RU2683339C1 - Method of variable control of ratio of cylinders to combustion and device for variable control of ratio of cylinders to combustion - Google Patents
Method of variable control of ratio of cylinders to combustion and device for variable control of ratio of cylinders to combustion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683339C1 RU2683339C1 RU2017142951A RU2017142951A RU2683339C1 RU 2683339 C1 RU2683339 C1 RU 2683339C1 RU 2017142951 A RU2017142951 A RU 2017142951A RU 2017142951 A RU2017142951 A RU 2017142951A RU 2683339 C1 RU2683339 C1 RU 2683339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinders
- combustion
- cylinder
- ratio
- shutdown
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D17/00—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
- F02D17/02—Cutting-out
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/008—Controlling each cylinder individually
- F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
- F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
- F02D41/3058—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used the engine working with a variable number of cycles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[1] Настоящее изобретение относится к способу вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием и устройству вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в двигателе во время операции дискретного отключения, при которой периодически производится отключение цилиндра.[1] The present invention relates to a method for variably controlling the ratio of cylinders to combustion and a device for variably controlling the ratio of cylinders to combustion in an engine during a discrete shutdown operation in which the cylinder is periodically shut off.
[2] В патентной заявке США №9200575 раскрыт способ вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием. В этом способе различные соотношения цилиндров со сгоранием достигаются за счет отсутствия фиксации цилиндров, осуществляющих сгорание, и отключенных цилиндров. Соотношение цилиндров внутреннего сгорания рассчитывается при помощи следующего выражения.[2] US patent application No.9200575 discloses a method for variably controlling the ratio of cylinders to combustion. In this method, various ratios of cylinders with combustion are achieved due to the lack of fixation of the cylinders carrying out combustion and the disabled cylinders. The ratio of internal combustion cylinders is calculated using the following expression.
[3] Соотношение цилиндров со сгоранием = Количество цилиндров со сгоранием / (Количество цилиндров со сгоранием + Количество отключенных цилиндров)[3] Correlation of cylinders with combustion = Number of cylinders with combustion / (Number of cylinders with combustion + Number of disabled cylinders)
[4] В вышеуказанной публикации раскрыт один пример схемы отключения цилиндра для достижения заранее установленного соотношения цилиндров со сгоранием. В этом примере один цилиндр отключается после осуществления сгорания последовательно в пяти цилиндрах. После этого сгорание осуществляется в одном цилиндре, и затем отключается один цилиндр. При отключении цилиндра, осуществляемого в этой схеме, соотношение цилиндров со сгоранием устанавливается равным 0,75 (0,75=6/8). Данная схема отключения цилиндра содержит период, в котором интервал отключения цилиндра эквивалентен пяти цилиндрам, и период, в котором интервал отключения цилиндра эквивалентен одному цилиндру.[4] The above publication discloses one example of a cylinder shut-off circuit to achieve a predetermined ratio of cylinders to combustion. In this example, one cylinder is turned off after performing combustion sequentially in five cylinders. After that, combustion is carried out in one cylinder, and then one cylinder is turned off. When turning off the cylinder, carried out in this scheme, the ratio of cylinders with combustion is set equal to 0.75 (0.75 = 6/8). This cylinder shutdown circuit includes a period in which the cylinder shutoff interval is equivalent to five cylinders, and a period in which the cylinder shutdown interval is equivalent to one cylinder.
[5] Частота вращения двигателя временно снижается в соответствии с отключением цилиндра. Степень увеличения частоты вращения двигателя после отключения цилиндра велика в период, когда интервал отключения цилиндров длинный, и мала в период, когда интервал короткий. Поэтому при наличии периодов с длинным интервалом отключения цилиндров и периодов с коротким интервалом отключения цилиндров колебание частоты вращения двигателя увеличивается. Для снижения колебаний частоты вращения двигателя для каждого цилиндра необходимо отдельное управление крутящим моментом. Т. е. в период, в котором интервал отключения цилиндра короткий, размер генерируемого крутящего момента каждого цилиндра, осуществляющего сгорание, должен быть больше, чем в период, в котором интервал отключения цилиндра длинный, чтобы степень увеличения частоты вращения двигателя до последующего отключения цилиндра была равномерной.[5] The engine speed is temporarily reduced in accordance with the shutdown of the cylinder. The degree of increase in engine speed after turning off the cylinder is large during the period when the interval for turning off the cylinders is long and small during the period when the interval is short. Therefore, in the presence of periods with a long interval of shutdown of the cylinders and periods with a short interval of shutdown of the cylinders, the fluctuation of the engine speed increases. To reduce fluctuations in engine speed, a separate torque control is required for each cylinder. That is, in a period in which the cylinder shut-off interval is short, the size of the generated torque of each combustion cylinder must be greater than in a period in which the cylinder shut-off interval is long so that the degree of increase in engine speed before the cylinder is subsequently turned off uniform.
[6] Кроме того, при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием схема отключения цилиндра меняется в соответствии с изменениями этого соотношения. Это осложняет отдельное управление крутящим моментом для каждого цилиндра, осуществляемое для снижения колебаний частоты вращения двигателя.[6] In addition, with variable control of the ratio of cylinders to combustion, the cylinder shutdown circuit changes in accordance with changes in this ratio. This makes it difficult to separately control the torque for each cylinder to reduce fluctuations in engine speed.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
[7] Соответственно, целью настоящего изобретения является предложение способа и устройства вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием, способных снижать колебания частоты вращения двигателя, вызванные изменениями интервала отключения цилиндра при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием.[7] Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for variably controlling the ratio of cylinders with combustion, capable of reducing fluctuations in engine speed caused by changes in the cylinder shut-off interval when variably controlling the ratio of cylinders with combustion.
[8] Для достижения вышеуказанной цели предусмотрен способ вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием, применяемый для вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в двигателе во время операции дискретного отключения, при которой периодически производится отключение цилиндров. Способ содержит: при установке N равным целому числу, большему или равному 1, повторное осуществление отключения цилиндров по схеме, в которой сгорание последовательно осуществляется в N цилиндрах в порядке входа цилиндров в такт сгорания, а затем отключается следующий цилиндр. В этом способе N представляет собой целое число, большее или равное единице. В этом случае соотношение цилиндров со сгоранием двигателя равно N/(N+1). Также соотношение цилиндров со сгоранием изменяется за счет изменения схемы таким образом, что значение N изменяется на единицу за один раз.[8] To achieve the above goal, a method for variably controlling the ratio of cylinders with combustion used for variably controlling the ratio of cylinders with combustion in the engine during a discrete shutdown operation, in which the cylinders are periodically shut off. The method comprises: when N is set to an integer greater than or equal to 1, the cylinders are turned off again according to a scheme in which combustion is sequentially carried out in N cylinders in the order the cylinders enter the combustion cycle, and then the next cylinder is turned off. In this method, N is an integer greater than or equal to one. In this case, the ratio of cylinders to engine combustion is N / (N + 1). Also, the ratio of cylinders to combustion changes by changing the circuit so that the value of N changes by one at a time.
[9] При вышеописанном способе интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным при постоянном соотношении цилиндров со сгоранием. Также при изменении соотношения цилиндров со сгоранием интервал отключения цилиндра изменяется только на величину, эквивалентную одному цилиндру. Таким образом, вышеописанным способом вариативного управления можно снижать колебания частоты вращения двигателя, вызванные изменениями интервала отключения цилиндра при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием.[9] In the above method, the cylinder shutdown interval is kept constant at a constant ratio of cylinders to combustion. Also, when changing the ratio of cylinders with combustion, the cylinder shutdown interval changes only by an amount equivalent to one cylinder. Thus, in the aforementioned method of variable control, it is possible to reduce fluctuations in the engine speed caused by changes in the cylinder shut-off interval during variable control of the ratio of cylinders to combustion.
[10] Для достижения вышеуказанной цели предусмотрен другой способ вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием, применяемый для вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в двигателе во время операции дискретного отключения, при которой периодически производится отключение цилиндра. Способ содержит: при установке N равным целому числу, большему или равному 1, повторное осуществление отключения цилиндров по схеме, в которой сгорание последовательно осуществляется в N цилиндрах в порядке входа цилиндров в такт сгорания, а затем отключаются два следующих цилиндра; и изменение соотношения цилиндров со сгоранием посредством изменения схемы таким образом, что значение N изменяется на единицу за один раз.[10] To achieve the above goal, there is provided another method for variably controlling the ratio of cylinders to combustion, used to variably control the ratio of cylinders to combustion in the engine during a discrete shutdown operation in which the cylinder is periodically shut off. The method comprises: when N is set to an integer greater than or equal to 1, the cylinders are turned off again according to a scheme in which combustion is sequentially carried out in N cylinders in the order of entry of the cylinders into the combustion cycle, and then the next two cylinders are turned off; and changing the ratio of the cylinders to combustion by changing the circuit such that the value of N changes by one at a time.
[11] В этом случае также интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным при постоянном соотношении цилиндров со сгоранием. Также при изменении соотношения цилиндров со сгоранием интервал отключения цилиндров изменяется только на величину, эквивалентную одному цилиндру. Таким образом, вышеописанным способом вариативного управления также можно снижать колебания частоты вращения двигателя, вызванное изменениями интервала отключения цилиндра при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием.[11] In this case also, the cylinder shutdown interval is kept constant at a constant ratio of cylinders to combustion. Also, when changing the ratio of cylinders with combustion, the cylinder shutdown interval changes only by an amount equivalent to one cylinder. Thus, in the above-described variable control method, it is also possible to reduce fluctuations in engine speed caused by changes in the cylinder shut-off interval when the ratio of cylinders to combustion is variably controlled.
[12] Для достижения вышеуказанной цели предусмотрено устройство вариативного управления соотношением цилиндров внутреннего сгорания, применяемое для вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в двигателе во время операции дискретного отключения, при которой периодически производится отключение цилиндра. Устройство содержит секцию расчета целевого соотношения и секцию определения схемы.[12] To achieve the above goal, a variable-ratio control device for internal combustion cylinders is provided, which is used to variably control the ratio of cylinders with combustion in the engine during a discrete shutdown operation, during which the cylinder is periodically shut off. The device contains a section for calculating the target ratio and a section for determining the scheme.
[13] Секция расчета целевого соотношения выполнена с возможностью расчета в качестве целевого соотношения цилиндров со сгоранием соотношения цилиндров со сгоранием, достигаемого посредством повторного отключения цилиндров с постоянными интервалами. Таким образом, значение целевого соотношения цилиндров со сгоранием может быть изменено посредством изменения интервала отключения цилиндра на величину, эквивалентную одному цилиндру за один раз.[13] The calculation section of the target ratio is configured to calculate, as the target ratio of the cylinders, with the combustion ratio of the cylinders with combustion, achieved by repeatedly shutting off the cylinders at regular intervals. Thus, the value of the target ratio of cylinders to combustion can be changed by changing the cylinder shutdown interval by an amount equivalent to one cylinder at a time.
[14] Когда интервал отключения цилиндра от отключения цилиндра с интервалом, при котором достигается текущее соотношение цилиндров со сгоранием до последующего отключения цилиндра, определяется как интервал последующего отключения, секция определения схемы выполнена с возможностью установки интервала последующего отключения способом, описанным ниже. Т. е. когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, секция определения схемы устанавливает интервал последующего отключения равным интервалу, при котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием. Также, когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием сгорания не совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, секция определения схемы устанавливает интервал последующего отключения равным интервалу, который является ближайшим, с использованием значения эквивалентного одному цилиндру, к интервалу, в котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием, чем интервал, в котором достигается текущее соотношение цилиндров со сгоранием.[14] When the interval for turning off the cylinder from turning off the cylinder with an interval at which the current ratio of cylinders with combustion to the next shutdown of the cylinder is reached is determined as the interval for the subsequent shutdown, the circuit determination section is configured to set the interval for the subsequent shutdown in the manner described below. That is, when the target ratio of the cylinders with combustion coincides with the current ratio of the cylinders with combustion, the circuit determination section sets the subsequent shutdown interval equal to the interval at which the target ratio of the cylinders with combustion can be achieved. Also, when the target ratio of cylinders to combustion does not match the current ratio of cylinders to combustion, the circuit determination section sets the subsequent shutdown interval to the interval that is closest, using a value equivalent to one cylinder, to the interval in which the target ratio of cylinders can be reached with combustion than the interval in which the current ratio of cylinders to combustion is achieved.
[15] Когда интервал последующего отключения устанавливается таким образом, интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным при постоянном соотношении цилиндров со сгоранием, и даже когда соотношение цилиндров со сгоранием изменяется, интервал отключения цилиндра изменяется только на величину, эквивалентную одному цилиндру за один раз. Таким образом, вышеописанное устройство вариативного управления может снижать колебания частоты вращения двигателя, вызванные изменениями интервала отключения цилиндра при вариативномо управлении соотношением цилиндров со сгоранием.[15] When the subsequent shut-off interval is set in this way, the shut-off interval of the cylinder is kept constant at a constant ratio of cylinders to combustion, and even when the ratio of cylinders to combustion is changed, the shut-off interval of the cylinder changes only by an amount equivalent to one cylinder at a time. Thus, the variable control device described above can reduce fluctuations in engine speed caused by changes in the cylinder shut-off interval when the ratio of cylinders to combustion is variably controlled.
[16] Прочие аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего описания при рассмотрении его с прилагаемыми чертежами, иллюстрирующими принципы изобретения на примере.[16] Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following description when considered with the accompanying drawings, illustrating the principles of the invention by way of example.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[17] Изобретение совместно с его целями и преимуществами можно лучше понять, обратившись к последующему описанию предпочтительных в настоящий момент вариантов осуществления совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:[17] The invention, together with its objectives and advantages, can be better understood by referring to the following description of the currently preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings, in which:
[18] Фиг. 1 - это схема конфигурации устройства вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;[18] FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for variable control of the ratio of cylinders to combustion in accordance with a first embodiment of the invention;
[19] Фиг. 2 - это график, отображающий взаимосвязь между целевым соотношением цилиндров со сгоранием, рассчитанным секцией расчета целевого соотношения, предусмотренной в устройстве вариативного управления, и требуемым крутящим моментом и частотой вращения двигателя;[19] FIG. 2 is a graph showing the relationship between the target ratio of cylinders with combustion calculated by the calculation section of the target ratio provided in the variable control device and the required torque and engine speed;
[20] Фиг. 3 - это блок-схема схемы отключения цилиндра, определяющая процедуру, выполняемую секцией определения схемы, предусмотренной в устройстве вариативного управления;[20] FIG. 3 is a flowchart of a cylinder shutdown circuit defining a procedure performed by the circuit determining section provided in the variable control device;
[21] Фиг. 4 - это график временной зависимости, отображающий один пример способа осуществления вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в соответствии с вариантом осуществления изобретения;[21] FIG. 4 is a graph of a time dependence showing one example of a method for variably controlling the ratio of cylinders to combustion in accordance with an embodiment of the invention;
[22] Фиг. 5 - это схема конфигурации устройства вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения; и[22] FIG. 5 is a configuration diagram of an apparatus for variable control of the ratio of cylinders to combustion in accordance with a second embodiment of the invention; and
[23] Фиг. 6 - это график, отображающий взаимосвязь между целевым соотношением цилиндров со сгоранием, рассчитанным секцией расчета целевого соотношения, предусмотренной в устройстве вариативного управления, и требуемым крутящим моментом и частотой вращения двигателя.[23] FIG. 6 is a graph showing the relationship between the target cylinder to combustion ratio calculated by the target ratio calculation section provided in the variable control device and the desired torque and engine speed.
ПОДРОБНОЕ РАСКРЫТИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
[24] Первый вариант осуществления[24] First Embodiment
Способ вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием и устройство вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием будут далее раскрыты со ссылкой на Фиг. Сначала конструкция устройства вариативного управления настоящего варианта осуществления изобретения будет раскрыта со ссылкой на Фиг. 1.A method for variable control of the ratio of cylinders to combustion and a variable control device for the ratio of cylinders to combustion will be further disclosed with reference to FIG. First, the construction of the variable control device of the present embodiment will be disclosed with reference to FIG. one.
[25] Двигатель 10, показанный на Фиг. 1, содержит четыре цилиндра №1-4, расположенных в один ряд. В двигателе 10 зажигание осуществляется в следующем порядке: цилиндр №1, цилиндр №3, цилиндр №4 и цилиндр №2.[25] The
[26] Управление двигателем 10 осуществляется электронным блоком 11 управления. Электронный блок 11 управления получает сигналы обнаружения, отображающие, например, частоту вращения двигателя и количество впускаемого воздуха, определенные различными датчиками, установленными на двигателе 10. На основе данных сигналов обнаружения электронный блок 11 управления осуществляет управление параметрами, связанными с управлением двигателем, такими как степень открытия дросселя, синхронизация впрыска топлива, количество впрыскиваемого топлива и опережение зажигания двигателя 10.[26] The
[27] Электронный блок 11 управления также содержит секцию 12 вариативного управления, осуществляющую вариативное управление соотношением цилиндров со сгоранием двигателя 10. Устройство вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием по настоящему варианту осуществления изобретения состоит из секции 12 вариативного управления. Соотношение цилиндров со сгоранием представляет собой отношение количества цилиндров со сгоранием сгорания к общему числу цилиндров со сгоранием и отключенных цилиндров [Количество цилиндров со сгоранием / (Количество цилиндров со сгоранием + Количество отключенных цилиндров)]. Вариативное управление соотношением цилиндров со сгоранием - это управление для изменения соотношения цилиндров со сгоранием двигателя 10 в соответствии с требуемой мощностью двигателя 10.[27] The
[28] Секция 12 вариативного управления содержит секцию 13 расчета целевого соотношения и секцию 14 определения схемы. Секция 13 расчета целевого соотношения рассчитывает целевое соотношение цилиндров со сгоранием, являющееся целевым значением соотношения цилиндров со сгоранием в соответствии с рабочим состоянием двигателя 10. Секция 14 определения схемы определяет схему отключения цилиндров двигателя 10 на основе целевого соотношения цилиндров со сгоранием. Секция 12 вариативного управления осуществляет управление двигателем 10 таким образом, что отключение цилиндров осуществляется в соответствии с определенной схемой отключения цилиндров.[28]
[29] Определение целевого соотношения цилиндров со сгоранием[29] Determination of the target ratio of cylinders with combustion
Ниже будет раскрыт расчет целевого соотношения цилиндров со сгоранием сгорания секцией 13 расчета целевого соотношения. В заранее установленном цикле управления секция 13 расчета целевого соотношения считывает частоту вращения двигателя 10 (далее - «частота вращения двигателя») и требуемый крутящий момент двигателя 10, полученные на основе таких параметров как степень нажатия водителем педали акселератора. Секция 13 расчета целевого соотношения рассчитывает целевое соотношение цилиндров со сгоранием из требуемого крутящего момента и частоты вращения двигателя.Below will be disclosed the calculation of the target ratio of cylinders with combustion by
[30] Фиг. 2 отображает взаимосвязь между величиной целевого соотношения цилиндров со сгоранием, рассчитанного секцией 13 расчета целевого соотношения, требуемым крутящим моментом и частотой вращения двигателя. Как показано на Фиг. 2, согласно расчетам целевое соотношение цилиндров со сгоранием будет составлять 50%, 67%, 75%, 80% и 100%.[30] FIG. 2 shows the relationship between the value of the target ratio of the cylinders with combustion calculated by the target
[31] Как показано на Фиг. 2, в настоящем варианте осуществления изобретения целевое соотношение цилиндров со сгоранием зафиксировано на 100% в рабочем диапазоне двигателя 10, в котором требуемый крутящий момент превышает заранее установленное значение α. Также, даже в рабочем диапазоне двигателя 10, частота вращения которого ниже заранее установленного значения β, целевое соотношение цилиндров со сгоранием зафиксировано на 100%. Когда соотношение цилиндров со сгоранием составляет 100%, работа двигателя 10 осуществляется со сгоранием во всех цилиндрах. При этом в двигателе 10 требуемая мощность достигается посредством регулирования расхода воздуха, всасываемого в цилиндры (количество всасываемого в цилиндр воздуха) во время тактов впуска. Далее рабочий диапазон двигателя 10, в котором двигатель 10 осуществляет операцию сгорания во всех цилиндрах, будет именоваться как диапазон со сгоранием во всех цилиндрах.[31] As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the target ratio of combustion cylinders is fixed at 100% in the operating range of the
[32] Наоборот, в рабочем диапазоне, в котором требуемый крутящий момент меньше или равен заранее установленному значению α и частота вращения двигателя больше или равна заранее установленному значению β, целевое соотношение цилиндров со сгоранием изменяется в диапазоне от 50% до 80% включительно в соответствии с требуемым крутящим моментом. В данном рабочем диапазоне отключение цилиндров осуществляется периодически для регулирования количества всасываемого в цилиндр воздуха и изменения соотношения, цилиндров со сгоранием, обеспечивая таким образом требуемую мощность двигателя 10. Далее рабочий диапазон двигателя 10, в котором двигатель 10 осуществляет такое дискретное отключение цилиндра, будет обозначен как «диапазон дискретного отключения».[32] On the contrary, in the operating range in which the required torque is less than or equal to a predetermined value of α and the engine speed is greater than or equal to a predetermined value of β, the target ratio of cylinders with combustion varies from 50% to 80% inclusive in accordance with the required torque. In this operating range, the cylinders are switched off periodically to regulate the amount of air drawn into the cylinder and change the ratio of the cylinders with combustion, thus providing the required
[33] Заранее установленное значение α, являющееся пороговым значением требуемого крутящего момента, отделяющим диапазон сгорания во всех цилиндрах и диапазон дискретного отключения, устанавливается на максимальное значение крутящего момента двигателя, которое может быть достигнуто даже при соотношении цилиндров со сгоранием равном 80%. Наоборот, заранее установленное значение β, являющееся пороговым значением частоты вращения двигателя, отделяющим диапазон сгорания во всех цилиндрах и диапазон дискретного отключения, устанавливается на значение, указанное ниже. Т. е., когда двигатель 10 осуществляет дискретное отключение, частота вращения двигателя временно снижается каждый раз при выполнении отключения цилиндра так, что в интервале отключения цилиндра периодически создается вибрация и шум. Когда интервал отключения цилиндра имеет одну и ту же величину, чем ниже частота вращения двигателя, тем ниже становится частота вибрации и шума, связанных с отключением цилиндра. Вибрация и шум с частотой ниже определенного уровня создают неприятные ощущения у пассажиров. В этой связи, заранее установленное значение β устанавливается на значение нижнего предела частоты вращения двигателя, при котором частота вибрации и шума, связанных с отключением цилиндра, не создает неприятных ощущений у пассажиров.[33] The pre-set value α, which is the threshold value of the required torque that separates the combustion range in all cylinders and the discrete shutdown range, is set to the maximum value of the engine torque, which can be achieved even when the ratio of cylinders to combustion is 80%. Conversely, a predetermined value β, which is a threshold value of the engine speed separating the combustion range in all cylinders and the discrete shutdown range, is set to the value indicated below. That is, when the
[34] Определение схемы отключения цилиндра[34] Definition of cylinder shutdown
Далее будет раскрыто определение схемы отключения цилиндра секцией 14 определения схемы. В Таблице 1 показана расстановка цилиндров со сгоранием и отключеных цилиндров для каждого значения соотношения цилиндров со сгоранием, используемого при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием. Как показано в Таблице 1, при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием сгорания используется девять значений соотношения цилиндров со сгоранием: 0%, 50%, 67%, 75%, 80%, 83%, 86%, 88% и 100%. Отключение всех цилиндров, когда все цилиндры отключаются как при прекращении подачи топлива и при остановке работы на холостом ходу, соответствует соотношению цилиндров со сгоранием, равному 0%.Next, the definition of the cylinder shutdown circuit by the
[36] Среди девяти вышеуказанных соотношений цилиндров со сгоранием 0% - это соотношение для отключения всех цилиндров, и 100% - это соотношение для сгорания во всех цилиндрах. Соответственно, из соотношений цилиндров со сгоранием в Таблице 1 во время дискретного й отключения двигателя 10 используется семь значений: 50%, 67%, 75%, 80%, 83%, 86% и 88%. При каждом из этих соотношений цилиндров со сгоранием отключения цилиндров повторно осуществляется в схеме, в которой сгорание последовательно осуществляется в N цилиндрах (N - это целое число, большее чем 1 или равное 1) в порядке входа цилиндра в такт сгорания, а затем отключается следующий цилиндр. Т. е. все соотношения цилиндров со сгоранием, использованные во время дискретного отключения, достигаются за счет повтора отключения цилиндров в вышеуказанной схеме, т.е. посредством повтора отключения цилиндра с регулярными интервалами. Соотношения цилиндров со сгоранием, равные 50%, 67%, 75% и 80%, рассчитываемые как целевые соотношения цилиндров со сгоранием во время осуществления дискретного отключения секцией 13 расчета целевого соотношения, также являются соотношениями цилиндров со сгоранием, которые достигаются за счет повтора отключения цилиндров с регулярными интервалами.[36] Among the nine above ratios of cylinders with combustion, 0% is the ratio for turning off all cylinders, and 100% is the ratio for burning in all cylinders. Accordingly, from the ratios of the cylinders with combustion in Table 1 during discrete shutdown of the
[37] В настоящем варианте осуществления изобретения каждая схема отключения цилиндра имеет идентификационный номер (ID), значение которого - это количество (N) цилиндров, в которых последовательно осуществляется сгорание в этой схеме. Кроме того, в настоящем варианте осуществления изобретения случай, когда Соотношение цилиндров со сгоранием составляет 0% (отключение всех цилиндров), и случай, когда соотношение цилиндров со сгоранием составляет 100% (сгорание во всех цилиндрах), рассматриваются способом, описанным ниже, в целях обеспечения процесса во время перехода от сгорания во всех цилиндрах к дискретному отключению и от отключения всех цилиндров к дискретному отключению в процедуре определения схемы отключения цилиндра, которая будет рассмотрена ниже. Т. е. в случае, когда соотношение цилиндров со сгоранием составляет 0% (отключение всех цилиндров), где повторяется только отключение цилиндра, схема с одним отключением цилиндра определяется как схема отключения цилиндра для удобства, и идентификационный номер схемы устанавливается на 0. Также для удобства в случае соотношения цилиндров со сгоранием, составляющего 100%, где повторяется только сгорание, схема с одним сгоранием определяется как схема отключения цилиндра, и идентификационный номер схемы устанавливается на 8.[37] In the present embodiment, each cylinder shutdown circuit has an identification number (ID), the value of which is the number (N) of cylinders in which combustion in this circuit is sequentially performed. In addition, in the present embodiment, the case where the ratio of cylinders to combustion is 0% (shut off all cylinders) and the case when the ratio of cylinders to combustion is 100% (combustion in all cylinders) are considered in the manner described below, in order to ensure the process during the transition from combustion in all cylinders to discrete shutdown and from shutdown of all cylinders to discrete shutdown in the procedure for determining the cylinder shutdown circuit, which will be discussed below. That is, in the case where the ratio of cylinders to combustion is 0% (turning off all cylinders), where only turning off the cylinder is repeated, a circuit with one cylinder shutdown is defined as a cylinder shutdown circuit for convenience, and the circuit identification number is set to 0. Also for convenience in the case of a cylinder to combustion ratio of 100%, where only combustion is repeated, a single combustion circuit is defined as a cylinder shutdown circuit, and the circuit identification number is set to 8.
[38] Кроме того, в данном варианте осуществления изобретения при изменении схемы отключения цилиндра схема, выполняемая в данный момент, завершается до того, как последующая схема начнется сначала. Также при изменении схемы отключения в данном варианте осуществления изобретения отключение цилиндра осуществляется в конце осуществляемой в настоящий момент схемы отключения цилиндра до начала схемы последующего отключения цилиндра. Поэтому схемы отключения цилиндра с идентификационными номерами с 1 по 7 устанавливаются таким образом, что цилиндр отключается в конце. Кроме того, схема отключения цилиндра с идентификационным номером 8 относится к сгоранию во всех цилиндрах, куда не входит отключение цилиндров. Только непосредственно перед заменой на другую схему отключения цилиндра схема с идентификационным номером 8 заменяется на схему, в которой цилиндр отключается перед сгоранием в другом цилиндре.[38] Furthermore, in this embodiment, when the cylinder shutdown circuit is changed, the circuit currently being executed is completed before the subsequent circuit starts over. Also, when the shutdown circuit is changed in this embodiment, the cylinder is shut off at the end of the currently shut off cylinder circuit before the subsequent shutdown circuit begins. Therefore, cylinder shutdown circuits with
[39] На основе целевого соотношения цилиндров со сгоранием, рассчитанного секцией 13 расчета целевого соотношения, секция 14 определения схемы выбирает одну из схем отключения цилиндра с идентификационными номерами 0-8 в качестве схемы отключения цилиндра, которая фактически должна быть выполнена двигателем 10. На Фиг. 3 показана блок-схема отключения цилиндра, определяющая процедуру, выполняемую секцией 14 определения схемы, при определении схемы отключенных цилиндра. Секция 14 определения схемы выполняет процесс данной процедуры в каждом цикле сгорания двигателя 10.[39] Based on the target combustion cylinder ratio calculated by the target
[40] Как показано на Фиг. 3, когда начинается данная процедура, на шаге S100 секция 14 определения схемы считывает идентификационный номер схемы отключения цилиндра для целевого соотношения цилиндров со сгоранием, рассчитанного секцией 13 расчета целевого соотношения (далее - целевая схема Nt), и идентификационный номер схемы отключения цилиндра, выполняемой в текущий момент в двигателе 10 (далее - текущая схема Nc). Впоследствии на шаге S110 секция 14 определения схемы определяет, совпадают ли значения целевой схемы Nt и текущей схемы Nc. Секция 14 определения схемы переводит процесс на шаг S120, если значения совпадают (ДА), и на шаг S130, если значения не совпадают (НЕТ).[40] As shown in FIG. 3, when this procedure begins, in step S100, the
[41] Если процесс переводится на шаг S120, секция 14 определения схемы устанавливает значение последующей схемы Nn для значения текущей схемы Nc на шаге S120. Затем на шаге S160 секция 14 определения схемы устанавливает схему отключения цилиндра, идентификационный номер которой - это значение следующей схемы Nn как следующей схемы отключения цилиндра, которая будет выполнена после текущей схемы отключения цилиндра. Затем секция 14 определения схемы заканчивает процесс текущей процедуры. Т. е. в этой ситуации следующее отключение цилиндра будет выполнена в той же схеме отключения цилиндра, что и текущая схема.[41] If the process goes to step S120, the
[42] Наоборот, если значения текущей схемы Nc и целевой схемы Nt не совпадают (S110: НЕТ) и процесс переводится на шаг S130, секция 14 определения схемы определяет соотношение значений. Если значение целевой схемы Nt больше значения текущей схемы Nc (S130: ДА), секция 14 определения схемы прибавляет 1 к значению текущей схемы Nc и устанавливает значение последующей схемы Nn на результирующее значение (Nn←Nc+1) на шаге S140.[42] Conversely, if the values of the current circuit Nc and the target circuit Nt do not match (S110: NO) and the process goes to step S130, the
[43] Если значение целевой схемы Nt меньше значения текущей схемы Nc (S130: НЕТ), секция 14 определения схемы вычитает 1 из значения текущей схемы Nc и устанавливает значение последующей схемы Nn на результирующее значение (Nn←Nc-1) на шаге S150. На шаге S160 секция 14 определения схемы устанавливает схему отключения цилиндра, которая будет выполняться наряду со схемой отключения цилиндра, идентификационный номер которой - это значение следующей схемы Nn, которая была установлена на шаге S140 или S150. Затем секция 14 определения схемы заканчивает процесс текущей процедуры.[43] If the value of the target circuit Nt is less than the value of the current circuit Nc (S130: NO), the
[44] Интервал отключения цилиндра от отключения цилиндра с интервалом, при котором достигается текущее соотношение цилиндров со сгоранием до последующего отключения цилиндра, определяется как интервал последующего отключения. Как описано выше, схемы отключения цилиндра с идентификационными номерами с 1 по 7, используемые при дискретном отключении, устанавливаются таким образом, что цилиндр отключается в конце. Таким образом, интервал следующего отключения соответствует количеству цилиндров со сгоранием в следующей схеме отключения цилиндра, которая будет выполнена после текущей схемы отключения цилиндра.[44] The interval of cylinder shutdown from cylinder shutdown with the interval at which the current ratio of cylinders with combustion to the subsequent cylinder shutdown is achieved, is defined as the interval of subsequent shutdown. As described above, cylinder shutdown circuits with
[45] В процедуре определения схемы отключения цилиндра, когда идентификационный номер схемы отключения цилиндра, соответствующий целевому соотношению цилиндров со сгоранием (целевая схема Nt), совпадает с идентификационным номером выполняемой в настоящий момент схемы отключения цилиндра (текущая схема Nc) (S110: ДА), выполняемое в настоящий момент отключение цилиндра будет продолжено в следующем цикле. Случай, когда целевая схема Nt совпадает с текущей схемой Nc, относится к случаю, когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, и интервал отключения цилиндра в это время - это интервал, в котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием. Поэтому, когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, секция 14 определения схемы определяет схему отключения цилиндра так, что интервал последующего отключения устанавливается равным интервалу, при котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием.[45] In the procedure for determining the cylinder shutdown circuit, when the identification number of the cylinder shutdown circuit corresponding to the target ratio of cylinders to combustion (target circuit Nt) matches the identification number of the cylinder shutdown circuit currently being executed (current circuit Nc) (S110: YES) The current cylinder shutdown will continue in the next cycle. The case where the target circuit Nt coincides with the current circuit Nc refers to the case where the target ratio of the cylinders with combustion coincides with the current ratio of the cylinders with combustion, and the interval for turning off the cylinder at this time is the interval in which the target ratio of cylinders with combustion. Therefore, when the target ratio of the cylinders to combustion coincides with the current ratio of the cylinders to combustion, the
[46] Наоборот, когда целевая схема Nt не совпадает с текущей схемой Nc (S110: НЕТ), секция 14 определения схемы прибавляет или вычитает единицу из значения текущей схемы Nc так, что значение текущей схемы Nc приближается к целевой схеме NT и устанавливает результирующее значение как идентификационный номер схемы отключения цилиндра, которая будет выполнена следующей. В этом случае количество цилиндров со сгоранием в схеме следующего отключения цилиндра будет ближе на количество, эквивалентное одному цилиндру, к количеству цилиндров со сгоранием в схеме отключения цилиндра, достигающей целевого соотношения цилиндров, чем количество цилиндров со сгоранием в текущей схеме отключения цилиндра. Т. е. интервал следующего отключения в это время устанавливается на интервал, который ближе на величину, эквивалентную одному цилиндру, к интервалу, в котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием, чем интервал, в котором достигается текущее соотношение цилиндров со сгоранием.[46] Conversely, when the target circuit Nt does not match the current circuit Nc (S110: NO), the
[47] Использование и преимущества[47] Uses and Benefits
Далее будут раскрыты использование и преимущества способа и устройства вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием вышеописанного варианта осуществления изобретения.Next, the use and advantages of the method and device for variably controlling the ratio of cylinders with combustion of the above described embodiment of the invention will be disclosed.
[48] На Фиг. 4 показаны изменения соотношения цилиндров со сгоранием, схема отключения цилиндра и сигнал впрыска, когда рабочий диапазон двигателя 10 переключается с диапазона сгорания во всех цилиндрах к диапазону, где целевое соотношение цилиндров со сгоранием в диапазоне дискретного отключения составляет 50%. Сигнал впрыска - это сигнал, направляющий команду на впрыск топлива в цилиндр, когда в этом цилиндре должно быть выполнено сгорание. На Фиг. 4 показан объединенный сигнал впрыска для четырех цилиндров с №1 по №4 двигателя 10. Так как сигнал впрыска не выдается при выполнении отключения цилиндра, секция, в которой интервал импульса сигнала впрыска, показанный на Фиг. 4, длиннее, чем в других секциях, это секция, где выполняется отключение цилиндра.[48] In FIG. Figure 4 shows the changes in the ratio of cylinders with combustion, the cylinder shutdown circuit and the injection signal when the operating range of the
[49] Когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием изменяется со 100% на 50%, сначала выполняется схема отключения цилиндра с идентификационным номером 7, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 88%. В это время двигатель 10 переключается со сгорания во всех цилиндрах на дискретное отключение.[49] When the target ratio of cylinders with combustion changes from 100% to 50%, the cylinder shutdown circuit with
[50] Затем по порядку выполняются схемы отключения цилиндра с идентификационными номерами с 6 по 1. В частности, один раз выполняется схема отключения цилиндра с идентификационным номером 6, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 86%. Затем один раз выполняется схема отключения цилиндра с идентификационным номером 5, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 83%. Затем один раз выполняется схема отключения цилиндра с идентификационным номером 4, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 80%. Затем один раз выполняется схема отключения цилиндра с идентификационным номером 3, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 75%. Затем, после того как будет один раз выполнена схема отключения цилиндра с идентификационным номером 2, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием сгорания, составляющему 67%, схема отключения цилиндра изменяется на схему с идентификационным номером 1, соответствующую соотношению цилиндров со сгоранием, составляющему 50%, которое является целевым соотношением цилиндров со сгоранием в это время. Как раскрыто выше, в каждой схеме отключения цилиндра с идентификационными номерами с 1 по 7 идентификационный номер соответствует количеству цилиндров, в которых последовательно осуществляется сгорание до отключения цилиндра, т.е. интервалу отключения цилиндра. Таким образом, изменение соотношения цилиндров со сгоранием в это время осуществляется за счет последовательного изменения схемы отключения цилиндра таким образом, что интервал отключения цилиндра будет изменяться на значение, эквивалентное одному цилиндру за один раз.[50] Then, in order, the cylinder shut-off circuits with
[51] Аналогично, даже когда значение целевого соотношения цилиндров со сгоранием сгорания изменяется в диапазоне дискретного отключения, соотношение цилиндров со сгоранием сгорания изменяется за счет изменения схемы отключения цилиндра таким образом, что интервал отключения цилиндра изменяется на значение, эквивалентное одному цилиндру за один раз. Таким образом, изменение соотношения цилиндров со сгоранием в диапазоне дискретного отключения в это время осуществляется за счет последовательного изменения схемы отключения цилиндра таким образом, что интервал отключения цилиндра будет изменяться на значение, эквивалентное одному цилиндру за один раз.[51] Similarly, even when the value of the target ratio of the cylinders with combustion is changed in the discrete shutdown range, the ratio of the cylinders with combustion is changed by changing the shutdown circuit of the cylinder so that the shutdown interval of the cylinder changes to a value equivalent to one cylinder at a time. Thus, the change in the ratio of cylinders with combustion in the discrete shutdown range at this time is due to the sequential change of the cylinder shutdown circuit so that the cylinder shutdown interval will be changed to a value equivalent to one cylinder at a time.
[52] Когда рабочий диапазон двигателя 10 переключается с диапазона дискретного отключения на диапазон сгорания во всех цилиндрах, схема отключения цилиндра изменяется последовательно таким образом, что интервал отключения цилиндра изменяется на величину, эквивалентную одному цилиндру за один раз, до тех пор, пока не будет достигнута схема отключения цилиндра с идентификационным номером 7, соответствующая соотношению цилиндров со сгоранием, равному 88%. Затем, после того как будет выполнена схема отключения цилиндра с идентификационным номером 7, произойдет переключение на схему отключения цилиндра с идентификационным номером 8, соответствующим соотношению цилиндров со сгоранием, равному 100%, т.е. сгоранию во всех цилиндрах. В этом случае, даже если рабочий диапазон двигателя 10 находится в диапазоне сгорания во всех цилиндрах, дискретное отключение продолжается до тех пор, пока схема отключения цилиндра с идентификационным номером 7 не переключится на схему отключения цилиндра с идентификационным номером 8.[52] When the operating range of
[53] Кроме того, в вышеуказанном варианте осуществления изобретения, когда соотношение цилиндров со сгоранием равно целевому соотношению цилиндров со сгоранием, повторяется схема отключения цилиндра, соответствующая целевому соотношению цилиндров со сгоранием. В этом случае интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным.[53] Furthermore, in the above embodiment, when the ratio of the cylinders to combustion is equal to the target ratio of the cylinders to combustion, the cylinder shutdown pattern corresponding to the target ratio of the cylinders to combustion is repeated. In this case, the cylinder shutdown interval is kept constant.
[54] В данном варианте осуществления изобретения вариативное управление соотношением цилиндров со сгоранием осуществляется вышеуказанным способом. Такое вариативное управление соотношением цилиндров со сгоранием достигается за счет изменения частоты отключения цилиндра во время работы двигателя 10 с дискретным отключением. В двигателе 10 во время работы с дискретным отключением частота вращения двигателя временно падает в соответствии с отключением цилиндра, а затем увеличивается в ответ на сгорание в цилиндре. Степень увеличения частоты вращения двигателя в это время увеличивается вместе с количество цилиндров со сгоранием до тех пор, пока не увеличится следующее отключение цилиндра, т.е. с увеличением интервала отключения цилиндра. Поэтому при наличии периодов с длинным интервалом отключения цилиндра и периодов с коротким интервалом отключения цилиндра колебание частоты вращения двигателя увеличивается.[54] In this embodiment, variable control of the ratio of cylinders to combustion is carried out by the above method. Such a variable control of the ratio of cylinders with combustion is achieved by changing the frequency of the cylinder off during operation of the
[55] В этом отношении, в данном варианте осуществления изобретения интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным при поддержании постоянного соотношения цилиндров со сгоранием. Также при изменении соотношения цилиндров со сгоранием интервал отключения цилиндра изменяется только на величину, эквивалентную одному цилиндру. Поэтому возможно сокращение колебания частоты вращения двигателя, вызванного изменениями интервала отключения цилиндра.[55] In this regard, in this embodiment, the cylinder shutdown interval is kept constant while maintaining a constant ratio of cylinders to combustion. Also, when changing the ratio of cylinders with combustion, the cylinder shutdown interval changes only by an amount equivalent to one cylinder. Therefore, it is possible to reduce fluctuations in engine speed caused by changes in the cylinder shutdown interval.
[56] Колебание частоты вращения двигателя в связи с изменениями интервала отключения цилиндра может быть изменено за счет отдельного управления крутящим моментом для каждого цилиндра. Т. е. за счет регулирования параметров, таких как количество впускного воздуха цилиндра и момент зажигания каждого цилиндра, величина сгенерированного крутящего момента в каждом цилиндре, в котором выполняется сгорание, может быть сделана большей в секции, где интервал отключения цилиндра короткий, чем в секции, где интервал отключения цилиндра длинный. Это в свою очередь допускает увеличение частоты вращения двигателя до тех пор, пока последующее отключение цилиндра не будет выровнена. Соответственно, колебание частоты вращения двигателя можно остановить при помощи изменений интервала отключения цилиндра.[56] The variation in engine speed due to changes in the cylinder shut-off interval can be changed by separately controlling the torque for each cylinder. That is, by adjusting parameters such as the amount of inlet air of the cylinder and the ignition moment of each cylinder, the amount of generated torque in each cylinder in which combustion is performed can be made larger in the section where the cylinder shut-off interval is shorter than in the section where the cylinder shutdown interval is long. This, in turn, allows an increase in engine speed until a subsequent cylinder shutdown is aligned. Accordingly, fluctuations in engine speed can be stopped by changing the cylinder shut-off interval.
[57] Даже в настоящем варианте осуществления изобретения, так как интервал отключения цилиндра также изменяется при изменении соотношения цилиндров со сгоранием, может потребоваться отдельное управление крутящим моментом для каждого цилиндра для достаточного сдерживания колебания частоты вращения двигателя 10. Даже в таком случае, так как соотношение цилиндров со сгоранием изменяется посредством постепенного изменения интервала отключения цилиндра на величину, эквивалентную одному цилиндру за один раз, в настоящем варианте осуществления изобретения, колебание частоты вращения двигателя 10 сдерживается за счет регулирования генерирования крутящего момента малыми шагами.[57] Even in the present embodiment, since the cylinder shutdown interval also changes as the ratio of the cylinders to combustion changes, separate torque control for each cylinder may be required to sufficiently suppress the variation in
[58] Раскрытый выше вариант осуществления изобретения может быть изменен согласно описанному ниже.[58] The embodiment disclosed above may be modified as described below.
[59] Кроме того, при разделении диапазона сгорания во всех цилиндрах и диапазона дискретного отключения в рабочем диапазоне двигателя 10 и разделение целевого соотношения цилиндров со сгоранием в диапазоне дискретного отключения может отличаться от изображенного на Фиг. 2.[59] Furthermore, when dividing the range of combustion in all cylinders and the range of discrete shutdown in the operating range of
[60] В вышеуказанном варианте осуществления изобретения семь схем с интервалами отключения от одного до семи цилиндров устанавливаются как схемы отключения цилиндра, которые должны использоваться при изменении соотношения цилиндров со сгоранием при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием. Если количество цилиндров в интервале отключения цилиндра каждой схемы постоянное, количество и типы таких схем отключения цилиндра могут быть при необходимости изменены.[60] In the above embodiment, seven circuits with shutdown intervals from one to seven cylinders are set as cylinder shutdown circuits, which should be used when changing the ratio of cylinders to combustion by variably controlling the ratio of cylinders to combustion. If the number of cylinders in the cylinder shutoff interval of each circuit is constant, the number and types of such cylinder shutoff circuits can be changed if necessary.
[61] Второй вариант осуществления[61] Second Embodiment
Далее способ и устройство вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на Фиг. 5-6.Next, a method and apparatus for variably controlling the ratio of cylinders to combustion in accordance with a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. 5-6.
[62] Как показано на Фиг. 5, устройство вариативного управления по настоящему варианту осуществления изобретения применяется к двигателю V6 10' с тремя цилиндрами в первом ряду В1 и втором ряду В2. В описании ниже три цилиндра в первом ряду В1 обозначены как цилиндр №1, цилиндр №3 и цилиндр №5, соответственно, и три цилиндра во втором ряду В2 обозначены как цилиндр №2, цилиндр №4 и цилиндр №6. В двигателе 10' зажигание осуществляется в следующем порядке: цилиндр №1, цилиндр №2, цилиндр №3, цилиндр №4, цилиндр №5 и цилиндр №6.[62] As shown in FIG. 5, the variable control device of the present embodiment is applied to a three-
[63] Электронный блок 11' управления, осуществляющий управление двигателем 10', имеет секцию 12' вариативного управления, служащую как устройство вариативного управления соотношением цилиндров со сгоранием. Секция 12' вариативного управления содержит секцию 13' расчета целевого соотношения и секцию 14' определения схемы. Секция 13' расчета целевого соотношения рассчитывает целевое соотношение цилиндров со сгоранием в соответствии с рабочим состоянием двигателя 10'. Секция 14' определения схемы определяет схему отключения цилиндров двигателя 10' на основе целевого соотношения цилиндров со сгоранием. Секция 12' вариативного управления осуществляет управление двигателем 10' таким образом, что отключения цилиндров осуществляются в соответствии с определенной схемой отключения цилиндров.[63] The electronic control unit 11 'controlling the engine 10' has a variable control section 12 'serving as a variable control device for the ratio of the cylinders to combustion.
[64] Фиг. 6 отображает взаимосвязь между величиной целевого соотношения цилиндров со сгоранием, рассчитанного секцией 13' расчета целевого соотношения, требуемым крутящим моментом и частотой вращения двигателя. В заранее установленном цикле управления секция 13' расчета целевого соотношения считывает частоту вращения двигателя и требуемый крутящий момент и рассчитывает целевое соотношение цилиндров со сгоранием из частоты вращения двигателя и требуемого крутящего момента. Как показано на Фиг. 6, согласно расчетам целевое соотношение цилиндров со сгоранием будет составлять 33%, 50%, 67%, 71% и 100%, в настоящем варианте осуществления изобретения. В частности, целевое соотношение цилиндров со сгоранием зафиксировано на 100% в рабочем диапазоне двигателя 10', в котором требуемый крутящий момент превышает заранее установленное значение γ. Кроме того, даже в рабочем диапазоне двигателя 10', частота вращения которого ниже заранее установленного значения ε, целевое соотношение цилиндров со сгоранием зафиксировано на 100%. Наоборот, в рабочем диапазоне двигателя 10', в котором требуемый крутящий момент меньше или равен заранее установленному значению γ и частота вращения двигателя больше или равна заранее установленному значению ε, целевое соотношение цилиндров со сгоранием изменяется в диапазоне от 33% до 75% включительно в соответствии с требуемым крутящим моментом.[64] FIG. 6 shows the relationship between the value of the target ratio of the cylinders with combustion calculated by the target
[65] В настоящем варианте осуществления изобретения также секция 14' определения схемы определяет схему отключения цилиндров двигателя 10' на основе целевого соотношения цилиндров со сгоранием. В настоящем варианте осуществления изобретения секция 14' выбирает одну из схем отключения двенадцати цилиндров, показанных в Таблице 2, в качестве схемы отключения цилиндров, которая должна быть выполнена в двигателе 10'.[65] In the present embodiment, the
[67] Как показано в Таблице 2, схемы отключения двенадцати цилиндров, использованные в настоящем варианте осуществления изобретения, соответственно относятся к соотношению цилиндров со сгоранием, равному 0%, 33%, 50%, 60%, 67%, 71%, 75%, 78%, 80%, 82%, 83% и 100%. В схемах отключения десяти цилиндров, исключающих схемы отключения цилиндров, соответствующие соотношению цилиндров со сгоранием, равному 0%, которое представляет отключение всех цилиндров, и 100%, которое представляет сгорание во всех цилиндрах, отключение цилиндра повторно осуществляется в схеме, в которой сгорание последовательно осуществляется в N цилиндрах (N - это целое число, большее чем 0 или равное 1) в порядке входа цилиндра в такт сгорания, а затем отключаются два последовательных цилиндра. Т. е. все схемы отключения цилиндра, использованные во время дискретного отключения, представляют собой соотношения, которые достигаются за счет повтора отключения цилиндра в вышеуказанной схеме, т.е. посредством повтора отключения цилиндра с регулярными интервалами.[67] As shown in Table 2, the twelve cylinder cut-off circuits used in the present embodiment of the invention respectively relate to a cylinder ratio with combustion equal to 0%, 33%, 50%, 60%, 67%, 71%, 75% , 78%, 80%, 82%, 83% and 100%. In the shutdown schemes of ten cylinders, excluding the shutdown schemes of the cylinders, corresponding to the ratio of cylinders with combustion equal to 0%, which represents the shutdown of all cylinders, and 100%, which represents combustion in all cylinders, the cylinder is turned off again in the circuit in which combustion is sequentially performed in N cylinders (N is an integer greater than 0 or equal to 1) in the order the cylinder entered the combustion cycle, and then two consecutive cylinders are turned off. That is, all cylinder shutdown circuits used during discrete shutdown are ratios that are achieved by repeating the shutdown of the cylinder in the above circuit, i.e. by repeating the shutdown of the cylinder at regular intervals.
[68] В настоящем варианте осуществления изобретения каждая схема отключения двенадцати цилиндров имеет идентификационный номер (ID), значение которого - это количество (N) цилиндров, в которых последовательно осуществляется сгорание в этой схеме. Также для удобства, в случае, когда соотношение цилиндров со сгоранием составляет 0% (отключение всех цилиндров), схема с отключением двух последовательных цилиндров определяется как схема отключения цилиндра, и идентификационный номер этой схемы устанавливается на 0. Также в настоящем варианте осуществления изобретения, в случае, когда соотношение цилиндров со сгоранием составляет 100% (сгорание во всех цилиндрах), где повторяется только сгорание, для удобства схема со сгоранием в двух последовательных цилиндрах определяется как схема отключения цилиндра, и идентификационный номер этой схемы устанавливается на 11.[68] In the present embodiment, each twelve-cylinder cut-off circuit has an identification number (ID) whose value is the number (N) of cylinders in which combustion in this circuit is sequentially performed. Also for convenience, in the case where the ratio of cylinders to combustion is 0% (turning off all cylinders), a circuit with shutting off two consecutive cylinders is defined as a cylinder shutting off circuit, and the identification number of this circuit is set to 0. Also in the present embodiment, case when the ratio of cylinders to combustion is 100% (combustion in all cylinders), where only combustion is repeated, for convenience, a circuit with combustion in two successive cylinders is defined as a circuit from for prison cylinder, and the identification number of the scheme is set at 11.
[69] На основе целевого соотношения цилиндров со сгоранием, рассчитанного секцией 13 расчета целевого соотношения, секция 14' определения схемы выбирает одну из схем отключения цилиндра с идентификационными номерами 0-11 в качестве схемы отключения цилиндра, которая фактически должна быть выполнена двигателем 10'. Секция 14' определения схемы настоящего варианта осуществления изобретения также определяет схему отключения цилиндра согласно процедуре определения схемы отключения на Фиг. 3. Т. е. в настоящем варианте осуществления изобретения изменение соотношения цилиндров со сгоранием также осуществляется за счет последовательного изменения схемы отключения цилиндров таким образом, что идентификационный номер изменяется на единицу за один раз. Также в настоящем варианте осуществления изобретения значение идентификационного номера схемы отключения цилиндра, использованное во время дискретного отключения соответствует интервалу отключения цилиндра, когда повторяется соответствующая схема отключения цилиндра. Таким образом, также в настоящем варианте осуществления изобретения, когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, секция 14' определения схемы устанавливает интервал последующего отключения равным интервалу, при котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием. Когда целевое соотношение цилиндров со сгоранием не совпадает с текущим соотношением цилиндров со сгоранием, секция 14' определения схемы устанавливает интервал для последующего отключения который является ближайшим, с использованием значения эквивалентного одному цилиндру, к интервалу, в котором может быть достигнуто целевое соотношение цилиндров со сгоранием, чем интервал, в котором достигается текущее соотношение цилиндров со сгоранием.[69] Based on the target combustion cylinder ratio calculated by the target
[70] В настоящем варианте осуществления изобретения, имеющем вышеописанную конфигурацию, интервал отключения цилиндра поддерживается постоянным при поддержании постоянного соотношения цилиндров со сгоранием. Также при изменении соотношения цилиндров со сгоранием интервал отключения цилиндра изменяется только на величину, эквивалентную одному цилиндру. Таким образом, способ вариативного управления и устройство вариативного управления в настоящем варианте осуществления изобретения может снижать колебание частоты вращения двигателя, вызванное изменениями интервала отключения цилиндра при вариативном управлении соотношением цилиндров со сгоранием.[70] In the present embodiment having the above configuration, the cylinder shutdown interval is kept constant while maintaining a constant ratio of cylinders to combustion. Also, when changing the ratio of cylinders with combustion, the cylinder shutdown interval changes only by an amount equivalent to one cylinder. Thus, the variable control method and the variable control device in the present embodiment of the invention can reduce the fluctuation of the engine speed caused by changes in the cylinder shut-off interval when the ratio of the cylinders to combustion is variably controlled.
[71] Далее будет рассмотрен случай, где дискретное сгорание осуществляется в двигателе V таким образом, что отключение цилиндра повторяется в схеме, где сгорание последовательно осуществляется в N цилиндрах, а затем отключается следующий цилиндр. В таком случае, если дискретное сгорание осуществляется в схеме, где значение N - это нечетное число, отключенные цилиндры концентрируются в одном из двух рядов. В результате, свойства отработавших газов двух рядов могут быть неравномерными, что может осложнить управление выбросами. Для решения данной проблемы настоящий вариант осуществления изобретения последовательно выполняет отключения сгорания во время дискретного сгорания для двух цилиндров за один раз в двигателе 10', в котором порядок зажигания установлен таким образом, чтобы поочередно выполнять сгорание между первым рядом В1 и вторым рядом В2. Таким образом, сгорание отключается в одном цилиндре одновременно в первом ряду В1 и втором ряду В2, что снижает неравномерность свойств отработавших газов между рядами.[71] Next, a case will be considered where discrete combustion is carried out in engine V in such a way that the cylinder is turned off in a circuit where combustion is sequentially carried out in N cylinders, and then the next cylinder is turned off. In this case, if discrete combustion is carried out in a circuit where the value N is an odd number, the disconnected cylinders are concentrated in one of two rows. As a result, the exhaust gas properties of the two rows may be uneven, which may complicate emissions management. To solve this problem, the present embodiment of the invention sequentially performs combustion shutdowns during discrete combustion for two cylinders at a time in the
[72] Если задействована схема отключения цилиндра, отключающая два последовательных цилиндра, колебание крутящего момента двигателя во время дискретного сгорания будет больше, чем в случае, где задействована схема отключения цилиндра, отключающая только один цилиндр за один раз. Период, в течение которого крутящий момент двигателя не генерируется, когда два последовательных цилиндра отключены, равен 360° угла поворота коленвала в четырехцилиндровом двигателе и 240° угла поворота коленвала в шестицилиндровом двигателе. Таким образом, чем больше количество цилиндров в двигателе, тем короче период, в течение которого не генерируется крутящий момент двигателя, когда отключены два последовательных цилиндра. Таким образом, в двигателе с большим количеством цилиндров легко поддерживать колебание крутящего момента двигателя в пределах допустимого диапазона, даже если задействована схема отключения цилиндра, отключающая два последовательных цилиндра.[72] If a cylinder shutdown circuit is used to shut off two successive cylinders, the engine torque fluctuation during discrete combustion will be greater than when a cylinder shutdown circuit is activated that shuts off only one cylinder at a time. The period during which the engine torque is not generated when two successive cylinders are turned off is 360 ° of the crankshaft angle in a four-cylinder engine and 240 ° of the crankshaft angle in a six-cylinder engine. Thus, the larger the number of cylinders in the engine, the shorter the period during which the engine torque is not generated when two consecutive cylinders are disconnected. Thus, in an engine with a large number of cylinders, it is easy to keep the engine torque fluctuating within an acceptable range, even if a cylinder shut-off circuit is activated that disables two successive cylinders.
[73] В вышеописанных вариантах осуществления изобретения электронные блоки 11, 11' управления не ограничены устройствами, содержащими микропроцессорное устройство и память, которые осуществляют все вышеуказанные процессы посредством программного обеспечения. Например, электронные блоки 11, 11' управления могут содержать специализированное аппаратное обеспечение (специализированную интегральную схему: - ASIC), осуществляющее как минимум часть различных процессов. Т.е. электронные блоки управления 11, 11' могут быть интегральной схемой, содержащей: 1) одну или несколько специализированных интегральных схем, таких как ASIC, 2) один или несколько процессоров (микрокомпьютеров), работающих в соответствии с компьютерной программой (программным обеспечением), или 3) их комбинацию.[73] In the above embodiments, the
Claims (12)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016244468 | 2016-12-16 | ||
| JP2016-244468 | 2016-12-16 | ||
| JP2017133752A JP6881105B2 (en) | 2016-12-16 | 2017-07-07 | Variable control method of combustion cylinder ratio |
| JP2017-133752 | 2017-07-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683339C1 true RU2683339C1 (en) | 2019-03-28 |
Family
ID=62714188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017142951A RU2683339C1 (en) | 2016-12-16 | 2017-12-08 | Method of variable control of ratio of cylinders to combustion and device for variable control of ratio of cylinders to combustion |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JP6881105B2 (en) |
| RU (1) | RU2683339C1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6881105B2 (en) | 2016-12-16 | 2021-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | Variable control method of combustion cylinder ratio |
| JP6863166B2 (en) | 2017-08-08 | 2021-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | Variable control device for combustion cylinder ratio |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1312210A1 (en) * | 1984-12-05 | 1987-05-23 | Хабаровский политехнический институт | Method for controlling internal combustion engine |
| RU2108472C1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-04-10 | Акционерное общество закрытого типа "Зил-КАР" | Dump truck diesel engine operation method |
| US20050199220A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Output control system for internal combustion engine |
| US20140069378A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | GM Global Technologies Operations LLC | Effective cylinder count control systems and methods |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5958132A (en) * | 1982-09-28 | 1984-04-03 | Isuzu Motors Ltd | Engine with variable number of cylinders in operation |
| JPH0579364A (en) * | 1991-03-06 | 1993-03-30 | Aisin Seiki Co Ltd | Variable cylinder control device |
| JPH08246910A (en) * | 1995-03-09 | 1996-09-24 | Sanshin Ind Co Ltd | Cylinder cut-off control device for two-cycle engine |
| JP3715041B2 (en) * | 1996-09-06 | 2005-11-09 | 本田技研工業株式会社 | Control device for cylinder deactivation engine |
| JP2007009779A (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
| JP4735512B2 (en) * | 2006-11-01 | 2011-07-27 | トヨタ自動車株式会社 | Vehicle exhaust noise control device |
| JP2008215185A (en) | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Denso Corp | Fuel injection control unit and fuel injection control system |
| JP2011196357A (en) | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Denso Corp | Engine control device |
| JP2011202610A (en) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toyota Motor Corp | Control device for vehicle |
| JP6881105B2 (en) | 2016-12-16 | 2021-06-02 | トヨタ自動車株式会社 | Variable control method of combustion cylinder ratio |
| JP6812897B2 (en) * | 2017-04-28 | 2021-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | Intermittent combustion operation method of engine and engine control device |
| JP6863166B2 (en) * | 2017-08-08 | 2021-04-21 | トヨタ自動車株式会社 | Variable control device for combustion cylinder ratio |
-
2017
- 2017-07-07 JP JP2017133752A patent/JP6881105B2/en active Active
- 2017-12-08 RU RU2017142951A patent/RU2683339C1/en active
-
2020
- 2020-10-26 JP JP2020178875A patent/JP2021006720A/en active Pending
-
2022
- 2022-08-31 JP JP2022137679A patent/JP7435674B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1312210A1 (en) * | 1984-12-05 | 1987-05-23 | Хабаровский политехнический институт | Method for controlling internal combustion engine |
| RU2108472C1 (en) * | 1996-07-16 | 1998-04-10 | Акционерное общество закрытого типа "Зил-КАР" | Dump truck diesel engine operation method |
| US20050199220A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Output control system for internal combustion engine |
| US20140069378A1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | GM Global Technologies Operations LLC | Effective cylinder count control systems and methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018100658A (en) | 2018-06-28 |
| JP6881105B2 (en) | 2021-06-02 |
| JP2021006720A (en) | 2021-01-21 |
| JP7435674B2 (en) | 2024-02-21 |
| JP2022164815A (en) | 2022-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2008274954A (en) | Operating method for internal combustion engine and vehicle propelling system | |
| RU2693355C1 (en) | Method of engine control in mode of out-fire ignition and engine control device | |
| JP2008128082A (en) | Engine torque control device and adjustment method therefor | |
| JP7435674B2 (en) | Combustion cylinder ratio variable control device | |
| US20190093532A1 (en) | Controller and control method for internal combustion engine | |
| JP2019138206A (en) | Engine controller | |
| JP5835364B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| JP2009257192A (en) | Fuel injection ratio control device for internal combustion engine | |
| JP2002364394A (en) | Control system for internal combustion engine | |
| JP2019138205A (en) | Engine control device | |
| AU2005317727A1 (en) | Valve characteristic control apparatus for internal combustion engine | |
| US10890134B2 (en) | Controller and control method for internal combustion engine including port injection valve that injects fuel into intake passage | |
| JP6156293B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
| JP2013087755A (en) | Internal combustion engine control device | |
| JP3740897B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP5703802B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
| US20200277903A1 (en) | Cylinder deactivation system and cylinder deactivation method | |
| JP2019090376A (en) | Control device of internal combustion engine | |
| JP2013072380A (en) | Fuel injection controller for internal combustion engine | |
| JP6394628B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP4895555B2 (en) | Method and apparatus for operating direct injection internal combustion engine with exhaust gas recirculation device | |
| JP2879993B2 (en) | Fuel injection control device for internal combustion engine | |
| JP2010242745A (en) | Pressure estimating method and device of combustion chamber in internal combustion engine | |
| US8515646B2 (en) | Control apparatus for internal combustion engine | |
| JP6607138B2 (en) | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine |