JP5680309B2 - Cylinder deactivation device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、複数の気筒の中の一部又は全部の気筒を休止させる気筒休止運転も行う内燃機関の気筒休止装置に関する。   The present invention relates to a cylinder deactivation device for an internal combustion engine that also performs cylinder deactivation operation for deactivating some or all of a plurality of cylinders.

内燃機関には、低負荷運転時やアイドリング時などに、複数の気筒の中の一部又は全部の気筒を休止させる気筒休止運転を行うものがある。このように気筒を休止することにより、燃料の消費を抑えて燃費の向上を図ることができる。しかし、気筒休止運転時には、全ての気筒が稼動する全筒運転時に比べて、騒音や振動が増加する。気筒休止運転時の騒音や振動を抑制する方法として、例えば、特許文献１に記載の内燃機関では、気筒休止運転時に稼動する気筒の点火間隔を等間隔に設定している。   Some internal combustion engines perform a cylinder deactivation operation in which some or all of a plurality of cylinders are deactivated during low load operation or idling. By stopping the cylinder in this way, fuel consumption can be suppressed and fuel consumption can be improved. However, at the time of cylinder deactivation operation, noise and vibration increase compared to the case of all cylinder operation in which all cylinders are operated. As a method for suppressing noise and vibration during cylinder deactivation operation, for example, in the internal combustion engine described in Patent Document 1, the ignition intervals of cylinders operating during cylinder deactivation operation are set at equal intervals.

特開２００７−１６２６０７号公報JP 2007-162607 A 特開平８−２８４７２７号公報JP-A-8-284727 特開平５−１９５８３０号公報JP-A-5-195830

上記の方法では、気筒休止運転時の騒音などに対する車両の搭乗者の感覚を考慮していないので、通常の運転時よりも搭乗者が不快感を受けると考えられる。   In the above method, since the occupant's sense of the vehicle with respect to noise or the like during the cylinder deactivation operation is not taken into consideration, it is considered that the occupant feels more uncomfortable than during normal operation.

そこで、本発明は、気筒休止運転時における搭乗者の不快感を抑制する内燃機関の気筒休止装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a cylinder deactivation device for an internal combustion engine that suppresses the discomfort of the passenger during the cylinder deactivation operation.

本発明に係る内燃機関の気筒休止装置は、複数の気筒を備え、複数の気筒の中の一部又は全部の気筒を休止させる気筒休止運転も行う内燃機関の気筒休止装置であって、搭乗者の不快感の大きさを推定する搭乗者感覚推定手段と、気筒休止運転時に搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の不快感の大きさが閾値以下となるように休止させる気筒の組み合わせを選択する選択手段と、を備え、搭乗者感覚推定手段は、搭乗者から検出した情報に基づいて搭乗者の感情レベルを搭乗者の不快感の大きさとして推定し、選択手段は、搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の感情レベルが人が不快と感じない感情レベル以下となるまで、休止させる気筒の組み合わせを任意に選択することで、搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の感情レベルが人が不快と感じない感情レベル以下となるように休止させる気筒の組み合わせを選択することを特徴とする。
A cylinder deactivation device for an internal combustion engine according to the present invention is a cylinder deactivation device for an internal combustion engine that includes a plurality of cylinders and also performs cylinder deactivation operation for deactivating some or all of the plurality of cylinders. Select the combination of the passenger sense estimation means that estimates the magnitude of the discomfort of the vehicle and the cylinder that is paused so that the magnitude of the passenger discomfort estimated by the passenger sense estimation means during the cylinder pause operation is equal to or less than the threshold value Selection means for estimating the passenger's emotion level as the magnitude of the passenger's discomfort based on the information detected from the passenger, and the selection means for estimating the passenger's feeling The passenger's emotion level estimated by the passenger sense estimation means is arbitrarily selected until the passenger's emotion level estimated by the means is equal to or less than the emotion level at which the person does not feel uncomfortable. The people And selects the combination of the cylinders to rest such that the emotion level below that does not feel pleasant.

この内燃機関の気筒休止装置では、搭乗者感覚推定手段によって搭乗者の不快感の大きさを推定する。そして、気筒休止装置では、選択手段によって気筒休止運転時の搭乗者の不快感の大きさが閾値以下となるように休止させる気筒の組み合わせを選択し、その選択した組み合わせの気筒を休止させる。このように、この気筒休止装置では、気筒休止運転時に受ける搭乗者の感覚（不快感）に応じて休止させる気筒の組み合わせを選択することにより、気筒休止運転時における搭乗者の騒音などに対する不快感を抑制することができる。例えば、通常の気筒休止運転では複数の気筒の中の一部の気筒だけを休止するときに、搭乗者が不快感を受ける場合には、全ての気筒を休止することもでき、搭乗者の不快感を抑制できる。   In the cylinder deactivation device of the internal combustion engine, the size of the passenger's discomfort is estimated by the passenger sense estimation means. In the cylinder deactivation device, the selection unit selects a combination of cylinders to be deactivated so that the magnitude of the passenger's discomfort during the cylinder deactivation operation is equal to or less than a threshold value, and deactivates the selected combination of cylinders. As described above, in this cylinder deactivation device, by selecting a combination of cylinders to be deactivated according to the occupant's feeling (discomfort) received during cylinder deactivation operation, uncomfortable feeling of passenger noise during cylinder deactivation operation, etc. Can be suppressed. For example, in normal cylinder deactivation operation, when only a part of a plurality of cylinders is deactivated, if the passenger feels uncomfortable, all cylinders can be deactivated, which Pleasure can be suppressed.

本発明は、気筒休止運転時に受ける搭乗者の感覚に応じて休止させる気筒の組み合わせを選択することにより、気筒休止運転時における搭乗者の騒音などに対する不快感を抑制することができる。   According to the present invention, by selecting a combination of cylinders to be deactivated in accordance with the occupant's feeling received during cylinder deactivation operation, it is possible to suppress discomfort with respect to passenger noise and the like during cylinder deactivation operation.

本実施の形態に係るエンジン制御装置（気筒休止機能）の構成図である。It is a block diagram of the engine control apparatus (cylinder deactivation function) according to the present embodiment. 図１のエンジン制御ＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in engine control ECU of FIG.

以下、図面を参照して、本発明に係る内燃機関の気筒休止装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Embodiments of a cylinder deactivation device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the element which is the same or it corresponds in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

本実施の形態では、本発明の内燃機関の気筒休止装置を、４気筒のガソリンエンジンを搭載した車両のエンジン制御装置に適用する。本実施の形態に係るエンジン制御装置は、気筒休止機能を有しており、低負荷運転時やアイドリング時などに、４気筒の中の一部又は全部の気筒を休止させる。本実施の形態に係る車両は、アクティブノイズコントロール装置を装備しており、気筒休止運転時には、通常、アクティブノイズコントロール装置によって車内騒音を打ち消すための逆位相の音をスピーカから出力する。   In the present embodiment, the cylinder deactivation device for an internal combustion engine of the present invention is applied to an engine control device for a vehicle equipped with a 4-cylinder gasoline engine. The engine control apparatus according to the present embodiment has a cylinder deactivation function, and deactivates some or all of the four cylinders during low-load operation or idling. The vehicle according to the present embodiment is equipped with an active noise control device, and usually outputs an opposite phase sound from the speaker for canceling the vehicle interior noise by the active noise control device during the cylinder deactivation operation.

図１を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御装置１（特に、気筒休止機能）について説明する。図１は、本実施の形態に係るエンジン制御装置（気筒休止機能）の構成図である。   With reference to FIG. 1, the engine control apparatus 1 (especially cylinder deactivation function) which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 1 is a configuration diagram of an engine control device (cylinder deactivation function) according to the present embodiment.

エンジン制御装置１の気筒休止機能では、アクティブノイズコントロール装置が正常に作動する場合、騒音が抑制されるので、通常の休止する気筒の数と組み合わせで気筒休止運転を行う。また、エンジン制御装置１の気筒休止機能では、アクティブノイズコントロール装置が故障した場合、騒音が抑制されないので、休止する気筒の組み合わせとして車内騒音を軽減して搭乗者の不快感を抑制するような数と組み合わせを選択し、その選択した数と組み合わせの気筒で気筒休止運転を継続して行う。ちなみに、アクティブノイズコントロール装置が故障した場合、従来は、気筒休止運転を中止するなどして騒音に対応するので、燃費が悪化する。   In the cylinder deactivation function of the engine control apparatus 1, noise is suppressed when the active noise control apparatus operates normally. Therefore, the cylinder deactivation operation is performed in combination with the number of cylinders that are normally deactivated. Further, in the cylinder deactivation function of the engine control device 1, since noise is not suppressed when the active noise control device fails, a number that reduces the in-vehicle noise and suppresses passenger discomfort as a combination of cylinders to be deactivated. The combination is selected, and the cylinder deactivation operation is continuously performed with the selected number and combination of cylinders. Incidentally, when the active noise control device breaks down, conventionally, it responds to noise by, for example, stopping the cylinder deactivation operation, so that the fuel consumption deteriorates.

エンジン制御装置１における気筒休止機能に必要な構成としては、車内騒音検出装置１０、搭乗者情報検出装置１１、車両状態検出装置１２、第１〜第４気筒吸気ソレノイド２０Ｉ１〜２０Ｉ４、第１〜第４気筒排気ソレノイド２０Ｅ１〜２０Ｅ４、第１〜第４インジェクタ２１１〜２１４及びエンジン制御ＥＣＵ[Electronic Control Unit]３０（気筒休止制御実行判定処理３１ａ、騒音スペクトル解析処理３１ｂ、搭乗者感情認識処理３１ｃ、気筒休止パターン選択処理３１ｄ、ソレノイド駆動処理３１ｅ、フューエルカット処理３１ｆ）を備えている。なお、本実施の形態では、騒音スペクトル解析処理３１ｂ及び搭乗者感情認識処理３１ｃが特許請求の範囲に記載する搭乗者感覚推定手段に相当し、気筒休止パターン選択処理３１ｄが特許請求の範囲に記載する選択手段に相当する。 The configuration required cylinder deactivation function in the engine control device 1, the vehicle interior noise detection device 10, passenger information detection unit 11, a vehicle state detecting device 12, the first to fourth cylinder intake solenoid 20 I1 to 20 I4, first ~ fourth cylinder exhaust solenoid 20 E1 to 20 E4, the first to fourth injectors 21 1 to 21 4 and the engine control ECU [Electronic control Unit] 30 (cylinder deactivation control execution determination process 31a, the noise spectrum analysis processing 31b, rider Emotion recognition process 31c, cylinder deactivation pattern selection process 31d, solenoid drive process 31e, and fuel cut process 31f). In the present embodiment, the noise spectrum analysis process 31b and the occupant emotion recognition process 31c correspond to the occupant feeling estimation means described in the claims, and the cylinder deactivation pattern selection process 31d is described in the claims. It corresponds to the selection means.

車内騒音検出装置１０は、車室内の騒音（音）を検出する装置であり、例えば、マイクロフォンがある。車内騒音検出装置１０では、車室内の騒音を検出し、その検出値をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信する。   The vehicle interior noise detection device 10 is a device that detects noise (sound) in the vehicle interior, and includes, for example, a microphone. The vehicle interior noise detection device 10 detects the noise in the vehicle interior and transmits the detected value to the engine control ECU 30.

搭乗者情報検出装置１１は、車両に搭乗している人の感情や感覚が表れる各種情報を検出する装置であり、例えば、搭乗者の顔周辺を撮像するカメラ、搭乗者の脳波を検出する装置がある。搭乗者情報検出装置１１では、搭乗者の各種情報を検出し、その検出した各情報をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信する。   The occupant information detection device 11 is a device that detects various types of information that express the emotions and sensations of people on the vehicle. There is. The occupant information detection device 11 detects various information of the occupant and transmits the detected information to the engine control ECU 30.

車両状態検出装置１２は、気筒休止制御を実行するか否かの判断材料となる車両の各種状態を検出する装置であり、例えば、アクセル開度センサ、クランク角度センサがある。車両状態検出装置１２では、車両の各種状態を検出し、その検出した各状態をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信する。   The vehicle state detection device 12 is a device that detects various states of the vehicle, which are materials for determining whether or not to perform cylinder deactivation control, and includes, for example, an accelerator opening sensor and a crank angle sensor. The vehicle state detection device 12 detects various states of the vehicle and transmits the detected states to the engine control ECU 30.

第１〜第４気筒吸気ソレノイド２０Ｉ１〜２０Ｉ４は、各気筒の吸気弁の開閉を制御するためのソレノイドである。各気筒の吸気ソレノイド２０Ｉ１〜２０Ｉ４は、エンジン制御ＥＣＵ３０からの指令によってバッテリ（図示せず）からソレノイド駆動用電源（図示せず）に通電され、その通電状態に応じて吸気弁を開閉する。特に、各気筒の吸気ソレノイド２０Ｉ１〜２０Ｉ４は、ソレノイド駆動用電源に保持電流が維持されている間、吸気弁を閉じた状態で維持する。 The first to fourth cylinder intake solenoids 20 I1 to 20 I4 are solenoids for controlling the opening and closing of the intake valves of the respective cylinders. The intake solenoids 20 I1 to 20 I4 of each cylinder are energized from a battery (not shown) to a solenoid driving power source (not shown) according to a command from the engine control ECU 30, and open and close the intake valves according to the energized state. . In particular, the intake solenoids 20 I1 to 20 I4 of each cylinder maintain the intake valve in a closed state while the holding current is maintained in the solenoid driving power source.

第１〜第４気筒排気ソレノイド２０Ｅ１〜２０Ｅ４は、各気筒の排気弁の開閉を制御するためのソレノイドである。第１〜第４気筒排気ソレノイド２０Ｅ１〜２０Ｅ４は、上記の第１〜第４気筒吸気ソレノイド２０Ｉ１〜２０Ｉ４と同様のものなので、説明を省略する。 The first to fourth cylinder exhaust solenoids 20 E1 to 20 E4 are solenoids for controlling the opening and closing of the exhaust valves of the respective cylinders. First to fourth cylinder exhaust solenoid 20 E1 to 20 E4 is because they are similar to the first to fourth cylinders of the intake solenoid 20 I1 to 20 I4, the description thereof is omitted.

第１〜第４インジェクタ２１１〜２１４は、各気筒のインテークマニホールド又はシリンダ内に燃料を噴射する装置である。各気筒のインジェクタ２１１〜２１４は、エンジン制御ＥＣＵ３０からの指令に応じて所定量の燃料を噴射したりあるいは燃料の噴射を停止する。 First to fourth injectors 21 1 to 21 4 is a device that injects fuel into an intake manifold or cylinder of each cylinder. The injector 21 1 to 21 4 of each cylinder, to stop the injection or or injection of fuel a predetermined amount of fuel in response to a command from the engine control ECU 30.

エンジン制御ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[CentralProcessing Unit]３１や各種メモリなどからなる電子制御ユニットであり、エンジン制御装置１を統括制御する。エンジン制御ＥＣＵ３０は、気筒休止機能に関する各種アプリケーションプログラムをＣＰＵ３１で実行することによって気筒休止制御実行判定処理３１ａ、騒音スペクトル解析処理３１ｂ、搭乗者感情認識処理３１ｃ、気筒休止パターン選択処理３１ｄ、ソレノイド駆動処理３１ｅ、フューエルカット処理３１ｆを行う。   The engine control ECU 30 is an electronic control unit including a CPU [Central Processing Unit] 31 and various memories, and performs overall control of the engine control apparatus 1. The engine control ECU 30 executes various application programs related to the cylinder deactivation function by the CPU 31 to perform cylinder deactivation control execution determination processing 31a, noise spectrum analysis processing 31b, passenger emotion recognition processing 31c, cylinder deactivation pattern selection processing 31d, and solenoid drive processing. 31e, fuel cut processing 31f is performed.

気筒休止制御実行判定処理３１ａについて説明する。気筒休止制御実行判定処理３１ａでは、車両状態検出装置１２で検出した車両の各種状態に基づいて車両の低負荷運転状態やアイドリング状態などを判断し、気筒休止制御を実行するか否かを判定する。この判定方法としては従来の様々な方法が適用可能であり、例えば、アクセル開度の検出値に基づいてアクセルＯＦＦと判断し（運転者による加速要求がない）かつクランク角度の検出値に基づいてエンジン回転数が所定回転数以上（エンジンが低回転状態でない）と判断した場合に、気筒休止制御実行と判定する。   The cylinder deactivation control execution determination process 31a will be described. In the cylinder deactivation control execution determination process 31a, it is determined whether or not the cylinder deactivation control is to be executed by determining the low load operation state or idling state of the vehicle based on various vehicle states detected by the vehicle state detection device 12. . As this determination method, various conventional methods can be applied. For example, it is determined that the accelerator is OFF based on the detected value of the accelerator opening (there is no acceleration request from the driver), and based on the detected value of the crank angle. When it is determined that the engine speed is equal to or higher than the predetermined speed (the engine is not in a low speed state), it is determined that the cylinder deactivation control is to be executed.

騒音スペクトル解析処理３１ｂについて説明する。騒音スペクトル解析処理３１ｂでは、車内騒音検出装置１０で検出した騒音（音）の検出値に対してスペクトル解析を行い、周波数毎の音信号レベルを抽出する。そして、騒音スペクトル解析処理３１ｂでは、人の可聴周波数帯域の音信号レベルが音信号閾値レベル以下か否かを判定する。この音信号閾値レベルは、人が不快と感じない程度の音信号レベルであり、実験などによって予め設定される。   The noise spectrum analysis process 31b will be described. In the noise spectrum analysis process 31b, spectrum analysis is performed on the detected value of the noise (sound) detected by the vehicle interior noise detection device 10, and the sound signal level for each frequency is extracted. In the noise spectrum analysis process 31b, it is determined whether or not the sound signal level of the human audible frequency band is equal to or lower than the sound signal threshold level. This sound signal threshold level is a sound signal level at which a person does not feel uncomfortable, and is set in advance by an experiment or the like.

搭乗者感情認識処理３１ｃについて説明する。搭乗者感情認識処理３１ｃでは、搭乗者情報検出装置１１で検出した搭乗者の各種情報に基づいて搭乗者の感情を認識し、その認識結果から感情レベル（例えば、５や１０段階程度で、レベル値が大きいほど不快の度合いが大きい）を設定する。感情の認識方法としては従来の様々な方法が適用可能であり、例えば、搭乗者の顔周辺の画像に対して人の様々な感情が表れた顔のテンプレートを使ってパターンマッチングを行ったり、人の感情が表れる脳の特定の位置での脳波（α波、β波など）の変化を観察する。そして、搭乗者感情認識処理３１ｃでは、その感情レベルが感情閾値レベル以下か否かを判定する。この感情閾値レベルは、人が不快と感じていない感情レベルであり、実験などによって予め設定される。なお、処理対象の搭乗者としては、運転者などの特定の搭乗者のみを対象としてもよいし、あるいは、搭乗者全員を対象としてもよい。   The passenger emotion recognition process 31c will be described. In the passenger emotion recognition processing 31c, the passenger's emotion is recognized based on the various information of the passenger detected by the passenger information detection device 11, and the emotion level (for example, level of about 5 or 10 levels) The greater the value, the greater the degree of discomfort. Various conventional methods can be applied as emotion recognition methods. For example, pattern matching is performed using facial templates that express various human emotions on images around the passenger's face, Observe changes in brain waves (α waves, β waves, etc.) at specific positions in the brain where the emotions of the person appear. Then, in the passenger emotion recognition process 31c, it is determined whether or not the emotion level is equal to or less than the emotion threshold level. This emotion threshold level is an emotion level at which a person does not feel uncomfortable, and is set in advance by an experiment or the like. In addition, as a passenger to be processed, only a specific passenger such as a driver may be targeted, or all the passengers may be targeted.

気筒休止パターン選択処理３１ｄについて説明する。気筒休止パターン選択処理３１ｄでは、気筒休止制御実行判定処理３１ａで気筒休止制御実行と判定した場合、アクティブノイズコントロール装置が故障しているか否かを判定する。アクティブノイズコントロール装置が故障していない場合、気筒休止パターン選択処理３１ｄでは、気筒休止制御の通常の休止させる気筒の数と気筒Ｎｏ．の組み合わせを選択する。この気筒休止制御の通常の休止させる気筒の数と組み合わせについては、予め決められている。なお、この通常の休止させる気筒の数については、固定でもよいが、エンジンに対して要求される負荷に応じて変えてもよく、要求される負荷が低いほど休止させる気筒の数を多くするとよい（４個の気筒全ての場合もある）。   The cylinder deactivation pattern selection process 31d will be described. In the cylinder deactivation pattern selection process 31d, when it is determined in the cylinder deactivation control execution determination process 31a that the cylinder deactivation control is performed, it is determined whether or not the active noise control device has failed. When the active noise control device has not failed, in the cylinder deactivation pattern selection process 31d, the number of cylinders to be deactivated and the cylinder No. Select a combination. The number and combination of cylinders that are normally deactivated in this cylinder deactivation control are determined in advance. The number of cylinders to be deactivated may be fixed, but may be changed according to the load required for the engine, and the number of cylinders to be deactivated may be increased as the required load is lower. (It may be all four cylinders).

一方、アクティブノイズコントロール装置が故障している場合、気筒休止パターン選択処理３１ｄでは、まず、休止させる気筒として任意の数と気筒Ｎｏ．の組み合わせ（例えば、気筒休止制御の通常の数と組み合わせ）を選択する。選択した組み合わせの各気筒Ｎｏ．の気筒を休止させて気筒休止制御を実行しているときに、気筒休止パターン選択処理３１ｄでは、騒音スペクトル解析処理３１ｂで人の可聴周波数帯域の音信号レベルが音信号閾値レベル以下でないと判定した場合又は搭乗者感情認識処理３１ｃで感情レベルが感情閾値レベル以下でないと判定した場合、既に選択された数と組み合わせを除いて、アトランダムに、休止させる気筒の数と気筒Ｎｏ．の組み合わせを選択する。   On the other hand, when the active noise control device is out of order, in the cylinder deactivation pattern selection process 31d, first, an arbitrary number of cylinders to be deactivated and the cylinder No. are selected. (For example, a combination with the normal number of cylinder deactivation control) is selected. Each cylinder No. of the selected combination In the cylinder deactivation pattern selection process 31d, the sound signal level of the human audible frequency band is determined not to be lower than the sound signal threshold level in the cylinder deactivation pattern selection process 31d. In the case where the emotion level is determined not to be equal to or lower than the emotion threshold level in the passenger emotion recognition process 31c, the number of cylinders to be paused and the cylinder No. Select a combination.

なお、選択する休止する気筒の数としては、通常の気筒休止制御で選択される数と同じ数の場合もあればそれよりも少ない数や多い数の場合もあり、４個の気筒全ての場合もある。したがって、通常の気筒休止制御では４個の気筒の中の一部の気筒だけを休止するときでも、搭乗者の不快を解消できない場合には全ての気筒を休止することもでき、搭乗者の不快感を確実に抑制できる。また、選択方法としては、アトランダムな選択以外の方法でもよく、例えば、実験などで予め決められた順序で数と組み合わせを選択してゆくようにしてもよい。   Note that the number of cylinders to be deactivated may be the same as the number selected in normal cylinder deactivation control, or may be smaller or larger than that, and in the case of all four cylinders. There is also. Therefore, even when only a part of the four cylinders is deactivated in the normal cylinder deactivation control, all the cylinders can be deactivated if the passenger's discomfort cannot be resolved. Pleasure can be reliably suppressed. In addition, the selection method may be a method other than the at random selection. For example, the number and the combination may be selected in an order determined in advance by an experiment or the like.

ちなみに、気筒休止運転中は、騒音などが大きくなって搭乗者に不快感を与えることが判っている。しかし、休止させる気筒の数や組み合わせによって、騒音などが軽減し、搭乗者に与える不快感を抑制できる。不快感を受け難い最適な数や組み合わせは車両の走行状態や人によって変わると考えられるので、上記のようにアトランダムに数と組み合わせを変えている。   By the way, it has been found that during cylinder deactivation operation, noise and the like increase and give the passenger an unpleasant feeling. However, depending on the number and combination of cylinders to be deactivated, noise and the like can be reduced, and discomfort given to the passenger can be suppressed. Since it is considered that the optimal number and combination that are less susceptible to discomfort will vary depending on the vehicle running condition and the person, the number and combination are changed at random as described above.

ソレノイド駆動処理３１ｅについて説明する。ソレノイド駆動処理３１ｅでは、気筒休止制御実行判定処理３１ａで気筒休止制御実行と判定した場合、気筒休止パターン選択処理３１ｄで休止する気筒の数と気筒Ｎｏ．の組み合わせを選択する毎に、その選択された休止させる組み合わせの各気筒Ｎｏ．の気筒の吸気ソレノイド２０Ｉのソレノイド駆動用電源と排気ソレノイド２０Ｅの各ソレノイド駆動用電源に通電し、その吸気ソレノイド２０Ｉによって吸気弁を閉じるとともにその排気ソレノイド２０Ｅによって排気弁を閉じる（弁停止）。 The solenoid drive process 31e will be described. In the solenoid drive process 31e, when it is determined in the cylinder deactivation control execution determination process 31a that the cylinder deactivation control is performed, the number of cylinders deactivated in the cylinder deactivation pattern selection process 31d and the cylinder No. Each time a combination of cylinders is selected, each cylinder No. The intake solenoid 20 is energized to a power source for driving the solenoid of the I of the solenoid driving power source and the exhaust solenoid 20 E cylinders to close the exhaust valve by the exhaust solenoid 20 E closes the intake valve by the intake solenoid 20 I (valves Stop).

フューエルカット処理３１ｆについて説明する。フューエルカット処理３１ｆでは、気筒休止制御実行判定処理３１ａで気筒休止制御実行と判定した場合、気筒休止パターン選択処理３１ｄで休止する気筒の数と組み合わせを選択する毎に、その選択された休止させる組み合わせの各気筒Ｎｏ．の気筒のインジェクタ２１に指令を出して燃料の噴射を停止する（フューエルカット）。   The fuel cut process 31f will be described. In the fuel cut process 31f, when it is determined in the cylinder deactivation control execution determination process 31a that the cylinder deactivation control is performed, the selected combination to be deactivated every time the number and combination of cylinders to be deactivated are selected in the cylinder deactivation pattern selection process 31d. Each cylinder No. The fuel injection is stopped by issuing a command to the injector 21 of the cylinder (fuel cut).

図１を参照して、エンジン制御装置１における気筒休止機能の動作について説明する。特に、エンジン制御ＥＣＵ３０における気筒休止機能の処理について図２のフローチャートに沿って説明する。図２は、図１のエンジン制御ＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。エンジン制御ＥＣＵ３０では図２の処理を繰り返し行っている。   The operation of the cylinder deactivation function in the engine control apparatus 1 will be described with reference to FIG. In particular, the process of the cylinder deactivation function in the engine control ECU 30 will be described along the flowchart of FIG. FIG. 2 is a flowchart showing a process flow in the engine control ECU of FIG. The engine control ECU 30 repeats the process of FIG.

車内騒音検出装置１０では、一定時間毎に、車室内の騒音を検出し、その検出値をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信している。搭乗者情報検出装置１１では、一定時間毎に、搭乗者の感情の表れる各種情報を検出し、その検出した各情報をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信している。車両状態検出装置１２では、一定時間毎に、気筒休止制御を実行するか否かの判断材料となる車両の各種状態を検出し、その検出した各状態をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信している。   In the vehicle interior noise detection device 10, the vehicle interior noise is detected at regular intervals, and the detected value is transmitted to the engine control ECU 30. The occupant information detection device 11 detects various types of information that expresses the occupant's emotion at regular time intervals, and transmits the detected information to the engine control ECU 30. The vehicle state detection device 12 detects various states of the vehicle that are used as a judgment material for determining whether or not to execute the cylinder deactivation control at regular intervals, and transmits the detected states to the engine control ECU 30.

エンジン制御ＥＣＵ３０では、車両の各状態に基づいて気筒休止制御実行判定処理を行い（Ｓ１）、気筒休止制御を実行するか否かを判定する（Ｓ２）。Ｓ２にて気筒休止制御を実行しないと判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、今回の処理を終了する。   The engine control ECU 30 performs cylinder deactivation control execution determination processing based on each state of the vehicle (S1), and determines whether or not to execute cylinder deactivation control (S2). If it is determined in S2 that the cylinder deactivation control is not to be executed, the engine control ECU 30 ends the current process.

Ｓ２にて気筒休止制御を実行すると判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、アクティブノイズコントロール装置が故障しているか否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３にてアクティブノイズコントロール装置が故障していないと判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、気筒休止制御の通常の休止する気筒の数と組み合わせを選択する（Ｓ４）。そして、エンジン制御ＥＣＵ３０では、その選択した休止する気筒毎に、吸気ソレノイド２０Ｉによって吸気弁を閉じかつ排気ソレノイド２０Ｅによって排気弁を閉じるとともに、インジェクタ２１による燃料噴射を停止し（Ｓ５）、今回の処理を終了する。 If it is determined in S2 that the cylinder deactivation control is to be executed, the engine control ECU 30 determines whether or not the active noise control device has failed (S3). If it is determined in S3 that the active noise control device has not failed, the engine control ECU 30 selects the number and combination of cylinders that are normally deactivated in cylinder deactivation control (S4). Then, the engine control ECU 30, for each cylinder to pause the the selected, closes the exhaust valve by closing and exhaust solenoid 20 E intake valve by the intake solenoid 20 I, stops fuel injection by the injector 21 (S5), this Terminate the process.

Ｓ３にてアクティブノイズコントロール装置が故障していると判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、休止する気筒の数と組み合わせを選択する（Ｓ６）。そして、エンジン制御ＥＣＵ３０では、その選択した休止する気筒毎に、吸気ソレノイド２０Ｉによって吸気弁を閉じかつ排気ソレノイド２０Ｅによって排気弁を閉じるとともに、インジェクタ２１による燃料噴射を停止する（Ｓ７）。 If it is determined in S3 that the active noise control device has failed, the engine control ECU 30 selects the number and combination of cylinders to be deactivated (S6). Then, the engine control ECU 30, for each cylinder to pause the the selected, closes the exhaust valve by closing and exhaust solenoid 20 E intake valve by the intake solenoid 20 I, stops the fuel injection by the injector 21 (S7).

選択した休止する気筒の組み合わせで気筒休止運転中に、エンジン制御ＥＣＵ３０では、車内騒音検出装置１０で検出された車内騒音の検出値に対してスペクトル解析を行い（Ｓ８）、人の可聴周波数帯域での音信号レベルが音信号閾値レベル以下か否かを判定する（Ｓ９）。Ｓ９にて音信号レベルが音信号閾値レベルより大きいと判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、Ｓ６の処理に戻って、アトランダムに休止する気筒の数と組み合わせを選択し（Ｓ６）、その選択した休止する気筒で上記と同様の処理を行う。   During the cylinder deactivation operation with the selected combination of cylinders to be deactivated, the engine control ECU 30 performs spectrum analysis on the detected value of the in-vehicle noise detected by the in-vehicle noise detection device 10 (S8), and in the human audible frequency band. It is determined whether the sound signal level is equal to or lower than the sound signal threshold level (S9). If it is determined in S9 that the sound signal level is greater than the sound signal threshold level, the engine control ECU 30 returns to the process of S6, selects the number and combination of cylinders to be stopped at random (S6), and selects them. The same processing as described above is performed in the cylinder to be stopped.

Ｓ９にて音信号レベルが音信号閾値レベル以下と判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、搭乗者情報検出装置１１で検出した搭乗者の各種情報に基づいて搭乗者の感情認識を行い（Ｓ１０）、感情レベルが感情閾値レベル以下か否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１にて感情レベルが感情閾値レベルより大きいと判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、Ｓ６の処理に戻って、アトランダムに休止する気筒の数と組み合わせを選択し（Ｓ６）、その選択した休止する気筒で上記と同様の処理を行う。   When it is determined in S9 that the sound signal level is equal to or lower than the sound signal threshold level, the engine control ECU 30 recognizes the passenger's emotion based on various information of the passenger detected by the passenger information detecting device 11 (S10), It is determined whether the emotion level is equal to or less than the emotion threshold level (S11). If it is determined in S11 that the emotion level is greater than the emotion threshold level, the engine control ECU 30 returns to the process of S6, selects the number and combination of cylinders to be stopped at random (S6), and performs the selected pause. The same processing as described above is performed in the cylinder.

Ｓ１１にて感情レベルが感情閾値レベル以下と判定した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、現在選択されている休止する気筒の組み合わせで気筒休止運転を継続し、今回の処理を終了する。   When it is determined in S11 that the emotion level is equal to or less than the emotion threshold level, the engine control ECU 30 continues the cylinder deactivation operation with the currently selected combination of cylinders to be deactivated, and ends the current process.

このエンジン制御装置１によれば、気筒休止運転時に搭乗者が不快感を受けないような休止させる気筒の数と組み合わせを選択することにより、騒音や振動を抑制でき、気筒休止運転時における搭乗者の騒音などに対する不快感を抑制することができる。さらに、エンジン制御装置１では、搭乗者の不快感の大きさを推定するために車内騒音に対するスペクトル解析及び搭乗者情報に基づく感情認識を行っているので、搭乗者の不快感の大きさを高精度に推定することができる。   According to the engine control apparatus 1, noise and vibration can be suppressed by selecting the number and combination of cylinders to be deactivated so that the passenger does not feel uncomfortable during the cylinder deactivation operation. Discomfort with respect to noise and the like can be suppressed. Furthermore, since the engine control apparatus 1 performs the spectrum analysis on the in-vehicle noise and the emotion recognition based on the passenger information in order to estimate the magnitude of the passenger's discomfort, the magnitude of the passenger's discomfort is increased. The accuracy can be estimated.

なお、従来、アクティブノイズコントロール装置が故障した場合、気筒休止制御を中止していたので、気筒休止制御を実行した場合に比べて燃費が悪化した。しかし、エンジン制御装置１では、アクティブノイズコントロール装置が故障した場合でも、最適な休止する気筒の数と組み合わせを選択して気筒休止制御を実行できるので、燃費悪化を抑制できる。   Conventionally, when the active noise control device breaks down, the cylinder deactivation control is stopped, so that the fuel consumption is worse than when the cylinder deactivation control is executed. However, in the engine control device 1, even when the active noise control device breaks down, it is possible to execute the cylinder deactivation control by selecting the optimal number and combination of cylinders to be deactivated.

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。   As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.

例えば、本実施の形態では４気筒のガソリンエンジンの車両であり、アクティブノイズコントロール装置を搭載した車両に適用したが、気筒数については他の気筒数の車両にも適用可能であり、内燃機関についてもガソリンエンジン以外の内燃機関の車両や内燃機関とモータを備えるハイブリッド車両にも適用可能であり、アクティブノイズコントロール装置を搭載しない車両にも適用可能である。アクティブノイズコントロール装置を搭載しない車両の場合、気筒休止運転を行うときには、常時、休止する気筒の組み合わせとして搭乗者の不快感を抑制するような組み合わせを選択する。   For example, in the present embodiment, a 4-cylinder gasoline engine vehicle is applied to a vehicle equipped with an active noise control device. However, the number of cylinders can also be applied to a vehicle having other cylinder numbers. The present invention can also be applied to a vehicle having an internal combustion engine other than a gasoline engine, a hybrid vehicle having an internal combustion engine and a motor, and a vehicle not equipped with an active noise control device. In the case of a vehicle not equipped with an active noise control device, when performing cylinder deactivation, a combination that suppresses passenger discomfort is always selected as a combination of cylinders that are deactivated.

また、本実施の形態では各気筒の吸気弁と排気弁の開閉制御をソレノイドを用いてを行う構成したが、可変バルブタイミング機構などの他の手段を用いてもよい。   Further, in the present embodiment, the opening / closing control of the intake valve and the exhaust valve of each cylinder is performed using the solenoid, but other means such as a variable valve timing mechanism may be used.

また、本実施の形態では搭乗者の不快感を推定するために、車内騒音のスペクトル解析を行って音信号レベルを判定するとともに、カメラによる搭乗者の顔画像や搭乗者の脳波などの搭乗者情報に基づいて搭乗者の感情を認識して搭乗者の感情レベルを判定する構成としたが、このどちらか一方だけを行うようにしてもよいし、あるいは、内燃機関の騒音が基準値以上か否かを判定するなど、他の方法によって搭乗者の不快感を推定するようにしてもよい。   Further, in this embodiment, in order to estimate the passenger's discomfort, the sound signal level is determined by performing a spectrum analysis of in-vehicle noise, and the passenger's face image by the camera, the passenger's brain wave, etc. Although it was configured to recognize the passenger's emotion based on the information and determine the passenger's emotion level, only one of these may be performed, or whether the noise of the internal combustion engine is above the reference value The passenger's discomfort may be estimated by other methods such as determining whether or not.

なお、ハイブリッド車両に適用した場合、アクティブノイズコントロール装置が故障して、騒音を抑制するために気筒休止制御を中止すると、休止しないで稼動する気筒の吸気弁や排気弁の開閉によってエンジン出力が使われるので、回生効率が悪化する。そのため、期待しているだけの高圧バッテリへの充電量が見込めず、車両の各部で使用されているアクチュエータへの供給電力不足（動作不能、応答性悪化など）のおそれがある。また、補機バッテリ（回生で充電する高圧バッテリに加えて、一般的なハイブリッド車両で搭載している１２Ｖのバッテリ）の負荷が高くなってしまったり、オルタネータの発電量を増加する必要が生じるなど、電子システムとして大きな問題が生じる。しかし、本発明を適用することによって、アクティブノイズコントロール装置が故障しても、休止する気筒の最適な組み合わせを選択して気筒休止制御を実行できるので、回生効率の悪化を防止できる。これによって、高圧バッテリの充電量を十分に確保でき、上記したような問題を解決することができる。   When applied to hybrid vehicles, if the active noise control device breaks down and cylinder deactivation control is stopped to suppress noise, the engine output is used by opening and closing the intake and exhaust valves of the cylinder that operates without deactivation. As a result, the regeneration efficiency deteriorates. Therefore, the expected amount of charge to the high voltage battery cannot be expected, and there is a risk of insufficient power supply to the actuators used in each part of the vehicle (inoperability, responsiveness deterioration, etc.). In addition, the load on the auxiliary battery (12V battery mounted on a typical hybrid vehicle in addition to the high voltage battery charged by regeneration) becomes high, or the power generation amount of the alternator needs to be increased. A big problem arises as an electronic system. However, by applying the present invention, even if the active noise control device breaks down, the optimum combination of cylinders to be deactivated can be selected and the cylinder deactivation control can be executed, so that the regeneration efficiency can be prevented from deteriorating. Thereby, a sufficient charge amount of the high-voltage battery can be ensured, and the above-described problems can be solved.

また、複数の気筒の中である気筒の休止が不可能な場合でも、故障していない気筒の中から休止させる気筒の最適な数と組み合わせを選択して、気筒休止制御を実行することが可能である。   In addition, even when it is impossible to deactivate a cylinder among a plurality of cylinders, it is possible to execute cylinder deactivation control by selecting the optimum number and combination of cylinders to be deactivated from non-failed cylinders. It is.

１…エンジン制御装置、１０…車内騒音検出装置、１１…搭乗者情報検出装置、１２…車両状態検出装置、２０Ｉ１〜２０Ｉ４…第１〜第４気筒吸気ソレノイド、２０Ｅ１〜２０Ｅ４…第１〜第４気筒排気ソレノイド、２１１〜２１４…第１〜第４気筒インジェクタ、３０…エンジン制御ＥＣＵ、３１…ＣＰＵ、３１ａ…気筒休止制御実行判定処理、３１ｂ…騒音スペクトル解析処理、３１ｃ…搭乗者感情認識処理、３１ｄ…気筒休止パターン選択処理、３１ｅ…ソレノイド駆動処理、３１ｆ…フューエルカット処理。 1 ... engine control unit, 10 ... vehicle interior noise detection apparatus, 11 ... passenger information detection apparatus, 12 ... vehicle-state detecting device, 20 I1 to 20 I4 ... first to fourth cylinder intake solenoid, 20 E1 to 20 E4 ... first 1 to 4 cylinder exhaust solenoid, 21 1 to 21 4 ... 1st to 4th cylinder injector, 30 ... engine control ECU, 31 ... CPU, 31a ... cylinder deactivation control execution determination process, 31b ... noise spectrum analysis process, 31c ... Passenger emotion recognition processing, 31d: cylinder deactivation pattern selection processing, 31e: solenoid drive processing, 31f: fuel cut processing.

Claims (1)

複数の気筒を備え、前記複数の気筒の中の一部又は全部の気筒を休止させる気筒休止運転も行う内燃機関の気筒休止装置であって、
搭乗者の不快感の大きさを推定する搭乗者感覚推定手段と、
気筒休止運転時に前記搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の不快感の大きさが閾値以下となるように休止させる気筒の組み合わせを選択する選択手段と、
を備え、
前記搭乗者感覚推定手段は、搭乗者から検出した情報に基づいて搭乗者の感情レベルを搭乗者の不快感の大きさとして推定し、
前記選択手段は、前記搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の感情レベルが人が不快と感じない感情レベル以下となるまで、休止させる気筒の組み合わせを任意に選択することで、前記搭乗者感覚推定手段で推定した搭乗者の感情レベルが人が不快と感じない感情レベル以下となるように休止させる気筒の組み合わせを選択することを特徴とする内燃機関の気筒休止装置。 A cylinder deactivation device for an internal combustion engine that includes a plurality of cylinders and also performs cylinder deactivation operation for deactivating some or all of the plurality of cylinders,
Occupant sense estimation means for estimating the magnitude of the passenger's discomfort,
Selecting means for selecting a combination of cylinders to be deactivated so that the magnitude of the passenger's discomfort estimated by the occupant sense estimating means during cylinder deactivation operation is equal to or less than a threshold value ;
With
The passenger sense estimation means estimates the passenger's emotion level as the magnitude of the passenger's discomfort based on information detected from the passenger,
The selecting means arbitrarily selects a combination of cylinders to be paused until the passenger's emotion level estimated by the passenger feeling estimation means is equal to or less than an emotion level at which a person does not feel uncomfortable, whereby the passenger feeling A cylinder deactivation device for an internal combustion engine, wherein a combination of cylinders for deactivation is selected so that a passenger's emotion level estimated by the estimation means is equal to or less than an emotion level at which a person does not feel uncomfortable.
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