JP2018159339A - Control device of engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に複数の気筒のうち一部の気筒の運転を休止する減筒運転を実行可能なエンジンの制御装置に関する。 The present invention relates to an engine control device, and more particularly to an engine control device capable of executing a reduced-cylinder operation in which operation of some cylinders among a plurality of cylinders is stopped.
従来より、複数の気筒と、これら複数の気筒のうち一部の気筒の運転を休止する減筒運転の実行条件成立により複数の気筒から休止気筒を設定すると共に休止気筒(例えば、第1〜第4気筒のうちの第1,第4気筒)の吸排気弁を閉弁する弁停止機構と、この弁停止機構を制御する制御手段とを備えたエンジンの制御装置が知られている。
特許文献1のエンジンの制御装置は、減筒運転の実行条件成立により複数の休止気筒の吸排気弁を閉弁する油圧式弁停止機構を有し、低負荷、低エンジン回転数時或いは低車速時、減筒運転を禁止すると共に、減筒運転から全筒運転への切替実行条件が成立したとき、休止気筒の排気弁を吸気弁よりも先に開弁するように構成されている。
Conventionally, a plurality of cylinders and a deactivated cylinder (for example, first to first cylinders) are set from a plurality of cylinders when a condition for executing a reduced-cylinder operation that deactivates some of the plurality of cylinders is established. 2. Description of the Related Art There is known an engine control device that includes a valve stop mechanism that closes intake and exhaust valves of first and fourth cylinders of four cylinders, and a control unit that controls the valve stop mechanism.
The engine control device of Patent Document 1 has a hydraulic valve stop mechanism that closes intake and exhaust valves of a plurality of deactivated cylinders when a condition for executing reduced-cylinder operation is satisfied, and at low load, low engine speed, or low vehicle speed. At this time, the reduced-cylinder operation is prohibited, and the exhaust valve of the deactivated cylinder is opened before the intake valve when the switching execution condition from the reduced-cylinder operation to the all-cylinder operation is satisfied.
減筒運転では、気筒数減少によってエンジン出力が低下してトルクショックが発生するため、減筒運転実行条件が成立したとき、一部の気筒の燃焼を停止する前段階においてスロットルバルブの開度を増加し、全気筒について夫々吸入される空気量を増大させた後、一部の気筒の燃焼を停止するようにしていた。
これにより、休止対象気筒の燃焼が停止される前段階、所謂切替過渡期において空気量を増量した結果、4気筒全てに対して供給される空気量が増加することから、一時的に減筒運転開始前におけるエンジン全体の出力が増加し、トルクショックを招く虞があった。
In reduced-cylinder operation, the engine output decreases due to a decrease in the number of cylinders and torque shock occurs, so when the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied, the throttle valve opening is reduced before stopping combustion in some cylinders. After increasing and increasing the amount of air sucked in all the cylinders, combustion of some cylinders is stopped.
As a result, the amount of air supplied to all four cylinders increases as a result of increasing the amount of air in a stage before the combustion of the cylinders to be stopped is stopped, that is, the so-called switching transition period. There was a possibility that the output of the entire engine before the start would increase and cause a torque shock.
特許文献2のエンジンの制御装置は、複数の気筒のうち一部の気筒の運転を休止する減筒運転の実行条件成立により複数の気筒から休止気筒を設定すると共に休止気筒の吸排気弁を閉弁する油圧式弁停止機構と、この油圧式弁停止機構を制御する制御手段とを備え、制御手段は、減筒運転実行条件が成立したとき、各気筒に吸入される空気量が減筒運転実行条件が成立していない通常の全筒運転時における空気量よりも多い空気量になるようにスロットルバルブの開度を増加し且つ点火手段の点火時期を遅角側時期に変更する準備制御を実施し、準備制御終了後、休止対象気筒の吸排気弁を閉弁すると共に点火手段の点火を停止している。 The engine control device disclosed in Patent Document 2 sets a deactivated cylinder from a plurality of cylinders and closes intake / exhaust valves of the deactivated cylinders when a reduced cylinder operation execution condition is established that deactivates some of the cylinders. A hydraulic valve stop mechanism that controls the hydraulic valve and a control unit that controls the hydraulic valve stop mechanism, and the control unit reduces the amount of air sucked into each cylinder when the reduced cylinder operation execution condition is satisfied. Preparation control to increase the opening of the throttle valve and change the ignition timing of the ignition means to the retard side timing so that the amount of air is larger than the amount of air during normal all-cylinder operation where the execution condition is not satisfied After the completion of the preparation control, the intake / exhaust valve of the cylinder to be deactivated is closed and the ignition means is stopped.
特許文献1,2のエンジンの制御装置は、既存のオイルポンプ及びオイル供給回路を用いて弁停止機構を構成しているため、生産コスト低減やコンパクト化を図ることができる。
一方で、油圧式弁停止機構は、駆動動力の媒体としてオイル(作動油)を用いているため、オイルの状態によって、油圧式弁停止機構の応答性や追従性が低下することがある。
特許文献1のエンジンの制御装置では、油温が40℃未満のとき、オイルの流動性が低下することから、弁停止機構を非作動にして全筒運転から減筒運転への切替を禁止している。
Since the engine control apparatus of Patent Literatures 1 and 2 constitutes a valve stop mechanism using an existing oil pump and oil supply circuit, production cost can be reduced and the size can be reduced.
On the other hand, since the hydraulic valve stop mechanism uses oil (hydraulic oil) as a drive power medium, the response and follow-up of the hydraulic valve stop mechanism may be reduced depending on the state of the oil.
In the engine control device disclosed in Patent Document 1, when the oil temperature is lower than 40 ° C., the fluidity of the oil is lowered. Therefore, the valve stop mechanism is deactivated and switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is prohibited. ing.
しかし、オイル自体が、その物性上、十分な流動性を確保することができる状況であっても、車両の運転状態によって油圧式弁停止機構の応答性や追従性が低下する虞がある。
例えば、オイルパンに貯留されたオイルレベルが低下した場合、オイルストレーナから空気が吸引される。また、車両が急旋回した場合、オイルパンに貯留されたオイルが空気と攪拌されることから、非圧縮流体であるオイル中に圧縮流体である気泡(以下、エアという)が混入される。
それ故、受圧部に十分な油圧を作用させることができず、全筒運転から減筒運転への切替時間或いは減筒運転から全筒運転への切替時間(切替過渡期)の長期化を招く。
However, even in a situation where the oil itself can ensure sufficient fluidity due to its physical properties, the responsiveness and followability of the hydraulic valve stop mechanism may be reduced depending on the driving state of the vehicle.
For example, when the oil level stored in the oil pan is lowered, air is sucked from the oil strainer. In addition, when the vehicle turns sharply, the oil stored in the oil pan is agitated with air, so that bubbles that are compressed fluid (hereinafter referred to as air) are mixed into the oil that is non-compressed fluid.
Therefore, sufficient oil pressure cannot be applied to the pressure receiving portion, and the switching time from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation or the switching time from the reduced-cylinder operation to the all-cylinder operation (switching transition period) is prolonged. .
特に、特許文献2のエンジンの制御装置のように、減筒運転切替時における要求トルクを一定にするため、スロットルバルブの開度を増加し且つ点火手段の点火時期を遅角側時期に変更する準備制御を採用した場合、切替時間の長期化に伴って点火時期の遅角制御時間が長期化することから、燃費の悪化を招き、結果的に、減筒運転による燃費改善効果を十分に得ることができない虞もある。 In particular, as in the engine control device of Patent Document 2, in order to make the required torque constant when switching the reduced cylinder operation, the opening of the throttle valve is increased and the ignition timing of the ignition means is changed to the retard side timing. When the preparation control is adopted, the ignition timing retarding control time becomes longer as the switching time becomes longer, resulting in a deterioration in fuel consumption and, as a result, a sufficient fuel consumption improvement effect by reduced-cylinder operation is obtained. There is a possibility that it cannot be done.
本発明の目的は、運転状態に拘らず油圧式弁停止機構の性能を確保可能なエンジンの制御装置等を提供することである。 An object of the present invention is to provide an engine control device or the like that can ensure the performance of a hydraulic valve stop mechanism regardless of the operating state.
請求項1のエンジンの制御装置は、複数の気筒と、これら複数の気筒のうち一部の気筒の運転を休止する減筒運転の実行条件成立により前記複数の気筒から休止気筒を設定すると共に前記休止気筒の吸気弁及び排気弁を閉弁する油圧式弁停止機構と、前記油圧式弁停止機構を制御する制御手段とを備えたエンジンの制御装置において、前記制御手段は、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定されるとき、前記全筒運転から減筒運転への切替実行条件が成立しても運転切替を制限することを特徴としている。 The engine control apparatus according to claim 1 sets a deactivated cylinder from the plurality of cylinders when a plurality of cylinders and an execution condition of a reduced cylinder operation that deactivates some of the plurality of cylinders are established. In an engine control apparatus comprising a hydraulic valve stop mechanism that closes an intake valve and an exhaust valve of a deactivated cylinder, and a control means that controls the hydraulic valve stop mechanism, the control means includes the hydraulic valve stop mechanism. When air is assumed to be mixed in the oil supplied to the mechanism, the operation switching is limited even if the switching execution condition from the all-cylinder operation to the reduced cylinder operation is satisfied.
このエンジンの制御装置では、制御手段が、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定されるとき、前記全筒運転から減筒運転への切替実行条件が成立しても運転切替を制限するため、オイル中に圧縮流体であるエアが混入した状態での切替操作を制限することができ、運転切替時間の長期化を防止することができる。
つまり、運転状態に拘らず、油圧式弁停止機構の応答性や追従性を維持することができ、車両の操作性を向上することができる。
In this engine control device, when the control means is assumed to be mixed with air in the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism, the operation is performed even if the condition for executing the switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is satisfied. Since the switching is restricted, the switching operation in a state where air, which is a compressed fluid, is mixed in the oil can be restricted, and the operation switching time can be prevented from being prolonged.
That is, the responsiveness and followability of the hydraulic valve stop mechanism can be maintained regardless of the driving state, and the operability of the vehicle can be improved.
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルを貯留するオイルパンのオイルレベルを検出可能なオイルレベル検出手段を有し、前記制御手段は、前記オイルレベル検出手段により検出されたオイルレベルが判定値以下のとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴としている。
この構成によれば、オイルにエア混入が想定される運転状態について、オイルレベルをパラメータとして判定することができる。つまり、オイルレベルによって、オイルストレーナから空気が吸引されてオイル中のエア量が増加する状態を判定することができる。
The invention of claim 2 comprises the oil level detection means capable of detecting the oil level of an oil pan for storing oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism in the invention of claim 1, wherein the control means comprises: When the oil level detected by the oil level detection means is equal to or lower than a determination value, it is determined that the operating state is assumed to be mixed with air in the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism.
According to this configuration, the oil level can be determined as a parameter for the operation state in which air is assumed to be mixed in the oil. That is, it is possible to determine a state in which air is sucked from the oil strainer and the amount of air in the oil increases according to the oil level.
請求項3の発明は、請求項1の発明において、車両の旋回加速度を検出可能な旋回加速度検出手段を有し、前記制御手段は、前記旋回加速度検出手段により検出された旋回加速度が判定値以上のとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴としている。
この構成によれば、オイルにエア混入が想定される運転状態について、旋回加速度をパラメータとして判定することができる。つまり、旋回加速度によって、オイルパンに貯留されたオイルが空気と攪拌される状態を判定することができる。
According to a third aspect of the invention, there is provided a turning acceleration detecting means capable of detecting a turning acceleration of the vehicle according to the first aspect of the invention, and the control means has a turning acceleration detected by the turning acceleration detecting means equal to or greater than a determination value. In this case, it is determined that the operating state in which air is assumed to be mixed in the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is characterized.
According to this configuration, the turning acceleration can be determined as a parameter for the operating state in which air is assumed to be mixed in the oil. That is, it is possible to determine the state in which the oil stored in the oil pan is agitated with the air based on the turning acceleration.
請求項4の発明は、請求項2又は3の発明において、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイル温度を検出可能なオイル温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記オイル温度検出手段により検出されたオイル温度が判定値よりも大きいとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴としている。
この構成によれば、オイルにエア混入が想定される運転状態について、オイル温度をパラメータとして判定することができる。つまり、オイル温度によって、オイルの粘性が低下して空気がオイル中に導入され易い状態を判定することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, there is provided an oil temperature detecting means capable of detecting an oil temperature supplied to the hydraulic valve stop mechanism, and the control means includes the oil temperature detecting means. When the oil temperature detected by the above is larger than a determination value, it is determined that the operating state in which air is assumed to be mixed in the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is characterized.
According to this configuration, the oil temperature can be determined as a parameter for the operating state in which air is assumed to be mixed in the oil. That is, it is possible to determine a state in which the viscosity of the oil is lowered and air is easily introduced into the oil depending on the oil temperature.
請求項5の発明は、請求項1〜4の何れか1項の発明において、前記制御手段は、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定したとき、減筒運転への運転切替を禁止することを特徴としている。
この構成によれば、オイル中にエアが混入した状態での運転切替操作を禁止することができ、運転切替時間の長期化を確実に防止することができる。
According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the control means determines that the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is in an operating state in which air is expected to be mixed. The operation switching to the reduced-cylinder operation is prohibited.
According to this configuration, the operation switching operation in a state where air is mixed in the oil can be prohibited, and the operation switching time can be reliably prevented from being prolonged.
請求項6の発明は、請求項1〜4の何れか1項の発明において、前記制御手段は、エンジンの運転状態がエンジン回転数と目標図示トルクとで規定した減筒運転領域のとき、全筒運転から減筒運転への切替実行条件の成立を判定すると共に、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定したとき、前記減筒運転領域の前記エンジン回転数の上限値を低下させることを特徴としている。
この構成によれば、オイル中にエアが混入する可能性が高い高速運転領域での運転切替操作を制限するため、燃費改善と油圧式弁停止機構の性能確保とを両立することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, when the engine operating state is a reduced-cylinder operating region defined by the engine speed and the target indicated torque, When it is determined that the condition for executing the switching from the cylinder operation to the reduced cylinder operation is satisfied, and when it is determined that the air supplied to the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is in an operating state, the reduction cylinder operation region It is characterized by lowering the upper limit of the engine speed.
According to this configuration, since the operation switching operation in the high-speed operation region where air is likely to be mixed into the oil is limited, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and performance securing of the hydraulic valve stop mechanism.
本発明のエンジンの制御装置によれば、運転状態に拘らず油圧式弁停止機構の性能を確保することができる。 According to the engine control apparatus of the present invention, the performance of the hydraulic valve stop mechanism can be ensured regardless of the operating state.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
以下の説明は、本発明をエンジンの制御装置に適用したものを例示したものであり、本発明、その適用物、或いは、その用途を制限するものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The following description is an example in which the present invention is applied to an engine control device, and does not limit the present invention, its application, or its use.
以下、本発明の実施例1について図1〜図10に基づいて説明する。 Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(エンジンの全体構成)
図1,図2に示すように、エンジン1は、例えば、第1気筒から第4気筒が直列状に順次配置された直列4気筒ガソリンエンジンであり、自動車等の車両に搭載されている。
エンジン1は、ヘッドカバー2と、シリンダヘッド3と、シリンダブロック4と、クランクケース(図示略)と、オイルパン5(図4参照)とが夫々上下に連結されている。
各シリンダブロック4に形成された4つのシリンダボア9内を夫々摺動可能なピストン6 と、クランクケースに回転自在に支持されたクランク軸7とは、コネクティングロッド8によって連結されている。シリンダブロック4のシリンダボア9とピストン6とシリンダヘッド3とによって燃焼室11が各気筒に形成されている。
各燃焼室11には、インジェクタ12と点火プラグ13とが夫々設けられ、第1気筒→第3気筒→第4気筒→第2気筒の順に点火が行われる。
(Entire engine configuration)
As shown in FIGS. 1 and 2, the engine 1 is, for example, an in-line four-cylinder gasoline engine in which a first cylinder to a fourth cylinder are sequentially arranged in series, and is mounted on a vehicle such as an automobile.
In the engine 1, a head cover 2, a cylinder head 3, a cylinder block 4, a crankcase (not shown), and an oil pan 5 (see FIG. 4) are connected to each other vertically.
A piston 6 slidable in four cylinder bores 9 formed in each cylinder block 4 and a crankshaft 7 rotatably supported by a crankcase are connected by a connecting rod 8. Combustion chambers 11 are formed in each cylinder by the cylinder bore 9, piston 6, and cylinder head 3 of the cylinder block 4.
Each combustion chamber 11 is provided with an injector 12 and a spark plug 13, and ignition is performed in the order of the first cylinder → the third cylinder → the fourth cylinder → the second cylinder.
エンジン1の吸気系は、燃焼室11に夫々連通する吸気ポート21と、これら吸気ポート21に夫々連通する独立吸気通路22と、これら独立吸気通路22に共通して接続されたサージタンク23と、このサージタンク23から上流側に延びる吸気管24等から構成されている。吸気管24の途中部には、エンジン1にエアダクト(図示略)を介して導入される空気量を調整可能なバタフライ式のスロットルバルブ25が設けられ、その近傍位置にはスロットルバルブ25を駆動するためのアクチュエータ26(電動モータ)が設置されている。また、エンジン1の排気系は、燃焼室11に夫々連通する排気ポート31と、これら排気ポート31に夫々連通する独立排気通路32と、これら独立排気通路32が集合した集合部33と、この集合部33から下流側に延びる排気管34等から構成されている。排気管34の途中部には、エンジン1から排出される排気ガス量を調整可能なバタフライ式の排気シャッタバルブ35が設けられ、その近傍位置には排気シャッタバルブ35を駆動するためのアクチュエータ36(電動モータ)が設置されている。 The intake system of the engine 1 includes an intake port 21 that communicates with the combustion chamber 11, an independent intake passage 22 that communicates with each of the intake ports 21, a surge tank 23 that is connected in common to the independent intake passage 22, The intake pipe 24 extends from the surge tank 23 to the upstream side. A butterfly throttle valve 25 capable of adjusting the amount of air introduced into the engine 1 via an air duct (not shown) is provided in the middle of the intake pipe 24, and the throttle valve 25 is driven in the vicinity thereof. An actuator 26 (electric motor) is installed. Further, the exhaust system of the engine 1 includes an exhaust port 31 that communicates with the combustion chamber 11, an independent exhaust passage 32 that communicates with each of the exhaust ports 31, a collective portion 33 in which the independent exhaust passages 32 gather, The exhaust pipe 34 extends downstream from the portion 33. A butterfly type exhaust shutter valve 35 capable of adjusting the amount of exhaust gas discharged from the engine 1 is provided in the middle of the exhaust pipe 34, and an actuator 36 (for driving the exhaust shutter valve 35) is provided in the vicinity thereof. Electric motor) is installed.
図2に示すように、吸気ポート21及び排気ポート31には、各々を開閉する吸気弁41及び排気弁51が配設されている。これら吸気弁41及び排気弁51は、各々リターンスプリング42,52により閉弁方向(上方)に付勢され、各々回動するカム軸43,53の外周に設けたカム部43a,53aによって、スイングアーム44,54の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア44a,54aが下方に押圧される。
スイングアーム44,54は、各々の一端側に設けられたピボッド機構14a,15aの頂部を支点として揺動することにより、各スイングアーム44,54の他端部において、吸気弁41及び排気弁51がリターンスプリング42,52の付勢力に抗して下方に押し下げられることにより開弁する。
As shown in FIG. 2, the intake port 21 and the exhaust port 31 are provided with an intake valve 41 and an exhaust valve 51 for opening and closing each. The intake valve 41 and the exhaust valve 51 are urged in the valve closing direction (upward) by return springs 42 and 52, respectively, and swing by cam portions 43a and 53a provided on the outer periphery of the rotating cam shafts 43 and 53, respectively. Cam followers 44a and 54a, which are rotatably provided at substantially central portions of the arms 44 and 54, are pressed downward.
The swing arms 44 and 54 swing around the tops of the pivot mechanisms 14a and 15a provided on one end sides of the swing arms 44 and 54, respectively, so that the intake valve 41 and the exhaust valve 51 are provided at the other ends of the swing arms 44 and 54, respectively. Is opened downward by being pushed downward against the urging force of the return springs 42 and 52.
エンジン1の気筒配列方向中央部分に形成された第2,第3気筒のスイングアーム44,54におけるピボット機構15aとして、オイル(作動油)の油圧(以下、単に油圧と省略する)によりバルブクリアランスを自動的に零に調整する公知の油圧ラッシュアジャスタ(Hydraulic Lash Adjuster: 以下、HLAと略す)15が設けられている。ピボット機構15aは、後述するHLA14のピボット機構14aと同様の構成である。 As the pivot mechanism 15a in the swing arms 44 and 54 of the second and third cylinders formed in the center of the engine 1 in the cylinder arrangement direction, the valve clearance is set by oil pressure (hereinafter simply referred to as oil pressure). A known hydraulic lash adjuster (hereinafter abbreviated as HLA) 15 that automatically adjusts to zero is provided. The pivot mechanism 15a has the same configuration as a pivot mechanism 14a of the HLA 14 described later.
図2に示すように、エンジン1の気筒配列方向両端部分に形成された第1,第4気筒のスイングアーム44,54に対して、ピボット機構14aを有する弁停止機構付きHLA14が夫々設けられている。これら弁停止機構付きHLA14は、HLA15と同様に、油圧によりバルブクリアランスを自動的に零に調整可能に構成されている。
更に、HLA14は、エンジン1の全4気筒の一部である第1,第4気筒の作動を休止させる減筒運転時、第1,第4気筒の吸排気弁41,51の開閉動作を停止させ、全4気筒を作動させる全筒運転時、第1,第4気筒の吸排気弁41,51を開閉動作させている。第2,第3気筒の吸排気弁41,51は、減筒運転及び全筒運転の双方で作動する。
それ故、減筒運転時、エンジン1の第1〜第4気筒のうち第1,第4気筒の吸排気弁41,51が作動を停止し、全筒運転時、第1〜第4気筒の吸排気弁41,51が作動している。尚、減筒運転及び全筒運転は、後述するように、エンジン1の運転状態に応じて適宜切り替えられる。
As shown in FIG. 2, HLA 14 with a valve stop mechanism having a pivot mechanism 14a is provided for swing arms 44 and 54 of the first and fourth cylinders formed at both ends of the engine 1 in the cylinder arrangement direction. Yes. The HLA 14 with a valve stop mechanism is configured so that the valve clearance can be automatically adjusted to zero by hydraulic pressure, similarly to the HLA 15.
Further, the HLA 14 stops the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders during the reduced cylinder operation in which the operations of the first and fourth cylinders, which are a part of all four cylinders of the engine 1, are stopped. When all cylinders are operated to operate all four cylinders, the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders are opened and closed. The intake and exhaust valves 41 and 51 of the second and third cylinders operate in both the reduced cylinder operation and the all cylinder operation.
Therefore, during the reduced cylinder operation, the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders of the first to fourth cylinders of the engine 1 stop operating, and during the all cylinder operation, the first to fourth cylinders The intake / exhaust valves 41 and 51 are operating. Note that the reduced-cylinder operation and the all-cylinder operation are appropriately switched according to the operating state of the engine 1 as described later.
シリンダヘッド3の第1,第4気筒に夫々対応する吸気側及び排気側部分には、HLA14の下端部分を挿入して装着するための装着穴45,55が夫々設けられている。また、第2,第3気筒に夫々対応する吸気側及び排気側部分には、HLA15の下端部分を挿入して装着するため、装着穴45,55と同様の装着穴(図示略)が夫々設けられている。
装着穴45には、1対の油路71,73が穿設され、装着穴55には、1対の油路72,74が穿設されている。油路71,72は、HLA14の弁停止機構14bを作動させる油圧を供給し、油路73,74は、HLA14のピボット機構14aを作動させる油圧を供給するように構成されている。HLA15の装着穴には、油路73,74のみが連通されている。
Mounting holes 45 and 55 for inserting and mounting the lower end portion of the HLA 14 are provided in the intake side and exhaust side portions respectively corresponding to the first and fourth cylinders of the cylinder head 3. Further, in order to insert and mount the lower end portion of the HLA 15 in the intake side and exhaust side portions respectively corresponding to the second and third cylinders, mounting holes (not shown) similar to the mounting holes 45 and 55 are provided, respectively. It has been.
A pair of oil passages 71 and 73 are formed in the mounting hole 45, and a pair of oil passages 72 and 74 are formed in the mounting hole 55. The oil passages 71 and 72 are configured to supply hydraulic pressure for operating the valve stop mechanism 14b of the HLA 14, and the oil passages 73 and 74 are configured to supply hydraulic pressure for operating the pivot mechanism 14a of the HLA 14. Only the oil passages 73 and 74 are communicated with the mounting holes of the HLA 15.
図3(a)に示すように、弁停止機構14bは、ピボット機構14aの動作をロックするロック機構140が設けられている。このロック機構140は、ピボット機構14aを軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒141の側周面において径方向に対向する2箇所に形成された貫通孔141aに対して夫々進退可能に形成された1対のロックピン142を備えている。これら1対のロックピン142は、スプリング143によって径方向外側に付勢されている。外筒141の内底部とピボット機構14aの底部との間には、ピボット機構14aを外筒141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144が配置されている。 As shown in FIG. 3A, the valve stop mechanism 14b is provided with a lock mechanism 140 that locks the operation of the pivot mechanism 14a. The lock mechanism 140 can advance and retreat with respect to the through-holes 141a formed at two locations opposed to each other in the radial direction on the side peripheral surface of the bottomed outer cylinder 141 that houses the pivot mechanism 14a slidably in the axial direction. A pair of lock pins 142 formed in the above are provided. The pair of lock pins 142 is biased radially outward by a spring 143. Between the inner bottom portion of the outer cylinder 141 and the bottom portion of the pivot mechanism 14a, a lost motion spring 144 that presses and urges the pivot mechanism 14a above the outer cylinder 141 is disposed.
両ロックピン142が外筒141の貫通孔141aに嵌合している場合、ロックピン142の上方に位置するピボット機構14aが上方に突出した状態で固定される。
これにより、ピボット機構14aの頂部がスイングアーム44,54の揺動の支点になるため、カム軸43,53の回動によりカム部43a,53aがカムフォロア44a,54aを下方に押すと、吸排気弁41,51がリターンスプリング42,52の付勢力に抗して下方に押されて開弁する。即ち、両ロックピン142を貫通孔141aに嵌合した状態にすることで、全筒運転が実行される。
When both lock pins 142 are fitted in the through holes 141a of the outer cylinder 141, the pivot mechanism 14a located above the lock pins 142 is fixed in a state of protruding upward.
As a result, the top of the pivot mechanism 14a serves as a fulcrum for the swing of the swing arms 44 and 54. Therefore, when the cam portions 43a and 53a push the cam followers 44a and 54a downward by the rotation of the cam shafts 43 and 53, intake and exhaust are performed. The valves 41 and 51 are pushed downward against the urging force of the return springs 42 and 52 to open. That is, the all-cylinder operation is executed by setting both the lock pins 142 in the through holes 141a.
図3(b),図3(c)に示すように、黒矢印で示す油圧により両ロックピン142の外側端部が押圧された場合、スプリング143の付勢力に抗して両ロックピン142が接近するように外筒141の径方向内側に後退する。
これにより、両ロックピン142が貫通孔141aから抜けて、ロックピン142の上方に位置するピボット機構14aがロックピン142と共に外筒141の軸方向下側に移行して弁停止状態になる。
リターンスプリング42,52の付勢力は、ロストモーションスプリング144の付勢力よりも強くなるように設定されている。それ故、カム軸43,53の回動によりカム部43a,53aがカムフォロア44a,54aを下方に押すと、吸排気弁41,51の頂部がスイングアーム44,54の揺動の支点になるため、吸排気弁41,51は閉弁を維持したまま、ピボット機構14aがロストモーションスプリング144の付勢力に抗して下方に押される。即ち、両ロックピン142を貫通孔141aに対して非嵌合した状態にすることで、減筒運転が実行される。
As shown in FIGS. 3B and 3C, when the outer ends of both lock pins 142 are pressed by the hydraulic pressure indicated by the black arrows, both lock pins 142 are resisted against the urging force of the spring 143. The outer cylinder 141 moves backward in the radial direction so as to approach.
As a result, both lock pins 142 come out of the through hole 141a, and the pivot mechanism 14a located above the lock pin 142 moves together with the lock pin 142 to the lower side in the axial direction of the outer cylinder 141 to be in a valve stop state.
The biasing force of the return springs 42 and 52 is set to be stronger than the biasing force of the lost motion spring 144. Therefore, when the cam portions 43a, 53a push the cam followers 44a, 54a downward by the rotation of the cam shafts 43, 53, the top portions of the intake / exhaust valves 41, 51 become fulcrums for swinging of the swing arms 44, 54. The pivot mechanism 14a is pushed downward against the urging force of the lost motion spring 144 while the intake and exhaust valves 41 and 51 are kept closed. That is, the reduced-cylinder operation is executed by setting both the lock pins 142 to the through holes 141a.
(オイル供給回路)
図4に示すように、オイル供給回路は、クランク軸7の回転によって駆動される可変容量型オイルポンプ16と、このオイルポンプ16に接続されて昇圧されたオイルをエンジン1の各潤滑部及び各油圧作動装置に導く給油路60とを備えている。
給油路60は、シリンダヘッド3及びシリンダブロック4等に穿設されたオイル通路である。この給油路60は、第1〜第3連通路61〜63と、メインギャラリ64と、複数の油路71〜79等を備えている。
(Oil supply circuit)
As shown in FIG. 4, the oil supply circuit includes a variable displacement oil pump 16 driven by rotation of the crankshaft 7, and oil that has been boosted by being connected to the oil pump 16. And an oil supply passage 60 that leads to the hydraulic actuator.
The oil supply passage 60 is an oil passage formed in the cylinder head 3 and the cylinder block 4 or the like. The oil supply passage 60 includes first to third communication passages 61 to 63, a main gallery 64, a plurality of oil passages 71 to 79, and the like.
第1連通路61は、オイルポンプ16と連通され、このオイルポンプ16の吐出口16bからシリンダブロック4内の分岐点64aまで延びている。
メインギャラリ64は、シリンダブロック4内で気筒列方向に延びている。
第2連通路62は、メインギャラリ64上の分岐点64bからシリンダヘッド3上の分岐部63bまで延びている。第3連通路63は、シリンダヘッド3内で吸気側と排気側との間を略水平方向に延びている。複数の油路71〜79は、シリンダヘッド3内で第3連通路63から分岐している。
The first communication path 61 communicates with the oil pump 16 and extends from the discharge port 16 b of the oil pump 16 to the branch point 64 a in the cylinder block 4.
The main gallery 64 extends in the cylinder row direction within the cylinder block 4.
The second communication path 62 extends from a branch point 64 b on the main gallery 64 to a branch part 63 b on the cylinder head 3. The third communication path 63 extends in the horizontal direction between the intake side and the exhaust side in the cylinder head 3. The plurality of oil passages 71 to 79 branch from the third communication passage 63 in the cylinder head 3.
オイルポンプ16は、このオイルポンプ16の容量を変更してオイルポンプ16のオイル吐出量を可変にする公知の可変容量型オイルポンプであって、ハウジングと、駆動軸と、ポンプ要素と、カムリングと、スプリングと、リング部材等を有している。
ハウジングは、内部のポンプ室161にオイルを供給する吸入口16aと、ポンプ室161からオイルを吐出する吐出口16bとを有している。
ハウジングの内部には、このハウジングの内周面とカムリングの外周面とによって画成された圧力室162が形成され、この圧力室162には導入孔16cが設けられている。
The oil pump 16 is a known variable capacity oil pump that changes the capacity of the oil pump 16 to vary the oil discharge amount of the oil pump 16, and includes a housing, a drive shaft, a pump element, a cam ring, And a spring and a ring member.
The housing has a suction port 16 a for supplying oil to the internal pump chamber 161 and a discharge port 16 b for discharging oil from the pump chamber 161.
A pressure chamber 162 defined by the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the cam ring is formed inside the housing, and an introduction hole 16c is provided in the pressure chamber 162.
オイルポンプ16の吸入口16aには、オイルパン5に臨むオイルストレーナ18が設けられている。オイルポンプ16の吐出口16bと連通する第1連通路61には、上流側から下流側に順に、オイルフィルタ65及びオイルクーラ66が配置されている。
オイルパン5内に貯留されたオイルは、オイルポンプ16により、オイルストレーナ18を介して汲み上げられ、その後、オイルフィルタ65で濾過され、オイルクーラ66で冷却された後、シリンダブロック4内のメインギャラリ64に導入される。
オイルパン5には、オイルパン5内に貯留されているオイルレベル(オイル量)を検出するオイルレベルセンサ101(図5参照)が設けられている。
An oil strainer 18 facing the oil pan 5 is provided at the suction port 16 a of the oil pump 16. An oil filter 65 and an oil cooler 66 are arranged in order from the upstream side to the downstream side in the first communication path 61 communicating with the discharge port 16b of the oil pump 16.
The oil stored in the oil pan 5 is pumped up by the oil pump 16 through the oil strainer 18, then filtered by the oil filter 65, cooled by the oil cooler 66, and then the main gallery in the cylinder block 4. 64.
The oil pan 5 is provided with an oil level sensor 101 (see FIG. 5) that detects an oil level (oil amount) stored in the oil pan 5.
メインギャラリ64は、クランク軸7を回動自在に支持する5つのメインジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部81と、4つのコネクティングロッド8を回転自在に連結すると共にクランク軸7のクランクピンに配置されたメタルベアリングのオイル供給部82とに接続されている。メインギャラリ64には、オイルが常時供給される。
メインギャラリ64の分岐点64cの下流側には、タイミングチェーンの油圧式チェーンテンショナ(何れも図示略)にオイルを供給するオイル供給部83と、オイルポンプ16の圧力室162にオイルを供給する油路70とが接続されている。油路70は、メインギャラリ64の分岐点64cからオイルポンプ16の導入孔16cまでを連通し、その途中部にオイルの流量を電気的にデューティ制御可能なリニアソレノイドバルブ89が設けられている。
The main gallery 64 rotatably connects a metal bearing oil supply portion 81 disposed on five main journals that rotatably support the crankshaft 7 and four connecting rods 8, and a crankpin of the crankshaft 7. Is connected to an oil supply part 82 of a metal bearing arranged in Oil is constantly supplied to the main gallery 64.
On the downstream side of the branch point 64 c of the main gallery 64, an oil supply unit 83 that supplies oil to a hydraulic chain tensioner (not shown) of the timing chain, and oil that supplies oil to the pressure chamber 162 of the oil pump 16. The path 70 is connected. The oil passage 70 communicates from the branch point 64 c of the main gallery 64 to the introduction hole 16 c of the oil pump 16, and a linear solenoid valve 89 capable of electrically controlling the oil flow rate is provided in the middle of the oil passage 70.
第3連通路63の分岐点63aから分岐する油路78は、排気側第1方向切替バルブ84と接続されており、この排気側第1方向切替バルブ84の制御により、進角側油路201及び遅角側油路202を介して、後述する排気用のVVT20の進角作動室203及び遅角作動室204にオイルが夫々供給される。また、分岐点63aから分岐する油路74は、オイル供給部(図4の白抜き三角△を参照。)と、HLA15と、HLA14と、燃料ポンプ87と、バキュームポンプ88とに接続されている。油路74の分岐点74aから分岐する油路76は、排気側のスイングアーム54に潤滑用オイルを供給するオイルシャワーに接続され、この油路76にもオイルが常時供給される。 The oil passage 78 branched from the branch point 63 a of the third communication passage 63 is connected to the exhaust side first direction switching valve 84, and the advance side oil passage 201 is controlled by the exhaust side first direction switching valve 84. The oil is supplied to the advance working chamber 203 and the retard working chamber 204 of the exhaust VVT 20 to be described later via the retard angle oil passage 202. Further, the oil passage 74 branched from the branch point 63a is connected to the oil supply unit (see the white triangle Δ in FIG. 4), the HLA 15, the HLA 14, the fuel pump 87, and the vacuum pump 88. . The oil passage 76 that branches from the branch point 74 a of the oil passage 74 is connected to an oil shower that supplies lubricating oil to the exhaust-side swing arm 54, and oil is also constantly supplied to the oil passage 76.
第3連通路63の分岐点63cから分岐する油路77には、この油路77の油圧を検出する油圧センサ90が配設されている。また、分岐点63dから分岐する油路73は、吸気側のカム軸43におけるカムジャーナルのオイル供給部(図4の白抜き三角△を参照。)と、HLA15と、HLA14とに接続されている。また、油路73の分岐点73aから分岐する油路75は、吸気側のスイングアーム44に潤滑用オイルを供給するオイルシャワーに接続されている。 A hydraulic pressure sensor 90 that detects the hydraulic pressure of the oil passage 77 is disposed in the oil passage 77 that branches from the branch point 63 c of the third communication passage 63. The oil passage 73 branched from the branch point 63d is connected to the cam journal oil supply portion (see the white triangle Δ in FIG. 4), the HLA 15 and the HLA 14 in the cam shaft 43 on the intake side. . The oil passage 75 that branches from the branch point 73 a of the oil passage 73 is connected to an oil shower that supplies lubricating oil to the swing arm 44 on the intake side.
第3連通路63の分岐点63cから分岐する油路79には、オイルが流れる方向を上流側から下流側への一方向のみに規制する逆止バルブが配設されている。この油路79は、逆止バルブの下流側の分岐点79aで、弁停止機構付きHLA14用の装着穴45、55と連通する上記の2つの油路71、72に分岐する。油路71、72は、第2油圧制御バルブとしての吸気側第2方向切替バルブ86及び排気側第2方向切替バルブ85を介して、吸気側及び排気側の各バルブ停止機構付きHLA14の弁停止機構14bと夫々接続されている。これら吸気側第2方向切替バルブ86及び排気側第2方向切替バルブ85を夫々制御することにより、各弁停止機構14bにオイルが供給されるように構成されている。 The oil passage 79 that branches from the branch point 63c of the third communication passage 63 is provided with a check valve that restricts the direction in which the oil flows in only one direction from the upstream side to the downstream side. This oil passage 79 branches at the branch point 79a on the downstream side of the check valve into the two oil passages 71, 72 communicating with the mounting holes 45, 55 for the HLA 14 with a valve stop mechanism. The oil passages 71 and 72 stop the valve of the HLA 14 with each valve stop mechanism on the intake side and the exhaust side via the intake side second direction switching valve 86 and the exhaust side second direction switching valve 85 as the second hydraulic control valves. Each is connected to the mechanism 14b. By controlling each of the intake side second direction switching valve 86 and the exhaust side second direction switching valve 85, oil is supplied to each valve stop mechanism 14b.
(位相制御機構)
エンジン1では、減筒運転切替時、可変バルブタイミング機構(以下、VVTと略す)を用いて吸排気弁41,51の開閉タイミングを遅角側に設定することにより、燃焼ガスを高膨張化してトルクを増加すると共にポンピングロス低減を図っている。
吸気用VVT19及び排気用VVT20の各カムプーリは、クランク軸のスプロケット(図示略)により、タイミングチェーンを介して駆動されている。
図4に示すように、吸気用VVT19は、電動モータ191と、カム軸43の一端部に形成された変換部(図示略)とから構成されている。
電動モータ191が、タイミングチェーンに噛合してクランク軸7と同期回転するギヤプーリと一体形成され、変換部が、カム軸43と一体形成されている。
電動モータ191に対して変換部を軸心回りに相対変位させることにより、ギヤプーリ(タイミングチェーン)とカム軸43との位相が変更される。
(Phase control mechanism)
In the engine 1, when the reduced cylinder operation is switched, a variable valve timing mechanism (hereinafter abbreviated as VVT) is used to set the opening and closing timings of the intake and exhaust valves 41 and 51 to the retarded side, thereby increasing the combustion gas. The torque is increased and the pumping loss is reduced.
The cam pulleys of the intake VVT 19 and the exhaust VVT 20 are driven by a crankshaft sprocket (not shown) through a timing chain.
As shown in FIG. 4, the intake VVT 19 includes an electric motor 191 and a conversion unit (not shown) formed at one end of the cam shaft 43.
The electric motor 191 is integrally formed with a gear pulley that meshes with the timing chain and rotates synchronously with the crankshaft 7, and the conversion portion is integrally formed with the camshaft 43.
The phase between the gear pulley (timing chain) and the cam shaft 43 is changed by relatively displacing the conversion unit around the axis with respect to the electric motor 191.
排気用VVT20は、円環状のハウジングと、このハウジングの内部に収容されたベーン体とを有している(何れも図示略)。ハウジングは、クランク軸7と同期して回転するカムプーリと一体回転可能に連結され、クランク軸7と連動して回転する。ベーン体は、締結ボルトにより排気弁51を開閉するカム軸53と一体回転可能に連結されている。
ハウジングの内部には、このハウジングの内周面とベーン体の外周面に設けられた複数のベーンとによって区画された複数の進角作動室203及び遅角作動室204が夫々形成されている。進角作動室203及び遅角作動室204は、図4に示すように、夫々進角側油路201及び遅角側油路202を介して、排気側第1方向切替バルブ84に接続されている。この排気側第1方向切替バルブ84は、可変容量型オイルポンプ16に接続されている。カム軸53及びベーン体には、これら進角側油路201及び遅角側油路202の一部が夫々形成されている。
The exhaust VVT 20 has an annular housing and a vane body accommodated in the housing (both not shown). The housing is coupled to a cam pulley that rotates in synchronization with the crankshaft 7 so as to be integrally rotatable, and rotates in conjunction with the crankshaft 7. The vane body is connected to a camshaft 53 that opens and closes the exhaust valve 51 by a fastening bolt so as to be integrally rotatable.
A plurality of advance working chambers 203 and retard working chambers 204 are formed in the housing, which are partitioned by an inner peripheral surface of the housing and a plurality of vanes provided on the outer peripheral surface of the vane body. As shown in FIG. 4, the advance working chamber 203 and the retard working chamber 204 are connected to the exhaust side first direction switching valve 84 via an advance side oil passage 201 and a retard side oil passage 202, respectively. Yes. The exhaust side first direction switching valve 84 is connected to the variable displacement oil pump 16. A part of the advance side oil passage 201 and the retard side oil passage 202 are formed in the cam shaft 53 and the vane body, respectively.
図4に示すように、VVT20には、このVVT20の動作をロックするロック機構が設けられている。ロック機構は、カム軸53のクランク軸7に対する位相角を特定の位相で固定するためのロックピン205を有している。
進角側通路201を通して供給されたオイルにより、各ベーンがカムプーリ(クランク軸7)に対して進角位置に回動され、遅角側通路202を通して供給されたオイルにより、各ベーンがカムプーリに対して遅角位置に回動される。
そして、付勢ばねによって付勢されたロックピン205が、ベーン体のベーンが形成されていない部分に形成された嵌合凹部に嵌合してロック状態になる。
これにより、ベーン体がハウジングに固定されて、カム軸53のクランク軸7に対する位相が固定される。
As shown in FIG. 4, the VVT 20 is provided with a lock mechanism that locks the operation of the VVT 20. The lock mechanism has a lock pin 205 for fixing the phase angle of the camshaft 53 with respect to the crankshaft 7 at a specific phase.
Each vane is rotated to an advanced position with respect to the cam pulley (crankshaft 7) by the oil supplied through the advance side passage 201, and each vane with respect to the cam pulley is supplied with the oil supplied through the retard side passage 202. Is rotated to the retarded position.
Then, the lock pin 205 urged by the urging spring is fitted into a fitting recess formed in a portion of the vane body where the vane is not formed, thereby being locked.
As a result, the vane body is fixed to the housing, and the phase of the camshaft 53 relative to the crankshaft 7 is fixed.
以上の構成により、排気側第1方向切替バルブ84の制御によって、VVT20の進角作動室203及び遅角作動室204へのオイルの供給量を制御することができる。具体的には、排気側第1方向切替バルブ84の制御により、進角作動室203に遅角作動室204よりも多くの供給量(高い油圧)でもってオイルを供給すると、カム軸53がその回転方向に回動して、排気弁51の開時期が早くなり、進角側に設定される。
一方、排気側第1方向切替バルブ84の制御により、遅角作動室204に進角作動室203よりも多くの供給量(高い油圧)でもってオイルを供給すると、カム軸53がその回転方向とは逆向きに回動して、排気バルブ51の開時期が遅くなり、遅角側に設定される。
With the above configuration, the amount of oil supplied to the advance working chamber 203 and the retard working chamber 204 of the VVT 20 can be controlled by controlling the exhaust-side first direction switching valve 84. Specifically, when oil is supplied to the advance working chamber 203 with a larger supply amount (higher hydraulic pressure) than the retard working chamber 204 by the control of the exhaust side first direction switching valve 84, the camshaft 53 By rotating in the rotational direction, the opening timing of the exhaust valve 51 is advanced and set to the advance side.
On the other hand, when oil is supplied to the retarded working chamber 204 with a larger supply amount (higher hydraulic pressure) than the advanced working chamber 203 by the control of the exhaust side first direction switching valve 84, the camshaft 53 is moved in its rotational direction. Is rotated in the opposite direction, and the opening timing of the exhaust valve 51 is delayed and set to the retard side.
(制御系統)
エンジン1は、ECU(Electric Control Unit)110によって制御されている。
このECU110は、全筒運転の実行条件が成立したとき、第1〜第4気筒による全筒運転を実行し、減筒運転の実行条件が成立したとき、第1,第4気筒による運転を停止すると共に第2,第3気筒による運転のみを行う減筒運転を実行している。
ECU110は、CPU(Central Processing Unit)と、ROMと、RAMと、イン側インタフェースと、アウト側インタフェース等によって構成されている。
図5に示すように、ECU110は、油圧センサ90と、車速センサ91と、アクセル開度センサ92と、ギヤ段センサ93と、インマニ圧センサ94と、吸気量センサ95と、吸気温センサ96と、吸気圧センサ97と、クランク角センサ98と、カム角センサ99と、油温センサ100と、オイルレベルセンサ101と、水温センサ102と、旋回加速度センサ103等に電気的に接続されている。
(Control system)
The engine 1 is controlled by an ECU (Electric Control Unit) 110.
The ECU 110 executes all-cylinder operation by the first to fourth cylinders when the execution condition for all-cylinder operation is satisfied, and stops the operation by the first and fourth cylinders when the execution condition for reduced-cylinder operation is satisfied. In addition, a reduced-cylinder operation is performed in which only the operation by the second and third cylinders is performed.
The ECU 110 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM, a RAM, an in-side interface, an out-side interface, and the like.
As shown in FIG. 5, the ECU 110 includes a hydraulic pressure sensor 90, a vehicle speed sensor 91, an accelerator opening sensor 92, a gear position sensor 93, an intake manifold pressure sensor 94, an intake air amount sensor 95, and an intake air temperature sensor 96. The intake pressure sensor 97, the crank angle sensor 98, the cam angle sensor 99, the oil temperature sensor 100, the oil level sensor 101, the water temperature sensor 102, the turning acceleration sensor 103, and the like are electrically connected.
車速センサ91は、車両の走行速度を検出し、アクセル開度センサ92は、乗員によるアクセルペダル(図示略)の踏込量を検出する。ギヤ段センサ93は、車両に搭載された変速機において現在設定されている変速ギヤ段を検出し、インマニ圧センサ94は、インテークマニホールド内の圧力を検出する。吸気量センサ95は、吸入した吸気量を検出し、吸気温センサ96は、吸入した吸気温度を検出し、吸気圧センサ97は、吸入した吸気圧力を検出する。クランク角センサ98は、クランク軸7の回転角度を検出し、この回転角度に基づきエンジン回転速度を検出する。カム角センサ99は、カム軸43、53の回転角度を検出し、この回転角度に基づきカム軸43、53の回転位相や各VVT19、20の位相を検出する。油温センサ100は、給油路70内を流れる油温(オイル温度)を検出する。オイルレベルセンサ101は、オイルパン5に貯留されているオイルレベルを検出し、水温センサ102は、エンジン1を循環冷却する冷却水温度を検出する。旋回加速度センサ103は、旋回走行時において車両に作用する旋回加速度を検出する。
これらのセンサ90〜103による検出値は、ECU110に出力され、エンジン1の作動が制御される。
The vehicle speed sensor 91 detects the traveling speed of the vehicle, and the accelerator opening sensor 92 detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) by the occupant. The gear stage sensor 93 detects a transmission gear stage currently set in the transmission mounted on the vehicle, and the intake manifold pressure sensor 94 detects the pressure in the intake manifold. The intake air amount sensor 95 detects the intake air amount, the intake air temperature sensor 96 detects the intake air temperature, and the intake pressure sensor 97 detects the intake air pressure. The crank angle sensor 98 detects the rotation angle of the crankshaft 7 and detects the engine rotation speed based on this rotation angle. The cam angle sensor 99 detects the rotation angles of the cam shafts 43 and 53, and detects the rotation phases of the cam shafts 43 and 53 and the phases of the VVTs 19 and 20 based on the rotation angles. The oil temperature sensor 100 detects the oil temperature (oil temperature) flowing through the oil supply passage 70. The oil level sensor 101 detects the oil level stored in the oil pan 5, and the water temperature sensor 102 detects the cooling water temperature for circulating and cooling the engine 1. The turning acceleration sensor 103 detects turning acceleration that acts on the vehicle during turning.
The detection values by these sensors 90 to 103 are output to the ECU 110, and the operation of the engine 1 is controlled.
このECU110は、一方の運転から他方の運転への切替時、エンジン1から出力されるトータルトルク(要求トルク)が略一定になるように、センサ90〜103の検出値に基づき、インジェクタ12と、点火プラグ13と、HLA14と、VVT19,20と、スロットルバルブ25と、排気シャッタ弁35を時系列的に協調制御している。
図5に示すように、ECU110は、運転条件判定部111と、VVT制御部112と、点火時期制御部113と、燃料制御部114と、スロットルバルブ制御部115と、弁停止機構制御部116と、排気シャッタ弁制御部117等を備えている。
This ECU 110 is based on the detected values of the sensors 90 to 103 based on the detected values of the sensors 90 to 103 so that the total torque (requested torque) output from the engine 1 becomes substantially constant when switching from one operation to the other operation. The spark plug 13, the HLA 14, the VVTs 19 and 20, the throttle valve 25, and the exhaust shutter valve 35 are coordinated and controlled in time series.
As shown in FIG. 5, the ECU 110 includes an operation condition determination unit 111, a VVT control unit 112, an ignition timing control unit 113, a fuel control unit 114, a throttle valve control unit 115, and a valve stop mechanism control unit 116. And an exhaust shutter valve control unit 117 and the like.
まず、運転条件判定部111について説明する。
運転条件判定部111は、運転状態に基づき、全筒運転と減筒運転の何れの運転を実行するかについて可否判定している。
図6に示すように、運転条件判定部111は、全筒運転領域A1と減筒運転領域A2を設定したマップMを予め記憶しており、このマップMと運転条件とに基づき何れの運転の実行条件が成立したかについて判定している。
マップMは、横軸がエンジン回転数、縦軸が目標図示トルクによって規定されている。
減筒運転領域A2は、エンジン回転数下限値N1と、エンジン回転数上限値N2(N1<N2)と、目標図示トルク上限値Lとによって領域範囲が設定されている。
目標図示トルク上限値Lは、減筒運転時の最大トルク、損域分岐トルクや吸気脈動制限等に基づき設定され、後方上がり傾斜状に設定されている。
First, the operating condition determination unit 111 will be described.
The operation condition determination unit 111 determines whether or not to execute all-cylinder operation or reduced-cylinder operation based on the operation state.
As shown in FIG. 6, the operation condition determination unit 111 stores in advance a map M in which the all-cylinder operation region A1 and the reduced-cylinder operation region A2 are set, and any operation based on the map M and the operation conditions. It is determined whether the execution condition is satisfied.
In the map M, the horizontal axis is defined by the engine speed, and the vertical axis is defined by the target indicated torque.
The reduced cylinder operation region A2 has a region range set by an engine speed lower limit value N1, an engine speed upper limit value N2 (N1 <N2), and a target indicated torque upper limit value L.
The target indicated torque upper limit L is set based on the maximum torque, the loss region branching torque, the intake pulsation restriction, etc. during the reduced-cylinder operation, and is set in a rearwardly rising inclination.
目標図示トルクとは、車両の目標加速度に基づき演算された基本トルクであり、この基本トルクによってエンジン1の出力や変速機の変速段制御が実行される。具体的には、予め設定されたマップ(図示略)を用いてアクセルペダルの踏込量と車速とギヤ段から車両の目標加速度を設定し、この目標加速度に基づきホイールトルクを演算する。
このホイールトルクを用いて変速機の出力トルク及び入力トルクを逆算してエンジン1に必要な軸トルクを求めた後、このエンジン軸トルクに補機ロス及びメカロス等の補正用トルクを加算して最終的に目標図示トルクを求めている。
The target indicated torque is a basic torque calculated based on the target acceleration of the vehicle, and the output of the engine 1 and the shift speed control of the transmission are executed by this basic torque. Specifically, the target acceleration of the vehicle is set from the accelerator pedal depression amount, the vehicle speed, and the gear stage using a preset map (not shown), and the wheel torque is calculated based on the target acceleration.
After calculating the output torque and input torque of the transmission using this wheel torque to obtain the shaft torque necessary for the engine 1, the torque for correction such as auxiliary machine loss and mechanical loss is added to the engine shaft torque to obtain the final torque. Thus, the target indicated torque is obtained.
弁停止機構14bに供給されるオイル中に所定量以上のエアが混入したとき、弁停止機構14bの応答性や追従性が低下する。そこで、運転条件判定部111は、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定されるとき、全筒運転から減筒運転への切替実行条件が成立しても運転切替を制限している。
本実施例では、弁停止機構14bに供給されるオイルにエアが混入される状況を、オイルレベルと、旋回加速度と、油温によって判定している。
オイルレベルが低いとき、オイルストレーナ18から空気が吸引されてオイル中に含まれるエア量が増加し、旋回加速度が大きいとき、オイルパン5に貯留されたオイルが空気と攪拌されてオイル中に含まれるエア量が増加し、油温が高いとき、オイルの粘性が低下して空気がオイル中に導入されてオイル中に含まれるエア量が増加するためである。
When a predetermined amount or more of air is mixed in the oil supplied to the valve stop mechanism 14b, the responsiveness and followability of the valve stop mechanism 14b are deteriorated. Therefore, the operation condition determination unit 111 restricts the operation switching even when the condition for executing the switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is satisfied when the air supplied to the oil supplied to the valve stop mechanism 14b is assumed. Yes.
In the present embodiment, the situation in which air is mixed into the oil supplied to the valve stop mechanism 14b is determined based on the oil level, the turning acceleration, and the oil temperature.
When the oil level is low, air is sucked from the oil strainer 18 to increase the amount of air contained in the oil, and when the turning acceleration is large, the oil stored in the oil pan 5 is mixed with the air and contained in the oil. This is because when the amount of air generated increases and the oil temperature is high, the viscosity of the oil decreases and air is introduced into the oil, increasing the amount of air contained in the oil.
この運転条件判定部111は、油温判定温度として下限判定温度T1a及び上限判定温度T1b(T1a<T1b)と、水温判定温度として下限判定温度T2a及び上限判定温度T2b(T2a<T2b)と、オイルレベル判定値Dと、旋回加速度判定値Gとを予め記憶している。下限判定温度T1aは、オイルの物性上、弁停止機構14bの応答性及び追従性を維持可能な粘性に基づき設定され、上限判定温度T1bは、オイル中に導入される空気を阻止可能なオイルの粘性に基づき設定されている。下限判定温度T2a及び上限判定温度T2bは、エンジン1の燃焼性に基づき設定されている。
判定値Dは、車両が水平状態のとき、オイルストレーナ18の吸入部から所定距離上方に表面(上面)が位置するようなオイルレベルに相当している。判定値Gは、平均的なオイルレベルのとき、遠心力によってオイルが一方に偏り、オイルストレーナ18の吸入部がオイルから外に出るような旋回加速度に相当している。
This operating condition determination unit 111 includes a lower limit determination temperature T1a and an upper limit determination temperature T1b (T1a <T1b) as the oil temperature determination temperature, a lower limit determination temperature T2a and an upper limit determination temperature T2b (T2a <T2b) as the water temperature determination temperature, and an oil A level determination value D and a turning acceleration determination value G are stored in advance. The lower limit determination temperature T1a is set based on the viscosity capable of maintaining the responsiveness and followability of the valve stop mechanism 14b due to the physical properties of the oil, and the upper limit determination temperature T1b is an oil that can block the air introduced into the oil. It is set based on viscosity. The lower limit determination temperature T2a and the upper limit determination temperature T2b are set based on the combustibility of the engine 1.
The determination value D corresponds to an oil level such that the surface (upper surface) is positioned a predetermined distance above the suction portion of the oil strainer 18 when the vehicle is in a horizontal state. The judgment value G corresponds to the turning acceleration at which the oil is biased to one side by centrifugal force at the average oil level and the suction part of the oil strainer 18 comes out of the oil.
運転条件判定部111は、冷却水温が下限判定温度T2a未満で且つ上限判定温度T2bよりも大きいとき、又は、油温が下限判定温度T1a未満で且つ上限判定温度T1bよりも大きいとき、又は、オイルレベルが判定値D以下のとき、又は、旋回加速度が判定値G以上のときには、運転状態が減筒運転領域A2内に存在する場合であっても、減筒運転実行条件成立を判定することなく、全筒運転実行条件成立と判定して減筒運転を禁止している。 The operating condition determination unit 111 is when the coolant temperature is lower than the lower limit determination temperature T2a and higher than the upper limit determination temperature T2b, or when the oil temperature is lower than the lower limit determination temperature T1a and higher than the upper limit determination temperature T1b, or When the level is equal to or lower than the determination value D or when the turning acceleration is equal to or higher than the determination value G, even if the driving state exists in the reduced-cylinder operation region A2, it is not determined that the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied. Therefore, it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied, and the reduced-cylinder operation is prohibited.
ECU110は、運転条件判定部111によって減筒運転の実行条件成立を判定した場合でも、直ちに第1,第4気筒を停止する減筒運転の実行を行わず、減筒運転を実行するための準備行程を実施するように構成されている。
減筒運転では、第1,第4気筒の吸排気弁41,51が夫々閉弁され、VVT19,20が遅角側に設定され、スロットルバルブ25の開度が増加側に設定されている。
それ故、準備行程では、第1,第4気筒の吸排気弁41,51の閉弁を維持するためにHLA14に供給される保持油圧よりも高い切替用目標油圧まで油圧を昇圧すると共に、VVT19,20を遅角側に制御し、更に、スロットルバルブ25の開度を増加側に制御する。ここで、エンジン1による要求トルク一定にするため、スロットルバルブ25の開度の増加側制御期間では点火時期を遅角側に制御する点、また、燃費悪化を抑制するため、点火時期の遅角側制御期間を短縮化する点を考慮し、切替用目標油圧昇圧操作及びVVT19,20の遅角操作の終了後にスロットルバルブ25の開度の増加操作を行っている。
更に、VVT20の遅角操作による油圧消費量が大きいため、HLA14に供給される油圧の低下或いはオーバーシュートやアンダーシュート等の油圧変動が発生し、運転切替時間が長期化する点を考慮し、VVT20の遅角操作の終了後に切替用目標油圧昇圧操作を行っている。以上により、運転条件判定部111が減筒運転実行条件の成立を判定した際、まず、VVT19,20の遅角操作を開始している。
The ECU 110 does not immediately execute the reduced-cylinder operation for stopping the first and fourth cylinders even when the operation condition determining unit 111 determines that the execution condition for the reduced-cylinder operation is satisfied, and prepares for executing the reduced-cylinder operation. It is comprised so that a process may be implemented.
In the reduced-cylinder operation, the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders are closed, the VVTs 19 and 20 are set on the retard side, and the opening of the throttle valve 25 is set on the increase side.
Therefore, in the preparatory process, the hydraulic pressure is increased to the switching target hydraulic pressure higher than the holding hydraulic pressure supplied to the HLA 14 in order to keep the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders closed, and the VVT 19 , 20 are controlled to the retard side, and the opening of the throttle valve 25 is controlled to the increase side. Here, in order to make the required torque constant by the engine 1, the ignition timing is controlled to the retard side during the increase side control period of the throttle valve 25, and the ignition timing is retarded to suppress the deterioration of fuel consumption. In consideration of shortening the side control period, the opening operation of the throttle valve 25 is increased after the target hydraulic pressure increase operation for switching and the retarding operation of the VVTs 19 and 20 are completed.
Furthermore, since the amount of hydraulic pressure consumed by the retarding operation of the VVT 20 is large, a decrease in the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 or a fluctuation in the hydraulic pressure such as overshoot or undershoot occurs, and the operation switching time becomes longer. The target hydraulic pressure increase operation for switching is performed after the end of the retard operation. As described above, when the operation condition determination unit 111 determines that the reduced cylinder operation execution condition is satisfied, first, the retard operation of the VVTs 19 and 20 is started.
次に、VVT制御部112について説明する。
VVT制御部112は、全筒運転から減筒運転への運転切替時(以下、減筒運転切替時という)、空気充填効率(ce)に基づきVVT19,20の減筒運転用目標位相を夫々設定し、電動モータ191及び排気側第1方向切替バルブ84を遅角操作させている。このVVT制御部112は、減筒運転切替時、全筒運転時の位相から減筒運転用目標位相になるように徐々に遅角側に制御し、減筒運転から全筒運転への運転切替時(以下、全筒運転切替時という)、減筒運転用目標位相から全筒運転用目標位相になるように徐々に進角側に制御している。
Next, the VVT control unit 112 will be described.
The VVT control unit 112 sets the target phase for the reduced cylinder operation of the VVTs 19 and 20 based on the air charging efficiency (ce) at the time of the operation switching from the all cylinder operation to the reduced cylinder operation (hereinafter referred to as the reduced cylinder operation switching). In addition, the electric motor 191 and the exhaust-side first direction switching valve 84 are retarded. The VVT control unit 112 gradually controls to the retard side so that the target phase for reduced-cylinder operation becomes the target phase for reduced-cylinder operation when switching to reduced-cylinder operation, and switches the operation from reduced-cylinder operation to all-cylinder operation. At the time (hereinafter, referred to as all cylinder operation switching), the control is gradually made to advance to the all cylinder operation target phase from the reduced cylinder operation target phase.
VVT制御部112は、空気充填効率と目標位相との関係が設定された制御マップ(図示略)を予め記憶している。
図7に示すように、インマニ圧センサ94により検出されたインテークマニホールド内の圧力と、吸気量センサ95により検出された吸入空気量と、吸気温センサ96により検出された吸気温度とに基づいてインテークマニホールド内の圧力が演算される。
また、エンジン回転数と、VVT19,20の位相と、インテークマニホールド圧及び排気圧力とに基づいてインテークマニホールド内の体積効率ηvpが演算される。
インテークマニホールド内圧力と体積効率ηvpとにより、エンジン1の空気充填効率を算出している。
The VVT control unit 112 stores in advance a control map (not shown) in which the relationship between the air filling efficiency and the target phase is set.
As shown in FIG. 7, the intake is determined based on the pressure in the intake manifold detected by the intake manifold pressure sensor 94, the intake air amount detected by the intake air amount sensor 95, and the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 96. The pressure in the manifold is calculated.
Further, the volumetric efficiency ηvp in the intake manifold is calculated based on the engine speed, the phases of the VVTs 19 and 20, the intake manifold pressure and the exhaust pressure.
The air charging efficiency of the engine 1 is calculated from the intake manifold internal pressure and the volumetric efficiency ηvp.
切替用目標油圧に向けて油圧を昇圧操作している間、VVT20の作動を停止してVVT20の位相を固定するため、運転状態が変化していることがある。そこで、本実施例では、切替用目標油圧昇圧操作の後で且つスロットルバルブ25の開度の増加操作の前において、VVT20の位相を減筒運転用補正目標位相まで補正する補正制御を行っている。
この補正制御は、最初の遅角操作に比べて少量の操作であるため、油圧変動が小さい。
尚、切替用目標油圧昇圧操作の間において、運転状態の変化が生じていない場合には、VVT20の補正制御は省略される。
VVT19については、電動モータ191による駆動であり、切替用目標油圧昇圧操作に影響を与えないため、切替用目標油圧昇圧操作の間であっても操作が継続されている。
また、進角側へのシフト中の吸排気弁41,51のオーバーラップ量を確保するため、排気弁51の進角作動速度を吸気弁41の進角作動速度よりも遅くしても良い。この場合、吸排気弁41,51の作動速度を油圧及び油温に基づき調整する。
Since the operation of the VVT 20 is stopped and the phase of the VVT 20 is fixed while the hydraulic pressure is raised toward the target hydraulic pressure for switching, the operating state may change. Therefore, in this embodiment, after the switching target hydraulic pressure increase operation and before the opening operation of the throttle valve 25, the correction control is performed to correct the phase of the VVT 20 to the correction target phase for reduced cylinder operation. .
Since this correction control is a small amount of operation compared to the initial retardation operation, the hydraulic pressure fluctuation is small.
Note that when the operating state does not change during the switching target hydraulic pressure boost operation, the correction control of the VVT 20 is omitted.
Since the VVT 19 is driven by the electric motor 191 and does not affect the switching target hydraulic pressure boosting operation, the operation is continued even during the switching target hydraulic pressure boosting operation.
Further, the advance operation speed of the exhaust valve 51 may be slower than the advance operation speed of the intake valve 41 in order to ensure the overlap amount of the intake and exhaust valves 41 and 51 during the shift to the advance side. In this case, the operating speeds of the intake and exhaust valves 41 and 51 are adjusted based on the hydraulic pressure and the oil temperature.
次に、点火時期制御部113について説明する。
点火時期制御部113は、車両の運転状態に応じて点火時期を決定し、点火プラグ13に点火実行指令を出力している。この点火時期制御部113は、エンジン回転数と、アクセル開度により代用されるエンジン負荷とによって設定された点火時期マップ(図示略)を予め記憶しており、このマップに基づき点火時期を抽出すると共に抽出された点火時期を吸気圧センサ97により検出された吸気圧力に基づいて基本点火時期を設定している。
上記点火時期マップは、全筒運転用と減筒運転用の2種類用意されている。
Next, the ignition timing control unit 113 will be described.
The ignition timing control unit 113 determines the ignition timing according to the driving state of the vehicle, and outputs an ignition execution command to the spark plug 13. The ignition timing control unit 113 stores in advance an ignition timing map (not shown) set by the engine speed and the engine load substituted by the accelerator opening, and extracts the ignition timing based on this map. The basic ignition timing is set based on the intake pressure detected by the intake pressure sensor 97 with the extracted ignition timing.
Two types of ignition timing maps are prepared for all cylinder operation and reduced cylinder operation.
点火時期制御部113は、減筒運転切替時、スロットルバルブ25の開度の増加操作(各気筒の空気充填効率)に応じて目標となる基本点火時期に向けて徐々に遅角側に制御され、全筒運転切替時、スロットルバルブ25の減少操作に応じて目標となる全筒運転時の基本点火時期に向けて徐々に進角側に制御される。
減筒運転切替時及び全筒運転切替時における遅角(リタード)量は、各気筒のシリンダボア9内に流入した内部EGR量に反比例するように設定されている。この減筒運転切替時及び全筒運転切替時の点火時期遅角制御は、減筒運転開始後では一旦キャンセルされ、全筒運転切替時、再度キャンセル前の遅角量に戻される。
The ignition timing control unit 113 is gradually retarded toward the target basic ignition timing in accordance with the operation of increasing the opening of the throttle valve 25 (the air charging efficiency of each cylinder) at the time of switching the reduced cylinder operation. At the time of all-cylinder operation switching, the target is gradually advanced toward the basic ignition timing at the time of all-cylinder operation in accordance with the decreasing operation of the throttle valve 25.
The retard amount during retarded cylinder operation switching and during all cylinder operation switching is set to be inversely proportional to the internal EGR amount flowing into the cylinder bore 9 of each cylinder. The ignition timing retardation control at the time of switching the reduced cylinder operation and at the time of switching all the cylinder operations is once canceled after the start of the reduced cylinder operation, and returned to the retard amount before the cancellation again at the time of switching all the cylinder operations.
次に、燃料制御部114及びスロットルバルブ制御部115について説明する。
燃料制御部114は、運転状態に応じて燃料噴射量及びタイミングを決定し、インジェクタ12に噴射実行指令を出力している。この燃料制御部114は、目標図示トルクによって予め設定された燃料噴射マップ(図示略)を記憶しており、このマップに基づき燃料噴射量及びタイミングを設定している。
また、燃料制御部114は、全筒運転か減筒運転かに応じて休止気筒(第1,第4気筒)のインジェクタ12の制御を切り替える。つまり、全筒運転時、第1〜第4気筒のインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行する一方、減筒運転時、第1,第4気筒のインジェクタ12による燃料噴射を禁止している。
Next, the fuel control unit 114 and the throttle valve control unit 115 will be described.
The fuel control unit 114 determines the fuel injection amount and timing according to the operating state, and outputs an injection execution command to the injector 12. The fuel control unit 114 stores a fuel injection map (not shown) preset by the target indicated torque, and sets the fuel injection amount and timing based on this map.
Further, the fuel control unit 114 switches the control of the injectors 12 of the idle cylinders (first and fourth cylinders) according to the all cylinder operation or the reduced cylinder operation. That is, during the all-cylinder operation, the fuel injection is performed by driving the injectors 12 of the first to fourth cylinders, while during the reduced-cylinder operation, the fuel injection by the injectors 12 of the first and fourth cylinders is prohibited.
スロットルバルブ制御部115は、目標図示トルクを実現するようにアクチュエータ26を制御してスロットルバルブ25の開度を制御している。このスロットルバルブ制御部115は、減筒運転時、稼動する気筒数が減少するため、稼動している気筒(第2,第3気筒)の1気筒当りの出力を、全筒運転時における1気筒当りの出力よりも増大するようにスロットルバルブ25の開度を開き側に増加制御している。
また、スロットルバルブ制御部115は、減筒運転切替時、VVT20による補正制御の終了後、減筒運転時における目標空気充填効率までのスロットルバルブ25の開度の増加操作を開始し、全筒運転切替時、VVT19,20の進角側への制御開始と同時に全筒運転時における目標空気充填効率までのスロットルバルブ25の開度の減少操作を開始している。
The throttle valve control unit 115 controls the opening of the throttle valve 25 by controlling the actuator 26 so as to achieve the target indicated torque. This throttle valve control unit 115 reduces the number of cylinders that are operated during the reduced cylinder operation, so the output per cylinder of the cylinders that are operating (second and third cylinders) is output as one cylinder during the entire cylinder operation. The opening degree of the throttle valve 25 is controlled to increase toward the opening side so that the output is larger than the hit output.
In addition, the throttle valve control unit 115 starts an operation of increasing the opening of the throttle valve 25 to the target air charging efficiency at the time of the reduced cylinder operation after the completion of the correction control by the VVT 20 when the reduced cylinder operation is switched. At the time of switching, simultaneously with the start of control of the VVTs 19 and 20 to the advance side, the operation of reducing the opening of the throttle valve 25 to the target air charging efficiency during all cylinder operation is started.
次に、弁停止機構制御部116について説明する。
弁停止機構制御部116は、全筒運転か減筒運転かに応じてリニアソレノイドバルブ89の制御を切り替えている。この弁停止機構制御部116は、全筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオフ状態にして第1〜第4気筒の吸排気弁41,51の開閉動作を可能にする一方、減筒運転時、リニアソレノイドバルブ89をオン状態にしてHLA14に供給される油圧を閉弁状態保持油圧に保持して休止気筒の吸排気弁41,51を閉弁状態に維持している。
Next, the valve stop mechanism control unit 116 will be described.
The valve stop mechanism control unit 116 switches the control of the linear solenoid valve 89 according to whether all cylinder operation or reduced cylinder operation. The valve stop mechanism control unit 116 turns off the linear solenoid valve 89 during all cylinder operation to enable the opening and closing operations of the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first to fourth cylinders. The linear solenoid valve 89 is turned on to maintain the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 at the closed state holding hydraulic pressure, and the intake / exhaust valves 41 and 51 of the idle cylinders are maintained in the closed state.
弁停止機構制御部116は、減筒運転切替時、各気筒の空気充填効率が減筒運転時における目標空気充填効率に到達した後、排気側第2方向切替バルブ85により油圧を切替用目標油圧まで上昇させて排気弁51を閉弁した後、吸気側第2方向切替バルブ86により吸気弁41を閉弁する。
また、弁停止機構制御部116は、全筒運転切替時、排気側第2方向切替バルブ85により排気弁51を開弁後、吸気側第2方向切替バルブ86により吸気弁41を開弁する。
The valve stop mechanism control unit 116 switches the oil pressure by the exhaust side second direction switching valve 85 after the air filling efficiency of each cylinder reaches the target air filling efficiency at the time of the reduced cylinder operation at the time of switching the reduced cylinder operation. And the exhaust valve 51 is closed, and then the intake valve 41 is closed by the intake side second direction switching valve 86.
Further, the valve stop mechanism control unit 116 opens the exhaust valve 51 by the exhaust side second direction switching valve 85 and then opens the intake valve 41 by the intake side second direction switching valve 86 at the time of all cylinder operation switching.
次に、排気シャッタ弁制御部117について説明する。
排気シャッタ弁制御部117は、減筒運転時、排気シャッタ弁35を閉弁側に制御し、全筒運転時、排気シャッタ弁35の上流側の排気圧力が設定圧力(例えば、排気弁51のシール圧)以下になるように排気シャッタ弁35を制御している。
この排気シャッタ弁制御部117は、排気シャッタ弁35が全閉位置で所定の排気ガスが流れると共に全開位置で大気圧になるように設定されているため、排気シャッタ弁35の開度に基づき排気圧力を推定可能に構成されている。
Next, the exhaust shutter valve control unit 117 will be described.
The exhaust shutter valve control unit 117 controls the exhaust shutter valve 35 to the closed side during the reduced-cylinder operation, and the exhaust pressure upstream of the exhaust shutter valve 35 is set to the set pressure (for example, the exhaust valve 51) during the all-cylinder operation. The exhaust shutter valve 35 is controlled to be equal to or lower than (seal pressure).
The exhaust shutter valve control unit 117 is set so that a predetermined exhaust gas flows when the exhaust shutter valve 35 is in the fully closed position and becomes atmospheric pressure at the fully open position. The pressure can be estimated.
次に、図8のフローチャートに基づいて、運転条件判定処理内容について説明する。
尚、Si(i=101,102…)は、各処理のためのステップを示している。
図8のフローチャートに示すように、まず、S101にて、各センサ90〜103の出力値、各マップ及び各種情報を読み込み、S102に移行する。
S102では、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下か否か判定する。
Next, the operation condition determination processing content will be described based on the flowchart of FIG.
Si (i = 101, 102...) Indicates a step for each process.
As shown in the flowchart of FIG. 8, first, in S101, the output values of the sensors 90 to 103, the maps, and various types of information are read, and the process proceeds to S102.
In S102, it is determined whether or not the current engine speed is not less than the lower limit value N1 and not more than the upper limit value N2.
S102の判定の結果、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下の場合、現在の目標図示トルクが上限値L以下か否か判定する(S103)。
S103の判定の結果、現在の目標図示トルクが上限値L以下の場合、現在の運転状態が減筒運転領域A2内に存在するため、冷却水温が下限判定温度T2a以上且つ上限判定温度T2b以下か否か判定する(S104)。
S104の判定の結果、冷却水温が下限判定温度T2a以上且つ上限判定温度T2b以下の場合、油温が下限判定温度T1a以上且つ上限判定温度T1b以下か否か判定する(S105)。
If the current engine speed is not less than the lower limit value N1 and not more than the upper limit value N2 as a result of the determination in S102, it is determined whether or not the current target indicated torque is not more than the upper limit value L (S103).
If the current target indicated torque is equal to or lower than the upper limit value L as a result of the determination in S103, the current operation state exists in the reduced-cylinder operation region A2, so that the cooling water temperature is equal to or higher than the lower limit determination temperature T2a and lower than the upper limit determination temperature T2b Whether or not is determined (S104).
If the result of the determination in S104 is that the coolant temperature is not less than the lower limit determination temperature T2a and not more than the upper limit determination temperature T2b, it is determined whether the oil temperature is not less than the lower limit determination temperature T1a and not more than the upper limit determination temperature T1b (S105).
S105の判定の結果、油温が下限判定温度T1a以上且つ上限判定温度T1b以下の場合、オイルレベルが判定値Dよりも大きいか否か判定する(S106)。
S106の判定の結果、オイルレベルが判定値Dよりも大きい場合、旋回加速度が判定値G未満か否か判定する(S107)。
S107の判定の結果、旋回加速度が判定値G未満の場合、減筒運転実行条件成立を判定し(S108)、リターンする。
As a result of the determination in S105, if the oil temperature is not lower than the lower limit determination temperature T1a and not higher than the upper limit determination temperature T1b, it is determined whether or not the oil level is higher than the determination value D (S106).
If the result of determination in S106 is that the oil level is greater than the determination value D, it is determined whether or not the turning acceleration is less than the determination value G (S107).
As a result of the determination in S107, if the turning acceleration is less than the determination value G, it is determined that the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied (S108), and the process returns.
S102の判定の結果、現在のエンジン回転数が下限値N1未満又は上限値N2を超える場合、S103の判定の結果、現在の目標図示トルクが上限値Lを超える場合、現在の運転状態がマップMの減筒運転領域A2内に存在しないため、全筒運転実行条件成立を判定し(S109)、リターンする。
S104の判定の結果、冷却水温が下限判定温度T2a未満又は上限判定温度T2bを超える場合、S105の判定の結果、油温が下限判定温度T1a未満又は上限判定温度T1bを超える場合、減筒運転に適さない運転状況であるため、全筒運転実行条件成立を判定し(S109)、リターンする。
S106の判定の結果、オイルレベルが判定値D以下の場合、S107の判定の結果、旋回加速度が判定値G以上の場合、減筒運転に適さない運転状況であるため、全筒運転実行条件成立を判定し(S109)、リターンする。
If the current engine speed is less than the lower limit value N1 or exceeds the upper limit value N2 as a result of the determination in S102, or if the current target indicated torque exceeds the upper limit value L as a result of the determination in S103, the current operating state is the map M Therefore, it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied (S109), and the process returns.
If the cooling water temperature is less than the lower limit determination temperature T2a or exceeds the upper limit determination temperature T2b as a result of the determination in S104, or if the oil temperature is lower than the lower limit determination temperature T1a or exceeds the upper limit determination temperature T1b as a result of the determination in S105, the reduced cylinder operation is performed. Since this is an unsuitable operating condition, it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied (S109), and the process returns.
As a result of the determination in S106, if the oil level is equal to or less than the determination value D, if the turning acceleration is equal to or greater than the determination value G as a result of the determination in S107, the operation condition is not suitable for reduced-cylinder operation. (S109) and return.
次に、図9のフローチャート及び図10のタイムチャートに基づいて、制御処理内容について説明する。この制御処理は、運転条件判定処理と並行して処理されている。
尚、Si(i=201,202…)は、各処理のためのステップを示し、t1〜t12は、タイムチャートにおける時点を示している。
Next, the contents of the control process will be described based on the flowchart of FIG. 9 and the time chart of FIG. This control process is processed in parallel with the operation condition determination process.
Si (i = 201, 202...) Indicates steps for each process, and t1 to t12 indicate time points in the time chart.
図9のフローチャートに示すように、まず、S201にて、各種情報を読み込み、S202に移行する。
S202では、減筒運転実行条件の成立が判定されたか否か判定する。
S202の判定の結果、減筒運転実行条件の成立が判定された場合(t1)、減筒運転の準備行程を実行すべく、吸排気弁41,51についてVVT遅角操作を実行し(S203)、S204に移行する。
As shown in the flowchart of FIG. 9, first, in S201, various information is read, and the process proceeds to S202.
In S202, it is determined whether or not the reduced cylinder operation execution condition is satisfied.
As a result of the determination in S202, when it is determined that the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied (t1), a VVT retardation operation is performed on the intake and exhaust valves 41 and 51 to execute a preparation process for reduced-cylinder operation (S203). , The process proceeds to S204.
S204では、排気弁51の位相が減筒運転用目標位相に到達したか否か判定する。
S204の判定の結果、排気弁51の位相が減筒運転用目標位相に到達した場合(t2)、リニアソレノイドバルブ89をオン状態に操作し(S205)、S206に移行する。排気弁51の位相が減筒運転用目標位相に到達した時点t2で、排気側VVT20への油圧供給を停止するため、排気弁51の位相変更に伴う油圧変動を抑制している。
S204の判定の結果、排気弁51の位相が減筒運転用目標位相に到達していない場合、S203にリターンして排気弁51のVVT遅角操作を継続する。
In S204, it is determined whether or not the phase of the exhaust valve 51 has reached the target phase for reduced cylinder operation.
As a result of the determination in S204, when the phase of the exhaust valve 51 has reached the target phase for reduced cylinder operation (t2), the linear solenoid valve 89 is turned on (S205), and the process proceeds to S206. Since the hydraulic pressure supply to the exhaust side VVT 20 is stopped at the time t2 when the phase of the exhaust valve 51 reaches the target phase for reduced cylinder operation, the hydraulic pressure fluctuation due to the phase change of the exhaust valve 51 is suppressed.
As a result of the determination in S204, if the phase of the exhaust valve 51 has not reached the target phase for reduced cylinder operation, the process returns to S203 to continue the VVT retardation operation of the exhaust valve 51.
S206では、油路70の油圧が切替用目標油圧を超えたか否か判定する。
S206の判定の結果、油路70の油圧が切替用目標油圧を超えた場合(t3)、昇圧操作期間中において運転状態に変化があったか否か判定する(S207)。
S206の判定の結果、油路70の油圧が切替用目標油圧を超えていない場合、S205にリターンしてリニアソレノイドバルブ89のオン状態を継続し、昇圧を継続する。
S207の判定の結果、昇圧操作期間中運転状態に変化があった場合、減筒運転用目標位相が現在の運転状態に適合していないため、排気側第1方向切替バルブ84を更に作動させてVVT補正制御を実行し(S208)、S209に移行する。
In S206, it is determined whether or not the oil pressure in the oil passage 70 has exceeded the switching target oil pressure.
As a result of the determination in S206, when the oil pressure in the oil passage 70 exceeds the switching target oil pressure (t3), it is determined whether or not the operating state has changed during the pressure increasing operation period (S207).
As a result of the determination in S206, if the oil pressure in the oil passage 70 does not exceed the target oil pressure for switching, the process returns to S205 to continue the ON state of the linear solenoid valve 89 and continue the pressure increase.
As a result of the determination in S207, if there is a change in the operating state during the boosting operation period, the target phase for reduced cylinder operation is not compatible with the current operating state, so the exhaust side first direction switching valve 84 is further operated. VVT correction control is executed (S208), and the process proceeds to S209.
S209では、排気弁51の位相が減筒運転用補正目標位相に到達したか否か判定する。
S209の判定の結果、排気弁51の位相が減筒運転用補正目標位相に到達した場合(t4)、S210に移行する。
S209の判定の結果、排気弁51の位相が減筒運転用補正目標位相に到達していない場合、S208にリターンして排気弁51のVVT補正制御を継続する。
S207の判定の結果、昇圧操作期間中運転状態に変化がない場合、減筒運転用目標位相が現在の運転状態に適合しているため、S210に移行する。
S210では、スロットルバルブ25の開度を増加するスロットルバルブ増加操作と点火時期を遅角する点火時期遅角制御の実行を開始し(t4)、S211に移行する。
In S209, it is determined whether the phase of the exhaust valve 51 has reached the correction target phase for reduced cylinder operation.
As a result of the determination in S209, when the phase of the exhaust valve 51 has reached the correction target phase for reduced cylinder operation (t4), the process proceeds to S210.
As a result of the determination in S209, if the phase of the exhaust valve 51 has not reached the correction target phase for reduced cylinder operation, the process returns to S208 to continue the VVT correction control of the exhaust valve 51.
As a result of the determination in S207, if there is no change in the operating state during the boost operation period, the target phase for reduced-cylinder operation is adapted to the current operating state, and the process proceeds to S210.
In S210, the throttle valve increasing operation for increasing the opening of the throttle valve 25 and the ignition timing retarding control for retarding the ignition timing are started (t4), and the process proceeds to S211.
S211では、空気充填効率が減筒運転時における目標空気充填効率を超えたか否か判定する。
S211の判定の結果、空気充填効率が減筒運転時における目標空気充填効率を超えた場合(t5)、吸排気弁41,51の閉弁操作を実行し(S212)、S213に移行する。尚、排気弁51の閉弁操作開始タイミングは、吸気弁41の閉弁操作開始タイミングよりも早く開始される。
S211の判定の結果、空気充填効率が減筒運転時における目標空気充填効率を超えていない場合、S210にリターンしてスロットルバルブ増加操作を継続する。
S213では、吸排気弁41,51の閉弁後、第1、第4気筒の燃料噴射を禁止すると共に点火時期遅角制御を禁止して元に戻し(t6)、S214に移行する。
この時点で、HLA14に供給される油圧を切替用目標油圧から閉弁保持油圧に調整する。減筒運転の開始は、油圧の追従性によりt7から開始される。それ故、t5〜t7間は切替移行期間である。
S214では、排気シャッタ弁制御を実行し、フラグを1に変更し(S215)、リターンする。
In S211, it is determined whether the air charging efficiency exceeds the target air charging efficiency during the reduced-cylinder operation.
As a result of the determination in S211, when the air charging efficiency exceeds the target air charging efficiency during the reduced-cylinder operation (t5), the valve closing operation of the intake and exhaust valves 41 and 51 is executed (S212), and the process proceeds to S213. The timing for starting the closing operation of the exhaust valve 51 is started earlier than the timing for starting the closing operation of the intake valve 41.
As a result of the determination in S211, if the air charging efficiency does not exceed the target air charging efficiency during the reduced cylinder operation, the process returns to S210 and the throttle valve increasing operation is continued.
In S213, after the intake / exhaust valves 41 and 51 are closed, the fuel injection of the first and fourth cylinders is prohibited and the ignition timing retarding control is prohibited and returned (t6), and the process proceeds to S214.
At this time, the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 is adjusted from the switching target hydraulic pressure to the valve closing holding hydraulic pressure. The start of the reduced cylinder operation is started from t7 due to the followability of the hydraulic pressure. Therefore, the period between t5 and t7 is a switching transition period.
In S214, exhaust shutter valve control is executed, the flag is changed to 1 (S215), and the process returns.
S202の判定の結果、減筒運転実行条件の成立が判定されない場合、S216に移行し、フラグが1か否か判定する。
全筒運転時、フラグ0であり、減筒運転時、フラグ1に設定している。
S216の判定の結果、フラグが1の場合、減筒運転時において、全筒運転実行条件の成立が判定されたため(t8)、減筒運転を終了してS217に移行する。
S217では、第1、第4気筒の燃料噴射禁止を解除すると共に点火時期遅角制御禁止を解除し(t9)、S218に移行する。
全筒運転切替用の点火時期遅角制御は、一旦、減筒運転切替時の点火時期に戻し、減筒運転切替時の点火時期を初期点火時期としている。尚、第1、第4気筒の吸排気弁41,51の閉弁操作解除が完了していないため、インジェクタ12及び点火プラグ13は、作動が開始されない。
S218では、排気シャッタ弁制御を終了し、吸排気弁41,51の閉弁操作を解除した後(S219)、リニアソレノイドバルブ89をオフ状態に操作する(S220)。
排気弁51の開弁操作開始タイミングは、吸気弁41の開弁操作開始タイミングよりも早く開始される。
S221では、HLA14に供給される油圧が閉弁保持油圧から全筒運転時の目標油圧まで降下したか否か判定する。
As a result of the determination in S202, when it is not determined that the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied, the process proceeds to S216, and it is determined whether or not the flag is 1.
Flag 0 is set during all cylinder operation, and flag 1 is set during reduced cylinder operation.
As a result of the determination in S216, when the flag is 1, since it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied during the reduced-cylinder operation (t8), the reduced-cylinder operation is terminated and the process proceeds to S217.
In S217, the prohibition of fuel injection of the first and fourth cylinders is canceled and the prohibition of ignition timing retardation control is canceled (t9), and the process proceeds to S218.
The ignition timing retarding control for all-cylinder operation switching is temporarily returned to the ignition timing at the time of switching the reduced-cylinder operation, and the ignition timing at the time of switching the reduced-cylinder operation is set as the initial ignition timing. In addition, since the valve closing operation release of the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders is not completed, the operation of the injector 12 and the spark plug 13 is not started.
In S218, the exhaust shutter valve control is terminated, the valve closing operation of the intake / exhaust valves 41 and 51 is released (S219), and then the linear solenoid valve 89 is operated in the off state (S220).
The opening operation start timing of the exhaust valve 51 is started earlier than the opening operation start timing of the intake valve 41.
In S221, it is determined whether or not the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 has dropped from the valve closing holding hydraulic pressure to the target hydraulic pressure during all cylinder operation.
S221の判定の結果、HLA14に供給される油圧が閉弁保持油圧から全筒運転時の目標油圧まで降下した場合(t10)、S222に移行する。全筒運転の開始は、第1、第4気筒の吸排気弁41,51の閉弁操作解除が完了したt10から開始される。それ故、t8〜t10間は切替移行期間である。
S221の判定の結果、HLA14に供給される油圧が閉弁保持油圧から全筒運転時の目標油圧まで降下していない場合、S20にリターンしてリニアソレノイドバルブ89のオフ状態を継続し、降圧を継続する。
As a result of the determination in S221, when the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 drops from the valve closing holding hydraulic pressure to the target hydraulic pressure during all cylinder operation (t10), the flow proceeds to S222. The start of all-cylinder operation is started from t10 when the release operation of the intake and exhaust valves 41 and 51 of the first and fourth cylinders is completed. Therefore, the period between t8 and t10 is a switching transition period.
As a result of the determination in S221, if the hydraulic pressure supplied to the HLA 14 has not decreased from the valve closing holding hydraulic pressure to the target hydraulic pressure during all cylinder operation, the process returns to S20 to continue the OFF state of the linear solenoid valve 89 and reduce the pressure. continue.
S222では、スロットルバルブ増加操作を終了してスロットルバルブ25の開度を徐々に減少し、VVT遅角操作を終了してVVT20の位相を徐々に進角側に制御し、第1,第4気筒の燃料噴射を実行し、点火時期を徐々に進角側に制御する進角制御を実行する。これにより、スロットルバルブ25の開度が全筒運転における目標空気充填効率に対応した開度に到達し(t11)、VVT20の位相が全筒運転用目標位相に到達する(t12)。
S223では、フラグを0に変更し、リターンする。
S216の判定の結果、フラグが1ではない場合、前の運転状態が全筒運転であるため、全筒運転を継続実行して(S224)、リターンする。
In S222, the throttle valve increasing operation is terminated and the opening of the throttle valve 25 is gradually decreased, the VVT retarding operation is terminated, and the phase of the VVT 20 is gradually controlled to the advance side. The fuel injection is performed, and the advance angle control is executed to gradually control the ignition timing to the advance side. As a result, the opening degree of the throttle valve 25 reaches the opening degree corresponding to the target air charging efficiency in the all cylinder operation (t11), and the phase of the VVT 20 reaches the all cylinder operation target phase (t12).
In S223, the flag is changed to 0 and the process returns.
If the result of determination in S216 is that the flag is not 1, since the previous operation state is all-cylinder operation, all-cylinder operation is continued (S224) and the process returns.
次に、上記エンジンの制御装置の作用、効果について説明する。
本制御装置によれば、ECU110が、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定されるとき、全筒運転から減筒運転への切替実行条件が成立しても運転切替を制限するため、オイル中に圧縮流体であるエアが混入した状態での切替操作を制限することができ、運転切替時間の長期化を防止することができる。つまり、運転状態に拘らず弁停止機構14bの応答性や追従性を維持することができ、車両の操作性を向上することができる。
Next, the operation and effect of the engine control apparatus will be described.
According to the present control device, when the air supplied to the oil supplied to the valve stop mechanism 14b is assumed, the ECU 110 limits the operation switching even if the condition for executing the switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is satisfied. Therefore, it is possible to limit the switching operation in a state where air that is a compressed fluid is mixed in the oil, and it is possible to prevent the operation switching time from being prolonged. That is, the responsiveness and followability of the valve stop mechanism 14b can be maintained regardless of the driving state, and the operability of the vehicle can be improved.
弁停止機構14bに供給されるオイルを貯留するオイルパン5のオイルレベルを検出可能なオイルレベルセンサ101を有し、ECU110は、オイルレベルセンサ101により検出されたオイルレベルが判定値D以下のとき、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定するため、オイルにエア混入が想定される運転状態について、オイルレベルをパラメータとして判定することができる。つまり、オイルレベルによって、オイルストレーナ18から空気が吸引されてオイル中のエア量が増加する状態を判定することができる。 The ECU 110 has an oil level sensor 101 that can detect the oil level of the oil pan 5 that stores oil supplied to the valve stop mechanism 14b, and the ECU 110 detects when the oil level detected by the oil level sensor 101 is equal to or less than a determination value D. Since it is determined that the oil supplied to the valve stop mechanism 14b is in an operating state in which air is expected to be mixed, the oil level can be determined as a parameter for the operating state in which air is expected to be mixed in the oil. That is, it is possible to determine a state in which air is sucked from the oil strainer 18 and the amount of air in the oil increases according to the oil level.
車両の旋回加速度を検出可能な旋回加速度センサ103を有し、ECU110は、旋回加速度センサ103により検出された旋回加速度が判定値G以上のとき、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定するため、オイルにエア混入が想定される運転状態について、旋回加速度をパラメータとして判定することができる。つまり、旋回加速度によって、オイルパン5に貯留されたオイルが空気と攪拌される状態を判定することができる。 The ECU 110 includes a turning acceleration sensor 103 that can detect turning acceleration of the vehicle. When the turning acceleration detected by the turning acceleration sensor 103 is equal to or higher than a determination value G, air is mixed into the oil supplied to the valve stop mechanism 14b. Since it is determined as the assumed driving state, the turning acceleration can be determined as a parameter for the driving state in which air is assumed to be mixed in the oil. That is, the state in which the oil stored in the oil pan 5 is agitated with air can be determined based on the turning acceleration.
弁停止機構14bに供給される油温を検出可能な油温センサ100を有し、ECU110は、油温センサ100により検出された油温が判定値T1bよりも大きいとき、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定するため、オイルにエア混入が想定される運転状態について、油温をパラメータとして判定することができる。つまり、油温によって、オイルの粘性が低下して空気がオイル中に導入され易い状態を判定することができる。 The ECU 110 has an oil temperature sensor 100 that can detect the oil temperature supplied to the valve stop mechanism 14b, and the ECU 110 supplies the oil temperature to the valve stop mechanism 14b when the oil temperature detected by the oil temperature sensor 100 is larger than the determination value T1b. Therefore, it is possible to determine the oil temperature as a parameter for the operation state in which air is assumed to be mixed in the oil. That is, it is possible to determine a state in which the viscosity of the oil is lowered and the air is easily introduced into the oil depending on the oil temperature.
ECU110は、弁停止機構14bに供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定したとき、減筒運転への運転切替を禁止するため、オイル中にエアが混入した状態での運転切替操作を禁止することができ、運転切替時間の長期化を確実に防止することができる。 When the ECU 110 determines that the oil supplied to the valve stop mechanism 14b is in an operating state in which air is expected to be mixed, the operation switching in a state in which air is mixed in the oil is prohibited in order to prohibit the switching to the reduced-cylinder operation. The operation can be prohibited, and the prolonged operation switching time can be surely prevented.
次に、実施例2に係る運転条件判定処理内容について説明する。
実施例1では、マップMに設定された単一の減筒運転領域A2が固定されていたのに対し、実施例2では、運転状態に応じて減筒運転領域A2が2種類設定されている。
運転条件判定部111は、通常運転時に用いる第1減筒運転領域A2と、オイルにエア混入が想定される運転時に用いる第2減筒運転領域A2とを備えている。
第1減筒運転領域A2は、実施例1と同様に、エンジン回転数下限値N1と、エンジン回転数上限値N2と、目標図示トルク上限値Lとによって領域範囲が設定されている。
第2減筒運転領域A2は、図6において破線で示すように、エンジン回転数上限値N2が第1減筒運転領域A2の上限値N2よりもΔN低く設定されている。
Next, the operation condition determination processing content according to the second embodiment will be described.
In the first embodiment, the single reduced-cylinder operation region A2 set in the map M is fixed, whereas in the second embodiment, two types of the reduced-cylinder operation region A2 are set according to the operation state. .
The operation condition determination unit 111 includes a first reduced-cylinder operation region A2 used during normal operation, and a second reduced-cylinder operation region A2 used during operation in which air is assumed to be mixed in the oil.
As in the first embodiment, the first reduced-cylinder operation region A2 has a region range defined by an engine speed lower limit value N1, an engine speed upper limit value N2, and a target indicated torque upper limit value L.
In the second reduced-cylinder operation region A2, as indicated by a broken line in FIG. 6, the engine speed upper limit value N2 is set to be lower by ΔN than the upper limit value N2 of the first reduced-cylinder operation region A2.
次に、図11のフローチャートに基づいて、運転条件判定処理内容について説明する。
図11のフローチャートに示すように、まず、S301にて、各センサ90〜103の出力値、各マップ及び各種情報を読み込み、S302に移行する。
S302では、オイルレベルが判定値Dよりも大きいか否か判定する。
S302の判定の結果、オイルレベルが判定値Dよりも大きい場合、旋回加速度が判定値G未満か否か判定する(S303)。
S303の判定の結果、旋回加速度が判定値G未満の場合、第1減筒運転領域A2を選択する(S304)。
S302の判定の結果、オイルレベルが判定値D以下の場合、S303の判定の結果、旋回加速度が判定値G以上の場合、第2減筒運転領域A2を選択する(S311)。
Next, the contents of the operation condition determination process will be described based on the flowchart of FIG.
As shown in the flowchart of FIG. 11, first, in S301, the output value of each sensor 90-103, each map, and various information are read, and the process proceeds to S302.
In S302, it is determined whether or not the oil level is higher than a determination value D.
As a result of the determination in S302, if the oil level is higher than the determination value D, it is determined whether the turning acceleration is less than the determination value G (S303).
As a result of the determination in S303, when the turning acceleration is less than the determination value G, the first reduced-cylinder operation region A2 is selected (S304).
As a result of the determination in S302, if the oil level is equal to or lower than the determination value D, the second reduced-cylinder operation region A2 is selected if the turning acceleration is equal to or higher than the determination value G as a result of determination in S303 (S311).
S305では、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下か否か判定する。
S305の判定の結果、現在のエンジン回転数が下限値N1以上且つ上限値N2以下の場合、現在の目標図示トルクが上限値L以下か否か判定する(S306)。
S306の判定の結果、現在の目標図示トルクが上限値L以下の場合、現在の運転状態が減筒運転領域A2内に存在するため、冷却水温が下限判定温度T2a以上且つ上限判定温度T2b以下か否か判定する(S307)。
S307の判定の結果、冷却水温が下限判定温度T2a以上且つ上限判定温度T2b以下の場合、油温が下限判定温度T1a以上且つ上限判定温度T1b以下か否か判定する(S308)。
S308の判定の結果、油温が下限判定温度T1a以上且つ上限判定温度T1b以下の場合、減筒運転実行条件成立を判定し(S309)、リターンする。
In S305, it is determined whether or not the current engine speed is not less than the lower limit value N1 and not more than the upper limit value N2.
As a result of the determination in S305, if the current engine speed is not less than the lower limit value N1 and not more than the upper limit value N2, it is determined whether or not the current target indicated torque is not more than the upper limit value L (S306).
As a result of the determination in S306, if the current target indicated torque is equal to or lower than the upper limit value L, the current operation state exists in the reduced cylinder operation region A2, so whether the cooling water temperature is equal to or higher than the lower limit determination temperature T2a and the upper limit determination temperature T2b. It is determined whether or not (S307).
If the result of determination in S307 is that the coolant temperature is not lower than the lower limit determination temperature T2a and not higher than the upper limit determination temperature T2b, it is determined whether the oil temperature is not lower than the lower limit determination temperature T1a and not higher than the upper limit determination temperature T1b (S308).
As a result of the determination in S308, if the oil temperature is not lower than the lower limit determination temperature T1a and not higher than the upper limit determination temperature T1b, it is determined that the reduced-cylinder operation execution condition is satisfied (S309), and the process returns.
S305の判定の結果、現在のエンジン回転数が下限値N1未満又は上限値N2を超える場合、S306の判定の結果、現在の目標図示トルクが上限値Lを超える場合、減筒運転領域A2内に存在しないため、全筒運転実行条件成立を判定し(S310)、リターンする。
S307の判定の結果、冷却水温が下限判定温度T2a未満又は上限判定温度T2bを超える場合、S308の判定の結果、油温が下限判定温度T1a未満又は上限判定温度T1bを超える場合、減筒運転に適さない運転状況であるため、全筒運転実行条件成立を判定し(S310)、リターンする。
本制御装置によれば、オイル中にエアが混入する可能性が高い高速運転領域での運転切替操作を制限するため、燃費改善と弁停止機構14bの性能確保とを両立することができる。
As a result of the determination in S305, if the current engine speed is less than the lower limit value N1 or exceeds the upper limit value N2, if the current target indicated torque exceeds the upper limit value L as a result of the determination in S306, it is within the reduced cylinder operation region A2. Since it does not exist, it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied (S310), and the process returns.
As a result of the determination in S307, when the cooling water temperature is less than the lower limit determination temperature T2a or exceeds the upper limit determination temperature T2b, and as a result of the determination in S308, if the oil temperature is lower than the lower limit determination temperature T1a or exceeds the upper limit determination temperature T1b, the reduced cylinder operation is performed. Since this is an unsuitable operating condition, it is determined that the all-cylinder operation execution condition is satisfied (S310), and the process returns.
According to the present control device, since the operation switching operation in the high-speed operation region where air is likely to be mixed into the oil is limited, it is possible to achieve both improvement in fuel efficiency and ensuring the performance of the valve stop mechanism 14b.
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
1〕前記実施形態においては、直列4気筒ガソリンエンジンの例を説明したが、例えば、6気筒エンジンやV型エンジン等エンジンの型式に制限されること無く適用することが可能であり、特に直列4気筒ガソリンエンジンに限られるものではない。
また、4気筒のうち半数の2気筒を休止させる減筒運転を行うエンジンの例を説明したが、休止気筒の数を任意に設定しても良い。
Next, a modified example in which the embodiment is partially changed will be described.
1) In the above embodiment, an example of an in-line four-cylinder gasoline engine has been described. However, the present invention can be applied without being limited to an engine type such as a six-cylinder engine or a V-type engine. It is not limited to cylinder gasoline engines.
Further, the example of the engine that performs the reduced cylinder operation in which half of the four cylinders are deactivated has been described, but the number of deactivated cylinders may be arbitrarily set.
2〕前記実施形態においては、第1減筒運転領域のエンジン回転数上限値を減少した第2減筒運転領域の例を説明したが、エンジン回転数上限値と目標図示トルク上限値の両方を減少させた第2減筒運転領域を用いても良い。 2] In the above-described embodiment, the example of the second reduced cylinder operation region in which the upper engine speed upper limit value in the first reduced cylinder operation region has been described has been described. However, both the engine rotational speed upper limit value and the target indicated torque upper limit value are A reduced second reduced cylinder operating region may be used.
3〕前記実施形態においては、オイルレベルと旋回加速度とによって第1,第2減筒運転領域を設定した例を説明したが、少なくともオイルにエア混入が想定される条件によって減筒運転領域を変更すれば良く、オイルにエア混入が想定されるレベルに応じて2以上に制御しても良い。また、オイルレベルと旋回加速度とを重み付けした上で、減筒運転領域をリニアに制御しても良い。 3) In the above-described embodiment, the example in which the first and second reduced-cylinder operation areas are set according to the oil level and the turning acceleration has been described. And may be controlled to 2 or more according to the level at which air is expected to be mixed into the oil. Further, the reduced cylinder operating region may be controlled linearly after weighting the oil level and the turning acceleration.
4〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。 4) In addition, those skilled in the art can implement the present invention in a form in which various modifications are added to the above-described embodiment or in a form in which each embodiment is combined without departing from the gist of the present invention. Various modifications are also included.
1 エンジン
14b 弁停止機構
41 吸気弁
51 排気弁
101 排気ガス温センサ
110 ECU
113 点火時期制御部
115 スロットルバルブ制御部
117 排気シャッタ弁制御部
1 Engine 14b Valve stop mechanism 41 Intake valve 51 Exhaust valve 101 Exhaust gas temperature sensor 110 ECU
113 Ignition timing control unit 115 Throttle valve control unit 117 Exhaust shutter valve control unit
Claims (6)
前記制御手段は、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定されるとき、前記全筒運転から減筒運転への切替実行条件が成立しても運転切替を制限することを特徴とするエンジンの制御装置。 A plurality of cylinders and a deactivation cylinder for deactivating a part of the cylinders are established, and a deactivation cylinder is set from the plurality of cylinders and an intake valve and an exhaust valve of the deactivation cylinder are closed. In an engine control device comprising a hydraulic valve stop mechanism for valve and a control means for controlling the hydraulic valve stop mechanism,
The control means restricts the operation switching even if the condition for executing the switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation is satisfied, when air mixing is assumed in the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism. An engine control device.
前記制御手段は、前記オイルレベル検出手段により検出されたオイルレベルが判定値以下のとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 An oil level detecting means capable of detecting an oil level of an oil pan for storing oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism;
The control means determines that the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is assumed to be in an operating state when the oil level detected by the oil level detection means is equal to or less than a determination value. The engine control device according to claim 1.
前記制御手段は、前記旋回加速度検出手段により検出された旋回加速度が判定値以上のとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴とする請求項1に記載のエンジンの制御装置。 A turning acceleration detecting means capable of detecting turning acceleration of the vehicle;
The control means determines that the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is assumed to be in an operating state when the turning acceleration detected by the turning acceleration detecting means is equal to or greater than a determination value. The engine control device according to claim 1.
前記制御手段は、前記オイル温度検出手段により検出されたオイル温度が判定値よりも大きいとき、前記油圧式弁停止機構に供給されるオイルにエア混入が想定される運転状態と判定することを特徴とする請求項2又は3に記載のエンジンの制御装置。 Oil temperature detection means capable of detecting the oil temperature supplied to the hydraulic valve stop mechanism;
The control means determines that the oil supplied to the hydraulic valve stop mechanism is assumed to be in an operating state when the oil temperature detected by the oil temperature detection means is larger than a determination value. The engine control device according to claim 2 or 3.
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