JP6607530B2 - エンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
上記構成により、運転者の操作を走行に一層反映させることができる走行性重視のスポーツモードを実現できると共に、スポーツモードにおいても出力されるトルクが滑らかに連続するように減筒運転から全筒運転へ切り替え可能である。
上記構成により、減筒運転可能な領域を広く設定することができるので、燃費を向上させることができる。
上記構成により、運転者の操作が反映されたアクセル開度と車両の状態に基づいて、適切なエンジンの運転モードを選択可能である。
以下の説明は、本発明をエンジンの制御装置に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
図1,図2に示すように、エンジン1は、例えば、第1気筒から第4気筒が直列状に順次配置された直列4気筒ガソリンエンジンであり、自動車等の車両に搭載されている。エンジン1は、ヘッドカバー2と、シリンダヘッド3と、シリンダブロック4と、クランクケース(図示略)と、オイルパン5(図4参照)とが夫々上下に連結されている。
装着穴45には、1対の油路71,73が穿設され、装着穴55には、1対の油路72,74が穿設されている。油路71,72は、HLA14の弁停止機構14bを作動させる油圧を供給し、油路73,74は、HLA14のピボット機構14aを作動させる油圧を供給するように構成されている。尚、HLA15の装着穴には、油路73,74のみが連通されている。
図4に示すように、オイル供給回路は、クランク軸7の回転によって駆動される可変容量型のオイルポンプ16と、このオイルポンプ16に接続されて昇圧されたオイルをエンジン1の各潤滑部及び各油圧作動装置に導く給油路60とを備えている。給油路60は、シリンダヘッド3及びシリンダブロック4等に穿設されたオイル通路である。この給油路60は、第1〜第3連通路61〜63と、メインギャラリ64と、複数の油路71〜79等を備えている。
エンジン1では、減筒運転切替時、可変バルブタイミング機構(以下、VVTと略す)を用いて吸排気弁41,51の開閉タイミングを遅角側に設定することにより、燃焼ガスを高膨張化してトルクを増加すると共にポンピングロス低減を図っている。吸気用VVT19及び排気用VVT20の各カムプーリは、クランク軸のスプロケット(図示略)により、タイミングチェーンを介して駆動されている。図4に示すように、吸気用VVT19は、電動モータ191と、カム軸43の一端部に形成された変換部(図示略)とから構成されている。電動モータ191が、タイミングチェーンに噛合してクランク軸7と同期回転するギヤプーリと一体形成され、変換部が、カム軸43と一体形成されている。電動モータ191に対して変換部を軸心回りに相対変位させることにより、ギヤプーリ(タイミングチェーン)とカム軸43との位相が変更される。
エンジン1は、ECU(Electric Control Unit)110によって制御されている。
このECU110は、通常は第1〜第4気筒による全筒運転を実行し、減筒運転の実行条件が成立したとき、第1,第4気筒の作動を休止すると共に第2,第3気筒を作動させる減筒運転を実行している。ECU110は、CPU(Central Processing Unit)と、ROMと、RAMと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。図5に示すように、ECU110は、油圧センサ90と、車速センサ91と、アクセル開度センサ92と、ギヤ段センサ93と、インマニ圧センサ94と、吸気量センサ95と、吸気温センサ96と、吸気圧センサ97と、クランク角センサ98と、カム角センサ99と、油温センサ100と、排気温センサ101と、水温センサ102と運転者が選択操作可能なように車両に装備された走行モード選択スイッチ103等に電気的に接続されている。
運転条件判定部111は、運転状態に基づき、全筒運転と減筒運転の何れの運転を実行するかについて可否判定している。図6に示すように、運転条件判定部111は、全筒運転領域A1と減筒運転領域A2とスポーツモード減筒運転領域A3を設定したマップMを予め記憶しており、このマップMと運転状態とに基づき何れの運転の実行条件が成立したかについて判定している。マップMは、横軸がエンジン回転数、縦軸が目標図示トルクによって規定されている。
VVT制御部112は、全筒運転から減筒運転への運転切替(以下、減筒運転切替という)時、空気充填効率(ce)に基づきVVT19,20の減筒運転用目標位相を夫々設定し、電動モータ191及び排気側第1方向切替バルブ84を遅角操作させている。このVVT制御部112は、減筒運転切替時、全筒運転時の位相から減筒運転用目標位相になるように徐々に遅角側に制御し、減筒運転から全筒運転への運転切替(以下、全筒運転切替という)時、減筒運転用目標位相から全筒運転用目標位相になるように徐々に進角側に制御している。
点火時期制御部113は、車両の運転状態に応じて点火時期を決定し、点火プラグ13に点火実行指令を出力している。この点火時期制御部113は、エンジン回転数と、アクセル開度により代用されるエンジン負荷とによって設定された点火時期マップ(図示略)を予め記憶しており、この点火時期マップに基づいて抽出される点火時期と吸気圧センサ97により検出された吸気圧力に基づいて基本点火時期を設定している。点火時期マップは、全筒運転用と減筒運転用の2種類用意されている。
燃料制御部114は、運転状態に応じて燃料噴射量及びタイミングを決定し、インジェクタ12に噴射実行指令を出力している。この燃料制御部114は、目標図示トルクによって予め設定された燃料噴射マップ(図示略)を記憶しており、このマップに基づき燃料噴射量及びタイミングを設定している。また、燃料制御部114は、全筒運転時には第1〜第4気筒のインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行し、減筒運転時には第1,第4気筒のインジェクタ12の燃料噴射を禁止すると共に第2,第3気筒のインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行している。
弁停止機構制御部116は、全筒運転か減筒運転かに応じてリニアソレノイドバルブ89の制御を切り替えている。この弁停止機構制御部116は、全筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオフ状態にして第1〜第4気筒の吸排気弁41,51の開閉動作を可能にする一方、減筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオン状態にしてHLA14に供給される油圧を閉弁状態保持油圧に保持して休止気筒の吸排気弁41,51を閉弁状態に維持している。
排気シャッタ弁制御部117は、減筒運転時、排気シャッタ弁35を閉弁側に制御し、全筒運転時、排気シャッタ弁35の上流側の排気圧力が設定圧力(例えば、排気弁51のシール圧)以下になるように排気シャッタ弁35を制御している。この排気シャッタ弁制御部117は、排気シャッタ弁35が全閉位置で所定の排気ガスが流れると共に全開位置で大気圧になるように設定されているため、排気シャッタ弁35の開度に基づき排気圧力を推定可能に構成されている。
尚、Si(i=101,102…)は、各処理のためのステップを示している。
まず、S101において、各センサ90〜102の出力値、各マップ及び各種情報を読み込んでS102に進む。次に、S102において、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下か否か判定する。判定がYesの場合はS103に進み、判定がNoの場合はS108に進んで全筒運転の実行条件成立と判定してリターンする。
本エンジンの制御装置によれば、減筒運転中に要求トルクが第1基準トルクラインL1を超えた場合には全筒運転に切り替える。また、スポーツモードが設定されている減筒運転中に、又は減筒運転中に要求トルクの増加速度が設定値を超えたときに、要求トルクが第1基準トルクラインL1より低い第2基準トルクラインL2を超えた場合には全筒運転に切り替える。このとき、エンジンが出力するトータルトルクが滑らかに連続するように全筒運転に切り替えることができるので、運転者に違和感を与える虞がない。また、車両に設けられた走行モード選択スイッチ103によりスポーツモードを判別するので、走行性重視のスポーツモードにおいてもトータルトルクが滑らかに連続するように全筒運転に切り替えることができる。
91 車速センサ
92 アクセル開度センサ
93 ギヤ段センサ
98 クランク角センサ
100 油温センサ
103 走行モード選択スイッチ
110 ECU
111 運転条件判定部
A1 全筒運転領域
A2 減筒運転領域
A3 スポーツモード減筒運転領域
L 基準トルクライン
L0 最大トルクライン
L1 第1基準トルクライン
L2 第2基準トルクライン
M マップ
T1 水温判定温度
T2 油温判定温度
T3 排気温判定温度
Claims (4)
- 減筒運転の実行条件成立により複数気筒を備えたエンジンの全気筒を作動させる全筒運転から前記複数気筒の一部を休止する減筒運転に切り替えるエンジンの制御装置において、
前記減筒運転中に、前記エンジンに要求される要求トルクが第1基準トルクラインを超えた場合には前記全筒運転に切り替えると共に、低速ギヤ使用領域を広げる走行性重視のスポーツモードが設定されているときには前記要求トルクが前記第1基準トルクラインより低い第2基準トルクラインを超えた場合に前記全筒運転に切り替えることを特徴とするエンジンの制御装置。 - 前記スポーツモードは車両に設けられた走行モード選択スイッチにより選択されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。
- 前記第1基準トルクラインは、前記減筒運転時に前記エンジンが発生可能な最大トルクライン近傍に設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置。
- 前記要求トルクは、少なくともアクセル開度と車速と変速ギヤ段に基づいて算出されることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のエンジンの制御装置。
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