JP4454969B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に複数気筒を有する内燃機関の一部気筒の作動を休止させる気筒休止機構を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1には、機関回転数に応じて有効スロットル弁開度を算出し、スロットル弁開度が有効スロットル弁開度より大きいときは、検出したスロットル弁開度を有効スロットル弁開度に置き換えて、吸気管内圧力の予測値を算出する手法が示されている。有効スロットル弁開度は、スロットル弁開度THの変化に対する吸気管内圧力PBAの変化率が所定変化率以下となる最小のスロットル弁開度として定義される。図11は、スロットル弁開度THと吸気管内圧力PBAとの関係の一例を示す図であり、3つラインL1,L2,L3は、それぞれ機関回転数が異なる運転状態に対応する。この図においては、各機関回転数に対応するTH1,TH2,及びTH3が、有効スロットル弁開度であり、スロットル弁開度THが有効スロットル弁開度以上となると、吸気管内圧力PBAの変化率は非常に小さくなる。なお、吸気管内圧力の予測値は、スロットル弁開度が変化する過渡状態における燃料量供給量の制御などに使用される。
【0003】
また特許文献2には、気筒休止機構を備えた内燃機関が示されており、複数気筒の一部の気筒を休止させる一部気筒運転と、全気筒を作動させる全筒運転とが、機関運転状態に応じて切り換えられる。
【特許文献1】
特開平7−91307号公報
【特許文献2】
特開2001−234792号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
気筒休止機構を備えた機関においては、機関回転数を一定としたときの、スロットル弁開度と、吸気管内圧力との関係は、図12に示すようになる。同図において、実線が一部気筒運転に対応し、破線が全筒運転に対応する。すなわち、スロットル弁開度が比較的小さい範囲では、スロットル弁開度が同一であれば、一部気筒運転中の吸気管内圧力は、全筒運転時の吸気管内圧力より高くなり、全筒運転時に比べてより小さい開度で飽和する。そのため、特許文献1に示された吸気管内圧力の予測手法を、そのまま適用すると、正確な吸気管内圧力の予測値を得ることができないという課題がある。
【0005】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、一部気筒運転と全筒運転を切り換える内燃機関における有効スロットル弁開度をより正確に算出し、機関の過渡運転状態における燃料供給量や点火時期の制御精度を向上させることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、複数気筒を有し、前記複数気筒の全てを作動させる全筒運転と、前記複数気筒のうち一部気筒の作動を休止させる一部気筒運転とを切換える切換手段(30)を備えた内燃機関の制御装置において、前記機関の回転数(NE)及び前記機関の吸気系に設けられたスロットル弁の開度(TH)を含む、前記機関の運転パラメータ(TH,NE,TW,TA)を検出する運転パラメータ検出手段と、前記運転パラメータ検出手段により検出される運転パラメータに応じて前記全筒運転または一部気筒運転を前記切換手段に指令する指令手段と、前記スロットル弁開度(TH)の変化に対する前記機関の吸気管内圧力(PBA)の変化率が所定変化率以下となる、前記スロットル弁の有効開度(THACCHX)を、前記指令手段による指令(FCYLSTP)及び前記機関の回転数(NE)に応じて算出する有効開度算出手段と、前記有効開度(THACCHX)と前記スロットル弁開度(TH)との比較結果に応じて、前記機関を制御する制御手段をと備え、前記有効開度(THACCHX)は、前記機関回転速度(NE)が同一の場合において前記一部気筒運転中の方が前記全筒運転中よりも小さくなるように設定され、前記制御手段は、前記有効開度(THACCHX)を用いて、前記機関の加速時における点火時期(IGLOG)の補正を行うことを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、スロットル弁の有効開度が、指令手段による指令(全筒運転か一部気筒運転か)及び機関回転数に応じて算出され、この有効開度と検出スロットル弁開度との比較結果に応じて、前記機関が制御される。そして有効開度は、機関回転速度が同一の場合において一部気筒運転中の方が全筒運転中よりも小さくなるように設定され、機関加速時における点火時期が有効開度を用いて補正される。したがって、作動気筒数によって異なるスロットル弁の有効開度を正確に算出し、全気筒運転及び一部気筒運転のいずれにおいても、点火時期の適切な加速補正を行うことができる。
【0008】
前記制御手段は、前記有効開度(THACCHX)を用いて前記吸気管内圧力の予測値(HPB)を算出し、その予測値(HPB)を用いて前記機関に供給する燃料量(TOUT)を制御することが望ましい。これにより、機関の過渡運転状態における燃料供給量の制御精度を向上させることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。V型6気筒の内燃機関(以下単に「エンジン」という)1は、#1,#2及び#3気筒が設けられた右バンクと、#4,#5及び#6気筒が設けられた左バンクとを備え、右バンクには#1〜#3気筒を一時的に休止させるための気筒休止機構30が設けられている。図2は、気筒休止機構30を油圧駆動するための油圧回路とその制御系を示す図であり、この図も図1と合わせて参照する。
【0010】
エンジン1の吸気管2の途中にはスロットル弁3が配されている。スロットル弁3には、スロットル弁3の開度THを検出するスロットル弁開度センサ4が設けられており、その検出信号が電子制御ユニット(以下「ECU」という)5に供給される。
【0011】
燃料噴射弁6は図示しない吸気弁の少し上流側に各気筒毎に設けられており、各噴射弁は図示しない燃料ポンプに接続されていると共にECU5に電気的に接続されて当該ECU5からの信号により燃料噴射弁6の開弁時間が制御される。
【0012】
スロットル弁3の直ぐ下流には吸気管内絶対圧(PBA)センサ7が設けられており、この絶対圧センサ7により電気信号に変換された絶対圧信号はECU5に供給される。また、吸気管内絶対圧センサ7の下流には吸気温(TA)センサ8が取付けられており、吸気温TAを検出して対応する電気信号をECU5に供給する。
【0013】
エンジン1の本体に装着されたエンジン水温(TW)センサ9はサーミスタ等から成り、エンジン水温(冷却水温)TWを検出して対応する温度信号を出力してECU5に供給する。
ECU5には、エンジン1のクランク軸(図示せず)の回転角度を検出するクランク角度位置センサ10が接続されており、クランク軸の回転角度に応じた信号がECU5に供給される。クランク角度位置センサ10は、エンジン1の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス(以下「CYLパルス」という)を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点(TDC)に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で(6気筒エンジンではクランク角120度毎に)TDCパルスを出力するTDCセンサ及びTDCパルスより短い一定クランク角周期(例えば30度周期)でCRKパルスを発生するCRKセンサから成り、CYLパルス、TDCパルス及びCRKパルスがECU5に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射時期、点火時期等の各種タイミング制御及びエンジン回転数(エンジン回転速度)NEの検出に使用される。
【0014】
気筒休止機構30は、エンジン1の潤滑油を作動油として使用し、油圧駆動される。オイルポンプ31により加圧された作動油は、油路32及び吸気側油路33i,排気側油路33eを介して、気筒休止機構30に供給される。油路32と、油路33i及び33eとの間に、吸気側電磁弁35i及び排気側電磁弁35eが設けられており、これらの電磁弁35i,35eはECU5に接続されてその作動がECU5により制御される。
【0015】
油路33i,33eには、作動油圧が所定閾値より低下するとオンする油圧スイッチ34i,34eが設けられており、その検出信号は、ECU5に供給される。また、油路32の途中には、作動油温TOILを検出する作動油温センサ33が設けられており、その検出信号がECU5に供給される。
【0016】
気筒休止機構30の具体的な構成例は、例えば特開平10−103097号公報に示されており、本実施形態でも同様の機構を用いている。この機構によれば、電磁弁35i,35eが閉弁され、油路33i,33e内の作動油圧が低いときは、各気筒(#1〜#3)の吸気弁及び排気弁が通常の開閉作動を行う一方、電磁弁35i,35eが開弁され、油路33i,33e内の作動油圧が高くなると、各気筒(#1〜#3)の吸気弁及び排気弁が閉弁状態を維持する。すなわち、電磁弁35i,35eの閉弁中は、全ての気筒を作動させる全気筒運転が行われ、電磁弁35i,35eを開弁させると、#1〜#3気筒を休止させ、#4〜#6気筒のみ作動させる一部気筒運転が行われる。
【0017】
吸気管2のスロットル弁3の下流側と、排気管13との間には、排気還流通路21が設けられており、排気還流通路21の途中には排気還流量を制御する排気還流弁(以下「EGR弁」という)22が設けられている。EGR弁22は、ソレノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はECU5により制御される。EGR弁22には、その弁開度(弁リフト量)LACTを検出するリフトセンサ23が設けられており、その検出信号はECU5に供給される。排気還流通路21及びEGR弁22より、排気還流機構が構成される。
【0018】
エンジン1の各気筒毎に設けられた点火プラグ12は、ECU5に接続されており、点火プラグ12の駆動信号、すなわち点火信号がECU5から供給される。
ECU5には大気圧PAを検出する大気圧センサ14、エンジン1により駆動される車両の走行速度(車速)VPを検出する車速センサ15、及び当該車両の変速機のギヤ位置GPを検出するギヤ位置センサ16が接続されており、これらのセンサの検出信号がECU5に供給される。
【0019】
ECU5は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理回路(以下「CPU」という)、CPUで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、前記燃料噴射弁6に駆動信号を供給する出力回路等から構成される。ECU5は、各種センサの検出信号に基づいて、燃料噴射弁6の開弁時間、及び点火時期を制御するとともに、電磁弁35i,35eの開閉を行って、エンジン1の全筒運転と、一部気筒運転との切り換え制御を行う。
【0020】
ECU5のCPUは、上述した各種センサの検出信号に基づいて、種々のエンジン運転状態を判別するとともに、該判別されたエンジン運転状態に応じて、次式(1)に基づき、TDC信号パルスに同期して開弁作動する燃料噴射弁6による燃料噴射時間TOUTを演算する。
TOUT=TI×KCMD×KLAF×K1+K2 (1)
ここに、TIは燃料噴射弁6の基本燃料噴射時間であり、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定されたTIマップを検索して決定される。TIマップは、マップ上のエンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに対応する運転状態において、エンジン1に供給される混合気の空燃比がほぼ理論空燃比になるように設定されている。
【0021】
KCMDは目標空燃比係数であり、エンジン回転数NE、吸気管内絶対圧PBA、エンジン水温TW等のエンジン運転パラメータに応じて設定される。目標空燃比係数KCMDは、空燃比A/Fの逆数、すなわち燃空比F/Aに比例し、理論空燃比のとき値1.0をとるので、目標当量比ともいう。
【0022】
KLAFは、排気管13に設けられる空燃比センサ(図示せず)の検出空燃比から算出される検出当量比KACTが目標当量比KCMDに一致するように算出される空燃比補正係数である。なお、空燃比センサの検出空燃比に応じたフィードバック制御を行わないときは、無補正値(1.0)または学習値に設定される。
K1及びK2は夫々各種エンジンパラメータ信号に応じて演算される他の補正係数および補正変数であり、エンジン運転状態に応じた燃費特性、エンジン加速特性等の諸特性の最適化が図れるような所定値に決定される。
【0023】
ECU5のCPUは、下記式(2)により点火時期IGLOGを算出し、算出された点火時期IGLOGに応じた点火信号を点火プラグ12に供給する。点火時期IGLOGは、上死点から進角量として定義される。
IGLOG=IGMAP−IGKARI+IGCR (2)
【0024】
ここで、IGMAPは、エンジン回転数NE及び吸気管内絶対圧PBAに応じて設定された基本点火時期マップを検索することにより算出される基本点火時期である。IGKARIは、エンジン1の加速時(スロットル弁3が急に開いたとき)に、ノッキングを防止するために遅角補正を行う加速リタード補正項である。IGCRは、加速リタード補正項以外の他の補正項の和である。
【0025】
また、ECU5のCPUは、スロットル弁開度TH及びエンジン回転数NEに応じて、吸気管内絶対圧PBAの予測値である予測吸気管内圧力HPBを算出し、予測吸気管内圧力HPBを用いて、基本点火時期IGMAPや燃料噴射弁6による基本燃料噴射時間TOUTを算出する。エンジン1が加速または減速される過渡状態においては、検出される吸気管内絶対圧PBAは実際の吸気管内圧力より変化が遅れるので、予測吸気管内圧力HPBを使用することにより、正確な点火時期制御及び燃料供給量制御を行うことができる。定常的な運転状態では、予測吸気管内圧力HPBは、検出吸気管内絶対圧PBAと一致する。
【0026】
図3は、一部の気筒を休止させる気筒休止(一部気筒運転)の実行条件を判定する処理のフローチャートである。この処理はECU5のCPUで所定時間(例えば10ミリ秒)毎に実行される。
ステップS11では、始動モードフラグFSTMODが「1」であるか否かを判別し、FSTMOD=1であってエンジン1の始動(クランキング)中であるときは、検出したエンジン水温TWを始動モード水温TWSTMODとして記憶する(ステップS13)。次いで、始動モード水温TWSTMODに応じて図4に示すTMTWCSDLYテーブルを検索し、遅延時間TMTWCSDLYを算出する。TMTWCSDLYテーブルは、始動モード水温TWSTMODが第1所定水温TW1(例えば40℃)以下の範囲では、遅延時間TMTWCSDLYが所定遅延時間TDLY1(例えば250秒)に設定され、始動モード水温TWSTMODが第1所定水温TW1(例えば40℃)より高く第2所定水温TW2(例えば60℃)以下の範囲では、始動モード水温TWSTMODが高くなるほど遅延時間TMTWCSDLYが減少するように設定され、始動モード水温TWSTMODが第2所定水温TW2より高い範囲では、遅延時間TMTWCSDLYは「0」に設定されている。
【0027】
続くステップS15では、ダウンカウントタイマTCSWAITを遅延時間TMTWCSDLYに設定してスタートさせ、気筒休止フラグFCYLSTPを「0」に設定する(ステップS25)。これは気筒休止の実行条件が不成立であることを示す。
【0028】
ステップS11でFSTMOD=0であって通常運転モードであるときは、エンジン水温TWが気筒休止判定温度TWCSTP(例えば75℃)より高いか否かを判別する(ステップS12)。TW≦TWCSTPであるときは、実行条件不成立と判定し、前記ステップS14に進む。エンジン水温TWが気筒休止判定温度TWCSTPより高いときは、ステップS12からステップS16に進み、ステップS15でスタートしたタイマTCSWAITの値が「0」であるか否かを判別する。TCSWAIT>0である間は、前記ステップS25に進み、TCSWAIT=0となると、ステップS17に進む。
【0029】
ステップS17では、車速VP及びギヤ位置GPに応じて図5に示すTHCSテーブルを検索し、ステップS18の判別に使用する上側閾値THCSH及び下側閾値THCSLを算出する。図5において、実線が上側閾値THCSHに対応し、破線が下側閾値THCSLに対応する。THCSテーブルは、ギヤ位置GP毎に設定されており、各ギヤ位置(2速〜5速)において、大まかには車速VPが増加するほど、上側閾値THCSH及び下側閾値THCSLが増加するように設定されている。ただし、ギヤ位置GPが2速のときは、車速VPが変化しても上側閾値THCSH及び下側閾値THCSLは一定に維持される領域が設けられている。またギヤ位置GPが1速のときは、常に全筒運転を行うので、上側閾値THCSH及び下側閾値THCSLは例えば「0」に設定される。また車速VPが同一であれば、低速側ギヤ位置GPに対応する閾値(THCSH,THCSL)の方が、高速側ギヤ位置GPに対応する閾値(THCSH,THCSL)より大きな値に設定されている。
【0030】
ステップS18では、スロットル弁開度THが閾値THCSより小さいか否かの判別をヒステリシスを伴って行う。具体的には、気筒休止フラグFCYLSTPが「1」であるときは、スロットル弁開度THが増加して上側閾値THCSHに達すると、ステップS18の答が否定(NO)となり、気筒休止フラグFCYLSTPが「0」であるときは、スロットル弁開度THが減少して下側閾値THCSLを下回ると、ステップS18の答が肯定(YES)となる。
【0031】
ステップS18の答が肯定(YES)であるときは、大気圧PAが所定圧PACS(例えば86.6kPa(650mmHg))以上であるか否かを判別し(ステップS19)、その答が肯定(YES)であるとき、吸気温TAが所定下限温度TACSL(例えば−10℃)以上であるか否かを判別し(ステップS20)、その答が肯定(YES)であるときは、吸気温TAが所定上限温度TACSH(例えば45℃)より低いか否かを判別し(ステップS21)、その答が肯定(YES)であるときは、エンジン水温TWが所定上限水温TWCSH(例えば120℃)より低いか否かを判別し(ステップS22)、その答が肯定(YES)であるときは、エンジン回転数NEが所定回転数NECSより低いか否かを判別する(ステップS23)。
【0032】
ステップS23の判別は、ステップS18と同様にヒステリシスを伴って行われる。すなわち、気筒休止フラグFCYLSTPが「1」であるときは、エンジン回転数NEが増加して上側回転数NECSH(例えば3500rpm)に達すると、ステップS23の答が否定(NO)となり、気筒休止フラグFCYLSTPが「0」であるときは、エンジン回転数NEが減少して下側回転数NECSL(例えば3300rpm)を下回ると、ステップS23の答が肯定(YES)となる。
【0033】
ステップS18〜S23の何れかの答が否定(NO)であるときは、気筒休止の実行条件が不成立と判定し、前記ステップS25に進む。一方ステップS18〜S23の答がすべて肯定(YES)であるときは、気筒休止の実行条件が成立していると判定し、気筒休止フラグFCYLSTPを「1」に設定する(ステップS24)。
【0034】
気筒休止フラグFCYLSTPが「1」に設定されているときは、#1〜#3気筒を休止させ、#4〜#6気筒を作動させる一部気筒運転が実行され、気筒休止フラグFCYLSTPが「0」に設定されているときは、全気筒#1〜#6を作動させる全筒運転が実行される。
【0035】
図6は、予測吸気管内圧力HPBを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ECU5のCPUでTDCパルスの発生に同期して実行される。
ステップS31では、図7に示すDTHACC算出処理を実行し、スロットル弁開度THの変化量DTHACC(1TDC期間当たりの変化量、1TDC期間は、隣合うTDCパルスの時間間隔)を算出する。この処理では、有効スロットル弁開度THACCHXが算出され、スロットル弁開度変化量DTHACCの算出に使用される。
【0036】
ステップS32では、始動モードフラグFSTMODが「1」であるか否かを判別し、FSTMOD=1であってエンジン1の始動中であるときは、予測吸気管内圧力HPBを、検出した吸気管内絶対圧PBAに設定する(ステップS41)。FSTMOD=0であって通常運転中であるときは、ステップS31で算出されるスロットル弁開度変化量DTHACCの絶対値が、所定変化量DTHGLより大きいか否かを判別する(ステップS33)。このステップS33の判別は、ヒステリシスを伴って行われる。すなわち、スロットル弁開度変化量DTHACCの絶対値が小さい定常的な運転状態から増加していくときは、所定上側変化量DTHGLH(例えば1TDC期間当たり0.6deg)が適用され、スロットル弁開度変化量DTHACCの絶対値が大きい過渡的な運転状態から減少していくときは、所定下側変化量DTHGLL(例えば1TDC期間当たり0.2deg)が適用される。図6の処理は、TDCパルスの発生に同期して実行されるため、エンジン回転数NEが高くなるほど、スロットル弁開度変化量DTHACCの算出周期が短くなる。したがって、所定変化量DTHGLは、エンジン回転数NEが高くなるほど実質的に大きな値になる。
【0037】
ステップS33の答が否定(NO)であって、スロットル弁開度THの変化量が小さいときは、前記ステップS41に進む。ステップS33で、|DTHACC|>DTHGLが成立するときは、スロットル弁開度変化量DTHACCが正の値であるか否かを判別する(ステップS34)。この答が肯定(YES)であって、エンジン1の加速時であるときは、エンジン回転数NEに応じて図7に示すKTHPH1テーブルを検索し、加速用補正係数KTHPH1を算出する(ステップS35)。KTHPH1テーブルは、大まかにはエンジン回転数NEが増加するほど、加速用補正係数KTHPH1が増加するように、「1.0」より小さい値に設定されている。図7においてNE1,NE2,及びNE3は、それぞれ例えば1000rpm、2000rpm、及び5000rpm程度である。次いで、補正係数KTHPHを加速用補正係数KTHPH1に設定し(ステップS36)、ステップS39に進む。
【0038】
一方スロットル弁開度変化量DTHACCが負の値であって、エンジン1の減速時であるときは、エンジン回転数NEに応じて図7に示すKTHPH2テーブルを検索し、減速用補正係数KTHPH2を算出する(ステップS37)。KTHPH2テーブルは、大まかにはエンジン回転数NEが増加するほど、減速用補正係数KTHPH2が増加するように、加速用補正係数KTHPH1より小さな値に設定されている。次いで、補正係数KTHPHを減速用補正係数KTHPH2に設定し(ステップS38)、ステップS39に進む。
【0039】
ステップS39では、スロットル弁開度変化量DTHACCに応じて、DPBATHテーブル(図示せず)を検索し、吸気管内圧力変化量DPBATHを算出する。DTPBATHテーブルは、吸気管内圧力変化量DPBATHがスロットル弁開度変化量DTHACCにほぼ比例するように設定されている。
【0040】
ステップS40では、下記式(3)に補正係数KTHPH及び吸気管内圧力変化量DPBATHを適用し、予測吸気管内圧力HPBを算出する。
HPB=HPBW+KTHPH×DPBATH (3)
ここで、HPBWは、予測吸気管内圧力HPBの前回値である。
【0041】
図8は、図6のステップS31で実行されるDTHACC算出処理のフローチャートである。
ステップS52では、気筒休止フラグFCYLSTPが「1」であるか否かを判別する(ステップS52)。FCYLSTP=0であって全筒運転中であるときは、エンジン回転数NEに応じて図9に示すTHACCHテーブルを検索し、全筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHを算出する(ステップS53)。THACCHテーブルは、エンジン回転数NEが高くなるほど、有効スロットル弁開度THACCHが大きくなるように設定されている。続くステップS54では、有効スロットル弁開度THACCHXを、全筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHに設定し(ステップS54)、ステップS57に進む。
【0042】
一方FCYLSTP=1であって一部気筒運転中であるときは、エンジン回転数NEに応じて図9に示すTHACCHCSテーブルを検索し、一部気筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHCSを算出する(ステップS55)。THACCHCSテーブルは、エンジン回転数NEが高くなるほど、有効スロットル弁開度THACCHCSが大きくなるように設定されている。また、THACCHCSテーブルの設定値は、同一のエンジン回転数NEにおいては、THACCHテーブルの設定値より小さくなるように設定されている。続くステップS56では、有効スロットル弁開度THACCHXを、一部気筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHCSに設定し、ステップS57に進む。
【0043】
ステップS57では、前回算出された予測処理用スロットル弁開度THACCを、前回値THACCZとして記憶する。次いで、始動モードフラグFSTMODが「1」であるか否かを判別し(ステップS58)、FSTMOD=1であってエンジン1の始動中は、予測処理用スロットル弁開度THACCを、検出したスロットル弁開度THに設定する(ステップS59)。
【0044】
ステップS58でFSTMOD=0であって通常運転中であるときは、スロットル弁開度THが、有効スロットル弁開度THACCHXより大きいか否かを判別する。TH≦THACCHXであるときは、予測処理用スロットル弁開度THACCを、検出したスロットル弁開度THに設定し(ステップS61)、無効開度フラグFTHACCHを「0」に設定する(ステップS62)。その後、ステップS67に進み、下記式(4)によりスロットル弁開度変化量DTHACCを算出する。
DTHACC=THACC−THACCZ (4)
【0045】
ステップS60で、スロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHXより大きいときは、予測処理用スロットル弁開度THACCを有効スロットル弁開度THACCHXに設定する(ステップS63)。次いで、無効開度フラグFTHACCHが「1」であるか否かを判別し(ステップS64)、無効開度フラグFTHACCHが「0」であるときは、無効開度フラグFTHACCHを「1」に設定して(ステップS65)、前記ステップS67に進む。ステップS65で無効開度フラグFTHACCHが「1」に設定されると、本処理の次回以降の実行時には、ステップS64からステップS66に進み、スロットル弁開度変化量DTHACCを「0」に設定する。
【0046】
図8の処理によれば、全筒運転時は全筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHが算出され、一部気筒運転時は一部気筒運転用の有効スロットル弁開度THACCHCSが算出される。したがって、それぞれの運転状態に適した有効スロットル弁開度THACCHX及びスロットル弁開度変化量DTHACCを得ることができる。
【0047】
図10は、前記式(2)に適用される点火時期の加速リタード補正項IGKARIを算出する処理のフローチャートである。この処理は、ECU5のCPUでTDCパルスの発生に同期して実行される。
ステップS72では、指定故障検知フラグFFSPKARIが「1」であるか否かを判別する。指定故障検知フラグFFSPKARIは、予め決められた故障が検出されているとき「1」に設定される。FFSPKARI=0であるときは、エンジン水温TWが所定水温TWKARI(例えば60℃)以上であるか否かを判別する(ステップS73)。ステップS72の答が肯定(YES)、またはステップS73の答が否定(NO)であるときは、ステップS74に進み、カウンタCKARIの値を「0」に設定する。カウンタCKARIは、ステップS86で所定カウント値CKARIXに設定され、ステップS85でデクリメントされるカウンタである。続くステップS75では、加速リタード補正項IGKARIを「0」に設定し、本処理を終了する。
【0048】
ステップS73の答が肯定(YES)であるときは、ステップS77に進み、スロットル弁開度の検出変化量DTHが、加速判定閾値DTHKARI(例えば1TDC期間当たり1deg)以上であるか否かを判別する。検出変化量DTHは、検出スロットル弁開度THの今回値TH(n)と、前回値TH(n−1)との差(DTH(n)−DTH(n−1))として算出される。図8の処理は、TDCパルスの発生に同期して実行されるため、エンジン回転数NEが高くなるほど、スロットル弁開度の検出変化量DTHの算出周期が短くなる。したがって、加速判定閾値DTHKARIは、エンジン回転数NEが高くなるほど実質的に相対的に大きな値になる。
【0049】
ステップS77の答が肯定(YES)であって、エンジン1の加速時と判定されたときは、エンジン回転数NEが所定回転数NEKARIH(例えば6000rpm)以下か否かを判別する(ステップS79)。この答が肯定(YES)であるときは、さらにスロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHX以下であるか否かを判別する(ステップS80)。
【0050】
ステップS80の答が肯定(YES)であって、スロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHX以下であるときは、減算項DIGKARIを所定減算値DIGKARIX(例えば0.8deg)に設定する(ステップS87)とともに、加速リタード補正項IGKARIを所定リタード値IGKARII(例えば4deg)に設定する(ステップS88)。これにより、加速リタード補正が行われる。
【0051】
ステップS79またはS80の答が否定(NO)であるとき、すなわちエンジン回転数NEが所定回転数NEKARIHを越えたとき、またはスロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHXを越えたときは、カウンタCKARIの値が「0」であるか否かを判別する(ステップS81)。ステップS79またはS80の答が否定(NO)となった直後は、ステップS81の答は否定(NO)となり、カウンタCKARIの値を「1」だけデクリメントし(ステップS85)、前記ステップS87に進む。
【0052】
その後、CKARI=0となると、ステップS81からステップS82に進み、下記式(5)に減算項DIGKARIを適用し、加速リタード補正項IGKARIを漸減させる。
IGKARI=IGKARI−DIGKARI (5)
【0053】
続くステップS83では、加速リタード補正項IGKARIが「0」より小さいか否かを判別し、IGKARI≧0であるときは直ちに本処理を終了する。加速リタード補正項IGKARIが「0」より小さいときは、「0」に設定する(ステップS84)。
【0054】
またスロットル弁開度THの増加が終わり、ステップS77の答が否定(NO)となったときは、カウンタCKARIの値を「0」に設定し(ステップS78)、前記ステップS82に進む。
【0055】
図10の処理によれば、スロットル弁開度THが増加する加速時において、エンジン回転数NEが所定回転数NEKARIH以下であり、かつスロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHX以下であるとき、加速リタード補正項IGKARIが所定リタード値IGKARIIに設定され、点火時期の加速リタード補正が行われる。スロットル弁開度THが有効スロットル弁開度THACCHXを越えると、加速リタード補正項IGKARIは「0」となるまで漸減される。
【0056】
以上のように本実施形態では、作動気筒数(全筒運転か一部気筒運転か)及びエンジン回転数NEに応じて算出される有効スロットル弁開度THACCHXを用いて、予測吸気管内圧力HPBが算出され、予測吸気管内圧力HPB及びエンジン回転数NEに応じて基本燃料噴射時間TI、あるいは基本点火時期IGMAPが算出される。有効スロットル弁開度THACCHXは、全気筒運転及び一部気筒運転のそれぞれに適したものが得られるため、全気筒運転及び一部気筒運転のいずれにおいても、過渡的な運転状態において適切な燃料供給量制御及び点火時期制御を行うことができる。
【0057】
さらに点火時期の加速リタード補正項IGKARIも、上記有効スロットル弁開度THACCHXを用いて算出されるので(図10、ステップS80)、全気筒運転及び一部気筒運転のいずれにおいても適切な加速リタード補正を行うことができる。
【0058】
本実施形態では、気筒休止機構30が切換手段を構成し、スロットル弁開度センサ4、吸気温センサ8、エンジン水温センサ9、及びクランク角度位置センサ10が運転パラメータ検出手段を構成し、ECU5が、指令手段、有効開度算出手段、及び制御手段を構成する。より具体的には、図3の処理が指令手段に相当し、図8のステップS52〜S56が有効開度算出手段に相当し、図8のステップS57〜S67、図6のステップS32〜S41及び図10の処理、並びに式(1)及び(2)による燃料噴射時間TOUT及び点火時期IGLOGの算出処理(図示せず)が、制御手段に相当する。
【0059】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、6気筒のエンジンを示したが、本発明は、4気筒エンジンあるいは8気筒エンジンなどにも適用可能である。また、休止させる気筒数は、3気筒に限るものではなく、例えば4気筒エンジンでは1気筒あるいは2気筒を休止させ、8気筒エンジンでは4気筒を休止させるようにしてもよい。
【0060】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
【0061】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項1に記載の発明によれば、スロットル弁の有効開度が、指令手段による指令(全筒運転か一部気筒運転か)及び機関回転数に応じて算出され、この有効開度と検出スロットル弁開度との比較結果に応じて、前記機関が制御される。そして有効開度は、機関回転速度が同一の場合において一部気筒運転中の方が全筒運転中よりも小さくなるように設定され、機関加速時における点火時期が有効開度を用いて補正される。したがって、作動気筒数によって異なるスロットル弁の有効開度を正確に算出し、全気筒運転及び一部気筒運転のいずれにおいても、点火時期の適切な加速補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。
【図2】気筒休止機構の油圧制御系の構成を示す図である。
【図3】気筒休止条件を判定する処理のフローチャートである。
【図4】図3の処理で使用されるTMTWCSDLYテーブルを示す図である。
【図5】図3の処理で使用されるTHCSテーブルを示す図である。
【図6】予測吸気管内圧力(HPB)を算出する処理のフローチャートである。
【図7】図6の処理で使用されるテーブルを示す図である。
【図8】図6の処理で実行される、スロットル弁開度変化量(DTHACC)を算出する処理のフローチャートである。
【図9】図8の処理で使用されるテーブルを示す図である。
【図10】点火時期の加速リタード補正項(IGKARI)を算出する処理のフローチャートである。
【図11】有効スロットル弁開度を説明するための図である。
【図12】スロットル弁開度(TH)と吸気管内圧力(PBA)との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 内燃機関
2 吸気管
4 スロットル弁開度センサ(運転パラメータ検出手段)
5 電子制御ユニット(指令手段、有効開度算出手段、制御手段)
8 吸気温センサ(運転パラメータ検出手段)
9 エンジン水温センサ(運転パラメータ検出手段)
10 クランク角度位置センサ(運転パラメータ検出手段)
30 気筒休止機構(切換手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine control apparatus, and more particularly to an internal combustion engine control apparatus provided with a cylinder deactivation mechanism that deactivates some cylinders of an internal combustion engine having a plurality of cylinders.
[0002]
[Prior art]
In
[0003]
Further,
[Patent Document 1]
JP 7-91307 A
[Patent Document 2]
JP 2001-234792 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In an engine equipped with a cylinder deactivation mechanism, the relationship between the throttle valve opening and the intake pipe pressure when the engine speed is constant is as shown in FIG. In the figure, the solid line corresponds to the partial cylinder operation, and the broken line corresponds to the all cylinder operation. That is, in the range where the throttle valve opening is relatively small, if the throttle valve opening is the same, the pressure in the intake pipe during the operation of some cylinders is higher than the pressure in the intake pipe during the operation of all cylinders. Saturates at a smaller opening. Therefore, if the method for predicting the intake pipe pressure disclosed in
[0005]
The present invention has been made paying attention to this point, more accurately calculating the effective throttle valve opening in an internal combustion engine that switches between partial cylinder operation and all cylinder operation, and the amount of fuel supply in the transient operation state of the engine An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can improve the control accuracy of the ignition timing.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to
[0007]
According to this configuration, the effective opening of the throttle valve is calculated according to the command by the command means (all cylinder operation or partial cylinder operation) and the engine speed, and the effective opening, the detected throttle valve opening, The engine is controlled according to the comparison result. The effective opening is set such that when the engine speed is the same, the operation during partial cylinder operation is smaller than that during operation of all cylinders.The ignition timing during engine acceleration is corrected using the effective opening.The Therefore, the effective opening of the throttle valve that varies depending on the number of operating cylinders is accurately calculated,Appropriate acceleration correction of ignition timing is performed in both full cylinder operation and partial cylinder operationbe able to.
[0008]
in frontThe control means calculates a predicted value (HPB) of the intake pipe pressure using the effective opening (THACCHX), and controls the fuel amount (TOUT) supplied to the engine using the predicted value (HPB). It is desirable to do.Thereby, the control accuracy of the fuel supply amount in the transient operation state of the engine can be improved.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention. A V-type 6-cylinder internal combustion engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 1 includes a right bank provided with # 1, # 2 and # 3 cylinders, and a left bank provided with # 4, # 5 and # 6 cylinders. And a
[0010]
A throttle valve 3 is arranged in the middle of the
[0011]
A fuel injection valve 6 is provided for each cylinder slightly upstream of an intake valve (not shown). Each injection valve is connected to a fuel pump (not shown) and electrically connected to the ECU 5 to receive a signal from the ECU 5. Thus, the valve opening time of the fuel injection valve 6 is controlled.
[0012]
An intake pipe absolute pressure (PBA)
[0013]
An engine water temperature (TW) sensor 9 mounted on the main body of the
A crank angle position sensor 10 that detects a rotation angle of a crankshaft (not shown) of the
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
A specific configuration example of the
[0017]
An exhaust
[0018]
A
The ECU 5 includes an
[0019]
The ECU 5 shapes input signal waveforms from various sensors, corrects the voltage level to a predetermined level, converts an analog signal value into a digital signal value, etc., and a central processing circuit (hereinafter referred to as “CPU”). A storage circuit that stores various calculation programs executed by the CPU, calculation results, and the like, an output circuit that supplies a drive signal to the fuel injection valve 6, and the like. The ECU 5 controls the valve opening time and ignition timing of the fuel injection valve 6 on the basis of detection signals from various sensors, and opens and closes the
[0020]
The CPU of the ECU 5 discriminates various engine operating states based on the detection signals of the various sensors described above, and synchronizes with the TDC signal pulse based on the determined engine operating state based on the following equation (1). Then, the fuel injection time TOUT by the fuel injection valve 6 that opens is calculated.
TOUT = TI × KCMD × KLAF × K1 + K2 (1)
Here, TI is the basic fuel injection time of the fuel injection valve 6 and is determined by searching a TI map set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. The TI map is set so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the
[0021]
KCMD is a target air-fuel ratio coefficient, and is set according to engine operating parameters such as the engine speed NE, the intake pipe absolute pressure PBA, and the engine water temperature TW. The target air-fuel ratio coefficient KCMD is proportional to the reciprocal of the air-fuel ratio A / F, that is, the fuel-air ratio F / A, and takes a value of 1.0 when the stoichiometric air-fuel ratio is used.
[0022]
KLAF is an air-fuel ratio correction coefficient calculated so that the detected equivalent ratio KACT calculated from the detected air-fuel ratio of an air-fuel ratio sensor (not shown) provided in the
K1 and K2 are other correction coefficients and correction variables that are calculated according to various engine parameter signals, respectively, and are predetermined values that can optimize various characteristics such as fuel efficiency characteristics and engine acceleration characteristics according to engine operating conditions. To be determined.
[0023]
The CPU of the ECU 5 calculates the ignition timing IGLOG by the following formula (2), and supplies an ignition signal corresponding to the calculated ignition timing IGLOG to the
IGLOG = IGMAP-IGKARI + IGCR (2)
[0024]
Here, IGMAP is a basic ignition timing calculated by searching a basic ignition timing map set according to the engine speed NE and the intake pipe absolute pressure PBA. IGKARI is an acceleration retard correction term for performing retard correction to prevent knocking when the
[0025]
Further, the CPU of the ECU 5 calculates a predicted intake pipe internal pressure HPB, which is a predicted value of the intake pipe absolute pressure PBA, according to the throttle valve opening TH and the engine speed NE, and uses the predicted intake pipe internal pressure HPB to calculate a basic value. The ignition timing IGMAP and the basic fuel injection time TOUT by the fuel injection valve 6 are calculated. In the transient state in which the
[0026]
FIG. 3 is a flowchart of processing for determining execution conditions of cylinder deactivation (partial cylinder operation) for deactivating some cylinders. This process is executed by the CPU of the ECU 5 every predetermined time (for example, 10 milliseconds).
In step S11, it is determined whether or not the start mode flag FSTMOD is “1”. If FSTMOD = 1 and the
[0027]
In the subsequent step S15, the downcount timer TCSWAIT is set to the delay time TMTWCSDLY and started, and the cylinder deactivation flag FCYLSTP is set to “0” (step S25). This indicates that the execution condition for cylinder deactivation is not satisfied.
[0028]
If FSTMOD = 0 in step S11 and the normal operation mode is set, it is determined whether or not the engine water temperature TW is higher than the cylinder deactivation determination temperature TWCSTP (for example, 75 ° C.) (step S12). When TW ≦ TWCSTP, it is determined that the execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step S14. When the engine water temperature TW is higher than the cylinder deactivation determination temperature TWCSTP, the process proceeds from step S12 to step S16, and it is determined whether or not the value of the timer TCSWAIT started in step S15 is “0”. While TCSWAIT> 0, the process proceeds to step S25, and when TCSWAIT = 0, the process proceeds to step S17.
[0029]
In step S17, the THCS table shown in FIG. 5 is searched according to the vehicle speed VP and the gear position GP, and the upper threshold THCSH and the lower threshold THCSL used for the determination in step S18 are calculated. In FIG. 5, the solid line corresponds to the upper threshold value THCSH, and the broken line corresponds to the lower threshold value THCSL. The THCS table is set for each gear position GP, and is set such that the upper threshold THCSH and the lower threshold THCSL increase as the vehicle speed VP increases roughly at each gear position (second to fifth gears). Has been. However, when the gear position GP is the second speed, an area is provided in which the upper threshold value THCSH and the lower threshold value THCSL are kept constant even if the vehicle speed VP changes. When the gear position GP is 1st gear, all cylinder operation is always performed, so the upper threshold value THCSH and the lower threshold value THCSL are set to “0”, for example. If the vehicle speed VP is the same, the threshold values (THCSH, THCSL) corresponding to the low-speed side gear position GP are set to be larger than the threshold values (THCSH, THCSL) corresponding to the high-speed side gear position GP.
[0030]
In step S18, it is determined with hysteresis whether or not the throttle valve opening TH is smaller than the threshold value THCS. Specifically, when the cylinder deactivation flag FCYLSTP is “1”, when the throttle valve opening TH increases and reaches the upper threshold THCSSH, the answer to step S18 is negative (NO), and the cylinder deactivation flag FCYLSTP is When it is “0”, when the throttle valve opening TH decreases and falls below the lower threshold value THCSL, the answer to step S18 becomes affirmative (YES).
[0031]
If the answer to step S18 is affirmative (YES), it is determined whether or not the atmospheric pressure PA is equal to or higher than a predetermined pressure PACS (for example, 86.6 kPa (650 mmHg)) (step S19), and the answer is affirmative (YES) ), It is determined whether or not the intake air temperature TA is equal to or higher than a predetermined lower limit temperature TACSL (eg, −10 ° C.) (step S20). If the answer is affirmative (YES), the intake air temperature TA is predetermined. It is determined whether or not the temperature is lower than an upper limit temperature TACSH (for example, 45 ° C.) (step S21). If the answer is affirmative (YES), whether or not the engine water temperature TW is lower than a predetermined upper limit water temperature TWCSH (for example, 120 ° C.). If the answer is affirmative (YES), it is determined whether or not the engine speed NE is lower than a predetermined engine speed NECS (step S2). ).
[0032]
The determination in step S23 is performed with hysteresis as in step S18. That is, when the cylinder deactivation flag FCYLSTP is “1”, when the engine speed NE increases and reaches the upper speed NECSH (for example, 3500 rpm), the answer to step S23 becomes negative (NO), and the cylinder deactivation flag FCYLSTP When the engine speed NE decreases and falls below the lower speed NECSL (for example, 3300 rpm), the answer to step S23 becomes affirmative (YES).
[0033]
When the answer to any of steps S18 to S23 is negative (NO), it is determined that the cylinder deactivation execution condition is not satisfied, and the process proceeds to step S25. On the other hand, when all the answers to steps S18 to S23 are affirmative (YES), it is determined that the cylinder deactivation execution condition is satisfied, and the cylinder deactivation flag FCYLSTP is set to “1” (step S24).
[0034]
When the cylinder deactivation flag FCYLSTP is set to “1”, a partial cylinder operation is performed in which the # 1 to # 3 cylinders are deactivated and the # 4 to # 6 cylinders are operated, and the cylinder deactivation flag FCYLSTP is set to “0”. ”Is set, the all-cylinder operation for operating all the
[0035]
FIG. 6 is a flowchart of a process for calculating the predicted intake pipe pressure HPB. This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC pulse.
In step S31, a DTHACC calculation process shown in FIG. 7 is executed to calculate a change amount DTHACC of the throttle valve opening TH (a change amount per 1 TDC period, where 1 TDC period is a time interval between adjacent TDC pulses). In this process, the effective throttle valve opening THACCHX is calculated and used to calculate the throttle valve opening change amount DTHACC.
[0036]
In step S32, it is determined whether or not the start mode flag FSTMOD is “1”. When FSTMOD = 1 and the
[0037]
If the answer to step S33 is negative (NO), and the amount of change in the throttle valve opening TH is small, the process proceeds to step S41. If | DTHACC |> DTHGL is satisfied in step S33, it is determined whether or not the throttle valve opening change amount DTHACC is a positive value (step S34). If the answer is affirmative (YES) and the
[0038]
On the other hand, when the throttle valve opening change amount DTHACC is a negative value and the
[0039]
In step S39, a DPBATH table (not shown) is searched according to the throttle valve opening change amount DTHACC, and the intake pipe pressure change amount DPBATH is calculated. The DTPBATH table is set so that the intake pipe pressure change amount DPBATH is substantially proportional to the throttle valve opening change amount DTHACC.
[0040]
In step S40, the correction coefficient KTHPH and the intake pipe pressure change amount DPBATH are applied to the following equation (3) to calculate the predicted intake pipe pressure HPB.
HPB = HPBW + KTHPH × DPBATH (3)
Here, HPBW is the previous value of the predicted intake pipe pressure HPB.
[0041]
FIG. 8 is a flowchart of the DTHACC calculation process executed in step S31 of FIG.
In step S52, it is determined whether or not a cylinder deactivation flag FCYLSTP is “1” (step S52). When FCYLSTP = 0 and all cylinders are operating, the THACCH table shown in FIG. 9 is searched according to the engine speed NE to calculate the effective throttle valve opening THACCH for all cylinders operation (step S53). . The THACCH table is set so that the effective throttle valve opening THACCH increases as the engine speed NE increases. In subsequent step S54, the effective throttle valve opening THACCHX is set to the effective throttle valve opening THACCH for all cylinder operation (step S54), and the process proceeds to step S57.
[0042]
On the other hand, when FCYLSTP = 1 and the partial cylinder is operating, the THACCHCS table shown in FIG. 9 is searched according to the engine speed NE to calculate the effective throttle valve opening THACCHCS for partial cylinder operation ( Step S55). The THACCHCS table is set so that the effective throttle valve opening THACCHCS increases as the engine speed NE increases. In addition, the set value of the THACCHCS table is greater than the set value of the THACCH table at the same engine speed NE.smallIt is set to become. In the subsequent step S56, the effective throttle valve opening THACCHX is set to the effective throttle valve opening THACCHCS for partial cylinder operation, and the process proceeds to step S57.
[0043]
In step S57, the previously calculated prediction processing throttle valve opening THACC is stored as the previous value THACCZ. Next, it is determined whether or not the start mode flag FSTMOD is “1” (step S58). When FSTMOD = 1 and the
[0044]
When FSTMOD = 0 and normal operation is being performed in step S58, it is determined whether or not the throttle valve opening TH is larger than the effective throttle valve opening THACCHX. If TH ≦ THACCHX, the throttle valve opening THACC for prediction processing is set to the detected throttle valve opening TH (step S61), and the invalid opening flag FTHACCH is set to “0” (step S62). Thereafter, the process proceeds to step S67, and the throttle valve opening change amount DTHACC is calculated by the following equation (4).
DTHACC = THACC-THACCZ (4)
[0045]
If the throttle valve opening TH is larger than the effective throttle valve opening THACCHX in step S60, the prediction processing throttle valve opening THACC is set to the effective throttle valve opening THACCCHX (step S63). Next, it is determined whether or not the invalid opening flag FTACCH is “1” (step S64). When the invalid opening flag FTACCH is “0”, the invalid opening flag FTACCH is set to “1”. (Step S65), the process proceeds to Step S67. When the invalid opening degree flag FTACCH is set to “1” in step S65, the process proceeds from step S64 to step S66 at the next execution of this process, and the throttle valve opening change amount DTHACC is set to “0”.
[0046]
According to the processing of FIG. 8, the effective throttle valve opening THACCH for all cylinder operation is calculated during all cylinder operation, and the effective throttle valve opening THACCHCS for partial cylinder operation is calculated during partial cylinder operation. . Accordingly, it is possible to obtain the effective throttle valve opening THACCHX and the throttle valve opening change amount DTHACC suitable for each operating state.
[0047]
FIG. 10 is a flowchart of the process for calculating the ignition timing acceleration retard correction term IGKARI applied to the equation (2). This process is executed by the CPU of the ECU 5 in synchronization with the generation of the TDC pulse.
In step S72, it is determined whether or not the designated failure detection flag FFSPKARI is “1”. The designated failure detection flag FFSPKARI is set to “1” when a predetermined failure is detected. When FFSPKARI = 0, it is determined whether or not the engine water temperature TW is equal to or higher than a predetermined water temperature TWKARI (for example, 60 ° C.) (step S73). If the answer to step S72 is affirmative (YES) or the answer to step S73 is negative (NO), the process proceeds to step S74, and the value of the counter CKARI is set to “0”. The counter CKARI is a counter that is set to the predetermined count value CKARIX in step S86 and decremented in step S85. In the subsequent step S75, the acceleration retard correction term IGKARI is set to “0”, and this process is terminated.
[0048]
If the answer to step S73 is affirmative (YES), the process proceeds to step S77, and it is determined whether or not the detected change amount DTH of the throttle valve opening is equal to or greater than an acceleration determination threshold value DTHKARI (for example, 1 deg per 1 TDC period). . The detected change amount DTH is calculated as a difference (DTH (n) −DTH (n−1)) between the current value TH (n) of the detected throttle valve opening TH and the previous value TH (n−1). Since the process of FIG. 8 is executed in synchronization with the generation of the TDC pulse, the calculation period of the detected change amount DTH of the throttle valve opening becomes shorter as the engine speed NE becomes higher. Therefore, the acceleration determination threshold value DTHKARI becomes a relatively large value as the engine speed NE increases.
[0049]
If the answer to step S77 is affirmative (YES) and it is determined that the
[0050]
If the answer to step S80 is affirmative (YES), and the throttle valve opening TH is equal to or less than the effective throttle valve opening THACCHX, the subtraction term DIGKARI is set to a predetermined subtraction value DIGKARIX (for example, 0.8 deg) (step). Along with S87), the acceleration retard correction term IGKARI is set to a predetermined retard value IGKARIII (eg, 4 deg) (step S88). Thereby, acceleration retard correction is performed.
[0051]
When the answer to step S79 or S80 is negative (NO), that is, when the engine speed NE exceeds a predetermined engine speed NEKARIH, or when the throttle valve opening TH exceeds the effective throttle valve opening THACCHX, the counter It is determined whether or not the value of CKARI is “0” (step S81). Immediately after the answer of step S79 or S80 is negative (NO), the answer of step S81 is negative (NO), the value of the counter CKARI is decremented by “1” (step S85), and the process proceeds to step S87.
[0052]
Thereafter, when CKARI = 0, the process proceeds from step S81 to step S82, the subtraction term DIGKARI is applied to the following equation (5), and the acceleration retard correction term IGKARI is gradually decreased.
IGKARI = IGKARI-DIGKARI (5)
[0053]
In a succeeding step S83, it is determined whether or not the acceleration retard correction term IGKARI is smaller than “0”. If IGKARI ≧ 0, this process is immediately terminated. When the acceleration retard correction term IGKARI is smaller than “0”, it is set to “0” (step S84).
[0054]
When the increase of the throttle valve opening TH is finished and the answer to step S77 is negative (NO), the value of the counter CKARI is set to “0” (step S78), and the process proceeds to step S82.
[0055]
According to the processing of FIG. 10, when the throttle valve opening TH increases, the engine speed NE is equal to or lower than the predetermined speed NEKARIH, and the throttle valve opening TH is equal to or lower than the effective throttle valve opening THACCHX. , The acceleration retard correction term IGKARI is set to a predetermined retard value IGKARIII, and the ignition timing acceleration retard correction is performed. When the throttle valve opening TH exceeds the effective throttle valve opening THACCHX, the acceleration retard correction term IGKARI is gradually reduced to “0”.
[0056]
As described above, in the present embodiment, the predicted intake pipe pressure HPB is calculated using the effective throttle valve opening THACCHX calculated according to the number of operating cylinders (all cylinder operation or partial cylinder operation) and the engine speed NE. The basic fuel injection time TI or the basic ignition timing IGMAP is calculated in accordance with the predicted intake pipe pressure HPB and the engine speed NE. Since the effective throttle valve opening THACCHX is suitable for each of the full cylinder operation and the partial cylinder operation, the appropriate fuel supply is provided in the transient operation state in both the full cylinder operation and the partial cylinder operation. Quantity control and ignition timing control can be performed.
[0057]
Further, the ignition timing acceleration retard correction term IGKARI is also calculated using the effective throttle valve opening THACCHX (FIG. 10, step S80), so that appropriate acceleration retard correction is performed in all cylinder operation and partial cylinder operation. It can be performed.
[0058]
In the present embodiment, the
[0059]
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, a 6-cylinder engine is shown, but the present invention can also be applied to a 4-cylinder engine or an 8-cylinder engine. Further, the number of cylinders to be deactivated is not limited to 3 cylinders. For example, in a 4-cylinder engine, 1 cylinder or 2 cylinders may be deactivated, and in an 8-cylinder engine, 4 cylinders may be deactivated.
[0060]
The present invention can also be applied to control of a marine vessel propulsion engine such as an outboard motor having a crankshaft as a vertical direction.
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first aspect of the present invention, the effective opening of the throttle valve is calculated according to the command by the command means (all cylinder operation or partial cylinder operation) and the engine speed, The engine is controlled according to a comparison result between the effective opening and the detected throttle valve opening. The effective opening is set such that when the engine speed is the same, the operation during partial cylinder operation is smaller than that during operation of all cylinders.The ignition timing during engine acceleration is corrected using the effective opening.The Therefore, the effective opening of the throttle valve that varies depending on the number of operating cylinders is accurately calculated,Appropriate acceleration correction of ignition timing is performed in both full cylinder operation and partial cylinder operationbe able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an internal combustion engine and a control device thereof according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a hydraulic control system of a cylinder deactivation mechanism.
FIG. 3 is a flowchart of a process for determining a cylinder deactivation condition.
4 is a diagram showing a TMTWCSDLY table used in the processing of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a THCS table used in the process of FIG. 3;
FIG. 6 is a flowchart of a process for calculating a predicted intake pipe pressure (HPB).
7 is a diagram showing a table used in the process of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a flowchart of processing for calculating a throttle valve opening change amount (DTHACC), which is executed in the processing of FIG. 6;
9 is a diagram showing a table used in the processing of FIG.
FIG. 10 is a flowchart of processing for calculating an acceleration retard correction term (IGKARI) of ignition timing.
FIG. 11 is a diagram for explaining an effective throttle valve opening degree;
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a throttle valve opening (TH) and an intake pipe pressure (PBA).
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine
2 Intake pipe
4 Throttle valve opening sensor (operating parameter detection means)
5 Electronic control unit (command means, effective opening degree calculation means, control means)
8 Intake air temperature sensor (operating parameter detection means)
9 Engine water temperature sensor (operating parameter detection means)
10 Crank angle position sensor (operating parameter detection means)
30 cylinder deactivation mechanism (switching means)
Claims (1)
前記機関の回転数及び前記機関の吸気系に設けられたスロットル弁の開度を含む、前記機関の運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手段と、
前記運転パラメータ検出手段により検出される運転パラメータに応じて前記全筒運転または一部気筒運転を前記切換手段に指令する指令手段と、
前記スロットル弁開度の変化に対する前記機関の吸気管内圧力の変化率が所定変化率以下となる、前記スロットル弁の有効開度を、前記指令手段による指令及び前記機関回転数に応じて算出する有効開度算出手段と、
前記有効開度と前記スロットル弁開度との比較結果に応じて、前記機関を制御する制御手段とを備え、
前記有効開度は、前記機関回転速度が同一の場合において前記一部気筒運転中の方が前記全筒運転中よりも小さくなるように設定され、前記制御手段は、前記有効開度を用いて、前記機関の加速時における点火時期の補正を行うことを特徴とする内燃機関の制御装置。In a control device for an internal combustion engine having a plurality of cylinders and comprising switching means for switching between all-cylinder operation for operating all of the plurality of cylinders and partial cylinder operation for stopping operation of some of the plurality of cylinders. ,
An operation parameter detecting means for detecting an operation parameter of the engine, including an engine speed and an opening degree of a throttle valve provided in an intake system of the engine;
Command means for instructing the switching means to perform the all-cylinder operation or the partial cylinder operation according to the operation parameter detected by the operation parameter detection means;
Effectively calculating the effective opening of the throttle valve according to the command from the command means and the engine speed, wherein the rate of change of the intake pipe pressure of the engine with respect to the change of the throttle valve opening is not more than a predetermined rate of change. Opening calculation means;
Depending on the comparison result between the throttle valve opening and the effective opening, and a control means for controlling the engine,
The effective opening is set so that the partial cylinder operation is smaller than the all cylinder operation when the engine speed is the same, and the control means uses the effective opening A control device for an internal combustion engine , wherein the ignition timing is corrected during acceleration of the engine .
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