(57)【要約】【課題】吸気温度を考慮に入れて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジンの制御装置は、複数気筒２を備え、この複数気筒２のうちで一部の気筒２の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒２の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジン１０と、このエンジン１０のトルクが所定の判定値以下であるときに、エンジン１０を減筒運転モードで運転させるＰＣＭ５０と、を有する。ＰＣＭ５０は、エンジン１０の吸気温度（吸気温度関連値に相当する）を取得し、この取得された吸気温度に応じて上記の判定値を設定する。【選択図】図６
2018071379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、
前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、前記エンジンを前記減筒運転モードで運転させる制御手段と、
を有するエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、
前記制御手段は、取得された前記吸気温度関連値に応じて前記判定値を設定する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸気温度関連値に基づき、前記減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて前記判定値を設定する、
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記最大空気充填量において理論空燃比で運転した場合における前記エンジンの生成トルク値を求め、当該生成トルク値に応じて前記判定値を設定する、
請求項２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
大気圧を取得する大気圧取得手段を更に有し、
前記制御手段は、前記吸気温度関連値に加えて、前記大気圧に応じて前記判定値を設定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、
前記制御装置は、取得された前記吸気温度関連値に応じて、前記減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記減筒運転モードの運転領域は、前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値と前記エンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、
前記減筒運転領域設定手段は、前記吸気温度関連値に応じて、前記エンジントルク関連値によって規定された前記減筒運転モードの運転領域の上限値を設定する、
請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、
前記制御装置は、前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値に関して、前記減筒運転モードで運転可能な当該エンジントルク関連値の上限値を設定する上限値設定手段を有し、
当該上限値設定手段は、取得された前記吸気温度関連値が第１温度である場合に、取得された前記吸気温度関連値が当該第１温度よりも高い第２温度である場合よりも、前記上限値を高く設定する、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、減筒運転モードと全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンの運転状態に応じて、複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えてエンジンを運転させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。特に、この特許文献１には、大気圧に応じて、減筒運転モードと全筒運転モードとを切り替えるためにエンジン負荷の判定に用いる判定閾値を変化させる、つまり減筒運転モードを行うエンジンの運転領域を変化させる技術が開示されている。この技術では、大気圧が変化した場合でも減筒運転モードと全筒運転モードとの切り替えを適切に行えるようにし、アクセル操作に対してエンジン出力をほぼリニアに増加させることを図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３１６５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの吸気温度に応じて、気筒内への新気の充填効率（空気充填量）が変化する。具体的には、吸気温度が高くなると空気充填量が小さくなり、吸気温度が低くなると空気充填量が大きくなる傾向にある。そのため、吸気温度に応じてエンジントルクが変化する傾向にある。したがって、吸気温度を考慮して、上記した減筒運転モードを行うエンジンの運転領域（減筒運転領域）を設定しないと、以下のような問題が発生する可能性がある。すなわち、例えば吸気温度が比較的高いときに減筒運転モードを行っていると（この場合、空気充填量が小さくなり、エンジントルクが低下する傾向にある）、減筒運転領域の高負荷側において、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクが適切に上昇せず、ドライバに違和感を与える可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、吸気温度を考慮に入れて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、エンジンを減筒運転モードで運転させる制御手段と、を有するエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、制御手段は、取得された吸気温度関連値に応じて判定値を設定する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、減筒運転モードと全筒運転モードとの運転モードの切り替えにおいてエンジントルク関連値を判定するための判定値を、吸気温度関連値度に応じて変化させる。これにより、吸気温度に応じて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができる。したがって、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。
【０００７】
本発明において、好ましくは、制御手段は、吸気温度関連値に基づき、減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に基づき判定値を設定する。これにより、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、制御手段は、最大空気充填量において理論空燃比で運転した場合におけるエンジンの生成トルク値を求め、当該生成トルク値に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、最大空気充填量を適用して理論空燃比でエンジンを運転させた場合に出力されるエンジントルクに応じて判定値として設定する。これにより、吸気温度により変化する最大空気充填量に応じたエンジントルクを適切に考慮に入れて、判定値を設定することができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、大気圧を取得する大気圧取得手段を更に有し、制御手段は、吸気温度関連値に加えて、大気圧に応じて判定値を設定する。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に加えて大気圧に応じて判定値を設定するので、吸気温度及び大気圧に対応する吸気密度を適切に考慮に入れて、判定値を設定することができる。
【００１０】
他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、取得された吸気温度関連値に応じて、減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に応じて減筒運転領域を設定するので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
【００１１】
上記の本発明において、好ましくは、減筒運転モードの運転領域は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値とエンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、減筒運転領域設定手段は、吸気温度関連値に応じて、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転モードの運転領域の上限値を設定する。
このように構成された本発明によれば、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転領域の上限値を吸気温度関連値に基づき設定することで、そのような減筒運転領域を用いて、減筒運転モードと全筒運転モードとの切り替えを吸気温度に応じて適切に行うことができる。
【００１２】
更に他の観点では、上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値に関して、減筒運転モードで運転可能な当該エンジントルク関連値の上限値を設定する上限値設定手段を有し、当該上限値設定手段は、取得された吸気温度関連値が第１温度である場合に、取得された吸気温度関連値が当該第１温度よりも高い第２温度である場合よりも、上限値を高く設定する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値が低い場合に、吸気温度関連値が高い場合よりも、減筒運転モードで運転可能なエンジントルク関連値の上限値を高くする。これにより、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のエンジンの制御装置によれば、吸気温度を考慮に入れて、減筒運転モードと全筒運転モードとの間の運転モードの切り替えを適切に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジンの概略平面図である。
【図３】本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態において運転モードを切り替えるエンジンの運転領域を概念的に示したマップである。
【図５】本発明の実施形態による制御内容の基本概念についての説明図である。
【図６】本発明の実施形態による運転モード切り替え処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。
【００１６】
＜システム構成＞
【００１７】
まず、図１乃至図３により、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。図２は、本発明の実施形態によるエンジンの概略平面図である。図３は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の電気的構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１及び図３に示すように、エンジンシステム１００は、主に、外部から導入された吸気（空気）が通過する吸気通路１と、この吸気通路１から供給された吸気と、後述する燃料噴射弁１３から供給された燃料との混合気を燃焼させて車両の動力を発生するエンジン１０（具体的にはガソリンエンジン）と、このエンジン１０内の燃焼により発生した排気ガスを排出する排気通路２５と、エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜３９と、エンジンシステム１００全体を制御するＰＣＭ（Power-train Control Module）５０と、を有する。
【００１９】
吸気通路１には、上流側から順に、外部から導入された吸気を浄化するエアクリーナ３と、通過する吸気の量（吸入空気量）を調整するスロットルバルブ５と、エンジン１０に供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク７と、が設けられている。
【００２０】
本実施形態のエンジン１０は、図２に示すように、直線状に並ぶ４つの気筒２（２Ａ〜２Ｄ）を備えた直列４気筒型のエンジンである。このエンジン１０は、主に、吸気通路１から供給された吸気を燃焼室１１内に導入する吸気バルブ１２と、燃焼室１１に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁１３と、燃焼室１１内に供給された吸気と燃料との混合気に点火する点火プラグ１４と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により往復運動するピストン１５と、ピストン１５の往復運動により回転されるクランクシャフト１６と、燃焼室１１内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路２５へ排出する排気バルブ１７と、を有する。
気筒２Ａ〜２Ｄに設けられた各ピストン１５は、クランク角において１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって往復動する。これに対応して、各気筒２Ａ〜２Ｄにおける点火時期は、１８０°ＣＡずつ位相をずらしたタイミングに設定される。
【００２１】
本実施形態のエンジン１０は、４つの気筒２Ａ〜２Ｄのうちの２つを休止させ、残りの２つの気筒を稼動させる運転モード、つまり減筒運転モードが可能な気筒休止エンジンである。
具体的には、図２の左側から順に、気筒２Ａを第１気筒、気筒２Ｂを第２気筒、気筒２Ｃを第３気筒、気筒２Ｄを第４気筒とすると、４つの気筒２Ａ〜２Ｄの全てを稼働させる全筒運転モードでは、第１気筒２Ａ→第３気筒２Ｃ→第４気筒２Ｄ→第２気筒２Ｂの順に点火が行われる。
また、減筒運転モードでは、点火順序が連続しない２つの気筒（本実施形態では第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄ）において点火プラグ１４の点火動作及び燃料噴射弁１３からの燃料噴射が禁止され、残りの２つの気筒（即ち第３気筒２Ｃ及び第２気筒２Ｂ）において交互に点火及び燃焼が行われる。
【００２２】
また、エンジン１０は、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７のそれぞれの動作タイミング（バルブの位相に相当する）を、可変バルブタイミング機構（Variable Valve Timing Mechanism）としての可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９によって可変に構成されている。可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９としては、公知の種々の形式を適用可能であるが、例えば電磁式又は油圧式に構成された機構を用いて、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを変化させることができる。
【００２３】
更に、エンジン１０は、減筒運転モードにおいて第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作を停止させるバルブ停止機構２０を有している。このバルブ停止機構２０は、例えば、カムとバルブとの間に介在し、カムの駆動力がバルブに伝達されるのを有効又は無効にするいわゆるロストモーション機構を含んで構成されている。あるいは、バルブ停止機構２０は、バルブを開閉動作させるカム山を有する第１カムと、バルブの開閉動作を停止させる第２カムとの、カムプロフィールの異なる２種類のカム、及び、その第１及び第２カムのいずれか一方のカムの作動状態を選択的にバルブに伝達するいわゆるカムシフティング機構を含んで構成されてもよい。
【００２４】
排気通路２５には、主に、例えばＮＯｘ触媒や三元触媒や酸化触媒などの、排気ガスの浄化機能を有する排気浄化触媒２６ａ、２６ｂが設けられている。以下では、排気浄化触媒２６ａ、２６ｂを区別しないで用いる場合には、単に「排気浄化触媒２６」と表記することがある。
【００２５】
また、エンジンシステム１００には、当該エンジンシステム１００に関する各種の状態を検出するセンサ３０〜３９が設けられている。これらセンサ３０〜３９は、具体的には以下の通りである。アクセル開度センサ３０は、アクセルペダルの開度（ドライバがアクセルペダルを踏み込んだ量に相当する）であるアクセル開度を検出する。エアフローセンサ３１は、吸気通路１を通過する吸気の流量に相当する吸入空気量を検出する。スロットル開度センサ３２は、スロットルバルブ５の開度であるスロットル開度を検出する。吸気温度センサ３３は、エンジン１０に供給される吸気の温度（吸気温度）を検出する。クランク角センサ３４は、クランクシャフト１６におけるクランク角を検出する。水温センサ３５は、エンジン１０を冷却する冷却水の温度である水温を検出する。温度センサ３６は、エンジン１０の気筒２内の温度である筒内温度を検出する。カム角センサ３７、３８は、それぞれ、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の閉弁時期を含む動作タイミングを検出する。大気圧センサ３９は、大気圧を検出する。これらの各種センサ３０〜３９は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１３０〜Ｓ１３９をＰＣＭ５０に出力する。
【００２６】
ＰＣＭ５０は、上述した各種センサ３０〜３９から入力された検出信号Ｓ１３０〜Ｓ１３９に基づいて、エンジンシステム１００内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、図３に示すように、ＰＣＭ５０は、スロットルバルブ５に制御信号Ｓ１０５を供給して、スロットルバルブ５の開閉時期やスロットル開度を制御し、燃料噴射弁１３に制御信号Ｓ１１３を供給して、燃料噴射量や燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ１４に制御信号Ｓ１１４を供給して、点火時期を制御し、可変吸気バルブ機構１８及び可変排気バルブ機構１９のそれぞれに制御信号Ｓ１１８、Ｓ１１９を供給して、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の動作タイミングを制御し、バルブ停止機構２０に制御信号Ｓ１２０を供給して、第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作の停止／作動を制御する。
【００２７】
特に、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、エンジン１０の運転状態に基づき、エンジン１０の運転モードを、減筒運転モードと全筒運転モードとの間で切り替える制御を行う。ここで、図４を参照して、本発明の実施形態において減筒運転モード及び全筒運転モードのそれぞれを行う運転領域について説明する。図４は、本発明の実施形態において運転モードを切り替えるエンジンの運転領域を概念的に示したマップである。図４は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示している。
【００２８】
図４に示すように、相対的にエンジン回転数が低く且つエンジントルクが低い範囲に、減筒運転モードを行う減筒運転領域が設定されており、この減筒運転領域を除く範囲に、全筒運転モードを行う全筒運転領域が設定されている。ＰＣＭ５０は、このようなマップを参照して、エンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域及び全筒運転領域のいずれに含まれるかを判定して、その判定結果に応じて減筒運転モード及び全筒運転モードのいずれかを実行するように、バルブ停止機構２０によって第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作の停止／作動を制御する。合わせて、ＰＣＭ５０は、これら第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄについて、点火プラグ１４の点火及び燃料噴射弁１３の燃料噴射の実行／非実行を制御する。
【００２９】
なお、このようなＰＣＭ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを記憶するためのＲＯＭやＲＡＭの如き内部メモリを備えるコンピュータにより構成される。また、ＰＣＭ５０は、本発明における「制御手段」、「取得手段」、「減筒運転領域設定手段」及び「上限値設定手段」として機能するように構成されている。
【００３０】
＜本実施形態による制御内容＞
次に、本発明の実施形態においてＰＣＭ５０が行う具体的な制御内容について説明する。
【００３１】
最初に、図５を参照して、本発明の実施形態による制御内容の基本概念について説明する。図５は、図４と同様の、エンジン回転数（横軸）及びエンジントルク（縦軸）によって規定された減筒運転領域及び全筒運転領域を示すマップである。
【００３２】
本実施形態では、ＰＣＭ５０は、吸気温度センサ３３によって検出された吸気温度に応じて、矢印Ａ１、Ａ２に示すように減筒運転領域を変更する。具体的には、ＰＣＭ５０は、吸気温度に応じて、エンジントルクによって規定された減筒運転領域の上限値（減筒運転モードで運転可能なエンジントルクの上限値に相当する）を変更する。エンジントルクによって規定された減筒運転領域の上限値は、エンジントルクが当該値以下であるときに減筒運転モードが実行されるため、当該値は運転モードの切り替えにおいてエンジントルクを判定するための判定値に相当するので、上記のように上限値を変更することは当該判定値を変更することに相当する。
【００３３】
より詳しくは、ＰＣＭ５０は、吸気温度が低い場合には、吸気温度が高い場合よりも、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし（矢印Ａ１参照）、吸気温度が高い場合には、吸気温度が低い場合よりも、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする（矢印Ａ２参照）。典型的には、ＰＣＭ５０は、吸気温度が低くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし（矢印Ａ１参照）、吸気温度が高くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする（矢印Ａ２参照）。
【００３４】
このように吸気温度に応じて減筒運転領域の上限値を設定する理由は以下の通りである。エンジン１０の吸気温度に応じて、気筒２に導入される吸気の密度（吸気密度）が変化して、気筒２内への新気の充填効率（空気充填量）が変化する。具体的には、吸気温度が高くなると、吸気密度が低くなって空気充填量が小さくなり、吸気温度が低くなると、吸気密度が高くなって空気充填量が大きくなる傾向にある。そのため、吸気温度に応じてエンジントルクが変化する傾向にある。
したがって、吸気温度を考慮して減筒運転領域を設定しないと、以下のような問題が発生する可能性がある。すなわち、例えば吸気温度が比較的高いときに減筒運転モードを行っていると（この場合、空気充填量が小さくなり、エンジントルクが低下する傾向にある）、減筒運転領域の高負荷側において、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクが適切に上昇せず、ドライバに違和感を与える可能性がある。
このような問題を解決すべく、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、吸気温度に応じて減筒運転領域を変更する、つまり吸気温度に応じて減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を変更する。こうすることで、吸気温度が変化した場合であっても、例えば減筒運転領域の高負荷側などにおいて、ドライバのアクセル踏込操作に対してエンジントルクを適切に上昇させるようにして、ドライバに与える違和感を抑制することを図っている。
【００３５】
更に、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、上記したような吸気温度に加えて、大気圧センサ３９によって検出された大気圧も考慮して、減筒運転領域を変更する。具体的には、ＰＣＭ５０は、大気圧が高くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を大きくし（図５の矢印Ａ１参照）、大気圧が低くなるほど、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値を小さくする（図５の矢印Ａ２参照）。こうする理由は、吸気温度に関して述べた理由と同様である。すなわち、大気圧に応じて、吸気密度が変化して、エンジン１０の空気充填量が変化するからである。
【００３６】
次に、図６を参照して、本発明の実施形態において、各種状態値に応じて減筒運転領域を設定して、当該減筒運転領域に基づき運転モードを切り替えるための処理について具体的に説明する。図６は、本発明の実施形態による運転モード切り替え処理を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、ステップＳ１において、ＰＣＭ５０は、大気圧センサ３９によって検出された大気圧を取得する。そして、ステップＳ２において、ＰＣＭ５０は、吸気温度センサ３３によって検出された吸気温度を取得する。
【００３８】
次いで、ステップＳ３において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ１で取得した大気圧及びステップＳ２で取得した吸気温度に基づき、エンジン１０の気筒２内に充填可能な最大の空気充填量（最大充填量／最大空気充填量）を算出する。１つの例では、ＰＣＭ５０は、大気圧及び吸気温度に応じた最大充填量が対応付けられたマップ（３次元マップ）を参照して、現在の大気圧及び吸気温度に対応する最大充填量を取得する。他の例では、ＰＣＭ５０は、所定のモデル又は所定の演算式を用いて、現在の大気圧及び吸気温度などから最大充填量を算出する。基本的には、吸気温度が低くなるほど、及び大気圧が高くなるほど、最大充填量が大きくなる傾向にあり、逆に、吸気温度が高くなるほど、及び大気圧が低くなるほど、最大充填量が小さくなる傾向になる。
【００３９】
次いで、ステップＳ４において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ３で得られた最大充填量を適用して理論空燃比でエンジン１０を運転させた場合に出力されるエンジントルクを算出する。１つの例では、ＰＣＭ５０は、所定の燃焼モデルなどを用いて、このエンジントルクを算出する。基本的には、最大充填量が大きくなるほど、算出されるエンジントルクが高くなる傾向にあり、逆に、最大充填量が小さくなるほど、算出されるエンジントルクが低くなる傾向にある。
【００４０】
次いで、ステップＳ５において、ＰＣＭ５０は、ステップＳ４で算出されたエンジントルクに基づき、減筒運転領域を設定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、この算出されたエンジントルクを、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値として設定する。
【００４１】
次いで、ステップＳ６において、ＰＣＭ５０は、現在のエンジン１０の運転状態がステップＳ５で設定された減筒運転領域に含まれるか否かを判定する。具体的には、ＰＣＭ５０は、ステップＳ５で設定された減筒運転領域を用いて、現在のエンジン回転数及びエンジントルクのそれぞれが、この減筒運転領域によって規定されたエンジン回転数の範囲及びエンジントルクの範囲に含まれるか否かを判定する。
【００４２】
ステップＳ６の判定の結果、現在のエンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域に含まれると判定された場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、ＰＣＭ５０は、ステップ７に進み、エンジン１０を減筒運転モードにて運転させる制御を行う。具体的には、ＰＣＭ５０は、第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄの吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作を停止させるようバルブ停止機構２０を制御する。加えて、ＰＣＭ５０は、これら第１気筒２Ａ及び第４気筒２Ｄについて、点火プラグ１４の点火及び燃料噴射弁１３の燃料噴射を停止する。つまり、ＰＣＭ５０は、第２気筒２Ｂ及び第３気筒２Ｃについてのみ、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作を行わせて（第２気筒２Ｂ及び第３気筒２Ｃのバルブ１２、１７に対するバルブ停止機構２０の作動を停止させる）、且つ、点火プラグ１４の点火及び燃料噴射弁１３の燃料噴射を行わせるようにする。
【００４３】
他方で、ステップＳ６の判定の結果、現在のエンジン回転数及びエンジントルクが減筒運転領域に含まれないと判定された場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、ＰＣＭ５０は、ステップ８に進み、エンジン１０を全筒運転モードにて運転させる制御を行う。具体的には、ＰＣＭ５０は、全ての気筒２Ａ〜２Ｄについて、吸気バルブ１２及び排気バルブ１７の開閉動作を行わせて（全ての気筒２Ａ〜２Ｄのバルブ１２、１７に対するバルブ停止機構２０の作動を停止させる）、且つ、点火プラグ１４の点火及び燃料噴射弁１３の燃料噴射を行わせるようにする。
【００４４】
＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。
【００４５】
本実施形態では、ＰＣＭ５０は、吸気温度に応じて、減筒運転領域を変更する、具体的には当該減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値（運転モードの切り替えにおいてエンジントルクを判定するための判定値に相当する）を変更する。これにより、減筒運転モードにおいて、吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、吸気温度に基づき最大充填量を求め、この最大充填量を適用して理論空燃比で運転した場合のエンジントルクを、減筒運転領域におけるエンジントルクの上限値として設定する。これにより、吸気温度に応じて変化する空気充填量及びエンジントルクを適切に考慮に入れた減筒運転領域を設定することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ＰＣＭ５０は、吸気温度に加えて大気圧に応じて減筒運転領域を変更するので、吸気温度及び大気圧に対応する吸気密度を適切に考慮に入れた減筒運転領域を設定することができる。
【００４８】
＜変形例＞
次に、上記した実施形態の変形例について説明する。
【００４９】
上記した実施形態では、吸気温度センサ３３によって検出された温度に応じて減筒運転領域を変更していたが、吸気温度センサ３３によって検出された温度の代わりに、水温センサ３５によって検出されたエンジン水温や、外気温センサによって検出された外気温などに応じて、減筒運転領域を変更してもよい。これらのエンジン水温及び外気温は、エンジン１０の吸気温度に関連する温度だからである。また、上記のようなセンサによって検出された温度の代わりに、所定のモデルや演算式に基づき吸気温度を推定し、この推定された吸気温度に応じて減筒運転領域を変更してもよい。以上述べたような、吸気温度センサ３３によって検出された吸気温度、水温センサ３５によって検出されたエンジン水温、外気温センサによって検出された外気温、及び、推定された吸気温度は、本発明における「吸気温度関連値」に相当する。
【００５０】
また、上記した実施形態では、減筒運転領域をエンジントルクに基づき規定していたが、換言するとエンジントルクに基づき運転モードの切り替えを行っていたが、このエンジントルクの代わりに、吸気充填量や、燃料噴射量や、エンジン負荷や、可変バルブ機構１８、１９の動作状態や、アクセル開度や、スロットル開度などのパラメータを適用してもよい。このようなパラメータをエンジントルクの代わりに適用した場合には、当然ながら、減筒運転領域を規定する上限値（判定値）も当該パラメータにより規定されることとなる。なお、上記した種々のパラメータは、本発明における「エンジントルク関連値」に相当する。また、これらのパラメータの少なくとも一部は、本発明における「エンジン回転数関連値」にも相当する。
【符号の説明】
【００５１】
１  吸気通路
２（２Ａ〜２Ｄ）  気筒
５  スロットルバルブ
１０  エンジン
１３  燃料噴射弁
１４  点火プラグ
１８  可変吸気バルブ機構
２０  バルブ停止機構
３０  アクセル開度センサ
３３  吸気温度センサ
３９  大気圧センサ
５０  ＰＣＭ
１００  エンジンシステム
【図１】
2018071379.tif 000003
【図２】
2018071379.tif 000004
【図３】
2018071379.tif 000005
【図４】
2018071379.tif 000006
【図５】
2018071379.tif 000007
【図６】
2018071379.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月5日(2018.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、エンジンを減筒運転モードで運転させ、エンジントルク関連値が判定値よりも大きいときに、エンジンを全筒運転モードで運転させる制御手段と、を有するエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、制御手段は、取得された吸気温度関連値に基づき減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて判定値を設定し、吸気温度関連値が小さいほど、最大空気充填量を大きくすると共に、最大空気充填量が大きいほど、判定値を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、減筒運転モードと全筒運転モードとの運転モードの切り替えにおいてエンジントルク関連値を判定するための判定値を、吸気温度関連値度に応じて変化させる。具体的に、吸気温度関連値が小さい場合に、吸気温度関連値が大きい場合よりも、当該判定値を高くするので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。例えば、吸気温度が比較的高いときに、減筒運転領域の高負荷側において、エンジントルクが適切に上昇しないという問題の発生を抑制することができる。また、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に基づき判定値を設定するので、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
他の観点では、複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、制御装置は、取得された吸気温度関連値に基づき、減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有し、減筒運転モードの運転領域は、エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値とエンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、減筒運転領域設定手段は、吸気温度関連値に基づき減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて前記減筒運転モードの運転領域のエンジントルク関連値の上限値を設定し、吸気温度関連値が小さいほど、最大空気充填量を大きくすると共に、最大空気充填量が大きいほど、上限値を大きくする、ことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、吸気温度関連値に応じて減筒運転領域を設定する。具体的に、エンジントルク関連値によって規定された減筒運転領域の上限値を吸気温度関連値に基づき設定して、吸気温度関連値が小さい場合に、吸気温度関連値が大きい場合よりも、この上限値を高くするので、減筒運転モードにおいて吸気温度が変化しても、ドライバのアクセル踏込操作に応じてエンジントルクを適切に上昇させることができ、ドライバに与える違和感を抑制することが可能となる。また、吸気温度関連値に基づき、エンジンの気筒内に充填可能な最大空気充填量を求め、この最大空気充填量に応じて上限値判定値を設定するので、吸気温度に応じて変化する最大空気充填量を適切に考慮に入れた判定値を設定することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンと、
前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値が所定の判定値以下であるときに、前記エンジンを前記減筒運転モードで運転させ、前記エンジントルク関連値が前記判定値よりも大きいときに、前記エンジンを前記全筒運転モードで運転させる制御手段と、
を有するエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を更に有し、
前記制御手段は、取得された前記吸気温度関連値に基づき前記減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて前記判定値を設定し、前記吸気温度関連値が小さいほど、前記最大空気充填量を大きくすると共に、前記最大空気充填量が大きいほど、前記判定値を大きくする、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記最大空気充填量において理論空燃比で運転した場合における前記エンジンの生成トルク値を求め、当該生成トルク値に応じて前記判定値を設定する、
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
大気圧を取得する大気圧取得手段を更に有し、
前記制御手段は、前記吸気温度関連値に加えて、前記大気圧に応じて前記判定値を設定する、
請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
複数気筒を備え、この複数気筒のうちで一部の気筒の燃焼を休止する減筒運転モードと、複数気筒の全てで燃焼を行う全筒運転モードとを切り替えて運転可能なエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの吸気温度に関連する吸気温度関連値を取得する取得手段を有し、
前記制御装置は、取得された前記吸気温度関連値に基づき、前記減筒運転モードの運転領域を設定する減筒運転領域設定手段を有し、
前記減筒運転モードの運転領域は、前記エンジンのトルクに関連するエンジントルク関連値と前記エンジンの回転数に関連するエンジン回転数関連値とに基づき規定されており、
前記減筒運転領域設定手段は、前記吸気温度関連値に基づき前記減筒運転モードにおいて燃焼する気筒の最大空気充填量を求め、当該最大空気充填量に応じて前記減筒運転モードの運転領域の前記エンジントルク関連値の上限値を設定し、前記吸気温度関連値が小さいほど、前記最大空気充填量を大きくすると共に、前記最大空気充填量が大きいほど、前記上限値を大きくする、
ことを特徴とするエンジンの制御装置。