JP4105041B2 - 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、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、機関の吸気管内圧力が所定圧力ＰＢＦＣ以下であるときは、機関への燃料供給を遮断すべき低負荷運転状態にあると判定して、機関への燃料供給を遮断する燃料供給制御装置が示されている。
【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。
【０００４】
【特許文献１】
特公平８−６６１９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３４７９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に示される装置では、燃料供給遮断を行う運転領域を判定するための所定圧力ＰＢＦＣは、スロットル弁開度が小さく、不完全燃焼が発生する可能性がある運転領域において、燃料供給遮断が行われるように設定される。そのため、燃料供給を遮断している状態で運転者がアクセルペダルを踏み込んでも、吸気管内圧力が所定圧力ＰＢＦＣを超えるまでは、燃料供給が再開されない。その結果、機関の加速が遅れて運転者に違和感を与えることがあった。
【０００６】
また特許文献２に示されているように、一部気筒運転を行う機関では、スロットル弁開度に対応する吸気管内圧力が、一部気筒運転中と、全筒運転中とで異なるため、アクセルペダルの踏み込み開始から機関出力発生までの遅れ時間が、一部気筒運転中と、全筒運転中とで異なるという課題があった。
【０００７】
本発明は、この点に着目してなされたものであり、例えば燃料供給遮断が行われるような低負荷運転状態でアクセルペダルが踏み込まれた場合に、機関の加速の遅れ、及び作動気筒数による遅れの違いを小さくす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。
【０００８】
【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、前記機関の運転パラメータを含む、前記機関により駆動される車両の運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手段であって、少なくとも前記機関の回転数（ＮＥ）、及び前記機関による駆動される車両の走行速度（ＶＰ）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（３０）に指令する指令手段と、前記機関の吸気管内圧（ＰＢＡ）を検出する吸気圧管内検出手段と、前記吸気管内圧力（ＰＢＡ）が判定圧力（ＰＢＦＣ）より低いとき、前記機関への燃料供給を遮断する燃料遮断手段と、前記機関に吸入される空気量を制御する吸入空気量制御弁（３）と、前記車両の運転者の加速意志に基づく操作量（ＡＰ）または該操作量（ＡＰ）に応じて決定される前記吸入空気量制御弁の開度（ＴＨ）を加速意志パラメータ（ＡＰ，ＴＨ）として検出する加速意志パラメータ検出手段と、前記加速意志パラメータ（ＡＰ，ＴＨ）の値が所定値（ＡＰＡＣ，ＴＨＡＰ）より大きく、かつ前記走行速度（ＶＰ）が所定速度（ＶＡＰ）を超えるときに、前記機関の吸入空気量を増加させるように前記吸入空気量制御弁を制御する空気量制御手段とを備え、該空気量制御手段は、前記吸入空気量の増加量（ＴＨＡＣ）を、前記指令手段による指令（ＦＣＹＬＳＴＰ）に基づく作動気筒数及び前記機関回転数（ＮＥ）に応じて算出することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、運転者の加速意志を示す加速意志パラメータの値が所定値より大きく、かつ車両走行速度が所定速度を超えるときは、吸入空気量が増加される。したがって、アクセルペダルが踏み込まれ、加速意志パラメータの値が所定値を越えると、吸入空気量が直ちに増加して機関負荷が増大し、吸気管内圧力が判定圧力を越える。その結果、アクセルペダルの踏み込みとほぼ同時に機関出力が増加し、運転性を向上させることができる。また、作動気筒数（一部気筒運転か全筒運転か）及び機関回転数に応じた増加量だけ吸入空気量が増加されるので、一部気筒運転か全筒運転かに拘わらず、同様の操作感が得られる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記空気量制御手段は、前記吸入空気量の増加量を、前記一部気筒運転中は前記全筒運転中より小さな値に設定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置において、前記燃料遮断手段は、前記判定圧力を、前記一部気筒運転中は前記全筒運転中より高い値に設定することを特徴とする。
この構成によれば、一部気筒運転時の燃料供給再開時期を全筒運転時とほぼ同一とすることができる。
【００１０】
また前記吸入空気量の増加量（ＴＨＡＣ）は、機関回転数が増加するほどより大きな値に設定されることが望ましい。
【００１１】
【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。
【００１２】
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。スロットル弁３には、スロットル弁３を駆動するアクチュエータ２４が接続されており、アクチュエータ２４は、ＥＣＵ５によりその作動が制御される。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、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、及び当該車両のアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ１７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。
【００２１】
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、点火時期及びＥＧＲ弁２２の開度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。さらにＥＣＵ５は、アクセルペダル操作量ＡＰに応じてスロットル弁３の目標開度ＴＨＣＭＤを算出し、検出したスロットル弁開度ＴＨが目標開度ＴＨＣＭＤに一致するようにアクチュエータ２４の駆動制御を行う。
【００２２】
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。
【００２３】
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Ｓ２４）。これは気筒休止の実行条件が不成立であることを示す。
【００２４】
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Ｓ２４に進み、ＴＣＳＷＡＩＴ＝０となると、ステップＳ１７に進む。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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Ｓ２２）。ステップＳ２２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Ｓ２２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Ｓ２２の答が肯定（ＹＥＳ）となる。
【００２８】
ステップＳ１８〜Ｓ２２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Ｓ２４に進む。一方ステップＳ１８〜Ｓ２２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Ｓ２３）。
【００２９】
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。
【００３０】
図６は、燃料噴射弁６による燃料噴射を停止するフュエルカット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、ＴＤＣパルスの発生に同期して実行される。
ステップＳ３１では、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別し、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７に示すＰＢＦＣＮＣＳＨテーブル（ラインＬ１）を検索し、一部気筒運転用の上側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨを算出する（ステップＳ３２）。ＰＢＦＣＮＣＳＨテーブルは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１（例えば２０００ｒｐｍ）以下の範囲及び第２所定回転数ＮＥ２（たとえが３０００ｒｐｍ）以上の範囲では、上側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨが一定値に設定され、第１所定回転数ＮＥ１から第２所定回転数ＮＥ２までの範囲では、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、上側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨが増加するように設定されている。
【００３１】
ステップＳ３３では、図７に示すＰＢＦＣＮＣＳＬテーブル（ラインＬ２）を検索し、一部気筒運転用の下側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＬを算出する。ＰＢＦＣＮＣＳＬテーブルは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１以下の範囲及び第３所定回転数ＮＥ３（例えば３５００ｒｐｍ）以上の範囲では、下側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＬが一定値に設定され、第１所定回転数ＮＥ１から第３所定回転数ＮＥ３までの範囲では、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、下側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＬが増加するように設定されている。
【００３２】
ステップＳ３４では、上側判定圧力ＰＢＦＣＮＨ及び下側判定圧力ＰＢＦＣＮＬを、それぞれ一部気筒運転用の上側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨ及び下側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＬに設定し、ステップＳ３８に進む。
【００３３】
一方、ステップＳ３１で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７に示すＰＢＦＣＮＬＶＨテーブル（ラインＬ３）を検索し、全筒運転用の上側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＨを算出する（ステップＳ３５）。ＰＢＦＣＮＬＶＨテーブルは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１以下の範囲及び第３所定回転数ＮＥ３以上の範囲では、上側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＨが一定値に設定され、第１所定回転数ＮＥ１から第３所定回転数ＮＥ３まで範囲では、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、上側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＨが増加するように設定されている。
【００３４】
ステップＳ３６では、図７に示すＰＢＦＣＮＬＶＬテーブル（ラインＬ４）を検索し、全筒運転用の下側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＬを算出する。ＰＢＦＣＮＬＶＬテーブルは、エンジン回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１以下の範囲及び第３所定回転数ＮＥ３以上の範囲では、下側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＬが一定値に設定され、第１所定回転数ＮＥ１から第３所定回転数ＮＥ３まで範囲では、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、下側判定閾値ＰＢＦＣＮＬＶＬが増加するように設定されている。
【００３５】
ステップＳ３７では、上側判定圧力ＰＢＦＣＮＨ及び下側判定圧力ＰＢＦＣＮＬを、それぞれ全筒運転用の上側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨ及び下側判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＬに設定し、ステップＳ３８に進む。
【００３６】
図７に示すように、上記判定閾値ＰＢＦＣＮＣＳＨ，ＰＢＦＣＮＣＳＬ，ＰＢＦＣＮＬＶＨ及びＰＢＦＣＮＬＶＬは、エンジン回転数ＮＥに拘わらず、ＰＢＦＣＮＣＳＨ＞ＰＢＦＣＮＣＳＬ＞ＰＢＦＣＮＬＶＨ＞ＰＢＦＣＮＬＶＬなる関係を満たすように設定されている。
【００３７】
ステップＳ３８では、大気圧ＰＡに応じて図８に示すＤＰＢＦＣテーブルを検索し、大気圧補正項ＤＰＢＦＣを算出する。ＤＰＢＦＣテーブルは、大気圧ＰＡが第１所定圧ＰＡ１（１２ｋＰａ）より低い範囲では、大気圧補正項ＤＰＢＦＣが一定値ＤＰＢＦＣ１（例えば１７ｋＰａ）に設定され、大気圧ＰＡが第１所定圧ＰＡ１から第２所定圧ＰＡ２（例えば１０１ｋＰａ）までの範囲では、大気圧ＰＡが低下するほど大気圧補正項ＤＰＢＦＣが増加するように設定され、大気圧ＰＡが第２所定圧ＰＡ２以上の範囲では、大気圧補正項ＤＰＢＦＣが「０」に設定されている。
【００３８】
ステップＳ３９では、下記式（１）及び（２）に上側判定圧力ＰＢＦＣＮＨ、下側判定圧力ＰＢＦＣＮＬ及び大気圧補正項ＤＰＢＦＣを適用して、補正上側判定圧力ＰＢＦＣＨ及び補正下側判定圧力ＰＢＦＣＬを算出する。
ＰＢＦＣＨ＝ＰＢＦＣＮＨ−ＤＰＢＦＣ （１）
ＰＢＦＣＬ＝ＰＢＦＣＮＬ−ＤＰＢＦＣ （２）
【００３９】
ステップＳ４０では、フュエルカットフラグＦＦＣが「１」であるか否かを判別する。ＦＦＣ＝０であって通常運転中である（フュエルカット運転中でない）ときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが補正下側判定圧力ＰＢＦＣＬ以上か否かを判別する（ステップＳ４１）。ＰＢＡ＜ＰＢＦＣＬであるときは、エンジン回転数ＮＥが上側判定回転数ＮＰＢＦＣＬＭＨ（例えば１６００ｒｐｍ）以下か否かを判別する（ステップＳ４２）。そして、ＮＥ＞ＮＰＢＦＣＬＭＨである時は、フュエルカット実行条件成立と判定し、フュエルカットフラグＦＦＣを「１」に設定する（ステップＳ４６）。またステップＳ４１またはＳ４２の何れかの答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、フュエルカット実行条件不成立と判定し、フュエルカットフラグＦＦＣを「０」に維持する（ステップＳ４５）。
【００４０】
ステップＳ４０でフュエルカットフラグＦＦＣがすでに「１」に設定されているときは、吸気管内絶対圧ＰＢＡが補正上側判定圧力ＰＢＦＣＨ以上か否かを判別する（ステップＳ４３）。ＰＢＡ＜ＰＢＦＣＨであるときは、エンジン回転数ＮＥが下側判定回転数ＮＰＢＦＣＬＭＬ（例えば１４００ｒｐｍ）以下か否かを判別する（ステップＳ４４）。そして、ＮＥ＞ＮＰＢＦＣＬＭＬである時は、フュエルカット実行条件がまだ成立している判定し、フュエルカットフラグＦＦＣを「１」に維持する（ステップＳ４６）。またステップＳ４３またはＳ４４の何れかの答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、フュエルカット実行条件が不成立と判定し、フュエルカットフラグＦＦＣを「０」に戻す（ステップＳ４５）。
【００４１】
フュエルカットフラグＦＦＣが「１」に設定されると、図示しない燃料噴射時間算出処理により燃料噴射時間ＴＯＵＴが「０」に設定され、フュエルカット運転が実行される。また、フュエルカットフラグＦＦＣが「０」に設定されると、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、エンジン運転状態に応じた値に設定され、通常運転が実行される。
【００４２】
図６の処理によれば、一部気筒運転中は、上側判定圧力ＰＢＦＣＮＨ及び下側判定圧力ＰＢＦＣＮＬは、全筒運転中より高い値に設定され、フュエルカット運転中は、吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加して補正上側判定圧力ＰＢＦＣＨ以上となると、フュエルカット運転から通常運転に移行する。アクセルペダルが踏み込まれて吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加していく過程では、一部気筒運転時は、全筒運転時より吸気管内絶対圧ＰＢＡが高くなるので、一部気筒運転時は、全筒運転時より判定圧力ＰＢＦＣＨを高くすることにより、一部気筒運転時の燃料供給再開の時期は、全筒運転時とほぼ同一となる。
【００４３】
図９は、スロットル弁３の目標開度ＴＨＣＭＤ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で所定時間（例えば１０ミリ秒）毎に実行される。
ステップＳ５１では、アクセルペダル操作量ＡＰに応じて基本目標開度ＴＨＢＡＳＥを算出する。基本目標開度ＴＨＢＡＳＥは、アクセルペダル操作量ＡＰにほぼ比例するように設定される。
【００４４】
ステップＳ５２では、基本目標開度ＴＨＢＡＳＥの補正処理を行い、目標開度ＴＨＣＭＤを算出する。すなわち、作動気筒数の変更（一部気筒運転から全筒運転への切換、またはその逆の切換）によるエンジン出力トルクの変動を抑制するための補正処理が行われ、目標開度ＴＨＣＭＤが算出される。
【００４５】
ステップＳ５３では、図１０に示すＴＨＡＣ算出処理を実行し、加速増量項ＴＨＡＣを算出する。続くステップＳ５４では、ステップＳ５２で算出された目標開度ＴＨＣＭＤを加速増量項ＴＨＡＣだけ増加させる。
【００４６】
図１０は、図９のステップＳ５３で実行されるＴＨＡＣ算出処理のフローチャートである。
ステップＳ６１では、車速ＶＰが所定車速ＶＡＰ（例えば、５ｋｍ／ｈ）より高いか否かを判別し、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、アクセルペダル操作量ＡＰが所定量ＡＰＡＣ（例えば、アクセルペダルを完全に踏み込んだ状態を１００％としたとき、１．３％程度に相当する操作量）より大きいか否かを判別する（ステップＳ６２）。ステップＳ６１またはＳ６２の答が、否定（ＮＯ）であるときは、加速増量項ＴＨＡＣを「０」に設定する（ステップＳ６３）。
【００４７】
車速ＶＰが所定車速ＶＡＰより高く、かつアクセルペダル操作量ＡＰが所定量ＡＰＡＣより大きいときは、ステップＳ６４に進み、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。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１１に実線で示すＩＰＢＦＣＣＳ０テーブルを検索し、全筒運転用の吸入空気量の増加量ＩＰＢＦＣＣＳ０（体積流量：リットル／ｍｉｎ）を算出する（ステップＳ６８）。ＩＰＢＦＣＣＳ０テーブルは、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、増加量ＩＰＢＦＣＣＳ０が増加するように設定されている。
【００４８】
次いで、増加量ＩＰＢＦＣＣＳ０をスロットル弁開度の増加量ＴＨＦＣＣＳ０に変換し（ステップＳ６９）、加速増量項ＴＨＡＣを変換された増加量ＴＨＦＣＣＳ０に設定する。（ステップＳ７０）。
【００４９】
一方ＦＣＹＬＳＴＰ＝１であって一部気筒運転中であるときは、ステップＳ６５に進み、エンジン回転数ＮＥの応じて図１１に破線で示すＩＰＢＦＣＣＳ１テーブルを検索し、一部気筒運転用の吸入空気量の増加量ＩＰＢＦＣＣＳ１（体積流量：リットル／ｍｉｎ）を算出する。ＩＰＢＦＣＣＳ１テーブルは、エンジン回転数ＮＥが増加するほど、増加量ＩＰＢＦＣＣＳ１が増加するように設定されている。ただし、エンジン回転数ＮＥが３０００ｒｐｍ程度より高くなると、増加量ＩＰＢＦＣＣＳ１はエンジン回転数ＮＥに依存しない一定値に設定される。
【００５０】
次いで、増加量ＩＰＢＦＣＣＳ１をスロットル弁開度の増加量ＴＨＦＣＣＳ１に変換し（ステップＳ６６）、加速増量項ＴＨＡＣを変換された増加量ＴＨＦＣＣＳ１に設定する（ステップＳ６７）。
【００５１】
図１２は、フュエルカット運転実行中にアクセルペダルが踏み込まれた場合の燃料供給再開時期を説明するためのタイムチャートである。同図（ａ）は、加速増量項ＴＨＡＣによる吸入空気量の増量を行わない例を示し、同図（ｂ）は、加速増量項ＴＨＡＣによる吸入空気量の増量を行っている例を示す。
【００５２】
同図（ａ）に示す例では、アクセルペダル操作量ＡＰの増加が時刻ｔ１から始まり、それに伴ってスロットル弁開度ＴＨ及び吸気管内絶対圧ＰＢＡが増加する。そして吸気管内絶対圧ＰＢＡが判定圧力ＰＢＦＣＨに達する時刻ｔ２に、フュエルカットフラグＦＦＣが「０」に戻され、燃料供給が再開される。したがって、アクセルペダルの踏み込み開始から燃料供給再開までの遅れ時間ＴＤＬＹが長くなる。
【００５３】
一方同図（ｂ）に示す例では、アクセルペダルの踏み込み開始の直後にスロットル弁開度ＴＨがステップ状に増加し、それにともなって吸気管内絶対圧ＰＢＡが上昇し、判定圧力ＰＢＦＣＨを越える。その結果、時刻ｔ２ａにおいて、燃料供給が再開され、遅れ時間ＴＤＬＹを大幅に短縮することができる。
【００５４】
すなわち、図１０の処理によれば、車速ＶＰが所定車速ＶＡＰより高く、かつアクセルペダル操作量ＡＰが所定量ＡＰＡＣより大きいときは、作動気筒数及びエンジン回転数ＮＥに応じて、吸入空気量の増量が行われるので、フュエルカットが行われる低負荷運転状態において、アクセルペダルが踏み込まれると、吸入空気量が直ちに増加して、吸気管内絶対圧ＰＢＡが判定圧力ＰＢＦＣＨを越える。その結果、アクセルペダルの踏み込みとほぼ同時にエンジン出力が増加し、運転性を向上させることができる。また、作動気筒数（一部気筒運転か全筒運転か）及びエンジン回転数ＮＥに応じた増加量だけ吸入空気量が増加されるので、一部気筒運転か全筒運転かに拘わらず、同様の操作感が得られる。
【００５５】
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、クランク角度位置センサ１０、車速センサ１５、及びギヤ位置センサ１６が運転パラメータ検出手段を構成し、吸気管内絶対圧センサ７が吸気管内圧検出手段を構成し、アクセルセンサ１７が、加速意志パラメータ検出手段を構成し、スロットル弁３、アクチュエータ２４及びＥＣＵ５が空気量制御手段を構成する。またＥＣＵ５は、指令手段及び燃料遮断手段を構成する。より具体的には、図３の処理が指令手段に相当し、図６の処理が燃料遮断手段に相当し、図９の処理が空気量制御手段に相当する。
【００５６】
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、上述した図１０のステップＳ６２では、アクセルペダル操作量ＡＰが所定量ＡＰＡＣより大きいか否かを判別しているが、スロットル弁開度ＴＨが所定開度ＴＨＡＰ（例えば全開開度を１００％としたとき、１．３％程度に相当する開度）より大きいか否かを判別するようにしてもよい。その場合には、スロットル弁開度センサ４が、加速意志パラメータ検出手段を構成する。
【００５７】
また上述した実施形態では、ＤＢＷ（Drive By Wire）型のスロットル弁を使用し、スロットル弁３、アクチュエータ２４及びＥＣＵ５により空気量制御手段を構成したが、アクセルペダルと機械的にリンクしたスロットル弁を使用し、このスロットル弁をバイパスするバイパス通路、及び該バイパス通路を介して吸入される空気量を制御するバイパス空気量制御弁を設け、バイパス空気量制御弁をＥＣＵ５により制御することにより、吸入空気量を制御するようにしてもよい。すなわちその場合には、バイパス通路、バイパス空気量制御弁及びＥＣＵ５により空気量制御手段が構成される。
【００５８】
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に気筒休止機構を設けた場合の制御にも適用が可能である。
【００５９】
【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、運転者の加速意志を示す加速意志パラメータの値が所定値より大きく、かつ車両走行速度が所定速度を超えるときは、吸入空気量が増加される。したがって、アクセルペダルが踏み込まれ、加速意志パラメータの値が所定値を越えると、吸入空気量が直ちに増加して機関負荷が増大し、吸気管内圧力が判定圧力を越える。その結果、アクセルペダルの踏み込みとほぼ同時に機関出力が増加し、運転性を向上させることができる。また、作動気筒数（一部気筒運転か全筒運転か）及び機関回転数に応じた増加量だけ吸入空気量が増加されるので、一部気筒運転か全筒運転かに拘わらず、同様の操作感が得られる。
【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】フュエルカット運転を実行する条件を判定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、判定閾値設定用のテーブルを示す図である。
【図８】図６の処理で使用されるＤＰＢＦＣテーブルを示す図である。
【図９】スロットル弁の目標開度（ＴＨＣＭＤ）を算出する処理のフローチャートである。
【図１０】図９の処理で実行される加速増量項（ＴＨＡＣ）を算出する処理のフローチャートである。
【図１１】図９の処理で使用されるテーブルを示す図である。
【図１２】フュエルカット運転中にアクセルペダルが踏み込まれた場合における吸気管内圧力の変化及び燃料供給再開時期を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１ 内燃機関
２ 吸気管
３ スロットル弁（空気量制御手段）
４ スロットル弁開度センサ（運転パラメータ検出手段、加速意志パラメータ検出手段）
５ 電子制御ユニット（指令手段、燃料遮断手段、空気量制御手段）
７ 吸気管内絶対圧センサ（吸気管内圧力検出手段）
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）
１５ 車速センサ（運転パラメータ検出手段）
１６ ギヤ位置センサ（運転パラメータ検出手段）
１７ アクセルセンサ（加速意志パラメータ検出手段）
２４ アクチュエータ（空気量制御手段）
３０ 気筒休止機構（切換手段）

Claims (3)

1. 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を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記機関の運転パラメータを含む、前記機関により駆動される車両の運転パラメータを検出する運転パラメータ検出手段であって、少なくとも前記機関の回転数、及び前記機関による駆動される車両の走行速度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、
   前記機関の吸気管内圧を検出する吸気管内圧検出手段と、
   前記吸気管内圧力が判定圧力より低いとき、前記機関への燃料供給を遮断する燃料遮断手段と、
   前記機関に吸入される空気量を制御する吸入空気量制御弁と、
   前記車両の運転者の加速意志に基づく操作量または該操作量に応じて決定される前記吸入空気量制御弁の開度を加速意志パラメータとして検出する加速意志パラメータ検出手段と、
   前記加速意志パラメータの値が所定値より大きく、かつ前記走行速度が所定速度を超えるときに、前記機関の吸入空気量を増加させるように前記吸入空気量制御弁を制御する空気量制御手段とを備え、
   該空気量制御手段は、前記吸入空気量の増加量を、前記指令手段による指令に基づく作動気筒数及び前記機関回転数に応じて算出することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記空気量制御手段は、前記吸入空気量の増加量を、前記一部気筒運転中は前記全筒運転中より小さな値に設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記燃料遮断手段は、前記判定圧力を、前記一部気筒運転中は前記全筒運転中より高い値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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