JP6449044B2 - Engine control device - Google Patents
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Description
本発明は、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置に関する。 The present invention is provided between the all-cylinder operation in which the combustion of the air-fuel mixture is performed in all the cylinders and the reduced-cylinder operation in which the combustion in the specific cylinder is stopped and the specific cylinder is brought into a resting state. The present invention relates to a device for controlling a switchable engine.
従来から、エンジンの燃費性能を高めるべく、種々の検討が行われている。燃費性能を高めるための一つの技術として、特許文献1に示されるように、複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、所定の運転領域において一部の気筒内での燃焼を停止するとともにこの気筒の吸気弁および排気弁を閉弁保持してこれら気筒を休止状態にし、残余の気筒でのみ運転を行う技術が知られている。 Conventionally, various studies have been conducted to improve the fuel efficiency of an engine. As one technique for improving fuel consumption performance, as disclosed in Patent Document 1, in a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, combustion in some cylinders is stopped in a predetermined operation region, and A technique is known in which an intake valve and an exhaust valve are held closed to make these cylinders inactive, and the operation is performed only with the remaining cylinders.
上記技術によれば、一部の気筒を休止することにより、この気筒を稼働することにより生じるポンピングロスを低減することができ、燃費性能を高めることができる。 According to the above technique, by stopping some of the cylinders, it is possible to reduce the pumping loss caused by operating these cylinders and improve the fuel efficiency.
しかしながら、本発明者らは、エンジンの運転状態によっては、一部の気筒を休止する運転を実施してもエンジンの燃費性能を十分に高めることができない場合があることを突き止めた。すなわち、例えば、一部の気筒を休止する減筒運転を実施するためにはこの減筒運転とすべての気筒で燃焼を実施する全筒運転との間で切替を行う必要があるが、エンジンの運転状態によっては、この切替に伴って生じるエネルギロスが大きくなる結果、減筒運転を実施してもエンジンの燃費性能を十分に高めることができないおそれがあることを突き止めた。 However, the present inventors have found that depending on the operating state of the engine, the fuel efficiency performance of the engine may not be sufficiently improved even when the operation of stopping some cylinders is performed. That is, for example, in order to perform a reduced cylinder operation in which some cylinders are deactivated, it is necessary to switch between this reduced cylinder operation and an all cylinder operation in which combustion is performed in all cylinders. As a result of an increase in energy loss caused by this switching depending on the driving state, it has been found that there is a possibility that the fuel efficiency of the engine cannot be sufficiently improved even if the reduced-cylinder operation is performed.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、減筒運転の実施によって燃費性能をより確実に高めることのできるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide an engine control device that can improve fuel efficiency more reliably by performing reduced-cylinder operation.
上記課題を解決するためのものとして、本発明は、吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒を有し、所定の全筒運転領域では全ての気筒内で混合気を燃焼させる全筒運転を実施し、所定の減筒運転領域では複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼を停止して減筒運転を実施するエンジンを制御する装置であって、各気筒に設けられてこれら気筒内の混合気に点火を行う点火手段と、各気筒に吸入される空気量である吸気量を変更可能な吸気量変更手段と、上記点火手段および吸気量制御手段を含むエンジンの各部を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記減筒運転領域において減筒運転が開始されるまでの間、全筒運転から減筒運転に切り替えることによって得られる燃料消費量の減少量である最終燃費改善量を逐次算出する最終燃費改善量算出部と、上記減筒運転領域において、上記算出された最終燃費改善量が予め設定された基準量以上の場合は、上記吸気量変更手段によって各気筒の吸気量を通常の全筒運転時の吸気量よりも多い減筒運転時の吸気量に増大させ、かつ、各気筒の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角する準備制御を実施するとともに、当該準備制御の実施に伴って上記吸気量が上記減筒運転時の吸気量以上となったときに減筒運転を開始する燃焼制御部とを含み、上記最終燃費改善量算出部は、運転領域が全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、上記準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部とを含み、上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率と、上記算出された燃費悪化量とに基づいて、上記最終燃費改善量を算出するとともに、上記準備制御の実施中もエンジンの運転状態に基づいて上記最終燃費改善量を算出してこれを更新し、上記燃焼制御部は、上記準備制御の実施中に上記最終燃費改善算出部によって更新された上記最終燃費改善量が上記基準量を下回る場合は、当該準備制御を停止して通常の全筒運転に復帰させる、ことを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above problems, the present invention has a plurality of cylinders equipped with an intake valve and an exhaust valve, and performs all-cylinder operation in which a mixture is burned in all cylinders in a predetermined all-cylinder operation region. An apparatus that controls an engine that performs a reduced cylinder operation by stopping combustion in a specific cylinder among a plurality of cylinders in a predetermined reduced cylinder operation region, and is provided in each cylinder. Control means for controlling each part of the engine, including ignition means for igniting the air-fuel mixture, intake air amount changing means for changing the intake air amount that is the amount of air sucked into each cylinder, and the ignition means and intake air amount control means And the control means is a final fuel consumption that is a reduction in fuel consumption obtained by switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation until the reduced-cylinder operation is started in the reduced-cylinder operation region. Final fuel consumption by calculating the amount of improvement sequentially When the calculated final fuel consumption improvement amount is equal to or more than a preset reference amount in the good amount calculation unit and the reduced cylinder operation region, the intake amount of each cylinder is set to normal all-cylinder operation by the intake amount changing means. The preparatory control is performed to increase the intake amount at the time of reduced cylinder operation larger than the intake amount at the time and to retard the ignition timing of each cylinder from the ignition timing at the time of normal all-cylinder operation. and a combustion control unit which amount the with the exemplary inspiration starts the reduced-cylinder operation when equal to or larger than the intake air amount at the time of the cylinder cut operation, the upper Symbol final fuel efficiency improvement amount calculation unit, the operating area is full Based on the engine operating state, the reduced cylinder operation duration estimation unit that estimates the reduced cylinder operation duration, which is the time until returning to the cylinder operation area, and the fuel consumption per unit time when performing all cylinder operation Fuel consumption per unit time during reduced-cylinder operation A fuel consumption improvement rate calculation unit that calculates a fuel consumption improvement rate that is a reduction amount of the amount, and a fuel consumption deterioration amount calculation unit that calculates a fuel consumption deterioration amount that is an increase amount of fuel consumption accompanying the execution of the preparation control, The final fuel consumption improvement amount is calculated based on the estimated reduced-cylinder operation continuation time, the calculated fuel consumption improvement rate, and the calculated fuel consumption deterioration amount . The final fuel consumption improvement amount is calculated and updated based on the driving state, and the combustion control unit updates the final fuel consumption improvement amount updated by the final fuel consumption improvement calculation unit during the preparation control. When the amount is less than the amount, the preparation control is stopped to return to normal all-cylinder operation (Claim 1).
本発明によれば、減筒運転領域であっても、減筒運転の実施に伴う燃料消費量の減少量である最終燃費改善量が基準量より大きく十分な燃費改善効果が得られると推定される場合にのみ準備制御およびこれに続く減筒運転が開始されるため、燃費性能をより確実に高めることができる。 According to the present invention, even in the reduced-cylinder operation region, it is estimated that the final fuel consumption improvement amount, which is the amount of reduction in fuel consumption accompanying the execution of reduced-cylinder operation, is larger than the reference amount and a sufficient fuel consumption improvement effect is obtained. Since the preparation control and the subsequent reduced-cylinder operation are started only when the engine is running, fuel consumption performance can be improved more reliably.
しかも、本発明では、減筒運転の開始前に各気筒の吸気量を増大させつつ点火時期を遅角する準備制御を実施するため、上記のように燃費性能を高めつつ全筒運転から減筒運転への切替時においてトルクショックが生じるのを回避することができる。 In addition, in the present invention, preparation control is performed to retard the ignition timing while increasing the intake amount of each cylinder before the start of the reduced-cylinder operation. It is possible to avoid the occurrence of torque shock at the time of switching to operation.
特に、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転領域に復帰するまでの時間すなわち減筒運転領域で継続して運転される時間(減筒運転継続時間)、および、減筒運転の実施によって単位時間あたりに減少する燃料消費量(燃費改善率)を推定および算出するとともに、準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出し、これらに基づいて上記最終燃料改善量を推定しているため、最終燃料改善量をより精度よく推定することができる。 In particular, based on the operating state of the engine, the time until returning to the all-cylinder operation region, that is, the time continuously operated in the reduced-cylinder operation region (reduced cylinder operation continuation time), and the unit by performing the reduced-cylinder operation Estimate and calculate the fuel consumption (fuel efficiency improvement rate) that decreases per hour, calculate the fuel consumption deterioration amount that is the increase in fuel consumption accompanying the implementation of the preparation control, and based on these, calculate the final fuel improvement amount Therefore, the final fuel improvement amount can be estimated with higher accuracy.
また、本発明では、減筒運転が開始されるまでの間、継続して、最終燃料改善量が算出され、準備制御の実施中であっても最終燃費改善量が基準量未満になると準備制御が停止され通常の全筒運転に戻されるよう構成されているため、減筒運転実施により得られる燃費性能向上効果をより確実に確保することができる。 In the present invention, the final fuel improvement amount is continuously calculated until the reduced-cylinder operation is started, and the preparation control is performed when the final fuel consumption improvement amount becomes less than the reference amount even during the execution of the preparation control. Is stopped and returned to the normal all-cylinder operation, the fuel efficiency improvement effect obtained by the reduced-cylinder operation can be ensured more reliably.
本発明において、上記最終燃費改善量算出部は、上記減筒運転継続時間に上記燃費改善率をかけた値を燃費改善量として算出するとともに、この燃費改善量から上記燃費悪化量を差し引いた値を上記最終燃費改善量として算出するのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, the final fuel consumption improvement amount calculation unit calculates a value obtained by multiplying the fuel consumption improvement rate by the reduced cylinder operation duration time as a fuel consumption improvement amount, and a value obtained by subtracting the fuel consumption deterioration amount from the fuel consumption improvement amount. Is preferably calculated as the final fuel consumption improvement amount (Claim 2).
このようにすれば、最終燃費改善量を精度よく算出することができる。 In this way, the final fuel consumption improvement amount can be accurately calculated.
以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、減筒運転の実施によって燃費性能をより確実に高めることができる。 As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, the fuel efficiency can be more reliably improved by performing the reduced-cylinder operation.
(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の制御装置が適用されるエンジンの一実施形態を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4ストロークの多気筒ガソリンエンジンである。具体的に、このエンジンは、直線状に並ぶ4つの気筒2A〜2Dを有する直列4気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路30と、エンジン本体1で生成された排気を排出するための排気通路35とを備えている。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an engine to which a control device of the present invention is applied. The engine shown in the figure is a 4-stroke multi-cylinder gasoline engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. Specifically, this engine is generated by an in-line four-cylinder engine main body 1 having four
図2は、エンジン本体1の断面図である。本図に示すように、エンジン本体1は、上記4つの気筒2A〜2Dが内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上側に設けられたシリンダヘッド4と、シリンダヘッド4の上側に設けられたカムキャップ5と、各気筒2A〜2Dに往復摺動可能に挿入されたピストン11とを有している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine body 1. As shown in the figure, an engine body 1 includes a
ピストン11の上方には燃焼室10が形成されており、この燃焼室10には、インジェクタ12(図1)から噴射されるガソリンを主成分とする燃料が供給される。そして、供給された燃料が燃焼室10で燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン11が上下方向に往復運動するようになっている。
A
ピストン11は、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸15とコネクティングロッド14を介して連結されており、ピストン11の往復運動に応じてクランク軸15が中心軸回りに回転するようになっている。
The
図1に示すように、シリンダヘッド4には、上記のように各気筒2A〜2Dの燃焼室10に向けて燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ12と、インジェクタ12から噴射された燃料と空気との混合気に火花放電によって点火を行う点火プラグ(点火手段)13とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき1つの割合で合計4個のインジェクタ12が設けられるとともに、同じく1気筒につき1つの割合で合計4個の点火プラグ13が設けられている。
As shown in FIG. 1, the cylinder head 4 includes an
当実施形態のような4ストローク4気筒のガソリンエンジンでは、各気筒2A〜2Dに設けられたピストン11がクランク角で180°(180°CA)の位相差をもって上下運動する。これに対応して、各気筒2A〜2Dでの点火のタイミングも、180°CAずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、図1の左側から順に、気筒2Aを第1気筒、気筒2Bを第2気筒、気筒2Cを第3気筒、気筒2Dを第4気筒とすると、第1気筒2A→第3気筒2C→第4気筒2D→第2気筒2Bの順に点火が行われる。
In the four-stroke four-cylinder gasoline engine as in the present embodiment, the
なお、当実施形態のエンジンは、4つの気筒2A〜2Dのうちの2つを燃焼させずに休止させ、残りの2つの気筒を稼動させる運転、つまり減筒運転が可能な可変気筒エンジンである。このため、上記のような点火順序は、減筒運転ではない通常の運転時(4つの気筒2A〜2Dを全て稼動させる全筒運転時)のものである。一方、減筒運転時には、点火順序が連続しない2つの気筒(当実施形態では第1気筒2Aおよび第4気筒2D)において点火プラグ13の点火動作が禁止され、1つ飛ばしで点火が行われるようになる。
The engine of the present embodiment is a variable cylinder engine capable of performing an operation in which two of the four
図1および図2に示すように、シリンダヘッド4には、吸気通路30から供給される空気(吸気)を各気筒2A〜2Dの燃焼室10に導入するための吸気ポート6と、各気筒2A〜2Dの燃焼室10で生成された排気を排気通路35に導出するための排気ポート7と、吸気ポート6を通じた吸気の導入を制御するために吸気ポート6の燃焼室10側の開口を開閉する吸気弁8と、排気ポート7からのガス排出を制御するために排気ポート7の燃焼室10側の開口を開閉する排気弁9とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき2つの割合で合計8個の吸気弁8が設けられるとともに、同じく1気筒につき2つの割合で合計8個の排気弁9が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder head 4 has an
図1に示すように、吸気通路30は、気筒2A〜2Dの各吸気ポート6と連通する4本の独立吸気通路31と、各独立吸気通路31の上流端部(吸気の流れ方向上流側の端部)に共通に接続されたサージタンク32と、サージタンク32から上流側に延びる1本の吸気管33とを有している。吸気管33の途中部には、吸気管33内の通路を開閉可能なスロットルバルブ34aが設けられている。吸気管33には、スロットルバルブ34aを駆動するためのスロットルアクチュエータ34bが設けられており、スロットルバルブ34aは、スロットルアクチュエータ34bにより開閉される。スロットルバルブ34aの開閉によりエンジン本体1に導入される吸気の流量は変更され、このスロットルバルブ34aおよびスロットルアクチュエータ34bは、各気筒に吸入される空気量である吸気量を変更可能な吸気量変更手段として機能する。
As shown in FIG. 1, the
排気通路35は、気筒2A〜2Dの各排気ポート7と連通する4本の独立排気通路36と、各独立排気通路36の下流端部(排気ガスの流れ方向下流側の端部)が1箇所に集合した集合部37と、集合部37から下流側に延びる1本の排気管38とを有している。
The
(2)動弁機構
次に、吸気弁8および排気弁9を開閉させるための機構について、図2および図3を用いて詳しく説明する。吸気弁8および排気弁9は、それぞれ、シリンダヘッド4に配設された一対の動弁機構28,29により、クランク軸15の回転に連動して開閉駆動される。
(2) Valve Mechanism Next, a mechanism for opening and closing the
吸気弁8用の動弁機構28は、吸気弁8を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング16と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸18と、カム軸18と一体に回転するように設けられたカム部18aと、カム部18aにより周期的に押圧されるスイングアーム20と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。
The
同様に、排気弁9用の動弁機構29は、排気弁9を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング17と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸19と、カム軸19と一体に回転するように設けられたカム部19aと、カム部19aにより周期的に押圧されるスイングアーム21と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。
Similarly, the
上記のような動弁機構28,29により、吸気弁8および排気弁9は次のようにして開閉駆動される。すなわち、クランク軸15の回転に伴いカム軸18,19が回転すると、スイングアーム20,21の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア20a,21aがカム部18a,19aによって周期的に下方に押圧されるとともに、スイングアーム20,21がその一端部を支持するピボット部22を支点にして揺動変位する。これに伴い、当該スイングアーム20,21の他端部がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して吸排気弁8,9を下方に押圧し、これによって吸排気弁8,9が開弁する。一度開弁された吸排気弁8,9は、リターンスプリング16,17の付勢力により再び閉弁位置まで戻される。
By the
ピボット部22は、自動的にバルブクリアランスをゼロに調整する公知の油圧式ラッシュアジャスタ24,25(以降、Hydraulic Lash Adjusterの頭文字をとって「HLA」と略称する)により支持されている。このうち、HLA24は、気筒列方向の中央側にある第2気筒2Bおよび第3気筒2Cのバルブクリアランスを自動調整するものであり、HLA25は、気筒列方向の両端にある第1気筒2Aおよび第4気筒2Dのバルブクリアランスを自動調整するものである。
The
第1気筒2Aおよび第4気筒2D用のHLA25は、エンジンの減筒運転か全筒運転かに応じて吸排気弁8,9を開閉動作させるか停止させるかを切り替える機能を有している。すなわち、HLA25は、エンジンの全筒運転時には第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を開閉動作させる一方、エンジンの減筒運転時には、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を閉弁状態のまま停止させる。このため、HLA25は、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させるための機構として、図3に示される弁停止機構25aを有している。これに対し、第2気筒2Bおよび第3気筒2C用のHLA24は、弁停止機構25aを備えておらず、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させる機能を有していない。以下では、これらHLA24,25を区別するために、弁停止機構25aを備えたHLA25のことを、特にS−HLA25(Switchable−Hydraulic Lash Adjusterの略)という。
The
S−HLA25の弁停止機構25aは、ピボット部22を軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒251と、外筒251の周面に互いに対向するように設けられた2つの貫通孔251aを出入り可能でかつピボット部22をロック状態またはロック解除状態に切替可能な一対のロックピン252と、これらロックピン252を径方向外側へ付勢するロックスプリング253と、外筒251の内底部とピボット部22の底部との間に設けられ、ピボット部22を外筒251の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング254とを備えている。
The
図3(a)に示すように、ロックピン252が外筒251の貫通孔251aに嵌合しているときは、ピボット部22が上方に突出したまま固定されたロック状態にある。このロック状態では、図2に示すように、ピボット部22の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となるため、カム軸18,19の回転によりカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して下方に変位し、吸排気弁8,9が開弁される。このため、4つの気筒2A〜2Dを全て稼働させる全筒運転時には、ピボット部22がロック状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9が開閉駆動される。
As shown in FIG. 3A, when the
上記のようなロック状態を解除するには、一対のロックピン252を径方向内側に押圧する。すると、図3(b)に示すように、ロックスプリング253の引張力に抗して、一対のロックピン252が互いに接近する方向(外筒251の径方向内側)に移動する。これにより、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとの嵌合が解除され、ピボット部22が軸方向に移動可能なロック解除状態となる。
To release the locked state as described above, the pair of lock pins 252 are pressed radially inward. Then, as shown in FIG. 3B, the pair of lock pins 252 move in a direction approaching each other (in the radial direction of the outer cylinder 251) against the tensile force of the
このロック解除状態への変化に伴い、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に押圧されることにより、図3(c)に示すような弁停止状態が実現される。すなわち、吸排気弁8,9を上方に付勢するリターンスプリング16,17の方が、ピボット部22を上方に付勢するロストモーションスプリング254よりも強い付勢力を有しているので、上記ロック解除状態では、カム軸18,19の回転に伴いカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となり、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に変位する。つまり、吸排気弁8,9は閉弁された状態に維持される。このため、第1、第4気筒2A,2Dを休止させる減筒運転時には、弁停止機構25aがロック解除状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作が停止され、当該吸排気弁8,9が閉弁状態に維持される。
With the change to the unlocked state, the
弁停止機構25aは油圧駆動式であり、弁停止機構25a、より詳細には、弁停止機構25aのロックピン252は、油圧により駆動される。ロックピン252は、供給される油圧に応じて貫通孔251aを出入りし、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとが嵌合/嵌合解除される。
The
図4に示すように、弁停止機構25aには、オイルポンプ41から作動油が供給される。オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路にはソレノイドバルブ42が設けられており、このソレノイドバルブ42がオイルポンプ41から弁停止機構25aに供給される油圧を変更する。具体的には、ソレノイドバルブ42に通電されていない状態すなわちソレノイドバルブ42がOFFの状態では、ソレノイドバルブ42によりオイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路は閉止され、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとは嵌合され、ピボット部22はロックされ、これに伴い吸排気弁は開閉駆動される。一方、ソレノイドバルブ42に通電された状態すなわちソレノイドバルブ42がONの状態では、オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路は開通され、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとは嵌合解除され、ピボット部22はロック解除され、これに伴い吸排気弁は閉弁保持される。
As shown in FIG. 4, hydraulic oil is supplied from the
本実施形態では、1つの気筒に対して1つの弁停止機構用ソレノイドバルブ42が設けられており、合計2つの弁停止機構用ソレノイドバルブ42が設けられている。そして、一方の弁停止機構用ソレノイドバルブ42が、第1気筒2Aの吸気弁8に設けられた弁停止機構25aおよび第1気筒2Aの排気弁9に設けられた弁停止機構25aに供給する油圧を同時に変更し、他方の弁停止機構用ソレノイドバルブ42が、第4気筒2Dの吸気弁8に設けられた弁停止機構25aおよび第4気筒2Dの排気弁9に設けられた弁停止機構25aに供給する油圧を同時に変更する。
In the present embodiment, one valve stop
(3)制御系統
次に、エンジンの制御系統について説明する。当実施形態のエンジンは、その各部が図5に示されるECU(エンジン制御ユニット、制御手段)50によって統括的に制御される。ECU50は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
(3) Control system Next, an engine control system will be described. Each part of the engine of the present embodiment is comprehensively controlled by an ECU (engine control unit, control means) 50 shown in FIG. As is well known, the
エンジンおよび車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がECU50に入力されるようになっている。
The engine and the vehicle are provided with a plurality of sensors for detecting the state quantities of the respective parts, and information from each sensor is input to the
例えば、シリンダブロック3には、クランク軸15の回転角度(クランク角)および回転速度を検出するクランク角センサSN1が設けられている。クランク角センサSN1は、クランク軸15と一体に回転する図略のクランクプレートの回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸15の回転角度および回転速度すなわちエンジン回転数が特定されるようになっている。
For example, the
シリンダヘッド4にはカム角センサSN2が設けられている。カム角センサSN2は、カム軸(18または19)と一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサSN1からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるかという気筒判別情報等が特定されるようになっている。 The cylinder head 4 is provided with a cam angle sensor SN2. The cam angle sensor SN2 outputs a pulse signal according to the passage of the teeth of the signal plate that rotates integrally with the camshaft (18 or 19), and this signal and the pulse signal from the crank angle sensor SN1 On the basis of this, the cylinder discrimination information such as which cylinder is in which stroke is specified.
吸気通路30のサージタンク32には、サージタンク32を通過して各気筒2A〜2Dに導入される空気量である吸気量を検出する吸気量センサSN3が設けられているとともに、サージタンク32内の圧力を検出する吸気圧センサSN4が設けられている。
The
車両には、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサSN5が設けられている。また、エンジン本体1を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサSN6が設けられている。 The vehicle is provided with an accelerator opening sensor SN5 that detects an opening degree of an accelerator pedal (accelerator opening degree) that is operated by a driver and that is not shown. Further, a water temperature sensor SN6 that detects the temperature of the cooling water that cools the engine body 1 is provided.
ECU50は、これらのセンサSN1〜SN6等と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて各種情報(エンジン回転数、気筒情報、吸気量、吸気圧、アクセル開度、冷却水温等)を取得する。
The
そして、ECU50は、上記各センサSN1〜SN6からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。ECU50は、インジェクタ12、点火プラグ13、スロットルアクチュエータ34b(スロットルバルブ34a)、弁停止機構用ソレノイドバルブ42(弁停止機構25a)等と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。なお、当実施形態では、1気筒につき1組の割合で合計4組のインジェクタ12および点火プラグ13が存在するが、図5では、インジェクタ12および点火プラグ13をそれぞれ1つのブロックで表記している。また、弁停止機構用ソレノイドバルブ42は、第1気筒2Aの弁停止機構25aと、第4気筒2Dの弁停止機構25aとに対してそれぞれ1つずつ設けられており、合計2つの弁停止機構用ソレノイドバルブ42が存在するが、図5ではこれを1つのブロックで表記している。
And ECU50 controls each part of an engine, performing various determination, a calculation, etc. based on the input signal from each said sensor SN1-SN6. The
ECU50のより具体的な機能について説明する。ECU50は、機能的要素として、運転領域判定部51、準備制御実施判定部52、減筒運転開始判定部53、燃焼制御部54を有している。
More specific functions of the
燃焼制御部54は、各気筒2A〜2Dの燃焼状態を制御するものであり、弁停止機構制御部54a、スロットルバルブ制御部54b、点火時期制御部54cを含んでいる。
The
運転領域判定部51は、エンジンが減筒運転領域と全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定するものである。
The operation
減筒運転領域は、全筒運転を実施するよりも減筒運転を実施した方が燃料消費量を小さく抑えて燃費性能を高めることのできる領域に設定されており、全筒運転は残余の領域に設定されている。 The reduced-cylinder operation area is set to an area where fuel consumption can be reduced and fuel consumption performance can be improved by performing reduced-cylinder operation rather than performing full-cylinder operation. Is set to
本実施形態では、冷却水温およびエンジン負荷とエンジン回転数とについて、減筒運転を実施する減筒運転領域と、全筒運転を実施する全筒運転領域とが、予め設定され、運転領域判定部51に記憶されており、運転領域判定部51は、アクセル開度センサSN5、クランク角センサSN1、水温センサSN6の検出値等から特定されるエンジン負荷、エンジン回転数、冷却水温が、これら領域のいずれに含まれるかを判定する。
In the present embodiment, for the cooling water temperature, the engine load, and the engine speed, a reduced-cylinder operation region in which reduced-cylinder operation is performed and an all-cylinder operation region in which all-cylinder operation is performed are set in advance, and an operation
具体的には、減筒運転領域は、冷却水温が所定温度以上、かつ、エンジン回転数およびエンジン負荷が図6にA1で示した範囲となる運転領域に設定されている。領域A1は、エンジン回転数がN_min以上N_max以下、かつ、エンジン負荷がTq_min以上Tq_max以下の領域が設定されている。全筒運転領域は、残余の運転領域、すなわち、冷却水温が所定温度以下、かつ、エンジン回転数およびエンジン負荷が図6にA2で示した範囲となる領域に設定されている。なお、本実施形態ではTq_minは0に設定されているが、これに限定されず、0より大きい値に設定されてもよい。 Specifically, the reduced-cylinder operation region is set to an operation region in which the coolant temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the engine speed and the engine load are in the ranges indicated by A1 in FIG. In the area A1, an area where the engine speed is N_min or more and N_max or less and the engine load is Tq_min or more and Tq_max or less is set. The all-cylinder operation region is set to the remaining operation region, that is, a region in which the coolant temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, and the engine speed and the engine load are in a range indicated by A2 in FIG. In the present embodiment, Tq_min is set to 0, but is not limited to this, and may be set to a value larger than 0.
以下では、冷却水温が所定温度以上であって、エンジン回転数およびエンジン負荷によって減筒運転領域と全筒運転領域とが規定される場合について説明し、上記領域A1を単に減筒運転領域A1といい、上記領域A2を単に全筒運転領域A2という。 Hereinafter, a case where the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature and the reduced cylinder operation region and the all cylinder operation region are defined by the engine speed and the engine load will be described, and the region A1 is simply referred to as the reduced cylinder operation region A1. The area A2 is simply referred to as an all-cylinder operation area A2.
ここで、減筒運転では、燃焼が実施されて出力を行う気筒である稼働気筒の数が減少するため、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の1気筒あたりの出力を全筒運転時よりも大きくする必要がある。そのため、本実施形態では、減筒運転時は全筒運転時よりも各気筒2A〜2Dの吸気量を増大させてエンジントルクを確保する。しかしながら、吸気量の変化には遅れがあるため、全筒運転から減筒運転へ切り替える際にすぐさま休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼を停止して減筒運転を開始したのでは、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の吸気量が不足してエンジントルクが低下しトルクショックが生じる。
Here, in the reduced-cylinder operation, since the number of operating cylinders, which are cylinders that perform output after combustion, is reduced, the output per cylinder of the operating cylinders (second and
そこで、本実施形態では、減筒運転開始前であって全ての気筒2A〜2Dで燃焼が実施されている状態でこれら気筒2A〜2Dの吸気量を減筒運転時の吸気量となるように増大させる。しかしながら、このように吸気量を増大した状態で全ての気筒2A〜2Dで燃焼を実施すると、今度は、エンジントルクが増大する。
Therefore, in the present embodiment, the intake air amount of these
これに対応して、本実施形態では、減筒運転開始前に、各気筒2A〜2Dで燃焼を実施させながらこれら気筒2A〜2Dの吸気量を増大させつつ、この吸気量の増大に伴うエンジントルクの増大を打ち消すようにこれら気筒2A〜2Dの点火時期を遅角させる準備制御を実施する。
Correspondingly, in this embodiment, before starting the reduced-cylinder operation, while increasing the intake amount of these
準備制御実施判定部52は、エンジンが減筒運転領域A1で運転されている場合において、減筒運転が開始されるまでの間、上記準備制御を開始するか否か、および、実施中の準備制御を停止して通常の全筒運転に戻すか否かを判定するものである。準備制御実施判定部52の具体的な判定手順については後述する。
When the engine is operating in the reduced-cylinder operation region A1, the preparation control
減筒運転開始判定部53は、エンジンが減筒運転領域A1で運転されている場合において、準備制御を終了して減筒運転を開始させるか否かを決定するものである。減筒運転開始判定部53は、準備制御の実施に伴って各気筒2A〜2Dの吸気量が減筒運転時の吸気量まで増大すると、準備制御を終了して減筒運転を開始すると決定する。
The reduced-cylinder operation
弁停止機構制御部54aは、弁停止機構用ソレノイドバルブ42を制御してS−HLA25の弁停止機構25aに供給される油圧すなわち第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作を変更するものである。
The valve stop
弁停止機構制御部54aは、エンジンが全筒運転されているときは、ソレノイドバルブ42をOFF状態として全ての気筒2A〜2Dの吸排気弁8,9の開閉を可能とする一方、エンジンが減筒運転されているときは、弁停止機構用ソレノイドバルブ42をON状態として休止気筒(第1、第4気筒2A、2D)の吸排気弁8,9を閉弁保持させる。
The valve stop
スロットルバルブ制御部54bは、スロットルバルブ34aの開度すなわち各気筒2A〜2Dの吸気量を制御するものである。点火時期制御部54cは、駆動されている点火プラグ13の点火時期を制御するものである。これらスロットルバルブ制御部54bおよび点火時期制御部54cの制御内容の詳細について次に説明する。
The throttle
(4)スロットルバルブ制御部および点火時期制御部の制御内容
(4−1)基本制御
まず、準備制御実施時以外の通常の全筒運転時および減筒運転時におけるスロットルバルブ制御部54b、点火時期制御部54cの制御内容について説明する。
(4) Control contents of throttle valve control unit and ignition timing control unit (4-1) Basic control First, throttle
スロットルバルブ制御部54bは、運転条件に応じて吸気量の目標値である目標吸気量を設定し、各気筒2A〜2Dの吸気量がこの目標吸気量となるようにスロットルバルブ34aの開度を決定する。そして、スロットルバルブ制御部54bは、スロットルバルブ34aの開度がこの決定した開度となるようにスロットルアクチュエータ34bに指示を出す。
The throttle
本実施形態では、スロットルバルブ制御部54bは、運転条件に応じて予め設定された基本開度を目標吸気量と実際の吸気量との偏差に応じて補正することで最終的なスロットルバルブ34aの開度を決定する。なお、実際の吸気量は、エンジン回転数、および、吸気量センサSN3、吸気圧センサSN4の検出値等に基づいて推定される。
In the present embodiment, the throttle
具体的には、スロットルバルブ制御部54bには、予め設定された目標吸気量がエンジン負荷とエンジン回転数のマップで記憶されているとともに、予め設定されたスロットルバルブ34aの基本開度がエンジン負荷とエンジン回転数のマップで記憶されている。これらのマップは、全筒運転用と減筒運転用の2種類用意されており、全筒運転時には、全筒運転用のマップから目標吸気量および基本開度が抽出され、減筒運転時には、減筒運転用のマップから目標吸気量および基本開度が抽出される。
Specifically, in the throttle
ここで、本実施形態では、上記のように、減筒運転における各気筒2A〜2Dの吸気量を全筒運転時よりも増大させており、目標吸気量のマップは、同じエンジン負荷とエンジン回転数とにおいて、減筒運転時の方が全筒運転時よりも目標吸気量の値が大きくなるように、また、基本開度のマップは、同じエンジン負荷とエンジン回転数において、減筒運転時の方が全筒運転時より基本開度が大きく(開き側に)なるように設定されている。
Here, in the present embodiment, as described above, the intake air amount of each of the
点火時期制御部54cは、運転条件に応じて点火時期を決定して点火プラグ13に指示を出す。具体的には、点火時期制御部54cには、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された点火時期のマップが記憶されており、点火時期制御部54cは、このマップからエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた点火時期を抽出するとともに、抽出した点火時期を吸気圧センサSN4の検出値等に基づいて補正して、最終的な点火時期を決定する。上記点火時期のマップは、減筒運転用と全筒運転用の2種類用意されており、運転に応じたマップが使用される。
The ignition timing control unit 54c determines the ignition timing according to the operating conditions and issues an instruction to the
(4−2)準備制御
準備制御について説明する。
(4-2) Preparation Control Preparation control will be described.
上述のように、準備制御は、各気筒2A〜2Dの吸気量を増大させつつ、この吸気量の増大に伴うエンジントルクの増大を打ち消すようにこれら気筒2A〜2Dの点火時期を遅角させる制御であり、この準備制御では、スロットルバルブ制御部54bは、各気筒2A〜2Dの吸気量を減筒運転時の吸気量となるようにスロットルバルブ34aの開度を通常の全筒運転時の開度よりも開き側に変更する。そして、点火時期制御部54cは、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する。
As described above, the preparation control increases the intake air amount of each of the
本実施形態では、スロットルバルブ制御部54bは、準備制御として、(4−1)で説明した減筒運転時における制御と同様の制御を実施しており、準備制御実施中は、目標吸気量を減筒運転用の目標吸気量にするとともに、スロットルバルブ34aの基本開度を減筒運転用の開度とし、減筒運転時の目標吸気量が実現されるスロットルバルブ34aの開度を決定して、この決定した開度が実現されるようにスロットルアクチュエータ34bに指示を出す。
In the present embodiment, the throttle
また、点火時期制御部54cは、通常の全筒運転時の吸気量(全筒運転用の目標吸気量)に対して実際の吸気量がどれだけ増加したかを算出し、この吸気量の増加量、詳細には、この吸気量の増加量に対応するエンジントルクの増加量、に対応する遅角量を算出する。本実施形態では、点火時期制御部54cは、各運転条件(エンジン回転数、エンジン負荷等)について予め設定された吸気量の増加量と遅角量とのマップを記憶しており、このマップから、運転条件と算出した吸気量の増加量とに対応する遅角量を抽出する。そして、点火時期制御部54cは、通常の全筒運転時の点火時期から、上記決定した遅角量だけ遅角した時期を、準備制御用の点火時期として決定する。 Further, the ignition timing control unit 54c calculates how much the actual intake air amount has increased with respect to the intake air amount during normal all-cylinder operation (target intake air amount for all-cylinder operation), and increases the intake air amount. The retard amount corresponding to the amount, specifically, the increase amount of the engine torque corresponding to the increase amount of the intake air amount is calculated. In the present embodiment, the ignition timing control unit 54c stores a map of intake air amount increase and retard amount preset for each operating condition (engine speed, engine load, etc.). Then, the retard amount corresponding to the operating condition and the calculated increase amount of the intake air amount is extracted. Then, the ignition timing control unit 54c determines a timing delayed by the determined delay amount from the ignition timing during normal all-cylinder operation as an ignition timing for preparation control.
(5)準備制御実施判定部の判定手順
準備制御実施判定部52による、準備制御を開始するか否か、および、実施中の準備制御を停止して通常の全筒運転に戻すか否かの判定手順について、図7のフローチャートを参照しながら説明する。
(5) Determination procedure of the preparation control execution determination unit Whether to start the preparation control by the preparation control
準備制御実施判定部52は、機能的に、減筒運転継続時間推定部52aと、燃費改善率算出部52bと、燃費改善量算出部52cと、燃費悪化量算出部52dと、最終燃費改善量算出部52eとを含む。
The preparation control
(5−1)減筒運転継続時間推定部
減筒運転継続時間推定部52aは、現時刻(推定演算時の時刻)から全筒運転領域A2に復帰するまでの時間、すなわち、この先、エンジンが減筒運転領域A1で継続して運転されると考えられる時間である減筒運転継続時間trを推定する。
(5-1) Reduced-cylinder operation duration estimation unit The reduced-cylinder operation
本実施形態では、減筒運転継続時間推定部52aは、エンジン回転数とエンジン負荷(エンジントルク)とに基づいて減筒運転継続時間をそれぞれ推定し(ステップS1、S2)、これら推定した時間のうちより短い時間trを最終的な減筒運転継続時間trとして決定する(ステップS3)。
In the present embodiment, the reduced-cylinder operation
まず、エンジン回転数に基づいて減筒運転継続時間を推定する手順を説明する。 First, the procedure for estimating the reduced-cylinder operation duration based on the engine speed will be described.
本実施形態では、減筒運転領域A1から外れて全筒運転領域A2に復帰するまで、現在のエンジン回転数(以下、適宜、現エンジン回転数という)の変化量が一定に維持されるという仮定に基づいて減筒運転継続時間tr_Nを推定し、現在の変化量でエンジン回転数が変化し続けた場合に、エンジン回転数が減筒運転領域A1を外れる時間を減筒運転継続時間tr_Nとして推定する。すなわち、エンジン回転数が現在増加している場合には、エンジン回転数が減筒運転領域A1の上限回転数N_maxを超える時間、エンジン回転数が現在増加していない場合にはエンジン回転数が減筒運転領域A1の下限回転数N_minを超える時間、をエンジン回転数側の減筒運転継続時間tr_Nとして推定する(ステップS1)。 In the present embodiment, it is assumed that the amount of change in the current engine speed (hereinafter, referred to as the current engine speed as appropriate) is kept constant until it deviates from the reduced-cylinder operating area A1 and returns to the all-cylinder operating area A2. Based on this, the reduced cylinder operation duration time tr_N is estimated, and when the engine speed continues to change with the current amount of change, the time when the engine speed deviates from the reduced cylinder operation area A1 is estimated as the reduced cylinder operation duration time tr_N. To do. That is, when the engine speed is currently increasing, the time when the engine speed exceeds the upper limit speed N_max of the reduced cylinder operation region A1, and when the engine speed is not currently increasing, the engine speed is decreased. The time exceeding the lower limit rotation speed N_min in the cylinder operation area A1 is estimated as the reduced cylinder operation continuation time tr_N on the engine rotation speed side (step S1).
具体的には、減筒運転継続時間推定部52aは、エンジン回転数が増加中であるか減少中であるか(変化量が0より大きいか否か)を判定する。そして、エンジン回転数が増加中の場合(変化量が0より大きい場合)には、減筒運転継続時間tr_Nの推定に用いる限界回転数N_Lを上限回転数N_maxに設定する。一方、エンジン回転数が減少中の場合(変化量が0以下の場合)には、減筒運転継続時間tr_Nの推定に用いる限界回転数N_Lを下限回転数N_minに設定する。そして、この限界回転数N_Lと、現在のエンジン回転数Niと、現在のエンジン回転数の変化量△Niとに基づいて、減筒運転継続時間tr_Nを次の式(1)で算出する。
Specifically, the reduced-cylinder operation
tr_N=|N_L−Ni|/|△Ni|・・・(1)
ここで、本実施形態では、エンジン回転数の変化量△Niを、車両の加速度αから算出しており、車両の加速度をα[m/s2]、現在のギヤ比(最終減速比を含む)をGR、タイヤ半径をR[m]、円周率をπとして、次の式(2)でエンジン回転数の変化量△Ni[rpm]を算出し、この算出した値を式(1)に適用している。
tr_N = | N_L-Ni | / | ΔNi | (1)
Here, in the present embodiment, the engine speed change amount ΔNi is calculated from the vehicle acceleration α, the vehicle acceleration is α [m / s2], and the current gear ratio (including the final reduction ratio). Is the GR, the tire radius is R [m], and the circumferential ratio is π, the change amount ΔNi [rpm] of the engine speed is calculated by the following equation (2), and the calculated value is expressed by the equation (1). Applicable.
△Ni=α×60×GR/(2×π×R)・・・(2)
ただし、加速度αが0の場合や、ギヤインされていない場合(エンジンと車輪との間で動力伝達が行われていない場合)には、式(2)を用いず、エンジン回転数に基づいてエンジン回転数の変化量△Niを算出して、式(1)に適用する。
ΔNi = α × 60 × GR / (2 × π × R) (2)
However, when the acceleration α is 0 or when the gear is not engaged (when power transmission is not performed between the engine and the wheel), the engine is not used based on the engine speed without using the equation (2). The amount of change ΔNi in the rotational speed is calculated and applied to equation (1).
なお、車両の加速度αは、車両に設けられた車速を検出する車速センサ(不図示)の検出値から特定される。 Note that the acceleration α of the vehicle is specified from a detection value of a vehicle speed sensor (not shown) that detects a vehicle speed provided in the vehicle.
次に、エンジン負荷に基づいて減筒運転継続時間を推定する手順を説明する。 Next, a procedure for estimating the reduced-cylinder operation duration based on the engine load will be described.
本実施形態では、エンジン回転数の場合と同様に、減筒運転領域A1から外れるまで、現在のエンジン負荷の変化量が一定に維持されるという仮定に基づき、現在の変化量でエンジン負荷が変化し続けた場合に、エンジン負荷が減筒運転領域A1を外れる時間を減筒運転継続時間tr_Tqとして推定する。すなわち、エンジン負荷が増加している場合にはエンジン負荷が減筒運転領域A1の上限負荷Tq_maxを超える時間、エンジン負荷が増加していない場合にはエンジン負荷が減筒運転領域A1の下限負荷Tq_minを超える時間、をエンジン負荷側減筒運転継続時間tr_Tqとして推定する(ステップS2)。 In the present embodiment, as in the case of the engine speed, the engine load changes with the current amount of change based on the assumption that the current amount of change of the engine load is kept constant until it deviates from the reduced-cylinder operation region A1. If this is continued, the time during which the engine load deviates from the reduced cylinder operation region A1 is estimated as the reduced cylinder operation duration time tr_Tq. That is, when the engine load is increasing, the engine load exceeds the upper limit load Tq_max in the reduced cylinder operation region A1, and when the engine load is not increased, the engine load is the lower limit load Tq_min in the reduced cylinder operation region A1. Is estimated as the engine load side reduced cylinder operation continuation time tr_Tq (step S2).
具体的には、減筒運転継続時間推定部52aは、エンジン負荷が増加中であるか減少中であるか(変化量が0より大きいか否か)を判定する。そして、エンジン負荷が増加中の場合(変化量が0より大きい場合)には、減筒運転継続時間tr_Tqの推定に用いる限界負荷Tq_Lを上限負荷Tq_maxに設定する。一方、エンジン負荷が減少中の場合(変化量が0以下の場合)は、減筒運転継続時間trの推定に用いる限界負荷Tq_Lを下限負荷Tq_minに設定する。そして、この限界負荷Tq_Lと、現在のエンジン負荷Tqiと、現在のエンジン負荷の変化量△Tqiとに基づいて、減筒運転継続時間tr_Tqを次の式(3)で算出する。なお、エンジン負荷の変化量△Tq_Lは、アクセル開度センサSN5により検出されるアクセルペダルの開度に基づいてエンジンの要求負荷を計算し、エンジンの要求負荷の所定時間における変化量に基づいて算出することができる。
Specifically, the reduced-cylinder operation
tr_Tq=|Tq_L−Tqi|/|△Tqi|・・・(3)
そして、減筒運転継続時間推定部52aは、エンジン回転数に基づいて算出した減筒運転継続時間tr_Nと、エンジン負荷に基づいて算出した減筒運転継続時間tr_Tqのうち、短い時間を最終的な減筒運転継続時間trに決定する(ステップS3)。
tr_Tq = | Tq_L−Tqi | / | ΔTqi | (3)
Then, the reduced-cylinder operation continuation
このように、減筒運転継続時間trは、現在のエンジン回転数とエンジン負荷との変化量に基づいて算出されており、基本的には、これらの変化量が大きくエンジンの運転が過渡状態である場合には短く算出され、これらの変化量が小さくエンジンの運転が定常状態であれば長く算出される。 As described above, the reduced-cylinder operation duration time tr is calculated based on the amount of change between the current engine speed and the engine load. Basically, the amount of change is large and the engine operation is in a transient state. In some cases, the calculation is short, and if the amount of change is small and the engine is operating normally, the calculation is long.
(5−2)燃費改善率算出部
燃費改善率算出部52bは、全筒運転実施時の燃料消費率(単位時間当たりの燃料消費量)に対する減筒運転実施時の燃料消費率の減少量である燃費改善率EFtを算出する(ステップS4)。
(5-2) Fuel Efficiency Improvement Rate Calculation Unit The fuel efficiency improvement
本実施形態では、燃費改善率算出部52bは、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された燃費改善率EFtをマップで記憶しており、このマップから、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた値を抽出する。なお、このマップの各値は、エンジン回転数とエンジン負荷とを一定に維持した状態で、全筒運転と減筒運転とをそれぞれ所定時間継続した際の燃料消費率の差であり、各値には、これらの運転を切り替えることに伴う燃料消費率の変化量は含まれていない。この燃費改善率EFtは、例えば、図8に示すように、所定のエンジン回転数において、エンジン負荷が大きくなるほど小さく設定されている。
In the present embodiment, the fuel efficiency improvement
(5−3)燃費改善量算出部
燃費改善量算出部52cは、減筒運転の実施によって得られる燃料消費量の減少量である燃費改善量を算出する。
(5-3) Fuel Economy Improvement Amount Calculation Unit The fuel consumption improvement amount calculation unit 52c calculates a fuel consumption improvement amount that is a reduction amount of the fuel consumption obtained by performing the reduced-cylinder operation.
本実施形態では、燃費改善量算出部52cは、減筒運転継続時間推定部52aで推定された減筒運転継続時間trと、燃費改善率算出部52bで算出された燃費改善率EFtとに基づいて燃費改善量IEFを算出する。
In the present embodiment, the fuel consumption improvement amount calculation unit 52c is based on the reduced cylinder operation duration time tr estimated by the reduced cylinder operation
具体的には、燃費改善量算出部52cは、減筒運転継続時間trと燃費改善率EFtとを用いて、燃費改善量IEFを次の式(4)で算出する(ステップS5)。 Specifically, the fuel efficiency improvement amount calculation unit 52c calculates the fuel efficiency improvement amount IEF by the following equation (4) using the reduced-cylinder operation duration time tr and the fuel efficiency improvement rate EFt (step S5).
IEF=EFt×tr・・・(4)
このように、本実施形態では、減筒運転を実施することで、減筒運転中平均して上記燃費改善率EFtだけ燃費が改善するとして、燃費改善量IEFを算出する。
IEF = EFt × tr (4)
As described above, in the present embodiment, the fuel efficiency improvement amount IEF is calculated by assuming that the fuel efficiency is improved by the fuel efficiency improvement rate EFt on average during the reduced cylinder operation by performing the reduced cylinder operation.
ここで、上記のように、減筒運転継続時間trは基本的にエンジン回転数とエンジン負荷との変化量が大きく過渡状態であるほど短く、この変化量が小さく定常状態であるほど長く算出される。従って、燃費改善量IEFは、エンジン回転数とエンジン負荷との変化量が大きく過渡状態であるほど小さく、この変化量が小さく定常状態であるほど大きく算出される。 Here, as described above, the reduced-cylinder operation duration time tr is basically calculated as the change amount between the engine speed and the engine load is large and shorter in a transient state, and longer as the change amount is smaller and in a steady state. The Therefore, the fuel efficiency improvement amount IEF is calculated to be smaller as the change amount between the engine speed and the engine load is larger and in a transient state, and larger as the change amount is smaller and in a steady state.
なお、本実施形態では、燃費改善率EFtを、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とにのみ基づいて算出した場合について説明したが、エンジン回転数の変化量ΔNiと、エンジン負荷の変化量△Tqiと、減筒運転継続時間trとに基づいて、減筒運転を外れる直前の燃費改善率EFtを推定して、この減筒運転を外れる直前の燃費改善率EFtと、上記の現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて算出した燃費改善率EFtとを平均した値を用いてもよい。このようにすれば、減筒運転領域を抜けるまでの間で燃費改善率EFtが変化することが考慮されて、より正確に燃費改善量IEFが算出される。 In the present embodiment, the fuel efficiency improvement rate EFt is calculated based on only the current engine speed and engine load. However, the engine speed change amount ΔNi and the engine load change amount ΔTqi are described. And the fuel efficiency improvement rate EFt immediately before exiting the reduced-cylinder operation based on the reduced-cylinder operation duration time tr, the fuel efficiency improvement rate EFt immediately before exiting the reduced-cylinder operation, and the current engine speed Alternatively, a value obtained by averaging the fuel efficiency improvement rate EFt calculated based on the engine load may be used. In this way, the fuel efficiency improvement amount IEF is calculated more accurately in consideration of the change in the fuel efficiency improvement rate EFt until it passes through the reduced-cylinder operation region.
(5−4)燃費悪化量算出部
燃費悪化量算出部52dは、準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量である燃費悪化量DEFを算出する(ステップS6)。
(5-4) Fuel consumption deterioration amount calculation unit The fuel consumption deterioration
本実施形態では、上記のように、全筒運転から減筒運転への切替時に、準備制御を実施して点火時期を遅角させている。ここで、点火時期を遅角すると燃焼効率が悪化して燃費が悪化する。燃費悪化量算出部52dは、この点火時期の遅角に伴って生じる燃費の悪化量すなわち燃料消費量の増大量を算出して、この増大量を燃費悪化量DEFとして算出する。
In the present embodiment, as described above, preparation control is performed to retard the ignition timing when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. Here, if the ignition timing is retarded, combustion efficiency deteriorates and fuel consumption deteriorates. The fuel consumption deterioration
本実施形態では、燃費悪化量算出部52dに、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された燃費悪化量DEFのマップが記憶されており、燃費悪化量算出部52dは、このマップから、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応する値を抽出する。
In the present embodiment, a map of the fuel consumption deterioration amount DEF preset for the engine speed and the engine load is stored in the fuel consumption deterioration
ここで、準備制御が実施される期間の燃焼サイクル数は、エンジン回転数が高く1燃焼サイクルあたりの時間が短いほど多くなる。そのため、準備制御の実施によって生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量DEFはエンジン回転数が高いほど大きくなる。 Here, the number of combustion cycles during the period in which the preparation control is performed increases as the engine speed increases and the time per combustion cycle decreases. Therefore, the fuel consumption deterioration amount DEF, which is an increase in fuel consumption caused by the execution of the preparation control, increases as the engine speed increases.
また、準備制御時の吸気量の増大量は、エンジン負荷が高く吸気量が多いほど大きくなり、これに伴って、準備制御時における点火時期の遅角量は、エンジン負荷が高くなると多くなる。そのため、燃費悪化量DEFはエンジン負荷が高くなるほど多くなる。 Further, the amount of increase in the intake air amount during the preparation control increases as the engine load increases and the intake air amount increases. Accordingly, the retard amount of the ignition timing during the preparation control increases as the engine load increases. Therefore, the fuel efficiency deterioration amount DEF increases as the engine load increases.
これに対応して、本実施形態では、燃費悪化量DEFは、図9に示すように、エンジン回転数およびエンジン負荷が高いほど、その値が大きくなるように設定されている。 Correspondingly, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the fuel consumption deterioration amount DEF is set such that its value increases as the engine speed and the engine load increase.
(5−5)最終燃費改善量算出部
最終燃費改善量算出部52eは、準備制御の実施に伴う燃費の悪化を加味して全筒運転から減筒運転に切り替えることによって得られる最終的な燃費の改善量すなわち燃料消費量の減少量である最終燃費改善量IEF_fを算出する(ステップS7)。
(5-5) Final fuel consumption improvement amount calculation unit The final fuel consumption improvement
本実施形態では、最終燃費改善量算出部52eは、燃費改善量算出部52cで算出された燃費改善量IEFから燃費悪化量算出部52dで算出された燃費悪化量DEFを差し引いた値を最終燃費改善量IEF_fとして算出する。
In the present embodiment, the final fuel consumption improvement
(5−6)準備制御実施判定部
準備制御実施判定部52は、最終燃費改善量IEF_fに基づいて減筒運転開始に向けて準備制御を実施するか否か、すなわち、準備制御が開始されていない場合は開始するか否か、準備制御が実施されている場合は準備制御を継続するか否かを判定する。本実施形態では、最終燃費改善量IEF_fが0よりも大きく、燃費改善量IEFが燃費悪化量DEFを上回る、すなわち、減筒運転の実施によって得られる燃料消費量の減少量が、準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量を上回れば(ステップS8の判定がYESであれば)、準備制御を開始または継続すると判定する(S9)。一方、最終燃費改善量IEF_fが0以下であり、燃費改善量IEFが燃費悪化量DEF以下である、すなわち、減筒運転の実施によって得られる燃料消費量の減少量が、準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量以下であれば(ステップS8の判定がNOであれば)、準備制御を実施しない、すなわち、準備制御を開始させず通常の全筒運転を継続する、または、準備制御を停止して通常の全筒運転に復帰するとの判定を行う。
(5-6) Preparation Control Execution Determination Unit The preparation control
準備制御実施判定部52は、以上の演算および判定を、減筒運転領域A1において減筒運転が開始されるまでの期間中、すなわち、運転領域が全筒運転領域A2から減筒運転領域A1に切り替わってから減筒運転が開始される、あるいは、全筒運転領域A2に復帰するまでの期間中、継続して、上記演算および判定を行う。すなわち、減筒運転継続時間推定部52a、燃費改善率算出部52bは、上記期間中、時々刻々、減筒運転継続時間tr、燃費改善率EFt、を推定(算出)、更新し、燃費改善量算出部52cは最新のこれら値に基づいて燃費改善量IEFを算出する。また、燃費悪化量算出部52dは、上記期間中、時々刻々、燃費悪化量DEFを算出、更新する。そして、最終燃費改善量算出部52eは、最新の燃費改善量IEFと燃費悪化量DEFとに基づいて最終燃費改善量IEF_fを算出し、準備制御実施判定部52は、最新の最終燃費改善量IEF_fに基づいて、上記判定を行う。
The preparation control
ここで、上記のように、燃費改善量IEFは、エンジン回転数とエンジン負荷との変化量が大きく過渡状態であるほど小さく、この変化量が小さく定常状態であるほど大きく算出される。従って、本実施形態では、これらの変化量が大きくエンジンの運転が急激な過渡状態であるときには準備制御は実施されず(停止され)、この変化量が小さく定常状態であるときに準備制御が実施される。 Here, as described above, the fuel efficiency improvement amount IEF is calculated to be smaller as the change amount between the engine speed and the engine load is larger and in a transient state, and larger as the change amount is smaller and in a steady state. Therefore, in the present embodiment, the preparation control is not performed (stopped) when these changes are large and the engine operation is in a rapid transient state, and the preparation control is performed when the changes are small and the steady state. Is done.
(6)減筒運転領域での制御の流れ
減筒運転領域A1で実施される以上の制御の全体の流れを図10のフローチャートに示す。
(6) Flow of control in the reduced-cylinder operation region The overall flow of the above control performed in the reduced-cylinder operation region A1 is shown in the flowchart of FIG.
まず、ステップS11において、エンジンが減筒運転領域A1で運転されているか否かを判定する。 First, in step S11, it is determined whether or not the engine is operated in the reduced cylinder operation region A1.
ステップS1の判定がNOであって全筒運転領域A2で運転されている場合は、ステップS12に進み、通常の全筒運転を実施(継続または復帰)する。一方、ステップS1の判定がYESであって減筒運転領域A1で運転されている場合は、ステップS13に進む。 When the determination in step S1 is NO and the operation is performed in the all-cylinder operation region A2, the process proceeds to step S12, and the normal all-cylinder operation is performed (continuation or return). On the other hand, when the determination in step S1 is YES and the vehicle is operating in the reduced cylinder operation region A1, the process proceeds to step S13.
ステップS13では、上記の手順(図7のステップS1〜S7の手順)で最終燃費改善量IEF_fを算出する。 In step S13, the final fuel consumption improvement amount IEF_f is calculated by the above procedure (the procedure of steps S1 to S7 in FIG. 7).
ステップS13の次に進むステップS14では、準備制御を実施してもよいとの判定が出されたか否かを判定する。この判定がNOであって最終燃費改善量IEF_fが0以下であることに伴い準備制御を実施しないとの判定が出された場合は、ステップS12に進み、通常の全筒運転を実施する。すなわち、準備制御開始前であれば通常の全筒運転を継続し、準備制御の実施中であれば通常の全筒運転に復帰させる。一方、ステップS14の判定がYESであって最終燃費改善量IEF_fが0より大きいことに伴い準備制御を開始または継続するとの判定が出された場合は、ステップS15に進む。 In step S14 following step S13, it is determined whether or not it is determined that the preparation control may be performed. If this determination is NO and it is determined that the preparation control is not performed because the final fuel efficiency improvement amount IEF_f is 0 or less, the process proceeds to step S12, and the normal all-cylinder operation is performed. That is, the normal all-cylinder operation is continued if the preparation control is not started, and the normal all-cylinder operation is returned if the preparation control is being performed. On the other hand, if the determination in step S14 is YES and it is determined that the preparation control is to be started or continued when the final fuel efficiency improvement amount IEF_f is greater than 0, the process proceeds to step S15.
ステップS15では、オイルポンプ41により、オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路、詳細には、オイルポンプ41と弁停止機構用ソレノイドバルブ42との間の油路の油圧が高められる。これは、減筒運転開始時に、より確実に休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8,9を閉弁保持するためである。なお、このように減筒運転開始前において、オイルポンプ41と弁停止機構用ソレノイドバルブ42との間の油路の油圧は高められるが、弁停止機構用ソレノイドバルブ42がOFF状態であるため、この時点では、弁停止機構25aのロックピン252と上記貫通孔251aとは嵌合解除された状態に維持され、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8,9は開閉駆動する。
In step S15, the
ステップS15の次に進むステップS16では、準備制御を実施する。具体的には、準備制御開始前であれば準備制御を開始し、準備制御中であれば準備制御を継続する。詳細には、スロットルバルブ34aの開度を減筒運転時の開度に変更する、あるいは、この開度を維持して、各気筒2A〜2Dの吸気量を減筒運転時の吸気量に向けて増大させるとともに、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期から吸気量の増大量に応じた時期だけ遅角させる。
In step S16 following step S15, preparation control is performed. Specifically, if the preparatory control is not started, the preparatory control is started. If the preparatory control is being performed, the preparatory control is continued. Specifically, the opening of the
ステップS16の次に進むステップS17では、吸気量が減筒運転時の吸気量以上となったことに伴って減筒運転を開始するとの判定が出されたか否かが判定される。ステップS17の判定がYESであって吸気量が減筒運転時の吸気量以上であり減筒運転を開始するとの判定が出されている場合は、ステップS18に進む。一方、ステップS17での判定がNOであって吸気量が減筒運転時の吸気量に到達しておらず減筒運転を開始するとの判定が出されていない場合は、ステップS11に戻る。 In step S17, which is the next step after step S16, it is determined whether or not it has been determined that the reduced-cylinder operation is started when the intake amount becomes equal to or larger than the intake amount during the reduced-cylinder operation. If the determination in step S17 is YES and the intake amount is equal to or greater than the intake amount during the reduced cylinder operation and it is determined that the reduced cylinder operation is started, the process proceeds to step S18. On the other hand, if the determination in step S17 is NO and the intake air amount has not reached the intake air amount during the reduced cylinder operation and it is not determined that the reduced cylinder operation is started, the process returns to step S11.
ステップS18では、減筒運転が開始される。すなわち、吸気量が減筒運転時の吸気量に到達すると、減筒運転が開始され、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の点火および燃料噴射が停止され、弁停止機構用ソレノイドバルブ42がONとされて休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8、9が閉弁保持されるとともに、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の点火制御が通常の減筒運転時の制御に切り替えられる。
In step S18, reduced-cylinder operation is started. That is, when the intake air amount reaches the intake air amount during the reduced-cylinder operation, the reduced-cylinder operation is started, the ignition and fuel injection of the idle cylinders (first and
(7)作用等
以上のように、本実施形態では、減筒運転を開始する前に、吸気量を増大させつつ点火時期を遅角する準備制御を実施している。そのため、全筒運転から減筒運転への切替前後でトルクショックが生じるのを回避することができる。
(7) Operation, etc. As described above, in the present embodiment, preparation control for retarding the ignition timing while increasing the intake air amount is performed before starting the reduced cylinder operation. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of torque shock before and after switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation.
ここで、点火時期を遅角させると燃費が悪化する。これに対して、本実施形態では、この準備制御の実施に伴う燃費の悪化を加味して全筒運転から減筒運転に切り替えることによって得られる燃料消費量の減少量である最終燃費改善量IEF_fを算出し、エンジンが減筒運転領域A1で運転されている場合であっても、この最終燃費改善量IEF_fが0より大きい場合にのみ減筒運転の開始に向けて準備制御を実施している。そのため、減筒運転の実施によって、燃費性能をより確実に高めることができる。 Here, if the ignition timing is retarded, the fuel consumption deteriorates. On the other hand, in the present embodiment, the final fuel consumption improvement amount IEF_f, which is a reduction in fuel consumption obtained by switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation, taking into account the deterioration in fuel consumption associated with the execution of this preparation control. Even when the engine is operated in the reduced-cylinder operation region A1, the preparation control is executed toward the start of the reduced-cylinder operation only when the final fuel consumption improvement amount IEF_f is larger than 0. . Therefore, the fuel efficiency can be more reliably improved by performing the reduced-cylinder operation.
特に、上記最終燃費改善量IEF_fの算出および最終燃費改善量IEF_fが0より大きいか否かの判定を減筒運転領域A1において減筒運転が開始されるまでの期間中継続して実施し、準備制御の実施中であっても、最終燃費改善量IEF_fが0以下となると準備制御を停止して通常の全筒運転に復帰させているため、燃費性能をより一層確実に高めることができる。 In particular, the calculation of the final fuel efficiency improvement amount IEF_f and the determination of whether or not the final fuel efficiency improvement amount IEF_f is greater than 0 are continuously performed during the period until the reduced cylinder operation is started in the reduced cylinder operation region A1. Even during the execution of the control, when the final fuel efficiency improvement amount IEF_f becomes 0 or less, the preparation control is stopped and the normal all-cylinder operation is resumed, so that the fuel efficiency can be further improved.
また、エンジンの運転状態に基づいて減筒運転領域A1で継続して運転される時間である減筒運転継続時間trを推定し、この推定した減筒運転継続時間trと、減筒運転を実施することにより得られる燃料消費率の改善量である燃費改善率EFtとに基づいて、燃費改善量IEFを推定し、この燃費改善量IEFと準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量である燃費悪化量DEFとに基づいて最終燃費改善量IEF_fを算出しているため、これら値をより精度よく推定・算出することができる。 Further, the reduced-cylinder operation continuation time tr, which is a continuous operation time in the reduced-cylinder operation region A1, is estimated based on the engine operating state, and the estimated reduced-cylinder operation continuation time tr and the reduced-cylinder operation are performed. The fuel efficiency improvement amount IEF is estimated based on the fuel efficiency improvement rate EFt, which is an improvement amount of the fuel consumption rate obtained by doing this, and this fuel efficiency improvement amount IEF is an increase amount of the fuel consumption accompanying the execution of the preparation control. Since the final fuel efficiency improvement amount IEF_f is calculated based on the fuel efficiency deterioration amount DEF, these values can be estimated and calculated with higher accuracy.
(8)変形例
上記実施形態では、最終燃費改善量IEFが0よりも大きければ準備制御を開始(継続)すると判定する場合について説明したが、判定基準量は0に限らない。
(8) Modification In the above embodiment, the case where it is determined that the preparation control starts (continues) if the final fuel efficiency improvement amount IEF is greater than 0 is described. However, the determination reference amount is not limited to 0.
また、上記実施形態では、スロットルバルブ34aの開閉により吸気量を変更する場合、すなわち、準備制御においてスロットルバルブ34aを開き側に変更することで吸気量を増大させる場合について説明したが、吸気量を変更(増大)するための手段はこれに限らない。例えば、吸気弁8の開閉時期を変更可能な可変吸気バルブタイミング機構を設け、これによって吸気弁8の開閉時期を変更することによって吸気量を変更(増大)させてもよい。また、吸気弁8のバルブリフトを変更可能な手段を用い、このバルブリフトの変更によって吸気量を変更(増大)させてもよい。
In the above embodiment, the case where the intake air amount is changed by opening / closing the
また、上記実施形態では、4気筒ガソリンエンジンに本発明の制御装置を適用した例について説明したが、本発明の制御装置が適用可能なエンジンの形式はこれに限られない。例えば、6気筒や8気筒など、4気筒以外の多気筒エンジンを対象としてもよく、また、ディーゼルエンジン、エタノール燃料エンジンやLPGエンジン等、他種の内燃機関を対象としてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied the control apparatus of this invention to the 4-cylinder gasoline engine, the form of the engine which can apply the control apparatus of this invention is not restricted to this. For example, a multi-cylinder engine other than four cylinders such as 6 cylinders or 8 cylinders may be targeted, and another type of internal combustion engine such as a diesel engine, an ethanol fuel engine, or an LPG engine may be targeted.
1 エンジン本体
2A〜2D 気筒
13 点火プラグ(点火手段)
25a 弁停止機構
50 ECU(制御手段)
52a 減筒運転継続時間推定部
52b 燃費改善率算出部
52c 燃費改善量算出部
52e 燃費悪化量算出部
52e 最終燃費改善量算出部
54 燃焼制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine
25a
52a Reduced cylinder operation
Claims (2)
各気筒に設けられてこれら気筒内の混合気に点火を行う点火手段と、
各気筒に吸入される空気量である吸気量を変更可能な吸気量変更手段と、
上記点火手段および吸気量制御手段を含むエンジンの各部を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
上記減筒運転領域において減筒運転が開始されるまでの間、全筒運転から減筒運転に切り替えることによって得られる燃料消費量の減少量である最終燃費改善量を逐次算出する最終燃費改善量算出部と、
上記減筒運転領域において、上記算出された最終燃費改善量が予め設定された基準量以上の場合は、上記吸気量変更手段によって各気筒の吸気量を通常の全筒運転時の吸気量よりも多い減筒運転時の吸気量に増大させ、かつ、各気筒の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角する準備制御を実施するとともに、当該準備制御の実施に伴って上記吸気量が上記減筒運転時の吸気量以上となったときに減筒運転を開始する燃焼制御部とを含み、
上記最終燃費改善量算出部は、
運転領域が全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、
エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、
上記準備制御の実施に伴う燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部とを含み、
上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率と、上記算出された燃費悪化量とに基づいて、上記最終燃費改善量を算出するとともに、
上記準備制御の実施中もエンジンの運転状態に基づいて上記最終燃費改善量を算出してこれを更新し、
上記燃焼制御部は、上記準備制御の実施中において、上記最終燃費改善算出部によって更新された上記最終燃費改善量が上記基準量を下回る場合は、当該準備制御を停止して通常の全筒運転に復帰させる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。 A plurality of cylinders having an intake valve and an exhaust valve are provided. In a predetermined all-cylinder operation region, all-cylinder operation is performed in which the air-fuel mixture is burned in all cylinders. A device for controlling an engine that stops combustion in a specific cylinder and performs reduced-cylinder operation,
Ignition means provided in each cylinder for igniting an air-fuel mixture in these cylinders;
An intake air amount changing means capable of changing an intake air amount that is an air amount sucked into each cylinder;
Control means for controlling each part of the engine including the ignition means and the intake air amount control means,
The control means includes
The final fuel consumption improvement amount that sequentially calculates the final fuel consumption improvement amount that is the amount of reduction in fuel consumption obtained by switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation until the reduced-cylinder operation is started in the reduced-cylinder operation region. A calculation unit;
In the above-described reduced-cylinder operation region, when the calculated final fuel consumption improvement amount is equal to or greater than a preset reference amount, the intake air amount change means causes the intake air amount of each cylinder to be greater than the intake air amount during normal all-cylinder operation. The preparatory control is performed to increase the intake amount at the time of a large cylinder reduction operation and retard the ignition timing of each cylinder from the ignition timing at the time of normal all cylinder operation. A combustion control unit that starts the reduced cylinder operation when the intake amount becomes equal to or greater than the intake amount during the reduced cylinder operation ,
Upper Symbol final fuel efficiency improvement amount calculation unit,
A reduced-cylinder operation duration estimation unit that estimates a reduced-cylinder operation duration that is the time until the operation region returns to the all-cylinder operation region;
Fuel efficiency improvement rate calculation that calculates the fuel efficiency improvement rate, which is the amount of reduction in fuel consumption per unit time during reduced cylinder operation, relative to the fuel consumption per unit time during all cylinder operation, based on the engine operating state And
A fuel consumption deterioration amount calculation unit that calculates a fuel consumption deterioration amount that is an increase amount of fuel consumption accompanying the execution of the preparation control,
Based on the estimated reduced-cylinder operation duration, the calculated fuel efficiency improvement rate, and the calculated fuel efficiency deterioration amount, the final fuel efficiency improvement amount is calculated ,
Even during the execution of the preparation control, the final fuel consumption improvement amount is calculated based on the operating state of the engine and updated.
When the final fuel consumption improvement amount updated by the final fuel consumption improvement calculation unit is lower than the reference amount during the preparation control, the combustion control unit stops the preparation control and performs normal all-cylinder operation. It is returned to, that engine control apparatus wherein the.
上記最終燃費改善量算出部は、上記減筒運転継続時間に上記燃費改善率をかけた値を燃費改善量として算出するとともに、この燃費改善量から上記燃費悪化量を差し引いた値を上記最終燃費改善量として算出することを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1,
The final fuel consumption improvement amount calculation unit calculates a value obtained by multiplying the fuel consumption improvement rate by the reduced-cylinder operation duration as a fuel consumption improvement amount, and calculates a value obtained by subtracting the fuel consumption deterioration amount from the fuel consumption improvement amount. An engine control device characterized in that it is calculated as an improvement amount.
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