JP5056783B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
吸気弁と排気弁の駆動/停止をそれぞれ切替可能な動弁機構と、
所定の運転状態のときに、前記吸気弁および前記排気弁を備える気筒の燃料カットを行う燃料カット手段と、
前記気筒の前記燃料カットの要求があった場合に、前記気筒の前記吸気弁と前記排気弁のうち前記吸気弁のみが停止するように、前記動弁機構を制御する吸気弁停止手段と、
前記気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する検出手段と、
前記吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段が前記吸気弁の停止を検出した場合に、前記気筒の前記排気弁が停止するように前記動弁機構を制御する排気弁停止手段と、
前記吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段により前記吸気弁の停止が検出されない場合に、前記気筒への燃料噴射を実行する噴射手段と、
を備えることを特徴とする。
前記内燃機関は、それぞれが吸気弁および排気弁を有しかつ所定の点火順序で爆発する複数の気筒を備え、
前記燃料カット手段が、前記複数の気筒のうち、点火順序が連続する2つ以上の気筒に対して燃料カットを行う手段を含み、
前記吸気弁停止手段が、前記2つ以上の気筒のうち1つの気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御した後、前記2つ以上の気筒のなかで点火順序が前記1つの気筒より後の気筒のうち、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御することを特徴とする。
前記吸気弁停止手段は、
前記1つの気筒の前記吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御した後、前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する制御後検出手段と、
前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出されない場合には、前記1つの気筒と点火順序が1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御し、前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出された場合には、点火順序が前記1つの気筒の次である気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する選択的停止手段と、
を含むことを特徴とする。
それぞれが吸気弁および排気弁を有しかつ所定の点火順序で爆発する複数の気筒を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記吸気弁と前記排気弁の駆動/停止をそれぞれ切替可能な動弁機構と、
所定の運転状態のときに、前記複数の気筒のうち、点火順序が連続する2つ以上の気筒に対して燃料カットを行う燃料カット手段と、
前記燃料カットの要求があった場合に、前記2つ以上の気筒のなかの1つの気筒を対象にして、前記吸気弁と前記排気弁のうち前記吸気弁のみが停止するように、前記動弁機構を制御する第1吸気弁停止手段と、
前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する検出手段と、
前記第1吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段が前記1つの気筒の前記吸気弁の停止を検出した場合に、前記1つの気筒の前記排気弁が停止するように前記動弁機構を制御する排気弁停止手段と、
前記第1吸気弁停止手段の制御の後、前記2つ以上の気筒のなかで点火順序が前記1つの気筒より後の気筒のうち、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する第2吸気弁停止手段と、
を備えることを特徴とする。
前記第2吸気弁停止手段が、
前記第1吸気弁停止手段の前記制御の開始後、前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する制御後検出手段と、
前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出されない場合には、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御し、前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出された場合には、点火順序が前記1つの気筒の次である気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する選択的停止手段と、
を含むことを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内燃機関の制御装置の構成を示す図である。実施の形態1の制御装置により制御される内燃機関10は、車両等の移動体に好適である。図1では1つの気筒のみを示しているが、内燃機関10は、実際には複数の気筒(4気筒)を有する多気筒内燃機関である。なお図示を省略するが各気筒は図1の同様の構成を備えるものとする。
実施の形態1では、燃料カットの要求があった場合に、吸気弁22の停止が可能な気筒から順に、吸気弁22の停止が開始される。これに伴い、吸気弁22の停止予定の気筒の燃料噴射はカットされる。吸気弁22の停止のための制御開始後、リフトセンサ40の出力に基づいて、吸気弁22が実際に停止したか否かが検知される。吸気弁22の停止が検知された場合には、続いて、排気弁24を停止するように動弁機構25が制御される。吸気弁22の停止が検知されない場合、つまり吸気弁22が駆動している場合には、排気弁24の駆動が継続される。これにより、燃料カットの際に、吸気弁22停止制御→吸気弁22停止確認→排気弁24停止制御の順番で弁停止を進めることができる。その結果、排気弁24の停止制御開始前に確実に吸気弁22を停止させることができ、排気弁24のみが停止する事態を抑制できる。よって、排気弁24のみが停止した場合に心配される各種弊害、すなわち、エンジンの振動発生ひいてはドライバビリティ悪化、吸気音発生、吸気マニホールドへのダメージ発生といった種々の弊害を抑制できる。
以下、実施の形態1にかかる内燃機関の制御装置が行う具体的処理を説明する。図2は、実施の形態1においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図2のルーチンは、実施の形態1の内燃機関10の運転中に実行される。
(第1変形例)
実施の形態1の内燃機関10は、ポート噴射弁30のみを備える。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。ポート噴射弁に代えて、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備えてもよい。また、ポート噴射弁と筒内噴射弁を備えるいわゆるデュアルインジェクション型の内燃機関であってもよい。なお、筒内噴射弁は噴射時期の融通が効くため、つまり吸気弁閉じ後も噴射可能なため、図2のステップS112で述べた燃料カット中止による燃料噴射に好適である。
実施の形態1ではリフトセンサ40を用いて吸気弁22のリフト量を検出することにより、吸気弁22が停止したか否かを検出した。しかしながら、本発明はこれに限られない。吸気弁や排気弁の動作を確認するための様々な技術が公知である。例えば、吸気圧センサや筒内圧センサにより、吸気弁の開弁動作に伴う圧力変化に基づいて吸気弁の動作確認をすることができる。吸気弁や排気弁の動作確認は既に各種の技術が公知であり、それらを用いて実現すればよい。
[実施の形態2の構成]
以下、本発明の実施の形態2にかかる内燃機関の制御装置を説明する。実施の形態2は、実施の形態1の構成(図1の構成)において、ECU50が図3および図4のフローチャートに示すルーチンを実行することにより、実現される。以下、重複を避けるために、適宜に説明を省略ないしは簡略化する。
実施の形態1にかかる弁停止制御によれば、吸気弁22の停止確認がなされた後に、排気弁24の停止指令が出される。この弁停止動作によれば、排気弁24のみが停止する事態は回避されるものの、逆に、吸気弁22のみが停止し排気弁24が駆動する場合が生じうる。排気弁24のみが開閉する場合、ポンプロスによりエンジンブレーキが発生する。仮に、このポンプロスが連続発生した場合(すなわちこのエンジンブレーキが複数の気筒に連続発生した場合)、内燃機関10の車両搭載時にはドライバビリティの悪化が心配される。
図3および図4は、実施の形態2においてECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図3のルーチンは、内燃機関10の運転中に繰り返し実行される。図4のルーチンは、図3のステップS204の処理で実行されるサブルーチンである。図4のルーチンは、ステップS100を備えない点、及び、ステップS114の後処理が終了する点を除き、図2のルーチンと同じ内容である。従って、図4の説明は、適宜に簡略化する。
実施の形態2では、一例として、4気筒の内燃機関において点火順序が#1→#3→#4→#2である場合を説明した。しかしながら、本発明はこれに限られない。複数の各種気筒数(例えば、3気筒、6気筒、8気筒、その他)を備える内燃機関に対しても、また、実施の形態2の例とは異なる点火順序で爆発する内燃機関に対しても、本発明を適用することができることは言うまでもない。
実施の形態1では、吸気弁22の停止が検知されない場合、燃料カットを中止してポート噴射弁30に燃料噴射を行わせる。また、実施の形態2では、排気弁24のみが駆動する気筒が複数の気筒の間で連続して発生しないように、吸気弁停止指令の与え方を工夫している。しかしながら、これら実施の形態1、2の制御は、必ずしも組み合わせなくとも良い。つまり、実施の形態2にかかる吸気弁停止指令の与え方の工夫を、実施の形態1の燃料カット中止制御とは独立に、内燃機関の制御に用いることができる。
12 ピストン
20 吸気通路
22 吸気弁
24 排気弁
25 動弁機構
26 排気通路
30 ポート噴射弁
34 点火プラグ
40 リフトセンサ
Claims (5)
- 吸気弁と排気弁の駆動/停止をそれぞれ切替可能な動弁機構と、
所定の運転状態のときに、前記吸気弁および前記排気弁を備える気筒の燃料カットを行う燃料カット手段と、
前記気筒の前記燃料カットの要求があった場合に、前記気筒の前記吸気弁と前記排気弁のうち前記吸気弁のみが停止するように、前記動弁機構を制御する吸気弁停止手段と、
前記気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する検出手段と、
前記吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段が前記吸気弁の停止を検出した場合に、前記気筒の前記排気弁が停止するように前記動弁機構を制御する排気弁停止手段と、
前記吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段により前記吸気弁の停止が検出されない場合に、前記気筒への燃料噴射を実行する噴射手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関は、それぞれが吸気弁および排気弁を有しかつ所定の点火順序で爆発する複数の気筒を備え、
前記燃料カット手段が、前記複数の気筒のうち、点火順序が連続する2つ以上の気筒に対して燃料カットを行う手段を含み、
前記吸気弁停止手段が、前記2つ以上の気筒のうち1つの気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御した後、前記2つ以上の気筒のなかで点火順序が前記1つの気筒より後の気筒のうち、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記吸気弁停止手段は、
前記1つの気筒の前記吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御した後、前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する制御後検出手段と、
前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出されない場合には、前記1つの気筒と点火順序が1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御し、前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出された場合には、点火順序が前記1つの気筒の次である気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する選択的停止手段と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - それぞれが吸気弁および排気弁を有しかつ所定の点火順序で爆発する複数の気筒を備える内燃機関を制御する制御装置であって、
前記吸気弁と前記排気弁の駆動/停止をそれぞれ切替可能な動弁機構と、
所定の運転状態のときに、前記複数の気筒のうち、点火順序が連続する2つ以上の気筒に対して燃料カットを行う燃料カット手段と、
前記燃料カットの要求があった場合に、前記2つ以上の気筒のなかの1つの気筒を対象にして、前記吸気弁と前記排気弁のうち前記吸気弁のみが停止するように、前記動弁機構を制御する第1吸気弁停止手段と、
前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する検出手段と、
前記第1吸気弁停止手段の制御の後、前記検出手段が前記1つの気筒の前記吸気弁の停止を検出した場合に、前記1つの気筒の前記排気弁が停止するように前記動弁機構を制御する排気弁停止手段と、
前記第1吸気弁停止手段の制御の後、前記2つ以上の気筒のなかで点火順序が前記1つの気筒より後の気筒のうち、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する第2吸気弁停止手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記第2吸気弁停止手段が、
前記第1吸気弁停止手段の前記制御の開始後、前記1つの気筒の前記吸気弁が停止したか否かを検出する制御後検出手段と、
前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出されない場合には、点火順序が前記1つの気筒と1つ以上離れた気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御し、前記制御後検出手段により前記1つの気筒の前記吸気弁の停止が検出された場合には、点火順序が前記1つの気筒の次である気筒の吸気弁が停止するように前記動弁機構を制御する選択的停止手段と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
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