JP2004332660A - 可変気筒式内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御をいずれも適切に行うことができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】全気筒運転と部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３の制御装置１は、ＥＣＵ２を備える。ＥＣＵ２は、気筒休止機構４の故障を判定し（ステップ２０）、アイドル回転数制御の際に用いる目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、気筒休止機構４が正常である（ステップ１：ＮＯ）ときには、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定し（ステップ３）、気筒休止機構４が故障している（ステップ１：ＹＥＳ）ときには、正常時用値よりも高い故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する（ステップ８）。
【選択図】 図２
【解決手段】全気筒運転と部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３の制御装置１は、ＥＣＵ２を備える。ＥＣＵ２は、気筒休止機構４の故障を判定し（ステップ２０）、アイドル回転数制御の際に用いる目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、気筒休止機構４が正常である（ステップ１：ＮＯ）ときには、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定し（ステップ３）、気筒休止機構４が故障している（ステップ１：ＹＥＳ）ときには、正常時用値よりも高い故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する（ステップ８）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部の運転を気筒休止機構により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関の制御装置に関し、特に、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御を実行するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変気筒式内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この可変気筒式内燃機関は、車両に搭載されたＶ型６気筒タイプのものであり、片側バンクの３つの可変気筒を運転・休止状態に切り換える気筒休止機構を備えている。この可変気筒式内燃機関では、制御装置により気筒休止機構およびインジェクタが制御されることにより、３つの可変気筒の動弁機構が作動状態から休止状態に切り換えられると同時に、３つの可変気筒への燃料噴射が停止され、それにより、３つの可変気筒が運転状態から休止状態に切り換えられる。一方、以上と逆の動作により、３つの可変気筒が休止状態から運転状態に切り換えられる。すなわち、可変気筒式内燃機関は、６つの気筒のすべてを運転する全気筒運転と、３つの可変気筒の運転を休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される。
【０００３】
この制御装置では、部分気筒運転から全気筒運転に切り換える切換制御中、３つの可変気筒への燃料噴射を中止したままで、３つの可変気筒用の動弁機構を作動させ、それ以降のＬＡＦセンサの検出信号に応じて、動弁機構を含む動弁系が正常に作動しているか否かを判定し、そして、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定されたときには、それ以降の３つの可変気筒への燃料噴射が停止される。すなわち、３つの可変気筒の運転が停止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１０５５号公報（第４〜５頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の制御装置によれば、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定された場合、３つの可変気筒への燃料噴射の停止すなわち３つの可変気筒の運転停止以外の格別の制御動作を実行していないので、制御性が低く、様々な運転条件下で可変気筒式内燃機関を適切に制御できないという問題がある。例えば、アイドル運転中の回転数制御（以下「アイドル回転数制御」という）を全気筒運転中に実行するように構成されていた場合、動弁系の故障に起因して稼働気筒数が３つに減少すると、内燃機関全体としての燃焼エネルギが低下するため、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながらアイドル運転を継続するのが困難になり、可変気筒式内燃機関が停止してしまう可能性がある。また、車両の減速時に気筒への燃料供給を停止する減速フューエルカット制御中、または、エアコンディショナーなどの補機の駆動制御中にも、上記のような故障が発生すると同じ理由により、負荷に抗しながら運転を継続するのが困難になり、可変気筒式内燃機関が停止してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御をいずれも適切に行うことができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３において、内燃機関３のアイドル運転中の回転数（例えば実施形態における（以下、この項において同じ）エンジン回転数ＮＥ）を目標アイドル回転数ＮＯＢＪに制御する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、故障判定手段により気筒休止機構４が正常であると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＮＯのとき）には、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定し、気筒休止機構４が故障していると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、正常時用値と異なる故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する目標アイドル回転数設定手段（ＥＣＵ２、ステップ３，８）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、目標アイドル回転数が、気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定され、気筒休止機構が故障していると判定されたときには、正常時用値と異なる故障時用値に設定される。したがって、例えば、アイドル運転中の回転数制御（以下「アイドル回転数制御」という）を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、目標アイドル回転数の故障時用値を正常時用値よりも高く設定しておくことにより、アイドル回転数制御中、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながら、アイドル運転を適切に継続することができる。一方、上記とは逆に、アイドル回転数制御を部分気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときでも、目標アイドル回転数の故障時用値を正常時用値よりも低く設定しておくことにより、アイドル運転中の可変気筒式内燃機関の振動を抑制しながら、アイドル運転を実行することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御を適切に行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３において、減速時に内燃機関３の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定のフューエルカット回転数ＮＦＣ以上であるときには、内燃機関３の複数の気筒への燃料供給を停止する減速フューエルカット制御を実行する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、所定のフューエルカット回転数ＮＦＣを、故障判定手段により気筒休止機構４が正常であると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＮＯのとき）には、正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬに設定し、気筒休止機構４が故障していると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、正常時用値と異なる故障時用値ＮＦＣＥＭに設定するフューエルカット回転数設定手段（ＥＣＵ２、ステップ５，１０）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、減速フューエルカット制御の実行条件を規定する所定のフューエルカット回転数が、気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定され、気筒休止機構が故障していると判定されたときには、正常時用値と異なる故障時用値に設定される。したがって、例えば、減速フューエルカット制御を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、フューエルカット回転数の故障時用値を正常時用値よりも高く設定しておくことにより、減速フューエルカット制御中、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながら、減速フューエルカット運転を適切に継続することができる。一方、上記とは逆に、減速フューエルカット制御を部分気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときでも、フューエルカット回転数の故障時用値を、正常時用値よりも低く設定しておくことにより、減速フューエルカット制御を実行可能な回転数域を拡大することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、減速フューエルカット制御を適切に行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転されるとともに、補機（エアコンディショナー１０）を補機用クラッチ（エアコンクラッチ１１）を介して駆動する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、故障判定手段により気筒休止機構が故障していると判定されたとき（ステップ１，３４の判別結果がＹＥＳのとき）には、補機用クラッチを遮断する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ３６）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、故障判定手段により気筒休止機構が故障していると判定されたときには、補機用クラッチが遮断され、内燃機関から補機への動力伝達が遮断される。したがって、例えば、補機の駆動制御を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、補機への動力伝達の遮断による負荷の低減により、可変気筒式内燃機関の停止を回避することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、補機の駆動制御を適切に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る可変気筒式内燃機関の制御装置について説明する。図１は、本実施形態に係る制御装置およびそれを適用した可変気筒式内燃機関の概略構成を示している。同図に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、可変気筒式内燃機関（以下「エンジン」という）３のアイドル運転制御、減速フューエルカット制御およびエアコン駆動制御などを実行する。
【００１４】
エンジン３は、Ｖ型６気筒のＤＯＨＣガソリンエンジンであり、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１，＃２，＃３と、左バンク３Ｌの３つの気筒＃４，＃５，＃６とを備えている。また、この右バンク３Ｒには、気筒休止機構４が設けられている。
【００１５】
この気筒休止機構４は、油路６ａ，６ｂを介して図示しない油圧ポンプに接続されている。また、油圧ポンプと気筒休止機構４の間には、吸気弁用および排気弁用の電磁弁５ａ，５ｂが配置されている。これらの電磁弁５ａ，５ｂは、双方ともＥＣＵ２に電気的に接続された常閉型のものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号によりＯＮされたときに、油路６ａ，６ｂをそれぞれ開放する。部分気筒運転時には、電磁弁５ａ，５ｂが双方ともＯＮされて油路６ａ，６ｂを開放することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧が供給される。これにより、気筒休止機構４は、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間ならびに排気弁と排気カムの間の連結を解除し（いずれも図示せず）、吸気弁および排気弁を休止状態（閉鎖状態）にする。
【００１６】
一方、全気筒運転時には、上記とは逆に、電磁弁５ａ，５ｂがともにＯＦＦされて油路６ａ，６ｂを閉鎖することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧は供給されない。これにより、気筒休止機構４は、吸気弁と吸気カムの間ならびに排気弁と排気カムの間を連結し、吸気弁および排気弁を可動状態にする。以上のような気筒休止機構４は、具体的には、例えば特開２００１−９０５６４号に示されたものと同様に構成されている。
【００１７】
また、エンジン３の吸気管７の途中には、スロットル弁８が配置されている。このスロットル弁８には、アクチュエータ８ａが連結されており、このアクチュエータ８ａは、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、後述するアイドル回転数制御などを実行する際、アクチュエータ８ａを介して、スロットル弁８の開度を制御する。
【００１８】
さらに、吸気管７には、スロットル弁開度センサ２０が取り付けられている。このスロットル弁開度センサ２０は、スロットル弁８の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
また、吸気管７は、インテークマニホールド７ａを介して６つの気筒＃１〜＃６にそれぞれ接続されている。インテークマニホールド７ａの各分岐部７ｂには、各気筒の図示しない吸気ポートに臨んでインジェクタ９が配置され、取り付けられている。これらのインジェクタ９は、エンジン３の全気筒運転時に、ＥＣＵ２からの駆動信号によって駆動されることにより、燃料を分岐部７ｂ内に噴射する。また、部分気筒運転時には、右バンク３Ｒの３つのインジェクタ９は、燃料噴射を行わないように制御される。
【００２０】
さらに、エンジン３には、補機としての空調用のエアコンディショナー（図では「ＡＣ」と記す）１０が設けられている。このエアコンディショナー１０の図示しないエアコンプレッサは、エアコンクラッチ１１を介してエンジン３の図示しないクランクシャフトに連結されている。このエアコンクラッチ１１（補機用クラッチ）は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって接続・遮断され、それにより、エンジン３のトルクがエアコンディショナー１０に伝達・遮断される。
【００２１】
一方、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２、車速センサ２３、ＬＡＦセンサ２４および水温センサ２５が接続されている。これらのアクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２および車速センサ２３はそれぞれ、エンジン３を搭載した車両のアクセルペダル（ともに図示せず）の踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰ、エンジン回転数ＮＥ（回転数）および車速ＶＰを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２２】
また、ＬＡＦセンサ２４は、図示しない排気管に設けられており、排気管内を流れる排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、その酸素濃度に比例する検出信号をＥＣＵ２に出力する。さらに、水温センサ２５は、サーミスタなどで構成され、エンジン３のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２３】
一方、ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース（図示せず）、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ２ｂおよびＲＯＭ２ｃなどを備えたマイクロコンピュータで構成されている。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２により、故障判定手段、目標アイドル回転数設定手段、フューエルカット回転数設定手段および制御手段が構成されている。
【００２４】
ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ２０〜２５の検出信号に応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、ＲＯＭ２ｃに予め記憶された制御プログラムやＲＡＭ２ｂに記憶されたデータなどに従って、後述するように、制御パラメータの設定処理、気筒休止機構４の故障判定処理、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御およびエアコン駆動制御などを実行する。
【００２５】
次に、図２を参照しながら、上記各種の制御で用いる各種の制御パラメータの設定処理について説明する。本プログラムは所定周期で実行される。
【００２６】
このプログラムでは、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）において、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「１」であるか否かを判別する。この全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧは、部分気筒運転から全気筒運転への復帰不能であるような気筒休止機構４の故障が発生しているか否かを表すものであり、具体的には、図３のステップ２０の故障判定処理において、特開２００２−２２１０５５号公報に記載された手法と同様に、以下のように設定される。
【００２７】
すなわち、この故障判定処理では、気筒休止機構４を駆動することにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３を休止状態から運転状態に切り換える切換制御を実行し、その切換制御の際、３つの気筒＃１〜＃３への燃料噴射を中止したままで、これらの３つの気筒用の動弁機構を作動させ、それ以降のＬＡＦセンサ２４の検出信号に応じて、動弁機構を含む動弁系が正常に作動しているか否かが判定される。そして、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定されたときには、それを表すために、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「１」に設定され、正常であると判定されたときには、それを表すために、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「０」に設定される。
【００２８】
図２に戻り、ステップ１の判別結果がＮＯで、気筒休止機構４が正常であるときには、ステップ２に進み、目標アイドル回転数の正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、算出する。このテーブルでは、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いとき（例えば暖機運転が終了しているとき）には、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば５５０ｒｐｍ）に設定されている。次いで、ステップ３に進み、アイドル回転数制御で用いる目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、上記ステップ２で算出した正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定する。
【００２９】
次に、ステップ４で、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、算出する。このテーブルでは、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば９００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ４で用いるテーブルでは、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬは、上記目標アイドル回転数の正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ５に進み、減速フューエルカット制御で用いるフューエルカット回転数ＮＦＣを、上記ステップ４で算出した正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬに設定する。次に、ステップ６に進み、エアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰを「０」に設定した後、本プログラムを終了する。
【００３０】
一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への復帰が不能であるときには、ステップ７に進み、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭを算出する。このテーブルでは、目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば８００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ７で用いるテーブルでは、故障時用値ＮＯＢＪＥＭは、前述した正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ８に進み、目標アイドル回転数ＮＯＢＪを上記ステップ７で算出した故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する。
【００３１】
次に、ステップ９に進み、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭを算出する。このテーブルでは、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば１２００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ９で用いるテーブルでは、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭは、上記目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭよりも高くかつ前記フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ１０に進み、フューエルカット回転数ＮＦＣを、上記ステップ９で算出した故障時用値ＮＦＣＥＭに設定する。その後、ステップ１１に進み、エアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰを「１」に設定した後、本プログラムを終了する。
【００３２】
次に、図４を参照しながら、前述した各種の制御処理について説明する。このプログラムは所定周期で実行される。このプログラムでは、まず、ステップ３０において、減速フューエルカット制御フラグＦ＿ＤＥＣＦＣが「１」であるか否かを判別する。この減速フューエルカット制御フラグＦ＿ＤＥＣＦＣは、以下の減速フューエルカット制御の実行条件（ａ），（ｂ）がいずれも成立しているときには「１」に、不成立のときには「０」にそれぞれ設定される。
（ａ）エンジン回転数ＮＥが前述したフューエルカット回転数ＮＦＣ以上であること。
（ｂ）アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば値０）であること。
【００３３】
ステップ３０の判別結果がＹＥＳで、減速フューエルカット制御の実行条件が成立しているときには、ステップ３１に進み、減速フューエルカット制御を実行する。この減速フューエルカット制御では、インジェクタ９による燃料噴射が停止される。この後、本プログラムを終了する。
【００３４】
一方、ステップ３０の判別結果がＮＯで、減速フューエルカット制御の実行条件が不成立であるときには、ステップ３２に進み、アイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥが「１」であるか否かを判別する。このアイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥは、アイドル回転数制御の実行条件（アクセル開度ＡＰ、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰなどに基づく条件）が成立しているときには「１」に、不成立のときには「０」にそれぞれ設定される。
【００３５】
この判別結果がＹＥＳで、アイドル回転数制御の実行条件が成立しているときには、ステップ３３に進み、アイドル回転数制御を実行する。具体的には、エンジン回転数ＮＥが前述した目標アイドル回転数ＮＯＢＪになるように、スロットル弁８の開度が制御される。この後、本プログラムを終了する。
【００３６】
一方、ステップ３２の判別結果がＮＯで、アイドル回転数制御の実行条件が不成立であるときには、ステップ３４に進み、前述したエアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、エアコンディショナー１０の駆動制御の実行条件が成立しているとして、ステップ３５に進み、エアコン駆動制御を実行する。このエアコン駆動制御では、所定のエアコンの動作条件（エンジン３の運転状態およびエアコンスイッチの状態に応じて決まる条件）が成立しているか否かに応じて、エアコンクラッチ１１の接続・遮断が制御される。すなわち、所定のエアコンの動作条件が成立しているときには、エアコンクラッチ１１が接続状態に保持され、それにより、エンジン３のトルクによってエアコンディショナー１０のエアコンプレッサが駆動される。この後、本プログラムを終了する。
【００３７】
一方、ステップ３４の判別結果がＹＥＳのときには、エアコンディショナー１０を停止すべきであるとして、ステップ３６に進み、エアコン停止制御を実行する。具体的には、エアコンクラッチ１１を遮断し、エンジン３からエアコンディショナー１０へのトルク伝達を遮断することにより、エアコンディショナー１０を停止する。この後、本プログラムを終了する。
【００３８】
以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、目標アイドル回転数ＮＯＢＪが、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定されるので、アイドル回転数制御を実行する場合、上記故障が発生しているときでも、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、エンジン３のフリクションなどの負荷に抗しながら、アイドル運転を適切に継続することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御を適切に行うことができる。
【００３９】
また、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるときには、減速フューエルカット制御の実行条件を規定する所定のフューエルカット回転数ＮＦＣが、正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも高い故障時用値ＮＦＣＥＭに設定されるので、減速フューエルカット制御を実行するする場合、上記故障が発生しているときでも、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、エンジン３のフリクションなどの負荷に抗しながら、減速フューエルカット運転を適切に継続することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、減速フューエルカット制御を適切に行うことができる。
【００４０】
さらに、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるときには、エアコンクラッチ１１が遮断され、エンジン３からエアコンディショナー１０へのトルク伝達が遮断されるので、このトルク伝達の遮断による負荷の低減により、エンジン３の停止を回避することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、エアコン駆動制御を適切に行うことができる。
【００４１】
なお、実施形態では、目標アイドル回転数ＮＯＢＪの正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬおよび故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、エンジン水温ＴＷに応じて設定したが、これらの値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬ，ＮＯＢＪＥＭの設定手法はこれに限らないことは言うまでもない。例えば、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬおよび故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、エンジン水温ＴＷ以外の運転状態パラメータ（例えば外気温）に応じて設定してもよく、または所定の２つの一定値にそれぞれ設定してもよい。さらに、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷなどの運転状態パラメータに応じて設定するとともに、これを補正することにより、故障時用値ＮＯＢＪＥＭを算出するようにしてもよい。
【００４２】
また、実施形態は、アイドル回転数制御および減速フューエルカット制御を全気筒運転中に行うようにした例であるが、これらの制御を部分気筒運転中に行うようにしてもよい。その場合、気筒休止機構４の故障により、全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときには、目標アイドル回転数ＮＯＢＪの故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも低い値に設定し、さらに、フューエルカット回転数ＮＦＣの故障時用値ＮＦＣＥＭを正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも低い値に設定すればよい。このようにすれば、アイドル運転中のエンジン振動を抑制しながら、アイドル運転を実行することができるとともに、減速フューエルカット制御を実行可能な回転数域を拡大することができる。
【００４３】
さらに、本発明の制御装置１が適用される可変気筒式内燃機関の補機は、実施形態のエアコンディショナー１０に限らず、エンジン３のトルクにより補機用クラッチを介して駆動されるものであればよい。また、本発明の制御装置１は、実施形態の車両用の可変気筒式内燃機関３に限らず、船舶などの様々な産業機械用の可変気筒式内燃機関に適用可能である。
【００４４】
また、実施形態のエンジン３は、部分気筒運転を実行する際、気筒休止機構４により右バンク３Ｒの３気筒＃１〜＃３の運転を休止するように構成した例であるが、本発明の制御装置１が適用される可変気筒式内燃機関において、部分気筒運転の際に休止される気筒数は、実施形態の例に限らないことは言うまでもない。例えば、Ｎ気筒（Ｎ：整数）の可変気筒式内燃機関においては、１個以上でＮ−１個以下の気筒を休止するように構成してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御をいずれも適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置およびそれを適用した可変気筒式内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】制御パラメータの設定処理を示すフローチャートである。
【図３】故障判定処理を示すフローチャートである。
【図４】各種の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（故障判定手段、目標アイドル回転数設定手段、フューエルカット回転数設定手段、制御手段）
３ 可変気筒式内燃機関
４ 気筒休止機構
＃１〜＃６ 気筒
１０ エアコンディショナー（補機）
１１ エアコンクラッチ（補機用クラッチ）
ＮＥ エンジン回転数（可変気筒式内燃機関の回転数）
ＮＯＢＪ 目標アイドル回転数
ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬ 目標アイドル回転数の正常時用値
ＮＯＢＪＥＭ 目標アイドル回転数の故障時用値
ＮＦＣ フューエルカット回転数
ＮＦＣＮＯＲＭＡＬ フューエルカット回転数の正常時用値
ＮＦＣＥＭ フューエルカット回転数の故障時用値
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部の運転を気筒休止機構により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関の制御装置に関し、特に、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御を実行するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、可変気筒式内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この可変気筒式内燃機関は、車両に搭載されたＶ型６気筒タイプのものであり、片側バンクの３つの可変気筒を運転・休止状態に切り換える気筒休止機構を備えている。この可変気筒式内燃機関では、制御装置により気筒休止機構およびインジェクタが制御されることにより、３つの可変気筒の動弁機構が作動状態から休止状態に切り換えられると同時に、３つの可変気筒への燃料噴射が停止され、それにより、３つの可変気筒が運転状態から休止状態に切り換えられる。一方、以上と逆の動作により、３つの可変気筒が休止状態から運転状態に切り換えられる。すなわち、可変気筒式内燃機関は、６つの気筒のすべてを運転する全気筒運転と、３つの可変気筒の運転を休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される。
【０００３】
この制御装置では、部分気筒運転から全気筒運転に切り換える切換制御中、３つの可変気筒への燃料噴射を中止したままで、３つの可変気筒用の動弁機構を作動させ、それ以降のＬＡＦセンサの検出信号に応じて、動弁機構を含む動弁系が正常に作動しているか否かを判定し、そして、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定されたときには、それ以降の３つの可変気筒への燃料噴射が停止される。すなわち、３つの可変気筒の運転が停止される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２１０５５号公報（第４〜５頁、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の制御装置によれば、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定された場合、３つの可変気筒への燃料噴射の停止すなわち３つの可変気筒の運転停止以外の格別の制御動作を実行していないので、制御性が低く、様々な運転条件下で可変気筒式内燃機関を適切に制御できないという問題がある。例えば、アイドル運転中の回転数制御（以下「アイドル回転数制御」という）を全気筒運転中に実行するように構成されていた場合、動弁系の故障に起因して稼働気筒数が３つに減少すると、内燃機関全体としての燃焼エネルギが低下するため、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながらアイドル運転を継続するのが困難になり、可変気筒式内燃機関が停止してしまう可能性がある。また、車両の減速時に気筒への燃料供給を停止する減速フューエルカット制御中、または、エアコンディショナーなどの補機の駆動制御中にも、上記のような故障が発生すると同じ理由により、負荷に抗しながら運転を継続するのが困難になり、可変気筒式内燃機関が停止してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御をいずれも適切に行うことができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３において、内燃機関３のアイドル運転中の回転数（例えば実施形態における（以下、この項において同じ）エンジン回転数ＮＥ）を目標アイドル回転数ＮＯＢＪに制御する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、故障判定手段により気筒休止機構４が正常であると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＮＯのとき）には、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定し、気筒休止機構４が故障していると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、正常時用値と異なる故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する目標アイドル回転数設定手段（ＥＣＵ２、ステップ３，８）と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、目標アイドル回転数が、気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定され、気筒休止機構が故障していると判定されたときには、正常時用値と異なる故障時用値に設定される。したがって、例えば、アイドル運転中の回転数制御（以下「アイドル回転数制御」という）を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、目標アイドル回転数の故障時用値を正常時用値よりも高く設定しておくことにより、アイドル回転数制御中、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながら、アイドル運転を適切に継続することができる。一方、上記とは逆に、アイドル回転数制御を部分気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときでも、目標アイドル回転数の故障時用値を正常時用値よりも低く設定しておくことにより、アイドル運転中の可変気筒式内燃機関の振動を抑制しながら、アイドル運転を実行することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御を適切に行うことができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関３において、減速時に内燃機関３の回転数（エンジン回転数ＮＥ）が所定のフューエルカット回転数ＮＦＣ以上であるときには、内燃機関３の複数の気筒への燃料供給を停止する減速フューエルカット制御を実行する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、所定のフューエルカット回転数ＮＦＣを、故障判定手段により気筒休止機構４が正常であると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＮＯのとき）には、正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬに設定し、気筒休止機構４が故障していると判定されたとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、正常時用値と異なる故障時用値ＮＦＣＥＭに設定するフューエルカット回転数設定手段（ＥＣＵ２、ステップ５，１０）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、減速フューエルカット制御の実行条件を規定する所定のフューエルカット回転数が、気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定され、気筒休止機構が故障していると判定されたときには、正常時用値と異なる故障時用値に設定される。したがって、例えば、減速フューエルカット制御を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、フューエルカット回転数の故障時用値を正常時用値よりも高く設定しておくことにより、減速フューエルカット制御中、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、可変気筒式内燃機関のフリクションなどの負荷に抗しながら、減速フューエルカット運転を適切に継続することができる。一方、上記とは逆に、減速フューエルカット制御を部分気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときでも、フューエルカット回転数の故障時用値を、正常時用値よりも低く設定しておくことにより、減速フューエルカット制御を実行可能な回転数域を拡大することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、減速フューエルカット制御を適切に行うことができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃６のすべてを運転する全気筒運転と、複数の気筒のうちの一部＃１〜＃３の運転を気筒休止機構４により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転されるとともに、補機（エアコンディショナー１０）を補機用クラッチ（エアコンクラッチ１１）を介して駆動する可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、気筒休止機構４の故障を判定する故障判定手段（ＥＣＵ２、ステップ１，２０）と、故障判定手段により気筒休止機構が故障していると判定されたとき（ステップ１，３４の判別結果がＹＥＳのとき）には、補機用クラッチを遮断する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ３６）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、故障判定手段により気筒休止機構が故障していると判定されたときには、補機用クラッチが遮断され、内燃機関から補機への動力伝達が遮断される。したがって、例えば、補機の駆動制御を全気筒運転で実行するように構成されている場合において、気筒休止機構の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能なときでも、補機への動力伝達の遮断による負荷の低減により、可変気筒式内燃機関の停止を回避することができる。以上のように、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、補機の駆動制御を適切に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る可変気筒式内燃機関の制御装置について説明する。図１は、本実施形態に係る制御装置およびそれを適用した可変気筒式内燃機関の概略構成を示している。同図に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、可変気筒式内燃機関（以下「エンジン」という）３のアイドル運転制御、減速フューエルカット制御およびエアコン駆動制御などを実行する。
【００１４】
エンジン３は、Ｖ型６気筒のＤＯＨＣガソリンエンジンであり、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１，＃２，＃３と、左バンク３Ｌの３つの気筒＃４，＃５，＃６とを備えている。また、この右バンク３Ｒには、気筒休止機構４が設けられている。
【００１５】
この気筒休止機構４は、油路６ａ，６ｂを介して図示しない油圧ポンプに接続されている。また、油圧ポンプと気筒休止機構４の間には、吸気弁用および排気弁用の電磁弁５ａ，５ｂが配置されている。これらの電磁弁５ａ，５ｂは、双方ともＥＣＵ２に電気的に接続された常閉型のものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号によりＯＮされたときに、油路６ａ，６ｂをそれぞれ開放する。部分気筒運転時には、電磁弁５ａ，５ｂが双方ともＯＮされて油路６ａ，６ｂを開放することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧が供給される。これにより、気筒休止機構４は、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間ならびに排気弁と排気カムの間の連結を解除し（いずれも図示せず）、吸気弁および排気弁を休止状態（閉鎖状態）にする。
【００１６】
一方、全気筒運転時には、上記とは逆に、電磁弁５ａ，５ｂがともにＯＦＦされて油路６ａ，６ｂを閉鎖することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧は供給されない。これにより、気筒休止機構４は、吸気弁と吸気カムの間ならびに排気弁と排気カムの間を連結し、吸気弁および排気弁を可動状態にする。以上のような気筒休止機構４は、具体的には、例えば特開２００１−９０５６４号に示されたものと同様に構成されている。
【００１７】
また、エンジン３の吸気管７の途中には、スロットル弁８が配置されている。このスロットル弁８には、アクチュエータ８ａが連結されており、このアクチュエータ８ａは、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。ＥＣＵ２は、後述するアイドル回転数制御などを実行する際、アクチュエータ８ａを介して、スロットル弁８の開度を制御する。
【００１８】
さらに、吸気管７には、スロットル弁開度センサ２０が取り付けられている。このスロットル弁開度センサ２０は、スロットル弁８の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
また、吸気管７は、インテークマニホールド７ａを介して６つの気筒＃１〜＃６にそれぞれ接続されている。インテークマニホールド７ａの各分岐部７ｂには、各気筒の図示しない吸気ポートに臨んでインジェクタ９が配置され、取り付けられている。これらのインジェクタ９は、エンジン３の全気筒運転時に、ＥＣＵ２からの駆動信号によって駆動されることにより、燃料を分岐部７ｂ内に噴射する。また、部分気筒運転時には、右バンク３Ｒの３つのインジェクタ９は、燃料噴射を行わないように制御される。
【００２０】
さらに、エンジン３には、補機としての空調用のエアコンディショナー（図では「ＡＣ」と記す）１０が設けられている。このエアコンディショナー１０の図示しないエアコンプレッサは、エアコンクラッチ１１を介してエンジン３の図示しないクランクシャフトに連結されている。このエアコンクラッチ１１（補機用クラッチ）は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって接続・遮断され、それにより、エンジン３のトルクがエアコンディショナー１０に伝達・遮断される。
【００２１】
一方、ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２、車速センサ２３、ＬＡＦセンサ２４および水温センサ２５が接続されている。これらのアクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２および車速センサ２３はそれぞれ、エンジン３を搭載した車両のアクセルペダル（ともに図示せず）の踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰ、エンジン回転数ＮＥ（回転数）および車速ＶＰを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２２】
また、ＬＡＦセンサ２４は、図示しない排気管に設けられており、排気管内を流れる排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出し、その酸素濃度に比例する検出信号をＥＣＵ２に出力する。さらに、水温センサ２５は、サーミスタなどで構成され、エンジン３のシリンダブロック内を循環する冷却水の温度であるエンジン水温ＴＷを検出して、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００２３】
一方、ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース（図示せず）、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ２ｂおよびＲＯＭ２ｃなどを備えたマイクロコンピュータで構成されている。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２により、故障判定手段、目標アイドル回転数設定手段、フューエルカット回転数設定手段および制御手段が構成されている。
【００２４】
ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ２０〜２５の検出信号に応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、ＲＯＭ２ｃに予め記憶された制御プログラムやＲＡＭ２ｂに記憶されたデータなどに従って、後述するように、制御パラメータの設定処理、気筒休止機構４の故障判定処理、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御およびエアコン駆動制御などを実行する。
【００２５】
次に、図２を参照しながら、上記各種の制御で用いる各種の制御パラメータの設定処理について説明する。本プログラムは所定周期で実行される。
【００２６】
このプログラムでは、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）において、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「１」であるか否かを判別する。この全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧは、部分気筒運転から全気筒運転への復帰不能であるような気筒休止機構４の故障が発生しているか否かを表すものであり、具体的には、図３のステップ２０の故障判定処理において、特開２００２−２２１０５５号公報に記載された手法と同様に、以下のように設定される。
【００２７】
すなわち、この故障判定処理では、気筒休止機構４を駆動することにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３を休止状態から運転状態に切り換える切換制御を実行し、その切換制御の際、３つの気筒＃１〜＃３への燃料噴射を中止したままで、これらの３つの気筒用の動弁機構を作動させ、それ以降のＬＡＦセンサ２４の検出信号に応じて、動弁機構を含む動弁系が正常に作動しているか否かが判定される。そして、３つの可変気筒用の動弁系が故障していると判定されたときには、それを表すために、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「１」に設定され、正常であると判定されたときには、それを表すために、全気筒復帰故障フラグＦ＿ＣＹＬＡＬＬＮＧが「０」に設定される。
【００２８】
図２に戻り、ステップ１の判別結果がＮＯで、気筒休止機構４が正常であるときには、ステップ２に進み、目標アイドル回転数の正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、算出する。このテーブルでは、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いとき（例えば暖機運転が終了しているとき）には、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば５５０ｒｐｍ）に設定されている。次いで、ステップ３に進み、アイドル回転数制御で用いる目標アイドル回転数ＮＯＢＪを、上記ステップ２で算出した正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬに設定する。
【００２９】
次に、ステップ４で、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、算出する。このテーブルでは、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば９００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ４で用いるテーブルでは、フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬは、上記目標アイドル回転数の正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ５に進み、減速フューエルカット制御で用いるフューエルカット回転数ＮＦＣを、上記ステップ４で算出した正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬに設定する。次に、ステップ６に進み、エアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰを「０」に設定した後、本プログラムを終了する。
【００３０】
一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳで、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への復帰が不能であるときには、ステップ７に進み、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭを算出する。このテーブルでは、目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば８００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ７で用いるテーブルでは、故障時用値ＮＯＢＪＥＭは、前述した正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ８に進み、目標アイドル回転数ＮＯＢＪを上記ステップ７で算出した故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定する。
【００３１】
次に、ステップ９に進み、エンジン水温ＴＷに応じて、ＲＯＭ２ｃ内の図示しないテーブルを検索することにより、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭを算出する。このテーブルでは、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭは、エンジン水温ＴＷがエンジン３の暖機運転の実行温度域（例えば８０゜Ｃ未満）にあるときには、エンジン水温ＴＷが低いほど、より高い値に設定されており、エンジン水温ＴＷが上記実行温度域よりも高いときには、上記実行温度域の値よりも低い所定値（例えば１２００ｒｐｍ）に設定されている。なお、このステップ９で用いるテーブルでは、フューエルカット回転数の故障時用値ＮＦＣＥＭは、上記目標アイドル回転数の故障時用値ＮＯＢＪＥＭよりも高くかつ前記フューエルカット回転数の正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも高い値に設定されている。次いで、ステップ１０に進み、フューエルカット回転数ＮＦＣを、上記ステップ９で算出した故障時用値ＮＦＣＥＭに設定する。その後、ステップ１１に進み、エアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰを「１」に設定した後、本プログラムを終了する。
【００３２】
次に、図４を参照しながら、前述した各種の制御処理について説明する。このプログラムは所定周期で実行される。このプログラムでは、まず、ステップ３０において、減速フューエルカット制御フラグＦ＿ＤＥＣＦＣが「１」であるか否かを判別する。この減速フューエルカット制御フラグＦ＿ＤＥＣＦＣは、以下の減速フューエルカット制御の実行条件（ａ），（ｂ）がいずれも成立しているときには「１」に、不成立のときには「０」にそれぞれ設定される。
（ａ）エンジン回転数ＮＥが前述したフューエルカット回転数ＮＦＣ以上であること。
（ｂ）アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば値０）であること。
【００３３】
ステップ３０の判別結果がＹＥＳで、減速フューエルカット制御の実行条件が成立しているときには、ステップ３１に進み、減速フューエルカット制御を実行する。この減速フューエルカット制御では、インジェクタ９による燃料噴射が停止される。この後、本プログラムを終了する。
【００３４】
一方、ステップ３０の判別結果がＮＯで、減速フューエルカット制御の実行条件が不成立であるときには、ステップ３２に進み、アイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥが「１」であるか否かを判別する。このアイドル制御フラグＦ＿ＩＤＬＥは、アイドル回転数制御の実行条件（アクセル開度ＡＰ、エンジン回転数ＮＥおよび車速ＶＰなどに基づく条件）が成立しているときには「１」に、不成立のときには「０」にそれぞれ設定される。
【００３５】
この判別結果がＹＥＳで、アイドル回転数制御の実行条件が成立しているときには、ステップ３３に進み、アイドル回転数制御を実行する。具体的には、エンジン回転数ＮＥが前述した目標アイドル回転数ＮＯＢＪになるように、スロットル弁８の開度が制御される。この後、本プログラムを終了する。
【００３６】
一方、ステップ３２の判別結果がＮＯで、アイドル回転数制御の実行条件が不成立であるときには、ステップ３４に進み、前述したエアコン停止フラグＦ＿ＡＣＳＴＯＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、エアコンディショナー１０の駆動制御の実行条件が成立しているとして、ステップ３５に進み、エアコン駆動制御を実行する。このエアコン駆動制御では、所定のエアコンの動作条件（エンジン３の運転状態およびエアコンスイッチの状態に応じて決まる条件）が成立しているか否かに応じて、エアコンクラッチ１１の接続・遮断が制御される。すなわち、所定のエアコンの動作条件が成立しているときには、エアコンクラッチ１１が接続状態に保持され、それにより、エンジン３のトルクによってエアコンディショナー１０のエアコンプレッサが駆動される。この後、本プログラムを終了する。
【００３７】
一方、ステップ３４の判別結果がＹＥＳのときには、エアコンディショナー１０を停止すべきであるとして、ステップ３６に進み、エアコン停止制御を実行する。具体的には、エアコンクラッチ１１を遮断し、エンジン３からエアコンディショナー１０へのトルク伝達を遮断することにより、エアコンディショナー１０を停止する。この後、本プログラムを終了する。
【００３８】
以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるとき（ステップ１の判別結果がＹＥＳのとき）には、目標アイドル回転数ＮＯＢＪが、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも高い故障時用値ＮＯＢＪＥＭに設定されるので、アイドル回転数制御を実行する場合、上記故障が発生しているときでも、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、エンジン３のフリクションなどの負荷に抗しながら、アイドル運転を適切に継続することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御を適切に行うことができる。
【００３９】
また、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるときには、減速フューエルカット制御の実行条件を規定する所定のフューエルカット回転数ＮＦＣが、正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも高い故障時用値ＮＦＣＥＭに設定されるので、減速フューエルカット制御を実行するする場合、上記故障が発生しているときでも、稼動気筒数の減少に起因する燃焼エネルギの低下を補償でき、それにより、従来と異なり、エンジン３のフリクションなどの負荷に抗しながら、減速フューエルカット運転を適切に継続することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、減速フューエルカット制御を適切に行うことができる。
【００４０】
さらに、気筒休止機構４の故障により部分気筒運転から全気筒運転への切り換えが不可能であるときには、エアコンクラッチ１１が遮断され、エンジン３からエアコンディショナー１０へのトルク伝達が遮断されるので、このトルク伝達の遮断による負荷の低減により、エンジン３の停止を回避することができる。すなわち、気筒休止機構４の故障の有無にかかわらず、エアコン駆動制御を適切に行うことができる。
【００４１】
なお、実施形態では、目標アイドル回転数ＮＯＢＪの正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬおよび故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、エンジン水温ＴＷに応じて設定したが、これらの値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬ，ＮＯＢＪＥＭの設定手法はこれに限らないことは言うまでもない。例えば、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬおよび故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、エンジン水温ＴＷ以外の運転状態パラメータ（例えば外気温）に応じて設定してもよく、または所定の２つの一定値にそれぞれ設定してもよい。さらに、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬを、エンジン水温ＴＷなどの運転状態パラメータに応じて設定するとともに、これを補正することにより、故障時用値ＮＯＢＪＥＭを算出するようにしてもよい。
【００４２】
また、実施形態は、アイドル回転数制御および減速フューエルカット制御を全気筒運転中に行うようにした例であるが、これらの制御を部分気筒運転中に行うようにしてもよい。その場合、気筒休止機構４の故障により、全気筒運転から部分気筒運転への切り換えが不可能なときには、目標アイドル回転数ＮＯＢＪの故障時用値ＮＯＢＪＥＭを、正常時用値ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬよりも低い値に設定し、さらに、フューエルカット回転数ＮＦＣの故障時用値ＮＦＣＥＭを正常時用値ＮＦＣＮＯＲＭＡＬよりも低い値に設定すればよい。このようにすれば、アイドル運転中のエンジン振動を抑制しながら、アイドル運転を実行することができるとともに、減速フューエルカット制御を実行可能な回転数域を拡大することができる。
【００４３】
さらに、本発明の制御装置１が適用される可変気筒式内燃機関の補機は、実施形態のエアコンディショナー１０に限らず、エンジン３のトルクにより補機用クラッチを介して駆動されるものであればよい。また、本発明の制御装置１は、実施形態の車両用の可変気筒式内燃機関３に限らず、船舶などの様々な産業機械用の可変気筒式内燃機関に適用可能である。
【００４４】
また、実施形態のエンジン３は、部分気筒運転を実行する際、気筒休止機構４により右バンク３Ｒの３気筒＃１〜＃３の運転を休止するように構成した例であるが、本発明の制御装置１が適用される可変気筒式内燃機関において、部分気筒運転の際に休止される気筒数は、実施形態の例に限らないことは言うまでもない。例えば、Ｎ気筒（Ｎ：整数）の可変気筒式内燃機関においては、１個以上でＮ−１個以下の気筒を休止するように構成してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、気筒休止機構の故障の有無にかかわらず、アイドル回転数制御、減速フューエルカット制御および補機の駆動制御をいずれも適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置およびそれを適用した可変気筒式内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】制御パラメータの設定処理を示すフローチャートである。
【図３】故障判定処理を示すフローチャートである。
【図４】各種の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（故障判定手段、目標アイドル回転数設定手段、フューエルカット回転数設定手段、制御手段）
３ 可変気筒式内燃機関
４ 気筒休止機構
＃１〜＃６ 気筒
１０ エアコンディショナー（補機）
１１ エアコンクラッチ（補機用クラッチ）
ＮＥ エンジン回転数（可変気筒式内燃機関の回転数）
ＮＯＢＪ 目標アイドル回転数
ＮＯＢＪＮＯＲＭＡＬ 目標アイドル回転数の正常時用値
ＮＯＢＪＥＭ 目標アイドル回転数の故障時用値
ＮＦＣ フューエルカット回転数
ＮＦＣＮＯＲＭＡＬ フューエルカット回転数の正常時用値
ＮＦＣＥＭ フューエルカット回転数の故障時用値
Claims (3)
- 複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部の運転を気筒休止機構により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関において、当該内燃機関のアイドル運転中の回転数を目標アイドル回転数に制御する可変気筒式内燃機関の制御装置であって、
前記気筒休止機構の故障を判定する故障判定手段と、
前記目標アイドル回転数を、前記故障判定手段により前記気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定し、前記気筒休止機構が故障していると判定されたときには、前記正常時用値と異なる故障時用値に設定する目標アイドル回転数設定手段と、
を備えることを特徴とする可変気筒式内燃機関の制御装置。 - 複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部の運転を気筒休止機構により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転される可変気筒式内燃機関において、減速時に当該内燃機関の回転数が所定のフューエルカット回転数以上であるときには、前記内燃機関の前記複数の気筒への燃料供給を停止する減速フューエルカット制御を実行する可変気筒式内燃機関の制御装置であって、
前記気筒休止機構の故障を判定する故障判定手段と、
前記所定のフューエルカット回転数を、前記故障判定手段により前記気筒休止機構が正常であると判定されたときには、正常時用値に設定し、前記気筒休止機構が故障していると判定されたときには、前記正常時用値と異なる故障時用値に設定するフューエルカット回転数設定手段と、
を備えることを特徴とする可変気筒式内燃機関の制御装置。 - 複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転と、前記複数の気筒のうちの一部の運転を気筒休止機構により休止する部分気筒運転とに切り換えて運転されるとともに、補機を補機用クラッチを介して駆動する可変気筒式内燃機関の制御装置であって、
前記気筒休止機構の故障を判定する故障判定手段と、
当該故障判定手段により前記気筒休止機構が故障していると判定されたときには、前記補機用クラッチを遮断する制御手段と、
を備えることを特徴とする可変気筒式内燃機関の制御装置。
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