JP4024716B2 - Control device for variable cylinder internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転状態に応じて防振特性が可変制御される支持装置に支持され、全気筒運転と部分気筒休止運転とに切り替えて運転される可変気筒式内燃機関の制御装置に関し、特に、支持装置の故障時における可変気筒式内燃機関の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関は、その運転状態、特に回転数に応じて周波数や振幅が異なる種々の振動の発生源となる。このため、例えば自動車においては、内燃機関の振動が車体を介して伝達されることにより運転者や同乗者に不快感を与えるのを回避するために、内燃機関の振動を吸収することによって防振しながら、内燃機関を支持する支持装置が従来、知られており、例えば特許文献1に開示されている。この内燃機関の支持装置は、その防振特性を変更可能な可変タイプのものであり、可変気筒式ではない通常の内燃機関に適用されている。
【0003】
この支持装置は、可変エンジンマウントと、内燃機関の回転数を検出するためのクランク角センサなどを備えている。可変エンジンマウントは、内燃機関を下方から支持するものであり、可撓性のダイヤフラムで互いに隔てられた作動液室および減圧室と、作動液室にオリフィスを介して連通する主液室を有している。また、減圧室には、吸気管のスロットル弁よりも下流側に接続された吸気負圧通路と、吸気管のスロットル弁よりも上流側に接続された大気圧通路が、三方切換え弁を介してそれぞれ接続されている。
【0004】
この三方切換え弁によって減圧室が大気圧通路に連通されると、吸気管内の大気が導入されることにより、減圧室内の圧力は大気圧と同じになる。それにより、ダイヤフラムによって隔てられた作動液室の容積が可変となるので、主液室と作動液室との間で液体が速やかに移動可能になることによって、可変エンジンマウントのばね定数が小さくなる。一方、三方切換え弁によって減圧室が吸気負圧通路に連通されると、吸気管内で発生した負圧が減圧室内に導入されることにより、ダイヤフラムが減圧室の壁面に密着し、そのたわみが規制される。それにより、作動液室の容積が一定となり、主液室と作動液室との間で液体の移動が抑制されるので、可変エンジンマウントのばね定数が大きくなる。
【0005】
三方切換え弁の制御は、基本的には、検出された内燃機関の回転数に応じて行われ、それにより、可変エンジンマウントのばね定数が変化することで、回転数に応じた内燃機関の振動が、広範囲の周波数にわたって吸収される。また、ばね定数を変化させたときに、減圧室内への大気の導入分、または減圧室からの大気の排出分、気筒への吸入空気量が実質的に変化するので、それに応じ、所定の空燃比となるように燃料噴射量が制御される。これにより、気筒内に吸入される混合気の量が変化するので、ばね定数を変化させる前後で内燃機関の回転数が変化する。このような、ばね定数の変化の前後における回転数の偏差の値が、所定値以下の場合、支持装置が異常であると判別され、その故障が検出される。
【0006】
また、この内燃機関では、低回転域においても振動が効果的に吸収されるのに応じて、目標アイドル回転数は、可変タイプでない通常の支持装置で支持される場合よりも小さな所定値に設定されている。それにより、支持装置による防振効果を確保しながら、内燃機関の燃費を向上させるようにしている。
【0007】
さらに、支持装置の故障が検出され、所望の防振効果を得られないと判別されると、支持装置の可変制御が停止されるとともに、目標アイドル回転数が、正常時の上記所定値よりも大きな値に設定される。それにより、アイドル運転時に、実際のアイドル回転数が、故障中の支持装置によっても振動が吸収されやすい、より大きな値に制御されるので、支持装置が故障したときでも、防振効果の低下が抑制される。
【0008】
【特許文献1】
特開平11−63092号公報 (第5−8頁、第1−3、5図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したような支持装置を可変気筒式内燃機関に適用した場合、以下のような問題がある。すなわち、内燃機関から発生する振動の周波数は、部分気筒休止運転時と全気筒運転時との間で異なるのが一般的であり、一部の気筒が運転される前者のほうが低い。したがって、上述したように、内燃機関のアイドル運転中に、支持装置が故障と判別されたときに、目標アイドル回転数をより大きな値に設定したとしても、そのときに部分気筒休止運転が行われている場合には、発生する振動の周波数が低いため、故障した支持装置の振動吸収範囲から外れてしまい、その結果、車体などへの振動の伝達を十分に抑制することができず、防振効果が十分に得られないおそれがある。特に、例えば車両に搭載された内燃機関のアイドル運転時には、内燃機関以外の振動源がほとんど存在しないため、内燃機関からの振動が、運転者などに直接、体感されやすいので、運転者などが不快に感じることで、商品性が損なわれてしまう。
【0010】
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、アイドル運転時、防振特性が可変制御される支持装置が故障している場合でも、それによる防振効果を維持することができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項1に係る発明は、内燃機関2の運転状態に応じて防振特性が可変制御される支持装置3に支持されるとともに、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒の一部の気筒の運転を休止する部分気筒休止運転とに切り替えて運転される可変気筒式内燃機関2の制御装置1であって、内燃機関2がアイドル運転中であるか否かを判別するアイドル運転判別手段(スロットル弁開度センサ13、クランク角センサ15、車速センサ16、ECU4、ステップ1)と、支持装置3の故障を検出する故障検出手段(ECU4、クランク角センサ15、ステップ2)と、故障検出手段によって支持装置3の故障が検出されたときに、支持装置3の防振特性の可変制御を停止する支持装置停止手段(ECU4、ステップ3)と、アイドル運転判別手段によって内燃機関2がアイドル運転中と判別され、且つ支持装置3の故障が検出されたときに、部分気筒休止運転を禁止する部分気筒休止運転禁止手段(ECU4、ステップ4)と、を備えていることを特徴とする。
【0012】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、支持装置の故障が検出されると、その可変制御が停止される。また、アイドル運転時に、支持装置の故障が検出された場合は、部分気筒休止運転が禁止され、全気筒運転が強制的に行われる。このため、支持装置が故障し且つ内燃機関がアイドル運転中のときには、内燃機関の振動の周波数が、全気筒運転による、より高い周波数に維持されるので、制御が停止された支持装置の振動吸収範囲に収まることで、内燃機関の振動を効果的に吸収することができ、支持装置の故障時において、その防振効果の低下を抑制しながら、防振効果を確実に維持することができる。
【0013】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の可変気筒式内燃機関の制御装置1において、アイドル運転中において目標となる内燃機関2の目標アイドル回転数NOBJを設定する目標アイドル回転数設定手段(ECU4、ステップ7)と、支持装置3の故障が検出されたときに、設定された目標アイドル回転数(正常時用回転数NOBJNORMAL)を、支持装置3の故障が検出されていないときとは異なる値(故障時用回転数NOBJACM)に変更する目標アイドル回転数変更手段(ECU4、ステップ5)と、をさらに備えることを特徴とする。
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、設定されたアイドル運転中の内燃機関の目標アイドル回転数は、支持装置の故障が検出されたときには、支持装置の故障が検出されていないときとは異なる値に決定される。それに応じて、実際のアイドル回転数もより大きな値に制御される。その結果、そのときに発生する振動の周波数を、制御が停止された支持装置の振動吸収範囲内により確実に収めることができる。したがって、故障時における支持装置の防振効果をより確実に維持することができる。
【0015】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明による可変気筒式内燃機関の制御装置(以下、単に「制御装置」という)1と、これによって制御される可変気筒式内燃機関(以下「エンジン」という)2と、このエンジン2を支持する支持装置3の概略構成を示している。制御装置1は、ECU4を備えており、このECU4は、エンジン2の運転状態に応じて、後述する処理を実行する。
【0016】
エンジン2は、車両(図示せず)に搭載された、例えば4サイクルDOHC型ガソリンエンジンであり、左右のバンクにそれぞれ3つ、計6つの気筒(2つのみ図示)10を備えている。また、このエンジン2は、可変気筒式のものであり、右バンクの3つの気筒10を休止させるための気筒休止機構5が設けられている。
【0017】
この気筒休止機構5は、吸気弁6用および排気弁7用の油路8a、8bを介して油圧ポンプ(図示せず)に接続されており、これらの油路8a、8bには、油圧制御弁9a、9bがそれぞれ設けられている。これらの油圧制御弁9a、9bは、常閉型に構成されているとともに、ECU4に電気的に接続されており、ECU4からの駆動信号によってONされたときに、油路8a、8bをそれぞれ開放する。以上の構成により、部分気筒休止運転時には、油圧制御弁9a、9bが双方ともONされ、油路8a、8bがそれぞれ開放されることにより、油圧ポンプからの油圧が気筒休止機構5に供給される。それにより、気筒休止機構5が、右バンクの3つの気筒10において、吸気弁6と吸気カム(図示せず)との間、および排気弁7と排気カム(図示せず)との間の連結を解除し、吸気弁6および排気弁7を閉鎖状態にすることによって、エンジン2の運転モードが部分気筒休止運転に制御される。
【0018】
一方、全気筒運転時には、油圧制御弁9a、9bが双方ともOFFされ、油路8a、8bがそれぞれ閉鎖されることにより、油圧ポンプからの油圧の供給が停止される。これにより、気筒休止機構5が、吸気弁6と吸気カムとの間、および排気弁7と排気カムとの間を連結し、吸気弁6および排気弁7を可動状態にすることによって、右バンクの3つの気筒10が運転され、左バンクの3つの気筒10と併せて、エンジン2の運転モードが全気筒運転に制御される。
【0019】
また、吸気管11は、インテークマニホールド(図示せず)を介して、各気筒10に連結されており、このインテークマニホールドの各分岐部には、各気筒10の吸気ポート(図示せず)に臨むようにインジェクタ(図示せず)がそれぞれ設けられている。これらのインジェクタは、ECU4からの駆動信号によって駆動されることにより、燃料を各分岐部内に噴射する。また、部分気筒休止運転時には、右バンクの3つの気筒10へのインジェクタからの燃料噴射が停止される。
【0020】
吸気管11にはスロットル弁12が設けられており、このスロットル弁12には、アクチュエータ(図示せず)が連結されていて、アクチュエータがECU4からの駆動信号によって制御されることで、スロットル弁12の開度(以下「スロットル弁開度」という)THが制御される。スロットル弁開度THは、スロットル弁開度センサ13(アイドル運転判別手段)によって検出され、その検出信号はECU4に出力される。
【0021】
エンジン2のクランクシャフト(図示せず)の周囲には、クランク角センサ15(故障検出手段、アイドル運転判別手段)が設けられている。このクランク角センサ15は、所定のクランク角度の周期(例えば30度ごと)で、クランク角信号CRKを発生し、ECU4に出力する。そして、ECU4は、CRK信号に基づき、エンジン2の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。また、ECU4には、車速センサ16(アイドル運転判別手段)から、車速Vを表す検出信号が出力される。
【0022】
ECU4は、本実施形態において、故障検出手段、制御停止手段、アイドル運転判別手段、部分気筒休止運転禁止手段、回転数設定手段、および目標アイドル回転数変更手段を構成するものであり、CPU、RAM、ROM、および入出力インターフェース(いずれも図示せず)などからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述したセンサ13、15、16からの検出信号は、入力インターフェースでA/D変換や整形がそれぞれなされた後、CPUに入力される。CPU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などに従って、後述するように、エンジン2の制御を実行する。
【0023】
エンジン2は、支持装置3によって支持されている。この支持装置3は、エンジン2の本体を、その運転に伴って発生する振動を吸収することにより防振しながら、支持するためのものであり、その防振特性が可変制御されるタイプのものである。この支持装置3は、エンジン2を下方から支持する複数(例えば2つ)のエンジンマウント20、20を有している。
【0024】
各エンジンマウント20は、自動車の車体Sとエンジン2の間に設けられており、図2に示すように、エンジン2が取り付けられるエンジン取付け部21と、その下方に配置され、車体Sに連結された車体連結部22と、両者21、22を連結するゴムブロック23を有している。ゴムブロック23は、エンジン取付け部21から車体連結部22に伝達される振動を、弾性変形により吸収するためのものである。
【0025】
エンジン取付け部21は、ゴムブロック23に連結されたエンジン側ブロック連結部材21aと、その上端部に固定されたエンジン支持プレート21bと、エンジン側ブロック連結部材21aに下端部が螺合するエンジン固定用ボルト21cを有している。エンジン側ブロック連結部材21aは、ほぼ逆円錐形状に形成されている。また、ゴムブロック23は、エンジン側ブロック連結部材21aの外周面のほぼ全面から斜め下方に拡がるように延びており、その内部に空間が形成されている。
【0026】
車体連結部22は、ゴムブロック23の外周下部に嵌合する円筒状のゴムブロック連結部材24と、このブロック連結部材24の下端部に連結され、下方に延び、車体Sに連結された円筒状の車体連結部材25を有している。また、ゴムブロック23の下方の車体連結部材25内の上部には、仕切り部材26が設けられている。この仕切り部材26で仕切られることにより、その上側のゴムブロック23内の空間が主液体室A1に、下側の車体連結部材25内の空間が副液体室A2になっており、両液体室A1、A2内には、液体が満たされている。また、仕切り部材26には、第1および第2オリフィス27a、27bが形成されている。第1オリフィス27aは、主液体室A1および副液体室A2を常に互いに連通しており、第2オリフィス27bは、後述するように、エンジン2がアイドル運転中のときのみ両者A1、A2を連通する。
【0027】
車体連結部材25とその内側の仕切り部材26との間には、円筒状の外周支持部材28が嵌合している。この外周支持部材28の下端部は、内方に屈曲し、リング状の底壁28aになっていて、この底壁28a上に底板29が支持されており、底壁28aの開口を密閉している。また、底板29には、その上側と下側を連通する傾斜管29aが設けられている。底板29の上面には弁体30が取り付けられており、この弁体30は、その下端部において底板29および弁体支持部材34に固定されている。この弁体支持部材34は、仕切り部材26の内面全体に沿って延びるとともに、その下端部の外方に突出するダイヤフラム取付け部34aを介して、内側に折り返され、底板29に沿って弁体30まで延びている。また、この弁体支持部材34のダイヤフラム取付け部34aに、ダイヤフラム31の下端部が狭持された状態で固定されている。このダイヤフラム31は、仕切り部材26と弁体30の間に延びており、弁体30に一体に連結されていて、仕切り部材26とダイヤフラム31の間の空間が、上述した副液体室A2になっている。また、ダイヤフラム31と弁体30の間には、大気連通室A3が形成されている。大気連通室A3は、弁体支持部材34などに形成された連通路(図示せず)によって、大気に常に連通している。また、弁体30は、下方に開放する中空状のものであり、底板29によって密閉された内部空間が、空気圧室A4になっている。
【0028】
弁体30内には、その上壁部と底板29に当接した状態で、コイル状のばね35が設けられている。このばね35は、弁体30およびダイヤフラム31を上方に付勢し、ダイヤフラム31を仕切り部材26に弁体支持部材34を介して密着させることにより、第2オリフィス27bを通常、閉鎖している。また、空気圧室A4は、傾斜管29aおよび接続管32を介して電磁式の切換え弁33に接続されている(図1参照)。この切換え弁33は、非励磁状態では、負圧供給路34aを介して、接続管32を吸気管11のスロットル弁12の下流側に連通させる。また、切換え弁33は、ECU4からの駆動信号の供給により励磁されたときに、大気供給路34bを介して、接続管32を吸気管11のスロットル弁12の上流側に連通させる。
【0029】
以上の構成により、切換え弁33をスロットル弁12の下流側に切り換えると、負圧供給路34aを介して空気圧室4Aに負圧が供給され、空気圧室A4内の空気が、ばね35の付勢力に抗して吸気管11に排出される。それに伴い、ダイヤフラム31およびこれと一体の弁体30が下方に移動することにより、第2オリフィス27bが開放され、この第2オリフィス27bおよび第1オリフィス27aを介して、主液体室A1と副液体室A2が互いに連通する。その結果、主液体室A1および副液体室A2内の液体が、両液体室A1、A2間で移動しやすくなるので、エンジンマウント20のばね定数が小さくなる。それにより、エンジン2の低周波域における振動が吸収されやすくなる。一方、切換え弁33を、スロットル弁12の上流側に切り換えると、大気供給路34bを介して空気圧室A4に大気が供給され、ダイヤフラム31が上方にたわむことで、弁体30が、第2オリフィス27bを閉鎖する。その結果、主液体室A1と副液体室A2の間での液体の移動が抑制されるので、エンジンマウント20のばね定数が大きくなる。それにより、エンジン2の高周波数域における振動が吸収されやすくなる。このように、エンジンマウント20のばね定数を変化させることにより、支持装置3による振動吸収範囲を変化させることによって、エンジン2の低周波数域を含む広い周波数域の振動を吸収することが可能である。
【0030】
図3は、エンジン2の制御処理を示すフローチャートである。この処理は、所定時間(例えば100ms)ごとに実行される。まず、ステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、エンジン2がアイドル運転中であるか否かを判別する。この判別は、前述したスロットル弁開度TH、車速V、およびエンジン回転数NEに基づいて行われる。この判別結果がNOのときには、そのまま本処理を終了する。
【0031】
一方、この判別結果がYESで、エンジン2がアイドル運転中のときには、ステップ2において、支持装置3が故障しているか否かを判別する。この判別は、例えば次のように行われる。前述した支持装置3の構成により、切換え弁33の切換えによって、エンジンマウント20のばね定数を変化させたときに、空気圧室A4からの大気の排出分、または空気圧室A4内への大気の導入分、気筒10への実際の吸入空気量が増減するので、それに応じ、所定の空燃比となるように燃料噴射量が増減制御される。これにより、エンジン2の気筒10内に供給される混合気の量が変化するので、支持装置3が正常であれば、ばね定数を変化させる前後でエンジン回転数NEが変化するはずである。したがって、ばね定数の変化の前後におけるエンジン回転数NEの偏差の絶対値が、所定値より小さい場合、支持装置3に故障が発生していると判別することができる。
【0032】
ステップ2の判別結果がNOで、支持装置3が正常と判別されたときには、エンジン2のアイドル運転時に目標となる目標アイドル回転数NOBJを、所定の正常時用回転数NOBJNORMAL(例えば800rpm)に設定する(ステップ7)。次いで、ステップ8において、F/C復帰回転数NFCを、正常時用回転数NFCNORMAL(例えば1100rpm)に設定し、本処理を終了する。このF/C復帰回転数NFCは、すべての気筒10への燃料供給を停止するフューエルカット(以下「F/C」という)運転から通常運転に復帰するときの閾値として用いられるものであり、F/C運転中、エンジン回転数NEが、F/C復帰回転数NFCを下回ったときに、F/C運転が解除される。なお、上記の正常時用回転数NOBJNORMALは、アイドル運転時に気筒休止運転を実行するように設定されているときの値であり、アイドル運転時に全気筒運転を実行するように設定されているときには、より小さな値(例えば550rpm)に設定される。また、上記の正常時用F/C復帰回転数NFCNORMALもまた、アイドル運転時に気筒休止運転を実行するように設定されているときの値であり、アイドル運転時に全気筒運転を実行するように設定されているときには、より小さな値(例えば900rpm)に設定される。
【0033】
一方、前記ステップ2の判別結果がYESで、支持装置3が故障と判別されたときには、ステップ3において、切換え弁33への駆動信号の供給を停止することにより、支持装置3の制御を停止する。これにより、空気圧室4Aに大気が供給されることで、第2オリフィス27bが閉鎖され、エンジンマウント20のばね定数が大きな状態に保たれ、支持装置3の振動吸収範囲が高めに維持される。
【0034】
ステップ3に続くステップ4では、油圧制御弁9a、9bを双方ともOFFすることにより、エンジン2の部分気筒休止運転を禁止し、運転モードを全気筒運転に固定する。それにより、この後は、全気筒運転が強制的に行われることによって、エンジン2の振動の周波数が、より高い周波数に維持される。
【0035】
次いで、ステップ5では、エンジン3の目標アイドル回転数NOBJを、所定の故障時用回転数NOBJACMに設定する。この故障時用回転数NOBJACMは、アイドル運転時に気筒休止運転を実行するように設定されているときの正常時用回転数NOBJNORMALよりも小さく、またはアイドル運転時に全気筒運転を実行するように設定されているときの正常時用回転数NOBJNORMALよりも大きな値(例えば650rpm)に設定される。
【0036】
次いで、ステップ6では、F/C復帰回転数NFCを、所定の故障時用回転数NFCACMに設定し、本処理を終了する。この故障時用回転数NFCACMは、アイドル運転時に気筒休止運転を実行するように設定されているときの正常時用回転数NFCNORMALよりも小さく、またはアイドル運転時に全気筒運転を実行するように設定されているときの正常時用回転数NFCNORMALよりも大きな値(例えば950rpm)に設定されている。
【0037】
以上のように、本実施形態の制御装置1によれば、支持装置3が故障したときには、支持装置3の制御が停止されるとともに、エンジン2の運転モードが全気筒運転に固定されるので、エンジン2の振動の周波数が、より高い周波数に維持される。それにより、エンジン2の振動の周波数が、制御が停止された支持装置3の振動吸収範囲に収まることで、エンジン2の振動を効果的に吸収することができ、支持装置3による防振効果を、その低下を抑制しながら、確実に維持することができる。
【0038】
また、目標アイドル回転数NOBJは、支持装置3の故障が検出され、エンジン2が全気筒運転に固定されたときには、故障が検出されていないときの全気筒運転時の正常時用回転数NOBJNORMALよりも大きな故障時用回転数NOBJACM、または故障が検出されていないときの気筒休止運転時の正常時用回転数NOBJNORMALよりも小さな故障時用回転数NOBJACMに設定される。それに応じて、実際のアイドル回転数も、設定された故障時用回転数NOBJACMに応じた値に制御され、そのときに発生する振動の周波数を、制御が停止された支持装置3の振動吸収範囲内に収めることができる。したがって、故障時における支持装置3による防振効果をより確実に維持することができる。
【0039】
さらに、アイドル運転時に気筒休止運転を実行するように設定されている場合に、支持装置3の故障が検出されたときには、エンジン2の運転モードが全気筒運転に制御されることにより、エンジン2の出力に余裕が生じる。したがって、F/C復帰回転数NFCを、正常時用回転数NFCNORMALよりも小さな故障時用回転数NFCACMに設定し、F/C運転をより長く行うようにすることにより、F/C運転の解除直後におけるエンジンストールを防止しながら、燃費を向上させることができる。また、アイドル運転時に全気筒運転を実行するように設定されている場合に、支持装置3の故障が検出されたときには、目標アイドル回転数NOBJがより大きな値に設定されるのに応じ、F/C復帰回転数NFCは、正常時用回転数NFCNORMALよりも大きな故障時用回転数NFCACMに設定される。したがって、支持装置3による防振効果を確保しながら、F/C運転をできるだけ長く行うようにすることにより、燃費の悪化を最小限に抑えることができる。
【0040】
なお、本発明は、上述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、本実施形態は、部分気筒休止運転モードにおける休止気筒数が、全6つの気筒に対して、3つの例であるが、この休止気筒数は、他の数でもよく、また、1〜5の任意の数に可変に制御されるものでもよい。また、本実施形態は、本発明の制御装置1を車両に適用した例であるが、これに限定されることなく、他の産業用機械、例えば、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の内燃機関にも適用可能である。その他、細部の構成を、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することが可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置は、アイドル運転時、防振特性が可変制御される支持装置が故障している場合でも、それによる防振効果を維持す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】本発明による制御装置、可変気筒式内燃機関、およびその支持装置を示す概略構成図である。
【図2】エンジンマウントの断面図である。
【図3】可変気筒式内燃機関の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 制御装置
2 可変気筒式内燃機関
3 支持装置
4 ECU(故障検出手段、制御停止手段、アイドル運転判別手段、部分気筒休止運転禁止手段、回転数設定手段、目標アイドル回転数変更手段)
13 スロットル弁開度センサ(アイドル運転判別手段)
15 クランク角センサ(故障検出手段、アイドル運転判別手段)
16 車速センサ(アイドル運転判別手段)
NOBJ 目標アイドル回転数
NOBJNORMAL 正常時用回転数
NOBJACM 故障時用回転数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a variable cylinder internal combustion engine, which is supported by a support device whose vibration isolation characteristics are variably controlled according to the operating state, and which is operated by switching between full cylinder operation and partial cylinder deactivation operation. The present invention relates to control of a variable cylinder internal combustion engine when a support device fails.
[0002]
[Prior art]
The internal combustion engine is a source of various vibrations having different frequencies and amplitudes depending on the operating state, particularly the rotational speed. For this reason, for example, in an automobile, vibrations of the internal combustion engine are transmitted through the vehicle body so as to avoid discomfort to the driver and passengers. However, a support device for supporting an internal combustion engine is conventionally known, and for example, disclosed in
[0003]
This support device includes a variable engine mount and a crank angle sensor for detecting the rotational speed of the internal combustion engine. The variable engine mount supports the internal combustion engine from below, and has a working fluid chamber and a decompression chamber separated from each other by a flexible diaphragm, and a main fluid chamber communicating with the working fluid chamber via an orifice. ing. Further, an intake negative pressure passage connected to the downstream side of the throttle valve of the intake pipe and an atmospheric pressure passage connected to the upstream side of the throttle valve of the intake pipe are connected to the decompression chamber via the three-way switching valve. Each is connected.
[0004]
When the decompression chamber communicates with the atmospheric pressure passage by the three-way switching valve, the pressure in the decompression chamber becomes the same as the atmospheric pressure by introducing the atmosphere in the intake pipe. As a result, the volume of the hydraulic fluid chamber separated by the diaphragm becomes variable, so that the liquid can quickly move between the main fluid chamber and the hydraulic fluid chamber, thereby reducing the spring constant of the variable engine mount. . On the other hand, when the decompression chamber is communicated with the intake negative pressure passage by the three-way switching valve, the negative pressure generated in the intake pipe is introduced into the decompression chamber, so that the diaphragm adheres to the wall surface of the decompression chamber and its deflection is restricted. Is done. Thereby, the volume of the hydraulic fluid chamber becomes constant, and the movement of the liquid is suppressed between the main fluid chamber and the hydraulic fluid chamber, so that the spring constant of the variable engine mount is increased.
[0005]
The control of the three-way switching valve is basically performed in accordance with the detected rotational speed of the internal combustion engine, whereby the spring constant of the variable engine mount is changed, so that the vibration of the internal combustion engine in accordance with the rotational speed is changed. Are absorbed over a wide range of frequencies. In addition, when the spring constant is changed, the amount of air introduced into the decompression chamber, the amount of air discharged from the decompression chamber, and the amount of intake air into the cylinder change substantially. The fuel injection amount is controlled so as to achieve the fuel ratio. As a result, the amount of air-fuel mixture sucked into the cylinder changes, so that the rotational speed of the internal combustion engine changes before and after the spring constant is changed. When the value of the rotational speed deviation before and after the change in the spring constant is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the support device is abnormal, and the failure is detected.
[0006]
Further, in this internal combustion engine, the target idle speed is set to a predetermined value smaller than that supported by a normal support device that is not a variable type as vibration is effectively absorbed even in a low speed range. Has been. Thereby, the fuel consumption of the internal combustion engine is improved while ensuring the vibration isolation effect by the support device.
[0007]
Further, when a failure of the support device is detected and it is determined that the desired vibration isolation effect cannot be obtained, the variable control of the support device is stopped and the target idle speed is higher than the predetermined value at the normal time. Set to a large value. As a result, during idle operation, the actual idle speed is controlled to a larger value that allows vibrations to be easily absorbed by the support device in failure, so that the vibration isolation effect is reduced even when the support device fails. It is suppressed.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-11-63092 (Page 5-8, Fig. 1-3, Fig. 5)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the support device as described above is applied to a variable cylinder internal combustion engine, there are the following problems. That is, the frequency of vibration generated from the internal combustion engine is generally different between the partial cylinder deactivation operation and the full cylinder operation, and is lower in the former where some cylinders are operated. Therefore, as described above, even if the target idle speed is set to a larger value when it is determined that the support device has failed during the idling operation of the internal combustion engine, the partial cylinder deactivation operation is performed at that time. If this is the case, the frequency of the generated vibration will be low, so it will fall out of the vibration absorption range of the failed support device. The effect may not be obtained sufficiently. In particular, during idling of an internal combustion engine mounted on a vehicle, for example, since there are almost no vibration sources other than the internal combustion engine, vibrations from the internal combustion engine are easily felt directly by the driver, which makes the driver uncomfortable. The merchantability is lost by feeling.
[0010]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and maintains an anti-vibration effect by a support device whose anti-vibration characteristics are variably controlled during idle operation, even if the support device is out of order. It is an object of the present invention to provide a control device for a variable cylinder internal combustion engine capable of performing the above.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the invention according to
[0012]
According to the control device for the variable cylinder internal combustion engine, when the failure of the support device is detected, the variable control is stopped. In addition, if a support device failure is detected during idle operation, partial cylinder deactivation operation is prohibited, and all cylinder operation is forcibly performed. For this reason, when the support device fails and the internal combustion engine is idling, the vibration frequency of the internal combustion engine is maintained at a higher frequency by the all-cylinder operation. By staying within the range, vibrations of the internal combustion engine can be effectively absorbed, and when the support device fails, the vibration isolation effect can be reliably maintained while suppressing a decrease in the vibration isolation effect.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the
According to the control device for the variable cylinder internal combustion engine, the set target idle speed of the internal combustion engine during idling is set when the support device failure is detected and when the support device failure is not detected. Are determined to be different values. Accordingly, the actual idle speed is controlled to a larger value. As a result, the frequency of the vibration generated at that time can be surely kept within the vibration absorption range of the support device whose control is stopped. Therefore, the vibration isolation effect of the support device at the time of failure can be more reliably maintained.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a control device (hereinafter simply referred to as “control device”) 1 of a variable cylinder internal combustion engine according to the present invention, a variable cylinder internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 2 controlled by the control device, and the engine. 2 shows a schematic configuration of a
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
On the other hand, during all-cylinder operation, both the
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
Around the crankshaft (not shown) of the
[0022]
In this embodiment, the
[0023]
The
[0024]
Each
[0025]
The
[0026]
The vehicle
[0027]
A cylindrical outer
[0028]
In the
[0029]
With the above configuration, when the switching
[0030]
FIG. 3 is a flowchart showing the control process of the
[0031]
On the other hand, if the determination result is YES and the
[0032]
When the determination result of
[0033]
On the other hand, when the determination result of
[0034]
In
[0035]
Next, at
[0036]
Next, at
[0037]
As described above, according to the
[0038]
Further, the target idle speed NOBJ is obtained from the normal speed NOBJNORMAL during all cylinder operation when failure of the
[0039]
Furthermore, when it is set to execute the cylinder deactivation operation during the idle operation, when a failure of the
[0040]
In addition, this invention can be implemented in a various aspect, without being limited to embodiment mentioned above. For example, in the present embodiment, the number of deactivated cylinders in the partial cylinder deactivated operation mode is three examples with respect to all six cylinders, but the number of deactivated cylinders may be other numbers, and 1 to 5 The number may be variably controlled to any number. Moreover, although this embodiment is an example which applied the
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the control device for a variable cylinder internal combustion engine according to the present invention can maintain the anti-vibration effect even when the support device whose anti-vibration characteristics are variably controlled is broken during idle operation. It has the effect of being able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a control device, a variable cylinder internal combustion engine, and a support device thereof according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an engine mount.
FIG. 3 is a flowchart showing a control process of the variable cylinder internal combustion engine.
[Explanation of symbols]
1 Control device
2 Variable cylinder internal combustion engine
3 Support device
4 ECU (failure detection means, control stop means, idle operation discrimination means, partial cylinder deactivation operation prohibition means, rotation speed setting means, target idle rotation speed change means)
13 Throttle valve opening sensor (Idle operation discrimination means)
15 Crank angle sensor (failure detection means, idle operation discrimination means)
16 Vehicle speed sensor (idle driving discrimination means)
NOBJ Target idle speed
NOBJNORMAL Normal speed
NOBJACM Speed for failure
Claims (2)
前記支持装置の故障を検出する故障検出手段と、
当該故障検出手段によって前記支持装置の故障が検出されたときに、前記支持装置の防振特性の可変制御を停止する制御停止手段と、
前記内燃機関がアイドル運転中であるか否かを判別するアイドル運転判別手段と、
前記アイドル運転判別手段によって前記内燃機関がアイドル運転中と判別され、且つ前記支持装置の故障が検出されたときに、前記部分気筒休止運転を禁止する部分気筒休止運転禁止手段と、
を備えていることを特徴とする可変気筒式内燃機関の制御装置。Supported by a support device whose vibration isolation characteristics are variably controlled in accordance with the operating state of the internal combustion engine, all-cylinder operation for operating all of the plurality of cylinders, and operation of some of the plurality of cylinders are suspended. A control device for a variable cylinder internal combustion engine that is operated by switching to a partial cylinder deactivation operation,
Failure detection means for detecting a failure of the support device;
Control stop means for stopping variable control of the anti-vibration characteristics of the support device when a failure of the support device is detected by the failure detection means;
Idle operation determination means for determining whether or not the internal combustion engine is in idle operation;
A partial cylinder deactivation operation prohibiting unit for inhibiting the partial cylinder deactivation operation when the internal combustion engine is determined to be in an idle operation by the idle operation determination unit and a failure of the support device is detected;
A control apparatus for a variable cylinder internal combustion engine, comprising:
前記支持装置の故障が検出されたときに、前記設定された目標アイドル回転数を、前記支持装置の故障が検出されていないときとは異なる値に変更する目標アイドル回転数変更手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の可変気筒式内燃機関の制御装置。Target idle speed setting means for setting a target idle speed of the internal combustion engine which is a target during the idle operation;
A target idle speed changing means for changing the set target idle speed to a value different from that when no fault is detected in the support device when a failure of the support device is detected;
The control apparatus for a variable cylinder internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
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