JP3850567B2

JP3850567B2 - 気筒休止エンジンのｅｇｒ制御装置

Info

Publication number: JP3850567B2
Application number: JP34318698A
Authority: JP
Inventors: 英哲秋山; 敏之鈴木; 龍治河野; 守男福田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: JP2000170562A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、すべての気筒を運転する全筒運転と、一部の気筒の運転を休止する休筒運転とに切り換えて運転可能な気筒休止エンジンにおいて、排気ガス再循環（ＥＧＲ：exhaust gas recirculation）動作を制御する気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置として、例えば特開昭６０−４５７６７号公報に記載されたものが知られている。この気筒休止エンジンは４気筒エンジンであり、エンジン水温（冷却水温）、回転数および加減速状態に応じて、４気筒のうちの２気筒への燃料供給を休止するとともに、これら２気筒の吸排気弁をともに閉鎖状態に保持する休筒運転と、４気筒すべてを通常に運転する全筒運転とに切り換えて運転される。また、ＥＧＲ制御装置は、排気ガスを吸気側に再循環し、気筒休止エンジンの燃焼温度を下げることによって排気ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲ動作を制御するものであり、気筒休止エンジンの運転状態が休筒運転と全筒運転との間で切り換わると同時に、運転状態に応じて変更したＥＧＲ率でＥＧＲ弁を制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
気筒休止エンジンでは、一般的にその運転状態を休筒運転と全筒運転との間で切り換えると、運転切換の過渡期において、エンジンの燃焼状態や排気ガスなどが不安定になりやすい。上記従来の気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置では、気筒休止エンジンの運転状態を切り換えると同時にＥＧＲ率を変更しているにすぎないので、上記過渡期における燃焼状態の不安定さを増大させてしまう。すなわち、全筒運転から休筒運転に切り換えた直後の状態では、運転を続ける気筒においては、充填効率が高められ、燃焼温度が上昇するので、燃焼状態が一時的に不安定になる。このような不安定な燃焼状態の気筒に対してＥＧＲ動作を行えば、燃焼状態の不安定さを増大させてしまう。これとは逆に、気筒休止エンジンにおいて、休筒運転中にＥＧＲ動作を行っているときには、運転している気筒中の燃焼温度が低くなっており、この状態から休筒運転から全筒運転に切り換わると、充填効率が低下し、燃焼温度がさらに低下することによって、燃焼状態がやはり一時的に不安定になる。このような不安定な燃焼状態において、ＥＧＲ動作を行えば、気筒内の燃焼状態の不安定さをやはり増大させてしまう。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、全筒運転と休筒運転の間で運転状態を切り換えたときに、より安定した燃焼状態が得られるようにＥＧＲ動作を制御することができる気筒休止エンジンのＥＧＲ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】
請求項１の気筒休止エンジン３のＥＧＲ制御装置１は、すべての気筒３ａを運転する全筒運転と、一部の気筒３ａの運転を休止する休筒運転との間で運転状態を切換可能な気筒休止エンジン３の排気ガスを、ＥＧＲ通路（ＥＧＲ管１３）を介して、全筒運転中はすべての気筒３ａの吸気側に、休筒運転中は運転される気筒３ａの吸気側にそれぞれ再循環させるＥＧＲ動作を制御する気筒休止エンジン３のＥＧＲ制御装置１であって、ＥＧＲ通路（ＥＧＲ管１３）を開閉する開閉手段（例えば、実施形態における（以下、この項において同じ）ＥＧＲ制御弁６）と、ＥＧＲ動作の実行条件が成立したか否かを判別する判別手段（ＥＣＵ２、ステップ１〜５、ステップ９〜１０）と、この判別手段の判別結果に応じて、開閉手段（ＥＧＲ制御弁６）を開閉駆動することにより、ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換える（ステップ６〜９、ステップ１２〜１３）とともに、運転状態が切り換わる場合には、運転状態の切換タイミング（時刻ｔ４、時刻ｔ７）に対してＥＧＲ動作の切換タイミング（時刻ｔ５、時刻ｔ６）をずらすように制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備え、制御手段（ＥＣＵ２）は、気筒休止エンジン３の運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わる場合においてＥＧＲ動作を実行するように切り換えるとき（図３に示す状態、ステップ１〜３，５の判別がＹｅｓでかつステップ４の判別がＮｏのとき）には、運転状態の切換が終了した後のタイミング（時刻ｔ５）でＥＧＲ動作を実行し（ステップ６〜８）、運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わる場合においてＥＧＲ動作を中止するように切り換えるとき（図４に示す状態、ステップ１，９の判別がＹｅｓでかつステップ２，１０の判別がＮｏのとき）には、運転状態が切り換わる前のタイミング（時刻ｔ６）でＥＧＲ動作を中止する（ステップ１２〜１３）ように制御することを特徴とする。
【０００６】
この気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置は、判別手段の判別結果に応じて、開閉手段を開閉駆動することにより、ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換えるとともに、気筒休止エンジンの運転状態が全筒運転と休筒運転の間で切り換わる場合には、運転状態の切換タイミングに対してＥＧＲ動作の切換タイミングをずらす。したがって、運転状態の切換とＥＧＲ動作の切換とが同時に行われることがなくなるので、気筒休止エンジンの運転状態、すなわち燃焼状態が安定しているときに、ＥＧＲ動作の切り換えを実行することができる。したがって、従来と異なり、運転状態を切り換えた直後における燃焼状態の不安定さを増大させることなくＥＧＲ動作を行うことができ、より安定した燃焼状態を得ることができる。さらに、全筒運転から休筒運転への運転状態の切り換わりが終了した後のタイミングでＥＧＲ動作を実行するので、このＥＧＲ動作の実行タイミングを適切に設定すれば、従来と異なり、燃焼状態が不安定なときを避け、これらが安定した後にＥＧＲ動作を実行することができる。したがって、全筒運転から休筒運転への切換時において、より安定した燃焼状態を確実に得ることができる。同様に、運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わる前のタイミングでＥＧＲ動作を中止するので、このＥＧＲ動作の中止タイミングを適切に設定すれば、ＥＧＲ動作を中止した後、気筒の燃焼状態が安定した時点で全筒運転への切り換えを行うことができる。したがって、休筒運転から全筒運転への切換時において、より安定した燃焼状態を確実に得ることができる。
【０００７】
請求項２の気筒休止エンジン３のＥＧＲ制御装置１は、すべての気筒３ａを運転する全筒運転と、一部の気筒３ａの運転を休止する休筒運転との間で運転状態を切換可能な気筒休止エンジン３の排気ガスをＥＧＲ通路（ＥＧＲ管１３）を介して吸気側に再循環させるＥＧＲ動作を制御する気筒休止エンジン３のＥＧＲ制御装置１であって、ＥＧＲ通路（ＥＧＲ管１３）を開閉する開閉手段（ＥＧＲ制御弁６）と、ＥＧＲ動作の実行条件が成立したか否かを判別する判別手段（ＥＣＵ２）と、この判別手段の判別結果に応じて、開閉手段（ＥＧＲ制御弁６）を開閉駆動することにより、ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換えるとともに、ＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときには、ＥＧＲ動作の切り換え後、気筒休止エンジンの運転状態を全筒運転と休筒運転との間で切り換えるように制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備え、制御手段は、運転状態の切換タイミングをＥＧＲ率に応じて変更することを特徴とする。
【０００８】
この気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置では、判別手段の判別結果に応じて、開閉手段を開閉駆動することにより、ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換え、ＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときには、ＥＧＲ動作の切り換え後、気筒休止エンジンの運転状態を全筒運転と休筒運転との間で切り換えるように制御するとともに、運転状態の切換タイミングがＥＧＲ率に応じて変更される。それにより、例えば、ＥＧＲ率が大きいほど、運転状態の切換タイミングがより遅くなるように変更することによって、ＥＧＲ動作の実行への切換に伴う気筒休止エンジンの運転状態への影響をより小さくすることができ、その結果、燃焼状態が安定した後に気筒休止エンジンの運転状態を切り換えることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置について説明する。図１は、気筒休止エンジン（以下「エンジン」という）およびそのＥＧＲ制御装置の概略構成を示している。同図に示すように、ＥＧＲ制御装置１は、ＥＣＵ（判別手段、制御手段）２を備えており、このＥＣＵ２には、ＥＧＲ制御弁（開閉手段）６および油圧制御機構８などが接続されているとともに、エンジン３のエンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出する水温センサ５や、ＥＧＲ制御弁６のバルブリフト量を検出するリフトセンサ７などから検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ２は、後述するように、これらの入力信号に応じてＥＧＲ制御弁６の開閉駆動することによりＥＧＲ動作を制御するとともに、所定の運転パラメータに応じて油圧制御機構８を駆動することにより、エンジン３の運転状態を全筒運転と休筒運転との間で切り換える。
【００１０】
エンジン３は、Ｖ型６気筒のＳＯＨＣエンジンであり、所定の運転パラメータ（例えばスロットル開度、エンジン回転数、運転速度、エンジン水温ＴＷ、加減速状態およびギア段数など）に応じて、６気筒すべてを通常に運転する全筒運転と、６気筒のうちの右バンクの３気筒への燃料供給を休止するとともに、これら３気筒の吸排気弁４ａ，４ｂをともに閉鎖状態に保持する休筒運転と、に切り換えて運転される。図１には、エンジン３の右バンクの要部の断面構成が示されており、以下、右バンクについて説明する。同図に示すように、エンジン３は、気筒３ａ毎にピストン３ｂおよび動弁機構４を備えており、各動弁機構４は、２つの吸気弁４ａ，４ａおよび２つの排気弁４ｂ，４ｂ（ともに１つのみ図示）と、各吸気弁４ａおよび各排気弁４ｂをそれぞれ駆動するための吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄと、これらのロッカアーム４ｃ，４ｄを駆動するためのカムシャフト４ｅなどを備えている。
【００１１】
各吸気弁４ａは、エンジン３の燃焼室３ｃの吸気ポート３ｄを開閉するようにシリンダヘッド３ｅに取り付けられており、吸気ポート３ｄを閉鎖する閉弁位置（図１に示す位置）と、燃焼室３ｃ内に突出することにより、吸気ポート３ｄを開放する開弁位置（図示せず）との間で移動可能に設けられている。吸気弁４ａは、図示しないコイルばねを備えており、このコイルばねによって、常時、閉弁位置側に付勢されている。排気弁４ｂも吸気弁４ａと同様に、燃焼室３ｃの排気ポート３ｆを開閉するようにシリンダヘッド３ｅに取り付けられており、排気ポート３ｆを閉鎖する閉弁位置（図１に示す位置）と、燃焼室３ｃ内に突出することにより、排気ポート３ｆを開放する開弁位置（図示せず）との間で移動可能に設けられている。また、排気弁４ｂも図示しないコイルばねを備えており、このコイルばねによって、常時、閉弁位置側に付勢されている。
【００１２】
吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄはそれぞれ、吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇに回動自在に取り付けられており、これらの吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇは、図１の奥行方向に延びるとともに、図示しないホルダに固定されている。吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄの外端部はそれぞれ、吸排気弁４ａ，４ｂの上端部と当接しており、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄの内端部にはそれぞれ、図示しないローラが回転自在に取り付けられている。また、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄにはそれぞれ、図示しない吸排気連結ロッカアームが常時、連結されており、これらの吸排気連結ロッカアームのカムシャフト４ｅ側の端部には、図示しないローラが回転自在に取り付けられている。
【００１３】
さらに、カムシャフト４ｅは、カム面を有する所定の断面形状の吸排気駆動カム４ｈ，４ｉと、断面真円形の休止カム４ｋ，４ｋ（１つのみ図示）とを備えている。上記吸排気連結ロッカアームのローラはそれぞれ、常時、吸排気駆動カム４ｈ，４ｉのカム面に当接しており、カムシャフト４ｅが回転する際に、これらのカム面に案内されながらこれらの上を転動する。この転動によって、吸排気連結ロッカアームはそれぞれ、吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇの回りに回動し、これに伴って、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄがそれぞれ、吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇの回りに回動する。このように回動することによって、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄはそれぞれ、上記コイルばねの付勢力に抗しながら吸排気弁４ａ，４ｂを開閉駆動する。
【００１４】
一方、吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇの内部にはそれぞれ、吸排気油路８ａ，８ｂが形成されており、これらの吸排気油路８ａ，８ｂの上流側端は、前記油圧制御機構８に接続されている。また、動弁機構４は、吸気ロッカアーム４ｃおよび吸気連結ロッカアームに一体に組み込まれた図示しない吸気弁休止機構と、排気ロッカアーム４ｄおよび排気連結ロッカアームに一体に組み込まれた図示しない排気弁休止機構とを備えており、吸排気油路８ａ，８ｂの下流側端はそれぞれ、これらの吸排気弁休止機構に接続されている。
【００１５】
油圧制御機構８は、ともにＥＣＵ２に接続された電磁弁および油圧アシストポンプを組み合わせたものであり、油圧制御機構８には、油圧源９からの低油圧が常時、加えられる。油圧アシストポンプは、ＥＣＵ２からの信号で起動され、これによって、油圧源９からの油圧を低油圧から高油圧に上昇させるものである。電磁弁は、非励磁のときには、低油圧を吸排気油路８ａ，８ｂを介して吸排気弁休止機構に加え、ＥＣＵ２からの信号で励磁されたときには、油圧アシストポンプからの高油圧を吸排気弁休止機構に選択的に加えるように動作する。このように油圧制御機構８は、吸排気弁休止機構に加える油圧を、常時は、低油圧に制御し、ＥＣＵ２により駆動されたときに、高油圧に制御する。
【００１６】
油圧制御機構８から高油圧が加えられると、吸排気弁休止機構はそれぞれ、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄと吸排気連結ロッカアームの連結を解除する。このように吸排気連結ロッカアームとの連結を解除された際に、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄの上記ローラは、カムシャフト４ｅの上記休止カム４ｋのカム面に案内されるようになっており、この場合、休止カム４ｋが断面真円状であることにより、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄはそれぞれ吸排気ロッカアームシャフト４ｆ，４ｇの回りに回動することなく、吸排気弁４ａ，４ｂのコイルばねの付勢力によって図１に示す状態に保持される。これによって、吸排気弁４ａ，４ｂが休止状態になる。
【００１７】
これとは逆に、ＥＣＵ２による油圧制御機構８の駆動を停止することにより、上記吸排気弁休止機構に低油圧をそれぞれ加えると、吸排気弁休止機構は、吸排気ロッカアーム４ｃ，４ｄと吸排気連結ロッカアームを連結させる。これによって、吸排気弁４ａ，４ｂが動作可能状態に復帰する。以上のように、ＥＣＵ２による油圧制御機構８の駆動・停止によって、後述する図３および図４に示すタイミングで、吸排気弁４ａ，４ｂが休止・動作可能状態に切り換えられる。
【００１８】
以上のようにエンジン３の右バンクは構成されており、左バンクは、例えば吸排気弁４ａ，４ｂの吸排気弁休止機構や吸排気油路８ａ，８ｂなどがない点を除けば、右バンクとまったく同様に構成されている。
【００１９】
一方、エンジン３には、吸気ポート３ｄに臨むように燃料噴射弁１０がそれぞれ取り付けられており、この燃料噴射弁１０の燃料噴射時間および噴射タイミングは、ＥＣＵ２によって制御される。後述するように、休筒運転時には、右バンクへの燃料供給を休止する、すなわちフューエル・カット（以下「Ｆ／Ｃ」という）制御を実行するために、右バンクの燃料噴射弁１０が休止される。また、エンジン３には、サーミスタなどからなる前記水温センサ５が取り付けられており、水温センサ５は、エンジン３のエンジン水温ＴＷを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に送る。
【００２０】
また、エンジン３は、吸気管１１と排気管１２を接続するＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）１３を備えている。このＥＧＲ管１３は、エンジン３の排気ガスを吸気側に再循環し、前記燃焼室３ｃ内の燃焼温度を下げることによって排気ガス中のＮＯｘを低減させるＥＧＲ動作を実行するためのものであり、その一端が吸気管１１の図示しないスロットルバルブよりも下流側に接続され、他端が排気管１２の図示しない３元触媒よりも上流側に接続されている。
【００２１】
ＥＧＲ管１３には、前記ＥＧＲ制御弁６が取り付けられている。ＥＧＲ制御弁６は、リニア電磁弁であり、ＥＣＵ２からの後述する駆動信号に応じてそのバルブリフト量がリニアに変化し、これによってＥＧＲ管１３を開閉する。ＥＧＲ制御弁６には、前記バルブリフトセンサ７が取り付けられており、ＥＣＵ２は、バルブリフトセンサ７の検出信号によってＥＧＲ制御弁６の実際のバルブリフト量を検出するとともに、この検出値に応じてＥＧＲ制御弁６のバルブリフト量をフィードバック制御することにより、吸気側に再循環される排気ガスの量すなわちＥＧＲ率を制御する。
【００２２】
一方、エンジン３は、図示しないクランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力するクランク角センサ（図示せず）を備えている。ＴＤＣ信号は、各気筒３ａにおいてピストン３ｂが吸気行程開始時の上死点位置にあることを示す信号であり、クランクシャフトが２回転する毎に、６パルスが出力される。このＴＤＣ信号は、後述するＥＣＵ２のＥＧＲ動作の制御処理を実行する際のトリガ信号として利用される。
【００２３】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび入出力インターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。前述した水温センサ５、リフトセンサ７およびクランク角センサからの検出信号はそれぞれ、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整形が施された後、マイクロコンピュータに入力される。マイクロコンピュータは、これらの入力信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラム、テーブルおよびマップ（いずれも図示せず）などに基づいて、駆動信号を出力インターフェースを介して油圧制御機構８およびＥＧＲ制御弁６に出力する。これによって、ＥＣＵ２は、以下に述べるようにＥＧＲ動作の制御を実行するとともに、後述するようにエンジン３の全筒運転と休筒運転の切換制御を実行する。
【００２４】
以下、ＥＣＵ２が実行するＥＧＲ動作の制御処理について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。本処理は、ＴＤＣ信号がＥＣＵ２に入力される毎に、これに同期して実行される。
【００２５】
本処理では、まず、ステップ１（図２ではＳ１と略す。以下同様）において、ＥＧＲ動作を実行するための所定条件が成立しているか否かを判別する。この所定条件としては、例えば、空燃比のフィードバック制御を実行中であること、フューエル・カット運転を行っていないこと、スロットルバルブが全開でないことなどがある。
【００２６】
ステップ１の答がＹｅｓの場合、すなわちＥＧＲ動作を実行するための所定条件が成立している場合には、ステップ２で気筒休止条件が成立しているか否かを判別する。この気筒休止条件の判別は、気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰに基づいて実行される。気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰは、図示しない気筒休止判別処理プログラムにおいて、所定運転パラメータに基づいて設定されるものであり、気筒休止条件が成立しているときには「１」にセットされ、気筒休止条件が成立していないときには「０」にリセットされる。この場合の所定運転パラメータとしては、スロットルバルブの開度、エンジン回転数、車速、エンジン水温ＴＷ、加減速状態およびギア段数などが用いられる。この気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」と「０」の間で切り換わる場合には、後述する図３および図４に示すタイムチャートのように、エンジン３が全筒運転と休筒運転の間で切換制御される。
【００２７】
ステップ２の答がＹｅｓの場合、すなわち気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセットされている場合には、ステップ３でエンジン水温ＴＷが下限値ＴＷＥ１Ｌより高い（ＴＷ＞ＴＷＥ１Ｌ）か否かを判別する。下限値ＴＷＥ１Ｌは、例えば２５℃に設定される。ステップ３の答がＹｅｓのとき、すなわちエンジン水温ＴＷが下限値ＴＷＥ１Ｌより高いときには、ステップ４でエンジン水温ＴＷが上限値ＴＷＥ１Ｈより高い（ＴＷ＞ＴＷＥ１Ｈ）か否かを判別する。上限値ＴＷＥ１Ｈは、例えば５０℃に設定される。
【００２８】
ステップ４の答がＹｅｓのとき、すなわちエンジン水温ＴＷが上限値ＴＷＥ１Ｈより高いときには、ステップ６でＥＧＲフラグＦ＿ＥＧＲを「１」にセットする。このＥＧＲフラグＦ＿ＥＧＲは、ＥＧＲ動作の実行・中止を示すフラグであり、値「１」は、ＥＧＲ動作を実行していることを示し、これとは逆に値「０」は、ＥＧＲ動作を中止していることを示す。
【００２９】
次いで、ステップ７でバルブリフト量ＬＣＭＤの算出ルーチンを実行する。この算出ルーチンでは、所定運転パラメータ（例えば、エンジン回転数と吸気管内負圧など）とＥＧＲ制御弁６のバルブリフト量ＬＣＭＤとの関係を示すマップを検索することにより、算出バルブリフト量ＬＣＭＤＮを求める。次いで、ステップ８で、算出バルブリフト量ＬＣＭＤＮをバルブリフト量ＬＣＭＤにセットして本処理を終了する。このようにセットされたバルブリフト量ＬＣＭＤは、駆動信号としてＥＧＲ制御弁６に出力される。以上のように、ステップ６〜８において、ＥＧＲ動作が実行される。
【００３０】
一方、ステップ１の答がＮｏの場合、すなわちＥＧＲ動作を実行するための所定条件が成立していない場合には、ステップ１１でダウンカウント式のタイマｔｍを所定値ＴＥＧＲＯＮ（例えば２００〜５００ｍｓｅｃ）にセットしてスタートさせる。このタイマｔｍは、後述するようにＥＧＲ動作の実行タイミングを設定するためものであり、タイマｔｍのタイムアップに応じて、ＥＧＲ動作が実行される。次に、ＥＧＲ制御弁６のバルブリフト値ＬＣＭＤを「０」にセットし、ＥＧＲフラグＦ＿ＥＧＲを「０」にリセットして本処理を終了する（ステップ１２〜１３）。この場合、バルブリフト値ＬＣＭＤを「０」にリセットすることは、ＥＧＲ制御弁６を閉鎖する、すなわちＥＧＲ管１３を閉鎖してＥＧＲ動作を中止することを意味する。以上のように、ステップ１２〜１３においては、ＥＧＲ動作が中止される。
【００３１】
また、ステップ２の答がＮｏの場合、すなわち気筒休止条件が成立していない場合には、ステップ９でステップ７と同様に、エンジン水温ＴＷが下限値ＴＷＥ１Ｌより高いか否かを判別する。エンジン水温ＴＷが下限値ＴＷＥ１Ｌ以下のときには、上記と同様にステップ１１〜１３を実行し、高いときには、ステップ１０でステップ４と同様に、エンジン水温ＴＷが上限値ＴＷＥ１Ｈより高いか否かを判別する。そして、エンジン水温ＴＷが上限値ＴＷＥ１Ｈより高いときには、上記と同様にステップ６〜８を実行し、上限値ＴＷＥ１Ｈ以下のときには、ステップ１１〜１３を実行する。
【００３２】
さらに、ステップ４の判別がＮｏの場合、すなわちエンジン水温ＴＷがＴＷＥ１Ｌ＜ＴＷ≦ＴＷＥ１Ｈの場合には、ステップ５でタイマｔｍがタイムアップしている（ｔｍ＝０）か否かを判別する。この答がＹｅｓの場合、すなわちタイマｔｍがタイムアップしている場合には、ステップ６〜８を実行することによりＥＧＲ動作を実行し、タイムアップしていない場合にはステップ１２〜１３を実行することによりＥＧＲ動作を中止する。以上のようにＥＣＵ２は、ＥＧＲ動作の実行および中止を制御する。
【００３３】
次に、図２に示すステップ１の所定条件が成立し、エンジン水温ＴＷがＴＷＥ１Ｌ＜ＴＷ≦ＴＷＥ１Ｈの場合に、運転状態が切り換わるときの具体的な動作タイミングとＥＧＲ動作が切り換わるタイミングとの関係を図３および図４のタイムチャートを参照しながら説明する。両図において、図中の横軸は時間を示し、図中の横軸と交わる点線は、ＴＤＣ信号の入力タイミングを示している。
【００３４】
まず、図３は、運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わる場合に、ＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときを示している。同図に示すように、全筒運転中に気筒休止条件が成立し、フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセットされると、その直後のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ１）で気筒休止制御中を示すフラグＦ＿ＣＳＩＮが「１」にセットされる。この場合、エンジン水温ＴＷがＴＷＥ１Ｌ＜ＴＷ≦ＴＷＥ１Ｈであるので、前述した図２のステップ２およびステップ９〜１１に示すように、タイマｔｍは、フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセットされる前のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔｘ）ですでにスタートしている。
【００３５】
上記フラグＦ＿ＣＳＩＮが「１」にセットされてから３つ目のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ２）で、エンジン３の右バンクの気筒３ａのＦ／Ｃが実行される（ＯＦＦ→ＯＮ）。さらに、Ｆ／Ｃの実行タイミング（時刻ｔ２）から、６つ目のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ３）で吸気弁４ａの休止が、８つ目のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ４）で排気弁４ｂの休止がそれぞれ実行される。このように吸気弁４ａの休止を排気弁４ｂの休止に先立って実行する理由は、排気弁４ｂを吸気弁４ａと同時に、または排気弁４ｂを吸気弁４ａに先立って休止すると気筒３ａ内に燃焼ガスが残ってしまうので、これを確実に排出するためである。これらの吸気弁４ａおよび排気弁４ｂの休止は、前述したように、油圧制御機構８の油圧アシストポンプおよび電磁弁を駆動し、吸気弁休止機構および排気弁休止機構に高油圧をそれぞれ上記のようなタイミング（時刻ｔ３，ｔ４）で加えることによって実行される。
【００３６】
また、排気弁４ｂの休止が実行されると同時に、上記フラグＦ＿ＣＳＩＮが「０」にリセットされ、かつ気筒休止中を示すフラグＦ＿ＣＳＯＵＴが「１」にセットされる。これによって、気筒休止制御が終了し、全筒運転から休筒運転に完全に切り換わる。この後、タイマｔｍがタイムアップした時刻ｔｙの直後におけるＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ５）で、ＥＧＲフラグＦ＿ＥＧＲが「１」にセットされ、ＥＧＲ動作が実行される。すなわち、図２のステップ８で設定したバルブリフト量ＬＣＭＤでＥＧＲ制御弁６が駆動されることにより、ＥＧＲ管１３を介して排気ガスが吸気側に再循環される。上記タイマｔｍの所定値ＴＥＧＲＯＮは、エンジン３が休筒運転中のときに、左バンクの気筒の燃焼状態が安定した時点でタイムアップするように設定されており、これによって、左バンクの気筒の燃焼状態が安定した時点の後のタイミング（時刻ｔ５）でＥＧＲ動作が実行される。
【００３７】
以上のように、エンジン３の運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わる場合にＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときには、全筒運転から休筒運転に切り換わったタイミング（時刻ｔ４）よりも後にずれたタイミング（時刻ｔ５）でＥＧＲ動作が実行される。この時刻ｔ４と時刻ｔ５の間隔は、タイマｔｍにセットする所定値ＴＥＧＲＯＮによって決まり、かつ所定値ＴＥＧＲＯＮは、左バンクの気筒の燃焼状態が安定した時点でタイムアップするように設定されるので、休筒運転に切り換わり左バンクの気筒の燃焼状態が安定したタイミング（時刻ｔ５）で、ＥＧＲ動作を実行することができる。したがって、従来と異なり、左バンクの気筒の燃焼状態が不安定なときを避け、これが安定した後にＥＧＲ動作を実行することができるので、全筒運転から休筒運転への切換時において、より安定した燃焼状態を確実に得ることができる。
【００３８】
図４は、運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わる場合に、ＥＧＲ動作を中止するように切り換えるときを示している。同図に示すように、休筒運転中に気筒休止条件が不成立になりフラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「０」にリセットされると、その直後のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ６）でＥＧＲフラグＦ＿ＥＧＲが「０」にリセットされ、ＥＧＲ動作が中止される。すなわち、図２のステップ１２で設定したバルブリフト量ＬＣＭＤ（ＬＣＭＤ＝０）でＥＧＲ制御弁６が閉鎖駆動されることにより、ＥＧＲ管１３が閉鎖される。これと同時に、排気弁４ｂの休止が解除される。すなわち、油圧制御機構８の油圧アシストポンプおよび電磁弁の駆動を停止することにより、低油圧を排気弁休止機構に加える。
【００３９】
この後、６つ目のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ７）で、吸気弁４ａの休止が解除されると同時に、右バンクのＦ／Ｃが中止される（ＯＮ→ＯＦＦ）。これによって、右バンクの気筒３ａの燃焼が開始される。さらに、次のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ８）で気筒休止中を示すフラグＦ＿ＣＳＯＵＴが「０」にリセットされ、これから４つ後のＴＤＣ信号の入力タイミング（時刻ｔ９）で気筒復帰制御が終了する。
【００４０】
以上のように、エンジン３の運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わる場合にＥＧＲ動作を中止するように切り換えるときには、ＥＧＲ動作を中止するタイミング（時刻ｔ６）と、右バンクの気筒３ａが燃焼状態に切り換わるタイミング（時刻ｔ７）との間には、６つのＴＤＣ信号分の間隔があるので、ＥＧＲ動作を中止した後、左バンクの気筒の燃焼状態が安定した時点で、右バンクの気筒３ａを燃焼状態に切り換えることができる。したがって、エンジン３は、ＥＧＲ動作の切り換えによる影響をほとんど受けることなく、全気筒が燃焼する状態への切り換えを行うことができるので、休筒運転から全筒運転への切換時において、より安定した燃焼状態を確実に得ることができる。｛この場合、図４に示すように、エンジン３の全筒運転への復帰タイミングは時刻ｔ９であるが、休止していた右バンクの気筒３ａの燃焼開始タイミングは時刻ｔ７であるので、ＥＧＲ動作の中止による左バンクの気筒の燃焼状態への影響を考慮する場合には、ＥＧＲ動作を中止するタイミング（時刻ｔ６）と、右バンクの燃焼開始タイミング（時刻ｔ７）とを比較することが適切である。｝
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態の気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置１によれば、エンジン３の運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わる場合にＥＧＲ動作を実行するときも、休筒運転から全筒運転に切り換わる場合に、ＥＧＲ動作を中止するときも、その切換時において、より安定した燃焼状態を確実に得ることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態においては、エンジン３が休筒運転から全筒運転に切り換わる場合に、ＥＧＲ動作を中止するタイミング（時刻ｔ６）と、排気弁４ｂの休止解除のタイミング（時刻ｔ６）とを同時としたが、これに限らず、ＥＧＲ動作を中止してから所定間隔をおいたタイミング、例えば数個目のＴＤＣ信号が入力されたタイミングで排気弁４ｂの休止を解除し、この後、さらに数個目のＴＤＣ信号が入力されたタイミングで、Ｆ／Ｃ制御の解除および排気弁４ｂの休止解除を実行するようにしてもよい。このようにすれば、エンジン３の燃焼状態がさらに安定しているときに、エンジン３を休筒運転から全筒運転に切り換えることができる。
【００４３】
また、ＥＧＲ動作を中止から実行に切り換えた後、エンジン３の運転状態を休筒運転と全筒運転の間で切り換えるような場合には、そのときに設定されたＥＧＲ率に応じて、切り換えるタイミングを変更するように制御してもよい。具体的には、運転状態の切換タイミングを決定するタイマの値を、例えば図５に示すようなＥＧＲ率とタイマの関係を示すテーブルを参照することにより、ＥＧＲ率に応じて設定すればよい。このようにすれば、ＥＧＲ率が大きいほどタイマの値をより大きく設定することによって、運転状態の切換タイミングを後にずらすことができるので、ＥＧＲ動作の切り換えに伴うエンジン３の燃焼状態への影響をより少なくすることができ、燃焼状態が安定した後にエンジン３の運転状態を切り換えることができる。
【００４４】
さらに、上記実施形態においては、エンジン水温ＴＷがＴＷＥ１Ｈ＜ＴＷの場合には、エンジン３の運転状態の切換とは無関係に、ＥＧＲ動作を継続して実行するようにしたが、このような場合にも、例えば前述したようなタイマｔｍを用いてステップ５およびステップ１１の動作を実行することにより、運転状態の切換中はＥＧＲ動作を中止し、この切換タイミングよりも後にずれたタイミングでＥＧＲ動作を実行するようにしてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置によれば、全筒運転と休筒運転の間で運転状態を切り換えたときに、より安定した燃焼状態が得られるようにＥＧＲ動作を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置と気筒休止エンジンの概略構成を示す図である。
【図２】ＥＧＲ制御装置のＥＧＲ動作の制御処理を示すフローチャートである。
【図３】気筒休止エンジンが全筒運転から休筒運転に切り換わる場合にＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときのタイムチャートである。
【図４】気筒休止エンジンが休筒運転から全筒運転に切り換わる場合にＥＧＲ動作を中止するように切り換えるときのタイムチャートである。
【図５】ＥＧＲ率とタイマの関係を示すテーブルである。
【符号の説明】
１ＥＧＲ制御装置
２ＥＣＵ（判別手段、制御手段）
３気筒休止エンジン
３ａ気筒
６ＥＧＲ制御弁（開閉手段）
１３ＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）
ｔ４運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わる時刻（運転状態が全筒運転から休筒運転に切り換わるタイミング）
ｔ５ＥＧＲ動作を実行するように切り換える時刻（運転状態の切り換わりが終了した後のタイミング）
ｔ６ＥＧＲ動作を中止するように切り換える時刻（運転状態の切り換わる前のタイミング）
ｔ７運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わる時刻（運転状態が休筒運転から全筒運転に切り換わるタイミング）
Ｓ１〜Ｓ５，Ｓ９〜Ｓ１０ＥＧＲ動作の実行条件が成立したか否かを判別するステップ（判別手段）

Claims

すべての気筒を運転する全筒運転と一部の気筒の運転を休止する休筒運転との間で運転状態を切換可能な気筒休止エンジンの排気ガスを、ＥＧＲ通路を介して、当該全筒運転中はすべての気筒の吸気側に、当該休筒運転中は運転される気筒の吸気側にそれぞれ再循環させるＥＧＲ動作を制御する気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を開閉する開閉手段と、
前記ＥＧＲ動作の実行条件が成立したか否かを判別する判別手段と、
この判別手段の判別結果に応じて、前記開閉手段を開閉駆動することにより、前記ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換えるとともに、前記運転状態が切り換わる場合には、当該運転状態の切換タイミングに対して前記ＥＧＲ動作の切換タイミングをずらすように制御する制御手段と、を備え、
当該制御手段は、前記気筒休止エンジンの前記運転状態が前記全筒運転から前記休筒運転に切り換わる場合において前記ＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときには、前記運転状態の切換が終了した後のタイミングで前記ＥＧＲ動作を実行し、前記運転状態が前記休筒運転から前記全筒運転に切り換わる場合において前記ＥＧＲ動作を中止するように切り換えるときには、前記運転状態が切り換わる前のタイミングで前記ＥＧＲ動作を中止するように制御することを特徴とする気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置。
すべての気筒を運転する全筒運転と、一部の気筒の運転を休止する休筒運転との間で運転状態を切換可能な気筒休止エンジンの排気ガスをＥＧＲ通路を介して吸気側に再循環させるＥＧＲ動作を制御する気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を開閉する開閉手段と、
前記ＥＧＲ動作の実行条件が成立したか否かを判別する判別手段と、
この判別手段の判別結果に応じて、前記開閉手段を開閉駆動することにより、前記ＥＧＲ動作の実行および中止を切り換えるとともに、前記ＥＧＲ動作を実行するように切り換えるときには、当該ＥＧＲ動作の切り換え後、前記気筒休止エンジンの前記運転状態を前記全筒運転と前記休筒運転との間で切り換えるように制御する制御手段と、を備え、
当該制御手段は、前記運転状態の切換タイミングをＥＧＲ率に応じて変更することを特徴とする気筒休止エンジンのＥＧＲ制御装置。