JP4385528B2 - 多気筒内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒内燃機関の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多気筒エンジン等の内燃機関が搭載される自動車においては、同機関の燃費改善を意図して自走の可能性がないときに機関運転を自動的に停止する自動車が提案されている。ただし、自動車において自走の可能性がないとしても自動車に搭載されて内燃機関を駆動源とする各種車載機器に対し駆動要求がある場合には、これら車載機器を駆動可能な状態とするために内燃機関の運転が行われる。
【０００３】
こうした車載機器の駆動のために行われる機関運転においても可能な限り燃費を改善すべく、例えば特開平９−９４１６号公報に記載にされるように、多数の気筒のうち一部の気筒のみを稼働させるとともに他の気筒を休止させることも考えられる。この場合、稼働気筒のみで燃料噴射が行われ、休止気筒では燃料噴射が行われないことから、休止気筒に対応する燃料量の分だけ燃費改善を図ることができるようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように一部の気筒のみを稼働させて車載機器の駆動のための機関運転を行う場合、内燃機関を回転させる際の休止気筒の駆動抵抗が機関出力の低下につながり易くなる。また、こうした機関出力の低下を抑制すべく稼働気筒での燃料噴射量を増量すると、今度は燃費改善という効果が得られにくくなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関において一部の気筒のみを稼働させる際、こうした機関運転による燃費改善という効果を最大限に引き出すことのできる多気筒内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、車両に原動機として搭載されるとともに車載機器の駆動源となる多気筒内燃機関の制御装置において、前記車載機器の駆動に必要な機関運転が得られるよう前記内燃機関の稼働気筒数を制御するとともに、同稼働気筒以外の気筒ではポンプロスの低減を行う制御手段を備え、前記車載機器は、前記内燃機関の吸気負圧を作動圧として蓄圧し同作動圧に基づき作動する負圧作動機器であって、前記制御手段は、前記作動圧が前記負圧作動機器を作動させるための要求レベルに達するのに必要な機関運転が得られるよう稼働気筒数を制御し、同稼働気筒以外の気筒ではポンプロスの低減を行うものとした。
【０００７】
上記の構成によれば、車載機器の駆動に必要な機関運転が得られるよう稼働気筒数を制御する際、稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減される。そのため、内燃機関の駆動抵抗による機関出力の低下を抑制すべく、稼働気筒で燃料噴射量を大幅に増量する必要はなくなり、この増量に伴い一部の気筒のみを稼働させて燃費を改善するという効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
特に上記の構成によれば、必要最小限の気筒のみを稼働させて負圧作動機器の作動圧が要求レベルに達するのに必要な機関運転を得るようにすることができ、その稼働気筒のみで燃料噴射が行われることから燃費改善が図られるようになる。また、稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減されるため、この駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記内燃機関は、機関運転中での所定停止条件の成立に基づき機関運転が停止されるものであって、前記制御手段は、機関運転中での前記所定停止条件が成立したとき、前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていることを条件に、前記内燃機関の稼働気筒数の制御及びポンプロスの低減を行うものとした。
【０００９】
上記の構成によれば、所定停止条件の成立後において車載機器の駆動のために機関運転が継続されるとき、内燃機関の稼働気筒数が制御されるようになる。これにより、車載機器の駆動に必要な機関運転が必要最小限の気筒のみの稼働によって実行され、その稼働気筒のみで燃料噴射が行われることから燃費改善が図られるようになる。また、稼働気筒稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減されるため、この駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００１０】
なお、上記所定停止条件としては、例えば車両の自走可能性がないときといった条件や、車両の運転者による内燃機関の停止操作が実行されたときといった条件が考えられる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明において、前記内燃機関は、機関運転中での所定自動停止条件の成立に基づき自動的に機関運転が停止されるものであって、前記制御手段は、機関運転中に前記所定自動停止条件が成立したとき、前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていることを条件に、前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものとした。
【００１２】
上記の構成によれば、所定自動停止条件の成立後において車載機器の駆動のために機関運転が継続されるとき、内燃機関の稼働気筒数が制御されるようになる。これにより、車載機器の駆動に必要な機関運転が必要最小限の気筒のみの稼働によって実行され、その稼働気筒のみで燃料噴射が行われることから燃費改善が図られるようになる。また、稼働気筒稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減されるため、この駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、機関停止中に前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されたとき、前記内燃機関を始動させて前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものとした。
【００１４】
上記の構成によれば、機関停止中に車載機器の駆動のために内燃機関が始動されて機関運転が行われるとき、内燃機関の稼働気筒数が制御されるようになる。これにより、車載機器の駆動に必要な機関運転が必要最小限の気筒のみの稼働によって実行され、その稼働気筒のみで燃料噴射が行われることから燃費改善が図られるようになる。また、稼働気筒稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減されるため、この駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００１５】
請求項５記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記内燃機関は、機関運転中での所定自動停止条件の成立に基づき自動的に機関運転が停止されるものであって、前記制御手段は、機関停止中に前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されたとき、前記内燃機関を始動させて前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものとした。
【００１６】
上記の構成によれば、所定自動停止条件の成立に基づき内燃機関が自動的に停止した後、車載機器の駆動のために内燃機関が始動されて機関運転が行われるとき、内燃機関の稼働気筒数が制御されるようになる。これにより、車載機器の駆動に必要な機関運転が必要最小限の気筒のみの稼働によって実行され、その稼働気筒のみで燃料噴射が行われることから燃費改善が図られるようになる。また、稼働気筒稼働気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されて内燃機関の駆動抵抗が低減されるため、この駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００１７】
請求項６記載の発明では、請求項４又は５記載の発明において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものとした。
【００１８】
上記の構成によれば、内燃機関の始動時に稼働（始動）気筒以外の気筒（休止気筒）ではポンプロスが低減されることから、当該ポンプロスの低減が同機関の始動開始直後から行われ、これにより内燃機関の始動を早期に完了させることができるようになる。また、内燃機関の始動をモータ等の始動装置を駆動して同機関を強制回転させることにより行う場合には、上記のようにポンプロスを低減させることが可能になることから、始動装置を小型化することができるとともに、同装置により消費される機関始動のためのエネルギ（電力）を低減することもできる。
【００２９】
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記作動圧が前記要求レベルに達していないことを条件に、前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものとした。
【００３０】
上記の構成によれば、所定停止条件若しくは所定自動停止条件が成立したときや機関停止中において、負圧作動機器の作動圧が要求レベルに達していないことに基づき同作動圧を要求レベルに到達させるのに必要な機関運転を行うとき、稼働気筒数の制御に基づき一部の気筒のみが稼働するとともに、稼働気筒以外の気筒（休止気筒）でポンプロスが低減される。このように一部の気筒のみを稼働させることで燃費改善を図ることができるとともに、休止気筒でポンプロスを低減することにより内燃機関の駆動抵抗に伴い燃費改善という効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＶ型六気筒の火花点火式エンジンが搭載される自動車に適用した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
【００４０】
図１に示すように、自動車１に搭載されたエンジン１１は、一番気筒＃１〜三番気筒＃３を有する第１バンク１１ａと、四番気筒＃４〜六番気筒＃６を有する第２バンク１１ｂとを備えている。そして、エンジン１１の出力軸であるクランクシャフト１４は自動変速機４等を介して車輪５に連結され、自動車１はエンジン１１が駆動されて車輪５が回転することにより走行する。この自動車１の車速は、自動変速機４の出力軸４ａの回転に対応した信号を出力するスピードセンサ６からの検出信号に基づき求められる。また、車輪５の近傍には、ブレーキペダル２８の踏み込みに基づき動作して自動車１の減速及び停止を行うブレーキ２９が設けられている。そして、上記ブレーキペダル２８の踏み込みの有無は、ブレーキスイッチ２８ａによって検出される。
【００４１】
自動車１には、空調装置への冷媒の供給を行うコンプレッサ７、自動変速機４等の油圧機器に作動油を供給するためのオイルポンプ８、バッテリ９の充電を行うための発電機３、及びブレーキペダル２８の踏込操作力を軽減するためのブレーキブースタ５０（負圧作動機器）等の各種車載機器が搭載されている。これらオイルポンプ８、発電機３、及びブレーキブースタ５０等の車載機器は、エンジン１１を動力源としており、エンジン回転や吸気負圧に基づき作動されるようになっている。
【００４２】
即ち、これら車載機器のうち、オイルポンプ８及び発電機３は、クランクシャフト１４に連結され、エンジン１１（クランクシャフト１４）の回転によって駆動される。オイルポンプ８の駆動により自動変速機４に作動油が供給されると、この作動油の油圧によって自動変速機４が駆動可能な状態となる。また、発電機３の駆動によりバッテリ９の充電が行われ、同バッテリ９からヘッドランプ７等の各種電機機器に電力が供給されるにより当該電機機器が作動するようになる。従って、バッテリ９の充電が行われないときには、各種電機機器の消費電力に応じて次第にバッテリ残量が減少することになる。また、車載機器の一つであるブレーキブースタ５０は、エンジン１１の吸気負圧を作動圧として蓄圧し、その作動圧と大気圧との差圧に基づきブレーキペダル２８の踏込操作力を低減すべく作動するものである。そして、ブレーキペダル２８の踏み込みに基づきブレーキブースタ５０が作動すると、それによって上記作動圧が大気圧側の値へと変化し、作動圧と大気圧との差圧が小さくなる。
【００４３】
次に、エンジン１１の内部構造について図２を参照して詳しく説明する。
図２に示すように、エンジン１１においては、第１バンク１１ａにある各気筒＃１〜＃３（一番気筒＃１のみ図示）、及び第２バンク１１ｂにある各気筒＃４〜＃６（四番気筒＃４のみ図示）に対応して、それぞれピストン１２が設けられている。そして、これらピストン１２の往復移動がコネクティングロッド１３によってクランクシャフト１４の回転へと変換される。
【００４４】
一番気筒＃１〜三番気筒＃３（第１バンク１１ａ）の燃焼室１６には吸気通路３２ａ及び排気通路３３ａが接続され、四番気筒＃４〜六番気筒＃６（第２バンク１１ｂ）の燃焼室１６には吸気通路３２ｂ及び排気通路３３ｂが接続されている。第１バンク１１ａにおける吸気通路３２ａと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ａと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａの開閉駆動によって開閉される。また、第２バンク１１ｂにおける吸気通路３２ｂと燃焼室１６との間、及び排気通路３３ｂと燃焼室１６との間は、吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂの開閉駆動によって開閉される。
【００４５】
エンジン１１において、第１バンク１１ａには吸気バルブ１９ａ及び排気バルブ２０ａをエンジン１１が燃焼運転を行うことのできる所定のタイミングで開閉する一方、両バルブ１９ａ，２０ａを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ａが設けられている。また、第２バンク１１ｂには吸気バルブ１９ｂ及び排気バルブ２０ｂをエンジン１１が燃焼運転を行うことのできる所定のタイミングで開閉する一方、両バルブ１９ｂ，２０ｂを開弁状態に固定するためのアクチュエータ２７ｂが設けられている。これらアクチュエータ２７ａ，２７ｂの駆動により、吸気バルブ１９ａ，１９ｂ及び排気バルブ２０ａ，２０ｂが開弁状態に固定されると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００４６】
上記吸気通路３２ａ、３２ｂにおいて、その上流部分にはエンジン１１の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度は、自動車１に設けられたアクセルペダル２５の踏込操作に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂをそれぞれ駆動することによって調整される。即ち、アクセルペダル２５の踏込操作に応じて変化するアクセル踏込量がアクセルポジションセンサ２６によって検出され、この検出されるアクセル踏込量に応じてスロットル用モータ２４ａ，２４ｂが制御されることによりスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が調節される。これらスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの開度が大きくなると、それぞれ第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂでのポンプロスが低減されるようになる。
【００４７】
吸気通路３２ａ，３２ｂにおけるスロットルバルブ２３ａ，２３ｂの下流側には、吸気通路３２ａ，３２ｂ内の圧力（吸気圧）を検出するためのバキュームセンサ３６ａ，３６ｂがそれぞれ設けられている。更に、吸気通路３２ａ，３２ｂにおけるスロットルバルブ２３ａ，２３ｂよりも下流には負圧通路４９を介して上記ブレーキブースタ５０が接続されている。そして、吸気通路３２ａ，３２ｂ内の負圧によってブレーキブースタ５０内から負圧通路４９を介して空気が吸引され、その空気の吸引によってブレーキブースタ５０内に生じる負圧が作動圧として蓄圧される。この作動圧は圧力センサ５０ａによって検出される。そして、上記作動圧と大気圧との差圧に基づきブレーキブースタ５０が作動されるようになる。
【００４８】
また、第１及び第２バンク１１ａ，１１ｂにはそれぞれ、燃焼室１６に向けて燃料を噴射供給して燃料と空気とからなる混合気を形成する燃料噴射弁４０ａ，４０ｂと、燃焼室１６内の混合気に対して点火を行う点火プラグ４１ａ，４１ｂとが設けられている。この点火プラグ４１ａ，４１ｂによる点火時期はイグナイタ４２ａ、４２ｂによって制御される。そして、燃焼室１６内の混合気を点火して燃焼させると、ピストン１２が往復移動してクランクシャフト１４が回転し、エンジン１１が駆動されるようになる。また、燃焼室１６内で燃焼した後の混合気は排気として排気通路３３ａ，３３ｂに送り出される。
【００４９】
次に、エンジン１１の制御装置の電気的構成を図３に基づき説明する。
この制御装置は、スロットル開度制御、燃料噴射制御、及び点火時期制御などエンジン１１の運転制御を行う電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）９２を備えている。このＥＣＵ９２は、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６等を備える算術論理演算回路として構成されている。
【００５０】
ここで、ＲＯＭ９３は各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されたメモリであり、ＣＰＵ９４はＲＯＭ９３に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ９５はＣＰＵ９４での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ９６はエンジン１１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ９３、ＣＰＵ９４、ＲＡＭ９５及びバックアップＲＡＭ９６は、バス９７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路９８及び外部出力回路９９と接続されている。
【００５１】
外部入力回路９８には、スピードセンサ６、アクセルポジションセンサ２６、ブレーキスイッチ２８ａ、バキュームセンサ３６ａ，３６ｂ、及び圧力センサ５０ａ等が接続されている。一方、外部出力回路９９には、スロットル用モータ２４ａ，２４ｂ、アクチュエータ２７ａ，２７ｂ、燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ、及びイグナイタ４２ａ，４２ｂ等が接続されている。
【００５２】
次に、エンジン１１の燃費改善を図るべく自動車１において自走の可能性がないときにエンジン１１を自動的に停止させる手順について、自動停止ルーチンを示す図４のフローチャートを参照して説明する。この自動停止ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００５３】
自動停止ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０１の処理として、エンジン１１の運転中であるか否かを判断する。そして、エンジン１１の運転中でなければ自動停止ルーチンを一旦終了し、エンジン１１の運転中であればステップＳ１０２に進む。従って、ステップＳ１０２以降の処理は、エンジン１１が運転中であるときのみ実行されることとなる。
【００５４】
ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理は、自動車１において自走の可能性があるか否かを判断するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０２の処理でブレーキスイッチ２８ａからの検出信号に基づきブレーキペダル２８の踏込中（ブレーキオン）であるか否かを判断し、ステップＳ１０３の処理でスピードセンサ６からの検出信号に基づき求められる車速ＳＰＤが「０」であるか否かを判断する。そして、ステップＳ１０２，Ｓ１０３のいずれかで否定判定がなされ、自動車１において自走の可能性がある旨判断されると、ＥＣＵ９２は、エンジン１１を停止させずに自動停止ルーチンを一旦終了する。また、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の両方で肯定判定がなされ、自動車１において自走の可能性がない旨判断されると、ステップＳ１０４に進む。
【００５５】
ステップＳ１０４〜Ｓ１０７の処理は、発電機３及びブレーキブースタ５０等の車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されているか否かを判断するためのものである。また、ステップＳ１０８以降の処理は、上記必要とされる機関運転に応じて同機関運転が得られるよう、以下の（１）〜（３）のようにエンジン１１の稼働気筒数を制御するためのものである。
【００５６】
（１）車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていない場合には、ステップＳ１０８の処理により全気筒が稼働停止（休止）され、エンジン１１の燃費改善が図られる。
【００５７】
（２）車載機器の駆動に必要とされる機関運転が全部の気筒を稼働させる機関運転である場合には、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理に基づき自動車１において自走の可能性がない旨判断されたとしても、エンジン１１の停止が禁止されてステップＳ１１１の処理により全気筒が稼働される。これによって上記必要な機関運転が得られるようになる。
【００５８】
（３）車載機器の駆動に必要とされる機関運転が一部の気筒のみを稼働させる機関運転である場合には、ステップＳ１０２，Ｓ１０３の処理に基づき自動車１において自走の可能性がない旨判断されたとしても、エンジン１１の停止が禁止されてステップＳ１０９の処理により一方のバンクの各気筒のみが稼働される。これによって上記必要な機関運転が得られるようになる。また、このときには他方のバンクの各気筒が休止して燃料噴射が行われなくなるため、その分だけ燃費の改善が図られる。
【００５９】
自動停止ルーチンにおけるステップＳ１０４，Ｓ１０５の処理は、バッテリ電圧等から求められるバッテリ残量に基づき、同バッテリ残量を所定レベルよりも大とするための発電機３の発電に必要な機関運転として、上記（１）〜（３）のいずれかの機関運転を選択するためのものである。
【００６０】
即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０４の処理でバッテリ残量が判定値Ａよりも大きいか否かを判断し、ステップＳ１０５の処理でバッテリ残量が判定値Ｂ（Ｂ＜Ａ）よりも大きいか否かを判断する。なお、判定値Ａはバッテリ９の充電が必要なバッテリ残量に対応した値であり、判定値Ｂはバッテリ９の充電が必要ではあるが同充電に全気筒を稼働させる機関運転は必要ないバッテリ残量に対応した値である。
【００６１】
そして、ステップＳ１０４とステップＳ１０５とで共に否定判定がなされ、バッテリ残量が判定値Ｂ以下であってバッテリ９の充電には全気筒を稼働させる機関運転が必要である旨判断されると、ステップＳ１１１に進む。ＥＣＵ９２は、上記（２）の機関運転を行うためのステップＳ１１１の処理として、全部の気筒で燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを駆動制御する。こうして全気筒を稼働させる機関運転が実行されると、その機関運転により発電機３が駆動されてバッテリ９の充電が行われ、バッテリ残量が的確に判定値Ｂ以上にされる。そして、ステップＳ１１１の処理が実行された後、ＥＣＵ９２は、この自動停止ルーチンを一旦終了する。
【００６２】
また、上記ステップＳ１０４で否定判定がなされた後に上記ステップＳ１０５で肯定判定がなされ、バッテリ残量が判定値Ｂよりも大であってバッテリ９の充電には一部の気筒のみを稼働させる機関運転で十分である旨判断されると、ステップＳ１０９に進む。ＥＣＵ９２は、上記（３）の機関運転を行うためのステップＳ１０９の処理として、一方のバンクの各気筒で燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを駆動制御する。こうして一方のバンクの各気筒のみを稼働させる機関運転が実行されると、その機関運転により発電機３が駆動されてバッテリ９の充電が行われ、バッテリ残量が判定値Ａ（最低レベル）以上にされる。
【００６３】
ところで、上記のように一部の気筒のみを稼働させて車載機器の駆動のための機関運転を行う場合、エンジン１１を回転させる際の休止気筒での駆動抵抗が機関出力の低下に繋がり易くなる。しかし、こうした機関出力の低下を抑制すべく稼働気筒での燃料噴射量を増量すると、今度は一部の気筒のみを稼働させることによる燃費改善という本来の効果が得られにくくなる。
【００６４】
そこで本実施形態では、続くステップＳ１１０の処理により、各気筒が休止している他方のバンクにおいてポンプロスを低減（デコンプ）し、エンジン１１の駆動抵抗を低減する。即ち、他方のバンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定されるようアクチュエータを駆動制御するとともに、他方のバンクに対応するスロットルバルブが全開状態に固定されるようスロットル用モータを駆動制御する。こうして他方のバンクでのポンプロスを低減してエンジン１１の駆動抵抗を低減することにより、一方のバンクの各気筒のみを稼働させて燃費を改善するという本来の効果が得られにくくなるのを抑制することができる。上記ステップＳ１１０の処理を実行した後、ＥＣＵ９２は、この自動停止ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
また、上記ステップＳ１０４の処理で肯定判定がなされ、バッテリ残量が判定値Ａよりも大であってバッテリ９の充電が必要でない旨判断されると、ステップＳ１０６に進む。このステップＳ１０６の処理は、ヘッドランプ７等の各種電機機器の消費電力Ｗに基づき、同消費電力Ｗにみあった発電機３の発電に必要な機関運転として、上記（１）と（３）とのいずれの機関運転を実行するかを選択するためのものである。なお、上記消費電力Ｗは、実測することにより、若しくは各種電機機器の作動状態から推定することにより求めることができる。
【００６６】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０６の処理で消費電力Ｗが所定値ｂ未満であるか否かを判断する。この所定値ｂは、発電機３の発電によるバッテリ９の充電が必要な消費電力に対応した値である。そして、ステップＳ１０６で否定判定がなされると、バッテリ９の充電（発電機３の発電）のために機関運転が必要である旨判断される。この場合、バッテリ残量が判定値Ａ（最低レベル）以上となっており、上記発電機３の発電のためには一部の気筒のみを稼働させる機関運転で十分であることから、上記（３）の機関運転を行うためのステップＳ１０９の処理が実行される。また、その後にはポンプロスを低減するためのステップＳ１１０の処理が実行される。これにより、各種電気機器の消費電力Ｗにみあった発電機３の発電が行われるとともに、その発電のために運転されるエンジン１１の駆動抵抗が低減されるようになる。
【００６７】
一方、上記ステップＳ１０６の処理で肯定判定がなされ、消費電力Ｗが所定値ｂ未満である旨判断されると、ステップＳ１０７に進む。このステップＳ１０７の処理では大気圧とブレーキブースタ５０内の作動圧との差圧ΔＰが用いられる。上記大気圧は機関停止時のバキュームセンサ３６ａ，３６ｂからの検出信号に基づき求められ、上記作動圧は圧力センサ５０ａからの検出信号に基づき求められる。ステップＳ１０７の処理では、大気圧とブレーキブースタ５０内の作動圧との差圧ΔＰに基づき、同差圧ΔＰ（作動圧）をブレーキブースタ５０が作動可能な要求レベルに到達させるのに必要な機関運転として、上記（１）と（３）とのいずれの機関運転を実行するかを選択する。
【００６８】
即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０７の処理で、差圧ΔＰが所定値ａよりも大であるか否かを判断する。この所定値ａは、ブレーキブースタ５０を作動可能な差圧に対応した値である。そして、ステップＳ１０７で否定判定がなされると、差圧ΔＰ（作動圧）を要求レベルに到達させるために機関運転が必要である旨判断される。この場合、差圧ΔＰを要求レベルまで変化させるのには一部の気筒のみを稼働させる機関運転で十分であり、上記（３）の機関運転を行うためのステップＳ１０９の処理が実行される。また、その後にはポンプロスを低減するためのステップＳ１１０の処理が実行される。これにより、差圧ΔＰ（作動圧）が要求レベルに到達するとともに、その到達のために運転されるエンジン１１の駆動抵抗が低減されるようになる。なお、上記ステップＳ１０９の処理とステップＳ１１０の処理とを順次実行する代わりに、それら二つの処理を同時に行ってもよい。
【００６９】
一方、上記ステップＳ１０７の処理で肯定判定がなされ、差圧ΔＰが所定値ａよりも大である旨判断されると、上記（１）の機関運転（エンジン停止）を行うためのステップＳ１０８の処理が実行される。上記（１）〜（３）の各機関運転のうち上記（１）の機関運転が選択されるのは、ステップＳ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０７で全て肯定判定がなされたとき、即ち発電機３やブレーキブースタ５０等の各種車載機器を駆動するのに必要な機関運転が要求されていないときだけである。
【００７０】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ１０８の処理として、全気筒で燃料噴射及び点火が停止されるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを駆動制御してエンジン１１の運転を停止させる。その後、当該自動停止ルーチンを一旦終了する。このようにエンジン１１の運転を自動的に停止することにより、エンジン１１の燃費改善を図ることができるようになる。
【００７１】
次に、上記のように停止したエンジン１１を自動的に始動する手順について、自動始動ルーチンを示す図５のフローチャートを参照して説明する。この自動始動ルーチンは、ＥＣＵ９２を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００７２】
自動始動ルーチンにおいて、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０１の処理として、エンジン１１の停止中であるか否かを判断する。そして、エンジン１１の停止中でなければ自動始動ルーチンを一旦終了し、エンジン１１の停止中であればステップＳ２０２に進む。従って、ステップＳ２０２以降の処理は、エンジン１１が停止中であるときのみ実行されることとなる。
【００７３】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０２の処理として、自動車１において発進の可能性があるか否かを判断する。こうした判断は、ブレーキペダル２８の踏み込みの有無や自動変速機４のシフトポジションがパーキングレンジ（Ｐレンジ）にあるか否か等に基づき行われる。そして、ブレーキペダル２８の踏み込みが無いとき（ブレーキオフ）や自動変速機４がＰレンジ以外にあるときには自動車１の発進可能性が有る旨判断され、ステップＳ２０３に進む。ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０３の処理として、全部の気筒で燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを駆動制御した後、この自動始動ルーチンを一旦終了する。このようにエンジン１１の各気筒を稼働させることで、エンジン１１の運転が再開されて自動車１を発進させることが可能な状態になる。また、上記ステップＳ２０２において、ブレーキペダル２８の踏み込みが有るとき（ブレーキオン）や自動変速機４がＰレンジにあるときには自動車１の発進可能性がない旨判断され、ステップＳ２０４に進む。
【００７４】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０７の処理は、発電機３、ブレーキブースタ５０、及びオイルポンプ８等の車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されているか否かを判断するためのものである。また、ステップＳ２０８以降の処理は、上記必要とされる機関運転がに応じて同機関運転が得られるよう、以下の（４）又は（５）のようにエンジン１１の稼働気筒数を制御するためのものである。なお、いずれの車載機器を駆動するに際しても全部の気筒を稼働させる必要はなく、一部の気筒のみの稼働による機関運転で十分であることから、上記稼働気筒数の制御においては全気筒を稼働させた状態での機関運転を行わないようにしている。
【００７５】
（４）車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていない場合には、ステップＳ２１０の処理により全気筒が稼働停止（休止）した状態に維持され、エンジン１１の燃費改善が図られる。
【００７６】
（５）車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されている場合には、ステップＳ２０２で自動車１の発進可能性が無い旨判断されたとしても、エンジン１１を始動させてステップＳ２０８の処理により一方のバンクの各気筒のみを稼働させる。これによって上記必要な機関運転が得られるようになる。また、このときには他方のバンクの各気筒が休止して燃料噴射が行われなくなるため、その分だけ燃費の改善が図られる。
【００７７】
自動始動ルーチンにおけるステップＳ２０４の処理は、バッテリ残量に基づき、同バッテリ残量を最低レベル（判定値Ａ）以上にするための発電機３の発電に必要な機関運転として、上記（５）の機関運転を行うか否かを判断するためのものである。
【００７８】
即ち、ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０４の処理でバッテリ残量が判定値Ａ以下であるか否かを判断する。そして、バッテリ残量が判定値Ａ以下であって、一部の気筒のみを稼働させた状態での機関運転が必要である旨判断されると、ステップＳ２０８に進む。ＥＣＵ９２は、上記（５）の機関運転を行うためのステップＳ２０８の処理として、一方のバンクの各気筒で燃料噴射及び点火が行われるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを駆動制御する。こうして一方のバンクの各気筒のみを稼働させる機関運転が実行されると、その機関運転により発電機３が駆動されてバッテリ９の充電が行われ、バッテリ残量が判定値Ａ（最低レベル）以上にされる。
【００７９】
また、ＥＣＵ９２は、続くステップＳ２０９の処理により、各気筒が休止している他方のバンクにおいて各気筒でのポンプロスを低減（デコンプ）し、エンジン１１の駆動抵抗を低減する。即ち、他方のバンクの各気筒に対応する吸気バルブ及び排気バルブが開弁状態に固定されるようアクチュエータを駆動制御するとともに、他方のバンクに対応するスロットルバルブが全開状態に固定されるようスロットル用モータを駆動制御する。こうして他方のバンクでのポンプロスを低減してエンジン１１の駆動抵抗を低減することにより、一方のバンクの各気筒のみを稼働させて燃費を改善するという効果が得られにくくなるのを抑制することができる。上記ステップＳ２０９の処理を実行した後、ＥＣＵ９２は、この自動停止ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
また、上記ステップＳ２０４の処理で否定判定がなされ、バッテリ残量が判定値Ａ以下でなくバッテリ９の充電が必要でない旨判断されると、ステップＳ２０５に進む。このステップＳ２０５の処理は、ヘッドランプ７等の各種電機機器の消費電力Ｗに基づき、同消費電力Ｗにみあった発電機３の発電に必要な機関運転として、上記（５）の機関運転を行うか否かを判断するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０５の処理で消費電力Ｗが所定値ｂ未満であるか否かを判断する。そして、消費電力Ｗが所定値ｂ未満でなく、バッテリ９の充電（発電機３の発電）のために機関運転が必要である旨判断されると、上記（５）の機関運転を行うためのステップＳ２０８の処理が実行される。また、その後にはポンプロスを低減するためのステップＳ２０９の処理が実行される。これにより、各種電気機器の消費電力Ｗにみあった発電機３の発電が行われるとともに、その発電のために運転されるエンジン１１の駆動抵抗が低減されるようになる。
【００８１】
一方、上記ステップＳ２０５の処理で肯定判定がなされ、消費電力Ｗが所定値ｂ未満である旨判断されると、ステップＳ２０６に進む。このステップＳ２０６の処理は、差圧ΔＰ（作動圧）をブレーキブースタ５０が作動可能な要求レベルに到達させるのに必要な機関運転として、上記（５）の機関運転を行うか否かを判断するためのものである。ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０６の処理で差圧ΔＰが所定値ａよりも大であるか否かを判断する。そして、差圧ΔＰが所定値ａよりも大でなく、差圧ΔＰをブレーキブースタ５０の作動可能な要求レベル（所定値ａ）に到達させるために機関運転が必要である旨判断されると、上記（５）の機関運転を行うためのステップＳ２０８の処理が実行される。また、その後にはポンプロスを低減するためのステップＳ２０９の処理が実行される。これにより、差圧ΔＰ（作動圧）が要求レベルに到達するとともに、その到達のために運転されるエンジン１１の駆動抵抗が低減されるようになる。
【００８２】
また、上記ステップＳ２０６の処理で肯定判定がなされ、差圧ΔＰが所定値ａよりも大（要求レベルに到達）である旨判断されると、ステップＳ２０７に進む。このステップＳ２０７の処理は、自動変速機４の作動に用いられる油圧を同自動変速機４が作動可能な要求レベルに到達させるのに必要な機関運転として、上記（５）の機関運転を行うか否かを判断するためのものである。なお、上記油圧は、エンジン１１の自動停止によるオイルポンプ８の停止後に徐々に低下するため、エンジン１１の自動停止開始からの経過時間Ｔに基づき推測することができる。ＥＣＵ９２は、ステップＳ２０７の処理として、上記経過時間Ｔが自動変速機４を作動可能な油圧が維持できる所定経過時間Ｔｓ以下であるか否かを判断する。そして、経過時間Ｔが所定経過時間Ｔｓ以下（上記油圧が要求レベルよりも大）でなく、上記油圧を自動変速機４の作動可能な要求レベルに到達させるために機関運転が必要である旨判断されると、上記（５）の機関運転を行うためのステップＳ２０８の処理が実行される。また、その後にはポンプロスを低減するためのステップＳ２０９の処理が実行される。これにより、上記油圧が要求レベルに到達するとともに、その到達のために運転されるエンジン１１の駆動抵抗が低減されるようになる。なお、上記ステップＳ２０８の処理とステップＳ２０９の処理とを順次実行する代わりに、それら二つの処理を同時に行ってもよい。
【００８３】
一方、上記ステップＳ２０７の処理で肯定判定がなされ、経過時間Ｔが所定経過時間Ｔｓ以下（上記油圧が要求レベルよりも大）である旨判断されると、上記（４）の機関運転（エンジン停止）を行うためのステップＳ２１０の処理が実行される。上記（４）及び（５）の機関運転のうち上記（４）の機関運転が実行されるのは、ステップＳ２０５で否定判定がなされるとともにステップＳ２０５〜Ｓ２０７で全て全て肯定判定がなされたとき、即ち発電機３、ブレーキブースタ５０、及びオイルポンプ８等の各種車載機器を駆動するのに必要な機関運転が要求されていないときだけである。
【００８４】
ＥＣＵ９２は、ステップＳ２１０の処理として、全気筒での燃料噴射及び点火の停止が継続されるよう燃料噴射弁４０ａ，４０ｂ及びイグナイタ４２ａ，４２ｂを制御し、その後に当該自動停止ルーチンを一旦終了する。このようにエンジン１１の停止を継続することにより、エンジン１１の燃費改善を図ることができるようになる。
【００８５】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）自動車１の自走可能性がないときやエンジン１１の停止時に、発電機３、ブレーキブースタ５０、及びオイルポンプ８等の車載機器の駆動に必要な機関運転が要求されると、その必要な機関運転が得られるよう稼働気筒数が制御される。これにより、車載機器の駆動に必要な機関運転が最小限の稼働気筒で実行され、その稼働気筒のみで燃料噴射が実行されることから燃費改善が図られるようになる。そして、上記のような稼働気筒数の制御によって一部の気筒（一方のバンクの各気筒）のみが稼働されるときには、他の気筒（他方のバンクの各気筒）ではポンプロスが低減されてエンジン１１の駆動抵抗が低減される。そのため、このエンジン１１の駆動抵抗に伴い、一部の気筒のみを稼働させることによる燃費改善という本来の効果が得られにくくなるのを抑制することができる。
【００８６】
なお、本実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・自動車１の自走可能性がないときやエンジン１１の停止時にあって、発電機３、ブレーキブースタ５０、及びオイルポンプ８といった車載機器の駆動に必要な機関運転が要求されたとき、稼働気筒数の制御及びポンプロスの低減を行うようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、この稼働気筒数の制御及びポンプロスの低減の実行条件として、上記以外の車載機器、例えば空調用のコンプレッサ７の駆動に必要な機関運転が要求されたときという条件を加えてもよい。なお、こうした機関運転が要求される状況としては、空調装置へのコンプレッサ７による冷媒の供給量が要求レベルに満たなくなるという状況、例えば空調装置が作動した状態で自動車１の車室内の温度が何らかの理由によって上昇する場合などがあげられる。
【００８７】
・オイルポンプ８からの作動油が供給される油圧機器として自動変速機４を例示したが、その他の油圧機器としては、パワーステアリング装置、及び吸気バルブや排気バルブのバルブ特性制御装置などがあげられる。なお、上記自動変速機４としては、５段や６段などの多段式のものや無段階に変速比を変化させるこのできる無段変速機（いわゆるＣＶＴ）等を採用することができる。
【００８８】
・エンジン１１の吸気負圧を利用して作動する負圧作動機器としてブレーキブースタを例示したが、その他の負圧作動機器としては各種バルブ等を駆動するための負圧式アクチュエータや、吸気負圧を利用して作動するエンジンマウント等があげられる。
【００８９】
・自動車１に搭載される車載電機機器としてヘッドランプ７を例示したが、その他の電機機器としては各種モータや車内電装品等があげられる。
・バッテリ９の充電行う発電機３を電動機としての機能を併せ持つモータジェネレータに代えてもよい。
【００９０】
・稼働気筒数制御の制御に際して稼働する気筒の数を各バンク１１ａ，１１ｂに関係なく可変とするとともに、稼働していない気筒（休止気筒）に対応するアクチュエータを駆動制御して休止気筒でのポンプロスの低減を図ってもよい。この場合、休止気筒においてポンプロスを低減しつつ、稼働気筒数を一層細かく調整することができる。
【００９１】
・エンジン１１に吸気バルブや排気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変装置が設けられる場合には、同装置によりバルブタイミングを変更して休止気筒でのポンプロスを低減するように制御してもよい。
【００９２】
・バルブタイミングを変更して休止気筒でのポンプロスを低減する場合には、稼働気筒により発生する振動を抑制するダンバとして休止気筒が機能するよう、休止気筒でのポンプロスの低減度合いをバルブタイミングの変更によって調整してもよい。この場合、バルブタイミングの変更による休止気筒でのポンプロスの低減は、同休止気筒でのポンピングにより稼働気筒に基づく振動が抑制されるレベルにとどめられる。
【００９３】
・エンジン１１を自動的に停止する条件に車速ＳＰＤが「０」であることを含むようにしたが、この条件の代わりに車速ＳＰＤが「０」に近い所定値以下であるという条件を含めてもよい。
【００９４】
・自動車１の自走の可能性がないときに自動的に停止されるエンジン１１に本発明を適用したが、こうした自動停止システムが採用されないエンジンに本発明を適用してもよい。この場合、例えば運転者がエンジンの停止操作をするなど所定停止条件が成立したときに、車載機器の駆動に必要な機関運転を得るための稼働気筒数の制御、及びそれ以外の気筒でのポンプロスの低減を行うことができる。
【００９５】
・自動車１の自走可能性がないときや、エンジン１１が停止・始動する過程で、稼働気筒数を制御及びポンプロスの低減を実施する場合について例示したが、自動車１の走行中（減速時、加速時、及び定常走行時等）において実施することもできる。
【００９６】
・本発明をＶ型六気筒のエンジン１１に適用する代わりに、Ｖ型八気筒や直列六気筒など他の形式のエンジンに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のエンジン制御装置が適用される自動車の駆動系を示す概略図。
【図２】同エンジンの内部構造を示す略図。
【図３】上記制御装置の電気的構成を示すブロック図。
【図４】上記エンジンを自動的に停止する手順を示すフローチャート。
【図５】上記エンジンを自動的に始動する手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…自動車、３…発電機、６…スピードセンサ、７…ヘッドランプ、８…オイルポンプ、９…バッテリ、１１…エンジン、１１ａ…第１バンク、１１ｂ…第２バンク、１４…クランクシャフト、１６…燃焼室、１９ａ，１９ｂ…吸気バルブ、２０ａ，２０ｂ…排気バルブ、２３ａ，２３ｂ…スロットルバルブ、２４ａ，２４ｂ…スロットル用モータ、２５…アクセルペダル、２６…アクセルポジションセンサ、２７ａ，２７ｂ…アクチュエータ、２８…ブレーキペダル、２８ａ…ブレーキスイッチ、３６ａ，３６ｂ…バキュームセンサ、４０ａ，４０ｂ…燃料噴射弁、４１ａ，４１ｂ…点火プラグ、４２ａ，４２ｂ…イグナイタ、５０…ブレーキブースタ、５０ａ…圧力センサ、９２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

Claims (7)

1. 車両に原動機として搭載されるとともに車載機器の駆動源となる多気筒内燃機関の制御装置において、
   前記車載機器の駆動に必要な機関運転が得られるよう前記内燃機関の稼働気筒数を制御するとともに、同稼働気筒以外の気筒ではポンプロスの低減を行う制御手段を備え、
   前記車載機器は、前記内燃機関の吸気負圧を作動圧として蓄圧し同作動圧に基づき作動する負圧作動機器であって、
   前記制御手段は、前記作動圧が前記負圧作動機器を作動させるための要求レベルに達するのに必要な機関運転が得られるよう稼働気筒数を制御し、同稼働気筒以外の気筒ではポンプロスの低減を行うものである
   ことを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関は、機関運転中での所定停止条件の成立に基づき機関運転が停止されるものであって、
   前記制御手段は、機関運転中での前記所定停止条件が成立したとき、前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていることを条件に、前記内燃機関の稼働気筒数の制御及びポンプロスの低減を行うものである
   請求項１記載の多気筒内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関は、機関運転中での所定自動停止条件の成立に基づき自動的に機関運転が停止されるものであって、
   前記制御手段は、機関運転中に前記所定自動停止条件が成立したとき、前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されていることを条件に、前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものである
   請求項１又は２記載の多気筒内燃機関の制御装置。
4. 前記制御手段は、機関停止中に前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されたとき、前記内燃機関を始動させて前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものである
   請求項１〜３のいずれかに記載の多気筒内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関は、機関運転中での所定自動停止条件の成立に基づき自動的に機関運転が停止されるものであって、
   前記制御手段は、機関停止中に前記車載機器の駆動に必要とされる機関運転が要求されたとき、前記内燃機関を始動させて前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものである
   請求項１〜３のいずれかに記載の多気筒内燃機関の制御装置。
6. 前記制御手段は、前記内燃機関の始動時に前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものである
   請求項４又は５記載の多気筒内燃機関の制御装置。
7. 前記制御手段は、前記作動圧が前記要求レベルに達していないことを条件に、前記稼働気筒数の制御及び前記ポンプロスの低減を行うものである
   請求項１〜６のいずれかに記載の多気筒内燃機関の制御装置。

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