JP2018168704A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記構成により、減速燃料供給停止条件が成立して全筒運転に切り替えた後にエンジンが減速し続け、燃料供給復帰回転数以下に減速してから燃料供給が復帰するので、全筒運転への切り替えと燃料供給復帰が連続しないようにしてトルクショックの発生を抑えることができる。また、減速燃料供給停止可能なエンジン回転数領域を広く設定することができる。
上記構成により、減筒運転中に減速燃料供給停止条件の成立により全筒運転に切り替えた後、燃料供給停止の状態で減筒運転に戻すので、トルクショックの発生を抑えることができる。
上記構成により、全筒運転への切り替えと燃料供給復帰が連続しないので、トルクショックを抑えることができる。
以下の説明は、本発明をエンジンの制御装置に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
図1,図2に示すように、エンジン1は、例えば、第1気筒から第4気筒が直列状に順次配置された直列4気筒ガソリンエンジンであり、自動車等の車両に搭載されている。エンジン1は、ヘッドカバー2と、シリンダヘッド3と、シリンダブロック4と、クランクケース(図示略)と、オイルパン5(図4参照)とが夫々上下に連結されている。
装着穴45には、1対の油路71,73が穿設され、装着穴55には、1対の油路72,74が穿設されている。油路71,72は、HLA14の弁停止機構14bを作動させる油圧を供給し、油路73,74は、HLA14のピボット機構14aを作動させる油圧を供給するように構成されている。尚、HLA15の装着穴には、油路73,74のみが連通されている。
図4に示すように、オイル供給回路は、クランク軸7の回転によって駆動される可変容量型のオイルポンプ16と、このオイルポンプ16に接続されて昇圧されたオイルをエンジン1の各潤滑部及び各油圧作動装置に導く給油路60とを備えている。給油路60は、シリンダヘッド3及びシリンダブロック4等に穿設されたオイル通路である。この給油路60は、第1〜第3連通路61〜63と、メインギャラリ64と、複数の油路71〜79等を備えている。
エンジン1では、減筒運転切替時、可変バルブタイミング機構(以下、VVTと略す)を用いて吸排気弁41,51の開閉タイミングを遅角側に設定することにより、燃焼ガスを高膨張化してトルクを増加すると共にポンピングロス低減を図っている。吸気用VVT19及び排気用VVT20の各カムプーリは、クランク軸7のスプロケット(図示略)により、タイミングチェーンを介して駆動されている。図4に示すように、吸気用VVT19は、電動モータ191と、カム軸43の一端部に形成された変換部(図示略)とから構成されている。電動モータ191が、タイミングチェーンに噛合してクランク軸7と同期回転するギヤプーリと一体形成され、変換部が、カム軸43と一体形成されている。電動モータ191に対して変換部を軸心回りに相対変位させることにより、ギヤプーリ(タイミングチェーン)とカム軸43との位相が変更される。
エンジン1は、エンジンの制御装置であるECU(Electric Control Unit)110によって制御されている。
このECU110は、通常は第1〜第4気筒による全筒運転を実行し、減筒運転の実行条件が成立したとき、第1,第4気筒の作動を休止すると共に第2,第3気筒を作動させる減筒運転を実行している。ECU110は、CPU(Central Processing Unit)と、ROMと、RAMと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。図5に示すように、ECU110は、油圧センサ90と、車速センサ91と、アクセル開度センサ92と、ギヤ段センサ93と、インマニ圧センサ94と、吸気量センサ95と、吸気温センサ96と、吸気圧センサ97と、クランク角センサ98と、カム角センサ99と、油温センサ100と、排気温センサ101と、水温センサ102と運転者が選択操作可能なように車両に装備された走行モード選択スイッチ103等に電気的に接続されている。
運転条件判定部111は、運転状態に基づき、全筒運転と減筒運転の何れの運転を実行するかについて可否判定している。図6に示すように、運転条件判定部111は、全筒運転領域A1と減筒運転領域A2を設定したマップMを予め記憶しており、このマップMと運転状態とに基づき何れの運転の実行条件が成立したかについて判定している。マップMは、横軸がエンジン回転数、縦軸が目標図示トルクによって規定されている。
VVT制御部112は、全筒運転から減筒運転への運転切替(以下、減筒運転切替という)時、空気充填効率(ce)に基づきVVT19,20の減筒運転用目標位相を夫々設定し、電動モータ191及び排気側第1方向切替バルブ84を遅角操作させている。このVVT制御部112は、減筒運転切替時、全筒運転時の位相から減筒運転用目標位相になるように徐々に遅角側に制御し、減筒運転から全筒運転への運転切替(以下、全筒運転切替という)時、減筒運転用目標位相から全筒運転用目標位相になるように徐々に進角側に制御している。
点火時期制御部113は、車両の運転状態に応じて点火時期を決定し、点火プラグ13に点火実行指令を出力している。この点火時期制御部113は、エンジン回転数と、アクセル開度により代用されるエンジン負荷とによって設定された点火時期マップ(図示略)を予め記憶しており、この点火時期マップに基づいて抽出される点火時期と吸気圧センサ97により検出された吸気圧力に基づいて基本点火時期を設定している。点火時期マップは、全筒運転用と減筒運転用の2種類用意されている。
燃料制御部114は、運転状態に応じて燃料噴射量及びタイミングを決定し、インジェクタ12に噴射実行指令を出力している。この燃料制御部114は、目標図示トルクによって予め設定された燃料噴射マップ(図示略)を記憶しており、このマップに基づき燃料噴射量及びタイミングを設定している。燃料制御部114は、全筒運転時には第1〜第4気筒のインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行し、減筒運転時には第1,第4気筒のインジェクタ12の燃料噴射を禁止すると共に第2,第3気筒のインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行している。また、アクセル開度、エンジン回転数、車速、ギヤ段等に基づく後述の減速燃料供給停止条件が成立すると減速燃料供給停止し、減速燃料供給停止中に後述の燃料供給復帰条件が成立すると燃料供給を復帰する。
弁停止機構制御部116は、全筒運転か減筒運転かに応じてリニアソレノイドバルブ89の制御を切り替えている。この弁停止機構制御部116は、全筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオフ状態にして第1〜第4気筒の吸排気弁41,51の開閉動作を可能にする一方、減筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオン状態にしてHLA14に供給される油圧を閉弁状態保持油圧に保持して休止気筒の吸排気弁41,51を閉弁状態に維持している。
排気シャッタ弁制御部117は、減筒運転時、排気シャッタ弁35を閉弁側に制御し、全筒運転時、排気シャッタ弁35の上流側の排気圧力が設定圧力(例えば、排気弁51のシール圧)以下になるように排気シャッタ弁35を制御している。この排気シャッタ弁制御部117は、排気シャッタ弁35が全閉位置で所定の排気ガスが流れると共に全開位置で大気圧になるように設定されているため、排気シャッタ弁35の開度に基づき排気圧力を推定可能に構成されている。
減速燃料供給停止判定部118は、エンジン減速時に燃料供給を停止するための減速燃料供給停止条件の成立を判定する。この減速燃料供給停止条件は、アクセルペダルの踏み込みが無く、エンジン回転数が車速やギヤ段に応じて設定される燃料供給停止回転数よりも高いことを条件とするものである。また、減速燃料供給停止判定部118は、エンジン回転数が燃料供給復帰回転数Nr以下になると、又はアクセルペダルが踏み込まれると、燃料供給復帰条件の成立を判定する。燃料供給復帰回転数Nrは、前記燃料供給停止回転数よりも低く、且つ図6に示す減筒運転領域A2の回転数の下限値N1近傍に設定されるものである。尚、燃料供給復帰回転数Nrは、油温や水温等により調整されるため、下限値N1よりも高い場合、低い場合の何れの場合もある。
尚、Si(i=101,102…)は、各処理のためのステップを示している。
まず、S101において、各センサ90〜102の出力値、各マップ及び各種情報を読み込んでS102に進む。次に、S102において、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下か否か判定する。判定がYesの場合はS103に進み、判定がNoの場合はS108に進んで全筒運転の実行条件成立と判定してリターンする。
上記のように、減筒運転中に減側燃料供給停止条件の成立により燃料供給を停止した状態で全筒運転に切り替える。その後、燃料供給復帰回転数Nrに減速するまでにアクセルペダルの踏み込みが無い間は、全筒運転の燃料供給停止状態を継続する。エンジン1が燃料供給復帰回転数Nr以下に減速すると、エンジン1が停止しないように全筒運転で燃料供給を復帰させる。従って、減速燃料供給停止後に全筒運転への切り替えと燃料供給復帰が同時期に連続しないようにすることができ、トルクショックの発生を抑えることができる。また、燃料供給復帰回転数Nrが減筒運転領域A2の回転数の下限値N1近傍に設定されるので、減速燃料供給停止可能なエンジン回転数領域を広げることができる。
91 車速センサ
92 アクセル開度センサ
93 ギヤ段センサ
98 クランク角センサ
100 油温センサ
103 走行モード選択スイッチ
110 ECU
111 運転条件判定部
114 燃料制御部
118 減速燃料供給停止判定部
A1 全筒運転領域
A2 減筒運転領域
L 基準トルクライン
M マップ
T1 水温判定温度
T2 油温判定温度
T3 排気温判定温度
Claims (4)
- 複数気筒を備えたエンジンの減筒運転の実行条件を判定する運転条件判定手段と、減速燃料供給停止条件を判定する減速燃料供給停止判定手段と、前記エンジンへの燃料供給を制御する燃料制御手段を有して減筒運転の実行条件が成立した場合に全筒運転から減筒運転に切り替える気筒休止制御手段とを備えたエンジンの制御装置において、
前記運転条件判定手段及び減速燃料供給停止判定手段により減筒運転中の減速燃料供給停止条件の成立が判定された場合、前記燃料制御手段が燃料供給を停止すると共に、前記気筒休止制御手段が減筒運転から前記全筒運転に切り替えることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記燃料制御手段は、前記エンジンが燃料供給復帰回転数以下に減速した場合に燃料供給を復帰させ、
前記燃料供給復帰回転数は、前記減筒運転の実行条件のうちのエンジン回転数下限近傍に設定されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 - 前記減筒運転から前記全筒運転に切り替えた後、前記燃料制御手段による燃料供給復帰前にアクセルペダルが踏み込まれた場合には、前記減筒運転に切り替えることを特徴とする請求項2に記載のエンジンの制御装置。
- 前記減筒運転に切り替えた後、前記燃料制御手段により燃料供給を復帰させることを特徴とする請求項3に記載のエンジンの制御装置。
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