JP3962358B2

JP3962358B2 - 可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置

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Publication number: JP3962358B2
Application number: JP2003149283A
Authority: JP
Inventors: 誉顕福迫; 利昭伊帳田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: US20040237935A1; DE102004025953B4; US6907871B2; DE102004025953A1; JP2004353478A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒のうちの一部の気筒の運転を休止する部分気筒運転モードに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関の点火時期制御装置として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は、上記のような可変気筒式ではない通常のタイプのものである。この内燃機関では、アイドルスイッチがＯＮ、すなわちスロットル弁がほぼ全閉状態であって、かつ内燃機関の回転数が所定の燃料カット回転数以上のときに、内燃機関への燃料供給をカットする燃料カットを行うべき減速運転条件が成立したと判定される。また、この減速運転条件が成立したときには、すぐに燃料カットを開始するのではなく、所定の遅延時間が経過するのを待って燃料カットが実行される。具体的には、減速運転条件の成立後、第１の遅延時間が経過するまでは、点火時期の遅角側への補正を行わず、その後、第２の遅延時間が経過するまでは、点火時期を徐々に遅角側へ補正し、さらにその後、第２の遅延時間が経過したときに、燃料カットを開始する。このように、燃料カットが開始されるまでに、点火時期を徐々に遅角側へ補正することにより、トルクを徐々に減少させ、それにより、燃料カットにより生じるトルクの急激な減少によるショックを抑制するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０４７７号公報（図３、第３〜４頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、上述した従来の内燃機関の点火時期制御装置では、減速運転条件が成立したと判定された場合、燃料カットを開始するまでの遅延期間中に、燃料カットによるショックを抑制するために、点火時期の遅角側への補正が行われる。しかし、この点火時期制御装置を可変気筒式内燃機関に適用した場合には、次のような問題がある。すなわち、部分気筒運転モードにおいては、一部の気筒の運転が休止されるため、全気筒運転モードと比較して、内燃機関全体としてのトルクが同じという条件では、１気筒あたりの出力されるトルクが大きい傾向にある。
【０００５】
このため、減速運転条件の成立時における内燃機関の運転モードが部分気筒運転モードの場合には、前述した方法を用いて点火時期の遅角側への補正を行ったときに、トルクを十分に減少させることができず、燃料カットの開始時にトルクの急激な減少によって、大きなトルクショックが発生するおそれがある。
【０００６】
このような不具合は、例えば点火時期の補正量を大きく設定することによって回避することが可能である。しかし、その場合には、減速運転条件の成立時の運転モードが全気筒運転モードのときに、１気筒あたりの出力されるトルクが小さいので、このような状況で、上記のように設定した補正量を用いて点火時期の遅角側への補正を行った場合には、必要以上にトルクが落ち込むことによりショックの発生や回転数の低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、運転モードが全気筒運転モードおよび部分気筒運転モードのいずれであっても、燃料カットの開始前にトルクを最適に減少させることができ、それにより、燃料カットによるショックを低減させることができる可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒＃１〜＃６のうちの一部の気筒＃１〜＃３の運転を休止する部分気筒運転モードに、運転モードを切り換えて運転される可変気筒式内燃機関２の点火時期制御装置１であって、可変気筒式内燃機関２の回転数（実施形態における（以下、本項において同じ）エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（エンジン回転数センサ１１、ＥＣＵ６）と、可変気筒式内燃機関２が所定の減速運転条件で運転されているか否かを判定する減速運転判定手段（ＥＣＵ６、図２のステップ１，２，６，９，１３）と、減速運転判定手段により可変気筒式内燃機関２が所定の減速運転条件で運転されていると判定されたときに、可変気筒式内燃機関２への燃料供給をカットする燃料カット手段（ＥＣＵ６、図２のステップ１２）と、所定の減速運転条件が成立した後、燃料カット手段による燃料供給のカットの開始を所定時間、遅延させる燃料カットディレイ手段（ＥＣＵ６、図２のステップ５，１０）と、燃料カットディレイ手段により燃料供給のカットが遅延されているときに、点火時期ＩＧＬＯＧを遅角側に補正する点火時期補正手段（ＥＣＵ６、燃料カット前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲ、図４のステップ４０）と、点火時期補正手段による点火時期ＩＧＬＯＧの補正量（加算量ＤＩＧＦＣＤＲ）を、運転モードが全気筒運転モードのときと部分気筒運転モードのときとで、互いに異なる値に設定するとともに、検出された回転数が高いほど、より小さな値に設定する補正量設定手段（ＥＣＵ６、図４のステップ３２，３５）と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、内燃機関の運転モードが全気筒運転モードと部分気筒運転モードに切り換えられ、部分気筒運転モードでは、一部の気筒の運転が休止される。また、減速運転判定手段によって、内燃機関が所定の減速運転条件で運転していると判定されると、燃料カットディレイ手段によって燃料カットの開始を所定時間、遅延させた後、燃料カット手段によって内燃機関への燃料供給をカットする。そして、この遅延期間中に、点火時期を遅角側に補正し、そのときの補正量を、全気筒運転モードと部分気筒運転モードとで互いに異なるように設定するとともに、検出された内燃機関の回転数が高いほど、より小さな値に設定する。前述したように、運転モードが全気筒運転モードのときと部分気筒運転モードのときでは、１気筒あたりの出力されるトルクが異なる。したがって、全気筒運転モードと部分気筒運転モードとで、燃料供給カット前の遅延期間中における点火時期の遅角側への補正量を互いに異ならせることによって、いずれの運転モードにおいても、燃料カットの開始前にトルクを最適に減少させることにより、燃料カットによるショックを低減させることができる。また、内燃機関が減速運転に突入したときには、内燃機関の回転数が高いほど、トルクはより急激に落ち込みやすい。このため、内燃機関の回転数が高いほど、補正量をより小さな値に設定することによって、遅角補正の度合を弱め、トルクがより緩やかに減少するようにすることで、燃料カットの開始時までにトルクが必要以上に落ち込むのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態による点火時期制御装置１を適用した可変気筒式内燃機関を示している。この可変気筒式内燃機関（以下「エンジン」という）２は、図示しない車両に搭載されたＶ型６気筒のＤＯＨＣガソリンエンジンである。
【００１１】
同図に示すように、エンジン２は、右バンク２Ｒの３つの気筒＃１，＃２，＃３と、左バンク２Ｌの３つの気筒＃４，＃５，＃６を備えている。このエンジン２では、運転モードが全気筒運転モードと部分気筒運転モードに切り換えて運転される。また、右バンク２Ｒには、部分気筒運転モードを実行するための気筒休止機構３が設けられている。
【００１２】
気筒休止機構３は、油路４ａ，４ｂを介して油圧ポンプ（図示せず）に接続されている。また、油圧ポンプと気筒休止機構３の間には、吸気弁用および排気弁用の電磁弁５ａ，５ｂが配置されている。これらの電磁弁５ａ，５ｂはいずれも、後述するＥＣＵ６に電気的に接続された常閉型のものであり、ＥＣＵ６からの駆動信号によりＯＮされたときに、油路４ａ，４ｂをそれぞれ開放する。部分気筒運転モードのときには、電磁弁５ａ，５ｂがいずれもＯＮされ、油路４ａ，４ｂを開放することにより、気筒休止機構３に対して油圧ポンプからの油圧が供給される。これにより、右バンク２Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カム（いずれも図示せず）の間が遮断されることで、吸気弁および排気弁が休止状態（閉鎖状態）に保持される。
【００１３】
一方、全気筒運転モードのときには、上記とは逆に、電磁弁５ａ，５ｂがともにＯＦＦされ、油路４ａ，４ｂを閉鎖することにより、油圧ポンプから気筒休止機構３への油圧の供給が停止される。これにより、右バンク２Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カムの間の遮断状態が解除されることで、吸気弁および排気弁が可動状態になる。
【００１４】
６つの気筒＃１〜＃６には、インテークマニホールド７ａを介して吸気管７が接続されている。インテークマニホールド７ａの各分岐部７ｂには、各気筒の吸気ポート（図示せず）に臨むようにインジェクタ８が取り付けられている。これらのインジェクタ８は、ＥＣＵ６からの駆動信号によって制御され、全気筒運転モードのときには、すべてのインジェクタ８から燃料が各分岐部７ｂ内に噴射される。一方、部分気筒運転モードのときには、右バンク２Ｒの３つのインジェクタ８からの燃料噴射が停止するように制御される。
【００１５】
以上のように、部分気筒運転モードのときには、吸気弁および排気弁の休止と、インジェクタ８からの燃料噴射の休止とによって、右バンク２Ｒの３つの気筒＃１〜＃３が休止される。一方、全気筒運転モードのときには、６つの気筒＃１〜＃６がすべて運転される。
【００１６】
また、エンジン２の吸気管７には、スロットル弁９が設けられている。このスロットル弁９の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨは、スロットル弁開度センサ１０によって検出され、その信号はＥＣＵ６に送られる。
【００１７】
また、ＥＣＵ６には、エンジン回転数センサ１１、吸気圧センサ１２およびアクセル開度センサ１３が接続されている。エンジン回転数センサ１１（回転数検出手段）はエンジン回転数ＮＥを検出し、吸気圧センサ１２は吸気管７内の絶対圧（以下「吸気管内絶対圧」という）ＰＢＡを検出し、それらの検出信号をＥＣＵ６に出力する。アクセル開度センサ１３は、エンジン２を搭載した車両のアクセルペダル（ともに図示せず）の踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出し、その検出信号をＥＣＵ６に出力する。また、エンジン回転数センサ１１は、エンジン２の回転に伴い、気筒＃１〜＃６におけるピストン（図示せず）の吸気行程前の上死点位置付近のタイミングで、ＴＤＣ信号をＥＣＵ６に出力する。
【００１８】
ＥＣＵ６は、本実施形態において、回転数検出手段、減速運転判定手段、燃料カット手段、燃料カットディレイ手段、点火時期補正手段および補正量設定手段を構成するものであり、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。上記の各種センサ１０〜１３の検出信号は、Ｉ／Ｏインターフェースを介してＣＰＵに入力される。
【００１９】
ＣＰＵは、各種センサ１０〜１３で検出された検出信号に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムなどに従って、エンジン２の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、以下のような各種の制御処理を実行する。まず、エンジン２を全気筒運転モードと部分気筒運転モードのいずれで運転するかを決定する。具体的には、エンジン回転数ＮＥが所定の範囲内（例えば１０００〜３５００ｒｐｍ）にあるとき、またはアクセル開度ＡＰが、エンジン回転数ＮＥに応じてあらかじめ設定されたテーブル値を下回っているときに、部分気筒運転モードを実行する一方、それ以外のときに全気筒運転モードを実行する。
【００２０】
また、ＥＣＵ６は、エンジン２への燃料供給のカット（以下「フューエルカット」という）の実行条件が成立しているか否かを判定するとともに、フューエルカットを実行する前に、点火時期ＩＧＬＯＧの遅角補正制御を実行する。
【００２１】
図２は、フューエルカットの実行判定処理のメインフローを示すフローチャートである。本処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。同図に示すように、まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同様）において、スロットル弁開度フラグＦ＿ＴＨＩＤＬＥが「１」であるか否かを判別する。このスロットル弁開度フラグＦ＿ＴＨＩＤＬＥは、検出されたスロットル弁開度ＴＨが、ほぼ全閉状態に相当するアイドル開度ＴＨＩＤＬＥ以上のときに「１」に、アイドル開度ＴＨＩＤＬＥ未満のときに「０」にそれぞれセットされるものである。
【００２２】
ステップ１の判別結果がＮＯ、すなわちスロットル弁９がほぼ全閉状態のときには、ステップ２に進み、エンジン回転数フラグＦ＿ＮＦＣＴが「１」であるか否かを判別する。このエンジン回転数フラグＦ＿ＮＦＣＴは、検出されたエンジン回転数ＮＥが、フューエルカットの実行判定用の所定回転数ＮＦＣＴ以上のときに「１」に、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＦＣＴ未満のときに「０」にそれぞれセットされるものである。
【００２３】
このステップ２の判別結果がＮＯ、すなわちエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＦＣＴ未満のときには、フューエルカットの実行条件が成立していないとして、ダウンカウント式のディレイタイマの値ＴＦＣＤＬＹを所定時間にセットする（ステップ３）とともに、実行条件成立フラグＦ＿ＦＣＲＥＡＤＹを「０」にセットする（ステップ４）。このディレイタイマＴＦＣＤＬＹは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが安定するまでの時間を計時するものであり、全気筒運転モードでは部分気筒運転モードよりも吸気管内絶対圧ＰＢＡが早く安定するため、上記の所定時間は、全気筒運転モードでは例えば０．５ｓｅｃにセットされ、部分気筒運転モードでは例えば０．８ｓｅｃにセットされる。また、実行条件が不成立であることにより、フューエルカットを実行しないものとして、フューエルカット実行フラグＦ＿ＤＥＣＦＣを「０」にセットし（ステップ５）、本処理を終了する。
【００２４】
一方、ステップ２の判別結果がＹＥＳ、すなわちエンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＦＣＴ以上のときには、後述するステップ７以降に進む。
【００２５】
前記ステップ１の判別結果がＹＥＳで、スロットル弁開度フラグＦ＿ＴＨＩＤＬＥ＝１のとき、すなわちスロットル弁９が全閉状態でないときには、ステップ６に進み、吸気管内絶対圧フラグＦ＿ＰＢＦＣが「１」であるか否かを判別する。この吸気管内絶対圧フラグＦ＿ＰＢＦＣは、吸気圧センサ１２で検出された吸気管内絶対圧ＰＢＡが、フューエルカットの所定の実行領域内にあるときに「１」に、実行領域内にないときに「０」にそれぞれセットされるものである。そして、このステップ６の判別結果がＮＯで、吸気管内絶対圧ＰＢＡが実行領域内にないときには、フューエルカットの実行条件が成立していないとして、前記ステップ３以降に進み、本処理を終了する。
【００２６】
一方、ステップ６の判別結果がＹＥＳで、吸気管内絶対圧ＰＢＡがフューエルカットの実行領域内にあるときには、ステップ７に進み、フューエルカット実行フラグＦ＿ＤＥＣＦＣが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯ、すなわちフューエルカットの実行中でないときには、ステップ８に進み、運転モードフラグＦ＿ＣＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この運転モードフラグＦ＿ＣＳＴＰは、エンジン２の運転モードが部分気筒運転モードのときに「１」に、全気筒運転モードのときに「０」にそれぞれセットされるものである。ステップ８の判別結果がＮＯ、すなわち運転モードが全気筒運転モードのときには、ステップ９に進み、吸気管内圧変化量ＤＰＢＡＣＹＬの絶対値が、全気筒運転モード用の所定量＃ＤＰＢＤＬＹ（例えば１２ｍｍＨｇ）以上か否かを判別する。
【００２７】
この吸気管内圧変化量ＤＰＢＡＣＹＬは、吸気管内絶対圧の今回値ＰＢＡ（ｎ）と、６回前の値ＰＢＡ（ｎ−６）との差分であり、１サイクル間の吸気管内絶対圧ＰＢＡの変化量に相当する。このステップ９の判別結果がＹＥＳで、｜ＤＰＢＡＣＹＬ｜≧＃ＤＰＢＤＬＹのときには、吸気管内絶対圧ＰＢＡの変動が大きいことでフューエルカットの実行条件が成立していないとして、前記ステップ３以降に進み、本処理を終了する。
【００２８】
一方、ステップ９の判別結果がＮＯで、｜ＤＰＢＡＣＹＬ｜＜＃ＤＰＢＤＬＹのときには、吸気管内絶対圧ＰＢＡが安定した状態にあり、エンジン２が所定の減速運転条件で運転されていて、フューエルカットの実行条件が成立しているとして、ステップ１０へ進み、ディレイタイマの値ＴＦＣＤＬＹが０であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯ、すなわち実行条件の成立後、所定時間が経過していないときには、遅延期間の経過途中であり、フューエルカットの待機中であるとして、実行条件成立フラグＦ＿ＦＣＲＥＡＤＹを「１」にセットする（ステップ１１）とともに、ステップ５に進み、フューエルカットの開始を保留し、本処理を終了する。
【００２９】
一方、ステップ１０の判別結果がＹＥＳで、ディレイタイマの値ＴＦＣＤＬＹ＝０のとき、すなわち実行条件の成立後、所定時間が経過したときには、フューエルカットを開始すべきとして、フューエルカット実行フラグＦ＿ＤＥＣＦＣを「１」にセットし（ステップ１２）、本処理を終了する。
【００３０】
前記ステップ８の判別結果がＹＥＳ、すなわち運転モードが部分気筒運転モードのときには、ステップ１３に進み、吸気管内圧変化量ＤＰＢＡＣＹＬの絶対値が、部分気筒運転モード用の所定値＃ＤＰＢＤＬＹＣＳ（例えば８ｍｍＨｇ）以上か否かを判別する。このステップ１３の判別結果がＹＥＳで、｜ＤＰＢＡＣＹＬ｜≧＃ＤＰＢＤＬＹＣＳのときには、実行条件が成立していないとして、前記ステップ３以降に進み、本処理を終了する。
【００３１】
一方、前記ステップ１３の判別結果がＮＯで、｜ＤＰＢＡＣＹＬ｜＜＃ＤＰＢＤＬＹＣＳのときには、吸気管内絶対圧ＰＢＡが安定した状態にあり、実行条件が成立しているとして、ステップ１０以降に進み、本処理を終了する。
【００３２】
また、前記ステップ７の判別結果がＹＥＳ、すなわちフューエルカットがすでに実行中であるときには、前記ステップ１２に進み、フューエルカットを継続するようにし、本処理を終了する。
【００３３】
図３は、点火時期制御処理のメインフローを示すフローチャートである。本処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。
【００３４】
本処理では、まず、ステップ２０において、エンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢＡに応じ、マップ（図示せず）を参照することによって、基本点火時期ＩＧＭＡＰを決定する。
【００３５】
次に、フューエルカット前遅角補正項（以下「Ｆ／Ｃ前遅角補正項」という）ＩＧＦＣＤＬＲを算出する（ステップ２１）。このＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲは、フューエルカットの実行条件が成立した後、その実行を開始する前の遅延期間中において、エンジン２のトルクを緩やかに減少させるべく点火時期ＩＧＬＯＧを遅角させるために適用されるものであり、その算出の詳細については後述する。
【００３６】
次いで、ステップ２２では、ステップ２０で決定した基本点火時期ＩＧＭＡＰ、およびステップ２１で算出したＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを用い、次式（１）によって、点火時期ＩＧＬＯＧを算出し、本処理を終了する。
ＩＧＬＯＧ＝ＩＧＭＡＰ−ＩＧＦＣＤＬＲ＋ＩＧＣＲＯ・・・（１）
ここで、ＩＧＣＲＯは、ＩＧＦＣＤＬＲ以外の補正項であり、例えば、エンジン水温に応じて決定される水温進角補正量、吸気温に応じて決定される吸気温進角補正量や、低温始動時における暖機向上のための暖機向上進角補正量などが含まれる。
【００３７】
図４は、図３のステップ２１で実行されるＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの算出サブルーチンを示している。本処理ではまず、実行条件成立フラグＦ＿ＦＣＲＥＡＤＹが「１」であるかを判別する（ステップ３０）。この判別結果がＮＯで、フューエルカットの実行条件が成立していないときには、ステップ３１に進み、運転モードフラグＦ＿ＣＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、運転モードが全気筒運転モードのときには、ステップ３２に進み、エンジン回転数ＮＥに応じ、全気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＬＲテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＬＲを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの加算量ＤＩＧＦＣＤＲとして設定する。
【００３８】
図５には、この全気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＬＲテーブルの一例が示されており、このテーブルでは、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＬＲは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、スロットル弁９が閉状態になったときにトルクが急激に落ち込むため、遅角補正の度合いを弱めることにより、トルクの減少を緩やかにし、フューエルカットを開始するまでにトルクが必要以上に落ち込むのを防止するためである。なお、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＬＲは、エンジン回転数ＮＥの５つの格子点に対して設定されており、格子点間では、補間計算によって求められる。このことは、後述する他のテーブルにおいても同様である。
【００３９】
図４に戻り、前記ステップ３２に続くステップ３３では、エンジン回転数ＮＥに応じ、全気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＡテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＡを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの減算量（戻し量）ＤＩＧＦＣＤＡとして設定する。
【００４０】
図６には、この全気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＡテーブルの一例が示されており、このテーブルにおいても、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＡは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されている。これは、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの加算量ＤＩＧＦＣＤＲが、前述した理由から、エンジン回転数ＮＥが高いほど小さな値に設定されるため、これに対応するように減算量ＤＩＧＦＣＤＡを設定するためである。
【００４１】
一方、ステップ３１の判別結果がＹＥＳ、すなわち運転モードが部分気筒運転モードのときには、ステップ３５に進み、エンジン回転数ＮＥに応じ、部分気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの加算量ＤＩＧＦＣＤＲとして設定する。
【００４２】
図５には、この部分気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳテーブルの一例が示されており、このテーブルでは、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳは、全気筒運転モード用のテーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＬＲの場合と同じ理由から、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されている。また、このテーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳは、エンジン回転数ＮＥの全域において、全気筒運転モード用のテーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＬＲよりも大きな値に設定されている。これは、部分気筒運転モードでは、全気筒運転モードと比較して、エンジン２全体としてのトルクが同じという条件では、１気筒あたりの出力トルクが大きくなるため、遅角補正の度合いを全気筒運転モードのときよりも強めることで、出力トルクをより速く減少させるようにするためである。
【００４３】
図４に戻り、前記ステップ３５に続くステップ３６では、エンジン回転数ＮＥに応じ、部分気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＡＣＳテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＡＣＳを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの減算量ＤＩＧＦＣＤＡとして設定する。
【００４４】
図６には、この部分気筒運転モード用の＃ＤＩＧＦＣＤＡＣＳテーブルの一例が示されている。このテーブルでは、テーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＡＣＳは、加算量ＤＩＧＦＣＤＲ用のテーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＲＣＳに対応するように設定されており、具体的には、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されるとともに、全気筒運転モード用のテーブル値＃ＤＩＧＦＣＤＡよりも大きな値に設定されている。
【００４５】
図４に戻り、前記ステップ３３またはステップ３６に続くステップ３４では、前回のＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲから前記ステップ３３または３６で設定した減算量ＤＩＧＦＣＤＡを減算した値を、今回のＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲとして設定し、本処理を終了する。これは、フューエルカット前の遅延期間中に、例えばアクセルペダルが踏み込まれたなどの理由から、フューエルカットの実行条件が不成立になったときに、後述するように遅角側に補正された点火時期を徐々に進角側へ戻すことにより、遅角側への補正を一度に解除することによるトルクショックを防止するためである。
【００４６】
前記ステップ３０の判別結果がＹＥＳ、すなわちフューエルカットの実行条件が成立しているときには、ステップ３７に進み、フューエルカット実行フラグＦ＿ＤＥＣＦＣが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯ、すなわちフューエルカット開始前の遅延期間中であるときには、遅延期間中における点火時期の遅角側への補正を行うためにステップ３８へ進み、運転モードフラグＦ＿ＣＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、運転モードが全気筒運転モードのときには、ステップ３９に進み、エンジン回転数ＮＥに応じ、全気筒運転モード用の＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲのリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴとして設定する。
【００４７】
図７には、この全気筒運転モード用の＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭテーブルの一例が示されており、このテーブルでは、テーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、スロットル弁９が閉状態になったときにトルクが急激に落ち込むので、遅角補正の制限をより厳しくするためである。
【００４８】
一方、前記ステップ３８の判別結果がＹＥＳ、すなわち運転モードが部分気筒運転モードのときには、ステップ４３に進み、エンジン回転数ＮＥに応じ、部分気筒運転モード用の＃ＩＧＦＣＤＬＬＭＣＳテーブルを検索することによって、テーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＬＭＣＳを求め、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲのリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴとして設定する。
【００４９】
図７には、この部分気筒運転モードのときの＃ＩＧＦＣＤＬＬＭＣＳテーブルの一例が示されており、このテーブルでは、テーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＬＭＣＳは、全気筒運転用のテーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭの場合と同じ理由から、エンジン回転数ＮＥが高いほど、小さな値になるように設定されている。また、このテーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＬＭＣＳは、エンジン回転数ＮＥの全域において、全気筒運転モード用のテーブル値＃ＩＧＦＣＤＬＲＬＭよりも大きな値に設定されている。これは、前述したように、部分気筒運転モードでは、全気筒運転モードと比較して、１気筒あたりの出力トルクが大きいので、遅角補正の制限を全気筒運転モードのときよりも緩くするためである。
【００５０】
図４に戻り、前記ステップ３９またはステップ４３に続くステップ４０では、前回のＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲに、前記ステップ３２または３５で求めた加算量ＤＩＧＦＣＤＲを加算した値を、今回のＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲとして設定する。このステップ４０が繰り返し実行されることにより、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが徐々に増加する。そして、そのように増加したＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが、前記式（１）に適用されることによって、フューエルカットの開始前の遅延期間中において、点火時期ＩＧＬＯＧが徐々に遅角側へ補正され、それにより、出力トルクが緩やかに減少する。
【００５１】
次いで、ステップ４１では、ステップ４０で算出したＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが、ステップ３９または４３で設定したリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴ以上であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＩＧＦＣＤＬＲ＜ＩＧＦＣＤＬＭＴのときには、そのまま本処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップ４１の判別結果がＹＥＳで、ＩＧＦＣＤＬＲ≧ＩＧＦＣＤＬＭＴのときには、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲをリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴに設定し（ステップ４２）、本処理を終了する。
【００５３】
また、前記ステップ３７の判別結果がＹＥＳ、すなわちフューエルカットの実行中のときには、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲを「０」に設定し（ステップ４４）、本処理を終了する。
【００５４】
図８は、これまでに説明した本実施形態による点火時期制御処理によって得られる動作の一例を示している。同図の実線は、実行条件の成立後、遅延期間の経過を待ってフューエルカットが実行された場合を、破線は、遅延期間中に実行条件が不成立になったためにフューエルカットが実行されなかった場合を示している。まず、時刻ｔ１において、スロットル弁９がほぼ全閉状態になると、スロットル弁開度フラグＦ＿ＴＨＩＤＬＥが「０」にセットされる。その後、吸気管内絶対圧ＰＢＡが減少し、安定した状態になるのに伴い、ステップ９またはステップ１３の判別結果がＮＯになるのに応じて、実行条件成立フラグＦ＿ＦＣＲＥＡＤＹが「１」にセットされ（時刻ｔ２）、遅延期間に移行する。
【００５５】
この遅延期間では、ＴＤＣ信号が発生するごとにステップ４０が実行されることにより、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲに加算量ＤＩＧＦＣＤＲが加算されることにより、点火時期ＩＧＬＯＧが遅角側へ徐々に補正される。
【００５６】
次いで、時刻ｔ３において、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲがリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴに達すると、ステップ４２の実行によって、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲがリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴに設定される。そして、実行条件の成立時（時刻ｔ２）から所定時間が経過すると、時刻ｔ４においてディレイタイマの値ＴＦＣＤＬＹ＝０になる（ステップ１０：ＹＥＳ）のに応じて、フューエルカット実行フラグＦ＿ＤＥＣＦＣが「１」にセットされ（ステップ１２）、フューエルカットが開始されるとともに、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲが「０」に設定される（ステップ４４）。
【００５７】
また、破線で示すように、遅延期間中において、アクセルペダルが踏み込まれると（時刻ｔ５）、スロットル弁開度フラグＦ＿ＴＨＩＤＬＥが「１」にセットされるとともに、吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加するのに応じて、実行条件成立フラグＦ＿ＦＣＲＥＡＤＹが「０」にセットされる（ステップ４）。その後、ＴＤＣ信号が発生するごとにステップ３４が実行されることにより、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲから減算量ＤＩＧＦＣＤＡが減算されることによって、遅角側に補正されていた点火時期が進角側に徐々に戻される。このように、遅延期間中における実行条件の不成立に伴って、遅角側に補正された点火時期を徐々に進角側へ戻すことにより、遅角側への補正を一度に解除することによるトルクの急激な変動を回避でき、トルクショックを防止することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、エンジン２が所定の減速運転条件で運転されていて、フューエルカットの実行条件が成立すると、所定時間、遅延させた後にフューエルカットを開始するとともに、この遅延期間中にＦ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲにより点火時期を徐々に遅角側に補正するので、フューエルカットの開始時のショックを低減させることができる。さらに、運転モードが部分気筒運転モードのときには、全気筒運転モードのときよりも、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの加算量ＤＩＧＦＣＤＲをより大きな値に設定するので、いずれの運転モードにおいても、フューエルカット開始前にトルクを最適に減少させることができ、それにより、フューエルカットによるショックを低減させることができる。
【００５９】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、説明した実施形態は、部分気筒運転モードを実行する際、気筒休止機構３により右バンク２Ｒの３つの気筒＃１〜＃３の運転を休止するように構成した例であるが、部分気筒運転モード時に休止される気筒数は、これに限らないことは言うまでもない。例えば、実施例の６気筒の可変気筒式内燃機関において、１〜５個の任意の数の気筒を休止するように構成してもよい。また、Ｆ／Ｃ前遅角補正項ＩＧＦＣＤＬＲの加算量ＤＩＧＦＣＤＲを算出する際のパラメータとして、エンジン回転数ＮＥを用いているが、これに代えて他の適当なパラメータを採用してもよい。
【００６０】
また、フューエルカットの実行中における実行条件の不成立に伴って、燃料供給が再開される場合には、点火時期を遅角側に補正することにより、燃料供給の再開時にトルクショックを防止するようにしてもよい。この場合には、遅角側への補正量を、エンジン回転数ＮＥに応じ、全気筒運転モード用の値と、全気筒運転モードよりも小さな値に設定された部分気筒運転モード用の値に別個に設定することによって、トルクショックをより適切に防止することができる。また、遅角側に補正された点火時期を徐々に進角側へ戻すための進角側への戻し量を、エンジン回転数ＮＥに応じ、全気筒運転モード用の値と、全気筒運転モードよりも大きな値に設定された部分気筒運転モード用の値に別個に設定することによって、トルクショックをより適切に防止することができる。また、このときの戻し量を、スロットル開度ＴＨが大きいほど、より大きくなるように設定することにより、運転者の加速要求に対する応答性を向上させることができる。
【００６１】
また、本発明の点火時期制御装置は、本実施形態における車両に搭載された可変気筒式内燃機関に限らず、クランクシャフトを鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンなどを含む、様々な産業用の可変気筒式内燃機関に適用することが可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置は、運転モードが全気筒運転モードおよび部分気筒運転モードのいずれであっても、フューエルカットの開始前にトルクを最適に減少させることができ、それにより、フューエルカットによるショックを低減させることができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による点火時期制御装置を適用した可変気筒式内燃機関の構成を示す図である。
【図２】フューエルカットの実行判定処理のメインフローを示すフローチャートである。
【図３】図１の点火時期制御装置により実行される点火時期制御処理のメインフローを示すフローチャートである。
【図４】図３のフューエルカット前遅角補正項の算出処理のサブルーチンのフローチャートである。
【図５】フューエルカット前遅角補正項の加算量ＤＩＧＦＣＤＲテーブルの一例である。
【図６】フューエルカット前遅角補正項の減算量ＤＩＧＦＣＤＡテーブルの一例である。
【図７】フューエルカット前遅角補正項のリミット値ＩＧＦＣＤＬＭＴテーブルの一例である。
【図８】点火時期制御装置によって得られる動作の一例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１点火時期制御装置
２内燃機関
＃１〜＃３右バンクの気筒（複数の気筒、一部の気筒）
＃４〜＃６左バンクの気筒（複数の気筒）
６ＥＣＵ（減速運転判定手段、燃料カット手段、燃料カットディレイ手段、点火時期補正手段および補正量設定手段）
ＩＧＬＯＧ点火時期
ＩＧＦＣＤＬＲフューエルカット前遅角補正項（点火時期補正手段）
ＤＩＧＦＣＤＲ加算量（補正量）

Claims

複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転モードと、前記複数の気筒のうちの一部の気筒の運転を休止する部分気筒運転モードに、運転モードを切り換えて運転される可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置であって、
前記可変気筒式内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記可変気筒式内燃機関が所定の減速運転条件で運転されているか否かを判定する減速運転判定手段と、
当該減速運転判定手段により前記可変気筒式内燃機関が前記所定の減速運転条件で運転されていると判定されたときに、前記可変気筒式内燃機関への燃料供給をカットする燃料カット手段と、
前記所定の減速運転条件が成立した後、前記燃料カット手段による燃料供給のカットの開始を所定時間、遅延させる燃料カットディレイ手段と、
当該燃料カットディレイ手段により燃料供給のカットが遅延されているときに、点火時期を遅角側に補正する点火時期補正手段と、
当該点火時期補正手段による点火時期の補正量を、前記運転モードが前記全気筒運転モードのときと前記部分気筒運転モードのときとで、互いに異なる値に設定するとともに、前記検出された回転数が高いほど、より小さな値に設定する補正量設定手段と、
を備えていることを特徴とする可変気筒式内燃機関の点火時期制御装置。