JPH10169479A - 多気筒エンジンの休筒制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転気筒数を低減する際、運転停止気筒のポ
ンピングロスを低減するとともに運転気筒数の低減によ
るエンジントルクの段差を縮小し、運転者の違和感をな
くして運転フィーリングの悪化を防止する。 【解決手段】 エンジン始動後の経過時間が設定時間を
越えて冷却水温が設定温度を越えており、且つ、現在の
運転領域が低負荷領域内のとき、休筒制御の実施を許可
し、運転停止対象気筒側のスロットル開度をアクセル開
度に拘らず全開とし、常時運転気筒側のスロットル開度
を、休筒制御が実施されない通常制御時よりも大きなス
ロットル開度とすることで、運転停止気筒のポンピング
ロスを低減するとともに運転気筒数の低減によるエンジ
ントルクの段差を縮小し、運転者の違和感をなくして運
転フィーリングの悪化を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、気筒毎あるいは複
数の気筒毎にスロットル弁を介装した多気筒エンジンの
休筒制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多気筒エンジンでは、エンジンの
運転状態により、一部の気筒の燃焼を止めて運転気筒数
を低減し、燃費の改善を図る、いわゆる休筒制御の技術
を採用するものがあり、この運転気筒数の低減は、例え
ば、各気筒毎にインジェクタを備えるマルチポイントイ
ンジェクションの多気筒エンジンでは、運転を停止する
気筒の燃料噴射を停止することで容易に実現できるが、
ポンピングロスが増加するため、運転を停止する気筒の
吸排気弁の作動を停止させる機構を備えたエンジンが実
用化されている。

【０００３】しかしながら、このようなエンジンでは動
弁系の複雑化及びコスト増加といった問題があるため、
例えば、特開平３−１４５５３０号公報に提案されてい
るように、気筒毎の吸気通路に、それぞれスロットル弁
を設け、運転を停止する気筒の燃料噴射を停止するとと
もに該当気筒のスロットル弁を全開にすることで、運転
停止気筒のポンピングロスを低減することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一部の気筒
の運転を停止する休筒制御を実施する際には、エンジン
トルクが全気筒運転時から急激に低下するため、不快な
トルクショックが発生する虞があり、さらには、アクセ
ル操作に対するエンジン出力トルクの不足が顕著にな
り、運転者が違和感を感じて運転フィーリングが悪化す
る。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、運転気筒数を低減する際、運転停止気筒のポンピン
グロスを低減するとともに運転気筒数の低減によるエン
ジントルクの段差を縮小し、運転者の違和感をなくして
運転フィーリングの悪化を防止することのできる多気筒
エンジンの休筒制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
気筒毎あるいは複数の気筒毎にスロットル弁を介装した
多気筒エンジンの休筒制御装置において、エンジンの運
転状態に基づいて、一部の気筒の運転を停止して運転気
筒数を低減可能か否かを判断する休筒判断手段と、運転
気筒数の低減時、運転継続気筒に連通する吸気通路に介
装したスロットル弁の弁開度を、全気筒運転時にアクセ
ル開度に応じて制御する弁開度よりも大きくし、運転停
止気筒に連通する吸気通路に介装したスロットル弁の弁
開度をアクセル開度に拘らず全開とする制御手段を備え
たことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記休筒判断手段は、エンジンが暖気完了
状態且つ低負荷運転領域にあるとき、運転気筒数を低減
可能と判断することを特徴とする。

【０００８】すなわち、エンジンの運転状態から一部の
気筒の運転を停止して運転気筒数を低減可能か否かを判
断し、運転気筒数の低減可能と判断して一部の気筒の運
転を停止させるとき、運転継続気筒に連通する吸気通路
に介装したスロットル弁の弁開度を、全気筒運転時にア
クセル開度に応じて制御する弁開度よりも大きくし、運
転停止気筒に連通する吸気通路に介装したスロットル弁
の弁開度をアクセル開度に拘らず全開とする。この場
合、望ましくは、エンジンが暖気完了状態且つ低負荷運
転領域にあるとき、運転気筒数を低減可能と判断する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図面は本発明の実施の一形態に係
わり、図１は休筒制御ルーチンのフローチャート、図２
は運転停止気筒に対するスロットル開度算出ルーチンの
フローチャート、図３は常時運転気筒に対するスロット
ル開度算出ルーチンのフローチャート、図４はエンジン
制御系の概略構成図、図５は気筒数低減領域の説明図、
図６はアクセル開度とスロットル開度との関係を示す説
明図、図７はスロットル開度参照テーブルの説明図であ
る。

【００１０】図４において、符号１はエンジンであり、
本形態においては、シリンダブロックがクランクシャフ
トを中心として左右のバンク１ａ，１ｂに分割された水
平対向型あるいはＶ型の６気筒エンジンを示す。このエ
ンジン１の左右バンク１ａ，１ｂの各シリンダヘッドに
は、各気筒の吸気ポートに連通するインテークマニホル
ド２ａ，２ｂが取り付けられ、この左右バンク毎の各イ
ンテークマニホルド２ａ，２ｂが共通の吸気管３に連通
されている。

【００１１】また、上記エンジン１の左右バンク１ａ，
１ｂの各気筒の吸気ポートの直上流側には、インジェク
タ４が気筒毎に配設され、上記各インテークマニホルド
２ａ，２ｂの上流側集合部に、それぞれスロットル弁５
ａ，５ｂが介装されている。各スロットル弁５ａ，５ｂ
には、スロットルアクチュエータ６ａ，６ｂがそれぞれ
連設され、各バンク毎にスロットル開度が可変制御され
る。

【００１２】上記気筒毎の各インジェクタ４、各バンク
毎のスロットル弁５ａ，５ｂに連設されるスロットルア
クチュエータ６ａ，６ｂは、上記エンジン１を電子的に
制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１０に接続されてい
る。このＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータを中心と
して構成され、図示しないアクセルぺダルの踏み込み量
を検出するアクセル開度センサ７を初めとして、その
他、エンジン運転状態を検出する各種センサ・スイッチ
類が接続され、また、上記インジェクタ４、上記スロッ
トルアクチュエータ６ａ，６ｂを初めとして、その他、
エンジン制御のための各種アクチュエータ類が接続され
ている。

【００１３】上記ＥＣＵ１０では、メモリに記憶されて
いる制御プログラムに従い、センサ類からの信号を処理
してエンジン運転状態を検出し、検出した運転状態に応
じて燃料噴射量、点火時期等を演算し、エンジン制御を
行う。このエンジン制御においては、アクセル開度（ア
クセル踏み込み量）及びその他のエンジン運転状態に基
づいてスロットル開度を制御する電子スロットル制御、
及び、省エネルギーのためエンジン運転状態に応じて一
部の気筒での燃焼を停止させて休止状態とする、いわゆ
る休筒制御を併用している。

【００１４】以下、上記ＥＣＵ１０による休筒制御に係
わる処理について、図１〜図３のフローチャートに従っ
て説明する。

【００１５】図１の休筒制御ルーチンは、所定時間毎に
実行される定期処理ルーチンであり、まず、ステップS1
01において、エンジン始動後の経過時間、エンジン回転
数、吸入空気量を算出するとともに冷却水温を検出して
エンジン運転状態を調べる。次いで、ステップS102へ進
み、エンジン始動後の経過時間が設定時間を越えている
か否かを調べ、エンジン始動後の経過時間が設定時間内
のときには、ステップS105へ進んで休筒制御実施フラグ
をクリアし、ルーチンを抜ける。この場合、休筒制御は
実施されず、エンジン運転状態に応じた通常の制御が行
われる。

【００１６】一方、エンジン始動後の経過時間が設定時
間を越えているときには、上記ステップS102からステッ
プS103へ進み、上記ステップS101で検出した冷却水温を
設定温度と比較してエンジンの暖気が完了しているか否
かを調べる。そして、冷却水温が設定温度以下のエンジ
ン冷態状態であり、暖気が完了していないときには、ス
テップS103から前述のステップS105を経てルーチンを抜
け、エンジン始動後の経過時間が設定時間を越えて冷却
水温が設定温度を越えている状態、すなわち、エンジン
が完全暖気状態となっているときには、ステップS103か
らステップS104へ進み、現在の運転領域が運転気筒数を
低減可能な設定領域内であるか否かを調べる。

【００１７】運転気筒数を低減可能な領域は、図５に示
すように、エンジン回転数と吸入空気量とによって特定
される低負荷運転領域であり、現在の運転領域が、この
低負荷運転領域内でないときには、ステップS104から前
述のステップS105を経てルーチンを抜け、現在の運転領
域が低負荷領域内のとき、ステップS104からステップS1
06へ進んで休筒制御実施フラグをセットして休筒制御の
実施を許可し、ステップS107で運転停止対象気筒の燃料
噴射を停止させる。

【００１８】本形態のエンジン１においては、片方のバ
ンク、例えばバンク１ｂの各気筒に対する燃料噴射を停
止させ、バンク１ｂの３つの気筒を同時に休筒させる。
すなわち、バンク１ａの３つの気筒が、休筒制御の実施
に拘らず運転を継続する常時運転気筒となり、バンク１
ｂの３つの気筒が運転停止対象気筒となる。尚、運転停
止対象気筒に対する燃料噴射を停止する際、同時に点火
もカットするようにしても良い。

【００１９】以上の休筒制御ルーチンに対し、運転停止
対象気筒に対するスロットル開度が図２のスロットル開
度制御ルーチンによって制御され、常時運転気筒に対す
るスロットル開度が図３のスロットル開度制御ルーチン
によって制御される。本形態においては、運転停止対象
気筒に対するスロットル開度は、バンク１ｂ側のスロッ
トル弁５ｂの開度であり、常時運転気筒に対するスロッ
トル開度は、バンク１ａ側のスロットル弁５ａの開度で
ある。

【００２０】先に、図２の運転停止対象気筒に対するス
ロットル開度制御ルーチンについて説明する。このルー
チンでは、ステップS201でアクセル開度センサ７の出力
電圧からアクセル開度を算出し、ステップS202で、休筒
制御実施フラグを参照して、現在、休筒制御が実施され
ているか否かを調べる。

【００２１】そして、休筒制御フラグがクリアされてお
り、休筒制御が実施されていないときには、上記ステッ
プS202からステップS203へ進んでアクセル開度に基づい
てテーブルＴ１を参照してスロットル開度を算出し、休
筒制御フラグがセットされており、休筒制御が実施され
ているときには、上記ステップS202からステップS204へ
進んでテーブルＴ３を参照してスロットル開度を算出す
る。

【００２２】アクセル開度に対するスロットル開度の関
係は、運転気筒に対し、図６にａで示すように、アクセ
ル開度１００％でスロットル開度１００％の正の相関を
持つ特性で設定されており、また、運転停止気筒に対し
ては、図６にｃで示す特性、すなわちアクセル開度に拘
らずスロットル全開となる特性に設定されている。

【００２３】従って、図７に示すように、上記ａ特性に
よるアクセル開度に対応するスロットル開度がストアさ
れたテーブルＴ１、上記ｃ特性によるアクセル開度に対
応するスロットル開度がストアされたテーブルＴ３を、
休筒制御が実施されているか否かに応じて選択し、スロ
ットル開度を算出する。

【００２４】そして、上記ステップS203あるいは上記ス
テップS204でスロットル開度を算出すると、ステップS2
05でバンク１ｂ側のスロットル弁５ｂに連設されたスロ
ットルアクチュエータ６ｂに、算出したスロットル開度
に相応する駆動信号を出力してルーチンを抜ける。

【００２５】これにより、低負荷時に運転気筒数を低減
し、運転継続気筒の等容度が向上するばかりでなく、運
転停止気筒側のスロットル開度を全開とするためポンピ
ングロスを低減することができ、大幅な燃費向上を実現
することができる。

【００２６】一方、図３の常時運転気筒に対するスロッ
トル開度制御ルーチンでは、同様に、ステップS301でア
クセル開度センサ７の出力電圧からアクセル開度を算出
し、ステップS302で、休筒制御実施フラグを参照して、
現在、休筒制御が実施されているか否かを調べる。

【００２７】そして、休筒制御フラグがクリアされてお
り、休筒制御が実施されていないときには、上記ステッ
プS302からステップS303へ進んでアクセル開度に基づい
て前述のテーブルＴ１を参照してスロットル開度を算出
し、休筒制御フラグがセットされており、休筒制御が実
施されているときには、上記ステップS302からステップ
S304へ進んでテーブルＴ２を参照してスロットル開度を
算出する。このテーブルＴ２には、図６にｂで示すよう
に、アクセル開度に正の相関を持つものの、図６にａで
示す前述のテーブルＴ１の特性に比較し、同じアクセル
開度に対して、より大きなスロットル開度となる特性の
データがストアされている。

【００２８】そして、上記ステップS303あるいは上記ス
テップS304でスロットル開度を算出すると、ステップS3
05でバンク１ａ側のスロットル弁５ａに連設されたスロ
ットルアクチュエータ６ａに、算出したスロットル開度
に相応する駆動信号を出力してルーチンを抜ける。

【００２９】すなわち、休筒制御が実施されていない場
合には、常時運転気筒側であるバンク１ａ側のスロット
ル開度も、運転停止対象気筒側であるバンク１ｂ側のス
ロットル開度も、所定のアクセル開度に対して同じスロ
ットル開度となるが、休筒制御が実施されると、運転停
止対象気筒側であるバンク１ｂ側のスロットル開度はア
クセル開度に拘らず全開にされ、常時運転気筒側である
バンク１ａ側のスロットル開度は、休筒制御が実施され
ない通常制御時よりも大きなスロットル開度となる。

【００３０】従って、休筒制御を実施して運転気筒数を
低減したとき、燃費向上効果を損なわない範囲でエンジ
ントルクの段差を縮小することができるとともに、アク
セル操作に対する運転者のトルク不足感を解消すること
ができ、運転者の違和感をなくすことが可能となるので
ある。

【００３１】尚、本形態では、左右に分割された各バン
ク毎のインテークマニホルド集合部にスロットル弁が介
装され、片方のバンクの気筒群全体に休筒させる例につ
いて説明したが、本発明は、これに限定されるものでは
なく、例えば、複数の気筒の各吸気通路に独立して制御
可能なスロットル弁をそれぞれ設けたエンジンにも適用
できることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジンの運転状態から一部の気筒の運転を停止して運転
気筒数を低減可能か否かを判断し、運転気筒数の低減可
能と判断して一部の気筒の運転を停止させるとき、運転
継続気筒に連通する吸気通路に介装したスロットル弁の
弁開度を、全気筒運転時にアクセル開度に応じて制御す
る弁開度よりも大きくし、運転停止気筒に連通する吸気
通路に介装したスロットル弁の弁開度をアクセル開度に
拘らず全開とするため、運転停止気筒のポンピングロス
を低減するとともに運転気筒数の低減によるエンジント
ルクの段差を縮小してトルクショックの発生を防止する
ことができ、アクセル操作に対するエンジン出力トルク
の不足感を解消することができる。従って、運転気筒数
低減時の運転者の違和感をなくして運転フィーリングの
悪化を防止することができる等優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】休筒制御ルーチンのフローチャート

【図２】運転停止対象気筒に対するスロットル開度算出
ルーチンのフローチャート

【図３】常時運転気筒に対するスロットル開度算出ルー
チンのフローチャート

【図４】エンジン制御系の概略構成図

【図５】気筒数低減領域の説明図

【図６】アクセル開度とスロットル開度との関係を示す
説明図

【図７】スロットル開度参照テーブルの説明図

【符号の説明】

１ …エンジン ５ａ，５ｂ…スロットル弁 １０ …ＥＣＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気筒毎あるいは複数の気筒毎にスロット
   ル弁を介装した多気筒エンジンの休筒制御装置におい
   て、 エンジンの運転状態に基づいて、一部の気筒の運転を停
   止して運転気筒数を低減可能か否かを判断する休筒判断
   手段と、 運転気筒数の低減時、運転継続気筒に連通する吸気通路
   に介装したスロットル弁の弁開度を、全気筒運転時にア
   クセル開度に応じて制御する弁開度よりも大きくし、運
   転停止気筒に連通する吸気通路に介装したスロットル弁
   の弁開度をアクセル開度に拘らず全開とする制御手段を
   備えたことを特徴とする多気筒エンジンの休筒制御装
   置。
2. 【請求項２】 上記休筒判断手段は、エンジンが暖気完
   了状態且つ低負荷運転領域にあるとき、運転気筒数を低
   減可能と判断することを特徴とする請求項１記載の多気
   筒エンジンの休筒制御装置。