JP6354531B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、気筒休止機構を備える内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including a cylinder deactivation mechanism.
気筒休止機構を備えた内燃機関の制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。内燃機関の運転モードとしては、気筒休止機構が作動しない場合に、複数の気筒の全てが作動する全筒運転となり、気筒休止機構が作動すると、複数の気筒の一部である休止対象気筒が休止する休筒運転となる。気筒休止機構は、休止対象気筒の吸気弁及び排気弁を閉弁状態に固定することで、その休止対象気筒を休止させる。また、特許文献1には、休筒運転中においては、休止対象気筒に対する燃料カットを実施することや、制御装置から気筒休止機構へ切替指示を出しても実際に切り替えが完了するまでには遅れ時間があることが、記載されている。燃料カットとは、燃料噴射を禁止することである。 A control device for an internal combustion engine having a cylinder deactivation mechanism is known (see, for example, Patent Document 1). As an operation mode of the internal combustion engine, when the cylinder deactivation mechanism is not activated, all cylinders are activated, and when the cylinder deactivation mechanism is activated, the deactivation target cylinder that is a part of the plurality of cylinders is deactivated. It becomes the cylinder rest operation to do. The cylinder deactivation mechanism deactivates the deactivation target cylinder by fixing the intake valve and the exhaust valve of the deactivation target cylinder to the closed state. Further, in Patent Document 1, during the cylinder deactivation operation, a fuel cut is performed on the cylinder to be deactivated, or even if a switching instruction is issued from the control device to the cylinder deactivation mechanism, the delay is not actually completed. It is stated that there is time. A fuel cut is a prohibition of fuel injection.
気筒休止機構の状態として、複数の気筒の全てを作動させる状態を、第1状態といい、休止対象気筒を休止させる状態を、第2状態ということにする。
本発明者は、気筒休止機構を備えた内燃機関を制御する制御装置に関して、気筒休止機構を第2状態にする場合、つまり、休止対象気筒を休止させる場合には、休止対象気筒に対する燃料カットを実施することを考えている。
As a state of the cylinder deactivation mechanism, a state where all of the plurality of cylinders are operated is referred to as a first state, and a state where the deactivation target cylinder is deactivated is referred to as a second state.
The present inventor relates to a control device for controlling an internal combustion engine provided with a cylinder deactivation mechanism. When the cylinder deactivation mechanism is set to the second state, that is, when the deactivation target cylinder is deactivated, the fuel cut for the deactivation target cylinder is performed. I'm thinking about doing it.
更に、本発明者は、気筒休止機構を第1状態から第2状態に切り替えるとき(以下、気筒休止切替時ともいう)に発生するトルクショックを低減することを考えている。
休筒運転では、内燃機関の出力トルクとして要求される要求出力トルクを、内燃機関の気筒のうち、休止対象気筒以外の気筒(以下、非休止気筒という)だけで発生させるため、全筒運転と比較すると、非休止気筒は概ね2倍の燃焼トルクを発生する必要がある。このため、気筒休止切替時において、非休止気筒が必要とする充填空気量は概ね2倍になるが、スロットル開度を増加させてから空気が気筒に充填されるまでには遅れがある。よって、気筒休止機構を第2状態に切り替えてからスロットル開度を増加させたのでは、非休止気筒への充填空気量が不足し、その結果、トルク不足によるショック(トルクショック)が発生する。
Furthermore, the inventor considers reducing torque shock that occurs when the cylinder deactivation mechanism is switched from the first state to the second state (hereinafter also referred to as cylinder deactivation switching).
In the idle cylinder operation, the required output torque required as the output torque of the internal combustion engine is generated only in the cylinders of the internal combustion engine other than the cylinders to be deactivated (hereinafter referred to as non-inactivated cylinders). In comparison, the non-stop cylinder needs to generate approximately twice the combustion torque. For this reason, at the time of cylinder deactivation switching, the amount of charge air required by the non-deactivation cylinder is approximately doubled, but there is a delay from when the throttle opening is increased until the cylinder is filled with air. Therefore, if the throttle opening is increased after the cylinder deactivation mechanism is switched to the second state, the amount of charged air to the non-deactivation cylinder is insufficient, and as a result, a shock (torque shock) due to insufficient torque occurs.
本発明者は、このような気筒停止切替時のトルクショックを低減するため、気筒休止機構を第1状態から第2状態に切り替える前に、リザーブトルクを確保するためのトルクリザーブ制御を実施することを考えている。トルクリザーブ制御は、スロットル開度を増加させることにより内燃機関の吸気量を所定の目標吸気量まで増加させると共に、吸気量を増加させることに伴う内燃機関の出力トルクの増加を、点火時期を遅角させることによって相殺する、という制御である。また、トルクリザーブ制御における目標吸気量は、全筒運転で要求出力トルクを実現するための吸気量よりも、リザーブトルクに相当する吸気量の分だけ大きく設定される。 In order to reduce such a torque shock at the time of cylinder stop switching, the inventor performs torque reserve control for securing reserve torque before switching the cylinder deactivation mechanism from the first state to the second state. I am thinking. The torque reserve control increases the intake air amount of the internal combustion engine to a predetermined target intake air amount by increasing the throttle opening, and delays the ignition timing by increasing the output torque of the internal combustion engine accompanying the increase of the intake air amount. This is the control of canceling by making the angle. Further, the target intake air amount in the torque reserve control is set to be larger by the intake air amount corresponding to the reserve torque than the intake air amount for realizing the required output torque in the all cylinder operation.
以上のことから、制御装置の構成としては、「休止対象気筒を休止させると判定すると、トルクリザーブ制御を実施し、このトルクリザーブ制御によって増加される吸気量が目標吸気量に収束したことを確認したなら、気筒休止用の切替処理を開始する、という構成が考えられる。気筒休止用の切替処理とは、気筒休止機構に第2状態への切替指示を出力すると共に、休止対象気筒に対する燃料カットを実施する機能部分に対して燃料カットの実施を要求する処理である。また、トルクリザーブ制御によって増加される吸気量が目標吸気量に収束するということは、トルクショックを防ぐために必要なリザーブトルクが確保できたということであり、換言すれば、実際のリザーブトルクが要求リザーブトルクに収束したということである。 From the above, the configuration of the control device is as follows: “When it is determined that the cylinder to be deactivated is deactivated, torque reserve control is performed, and it is confirmed that the intake air amount increased by this torque reserve control has converged to the target intake air amount. In this case, it is conceivable to start the cylinder deactivation switching process, which outputs a switching instruction to the cylinder deactivation mechanism to the second state and cuts the fuel for the deactivation target cylinder. This is a process for requesting the functional part that implements the fuel cut to be performed, and that the intake air amount increased by the torque reserve control converges to the target intake air amount is the reserve torque necessary to prevent torque shock. In other words, the actual reserve torque has converged to the required reserve torque.
しかし、例えば内燃機関の要求出力トルクが変化する過渡状態においては、トルクリザーブ制御における目標吸気量が変化するため、実際の吸気量が目標吸気量に収束しなかったり、吸気量が目標吸気量に収束するまでの収束時間が長くなったりする可能性がある。 However, for example, in a transient state where the required output torque of the internal combustion engine changes, the target intake air amount in torque reserve control changes, so the actual intake air amount does not converge to the target intake air amount, or the intake air amount does not reach the target intake air amount. There is a possibility that the convergence time until convergence will be longer.
そして、吸気量が目標吸気量に収束しない場合には、気筒休止用の切替処理を開始することができなくなり、また、上記収束時間が長くなれば、気筒休止用の切替処理の開始が遅れることとなる。この結果、内燃機関を休筒運転の状態に移行させることができなかったり、内燃機関を休筒運転の状態にする期間が短くなってしまい、燃費の悪化を招いてしまう。休筒運転の状態とは、休止対象気筒を休止させると共に、その休止対象気筒に対する燃料カットを実施する状態である。 If the intake air amount does not converge to the target intake air amount, the switching process for cylinder deactivation cannot be started, and if the convergence time is increased, the start of the cylinder deactivation switching process is delayed. It becomes. As a result, the internal combustion engine cannot be shifted to the idle cylinder operation state, or the period during which the internal combustion engine is in the idle cylinder operation period is shortened, resulting in deterioration of fuel consumption. The idle cylinder operation state is a state in which the cylinder to be deactivated is deactivated and a fuel cut is performed on the cylinder to be deactivated.
そこで、本発明は、内燃機関を確実に且つ速やかに休筒運転の状態にすることが可能な内燃機関制御装置の提供、を目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine control device that can reliably and promptly place the internal combustion engine in a cylinder resting state.
制御対象の内燃機関は、気筒休止機構を備えている。気筒休止機構は、内燃機関における複数の気筒の全てを作動させる第1状態と、前記気筒の一部である休止対象気筒の吸気弁及び排気弁を閉弁状態に固定して前記休止対象気筒を休止させる第2状態とに、与えられる切替指示に応じて切り替わる。 The internal combustion engine to be controlled includes a cylinder deactivation mechanism. The cylinder deactivation mechanism includes a first state in which all of the plurality of cylinders in the internal combustion engine are operated, and an intake valve and an exhaust valve of a deactivation target cylinder, which are part of the cylinder, are fixed in a closed state to It switches to the 2nd state made to stop according to the switching instruction | indication given.
そして、第1発明の内燃機関制御装置は、休止判定手段と、第1の制御手段と、燃料カット手段と、第2の制御手段と、を備える。
休止判定手段は、休止対象気筒を休止させるか否かを判定する。
The internal combustion engine control apparatus according to the first aspect of the present invention includes a stop determination means, a first control means, a fuel cut means, and a second control means.
The pause determination means determines whether or not to pause the cylinder to be paused.
第1の制御手段は、休止判定手段により休止対象気筒を休止させると判定されると、トルクリザーブ制御を実施する。トルクリザーブ制御は、内燃機関のスロットル開度を増加させることにより、内燃機関に吸入される吸気量を所定の目標吸気量まで増加させると共に、吸気量を増加させることに伴う内燃機関の出力トルクの増加を、内燃機関における点火時期を遅角させることによって相殺する、という制御である。 The first control means performs torque reserve control when it is determined by the pause determination means that the cylinder to be paused is paused. The torque reserve control increases the intake air amount sucked into the internal combustion engine to a predetermined target intake air amount by increasing the throttle opening of the internal combustion engine, and the output torque of the internal combustion engine accompanying the increase of the intake air amount. In this control, the increase is offset by retarding the ignition timing in the internal combustion engine.
燃料カット手段は、休止対象気筒に対する燃料カットの実施が要求されると、休止対象気筒に対する燃料カットを実施する。
第2の制御手段は、休止判定手段により休止対象気筒を休止させると判定されると、第1の制御手段によって増加される吸気量が目標吸気量に収束すると予想するタイミングである第1のタイミングよりも前に、気筒休止機構に第2状態への切替指示を出力すると共に、燃料カット手段に対して燃料カットの実施を要求する。
The fuel cut means performs a fuel cut on the cylinder to be deactivated when requested to perform a fuel cut on the cylinder to be deactivated.
The second control means is a first timing that is a timing at which the intake air amount increased by the first control means is expected to converge to the target intake air amount when it is determined by the stop determination means to stop the cylinder to be stopped. Before that, the instruction to switch to the second state is output to the cylinder deactivation mechanism, and the fuel cut means is requested to perform the fuel cut.
つまり、この内燃機関制御装置では、休止対象気筒を休止させる場合には、トルクショックを低減するためのトルクリザーブ制御によって増加される吸気量が目標吸気量に収束するタイミングを、第1のタイミングとして予想している。そして、その第1のタイミングよりも前に、気筒休止機構に第2状態への切替指示を出力すると共に、燃料カット手段に対して燃料カットの実施を要求する。 That is, in this internal combustion engine controller, when the cylinder to be deactivated is deactivated, the timing at which the intake amount increased by the torque reserve control for reducing the torque shock converges to the target intake amount is set as the first timing. Expect. Prior to the first timing, an instruction to switch to the second state is output to the cylinder deactivation mechanism, and the fuel cut means is requested to perform fuel cut.
このため、第2状態への切替指示を出力してから気筒休止機構が実際に第2状態に切り替わるまでの時間や、燃料カットの実施を要求してから燃料カット手段が休止対象気筒に対する燃料カットを開始するまでの時間等は、トルクリザーブ制御を開始してから吸気量が目標吸気量に収束するまでの期間に含ませることができる。そして、吸気量が目標吸気量に収束しなかったり、吸気量が目標吸気量に収束するまでの収束時間が長くなったりした場合でも、内燃機関を休筒運転の状態にすることができる。 For this reason, the time from when the switching instruction to the second state is output until the cylinder deactivation mechanism actually switches to the second state, or after the fuel cut means requests the execution of fuel cut, The time until the start of the engine can be included in the period from the start of the torque reserve control until the intake air amount converges to the target intake air amount. Even when the intake air amount does not converge to the target intake air amount or when the convergence time until the intake air amount converges to the target intake air amount becomes long, the internal combustion engine can be put into a cylinder resting operation state.
よって、この内燃機関制御装置によれば、休止対象気筒を休止させると判定した場合に、内燃機関を確実に且つ速やかに休筒運転の状態にすることができる。その結果、燃費を向上させることができる。 Therefore, according to this internal combustion engine control device, when it is determined that the cylinder to be deactivated is deactivated, the internal combustion engine can be reliably and quickly put into a cylinder deactivation operation state. As a result, fuel consumption can be improved.
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.
以下に、実施形態のエンジン制御システムについて説明する。
[第1実施形態]
図1に示す実施形態のエンジン制御システム1は、車両(自動車)に搭載されたエンジン(内燃機関)3を制御するシステムである。尚、この例のエンジン3は、筒内噴射式のエンジンであるが、筒内噴射式に限るものではない。
Below, the engine control system of an embodiment is explained.
[First Embodiment]
An engine control system 1 of the embodiment shown in FIG. 1 is a system that controls an engine (internal combustion engine) 3 mounted on a vehicle (automobile). The
図2に示すように、エンジン3は、例えば6つの気筒5−1〜5−6を有するV型6気筒エンジンである。エンジン3は、3つの気筒5−1,5−2,5−3が設けられた第1バンク7−1と、他の3つの気筒5−4,5−5,5−6が設けられた第2バンク7−2と、を備えている。エンジン3では、スロットル8を経由して、第1バンク7−1の吸気マニホールド11−1と、第2バンク7−2の吸気マニホールド11−2とに、空気が供給される。そして、吸気マニホールド11−1から気筒5−1〜5−3の各々へ空気が供給され、吸気マニホールド11−2から気筒5−4〜5−6の各々へ空気が供給される。また、気筒5−1〜5−3から排出される排気ガスは、第1バンク7−1の排気マニホールド13−1を介して車両の排気管15に排出される。同様に、気筒5−4〜5−6から排出される排気ガスは、第2バンク7−2の排気マニホールド13−2を介して排気管15に排出される。尚、以下の説明において、気筒5−1〜5−6を区別しない場合には、符号として「5」を用いる。
As shown in FIG. 2, the
また、スロットル8が設けられた吸気経路9には、スロットル8を経由してエンジン3に流れ込む空気の量(いわゆるスロットル流量)を、エンジン3に吸入される吸気量として検出する吸気量センサ10が設けられている。スロットル8は、いわゆる電子スロットルであり、当該スロットル8の開度であるスロットル開度を調節するためのアクチュエータ(図示省略)を有している。
An intake
図1に示すように、エンジン制御システム1では、エンジン3の各気筒5に設けられている燃料噴射弁としてのインジェクタ21に、燃料分配管(いわゆるフューエルデリバリパイプ)23から燃料が供給される。燃料分配管23は、図示しない高圧ポンプから圧送される燃料を蓄える貯留部として機能する。尚、図1では、気筒5を1つだけ図示している。また、図1において、符号「25」は気筒5の吸気弁であり、符号「26」は気筒5の排気弁であり、符号「27」は気筒5のピストンである。
As shown in FIG. 1, in the engine control system 1, fuel is supplied from a fuel distribution pipe (so-called fuel delivery pipe) 23 to an
インジェクタ21は、駆動されることにより開弁して、燃料分配管23から供給される燃料を自身に対応する気筒5内に噴射する。また、各気筒5には、その気筒5内で火花を発生させる点火プラグ29が設けられている。
The
更に、エンジン3は、気筒休止機構31を備える。気筒休止機構31は、電磁弁(以下、気筒休止用電磁弁ともいう)33と、状態検出スイッチ35とを備える。
気筒休止機構31では、電磁弁33に駆動信号が与えられて、この電磁弁33が開弁すると、オイルポンプ37によって加圧された作動油が、当該気筒休止機構31の内部に供給される。作動油としては、例えばエンジン3の潤滑油であるエンジンオイルが使用される。そして、気筒休止機構31は、電磁弁33を介して供給される作動油の油圧により、6つの気筒5の一部である休止対象気筒の吸気弁25及び排気弁26を閉弁状態に固定する。すると、休止対象気筒は密閉状態となって休止する。本実施形態において、休止対象気筒は、図2に示すように、例えば第1バンク7−1の3つの気筒5−1〜5−3である。このため、気筒5−1〜5−3のことを、休止対象気筒5−1〜5−3ともいう。一方、気筒休止機構31によって休止されることのない気筒5−4〜5−6のことを、非休止気筒5−4〜5−6といもう。
Further, the
In the
また、気筒休止機構31は、電磁弁33が駆動されずに閉弁して、オイルポンプ37から作動油が供給されない場合には、気筒5−1〜5−3の吸気弁25及び排気弁26を固定せずに、気筒5−1〜5−3を作動させる状態(即ち、6つの気筒5の全てを作動させる状態)となる。気筒休止機構31の状態として、エンジン3の気筒5の全てを作動させる状態を、第1状態といい、休止対象気筒5−1〜5−3を休止させる状態を、第2状態という。第2状態は、気筒休止機構31が作動している状態である。
Further, the
状態検出スイッチ35は、気筒休止機構31の実際の状態が、第1状態と第2状態との何れであるかを検出するスイッチである。状態検出スイッチ35は、気筒休止機構31内に電磁弁33を介して作動油が供給されて、その作動油の油圧が所定の閾値以上になると、オンする。その閾値は、気筒5−1〜5−3の吸気弁25及び排気弁26を閉弁状態に固定することが可能な油圧の値である。この例において、状態検出スイッチ35は、気筒休止機構31が第2状態の場合にオンすることとなる。
The
そして、エンジン制御システム1は、内燃機関制御装置としての電子制御装置(以下、ECUという)39を備える。ECUは、「Electronic Control Unit」の略である。
ECU39は、各気筒5のインジェクタ21及び点火プラグ29と、気筒休止機構31と、スロットル8とを制御する。ECU39は、当該ECU39の動作を司るマイコン(マイクロコンピュータ)40を備える。マイコン40は、プログラムを実行するCPU41と、CPU41によって実行されるプログラムやプログラムの実行時に参照されるデータ等が記憶されたROM42と、CPU41による演算結果等が記憶されるRAM43と、を備える。
The engine control system 1 includes an electronic control device (hereinafter referred to as ECU) 39 as an internal combustion engine control device. ECU is an abbreviation for “Electronic Control Unit”.
The
また、図示は省略しているが、ECU39は、当該ECU39の外部からの信号をマイコン40に入力させるための入力回路や、当該ECU39の外部へ信号を出力するための出力回路等も備える。
Although not shown, the
上記出力回路は、マイコン40からの制御信号に応じて、インジェクタ21へ駆動信号を出力したり、点火プラグ29に通電する通電装置30へ駆動信号を出力したり、気筒休止機構31の電磁弁33へ駆動信号を出力したり、スロットル8のアクチュエータに駆動信号を出力したりする。
The output circuit outputs a drive signal to the
上記入力回路は、吸気量センサ10からの信号や、状態検出スイッチ35からの信号や、エンジン3のクランク角度を検出するためのクランク角センサ45からの信号や、他の信号を、マイコン40に入力させる。他の信号としては、例えば、エンジン3の冷却水温を検出する水温センサからの信号や、車両の運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサからの信号等がある。このようなマイコン40への入力信号は、エンジン3の制御に使用される。
The input circuit sends a signal from the
次に、マイコン40が行う処理のうち、気筒休止機構31の制御に関する処理の内容について説明する。尚、マイコン40が行う処理は、実際には、CPU41がROM42内のプログラムを実行することで実現される。
Next, the content of the process regarding the control of the
〈休止対象気筒に対する燃料カット制御処理〉
マイコン40は、例えば、気筒5−1〜5−3の吸入行程開始タイミングよりも所定のクランク角度(例えば90°CA)だけ前のタイミング毎に、図3の燃料カット制御処理を実行する。図3の燃料カット制御処理は、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットを実施したり、実施していた燃料カットを解除したりするための処理である。燃料カットとは、インジェクタ21による燃料噴射を禁止することである。また、「CA」はクランク角度の略号である。
<Fuel cut control processing for cylinders to be deactivated>
For example, the
図3に示すように、マイコン40は、燃料カット制御処理では、S110にて、燃料カット要求フラグがオンであるか否かを判定する。燃料カット要求フラグがオンであることは、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットの実施が要求されていることを意味し、燃料カット要求フラグがオフであることは、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットの解除が要求されていることを意味する。また、燃料カット要求フラグは、例えば、値が「1」であることがオンであり、値が「0」であることがオフである。このことは、後述する他のフラグについても同様である。
As shown in FIG. 3, in the fuel cut control process, the
マイコン40は、S110にて、燃料カット要求フラグがオンであると判定した場合には、S120に進み、気筒5−1〜5−3に対する燃料噴射を禁止する設定を行う。そして、マイコン40は、その後、当該燃料カット制御処理を終了する。S120の処理は、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットを実施する処理である。
If the
また、マイコン40は、S110にて、燃料カット要求フラグがオンではない(即ち、オフである)と判定した場合には、S130に進み、気筒5−1〜5−3に対する燃料噴射を許可する設定を行う。そして、マイコン40は、その後、当該燃料カット制御処理を終了する。S130の処理は、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットを解除する処理である。
If the
〈休止対象気筒を休止させるか否かの判定処理〉
マイコン40は、運転者によるアクセルペダルの操作量等から算出されるエンジン3の要求出力トルクや、入力信号から検出されるエンジン3の運転状態に基づいて、気筒5−1〜5−3を休止させるか否かを判定する。尚、要求出力トルクは、エンジン3の出力トルク(詳しくは、エンジン3のクランク軸が発生するクランク軸トルク)の要求値である。
<Determining whether to deactivate the cylinder to be deactivated>
The
そして、マイコン40は、図4及び図5の1段目に示すように、気筒5−1〜5−3を休止させると判定している場合には、気筒休止要求フラグをオンにし、気筒5−1〜5−3を休止させない(つまり、作動させる)と判定している場合には、気筒休止要求フラグをオフにする。気筒休止要求フラグがオンであることは、気筒5−1〜5−3の休止が要求されていることを意味し、換言すれば、気筒休止機構31を第2状態にすることが要求されていることを意味する。逆に、気筒休止要求フラグがオフであることは、気筒5−1〜5−3の作動が要求されていることを意味し、換言すれば、気筒休止機構31を第1状態にすることが要求されていることを意味する。
When the
〈トルクリザーブ制御の処理〉
マイコン40は、図5に示すように、気筒休止要求フラグをオンにすると、電磁弁33に対する駆動信号(以下、電磁弁駆動信号という)をオンにし、燃料カット要求フラグもオンにする。尚、電磁弁駆動信号をオンにするとは、電磁弁駆動信号を出力することであり、気筒休止機構31に第2状態への切替指示を出力することに相当する。逆に、電磁弁駆動信号をオフにするとは、電磁弁駆動信号の出力を停止することであり、気筒休止機構31に第1状態への切替指示を出力することに相当する。電磁弁駆動信号と燃料カット要求フラグをオン又はオフさせるタイミング等については、後で説明する。
<Torque reserve control process>
As shown in FIG. 5, when the cylinder deactivation request flag is turned on, the
そして、電磁弁駆動信号がオンになることで、気筒休止機構31が第1状態から第2状態に切り替わり、その結果、気筒5−1〜5−3が休止する。また、燃料カット要求フラグがオンになることで、休止した気筒5−1〜5−3に対する燃料カットが実施される。尚、図5及び後述する他の図と以下の説明において、「実際の気筒休止状態」とは、気筒休止機構31の実際の状態のことである。そして、「実際の気筒休止状態がオフ」とは、気筒休止機構31の実際の状態が第1状態であることであり、「実際の気筒休止状態がオン」とは、気筒休止機構31の実際の状態が第2状態であることである。
Then, when the electromagnetic valve drive signal is turned on, the
ここで、第1バンク7−1の気筒5−1〜5−3を休止させる休筒運転の場合には、気筒5−1〜5−3を休止させない全筒運転の場合と比較すると、第2バンク7−2の気筒(非休止気筒)5−4〜5−6は、概ね2倍の燃焼トルクを発生する必要がある。エンジン3の要求出力トルクを気筒5−4〜5−6だけで実現しなければないからである。
Here, in the case of the idle cylinder operation in which the cylinders 5-1 to 5-3 of the first bank 7-1 are deactivated, compared to the case of the all cylinder operation in which the cylinders 5-1 to 5-3 are not deactivated, The cylinders (non-pause cylinders) 5-4 to 5-6 of the two banks 7-2 need to generate approximately twice the combustion torque. This is because the required output torque of the
具体的に説明すると、図4に示すように、実際の気筒休止状態がオフである全筒運転の場合において、要求出力トルクを実現するために必要なトータルの燃焼トルクであるトータル要求燃焼トルクが、「N1」であるとする。全筒運転の場合、第1バンク7−1の気筒5−1〜5−3に要求される燃焼トルクである第1バンク要求燃焼トルクと、第2バンク7−2の気筒5−4〜5−6に要求される燃焼トルクである第2バンク要求燃焼トルクは、それぞれ、「N1」の半分である「N0」となる。一方、実際の気筒休止状態がオンである休筒運転の場合には、第1バンク7−1による燃焼トルクが0になるため、第2バンク要求燃焼トルクは、「N1」と概ね等しい「N2」となる。休止させる気筒5−1〜5−3でのポンピングロストルクを「Np」とすると、「N2=N1−Np」である。休止させる気筒5−1〜5−3でのポンピングロストルクNpの分は、燃焼トルクとして発生せなくても良いからである。 More specifically, as shown in FIG. 4, in the case of all cylinder operation in which the actual cylinder deactivation state is off, the total required combustion torque, which is the total combustion torque necessary to realize the required output torque, is , “N1”. In the case of all cylinder operation, the first bank required combustion torque, which is the combustion torque required for the cylinders 5-1 to 5-3 of the first bank 7-1, and the cylinders 5-4 to 5 of the second bank 7-2. The second bank required combustion torque, which is the combustion torque required for −6, is “N0”, which is half of “N1”. On the other hand, in the cylinder deactivation operation in which the actual cylinder deactivation state is on, the combustion torque by the first bank 7-1 becomes 0, so the second bank required combustion torque is “N2” which is substantially equal to “N1”. " When the pumping loss torque in the cylinders 5-1 to 5-3 to be deactivated is “Np”, “N2 = N1−Np”. This is because the pumping loss torque Np in the cylinders 5-1 to 5-3 to be deactivated does not have to be generated as combustion torque.
このため、気筒休止機構31を第1状態から第2状態に切り替えるときである気筒休止切替時において、第2バンク7−2の気筒5−4〜5−6が必要とする充填空気量は概ね2倍になる。しかし、スロットル開度を増加させてから空気が気筒5−4〜5−6に充填されるまでには遅れがある。よって、気筒休止機構31を第2状態に切り替えてからスロットル開度を増加させたのでは、気筒5−4〜5−6への充填空気量が不足し、その結果、燃焼トルクの不足によるショック(トルクショック)が発生する。
Therefore, when the
そこで、マイコン40は、このようなトルクショックを低減するため、気筒休止要求フラグをオンにしてから実際の気筒休止状態がオンになるまでの間、トルクショックを防止するためのリザーブトルクを確保する制御として、トルクリザーブ制御を実施する。
Therefore, in order to reduce such torque shock, the
トルクリザーブ制御は、スロットル開度を増加させることによりエンジン3の吸気量を所定の目標吸気量Qtまで増加させると共に、吸気量を増加させることに伴う出力トルクの増加を、点火時期を遅角させることによって相殺する、という制御である。トルクリザーブ制御における目標吸気量Qtは、全筒運転で要求出力トルクを実現するための吸気量よりも、リザーブトルクNrに相当する吸気量の分だけ大きく設定される。リザーブトルクNrは、図4の例では「N2−N0=N0−Np」であるが、ポンピングロストルクNpを無視するのであれば「N0」にすることができる(図4の5段目参照)。
The torque reserve control increases the intake air amount of the
尚、気筒休止機構31を第2状態から第1状態に切り替えるときには、単に余剰吸気を点火遅角で相殺すればよいため、トルクリザーブ制御は不要である。
〈トルクリザーブ制御と気筒休止用電磁弁と燃料カットとの、協調制御処理の内容〉
図5に示すように、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオンにすると、要求リザーブトルクを設定すると共に、トルクリザーブ制御を開始する。要求リザーブトルクは、トルクリザーブ制御によって確保するリザーブトルクの設定値である。本実施形態では、要求リザーブトルクを、リザーブトルクの最終値である「Nr」に瞬時に設定するのではなく、所定時間Teをかけて「Nr」まで増加させる。
Note that when the
<Contents of cooperative control processing between torque reserve control, solenoid valve for cylinder deactivation and fuel cut>
As shown in FIG. 5, when the cylinder deactivation request flag is turned on, the
尚、図5及び以下の説明において、「実際のリザーブトルク」とは、トルクリザーブ制御によって実際に増加した吸気量に相当するトルクである。そして、以下の説明において、実際のリザーブトルクが要求リザーブトルクに収束すること、つまり、トルクリザーブ制御によって増加される実際の吸気量が目標吸気量Qtに収束することを、「トルクリザーブ制御が収束する」とも表現する。 In FIG. 5 and the following description, the “actual reserve torque” is a torque corresponding to the intake amount actually increased by the torque reserve control. In the following description, the fact that the actual reserve torque converges to the required reserve torque, that is, the actual intake air amount increased by the torque reserve control converges to the target intake air amount Qt, “the torque reserve control converges. It also expresses.
更に、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオンにしてトルクリザーブ制御を開始したタイミングから、リザーブディレイTdrの時間だけ経過したタイミングtaを、トルクリザーブ制御が収束するタイミングとして予想する。リザーブディレイTdrは、例えば、エンジン3の吸気管時定数に所定のゲインを乗じた値に、前述の所定時間Teを加算した値として算出される。スロットル8から気筒5への空気の遅れは、吸気管時定数に比例すると考えられるからである。トルクリザーブ制御が収束すると予想されるタイミング(図5のta)は、第1のタイミングに相当し、以下では、収束予想タイミングti1という。
Further, the
そして、マイコン40は、収束予想タイミングti1よりも第1時間T1だけ前に、電磁弁駆動信号をオンにすると共に、収束予想タイミングti1よりも第2時間T2だけ前に、燃料カット要求フラグをオンにする。
Then, the
本実施形態では、電磁弁33が開弁すると気筒休止機構31が第2状態に切り替わる、と想定しており、第1時間T1は、電磁弁駆動信号をオンにしてから電磁弁33が開弁するまでの開弁駆動遅れ時間に設定している。そして、マイコン40は、電磁弁駆動信号をオンにしてから第1時間T1が経過したタイミングを、気筒休止機構31が第2状態に切り替わるタイミングとして予想している。気筒休止機構31が第2状態に切り替わると予想されるタイミングは、第2のタイミングに相当し、以下では、気筒休止予想タイミングti2という。尚、電磁弁33が開弁してから気筒休止機構31内の油圧が前述の閾値以上になるまでの油圧上昇遅れ時間も考慮する必要がある場合には、その油圧上昇遅れ時間も第1時間T1に加えれば良い。
In the present embodiment, it is assumed that the
つまり、マイコン40は、図5に示すように、収束予想タイミングti1と、気筒休止予想タイミングti2と、燃料カット要求フラグをオンにしたタイミングから第2時間T2が経過したタイミングti3とが、一致するように、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う。
That is, as shown in FIG. 5, the
第2時間T2は、燃料カット要求フラグがオンされてから、気筒5−1〜5−3内の既燃ガスの排出が終了するまでの予想時間である。具体的には、第2時間T2は、燃料カット要求フラグがオンされてから、燃料カットが開始される前に燃料が噴射された気筒5−1〜5−3の排気行程が終了するまでの時間であり、本実施形態では、例えば「90°CA+720°CA」分の時間に設定されている。その時間のうち、90°CA分の時間は、図3の燃料カット制御処理で燃料カット要求フラグがオンであると判定されてから、実際に燃料カットが開始されるまでの時間であり、720°CA分の時間は、気筒5の1サイクル分の時間である。そして、第2時間T2は、エンジン3の回転数(以下、エンジン回転数という)に応じて可変設定される。燃料カット要求フラグをオンにしたタイミングから第2時間T2が経過したタイミングti3は、第3のタイミングに相当し、以下では、既燃ガス排出予想タイミングti3という。
The second time T2 is an expected time from when the fuel cut request flag is turned on until the discharge of burned gas in the cylinders 5-1 to 5-3 is completed. Specifically, the second time T2 is from when the fuel cut request flag is turned on until the exhaust stroke of the cylinders 5-1 to 5-3 in which the fuel is injected before the fuel cut is started is completed. In this embodiment, for example, the time is set to “90 ° CA + 720 ° CA”. Of that time, the time corresponding to 90 ° CA is the time from when it is determined in the fuel cut control process of FIG. 3 that the fuel cut request flag is on until when the fuel cut is actually started. The time for ° CA is the time for one cycle of the
気筒休止予想タイミングti2と既燃ガス排出予想タイミングti3とが一致するように電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行うことで、気筒5−1〜5−3が密閉状態になってからの燃料噴射を防止すると共に、気筒5−1〜5−3内の既燃ガスが排出されてから気筒5−1〜5−3を密閉状態にすることができる。 By turning on the solenoid valve drive signal and turning on the fuel cut request flag so that the expected cylinder deactivation timing ti2 and the estimated burned gas discharge timing ti3 coincide with each other, the cylinders 5-1 to 5-3 are sealed. In addition to preventing the fuel injection from occurring, the cylinders 5-1 to 5-3 can be sealed after the burned gas in the cylinders 5-1 to 5-3 is discharged.
また、マイコン40は、図5に示すように、気筒休止要求フラグをオフにすると、気筒休止機構31を第1状態にするために、電磁弁駆動信号をオフにし、燃料カット要求フラグもオフにする。
As shown in FIG. 5, when the cylinder deactivation request flag is turned off, the
図5に示すように、マイコン40は、電磁弁駆動信号をオフにして気筒休止機構31を第2状態から第1状態に切り替える場合には、電磁弁駆動信号をオフにするタイミングから第3時間T3が経過したタイミングtbを、気筒休止機構31が第1状態に切り替わるタイミングとして予想する。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、電磁弁33が閉弁すると気筒休止機構31が第1状態になる、と想定している。このため、第3時間T3は、電磁弁駆動信号をオフにしてから電磁弁33が閉弁するまでの閉弁駆動遅れ時間に設定している。尚、電磁弁33が閉弁してから気筒休止機構31内の油圧が前述の閾値未満になるまでの油圧低下遅れ時間も考慮する必要がある場合には、その油圧低下遅れ時間も第3時間T3に加えれば良い。
In the present embodiment, it is assumed that the
そして、マイコン40は、気筒休止機構31が実際に第1状態に切り替わると予想するタイミングtbよりも第4時間T4だけ前に、燃料カット要求フラグをオフにする。第4時間T4は、燃料カット要求フラグを参照して次の吸入行程で燃料噴射を実施するか否かを決める燃料カット制御処理(図3)の実行タイミングから、気筒5−1〜5−3の吸入行程開始タイミングまでの時間であり、本実施形態では90°CA分の時間に設定されている。このため、第4時間T4はエンジン回転数に応じて可変設定される。
Then, the
つまり、マイコン40は、気筒休止機構31を第2状態から第1状態に切り替える場合には、電磁弁駆動信号をオフにすると共に、気筒休止機構31が実際に第1状態に切り替わると予想するタイミングtbよりも第4時間T4だけ前に、燃料カット要求フラグをオフにする。
That is, when switching the
燃料カット要求フラグをオフにしてから、実際に気筒5−1〜5−3への燃料噴射が実施されるようになるまでには、遅れが生じる。このため、気筒休止機構31が実際に第1状態になってから、燃料カット要求フラグをオフしたのでは、作動を再開した気筒5−1〜5−3の最初の吸入行程において、燃料噴射を実施することができない可能性が大きくなる。すると、気筒5−1〜5−3に吸入された空気(いわゆる新気)がそのまま排気管15に流れて、排気特性が悪化してしまう。そこで、マイコン40、気筒休止機構31が実際に第1状態になる前に燃料カット要求フラグをオフにする。このため、気筒休止機構31を第2状態から第1状態に切り替えた直後において、作動を再開した気筒5−1〜5−3の最初の吸入タイミングで燃料噴射を実施することができるようにし、延いては、排気特性の悪化を防止することができる。
There is a delay between the time when the fuel cut request flag is turned off and the time when fuel is actually injected into the cylinders 5-1 to 5-3. For this reason, if the fuel cut request flag is turned off after the
〈気筒休止制御処理〉
次に、マイコン40が行う気筒休止制御処理について、図6のフローチャートを用いて説明する。図6の気筒休止制御処理は、気筒休止機構31の制御に関して説明した各処理のうち、燃料カット制御処理以外の処理をまとめたものである。そして、マイコン40は図6の気筒休止制御処理を、例えばエンジン3が運転状態である場合において一定時間毎に実行する。
<Cylinder deactivation control processing>
Next, cylinder deactivation control processing performed by the
図6に示すように、マイコン40は、気筒休止制御処理を開始すると、S210にて、気筒5−1〜5−3を休止させるか否かを判定し、その判定結果に応じて、気筒休止要求フラグをオン又はオフに設定する。前述したように、マイコン40は、気筒5−1〜5−3を休止させると判定した場合には、気筒休止要求フラグをオンにし、気筒5−1〜5−3を休止させないと判定した場合には、気筒休止要求フラグをオフにする。
As shown in FIG. 6, when starting the cylinder deactivation control process, the
マイコン40は、次のS220にて、推定気筒休止状態を算出する。推定気筒休止状態とは、推定した気筒休止機構31の状態のことである。そして、「推定気筒休止状態がオフ」とは、推定した気筒休止機構31の状態が第1状態であることであり、「推定気筒休止状態がオン」とは、推定した気筒休止機構31の状態が第2状態であることである。マイコン40は、電磁弁駆動信号をオンにしてから前述の第1時間T1が経過したときから、電磁弁駆動信号をオフにしてから前述の第3時間T3が経過したときまでの期間は、推定気筒休止状態がオンであると算出する。それ以外の期間は、マイコン40は、推定気筒休止状態がオフであると算出する。
In step S220, the
マイコン40は、次のS230にて、気筒休止要求フラグがオンであるか否かを判定し、気筒休止要求フラグがオンであれば、S240に進み、推定気筒休止状態がオフであるか否かを判定する。
In step S230, the
そして、マイコン40は、S240にて、推定気筒休止状態がオフであると判定した場合には、S250に進む。マイコン40は、S250では、要求リザーブトルクを算出して設定し、次のS260にて、前述のトルクリザーブ制御の処理を行う。そして、その後、S270に進む。
If the
また、マイコン40は、S230にて、気筒休止要求フラグがオンではない(即ちオフである)と判定した場合、あるいは、S240にて、推定気筒休止状態がオフではない(即ちオンである)と判定した場合には、S280に進む。そして、マイコン40は、S280では、要求リザーブトルクを0に設定し、その後、S270に進む。
If the
つまり、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオンにしてから、推定気筒休止状態がオンになるまでの間、要求リザーブトルクを設定すると共に、トルクリザーブ制御を実施する。尚、前述したように、要求リザーブトルクは、気筒休止要求フラグがオンになってから所定時間Teをかけてリザーブトルクの最終値(Nr)まで増加される(図5の2段目参照)。また、変形例として、S240では、推定気筒休止状態の代わりに、実際の気筒休止状態がオフであるか否かを判定してもよく、結果的に同じである。その場合、マイコン40は、実際の気筒休止状態を、状態検出スイッチ35からの信号によって判定することができる。
That is, the
マイコン40は、図6のS270では、図7に示す協調制御処理を実行する。
図7に示すように、マイコン40は、協調制御処理を開始すると、S305にて、気筒休止要求フラグがオンであるか否かを判定し、気筒休止要求フラグがオンであれば、S310に進む。
The
As shown in FIG. 7, when starting the cooperative control process, the
マイコン40は、S310では、前述したリザーブディレイTdrをエンジン3の吸気管時定数に基づいて算出する。
マイコン40は、次のS320にて、リザーブディレイTdrから前述の第1時間T1を引いた時間を、第1待ち時間として設定する。そして、マイコン40は、次のS330にて、前述の第2時間T2をエンジン回転数に基づき算出し、リザーブディレイTdrから第2時間T2を引いた時間を、第2待ち時間として設定する。
In S310, the
In the next S320, the
マイコン40は、次のS340にて、気筒休止要求フラグをオンに切り替えてから、S320で設定した第1待ち時間が経過したか否かを判定し、第1待ち時間が経過していないと判定した場合には、S350にて、電磁弁駆動信号をオフにする。そして、マイコン40は、その後、S370に進む。また、マイコン40は、上記S340にて、第1待ち時間が経過したと判定した場合には、S360にて、電磁弁駆動信号をオンにし、その後、S370に進む。
In step S340, the
マイコン40は、S370では、気筒休止要求フラグをオンに切り替えてから、S330で設定した第2待ち時間が経過したか否かを判定し、第2待ち時間が経過していないと判定した場合には、S380にて、燃料カット要求フラグをオフにする。そして、マイコン40は、その後、当該協調制御処理を終了する。また、マイコン40は、上記S370にて、第2待ち時間が経過したと判定した場合には、S390にて、燃料カット要求フラグをオンにし、その後、当該協調制御処理を終了する。マイコン40は、協調制御処理を終了すると、図6の気筒休止制御処理も終了することになる。
In S370, the
つまり、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオンにした場合には、S310〜S390の処理により、図5に示したように、収束予想タイミングti1と気筒休止予想タイミングti2と既燃ガス排出予想タイミングti3とが一致するように、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う。マイコン40が気筒休止要求フラグをオンにしてから、最初に図7のS340で「YES」と判定するのは、図5における時刻ts1である。また、マイコン40が気筒休止要求フラグをオンにしてから、最初に図7のS370で「YES」と判定するのは、図5における時刻ts2である。尚、図5の例では、第1時間T1が第2時間T2よりも大きいが、第1時間T1よりも第2時間T2の方が大きい場合もあり得る。
That is, when the cylinder deactivation request flag is turned on, the
一方、マイコン40は、上記S305にて、気筒休止要求フラグがオンではない(即ち、オフである)と判定した場合には、S410に進む。
マイコン40は、S410では、前述の第4時間T4をエンジン回転数に基づき算出し、その算出した第4時間T4と前述の第3時間T3とのうち、大きい方を、最大ディレイとして設定する。
On the other hand, if the
In S410, the
マイコン40は、次のS420にて、S410で設定した最大ディレイから第3時間T3を引いた時間を、第3待ち時間として設定し、続くS430にて、S410で設定した最大ディレイから第4時間T4を引いた時間を、第4待ち時間として設定する。
In the next S420, the
マイコン40は、次のS440にて、気筒休止要求フラグをオフに切り替えてから、S420で設定した第3待ち時間が経過したか否かを判定し、第3待ち時間が経過していないと判定した場合には、S450にて、電磁弁駆動信号をオンにする。そして、マイコン40は、その後、S470に進む。また、マイコン40は、上記S440にて、第3待ち時間が経過したと判定した場合には、S460にて、電磁弁駆動信号をオフにし、その後、S470に進む。
In the next S440, the
マイコン40は、S470では、気筒休止要求フラグをオンに切り替えてから、S430で設定した第4待ち時間が経過したか否かを判定し、第4待ち時間が経過していないと判定した場合には、S480にて、燃料カット要求フラグをオンにする。そして、マイコン40は、その後、当該協調制御処理を終了する。また、マイコン40は、上記S470にて、第4待ち時間が経過したと判定した場合には、S490にて、燃料カット要求フラグをオフにし、その後、当該協調制御処理を終了する。
In S470, the
つまり、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオフにした場合には、S410〜S490の処理により、図5に示したように、電磁弁駆動信号をオフにすると共に、気筒休止機構31が実際に第1状態に切り替わると予想するタイミングtbよりも第4時間T4だけ前に、燃料カット要求フラグをオフにする。
That is, when the
尚、図5の例では、第3時間T3が第4時間T4よりも大きいため、S410で設定される最大ディレイが第3時間T3となり、S420で設定される第3待ち時間が0となり、S430で設定される第4待ち時間が「T3−T4」となる。よって、マイコン40は、図6のS210で気筒休止要求フラグをオンからオフにすると、その回のS460で電磁弁駆動信号を即座にオフにし、その後、「T3−T4」が経過すると、S490により燃料カット要求フラグをオンからオフにすることとなる。
In the example of FIG. 5, since the third time T3 is larger than the fourth time T4, the maximum delay set in S410 is the third time T3, the third waiting time set in S420 is 0, and S430 The fourth waiting time set at is “T3-T4”. Therefore, when the
逆に、第3時間T3よりも第4時間T4の方が大きい場合もあり得る。その場合には、S410で設定される最大ディレイが第4時間T4となり、S420で設定される第3待ち時間が「T4−T3」となり、S430で設定される第4待ち時間が0となる。よって、その場合、マイコン40は、図6のS210で気筒休止要求フラグをオンからオフにすると、その回のS490で燃料カット要求フラグを即座にオフにし、その後、「T4−T3」が経過すると、S460により電磁弁駆動信号をオンからオフにすることとなる。
Conversely, the fourth time T4 may be greater than the third time T3. In this case, the maximum delay set in S410 is the fourth time T4, the third waiting time set in S420 is “T4-T3”, and the fourth waiting time set in S430 is zero. Therefore, in this case, when the
また例えば、第1時間T1と第3時間T3は、電磁弁駆動信号の電力源となる電源電圧(例えば車両のバッテリ電圧)に応じて可変設定するように構成することができる。また例えば、気筒休止機構31に供給される作動油の油圧が、エンジン回転数によって変わると共に、電磁弁33の開弁駆動遅れ時間と閉弁駆動遅れ時間が作動油の油圧によって変わるのであれば、第1時間T1と第3時間T3は、エンジン回転数に応じて可変設定するように構成することもできる。
Further, for example, the first time T1 and the third time T3 can be configured to be variably set in accordance with a power supply voltage (for example, a vehicle battery voltage) serving as a power source of the electromagnetic valve drive signal. Further, for example, if the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the
〈比較例〉
比較例として、図8に示すように、マイコン40は、気筒休止要求フラグをオンにしてトルクリザーブ制御を開始した後、トルクリザーブ制御が収束したと判定したタイミングtcから、電磁弁駆動信号と燃料カット要求フラグとをオンさせるためのオン切替用処理を開始する、という構成が考えられる。尚、オン切替用処理とは、気筒休止予想タイミングti2と既燃ガス排出予想タイミングti3とが一致するように電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う処理のことである。また、トルクリザーブ制御が収束したか否かは、例えば、吸気量センサ10からの信号に基づき検出される実際の吸気量とトルクリザーブ制御における目標吸気量Qtとの偏差(詳しくは差の絶対値)が所定値以下になったか否かによって判定することができる。
<Comparative example>
As a comparative example, as shown in FIG. 8, the
しかし、例えばエンジン3の要求出力トルクが変化する過渡状態においては、トルクリザーブ制御における目標吸気量Qtが変化するため、実際の吸気量が目標吸気量Qtに収束しなかったり、吸気量が目標吸気量Qtに収束するまでの収束時間が長くなったりする可能性がある。そして、吸気量が目標吸気量Qtに収束しない場合(換言すれば、トルクリザーブ制御が収束しない場合)には、オン切替用処理を開始することができなくなる。また、上記収束時間が長くなれば、オン切替用処理の開始が遅れることとなる。この結果、エンジン3を休筒運転の状態に移行させることができなかったり、エンジン3を休筒運転の状態にする期間が短くなってしまい、燃費の悪化を招いてしまう。休筒運転の状態とは、気筒5−1〜5−3を休止させると共に、気筒5−1〜5−3に対する燃料カットを実施する状態である。
However, for example, in a transient state where the required output torque of the
〈効果〉
一方、本実施形態において、マイコン40は、気筒5−1〜5−3を休止させる場合には、トルクリザーブ制御が収束するタイミングを収束予想タイミングti1として予想し、図5のように、収束予想タイミングti1よりも前に電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う。このため、燃料カット要求フラグをオンしてから燃料カットが開始されるまでの時間を含む前述の第2時間T2と、電磁弁駆動信号をオンにしてから気筒休止機構31が第2状態に切り替わるまでの第1時間T1は、トルクリザーブ制御が収束するまでの期間に含まれることとなる。そして、トルクリザーブ制御が収束しなかったり、収束するまでの収束時間が長くなったりした場合でも、エンジン3を休筒運転の状態にすることができる。
<effect>
On the other hand, in the present embodiment, when the cylinders 5-1 to 5-3 are deactivated, the
よって、本実施形態のECU39によれば、気筒5−1〜5−3を休止させると判定した場合に、エンジン3を確実に且つ速やかに休筒運転の状態にすることができる。その結果、燃費を向上させることができる。
Therefore, according to the
また、マイコン40は、収束予想タイミングti1と、気筒休止予想タイミングti2と、燃料カット要求フラグのオンタイミングから第2時間T2が経過した既燃ガス排出予想タイミングti3とが、一致するように、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う。このため、収束予想タイミングti1よりも前に、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを確実に行うことができる。
Further, the
更に、マイコン40は、燃料カット要求フラグがオンされてから気筒5−1〜5−3内の既燃ガスの排出が終了するまでの時間を予想し、その予想した時間を、上記第2時間T2としている。このため、前述したように、気筒5−1〜5−3が密閉状態になってからの燃料噴射を防止すると共に、気筒5−1〜5−3内の既燃ガスが排出されてから気筒5−1〜5−3を密閉状態にすることができる。
Further, the
また、マイコン40は、前述のリザーブディレイTdrをエンジン3の吸気管時定数に基づいて算出しており、要するに、収束予想タイミングti1を吸気管時定数に基づいて予想している。このため、収束予想タイミングti1の予想精度を良好にすることができる。
The
[第2実施形態]
次に、第2実施形態のエンジン制御システムについて説明するが、エンジン制御システムの符号としては、第1実施形態と同じ“1”を用いる。また、第1実施形態と同様の構成要素や処理についても、第1実施形態と同じ符号を用いる。
[Second Embodiment]
Next, the engine control system of the second embodiment will be described. As a reference numeral of the engine control system, “1” same as that of the first embodiment is used. The same reference numerals as those in the first embodiment are used for the same components and processes as those in the first embodiment.
第2実施形態のエンジン制御システム1は、第1実施形態と比較すると、ECU39のマイコン40が、図7の協調制御処理に代えて、図9の協調制御処理を実行する点が異なる。そして、図9の協調制御処理は、図7の協調制御処理と比較すると、S307とS500が追加されている。
The engine control system 1 of the second embodiment is different from the first embodiment in that the
図9に示すように、マイコン40は、協調制御処理では、S305にて、気筒休止要求フラグがオンであると判定した場合に、S307に進む。
マイコン40は、S307では、電磁弁駆動信号と燃料カット要求フラグとの両方を未だオフにしている(換言すれば未だオンにしていない)時点においてトルクリザーブ制御が収束したか否かを判定する。尚、トルクリザーブ制御が収束したか否かは、前述したように、例えば実際の吸気量と目標吸気量Qtとの偏差が所定値以下になったか否かによって判定することができる。
As shown in FIG. 9, in the cooperative control process, the
In S307, the
そして、マイコン40は、S307で「NO」と判定した場合には、S310に進むが、S307で「YES」と判定した場合(つまり、電磁弁駆動信号と燃料カット要求フラグとがオフの時点でトルクリザーブ制御が収束した場合)には、S500に進む。マイコン40は、そのS500で図10の早期収束時処理を実行した後、当該協調制御処理を終了する。
If the
図10に示すように、マイコン40は、早期収束時処理を開始すると、まずS510にて、前述の第2時間T2をエンジン回転数に基づいて算出すると共に、その算出した第2時間T2と前述の第1時間T1とのうち、大きい方を、最大ディレイとして設定する。尚、前述したように、第1時間T1も、エンジン回転数やバッテリ電圧に基づいて算出されるように構成してもよい。
As shown in FIG. 10, when the
マイコン40は、次のS520にて、S510で設定した最大ディレイから第1時間T1を引いた時間を、第1待ち時間として設定し、続くS530にて、S510で設定した最大ディレイから第2時間T2を引いた時間を、第2待ち時間として設定する。
In the next S520, the
マイコン40は、次のS540にて、トルクリザーブ制御の収束判定時から、S520で設定した第1待ち時間が経過したか否かを判定し、第1待ち時間が経過していないと判定した場合には、S550にて、電磁弁駆動信号をオフにする。そして、マイコン40は、その後、S570に進む。尚、トルクリザーブ制御の収束判定時とは、気筒休止要求フラグをオンにしてから最初に図9のS307で「YES」と判定した時のことである。また、マイコン40は、上記S540にて、第1待ち時間が経過したと判定した場合には、S560にて、電磁弁駆動信号をオンにし、その後、S570に進む。
If the
マイコン40は、S570では、トルクリザーブ制御の収束判定時から、S530で設定した第2待ち時間が経過したか否かを判定し、第2待ち時間が経過していないと判定した場合には、S580にて、燃料カット要求フラグをオフにする。そして、マイコン40は、その後、当該協調制御処理を終了する。また、マイコン40は、上記S570にて、第2待ち時間が経過したと判定した場合には、S590にて、燃料カット要求フラグをオンにし、その後、当該協調制御処理を終了する。
In S570, the
つまり、図10の早期収束処理は、収束予想タイミングti1に拘わらず、前述の気筒休止予想タイミングti2と既燃ガス排出予想タイミングti3とが一致するように、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとを行う処理である。 That is, in the early convergence process of FIG. 10, regardless of the convergence expected timing ti1, the solenoid valve drive signal is turned on and the fuel cut request is made so that the cylinder deactivation expected timing ti2 and the burned gas discharge expected timing ti3 coincide. This is a process for turning on the flag.
そして、マイコン40は、気筒5−1〜5−3を休止させると判定してから、電磁弁駆動信号と燃料カット要求フラグとの両方を未だオフにしている期間中に、トルクリザーブ制御が収束したと判定したなら(図9のS370:YES)、その時点から図10の早期収束処理を開始する。
Then, the
例えば、図11における時刻ts3でトルクリザーブ制御が収束したとする。その時刻ts3は、図5における時刻ts1よりも前である。その場合、時刻ts3から図10の早期収束処理が開始されて、気筒休止予想タイミングti2と既燃ガス排出予想タイミングti3とが一致するように、電磁弁駆動信号のオンと燃料カット要求フラグのオンとが行われることとなる。尚、図11の例では、第1時間T1が第2時間T2よりも大きいため、図10の早期収束時処理においては、S510で設定される最大ディレイが第1時間T1となり、S520で設定される第1待ち時間が0となり、S530で設定される第2待ち時間が「T1−T2」となる。逆に、第1時間T1よりも第2時間T2の方が大きい場合には、S510で設定される最大ディレイが第2時間T2となり、S520で設定される第1待ち時間が「T2−T1」となり、S530で設定される第2待ち時間が0となる。 For example, it is assumed that the torque reserve control has converged at time ts3 in FIG. The time ts3 is before the time ts1 in FIG. In that case, the early convergence process of FIG. 10 is started from time ts3, and the solenoid valve drive signal is turned on and the fuel cut request flag is turned on so that the cylinder deactivation expected timing ti2 and the burned gas discharge expected timing ti3 coincide. Will be performed. In the example of FIG. 11, since the first time T1 is larger than the second time T2, in the early convergence process of FIG. 10, the maximum delay set in S510 is the first time T1, and is set in S520. The first waiting time is 0, and the second waiting time set in S530 is “T1-T2”. Conversely, if the second time T2 is greater than the first time T1, the maximum delay set in S510 is the second time T2, and the first waiting time set in S520 is “T2-T1”. Thus, the second waiting time set in S530 is zero.
以上のような第2実施形態のECU39によれば、例えば予め吸気量が多かった等の理由により、トルクリザーブ制御が予想よりも早く収束した場合には、エンジン3を一層迅速に休筒運転の状態へと移行させることができる。
According to the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。また、前述の数値も一例であり他の値でも良い。例えば、エンジン3は、ディーゼルエンジンでもよい。また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。また、上述したECU39の他、当該ECU39を構成要素とするシステム、当該ECU39としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、内燃機関の制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment. The above-mentioned numerical values are also examples, and other values may be used. For example, the
3…エンジン、5−1〜5−6…気筒、5−1〜5−3…休止対象気筒、25…吸気弁、26…排気弁、31…気筒休止機構、39…ECU、40…マイコン、ti1…収束予想タイミング
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記休止対象気筒を休止させるか否かを判定する休止判定手段(S210)と、
前記休止判定手段により前記休止対象気筒を休止させると判定されると、前記内燃機関のスロットル開度を増加させることにより、前記内燃機関に吸入される吸気量を所定の目標吸気量まで増加させると共に、前記吸気量を増加させることに伴う前記内燃機関の出力トルクの増加を、前記内燃機関における点火時期を遅角させることによって相殺する、トルクリザーブ制御を実施する第1の制御手段(S260)と、
前記休止対象気筒に対する燃料カットの実施が要求されると、前記休止対象気筒に対する燃料カットを実施する燃料カット手段(S110〜S130)と、
前記休止判定手段により前記休止対象気筒を休止させると判定されて、前記第1の制御手段により前記トルクリザーブ制御が開始されると、前記トルクリザーブ制御が開始されたタイミングから所定の遅延時間(Tdr)が経過するタイミングを、前記第1の制御手段によって増加される前記吸気量が前記目標吸気量に収束するタイミング(ti1)として予想し、前記トルクリザーブ制御が開始されたタイミングよりも後で、且つ、前記予想したタイミングよりも前に、前記気筒休止機構に前記第2状態への切替指示を出力すると共に、前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施を要求する第2の制御手段(S310〜S390)と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。 A first state in which all of the plurality of cylinders (5-1 to 5-6) are operated, and an intake valve (25) and an exhaust valve of a deactivation target cylinder (5-1 to 5-3) that are part of the cylinder An internal combustion engine that controls an internal combustion engine (3) including a cylinder deactivation mechanism (31) that switches to a second state in which (26) is fixed in a closed state and the cylinder to be deactivated is deactivated in accordance with a given switching instruction. In the engine control device (39),
Pause determination means (S210) for determining whether to pause the cylinder to be paused;
When it is determined by the deactivation determination means that the cylinder to be deactivated is deactivated, the intake amount taken into the internal combustion engine is increased to a predetermined target intake amount by increasing the throttle opening of the internal combustion engine. First control means (S260) for performing torque reserve control that cancels an increase in output torque of the internal combustion engine accompanying an increase in the intake air amount by retarding an ignition timing in the internal combustion engine; ,
Fuel cut means (S110 to S130) for performing fuel cut on the cylinder to be deactivated when fuel cut to the cylinder to be deactivated is requested;
When it is determined that the cylinder to be deactivated is deactivated by the deactivation determination unit and the torque reserve control is started by the first control unit, a predetermined delay time (Tdr) from the timing at which the torque reserve control is started. ) Elapses as the timing (ti1) when the intake air amount increased by the first control means converges to the target intake air amount, and after the timing when the torque reserve control is started, In addition, before the predicted timing, a second control unit that outputs an instruction to switch to the second state to the cylinder deactivation mechanism and requests the fuel cut unit to perform the fuel cut. S310 to S390),
An internal combustion engine control device comprising:
前記第2の制御手段は、
前記予想したタイミングである第1のタイミング(ti1)と、
前記気筒休止機構に対して前記第2状態への切替指示を出力するタイミングから所定の第1時間(T1)が経過したタイミングである第2のタイミング(ti2)と、
前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施を要求するタイミングから所定の第2時間(T2)が経過したタイミングである第3のタイミング(ti3)とが、
一致するように、前記気筒休止機構に前記第2状態への切替指示を出力すると共に、前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施を要求するように構成され、
前記第1時間は、前記気筒休止機構が前記第2状態への切替指示が与えられてから前記第2状態に切り替わるまでの遅れ時間であり、
前記第2時間は、前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施が要求されてから、前記燃料カットが開始される前に燃料が噴射された前記休止対象気筒の排気行程が終了するまでの時間である、
内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control apparatus according to claim 1,
The second control means includes
A first timing (ti1) that is the predicted timing ;
A second timing (ti2), which is a timing at which a predetermined first time (T1) has elapsed from a timing at which an instruction to switch to the second state is output to the cylinder deactivation mechanism ;
A third timing (ti3), which is a timing at which a predetermined second time (T2) has elapsed from the timing at which the fuel cut means is requested to perform the fuel cut,
In order to match, it is configured to output an instruction to switch to the second state to the cylinder deactivation mechanism, and to request the fuel cut means to perform the fuel cut ,
The first time is a delay time from when the cylinder deactivation mechanism is instructed to switch to the second state to when the cylinder deactivation mechanism switches to the second state,
The second time period from when the fuel cut means is requested to perform the fuel cut to when the exhaust stroke of the cylinder to be deactivated in which the fuel is injected before the fuel cut is started is completed. Is time,
Internal combustion engine control device.
前記休止判定手段により前記休止対象気筒を休止させると判定されてから、前記第2の制御手段が、前記気筒休止機構に前記第2状態への切替指示を出力することと、前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施を要求することとを、両方とも未だ実施していない時点において、吸気量センサからの信号に基づき検出される実際の吸気量と前記目標吸気量との差の絶対値が所定値以下になったか否かにより、前記吸気量が前記目標吸気量に収束したか否かを判定する収束判定手段(S307)と、
前記収束判定手段により前記吸気量が前記目標吸気量に収束したと判定された場合に、前記第2の制御手段に代わって動作する手段であって、前記第1のタイミングに拘わらず、前記第2のタイミングと前記第3のタイミングとが一致するように、前記気筒休止機構に前記第2状態への切替指示を出力すると共に、前記燃料カット手段に対して前記燃料カットの実施を要求する第3の制御手段(S510〜S590)と、
を備えることを特徴とする内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control apparatus according to claim 2 ,
The second control unit outputs an instruction to switch to the second state to the cylinder deactivation mechanism after the deactivation determination unit determines that the cylinder to be deactivated is deactivated, and the fuel cut unit The absolute value of the difference between the actual intake air amount detected based on the signal from the intake air amount sensor and the target intake air amount at the time when both of the fuel cut executions are not requested yet Convergence determination means (S307) for determining whether or not the intake air amount has converged to the target intake air amount depending on whether or not the air pressure has reached a predetermined value or less ;
Means for operating in place of the second control means when the convergence determining means determines that the intake air amount has converged to the target intake air amount, regardless of the first timing; The second timing is output to the cylinder deactivation mechanism so that the second timing coincides with the third timing, and the fuel cut means is requested to perform the fuel cut. 3 control means (S510 to S590),
An internal combustion engine control device comprising:
前記遅延時間は、
前記内燃機関の吸気管時定数に所定のゲインを乗じた値に、所定時間を加算した時間である、
内燃機関制御装置。 The internal combustion engine control apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The delay time is
A time obtained by adding a predetermined time to a value obtained by multiplying the intake pipe time constant of the internal combustion engine by a predetermined gain,
Internal combustion engine control device.
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