判定値よりも大きいときに、エンジンを全筒運転モードで運転させる制御手段と、を有するエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、制御手段は、取得された吸気温度関連値に基づき減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて判定値を設定し、吸気温度関連値が小さいほど、最大空気充填量を大きくすると共に、最大空気充填量が大きいほど、判定値を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、減筒運転モードと全筒運転モードとの運転モードの切り替えにおいてエンジントルク関連値を判定するための判定値を、吸気温度関連値度に応じて変化させる。具体的に、吸気温度関連値が小さい場合に、吸気温度関連値が大きい場合よりも、当該判定値を高くするので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。また、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に基づき判定値を設定するので、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of cylinders, a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the plurality of cylinders is stopped, and all-cylinder operation in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders. When the engine that can be operated by switching the mode and the engine torque related value related to the engine torque is equal to or lower than the predetermined judgment value, the engine is operated in the reduced cylinder operation mode, and the engine torque related value is determined from the judgment value. Control means for causing the engine to operate in the all-cylinder operation mode, and further comprising an acquisition means for acquiring an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine. means obtains the maximum air charge of the cylinder to be burned in the acquired intake air temperature-related values on the basis of reduced-cylinder operation mode, it sets the determination value in accordance with the maximum air charge amount, the intake air temperature function The smaller the value, the larger the maximum air charge, as the maximum air charge amount is large, to increase the determination value, it is characterized.
According to the present invention configured as described above, the determination value for determining the engine torque related value in the switching of the operation mode between the reduced cylinder operation mode and the all cylinder operation mode is changed according to the intake air temperature related value degree. make. Specifically, when the intake air temperature-related value is small, the determination value is set higher than when the intake air temperature-related value is large, so that even if the intake air temperature changes in the reduced cylinder operation mode, the driver can depress the accelerator. Accordingly, the engine torque can be appropriately increased, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed. For example, when the intake air temperature is relatively high, it is possible to suppress the occurrence of the problem that the engine torque does not increase appropriately on the high load side in the reduced-cylinder operation region. Also, the maximum air filling amount that can be filled in the cylinder of the engine is obtained based on the intake air temperature related value, and the determination value is set based on this maximum air filling amount, so the maximum air filling amount that changes according to the intake air temperature is set. It is possible to set a judgment value appropriately taken into consideration.
他の観点では、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、取得された吸気温度関連値に基づき、減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有し、減筒運転モードの運転領域は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値とエンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、減筒運転領域設定手段は、吸気温度関連値に基づき減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて前記減筒運転モードの運転領域のエンジントルク関連値の上限値を設定し、吸気温度関連値が小さいほど、最大空気充填量を大きくすると共に、最大空気充填量が大きいほど、上限値を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に応じて減筒運転領域を設定する。具体的に、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転領域の上限値を吸気温度関連値に基づき設定して、吸気温度関連値が小さい場合に、吸気温度関連値が大きい場合よりも、この上限値を高くするので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。また、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に応じて上限値判定値を設定するので、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
In another aspect, it is possible to operate by switching between a reduced-cylinder operation mode in which a plurality of cylinders are provided and combustion of some of the cylinders is stopped and an all-cylinder operation mode in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders. An engine control device having acquisition means for acquiring an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine, and the control device determines an operation region in the reduced-cylinder operation mode based on the acquired intake air temperature related value. have a reduced-cylinder operation area setting means for setting, operating region of the reduced-cylinder operation mode is defined based on the engine speed related value related to rotational speed of the engine torque-related value and the engine associated with the torque of the engine The reduced-cylinder operation region setting means obtains the maximum air filling amount of the cylinder that burns in the reduced-cylinder operation mode based on the intake air temperature related value, and the operation range of the reduced-cylinder operation mode according to the maximum air filling amount. It sets the upper limit of the engine torque-related value, the smaller the intake air temperature-related values, thereby increasing the maximum air charge, as the maximum air charge amount is large, to increase the upper limit value, characterized in that.
According to the present invention configured as described above, the reduced-cylinder operation region is set according to the intake air temperature related value . Specifically, the upper limit value of the reduced-cylinder operation range defined by the engine torque related value is set based on the intake air temperature related value, and when the intake air temperature related value is small, this is greater than when the intake air temperature related value is large. Since the upper limit is increased, even if the intake air temperature changes in the reduced-cylinder operation mode, the engine torque can be appropriately increased according to the driver's accelerator depressing operation, and the uncomfortable feeling given to the driver can be suppressed. Become. Also, the maximum air filling amount that can be filled in the cylinder of the engine is obtained based on the intake air temperature related value, and the upper limit value is set according to this maximum air filling amount, so the maximum air that changes according to the intake air temperature It is possible to set a determination value that appropriately takes into account the filling amount.
Claims (7)
前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、前記エンジンを前記減筒運転モードで運転させる制御手段と、
を有するエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、
前記制御手段は、取得された前記吸気温度関連値に応じて前記判定値を設定する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine that includes a plurality of cylinders and that can be operated by switching between a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the cylinders is stopped and an all-cylinder operation mode in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders;
Control means for operating the engine in the reduced-cylinder operation mode when an engine torque related value related to the engine torque is equal to or less than a predetermined determination value;
An engine control device comprising:
An acquisition means for acquiring an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine;
The control means sets the determination value according to the acquired intake air temperature related value;
An engine control device.
請求項1に記載のエンジンの制御装置。 The control means obtains a maximum air filling amount of a cylinder that burns in the reduced-cylinder operation mode based on the intake air temperature related value, and sets the determination value according to the maximum air filling amount.
The engine control apparatus according to claim 1.
請求項2に記載のエンジンの制御装置。 The control means obtains a generated torque value of the engine when operating at a stoichiometric air-fuel ratio at the maximum air charge amount, and sets the determination value according to the generated torque value.
The engine control device according to claim 2.
前記制御手段は、前記吸気温度関連値に加えて、前記大気圧に応じて前記判定値を設定する、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。 It further has an atmospheric pressure acquisition means for acquiring atmospheric pressure,
The control means sets the determination value according to the atmospheric pressure in addition to the intake air temperature related value.
The engine control device according to any one of claims 1 to 3.
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、
前記制御装置は、取得された前記吸気温度関連値に応じて、前記減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device that has a plurality of cylinders and can be operated by switching between a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the cylinders is stopped and an all-cylinder operation mode in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders. There,
Obtaining means for obtaining an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine;
The control device includes a reduced-cylinder operation region setting unit that sets an operation region in the reduced-cylinder operation mode according to the acquired intake air temperature related value.
An engine control device.
前記減筒運転領域設定手段は、前記吸気温度関連値に応じて、前記エンジントルク関連値によって規定された前記減筒運転モードの運転領域の上限値を設定する、
請求項5に記載のエンジンの制御装置。 The operation region of the reduced cylinder operation mode is defined based on an engine torque related value related to the engine torque and an engine speed related value related to the engine speed,
The reduced-cylinder operation region setting means sets an upper limit value of the operation region in the reduced-cylinder operation mode defined by the engine torque-related value according to the intake air temperature-related value.
The engine control device according to claim 5.
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、
前記制御装置は、前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値に関して、前記減筒運転モードで運転可能な当該エンジントルク関連値の上限値を設定する上限値設定手段を有し、
当該上限値設定手段は、取得された前記吸気温度関連値が第1温度である場合に、取得された前記吸気温度関連値が当該第1温度よりも高い第2温度である場合よりも、前記上限値を高く設定する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine control device that has a plurality of cylinders and can be operated by switching between a reduced-cylinder operation mode in which combustion of some of the cylinders is stopped and an all-cylinder operation mode in which combustion is performed in all of the plurality of cylinders. There,
Obtaining means for obtaining an intake air temperature related value related to the intake air temperature of the engine;
The control device has an upper limit value setting means for setting an upper limit value of the engine torque related value that can be operated in the reduced-cylinder operation mode with respect to an engine torque related value related to the torque of the engine,
When the acquired intake air temperature related value is the first temperature, the upper limit value setting means is more preferable than when the acquired intake air temperature related value is the second temperature higher than the first temperature. Set a high upper limit,
An engine control device.
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