JP4093922B2

JP4093922B2 - 可変気筒内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP4093922B2
Application number: JP2003172574A
Authority: JP
Inventors: 誠瀬川; 和同澤村; 達郎磯野; 隆行小澤; 誉顕福迫
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-06-17
Also published as: JP2005009359A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機に連結されると共に車両に搭載された可変気筒内燃機関の稼働気筒数を運転状態に応じて制御する気筒数制御手段を備える可変気筒内燃機関の制御装置に関し、特に内燃機関の減速時における稼働気筒数の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、稼働気筒数が制御される可変気筒内燃機関として、例えば特許文献１，２に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１に開示された可変気筒内燃機関では、所定の運転状態のときに特定気筒の燃焼を停止する気筒休止制御が行われ、急減速時には前記所定の運転状態に拘わらず全気筒運転が行われる。これにより、機関回転速度が低下したときにエンジンストールが防止される。
【０００４】
また、特許文献２に開示された可変気筒内燃機関では、車速がほぼ一定で所定範囲内にあるクルーズ運転状態時に、その運転形態が全気筒運転から部分気筒運転に切り換えられることにより、燃費の向上が図られる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−４４８８号公報
【特許文献２】
特開２０００−３３７１８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、変速機に接続されると共に車両に搭載された可変気筒内燃機関において、急ブレーキなどによる車両の減速に伴う急減速が検出されたときに、エンジンストールを防止すべく運転形態が部分気筒運転から全気筒運転に切り換えられる制御が行われる場合、該急減速が機関回転速度の変化率に基づいて検出されるものでは、次のような問題がある。すなわち、可変気筒内燃機関では、全気筒運転と部分気筒運転との間の切換えに伴うトルクショックを防止するために、その切換時に内燃機関と変速機との間の動力の伝達を解除すること、例えば自動変速機のロックアップクラッチを解除することが行われている。このとき、一旦解除されたロックアップクラッチが再度接続される際に、機関回転速度が急速に低下して、機関回転速度の変化率が極めて小さくなることがある。そして、このときの機関回転速度の急減が、前述の車両の減速に伴う急減速であると誤って判断されて、全気筒運転が行われる結果、トルクショックが発生して、運転性や乗り心地性が低下する。さらに、変速機が一旦ニュートラルにされる変速時にも、前述と同様の誤判断が生じる可能性があり、その結果、内燃機関が部分気筒運転で運転されているときに、前述の誤判断に基づく無用な全気筒運転への切換えによりトルクショックが発生することがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜３記載の発明は、変速機に連結されると共に車両に搭載された可変気筒内燃機関において、車両の減速に伴う急減速時のエンジンストールを防止したうえで、例えば稼働気筒数の変更に伴う急減速の誤判断による強制的な全気筒運転を禁止して、運転性および乗り心地性の向上を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、変速機に連結されると共に車両に搭載された可変気筒内燃機関の稼働気筒数を運転状態に応じた気筒数に設定する気筒数制御手段を備え、前記気筒数制御手段により全気筒が稼働する全気筒運転と一部の気筒が休止する部分気筒運転とに運転形態が切り換えられる可変気筒内燃機関の制御装置において、機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、スロットル弁開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて算出される回転速度変化率が所定回転速度変化率よりも小さいとき急減速状態を検出する急減速検出手段と、前記スロットル弁開度検出手段により検出されるスロットル弁開度が所定開度以下であるか否かを判断する第１誤判断防止手段と、前記全気筒運転から前記部分気筒運転に切換え中であるか否かを判断する第２誤判断防止手段とを備え、前記気筒数制御手段は、前記急減速検出手段の検出結果と、前記第１誤判断防止手段および第２誤判断防止手段の判断結果とに基づいて、前記第１誤判断防止手段の判断が肯定され、かつ前記急減速状態であり、かつ前記第２誤判断防止手段の判断が否定されるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、前記第１誤判断防止手段の判断が否定されるとき、または前記第２誤判断防止手段の判断が肯定されるとき、稼働気筒数を前記急減速状態とは無関係に前記運転状態に応じた気筒数に設定する可変気筒内燃機関の制御装置である。
【０００９】
これによれば、機関回転速度の回転速度変化率から急減速状態であると判断される場合でも、第１誤判断防止手段によるスロットル弁開度が所定開度以下であるか否か、および第２誤判断防止手段による全気筒運転から部分気筒運転に切換え中であるか否かが考慮されることにより、スロットル弁開度が所定開度以下で、かつ部分気筒運転から全気筒運転への切換え中でないときには、車両の減速に伴う急減速であると判断されて、稼働気筒数が運転状態に無関係に強制的に全気筒数に設定されて内燃機関が全気筒運転で運転されるので、エンジンストールが防止される一方、スロットル弁開度が所定開度を超えるとき、または部分気筒運転から全気筒運転への切換え中には、車両の減速に伴う急減速以外の急減速、例えば稼働気筒数の変更時に内燃機関と変速機との間で動力を伝達するための接続が解除されたた後の再接続に起因する急減速であると判断されて、稼働気筒数が強制的に全気筒数に設定されることが禁止されるので、内燃機関は運転状態に応じた稼働気筒数で運転される。
【００１０】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、稼働気筒数を運転状態に応じた気筒数に設定する気筒数制御手段を備える可変気筒内燃機関の制御装置において、気筒数制御手段は、スロットル弁開度が所定開度以下で、かつ回転速度変化率に基づいて急減速状態が検出され、かつ部分気筒運転から全気筒運転への切換え中でないとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、スロットル弁開度が所定開度を超えるとき、または部分気筒運転から全気筒運転への切換え中には、稼働気筒数を急減速状態とは無関係に運転状態に応じた気筒数に設定することにより、機関回転速度の変化率から急減速であると判断される場合でも、スロットル弁の開度および部分気筒運転から全気筒運転への切換えが考慮されることにより、車両の減速に伴う急減速であるときには内燃機関が全気筒運転で運転されてエンジンストールが防止される一方、車両の減速に伴う急減速以外の急減速、例えば稼働気筒数の変更時には、内燃機関は運転状態に応じた稼働気筒数で運転されるので、車両の減速に伴う急減速時のエンジンストールを防止したうえで、急減速の誤判断による強制的な全気筒運転が防止されて、運転性および乗り心地性が向上する。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変気筒内燃機関の制御装置において、車速を検出する車速検出手段と、前記急減速検出手段である第１の急減速検出手段と、第２の急減速検出手段とを備え、前記第１の急減速検出手段は、前記車速検出手段の検出結果に基づいて算出される車速変化率が第１の所定車速変化率よりも小さいとき、または前記回転速度変化率が前記所定回転速度変化率である第１の所定回転速度変化率よりも小さいときに、前記急減速状態である第１の急減速状態を検出し、前記第２の急減速検出手段は、前記車速変化率が第２の所定車速変化率よりも小さいとき、または前記回転速度変化率が第２の所定回転速度変化率よりも小さいときに、第２の急減速状態を検出し、前記第１の所定車速変化率は前記第２の所定車速速変化率よりも大きく、前記第１の回転速度変化率は前記第２の所定回転速度変化率よりも大きく、前記気筒数制御手段は、前記第２の急減速検出手段の検出結果に基づいて、前記第２の急減速状態であるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、前記第２の急減速検出手段の検出結果に基づいて前記第２の急減速状態でないとき、前記第１の急減速検出手段の検出結果と、前記第１誤判断防止手段および前記第２誤判断防止手段の判断結果とに基づいて、前記第１誤判断防止手段の判断が肯定され、かつ前記第１の急減速状態であり、かつ前記第２誤判断防止手段の判断が否定されるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、前記第１誤判断防止手段の判断が否定されるとき、または前記第２誤判断防止手段の判断が肯定されるとき、稼働気筒数を前記第１の急減速状態とは無関係に前記運転状態に応じた気筒数に設定するものである。
【００１２】
請求項２記載の事項によれば、車速変化率に基づいて急減速が検出されるので、例えばブレーキ操作による車両の急減速からも、エンジンストールに至る急減速が検出されて、全気筒運転によるエンジンストールの防止が行われる一方で、急減速の誤判断による強制的な全気筒運転が防止される。
また、第１の急減速状態よりも減速度が大きい第２の急減速状態を検出する第２の急減速検出手段を備えることにより、エンジンストール防止効果が一層高められる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の可変気筒内燃機関の制御装置において、前記第１の所定回転速度変化率は、前記機関回転速度に応じて異なる値に設定されるものである。
請求項３記載の事項によれば、エンジンストールを防止するための減速状態を判断するための閾値である第１の所定回転速度変化率を機関回転速度に応じて設定することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明に係る制御装置を備える可変気筒内燃機関Ｅは、ＳＯＨＣ式でＶ型６気筒の４ストローク１サイクル内燃機関であり、クランク軸１が車幅方向を指向する横置き配置で、変速機としての自動変速機Ｍと共に車両に搭載される。そして、内燃機関Ｅの運転により発生する動力は、クランク軸１から自動変速機Ｍに伝達され、自動変速機Ｍで変速された後、終駆動装置を経由して駆動輪に伝達される。
【００１５】
内燃機関Ｅは、第１気筒群として前方の３つの気筒Ｃ１〜Ｃ３の列から構成される前バンクＢａと、第２気筒群としての後方の３つの気筒Ｃ４〜Ｃ６の列から構成され後バンクＢｂとを備える。内燃機関Ｅの一部の気筒である後バンクＢｂの３気筒Ｃ４〜Ｃ６には、各気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働および休止を切り換える気筒休止手段としてのバルブ休止機構２が設けられ、バルブ休止機構２は、後述する気筒数制御手段30によりその作動が制御される。
【００１６】
それゆえ、内燃機関Ｅの運転形態は、バルブ休止機構２が非作動状態になって、後バンクＢｂの休止可能な３気筒Ｃ４〜Ｃ６が稼働することにより前バンクＢａの３気筒Ｃ１〜Ｃ３と共に全気筒Ｃ１〜Ｃ６が稼働する全気筒運転と、バルブ休止機構２が作動状態になって、後バンクＢｂの３気筒Ｃ４〜Ｃ６が休止され、前バンクＢａの３気筒Ｃ１〜Ｃ３が稼働する部分気筒運転とに切り換え可能である。
【００１７】
それ自体周知のバルブ休止機構２は、例えば油圧により前記作動状態および前記非作動状態に切り換えられる油圧式の機構であり、クランク軸１に駆動連結されて回転駆動されるカム軸に設けられた動弁カムにより各気筒Ｃ１〜Ｃ６毎にシリンダヘッドに配置された吸気弁および排気弁を開閉作動させる動弁装置に設けられる。そのために、バルブ休止機構２には、ＥＣＵ20により後述する運転状態に応じて制御される油圧制御弁３が設けられた油路４が接続され、油圧制御弁３によりバルブ休止機構２に対する作動油の給排が制御されて、バルブ休止機構２が前記非作動状態または前記作動状態になる。
【００１８】
バルブ休止機構２が前記非作動状態にあるとき、後バンクＢｂの各気筒Ｃ４〜Ｃ６の吸気弁および排気弁は前記動弁カムにより所定の開閉時期で開閉作動され、前記作動状態にあるとき、各気筒Ｃ４〜Ｃ６の吸気弁および排気弁は休止状態になって閉弁状態に保たれる。
【００１９】
内燃機関Ｅは、エアクリーナ５を通って各気筒Ｃ１〜Ｃ６に吸入される空気を計量するスロットル弁６と吸気を各気筒Ｃ１〜Ｃ６に分配する吸気マニホルド７とを備える吸気装置と、吸入空気に燃料を供給して混合気を形成する燃料供給手段としての燃料噴射弁８と、各気筒Ｃ１〜Ｃ６に属する燃焼室で混合気が点火栓12（図２参照）により点火されて燃焼して発生した燃焼ガスを排気ガスとして外部に排出するための排気装置とを備える。
【００２０】
吸気マニホルド７は、前バンクＢａの各気筒Ｃ１〜Ｃ３に吸気を分配する第１吸気マニホルド７ａおよび後バンクＢｂの各気筒Ｃ４〜Ｃ６に吸入空気を分配する第２吸気マニホルド７ｂから構成される。燃料噴射弁８は、気筒Ｃ１〜Ｃ６毎にシリンダヘッドの吸気ポートに臨んで該シリンダヘッドに装着され、該吸気ポート内に燃料を供給する。スロットル弁６は、後述するＥＣＵ20により制御されるアクチュエータである電動モータ９により駆動され、運転者によるアクセル操作量や内燃機関Ｅおよび前記車両の後述する運転状態に応じて開閉作動する。
【００２１】
前記排気装置の排気マニホルド10を備えるは、前バンクＢａの各気筒Ｃ１〜Ｃ３からの排気ガスを集合する第１排気マニホルド10ａおよび後バンクＢｂの各気筒Ｃ４〜Ｃ６からの排気ガスを集合する第２排気マニホルド10ｂから構成される。第１，第２排気マニホルド10ａ，10ｂのそれぞれの集合部には、排気浄化装置としての触媒装置11、例えば三元触媒が設けられる。
【００２２】
バルブ休止機構２、燃料噴射弁８、点火栓12および電動モータ９は、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）20により制御される。ＥＣＵ20は、入出力インターフェース、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、各種の制御プログラムや各種のマップが記憶されたＲＯＭおよび各種のデータが一時的に記憶されるＲＡＭなどの記憶装置を備えるマイクロコンピュータで構成されている。
【００２３】
図２を併せて参照すると、ＥＣＵ20には、クランク軸１のクランク角を検出するクランク角センサ21と、スロットル弁６の開度を検出するスロットル弁開度検出手段としてのスロットル弁開度センサ22と、車両の車速Ｖを検出する車速検出手段としての車速センサ23とが接続される。さらに、スロットル弁開度や機関回転速度Ｎｅや吸気圧や車速などの内燃機関Ｅおよび車両の運転状態を検出する運転状態検出手段24が、ＥＣＵ20に接続されるか、またはＥＣＵ20の機能として備えられる。
【００２４】
図２を参照すると、ＥＣＵ20は、クランク角センサ21の検出結果に基づいて機関回転速度Ｎｅを算出することにより機関回転速度Ｎｅを検出する回転速度検出手段25と、回転速度検出手段25の検出結果に基づいて機関回転速度Ｎｅの変化率を算出する回転速度変化率算出手段26と、車速センサ23の検出結果に基づいて車速Ｖの変化率を算出する車速変化率算出手段27とを備える。回転速度変化率ΔＮｅは、この実施例では、クランク軸１が２回転するのに要する時間毎、すなわち内燃機関Ｅの１サイクル毎の機関回転速度Ｎｅの変化量として算出される。
【００２５】
ＥＣＵ20は、さらに、両変化率算出手段26，27によりそれぞれ算出された回転速度変化率ΔＮｅと車速変化率ΔＶとに基づいて内燃機関Ｅの高速側急減速および低速側急減速をそれぞれ検出する高速側急減速検出手段28および低速側急減速検出手段29と、運転状態検出手段24、スロットル弁開度センサ22，高速側急減速検出手段28および低速側急減速検出手段29の検出結果に基づいて稼働気筒数を制御すべくバルブ休止機構２の作動を制御する気筒数制御手段30と、燃料噴射弁８の作動および点火栓12の作動を制御する燃料噴射弁制御手段31および点火栓制御手段32との機能を備える。
【００２６】
それゆえ、内燃機関Ｅの前記制御装置は、クランク角センサ21、スロットル弁開度センサ22、車速センサ23、運転状態検出手段24およびＥＣＵ20を備える。
【００２７】
稼働気筒数を運転状態検出手段24により検出される前記運転状態に応じた気筒数に設定する気筒数制御手段30は、運転状態検出手段24の検出結果に基づいて、内燃機関Ｅが低負荷であり、かつ車両がほぼ一定の車速Ｖで走行するクルーズ運転状態にあるときは、内燃機関Ｅが部分気筒運転で運転されるように、稼働気筒数を全気筒数未満の気筒数、例えば全気筒数の半数、この実施例では３気筒に設定し、内燃機関Ｅの高負荷時および加速時、車両の高速走行時および加速走行時など、内燃機関Ｅに高出力および安定した出力が求められる機関状態のときには、全気筒運転されるように稼働気筒数を全気筒数に設定する。
【００２８】
燃料噴射弁制御手段31は、前記運転状態に応じて燃料噴射量算出手段（図示されず）に基づいて算出された燃料量が噴射されるように燃料噴射弁８を制御すると共に、気筒数制御手段30からの出力信号に応じて部分気筒運転時に３気筒Ｃ４〜Ｃ６に属する燃料噴射弁８の作動を停止する。また、点火栓制御手段32は、点火時期演算手段（図示されず）に基づいて算出された点火時期に燃焼室内の混合気に点火するように点火栓12を制御すると共に、気筒数制御手段30からの出力信号に応じて部分気筒運転時に３気筒Ｃ４〜Ｃ６に属する点火栓12の作動を停止する。
【００２９】
また、図１を参照すると、ロックアップクラッチ13を有する自動変速機Ｍは、ＥＣＵ20とは別の電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）40により制御される。ロックアップクラッチ13は、ＥＣＵ40により、その接続および解放、さらに接続時のクラッチ容量が制御される。具体的には、スリップを伴わない完全接続状態と、スリップを伴う半接続状態と、接続状態にない解放状態をとり、半接続状態では、スリップの程度がＥＣＵ40により制御されてクラッチ容量が変更される。
【００３０】
さらに、ロックアップクラッチ13は、クルーズ運転状態にあるときは、燃費改善の観点から、半接続状態または完全接続状態となるように制御される。そして、ＥＣＵ40は、気筒数制御手段30から入力される出力信号、すなわち稼働気筒数の変更信号に基づいて、稼働気筒数の変更時に、すなわち全気筒運転と部分気筒運転との間の切換え時に、その切換えに伴うトルクショックを防止すべく、ロックアップクラッチ13を一旦解放し、その後、接続状態にする。
【００３１】
また、ＥＣＵ20は、内燃機関Ｅの減速時にエンジンストールを防止するためのストール防止手段の機能を備える。このストール防止手段は、急ブレーキ操作などに起因する急減速時および前記急減速以外の通常減速時に、内燃機関Ｅ、特に部分気筒運転状態にある内燃機関Ｅがエンジンストールを起こすことを防止する。以下、図３，図４を参照して、ＥＣＵ20により所定時間毎に実行されるストール防止手段の制御ルーチンについて説明する。
【００３２】
図３を参照すると、ステップＳ１では、車速センサ23および回転速度検出手段25により検出された車速Ｖおよび機関回転速度Ｎｅがそれぞれ読み込まれる。そして、車速Ｖおよび機関回転速度Ｎｅから車速変化率ΔＶおよび回転速度変化率ΔＮｅが算出（図２参照）された後、ステップＳ２では、減速状態が、緊急時の急ブレーキ操作により生じる最大の急減速状態であるか否かが判断されるように、後述するステップＳ１０，Ｓ１２での低速側急減速の判断が行われる低速側回転速度領域Ｒｂ（図４参照）の機関回転速度Ｎｅを超える機関回転速度Ｎｅの領域である高速側回転速度領域Ｒａにおいて車速変化率ΔＶが高速側所定車速変化率Ｖａよりも小さいか否かが判断される。この判断が肯定されるとき、内燃機関Ｅが部分気筒運転の状態である場合には、エンジンストールに至る可能性が極めて高い高速側急減速状態にあることから、エンジンストールを防止するために全気筒運転での運転が行われるように、ステップＳ４に進んで休止気筒Ｃ４〜Ｃ６を稼働状態に強制的に復帰させる条件が満たされたことを示す稼働強制復帰条件フラグＦａが１にセットされて、ステップＳ６に進む。
【００３３】
ステップＳ２での判断が否定されるとき、すなわち高速側急減速状態にないとき、車速変化率ΔＶの観点から判断すると直ちにエンジンストールが発生する可能性が低いので、ステップＳ３に進んで、高速側回転速度領域Ｒａにおいて回転速度変化率ΔＮｅの観点から高速側急減速状態にあるか否かが判断されるように、回転速度変化率ΔＮｅが高速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ａよりも小さいか否かが判断される。ステップＳ３の判断が肯定されるとき、すなわち、高速側急減速状態にあるとき、ステップＳ４に進む。
この判断が否定されるとき、すなわち高速側急減速状態にないとき、内燃機関Ｅは、車速状態からはもちろん、機関回転速度状態からも直ちにエンジンストールが発生する可能性は低いため、ステップＳ５に進んで休止気筒Ｃ４〜Ｃ６を稼働状態に復帰させる必要がないとして、稼働強制復帰条件フラグＦａが０にセットされて、ステップＳ６に進む。
【００３４】
ステップＳ６で稼働強制復帰条件フラグＦａが１になっていて、稼働復帰強制条件が満たされているとき、ステップＳ７で、休止気筒Ｃ４〜Ｃ６が稼働状態に復帰した後に、少なくとも、バルブ休止機構２の作動の切換えが完了して内燃機関Ｅの全気筒運転がエンジンストールを防止するための所定時間継続するように、稼働強制復帰保持タイマｔに該所定時間がセットされた後、ステップＳ８に進んで、稼働強制復帰フラグＦｂが１にセットされる。稼働強制復帰フラグＦｂが１であるとき、気筒数制御手段30は、後バンクＢｂの３気筒Ｃ４〜Ｃ６が休止状態にあれば、稼働気筒数を全気筒数に設定すべく出力信号を出力して、バルブ休止機構２を非作動状態にして各気筒Ｃ４〜Ｃ６を稼働状態にし、全気筒Ｃ１〜Ｃ６が稼働状態にあれば、各気筒Ｃ１〜Ｃ６の稼働状態を維持する。
【００３５】
ステップＳ６での判断が否定されるとき、ステップＳ９に進んで、スロットル弁６の開度が全閉状態から僅かに開いた所定開度（例えば、２°）以下であるか否かが判断される。この所定開度は、自動変速機Ｍの操作に基づく内燃機関Ｅの急減速など、エンジンストールとは無関係な急減速を、エンジンストールの可能性が高い後述する低速側急減速から区別する観点から、適宜設定される。
【００３６】
ステップＳ９での判断が否定されるときは、内燃機関Ｅが加速状態にあるなどスロットル弁６が比較的大きく開弁している状態にある場合のほかに、全気筒運転から部分気筒運転に切り換えられるときに稼働気筒に対する吸気量を多くするためにスロットル弁６が開かれる場合や、内燃機関Ｅが減速状態にある場合には、例えば全気筒運転と部分気筒運転との間の切換えに伴うトルクショック防止のために、ロックアップクラッチ13が一旦解除された後の再接続時の減速であり、エンジンストールに至る可能性がない減速状態であるため、ステップＳ１４に進む。
【００３７】
ステップＳ９で、スロットル弁６の開度が前記所定開度以下であると判断されると、高速側急減速状態よりも緊急性は低いものの、エンジンストールに至る可能性が高い急減速である低速側急減速状態である可能性があるため、ステップＳ１０に進んで、車速変化率ΔＶが、高速側所定車速変化率ΔＶａよりも大きい値（減速率では小さい値）である低速側所定車速変化率ΔＶｂよりも小さいか否かが判断される。この判断が肯定されるとき、内燃機関Ｅは低速側急減速状態にあるため、ステップＳ１３に進む。
【００３８】
ステップＳ１０での判断が否定されるとき、車速変化率ΔＶの観点から判断するとエンジンストールが発生する可能性が低いので、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、回転速度変化率ΔＮｅの観点から低速側急減速状態にあるか否かを判断するための閾値である低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂを設定するために、変化率マップを検索する。
【００３９】
図４に示されるように、この変化率マップは、機関回転速度Ｎｅをパラメータとして、機関回転速度Ｎｅに応じて異なる所定回転速度変化率ΔＮｅ_０が定められており、機関回転速度Ｎｅが低下するほど単位時間当たりの所定回転速度変化率ΔＮｅ_０が大きくなる（減速率は小さくなる。）傾向を有する。なお、機関回転速度Ｎｅの値は、一例である。
【００４０】
具体的には、低速側回転速度領域Ｒｂで設定される低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂは、高速側回転速度領域Ｒａで設定される高速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ａ以上であり、かつ極低速側回転速度領域Ｒｃで設定される極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃ以下の値に設定される。そして、１サイクル毎の機関回転速度Ｎｅの変化量でみたとき、図４に示されるように、所定回転速度変化率ΔＮｅ_０において、高速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ａは一定の最小値Ｋａに設定され、極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃは一定の最大値Ｋｃに設定され、低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂは、最小値Ｋａから最大値Ｋｃまで機関回転速度Ｎｅが低下するにつれて直線的に増加する値に設定される。
【００４１】
ここで、低速側回転速度領域Ｒｂおよび低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂは、全気筒運転と部分気筒運転との間の切換え時などロックアップクラッチ13の解除による内燃機関Ｅの急減速が、低速側急減速と重複する領域（その領域の一例が、図４に回転速度領域Ｈｂ、回転速度変化率ΔＮｅの範囲Ｋｂで示されている。）を考慮して決定される。また、極低速側回転速度領域Ｒｃは、アイドル回転速度Ｎｅｉよりも高い機関回転速度Ｎｅの領域に設定され、極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃは、低速側急減速よりも大きい回転速度変化率ΔＮｅ（小さい減速率）の通常の減速におけるエンジンストールの発生を防止する観点から設定される（その一例が、図４に回転速度領域Ｈｃ、最大値Ｋｃで示されている。）。そして、極低速側回転速度領域Ｒｃにおいて、極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃよりも小さな回転速度変化率ΔＮｅが検出されたとき、内燃機関Ｅの運転形態が強制的に全気筒運転にされる。
【００４２】
ステップＳ１２では、回転速度変化率ΔＮｅが低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂよりも小さいか否かが判断され、この判断が肯定されるとき、内燃機関Ｅは低速側急減速状態にあるため、ステップＳ１３に進む。
【００４３】
ステップＳ１３では、気筒数制御手段30からの出力信号（稼働気筒数の変更信号）に基づいて全気筒運転から部分気筒運転に切換え中であるか否かが判断される。この判断が肯定されるとき、検出された低速側急減速が、全気筒運転から部分気筒運転への切換えの際に、気筒数制御手段30からの出力信号により一端解除されたロックアップクラッチ13の再接続に伴って発生する可能性がある車両の減速、または内燃機関Ｅの減速に起因する低速側急減速であると判断して、低速側急減速状態にあるにも拘わらず全気筒運転への復帰を行うことなく、ステップＳ１４に進み、急ブレーキ操作などに起因する車両および内燃機関Ｅの急減速に伴う低速側急減速状態から区別される。
【００４４】
ステップＳ１３の判断が否定されるときは、すなわち、休止可能な気筒Ｃ４〜Ｃ６が稼働状態から休止状態に移行する際に、バルブ休止機構２の作動の切換えが完了して、休止される気筒Ｃ４〜Ｃ６の全てがその燃焼状態から判断して完全に休止したことが検出された後、または前記出力信号（稼働気筒数の変更信号）が出力されてからバルブ休止機構２の作動の切換えの完了に対応して設定された所定時間が経過した後に、全気筒運転から部分気筒運転への切換えが完了したときは、ステップＳ１０，Ｓ１２で検出された低速側急減速状態は、急ブレーキ操作など起因する低速側急減速であり、エンジンストールに至る可能性が高いので、ステップＳ７に進んで稼働強制復帰保持タイマｔに所定時間がセットされた後、ステップＳ８に進んで、稼働強制復帰フラグＦｂが１にセットされ、内燃機関Ｅは部分気筒運転から全気筒運転に復帰するか、または全気筒運転を維持する。
【００４５】
また、ステップＳ１２の判断が否定されて、低速側急減速状態でないときは、ステップＳ１４に進む。
【００４６】
ステップＳ９，Ｓ１２での判断が否定され、ステップＳ１３での判断が肯定されたとき、エンジンストールの可能性が殆どないので、ステップＳ１４で、稼働強制復帰保持タイマｔがタイムアップしているか否かが判断される。この判断が否定されるとき、全気筒運転が維持され、この制御ルーチンは終了する。また、ステップＳ１４での判断が肯定されるとき、ステップＳ１５に進んで稼働強制復帰フラグＦｂが０にセットされて、この制御ルーチンは終了する。そして、稼働強制復帰フラグが０であることにより、運転状態検出手段24により検出される前記運転状態に無関係に強制的に全気筒運転を行わせることが禁止されて、前記運転状態に応じた稼働気筒数制御が行われる。
【００４７】
それゆえ、ステップＳ２，Ｓ３により高速側急減速検出手段28が構成され、高速側急減速検出手段28とステップＳ８により前記ストール防止手段の高速側ストール防止手段が構成される。そして、該高速側ストール防止手段では、スロットル弁６の開度に無関係に休止状態の気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働状態のへの強制復帰の必要性が判断される。
【００４８】
また、ステップＳ１０〜Ｓ１２により低速側急減速検出手段29が構成され、ステップＳ９により、車速変化率ΔＶおよび回転速度変化率ΔＮｅの少なくとも一方に基づいて、全気筒運転および部分気筒運転の一方の運転形態から他方の運転形態への切換えに伴う低速側急減速を、エンジンストールに至る可能性が高い低速側急減速と誤って判断することを防止し、ひいては休止状態の気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働状態への強制復帰が実行されることを防止する第１誤判断防止手段が構成され、ステップＳ１３により、全気筒運転および部分気筒運転の一方の運転形態から他方の運転形態への切換えの際に低速側急減速検出手段29により検出された低速側急減速を、エンジンストールに至る可能性が高い低速側急減速と誤って判断することを防止し、ひいては休止状態の気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働状態への強制復帰が実行されることを防止する第２誤判断防止手段が構成される。
【００４９】
これら低速側急減速検出手段29、前記第１，第２誤判断防止手段により、前記ストール防止手段の低速側ストール防止手段が構成される。そして、該低速側ストール防止手段では、スロットル弁６の開度および気筒数制御手段30からの出力信号の有無に応じて、休止状態の気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働状態への強制復帰の必要性が判断される。
【００５０】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
稼働気筒数を運転状態検出手段24により検出される前記運転状態に応じた気筒数に設定する気筒数制御手段30を備える内燃機関Ｅの前記制御装置において、回転速度変化率ΔＮｅが低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂよりも小さいとき、および車速変化率ΔＶが低速側所定車速変化率ΔＶｂよりも小さいときに、低速側急減速を検出する低速側急減速検出手段29とスロットル弁６の開度に基づく前記第１誤判断防止手段とを備える前記低速側ストール防止手段が設けられることにより、気筒数制御手段30は、スロットル弁６の開度が前記所定開度以下でかつ回転速度変化率ΔＮｅに基づいて低速側急減速が検出されたとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、スロットル弁６の開度が前記所定開度を超えるとき、稼働気筒数を低速側急減速状態とは無関係に前記運転状態に応じた気筒数に設定する。これにより、機関回転速度Ｎｅの変化率から低速側急減速であると判断される場合でも、スロットル弁６の開度が考慮されることにより、その開度が前記所定開度以内のときには、車両の減速に伴う低速側急減速であると判断され、稼働気筒数が前記運転状態に無関係に強制的に全気筒数に設定されて内燃機関Ｅが全気筒運転で運転されて、エンジンストールが防止される一方、スロットル弁６の開度が前記所定開度を超えるときには、車両の減速に伴う急減速以外の低速側急減速、すなわちロックアップクラッチ13が内燃機関Ｅのクルーズ運転状態時に、全気筒運転時から部分気筒運転への切換え時および部分気筒運転から全気筒運転への切換え時である稼働気筒数の変更時に、内燃機関Ｅと自動変速機Ｍとの間で、トルクショックの発生を防止するためにロックアップクラッチ13が解除されることにより動力を伝達するための接続が一旦解除された後の再接続に起因する急減速であると判断されて、稼働気筒数が強制的に全気筒数に設定されることが禁止され、内燃機関Ｅは前記運転状態に応じた稼働気筒数で運転されるので、車両の減速に伴う急減速時のエンジンストールを防止したうえで、急減速の誤判断による強制的な全気筒運転が防止されて、運転性および乗り心地性が向上する。
【００５１】
また、車速変化率ΔＶからも低速側急減速が検出されることにより、例えばブレーキ操作による車両の急減速からも、エンジンストールに至る急減速が検出されて、急減速が検出される内燃機関Ｅの運転範囲が広がるので、前述の全気筒運転によるエンジンストールの防止が行われる一方で、急減速の誤判断による強制的な全気筒運転が防止される効果がさらに高められる。
【００５２】
さらに、全気筒運転および部分気筒運転の一方の運転形態から他方の運転形態への切換えの際に、気筒数制御手段30から出力される出力信号（稼働気筒数の変更信号）に基づく第２誤判断防止手段が設けられることにより、低速側急減速検出手段29により検出された低速側急減速を、エンジンストールに至る可能性が高い低速側急減速と誤って判断することを防止し、ひいては休止状態の気筒Ｃ４〜Ｃ６の稼働状態への強制復帰が実行されることが防止される。
【００５３】
前記低速側ストール防止手段が機能する低速側回転速度領域Ｒｂの機関回転速度Ｎｅよりも高い機関回転速度Ｎｅの高速側回転速度領域Ｒａでは、回転速度変化率ΔＮｅが低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂよりも小さな値（減速率では大きい値）の高速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ａよりも小さいとき、および車速変化率ΔＶが低速側所定車速変化率ΔＶｂよりも小さな値（減速率では大きい値）の高速側所定車速変化率Ｖａよりも小さいときに、低速側急減速よりも大きい高速側急減速を検出する高速側急減速検出手段28を備える前記高速側ストール防止手段が機能することにより、エンジンストール防止効果が一層高められる。
【００５４】
回転速度変化率ΔＮｅの観点からエンジンストールを防止するための減速状態を判断するための閾値である所定回転速度変化率ΔＮｅ_０は、機関回転速度Ｎｅをパラメータとして、機関回転速度Ｎｅに応じて異なる値を有し、機関回転速度Ｎｅが低下するほど単位時間当たりの所定回転速度変化率ΔＮｅ_０が大きくなることにより、低速側回転速度領域Ｒｂで設定される低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｂや高速側回転速度領域Ｒａで設定される高速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ａのほかに、極低速側回転速度領域Ｒｃで設定される極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃを設定することができるので、低速側急減速よりも大きい回転速度変化率ΔＮｅ（小さい減速率）の通常の減速においても、極低速側所定回転速度変化率ΔＮｅ_０ｃよりも小さな回転速度変化率ΔＮｅが検出されたとき、内燃機関Ｅの運転形態が強制的に全気筒運転にされて、エンジンストールの発生が防止される。
【００５５】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、変速機は、自動変速機であったが、変速時にニュートラル位置にされる手動変速機などの変速機であってもよく、この場合にも、ニュートラル位置から変速位置で再接続されるときの急減速が、強制的に全気筒運転をさせる低速側急減速と誤って判断されることが防止される。
【００５６】
可変気筒内燃機関Ｅは、Ｖ型６気筒以外の多気筒内燃機関であってよく、また休止される気筒は、複数でなく単数であってもよい。気筒休止手段は、バルブ休止機構２以外に、気筒で燃焼が行われないようにするものであればいかなる手段でもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示し、本発明に係る制御装置が適用された可変気筒内燃機関の概略図である。
【図２】図１の制御装置の主要構成部を示すブロック図である。
【図３】図２の制御装置の電子制御ユニットにより実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】図３の制御ルーチンにおいて、閾値となる所定回転速度変化率のマップを示す図である。
【符号の説明】
１…クランク軸、２…バルブ休止機構、３…油圧制御弁、４…油路、５…エアクリーナ、６…スロットル弁、７…吸気マニホルド、８…燃料噴射弁、９…電動モータ、10…排気マニホルド、11…触媒装置、12…点火栓、13…ロックアップクラッチ、20…ＥＣＵ、21…クランク角センサ、22…スロットル弁開度センサ、23…車速センサ、24…運転状態検出手段、25…回転速度検出手段、26…回転速度変化率算出手段、27…車速変化率算出手段、28…高速側急減速検出手段、29…低速側急減速検出手段、30…気筒数制御手段、31…燃料噴射弁制御手段、32…点火栓制御手段、40…ＥＣＵ、
Ｅ…内燃機関、Ｍ…自動変速機、Ｂａ…前バンク、Ｂｂ…後バンク、Ｃ１〜Ｃ６…気筒、Ｎｅ…機関回転速度、ΔＮｅ…回転速度変化率、ΔＮｅ_０ａ…高速側所定回転速度変化率、ΔＮｅ_０ｂ…低速側所定回転速度変化率、ΔＮｅ_０ｃ…極低速側所定回転速度変化率、Ｖ…車速、ΔＶ…車速変化率、ΔＶａ…高速側所定車速変化率、ΔＶｂ…低速側所定車速変化率、Ｒａ…高速側回転速度領域、Ｒｂ…低速側回転速度領域、Ｒｃ…極低速側回転速度領域、Ｋａ…最小値、Ｋｂ…回転速度変化率の範囲、Ｋｃ…最大値、Ｈｂ，Ｈｃ…回転速度領域、Ｆａ，Ｆｂ…フラグ、ｔ…タイマ。

Claims

変速機に連結されると共に車両に搭載された可変気筒内燃機関の稼働気筒数を運転状態に応じた気筒数に設定する気筒数制御手段を備え、前記気筒数制御手段により全気筒が稼働する全気筒運転と一部の気筒が休止する部分気筒運転とに運転形態が切り換えられる可変気筒内燃機関の制御装置において、
機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、スロットル弁開度を検出するスロットル弁開度検出手段と、前記回転速度検出手段の検出結果に基づいて算出される回転速度変化率が所定回転速度変化率よりも小さいときに急減速状態を検出する急減速検出手段と、前記スロットル弁開度検出手段により検出されるスロットル弁開度が所定開度以下であるか否かを判断する第１誤判断防止手段と、前記全気筒運転から前記部分気筒運転に切換え中であるか否かを判断する第２誤判断防止手段とを備え、
前記気筒数制御手段は、
前記急減速検出手段の検出結果と、前記第１誤判断防止手段および第２誤判断防止手段の判断結果とに基づいて、
前記第１誤判断防止手段の判断が肯定され、かつ前記急減速状態であり、かつ前記第２誤判断防止手段の判断が否定されるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、
前記第１誤判断防止手段の判断が否定されるとき、または前記第２誤判断防止手段の判断が肯定されるとき、稼働気筒数を前記急減速状態とは無関係に前記運転状態に応じた気筒数に設定することを特徴とする可変気筒内燃機関の制御装置。
車速を検出する車速検出手段と、前記急減速検出手段である第１の急減速検出手段と、第２の急減速検出手段とを備え、
前記第１の急減速検出手段は、前記車速検出手段の検出結果に基づいて算出される車速変化率が第１の所定車速変化率よりも小さいとき、または前記回転速度変化率が前記所定回転速度変化率である第１の所定回転速度変化率よりも小さいときに、前記急減速状態である第１の急減速状態を検出し、
前記第２の急減速検出手段は、前記車速変化率が第２の所定車速変化率よりも小さいとき、または前記回転速度変化率が第２の所定回転速度変化率よりも小さいときに、第２の急減速状態を検出し、
前記第１の所定車速変化率は前記第２の所定車速速変化率よりも大きく、前記第１の回転速度変化率は前記第２の所定回転速度変化率よりも大きく、
前記気筒数制御手段は、
前記第２の急減速検出手段の検出結果に基づいて、前記第２の急減速状態であるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、
前記第２の急減速検出手段の検出結果に基づいて前記第２の急減速状態でないとき、
前記第１の急減速検出手段の検出結果と、前記第１誤判断防止手段および前記第２誤判断防止手段の判断結果とに基づいて、
前記第１誤判断防止手段の判断が肯定され、かつ前記第１の急減速状態であり、かつ前記第２誤判断防止手段の判断が否定されるとき、稼働気筒数を全気筒数に設定し、
前記第１誤判断防止手段の判断が否定されるとき、または前記第２誤判断防止手段の判断が肯定されるとき、稼働気筒数を前記第１の急減速状態とは無関係に前記運転状態に応じた気筒数に設定することを特徴とする請求項１記載の可変気筒内燃機関の制御装置。
前記第１の所定回転速度変化率は、前記機関回転速度に応じて異なる値に設定されることを特徴とする請求項２記載の可変気筒内燃機関の制御装置。