(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置に関し、アイドル状態で空調装置を作動させる際に、燃費を効果的に向上する。【解決手段】複数気筒のうち任意の気筒を休止させる減筒運転が可能な内燃機関の制御装置であって、内燃機関１０の駆動力を用いる空調装置が内燃機関１０のアイドル運転時に作動しているか否かを判定する空調装置作動判定部４１と、空調装置作動判定部４１によって空調装置が作動と判定された場合に、内燃機関１０の燃費が最も向上する気筒休止数を演算すると共に、この気筒休止数で内燃機関１０を減筒運転させる減筒運転制御部とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒のうち任意の気筒を休止させる減筒運転が可能な内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の駆動力を用いる空調装置が前記内燃機関のアイドル運転時に作動しているか否かを判定する作動判定手段と、
前記作動判定手段によって前記空調装置が作動と判定された場合に、前記内燃機関の燃費が最も向上する気筒休止数を演算すると共に、該気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させる制御手段と、を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記作動判定手段によって前記空調装置が作動と判定された場合に、気筒休止数を順次増加させると共に、増加させる前後における前記内燃機関の燃費を演算し、増加後の燃費が増加前の燃費よりも向上する場合は該増加後の気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させる一方、増加後の燃費が増加前の燃費よりも向上しない場合は該増加前の気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させる
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、トラック等の輸送車両においては、その稼働内容は待ち時間が大きな割合を占めている。そのため、夏場等の高温多湿の環境下では、待ち時間中のアイドル運転時に使用燃料を増加させて、空調装置用コンプレッサの稼働を維持させている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、車両の停止状態でかつエンジンがアイドル状態のときに、一部の気筒グループを休止させて燃費の向上を図ると共に、エンジンで駆動される車載機器（空調装置用コンプレッサやオルタネータ等）の稼動を維持ささせる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８０７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、アイドル運転状態で空調装置用コンプレッサの稼働を維持させると、エンジンが最適負荷（燃費が最適となる負荷）から極端に外れた低負荷・高燃料消費領域で使用されることになり、燃費の悪化を招く課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、アイドル状態で空調装置を作動させる際に、燃費を効果的に向上することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明の内燃機関の制御装置は、複数気筒のうち任意の気筒を休止させる減筒運転が可能な内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の駆動力を用いる空調装置が前記内燃機関のアイドル運転時に作動しているか否かを判定する作動判定手段と、前記作動判定手段によって前記空調装置が作動と判定された場合に、前記内燃機関の燃費が最も向上する気筒休止数を演算すると共に、該気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記作動判定手段によって前記空調装置が作動と判定された場合に、気筒休止数を順次増加させると共に、増加させる前後における前記内燃機関の燃費を演算し、増加後の燃費が増加前の燃費よりも向上する場合は該増加後の気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させる一方、増加後の燃費が増加前の燃費よりも向上しない場合は該増加前の気筒休止数で前記内燃機関を減筒運転させてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、アイドル状態で空調装置を作動させる際に、燃費を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る等燃費線マップの一例を示す模式的な図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置による制御内容を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置を説明する。同一の構成には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１２】
図１に示すように、エンジン１０は、例えば直列６気筒エンジンであって、各気筒＃１〜＃６には筒内に燃料を直接噴射するインジェクタ１２がそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１２には、コモンレール２０内に畜圧された高圧燃料が常時供給されている。また、エンジン１０の各気筒＃１〜＃６には、何れも図示しない吸排気バルブが設けられている。これら吸排気バルブの開閉動作は、バルブ停止機構１３によって選択的に作動又は停止状態に切り替えられるように構成されている。
【００１３】
バルブ停止機構１３は、例えば、公知の可変動弁機構であって、何れも図示しないカムの切り替えによってロッカアームの揺動を停止させることで、任意の吸排気バルブを閉弁状態に維持できるように構成されている。なお、吸排気バルブを電磁駆動式として、吸排気バルブを電磁的に閉弁状態に維持できるように構成してもよい。
【００１４】
空調装置用コンプレッサ１４は、図示しない空調装置の冷媒を圧縮するもので、クランクシャフト１１にベルト１５、プーリ１６、電磁クラッチ１７等を介して接続されている。この電磁クラッチ１７は、空調装置のオン・オフ操作に応じて電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）４０から入力される指示信号に応じて断接制御される。
【００１５】
ＥＣＵ４０は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。この各種制御を行うため、ＥＣＵ４０には何れも図示しないエンジン回転数センサ、アクセル開度センサ、筒内圧センサ等の各種センサ信号が入力される。
【００１６】
また、ＥＣＵ４０は、空調装置作動判定部（作動判定手段）４１と、減筒運転制御部（制御手段）４２とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ４０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００１７】
空調装置作動判定部４１は、エンジン１０のアイドル運転時に空調装置が作動しているか否かを判定する。より詳しくは、アイドル運転時に電磁クラッチ１７が接続（空調装置がＯＮ）されている場合は、空調装置を作動状態と判定する一方、アイドル運転時に電磁クラッチ１７が切断（空調装置がＯＦＦ）されている場合は、空調装置を非作動状態と判定する。
【００１８】
減筒運転制御部４２は、空調装置作動判定部４１によって空調装置がアイドル運転時に作動状態と判定された場合に、エンジン１０の燃費が最も向上する気筒休止数を演算すると共に、この気筒休止数でエンジン１０を減筒運転させる。
【００１９】
より詳しくは、ＥＣＵ４０には、各気筒＃１〜＃６のうち、任意の１気筒を休止させる第１減筒運転モード、任意の２気筒を休止させる第２減筒運転モード、任意の３気筒を休止させる第３減筒運転モード、任意の４気筒を休止させる第４減筒運転モード、任意の５気筒を休止させる第５減筒運転モードの計５つのモードが記憶されている。また、ＥＣＵ４０には、予め実験等によって作成した、図２に示すような横軸をエンジン回転数、縦軸を図示平均有効筒内圧（又は、エンジントルク）とする等燃費線マップが記憶されている。
【００２０】
減筒運転制御部４２は、アイドル運転で空調装置が作動している場合に、まず気筒休止数が最も少ない第１減筒運転モードから順にエンジン１０の減筒運転を開始する。そして、気筒休止数の増加前後における燃費を等燃費線マップ（図２参照）から読み取って比較すると共に、燃費が向上した時点のモードを最良の減筒運転モードとして選択するように構成されている。より詳細な制御内容を図３に示す制御フローに基づいて説明する。なお、図３の制御フローにおいて、Ｎはエンジンの総気筒数（本実施形態では６気筒）を示している。
【００２１】
ステップ（以下、ステップを単にＳと記載する）１００では、アイドル運転状態で空調装置がＯＮされているか否かが判定される。空調装置がＯＮの場合（Ｙｅｓ）はＳ１０５に進み、ＯＦＦの場合（Ｎｏ）はリターンされる。
【００２２】
Ｓ１０５では、総気筒数Ｎから１気筒を休止させる第１減筒運転モード（Ｎ−１）でエンジン１０が減筒運転される。すなわち、バルブ停止機構１３によって任意の１気筒の吸排気バルブが閉弁状態に維持されると共に、この１気筒のインジェクタ１２による燃料噴射が停止される。
【００２３】
Ｓ１１０では、第１減筒運転モード時の燃費ＭN-1が演算される。すなわち、等燃費線マップ（図２参照）から第１減筒運転モード時のエンジン運転状態に応じた値が読み取られる。
【００２４】
Ｓ１１５では、総気筒数Ｎから２気筒を休止させる第２減筒運転モード（Ｎ−２）でエンジン１０が減筒運転される。すなわち、バルブ停止機構１３によって任意の２気筒の吸排気バルブが閉弁状態に維持されると共に、これら２気筒のインジェクタ１２による燃料噴射が停止される。
【００２５】
Ｓ１２０では、第２減筒運転モード時の燃費ＭN-2が演算される。すなわち、等燃費線マップ（図２参照）から第２減筒運転モード時のエンジン運転状態に応じた値が読み取られる。
【００２６】
Ｓ１２５では、Ｓ１１０で演算された第１減筒運転モード時の燃費ＭN-1と、Ｓ１２０で演算された第２減筒運転モード時の燃費ＭN-2とが比較される。第２減筒運転モード時の燃費ＭN-2が第１減筒運転モード時の燃費ＭN-1よりも向上している場合（Ｙｅｓ）は、Ｓ１３０に進み、総気筒数Ｎから２気筒を休止させる第２減筒運転モード（Ｎ−２）が継続される。一方、第２減筒運転モード時の燃費ＭN-2が第１減筒運転モード時の燃費ＭN-1よりも向上しない場合（Ｎｏ）は、Ｓ１４０に進む。
【００２７】
Ｓ１４０では、現在稼働中の気筒数（Ｎ−２）が１気筒のみか否かが判定される。稼働気筒数が１気筒のみの場合（Ｙｅｓ）は、これ以上の減筒運転が不可能なためＳ１４５に進み、第２減筒運転モード（Ｎ−２）よりも燃費が向上する第１減筒運転モード（Ｎ−１）に戻される。
【００２８】
一方、稼働中の気筒数が２気筒以上残っている場合（Ｎｏ）は、Ｓ１５０で総気筒数Ｎを２気筒だけ減少（Ｎ→Ｎ―２）させた後、第３減筒運転モードを実行すべくＳ１０５に戻される。すなわち、燃費が向上する減筒運転モードを見つけ出すまで、上述の各制御ステップが繰返される。
【００２９】
Ｓ１３０で第２減筒運転モード（Ｎ−２）が継続、又はＳ１４５で第１減筒運転モード（Ｎ−１）に戻された場合は、それぞれＳ２００，Ｓ２１０に進み空調装置がＯＦＦされたか否かが判定される。空調装置がＯＦＦされた場合（Ｙｅｓ）はＳ２２０に進む一方、空調装置がＯＦＦされていない場合（Ｎｏ）は、それぞれＳ１３０，Ｓ１４５に戻される。
【００３０】
Ｓ２２０では、アイドル運転が継続しているか否かが判定される。アイドル運転が継続している場合（Ｙｅｓ）は、Ｓ１００に戻される一方、アイドル運転が終了している場合（Ｎｏ）は、全筒運転に切り替えるべく本制御はリターンされる。その後、上述の各制御ステップＳ１００〜２２０は、エンジン１０のイグニッションキーＯＦＦ操作まで繰り返し実行される。
【００３１】
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置による作用効果を説明する。
【００３２】
本実施形態の内燃機関の制御装置では、エンジン１０のアイドル運転時に空調装置が作動している場合は、燃焼作動する気筒数を減少させる減筒運転が実行される。そして、燃焼出力を生じさせる稼働気筒を燃費が最も向上する最適燃費領域で負荷を上げながらアイドル運転させることで、空調装置の作動（空調装置用コンプレッサ１４の稼働）を維持するように構成されている。
【００３３】
したがって、本実施形態の内燃機関の制御装置によれば、アイドル状態で空調装置の作動を維持しつつ、エンジン１０の燃費を効果的に向上することができる。また、燃費の向上により、二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量を効果的に低減することも可能になる。
【００３４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３５】
例えば、図３に示す制御フローにおいて、減筒運転モードは気筒休止数が最も少ない第１減筒運転モードから開始されるものとしたが、気筒休止数が最も多い順やランダムに行うように構成してもよい。また、減筒運転は休止させる気筒の吸排気バルブを停止させ、且つ燃料噴射も停止させるものとして説明したが、何れか一方のみを停止させるように構成してもよい。また、エンジン１０は６気筒に限定されず、例えば４気筒エンジン等、他の複数気筒エンジンにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  エンジン
１１  クランクシャフト
１２  インジェクタ
１３  バルブ停止機構
１４  空調装置用コンプレッサ
２０  コモンレール
４０  ＥＣＵ
４１  空調装置作動判定部（作動判定手段）
４２  減筒運転制御部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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