JP6460140B2 - エンジンの制御装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
図1に、エンジンの概略構成を示す。このエンジンEは、自動車に搭載される直列4気筒エンジンである。すなわち、このエンジンEは、直列に並んだ4つの気筒を有するエンジン本体100と、エンジン本体100にガスを導入するための吸気通路200と、エンジン本体100から排気ガスを導出するための排気通路300とを備えている。以下、4つの気筒を、気筒列方向の端から順に、「第1気筒(#1)」、「第2気筒(#2)」、「第3気筒(#3)」、及び「第4気筒(#4)」という場合がある。エンジンEは、燃料消費の低減等のために、これら全部の気筒を稼働させる運転(全気筒運転)と、半分の気筒等、一部の気筒を休止させる運転(減気筒運転)とに、エンジンEの運転状態に応じて切り換わるよう構成されている。
図3(A)〜図3(C)に、高機能HLA45aを示す。なお、高機能HLA45aの構造は、弁停止機構45dの有無を除けば、実質的に標準HLA45b,46bと同じであるため、以下では、高機能HLA45aを例に説明する。
エンジン本体100には、吸気弁13及び排気弁14のそれぞれの弁特性(具体的には、開閉タイミング)を変更する可変バルブタイミング機構(以下、「VVT」と称する)が設けられている。このエンジンEの場合、吸気側VVT17は電動駆動式であり、排気側VVT18は油圧駆動式である。
図5に、エンジンEの油圧制御システムを示す。油圧制御システムは、HLA45,46や排気側VVT18など、エンジンEに付設されている油圧作動装置(油圧で作動する装置)や、軸受部などのエンジンEの潤滑部位に、所定の油圧でオイルを供給するシステムである。油圧制御システムは、これら油圧作動装置、オイルポンプ81、及び、油圧経路等で構成されている。
オイルポンプ81は、いわゆる可変容量型オイルポンプであって、その容量を変更することにより、単位時間当たりにオイルポンプ81から吐出されるオイルの流量(オイル吐出量)を調整することができる。オイルポンプ81は、ロアブロック22の下面に取り付けられていて、クランク軸26によって駆動される。オイルポンプ81は、その駆動時には、油圧経路を介して各油圧作動装置へオイルを供給する。
油圧経路は、油圧配管や、シリンダブロック2等に穿設された流路で形成されている。具体的に、油圧経路は、シリンダブロック2において気筒列方向に延びるメインギャラリ50(図2も参照)、メインギャラリ50から分岐する制御圧経路54、オイルポンプ81とメインギャラリ50とを接続する第1連通路51、メインギャラリ50からシリンダヘッド1まで延びる第2連通路52、シリンダヘッド1において吸気側と排気側との間を略水平方向に延びる第3連通路53、第3連通路53から分岐する第1〜第5給油路55〜59などで構成されている。
図6に、エンジンEの制御装置の構成を例示する。この制御装置は、エンジンEを運転するためのコントローラ60を備えている。コントローラ60は、周知のマイクロコンピュータをベースとするPCM(Powertrain Control Module)である。
例えばコントローラ60は、アクセル開度センサ67の検出結果すなわち、アクセル開度に応じて設定された要求トルクを実現するように、スロットル弁204の開度を変更する。
また、コントローラ60は、オイル制御弁84に対し制御信号を出力することにより、オイルポンプ81の吐出量(オイル吐出量)を調整している。コントローラ60は、その制御信号を介してオイル吐出量を調整することにより、弁停止機構45d,46dなど、各油圧作動装置へ供給される油圧を制御している。
このエンジンEでは、その運転状態に応じて、全部の気筒(第1〜第4の気筒)を稼働させて燃焼を実行する全気筒運転と、一部の気筒(第1気筒及び第4気筒)を休止させて残りの気筒(第2気筒及び第3気筒)で燃焼を実行する減気筒運転とに切り換わるように構成されている。
図8に、コントローラ60の制御態様を例示する。この図に示すように、コントローラ60は、4気筒モードと、4→2気筒移行モードと、2気筒モードと、2→4気筒移行モードとの間で相互に切り換わるようになっている。
以上説明したように、この制御装置では、油圧が所定の判定値まで上昇した後に、吸気充填量の増量を開始する。判定値の設定に応じて、吸気充填量の増量を開始するタイミングを遅らせることができる。これにより、図10から見て取れるように、吸気充填量の増量が完了するタイミングに対し、過渡油圧が確保されるタイミングを早めることができる。よって、油圧の立ち上がりにバラツキが生じたとしても、吸気充填量の増量が完了され次第、可及的速やかに減気筒運転を開始することができる。よって、全気筒運転から減気筒運転への移行時に、燃費性能の悪化を抑制することができる。
前記実施形態では、吸気充填量の増量を開始するタイミングを規定する判定値を、過渡油圧と等しく設定した構成を例示したが、この構成には限られない。判定値は、過渡油圧以下の値であればよい。例えば、判定値として、過渡油圧に所定の比率(例えば、0.8〜0.9程度)を乗じた値を用いてもよい。
200 吸気通路
204 スロットル弁(充填量調整装置)
4 インジェクタ
5 点火プラグ
13 吸気弁
14 排気弁
17 吸気側VVT(充填量調整装置)
18 排気側VVT(充填量調整装置)
45d 弁停止機構
46d 弁停止機構
50a 油圧センサ
60 コントローラ
81 オイルポンプ(オイル供給装置)
84 オイル制御弁(オイル供給装置)
97 第2方向切換弁(制御弁)
98 第3方向切換弁(制御弁)
E エンジン
Claims (6)
- 複数の気筒を有しかつ、該複数の気筒を全て稼働させる全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部を休止させる減気筒運転との間で切り換わるよう構成されたエンジンの制御装置であって、
所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されたときに、前記エンジンを前記全気筒運転から前記減気筒運転へ切り換えるよう作動する弁停止機構と、
前記弁停止機構に接続された油圧経路へオイルを吐出すると共に、該オイルの油圧を調整するように構成されたオイル供給装置と、
前記油圧経路から前記弁停止機構へオイルを供給する制御弁と、
前記複数の気筒それぞれに供給されるガスの量を示す吸気充填量を調整する充填量調整装置と、
前記オイル供給装置、前記制御弁、及び、前記充填量調整装置のそれぞれに接続されかつ、前記オイル供給装置、前記制御弁、及び、前記充填量調整装置のそれぞれに制御信号を出力することによって、前記エンジンを運転するよう構成されたコントローラと、
前記コントローラに接続されかつ、前記油圧経路を流れるオイルの油圧を検出すると共に、該検出結果を示す信号を前記コントローラへ出力する油圧センサと、を備え、
前記コントローラは、前記油圧センサにより検出される油圧を前記作動油圧まで上昇させるよう、前記オイル供給装置に制御信号を出力した後に、該作動油圧に調整されたオイルを前記弁停止機構に供給するよう、前記制御弁に制御信号を出力することによって前記弁停止機構を作動させ、
前記コントローラはまた、前記弁停止機構を作動させるとき、前記オイル供給装置へ制御信号を出力した後、前記油圧センサにより検出される油圧が、前記作動油圧以下に設定された所定の判定値まで上昇したときに、該油圧の立ち上げを開始した時点と比較して前記吸気充填量を増量させるよう、前記充填量調整装置に対して制御信号を出力するエンジンの制御装置。 - 請求項1に記載のエンジンの制御装置において、
前記コントローラは、前記弁停止機構を作動させるとき、前記油圧センサにより検出される油圧が前記作動油圧まで上昇したときに、前記充填量調整装置に対して制御信号を出力するエンジンの制御装置。 - 請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置において、
前記オイル供給装置は、
可変容量型のオイルポンプと、
前記コントローラに接続されかつ、該コントローラの制御信号を受けて前記オイルポンプのオイル吐出量を調整することにより、該オイルの油圧を制御するよう構成されたオイル制御弁と、を有するエンジンの制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置において、
前記コントローラに接続されかつ、該コントローラの制御信号を受けて、前記気筒内の混合気に対して所定の点火タイミングで点火をするように構成された点火プラグと、を備え、
前記コントローラは、前記弁停止機構を作動させるとき、前記オイル供給装置による油圧の立ち上げを開始した時点と比較して前記点火タイミングをリタードさせることにより、一気筒あたりの出力トルクが減少するように、前記点火プラグに対して制御信号を出力するエンジンの制御装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエンジンの制御装置において、
前記充填量調整装置は、
前記複数の気筒の各々に設けられ、各気筒の吸気弁及び排気弁それぞれの開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構と、
前記複数の気筒に接続された吸気通路に設けられ、該吸気通路を通過するガスの流量を調整するスロットル弁と、を有するエンジンの制御装置。 - 複数の気筒を有しかつ、該複数の気筒を全て稼働させる全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部を休止させる減気筒運転との間で切り換わるよう構成されたエンジンの制御方法であって、
前記エンジンの制御装置は、
所定の作動油圧まで加圧されたオイルが供給されたときに、前記エンジンを前記全気筒運転から前記減気筒運転へ切り換えるよう作動する弁停止機構と、
前記弁停止機構に接続された油圧経路へオイルを吐出すると共に、該オイルの油圧を調整するように構成されたオイル供給装置と、
前記油圧経路から前記弁停止機構へオイルを供給する制御弁と、
前記複数の気筒それぞれに供給されるガスの量を示す吸気充填量を調整する充填量調整装置と、
前記オイル供給装置、前記制御弁、及び、前記充填量調整装置のそれぞれに接続されかつ、前記オイル供給装置、前記制御弁、及び、前記充填量調整装置のそれぞれに制御信号を出力することによって、前記エンジンを運転するよう構成されたコントローラと、
前記コントローラに接続されかつ、前記油圧経路を流れるオイルの油圧を検出すると共に、該検出結果を示す信号を前記コントローラへ出力する油圧センサと、を備え、
前記弁停止機構を作動させるとき、
前記油圧経路を流れるオイルを、前記作動油圧に向けて加圧する第1工程と、
前記第1工程を開始した後、前記油圧センサにより検出される油圧が、前記作動油圧以下に設定された所定の判定値まで上昇したときに、該油圧の立ち上げを開始した時点と比較して前記吸気充填量を増量させる第2工程と、
前記第1工程、及び前記第2工程が両方とも完了した後に、前記作動油圧に調整されたオイルを前記弁停止機構に供給する第3工程と、を実行するエンジンの制御方法。
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