JP3583324B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒の全てを作動させる全筒運転と、一部の気筒を休止する休筒運転とを切り換える気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置に関し、特に一時的に休止させる気筒の燃料供給制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
気筒休止機構を備えた内燃機関の制御装置は、例えば特開平10−103097号公報に示されている。この公報には、全筒運転から休筒運転への切り換え時におけるトルクショックを低減することを目的として、切り換え過渡期においては、センサにより検出した吸気管内圧力に代えて、予め記憶した予測吸気管内圧力を用いて燃料噴射量及び点火時期の制御を行う点が示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
休筒運転中においては、休止気筒への燃料供給が停止されるが、全筒運転から休筒運転への移行時またはその逆の移行時においては、制御装置から気筒休止機構へ切り換え指示を出しても、実際に切り換えが完了するまでには、時間遅れがある。そのため、燃料供給の停止あるいは再開を、気筒休止機構への切り換え指示のタイミングと同じタイミングで実行することは、実際に休止する前に燃料供給が停止されたり、あるいは実際に休止しているのに燃料が供給される等の事態を招き、妥当でない。すなわち空燃比の過度のリーン化あるいはリッチ化が発生し、排気特性を悪化させるという問題が発生する。
【0004】
しかしながら、上記公報にはこの点に関しては何ら示されていないため、気筒休止機構の切り換え作動時における燃料供給の停止/再開のタイミングを適切に制御できる制御装置が望まれていた。
本発明はこの点に着目してなされたものであり、休筒運転中に休止させる気筒の燃料供給停止制御及び休筒運転中に休止していた気筒への燃料供給再開制御を適切に実行し、燃料の過不足に起因する排気特性の悪化を防止することができる制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、複数の気筒の全てを作動させる全筒運転と、前記気筒の一部を休止する休筒運転とを切り換える油圧駆動式の気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置において、前記気筒休止機構の作動油温を検出する油温検出手段と、前記機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記油温及び回転速度に応じて前記気筒休止機構の切り換え作動完了時間を算出する遅れ算出手段と、全筒運転から休筒運転へ移行するときに、前記休筒運転中に休止させる気筒の燃料供給停止制御を、前記切り換え作動完了時間に応じて行う燃料供給制御手段とを備え、前記燃料供給制御手段は、休止させる気筒の吸気弁の作動停止指令時点から前記切り換え作動完了時間だけ燃料供給停止タイミングを遅らせることを特徴とする。
【0006】
この構成によれば、油圧で駆動される気筒休止機構の作動油温及び機関回転速度に応じて、気筒休止機構の切り換え作動完了時間が算出され、全筒運転から休筒運転へ移行するときに、休筒運転中に休止させる気筒の吸気弁の作動停止指令時点から前記切り換え作動完了時間経過後に燃料供給が停止されるので、作動油温及び機関回転速度に依存する切り換え作動完了時間を正確に算出して燃料供給の停止のタイミングを適切に制御し、燃料の過不足に起因する排気特性の悪化を防止することができる。
【0007】
請求項2に記載の発明は、複数の気筒の全てを作動させる全筒運転と、前記気筒の一部を休止する休筒運転とを切り換える油圧駆動式の気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置において、前記気筒休止機構の作動油温を検出する油温検出手段と、前記機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記油温及び回転速度に応じて前記気筒休止機構の切り換え作動完了時間を算出する遅れ算出手段と、休筒運転から全筒運転へ移行するときに、休止中の気筒の排気弁の作動開始を指令し、該排気弁の作動開始指令時点から前記切り換え作動完了時間経過した時点において当該気筒への燃料供給を開始し、その後当該気筒の吸気弁の作動開始を指令する過渡制御手段とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、休筒運転から全筒運転へ移行するときに、先ず休止中の気筒の排気弁の作動開始が指令され、該排気弁の作動開始指令時点から切り換え作動完了時間経過した時点において当該気筒への燃料供給が開始され、その後当該気筒の吸気弁の作動開始が指令される。これにより、燃料供給再開のタイミングが適切に制御され、燃料の過不足に起因する排気特性の悪化を防止することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。V型6気筒の内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、#1,#2及び#3気筒が設けられた右バンク1Rと、#4,#5及び#6気筒が設けられた左バンク1Lとを備え、右バンク1Rには#1〜#3気筒を一時的に休止させるための気筒休止機構10が設けられている。図2は、気筒休止機構10を油圧駆動するための油圧回路とその制御系を示す図であり、この図も図1と合わせて参照する。
【0009】
エンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3には、スロットル弁3を駆動するスロットルアクチュエータ4が連結されており、このスロットルアクチュエータ4はエンジン制御用電子コントロールユニット(以下「ECU」という)5に接続されている。
【0010】
燃料噴射弁6は図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の開弁時間が制御される。スロットル弁3の直ぐ下流には吸気管内絶対圧(PBA)センサ7が設けられており、この絶対圧センサ7により電気信号に変換された絶対圧信号はECU5に供給される。
【0011】
エンジン1が搭載された車両のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(以下「アクセル開度」という)APを検出するアクセル開度センサ11、及びエンジン1の回転速度(回転数)NEを検出する回転速度検出手段としてのエンジン回転数センサ12が設けられており、その検出信号がECU5に供給される。なお、図示していないが、スロットル弁3の開度を検出するセンサ、吸気温を検出する吸気温センサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、エンジン1の特定気筒の所定クランク角度位置でパルスを出力する気筒判別センサなども設けられており、それらのセンサの検出信号がECU5に供給される。エンジン回転数NEセンサ12は、エンジン1の各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で(6気筒エンジンではクランク角120゜毎に)TDC信号パルスを出力する機能を有する。
【0012】
気筒休止機構10は、エンジン1の潤滑油を作動油として使用し、油圧駆動される。オイルポンプ21により加圧された作動油は、油路22及び吸気側油路23i,排気側油路23eを介して、気筒休止機構10に供給される。油路22と、油路23i及び23eとの間に、吸気側電磁弁15i及び排気側電磁弁15eが設けられており、これらの電磁弁15i,15eはECU5に接続されてその作動がECU5により制御される。
【0013】
油路23i,23eには、作動油圧が所定閾値より低下するとオンする油圧スイッチ14i,14eが設けられており、その検出信号は、ECU5に供給される。また、油路22の途中には、作動油温TOILを検出する油温検出手段としての作動油温センサ13が設けられており、その検出信号がECU5に供給される。
【0014】
気筒休止機構10の具体的な構成例は、例えば特開平10−103097号公報に示されており、本実施形態でも同様の機構を用いている。この機構によれば、電磁弁15i,15eが閉弁され、油路23i,23e内の作動油圧が低いときは、各気筒(#1〜#3)の吸気弁及び排気弁が通常の開閉作動を行う一方、電磁弁15i,15eが開弁され、油路23i,23e内の作動油圧が高くなると、各気筒(#1〜#3)の吸気弁及び排気弁が閉弁状態を維持する。すなわち、電磁弁15i,15eの閉弁中は、全ての気筒を作動させる全筒運転が行われ、電磁弁15i,15eを開弁させると、#1〜#3気筒を休止状態とする休筒運転が行われる。
【0015】
ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路(以下「CPU」という)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、前記燃料噴射弁6に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。ECU5は、各種センサの検出信号に基づいて、スロットル弁3の開度、燃料噴射弁6の開弁時間、点火時期などを制御するとともに、電磁弁15i,15eの開閉を行って、エンジン1の全筒運転と、休筒運転との切り換え制御を行う。
【0016】
図3及び4は、全筒運転と休筒運転の切り換え制御を行う処理のフローチャートであり、この処理は、所定時間(例えば10msec)毎にECU5のCPUで実行される。また図5及び7は、それぞれ図3のステップS32及びS33の処理を詳細に示すフローチャートであり、図8は、図3〜5及び7の処理内容を説明するためのタイムチャートである。以下図8のタイムチャートも参照しながら、各処理を説明する。
【0017】
先ず図3のステップS10では、アクセル開度AP及びエンジン回転数NEに応じてTHFFNマップ及びTHFFSマップを検索し、全筒運転用のスロットル弁開度指令値THFFN及び休筒運転用のスロットル弁開度指令値THFFSを算出する。THFFSマップは、同じアクセル開度AP及びエンジン回転数NEで比較したとき、THFFNマップよりスロットル弁開度指令値THが大きくなるように設定されている。これは、休筒運転に移行したときにエンジン出力が低下し過ぎないようにするためである。また、全筒運転から休筒運転へ移行する過渡状態(以下「休筒移行状態」という)及び休筒運転から全筒運転への移行する過渡状態(以下「全筒移行状態」という)においては、図8(b)に示すように、スロットル弁開度指令値THを漸増または漸減させる制御を行い、休筒移行状態及び全筒移行状態におけるトルクショックの発生を防止するようにしている。
【0018】
続くステップS11では、エンジン1が休筒運転を実行する運転状態にあることを「1」で示す休筒運転フラグFCYLSTPが「1」であるか否かを判別する。休筒運転フラグFCYLSTPは、例えばエンジン回転数NEが1000rpmから3500rpmの範囲内にあるとき、あるいはアクセル開度APが予めエンジン回転数NEに応じて設定されたアクセル開度を下回る場合に、「1」に設定される。ステップS11でFCYLSTP=0であるときは、休筒運転中または全筒移行状態にあることを「1」で示す休筒・全筒移行フラグFCSOUTが「1」であるか否かを判別し(ステップS21)、休筒・全筒移行フラグFCSOUTが「0」であるときは、休筒移行状態にあることを「1」で示す休筒移行フラグFCSINが「1」であるか否かを判別する(ステップS22)。そして、FCSOUT=FCSIN=0であるときは(図8,時刻t0より前、時刻t11より後)、図4のステップS41に進み、この処理で使用する各種変数及びフラグの初期化を行う。すなわち、スロットル弁開度指令値THの加算項THCS、燃料カット(燃料供給停止)すべきことを「1」で示す燃料カットフラグFFCRBK、休筒・全筒移行フラグFCSOUT、休筒移行フラグFCSIN、休筒移行状態で使用するカウンタkF、全筒移行状態で使用するカウンタkR、休筒移行状態の途中で「1」に設定され、後述する第2の加算値THCS2を適用すべきことを「1」で示す第2加算値適用フラグFTHCS2、及び休筒移行状態でスロットル弁開度指令値THの漸減処理の終了を「1」で示す漸減処理終了フラグFTHCSLMTをいずれも「0」に設定する。次いでスロットル弁開度指令値THを全筒運転用の指令値THFFNに設定して(ステップS42)、ステップS32(図3)に進む。
【0019】
エンジン1が休筒運転を行う運転状態となり、ステップS11でFCYLSTP=1となったときは(図8(a),時刻t0)、休筒・全筒移行フラグFCSOUTが「1」であるか否かを判別する(ステップS12)。最初はFCSOUT=0であるので、ステップS14に進んで休筒移行フラグFCSINが「1」であるか否かを判別する。最初はFCSIN=0であるので、アクセル開度AP及びエンジン回転数NEに応じてTHCS1マップを検索し、スロットル弁開度指令値THの第1の加算値THCS1を算出する(ステップS15)。THCS1マップは、アクセル開度APが大きいほど、またエンジン回転数NEが高いほど加算値THCS1が増加するように設定されている。
【0020】
続くステップS16では、下記式により増分値DTHCS1を算出する。
DTHCS1=THCS1/NTHCS1
ここで、THCS1は、ステップS15で算出した第1の加算値であり、NTHCS1は、例えば3に設定される漸増処理のステップ数である。
【0021】
そして休筒移行フラグFCSINを「1」に設定し(ステップS17)、加算項THCSを増分値DTHCS1だけ増加させ(ステップS30)、この加算項THCSを下記式に適用してスロットル弁開度指令値THを算出し(ステップS31)、ステップS32に進む(図8(b)(f),時刻t1)。
TH=THFFN+THCS
ここでTHFFNは、ステップS10で算出される全筒運転用のスロットル弁開度指令値THである。
【0022】
ステップS17で休筒移行フラグFCSINが「1」に設定されると、ステップS14の答が肯定(YES)となり、ステップS23に進んで加算項THCSを第2の加算値THCS2に保持する期間を計測する保持カウンタNTHHLDの値が0か否かを判別する。保持カウンタNTHHLDは、後述する図5のステップS65で所定値NTHHLD0(例えば4)に初期化されており、最初はこの答は否定(NO)となるので、第2加算値適用フラグFTHCS2が「1」であるか否かを判別する(ステップS24)。最初はFTHCS2=0であるので、加算項THCSに増分値DTHCS1を加算した値が、第1の加算値THCS1以下か否かを判別する(ステップS25)。最初は、この答は肯定(YES)となるので、前記ステップS30に進む。ステップS25からステップS30に進む処理を繰り返すことにより、スロットル弁開度指令値THが徐々に増加する(図8(b),時刻t1〜t2)。
【0023】
その後、THCS+DTHCS1>THCS1となると(時刻t2)、保持カウンタNTHHLDを「1」だけデクリメントし(ステップS26)、第2加算値適用フラグFTHCS2を「1」に設定する(ステップS27)。第2加算値適用フラグFTHCS2が「1」に設定されると、次回以降の処理ではステップS24から直ちにステップS26に進む。
【0024】
続くステップS28では、アクセル開度AP及びエンジン回転数NEに応じてTHCS2マップを検索して、第2の加算値THCS2を算出し、加算項THCSをこの第2の加算値THCS2に設定して(ステップS29)、前記ステップS31に進む(図8(b)(g)(o),時刻t2)。THCS2マップは、THCS1マップと同様に、アクセル開度APが大きいほど、またエンジン回転数NEが高いほど加算値THCS2が増加するように設定されている。
【0025】
その後保持カウンタNTHHLD=0となると(図8(o),時刻t5)、ステップS23から図4のステップS51に進み、漸減処理終了フラグFTHCSLMT(図8(n))が「1」であるか否かを判別する。最初はFTHCSLMT=0であるので、前記ステップS28と同様にアクセル開度AP及びエンジン回転数NEに応じてTHCS2マップを検索し、第2の加算値THCS2を算出する(ステップS52)。次いで、カウンタkFを「1」だけインクリメントし(ステップS53)、第2の加算値THCS2及びカウンタkFの値を下記式に適用して、加算項THCSを算出する(ステップS54)。
THCS=THCS2×(NTHCS2−kF)/NTHCS2
ここでNTHCS2は、例えば3に設定される漸減処理のステップ数である。
【0026】
ステップS55では、カウンタkFの値がステップ数NTHCS2以上となったか否かを判別し、kF<NTHCS2である間は、スロットル弁開度指令値THを、休筒運転用指令値THFFSに加算項THCSを加算した値に設定して(ステップS59)、ステップS32に進む(図8(b),時刻t5)。
【0027】
ステップS52〜S55及びS59を繰り返すことにより、スロットル弁開度指令値THは漸減していく(図8(b),時刻t5〜t6)。そしてステップS55でNTHCS2≦kFとなると(時刻t6)、加算項THCS及びカウンタkFをともに「0」に戻し(ステップS56)、漸減処理終了フラグFTHCSLMTを「1」に設定し(ステップS57)、スロットル弁開度指令値THを休筒運転用指令値THFFSに設定して(ステップS58)、ステップS32に進む(図8(b)(n),時刻t6)。
【0028】
ステップS32では、図5のCSIN処理を実行する。図5のステップS61では、第2加算値適用フラグFTHCS2が「1」であるか否かを判別し、FTHCS2=0である間(図8,時刻t2まで)は、ステップS62〜S65を実行して、カウンタの初期化を行い、本処理を終了する。すなわち、ステップS62では、後述するステップS74で参照する燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの値を下記式のように設定する。
NFCRD=NFCRD0+NFCTOIL
【0029】
ここで、NFCRD0はエンジン回転数NEに応じて図6(a)に示すように設定される基本値であり、NFCTOILは作動油温TOILに応じて図6(b)に示すように設定される油温補正項である。基本値NFCRD0は、エンジン回転数NEが増加するほど減少するように設定され、油温補正項NFCTOILは、作動油温TOILが上昇するほど減少するように設定されている。エンジン回転数NEが高いほど、また作動油温TOILが高いほど、気筒休止機構10の切り換え動作が速くなるからである。
【0030】
また吸気側電磁弁15iの開弁指令を遅延させる吸気側遅延カウンタNVTINDを所定値NVTIND0(例えば8)に設定し(ステップS63)、排気側電磁弁15eの開弁指令を遅延させる排気側遅延カウンタNVTEXDを所定値NVTEX0(例えば4)に設定し(ステップS64)、前記保持カウンタNTHHLDを所定値NTHHLD0(例えば4)に設定する(ステップS65)。
【0031】
ステップS61で第2加算値適用フラグFTHCS2が「1」となると(図8(g),時刻t2)、吸気側遅延カウンタNVTINDの値が「0」か否かを判別する(ステップS71)。NVTIND>0である間は(図8(h),時刻t2〜t3)、このカウンタNVTINDを「1」だけデクリメントして(ステップS72)、本処理を終了する。
【0032】
その後NVTIND=0となると(図8,時刻t3)、吸気弁の作動を停止させるべく吸気側電磁弁15iを開弁し(ステップS73)(図8(d))、燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの値が「0」か否かを判別する(ステップS74)。NFCRD>0である間は(図8(i),時刻t3〜t4)、このカウンタNFCRDを「1」だけデクリメントして(ステップS75)、吸気側油圧スイッチ14iがオフしたか(油圧が上昇したか)否かを判別する(ステップS77)。電磁弁15iの開弁指令から実際に油圧が上昇するまでには若干の遅延があるので、油圧スイッチ14iがオフするまでは直ちに処理を終了し、オフするとステップS78に進む。油圧スイッチ14iがオフすると時間遅れを伴って#1〜#3気筒の吸気弁が閉弁状態へ移行する。
【0033】
ステップS74でNFCRD=0となると、燃料カットフラグFFCRBKを「1」に設定して(ステップS76)、ステップS78に進む(図8(i)(c),時刻t4)。燃料カットフラグFFCRBKが「1」に設定されると、図9に示す燃料供給制御処理により右バンク1Rの#1〜#3気筒への燃料供給が停止される。
【0034】
ステップS78では、排気側遅延カウンタNVTEXDの値が「0」であるか否かを判別し、NVTEXD>0である間は(図8(j),時刻t3〜t5)、このカウンタNVTEXDを「1」だけデクリメントし(ステップS79)、NVTEXD=0となると(時刻t5)、排気側電磁弁15eを開弁し(ステップS80)(図8(e))、排気側油圧スイッチ14eがオフしたか否かを判別する(ステップS81)、油圧スイッチ14eがオフするまでは直ちに処理を終了し、オフするとステップS82に進む。油圧スイッチ14eがオフすると時間遅れを伴って#1〜#3気筒の排気弁が閉弁状態へ移行する。
【0035】
ステップS82では、漸減処理終了フラグFTHCSLMTが「1」であるか否かを判別し、FTHCSLMT=0である間は直ちに処理を終了し、FTHCSLMT=1となると、休筒・全筒移行フラグFCSOUTを「1」に設定し、休筒移行フラグFCSINを「0」に設定して(ステップS83)、処理を終了する(図8(f)(k)(n),時刻t6)。時刻t6で休筒移行状態が終了し、休筒運転が開始される。
【0036】
図3に戻り、休筒・全筒移行フラグFCSOUTが「1」となると、ステップS12からステップS13に進み、スロットル弁開度指令値THを休筒運転用指令値THFFSに設定し、ステップS32に進む。以後休筒運転が行われる(図8(b),時刻t6)。なお、本実施形態では、吸気弁及び排気弁が停止しかつスロットル弁開度指令値TH(したがってスロットル弁開度θTH)が休筒運転用指令値THFFSに設定された状態を「休筒運転」と呼んでいる。すなわち、吸気弁及び排気弁が停止してもスロットル弁開度指令値THの漸減処理中(時刻t5〜t6)は、休筒移行状態と定義されている。
【0037】
その後エンジン運転状態が変化して、休筒運転フラグFCYLSTPが「0」となると(図8(a),時刻t7)、ステップS11からステップS21を経由してステップS33に進み、図7に示すCSOUT処理を実行する。
【0038】
図7のステップS91では、排気側電磁弁15eを閉弁し(図8(e))、次いで排気側油圧スイッチ14eがオンしたか(油圧が低下した)か否かを判別し、低下するまでは、ステップS93,S94を実行してステップS103に進む。ステップS93では、燃料カットの終了(燃料供給再開)を遅延させるためにステップS95で参照する燃料供給再開遅延カウンタNFRRDの値を下記式のように設定する。
NFRRD=NFRRD0+NFRTOIL
ここで、NFRRD0及びNFRTOILは、燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの基本値NFCRD0及び油温補正項NFCTOILと同様に図6(a)(b)に示すように設定される基本値及び油温補正項である。
【0039】
ステップS94では、吸気側電磁弁15iの閉弁時期を遅延させる閉弁遅延カウンタNCSENDを所定値NCSEND0(例えば12)に設定する。
排気側油圧スイッチ14eがオンすると、燃料供給再開遅延カウンタNFRRDの値が「0」か否かを判別し(ステップS95)、NFRRD>0である間は(図8(l),時刻t8〜t9)、このカウンタNFRRDを「1」だけデクリメントし(ステップS96)、NFRRD=0となると、燃料カットフラグFFCRBKを「0」に設定し(ステップS97)、ステップS98に進む(図8(c)(l),時刻t9)。これにより#1〜#3気筒への燃料供給が再開される。
【0040】
ステップS98では、閉弁遅延カウンタNCSENDの値が「0」か否かを判別し、NCSEND>0である間は(図8(m),時刻t8〜t10)、このカウンタNCSENDを「1」だけデクリメントし(ステップS99)、NCSEND=0となると、吸気側電磁弁15iを閉弁し(図8(d))、次いで吸気側油圧スイッチ14iがオンしたか否かを判別する(ステップS101)。油圧スイッチ14iがオフしている間は直ちにステップS103に進み、オンすると漸減処理終了フラグFTHCSLMT及び第2加算値適用フラグFTHCS2を共に「0」とし(ステップS102)、ステップS103に進む(図8(d)(g)(n),時刻t10)。
【0041】
ステップS103では、漸減処理終了フラグFTHCSLMTが「1」であるか否かを判別し、FTHCSLMT=1である間は直ちに処理を終了する。フラグFTHCSLMTが「0」となると、カウンタkRを「1」だけインクリメントし(ステップS104)、このカウンタkRの値と、全筒運転用スロットル弁開度指令値THFFN及び休筒運転用スロットル弁開度指令値THFFSとを下記式に適用して、加算項THCSを算出する(ステップS105)。
THCS=(THFFN−THFFS)×kR/NTHCSLMT
ここでNTHCSLMTは、例えば2に設定されるステップ数である。
【0042】
続くステップS106では、休筒用指令値THFFSに加算項THCSを加算することにより、スロットル弁開度指令値THを算出し、次いでカウンタkRの値がステップ数NTHCSLMT以上か否かを判別する(ステップS107)。kR<NTHCSLMTである間は直ちに処理を終了し、kR=NTHCSLMTとなると(図8,時刻t11)、加算項THCS及びカウンタkRをともに「0」として(ステップS108)、本処理を終了する。
【0043】
なお、図8は、電磁弁15i及び15eの開弁から油圧スイッチ14i及び14eがオフするまでの遅れ時間、並びに電磁弁15i及び15eの閉弁から油圧スイッチ14i及び14eがオンするまでの遅れ時間は無視して示されている。またカウンタNVTIND,NVTEXD,NFCRDなどがデクリメントされる期間における傾きは実際は同一となるはずであるが、図8では、縦方向の幅(カウンタの初期値の大きさ)を全て同じ長さで示したため、傾きが異なって示されている。
【0044】
図9は燃料供給制御処理のフローチャートであり、本処理はECU5のCPUでTDC信号パルスの発生に同期して実行される。
ステップS111では、燃料カットフラグFFCRBKが「1」か否かを判別し、FFCRBK=0であるときは、全気筒にエンジン運転状態に応じた量の燃料を供給する通常制御を実行する(ステップS112)。一方FFCRBK=1であるときは、#1,#2及び#3気筒への燃料供給を停止する(ステップS113)とともに、#4,#5及び#6気筒へは、エンジン運転状態に応じて量の燃料を供給する通常制御を実行する(ステップS114)。
【0045】
以上のように本実施形態では、休筒移行状態において燃料カットを開始するタイミングを決定する燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの初期値を、エンジン回転数NE及び作動油温TOILに応じて設定する(図5,ステップS62、図6)とともに、全筒移行状態において燃料供給を再開するタイミングを決定する燃料供給再開遅延カウンタNFRRDの初期値を、エンジン回転数NE及び作動油温TOILに応じて設定する(図7,ステップS93,図6)ようにしたので、休筒移行状態及び全筒移行状態において空燃比の過度のリッチ化あるいはリーン化を防止し、良好な排気特性を維持することができる。
【0046】
本実施形態では、ECU5のCPUが遅れ算出手段及び燃料供給制御手段を構成する。具体的には、燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの初期値及び燃料供給再開遅延カウンタNFRRDの初期値が、「切り換え作動完了時間」に対応し、図5のステップS62及び図7のステップS93が遅れ算出手段に相当する。図5のステップS74〜S76、図7のステップS95〜S97及び図9の処理が燃料供給制御手段に相当する。また、図8の時刻t3が吸気弁の作動停止指令時点に対応し、時刻t8が排気弁の作動開始指令時点に対応する。
【0047】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、燃料カット開始タイミング及び燃料供給再開タイミングの両方を、エンジン回転数NE及び作動油温TOILに応じて設定するようにしたが、燃料カット開始タイミング(燃料カット開始遅延カウンタNFCRDの初期値)または燃料供給再開タイミング(燃料供給再開遅延カウンタNFRRDの初期値)のいずれ一方を、エンジン回転数NE及び作動油温TOILに応じて設定するようにしてもよい。
【0048】
またエンジン回転数センサ12や作動油温センサ13などの故障が検知されたときでも、他のクランク角度を検出するセンサやエンジン水温センサの出力に基づく代替値を用いることにより、休筒運転を実行することが望ましい。
また右バンク1Rおよび左バンク1Lのそれぞれの排気マニホールドの集合部にヒータ付きの酸素濃度センサを配置する場合には、右バンク1Rの酸素濃度センサのヒータのオンデューティを、休筒運転中は全筒運転中に比べて小さくすることが望ましい。
【0049】
また図1に示した各種センサやアクチュエータなどの制御系の故障診断を実行するときは、全筒運転から休筒運転への切り換えまたは休筒運転から全筒運転への切り換えを禁止することが望ましい。
また車速の変化量やスロットル弁開度の変化量から、車速の減速必要度が高いと判定したときは、休筒運転を禁止することが望ましい。休筒運転を実行すると、休筒気筒ではポンピングロスが発生しないので、エンジンブレーキ力がその分低下するからである。
【0050】
また右バンク1Rおよび左バンク1Lのそれぞれの排気マニホールドの集合部に触媒を配置する場合には、右バンク側に配置する触媒の容量を、左バンク側に配置する触媒の容量より小さくすることが望ましい。
また休筒運転から全筒運転への移行時は、点火時期をリタードして、トルクショックを低減することが望ましい。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1に記載の発明によれば、油圧で駆動される気筒休止機構の作動油温及び機関回転速度に応じて、気筒休止機構の切り換え作動完了時間が算出され、全筒運転から休筒運転へ移行するときに、休筒運転中に休止させる気筒のの吸気弁の作動停止指令時点から前記切り換え作動完了時間経過後に燃料供給が停止されるので、作動油温及び機関回転速度に依存する切り換え作動完了時間を正確に算出して燃料供給の停止のタイミングを適切に制御し、燃料の過不足に起因する排気特性の悪化を防止することができる。
請求項2に記載の発明によれば、休筒運転から全筒運転へ移行するときに、先ず休止中の気筒の排気弁の作動開始が指令され、該排気弁の作動開始指令時点から切り換え作動完了時間経過した時点において当該気筒への燃料供給が開始され、その後当該気筒の吸気弁の作動開始が指令される。これにより、燃料供給再開のタイミングが適切に制御され、燃料の過不足に起因する排気特性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図2】気筒休止機構の油圧制御系の構成を示す図である。
【図3】休筒制御を実行する処理のフローチャートである。
【図4】休筒制御を実行する処理のフローチャートである。
【図5】全筒運転から休筒運転への切り換え制御を行う処理のフローチャートである。
【図6】図5及び7の処理で使用するテーブルを示す図である。
【図7】休筒運転から全筒運転への切り換え制御を行う処理のフローチャートである。
【図8】図3〜5及び7に示す処理を説明するためのタイムチャートである。
【図9】燃料供給制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1 内燃機関
5 電子制御ユニット(遅れ算出手段、燃料供給制御手段)
6 燃料噴射弁
10 気筒休止機構
12 エンジン回転数センサ(機関回転速度検出手段)
13 作動油温センサ(作動油温検出手段)
15i 吸気側電磁弁
15e 排気側電磁弁
Claims (2)
- 複数の気筒の全てを作動させる全筒運転と、前記気筒の一部を休止する休筒運転とを切り換える油圧駆動式の気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置において、
前記気筒休止機構の作動油温を検出する油温検出手段と、
前記機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記油温及び回転速度に応じて前記気筒休止機構の切り換え作動完了時間を算出する遅れ算出手段と、
全筒運転から休筒運転へ移行するときに、前記休筒運転中に休止させる気筒の燃料供給停止制御を、前記切り換え作動完了時間に応じて行う燃料供給制御手段とを備え、
前記燃料供給制御手段は、休止させる気筒の吸気弁の作動停止指令時点から前記切り換え作動完了時間だけ燃料供給停止タイミングを遅らせることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 複数の気筒の全てを作動させる全筒運転と、前記気筒の一部を休止する休筒運転とを切り換える油圧駆動式の気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置において、
前記気筒休止機構の作動油温を検出する油温検出手段と、
前記機関の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記油温及び回転速度に応じて前記気筒休止機構の切り換え作動完了時間を算出する遅れ算出手段と、
休筒運転から全筒運転へ移行するときに、休止中の気筒の排気弁の作動開始を指令し、該排気弁の作動開始指令時点から前記切り換え作動完了時間経過した時点において当該気筒への燃料供給を開始し、その後当該気筒の吸気弁の作動開始を指令する過渡制御手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
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