(57)【要約】【課題】運転条件に応じて一部の気筒を休止して運転可能な内燃機関の制御装置において、稼働気筒数の変更時に発生する急激なトルク変動を抑制することで、ドライバビリティを向上することにある。【解決手段】制御手段（５）のトルク制御手段（５Ａ）は、稼働気筒数の変更時に発生するトルク変化率を抑制するように、稼働気筒数の変更前から変更時にかけて内燃機関（１）が発生するトルクを徐々に減少あるいは増大させるトルク制御を実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転条件に応じて一部の気筒を休止して運転可能な内燃機関の制御装置において、稼働気筒数の変更時に発生するトルク変化率を抑制するように、稼働気筒数の変更前から変更時にかけて前記内燃機関が発生するトルクを徐々に減少あるいは増大させるトルク制御を実行するトルク制御手段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】
前記内燃機関の動力を利用して発電する発電機の機能と、蓄電された電源を供給することで駆動して前記内燃機関のトルクをアシストする電動機の機能とを兼ね備えるモータジェネレータを備え、前記トルク制御手段は、稼働気筒数の変更前に、減少あるいは増大させるトルクの逆トルクを前記モータジェネレータに発生させることを特徴とする請求項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】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に運転条件に応じて内燃機関の一部の気筒を休止する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される内燃機関において、燃費向上を目的とした内燃機関として、低負荷時には気筒休止運転、高負荷時には全気筒運転で走行する内燃機関が開発されている。この場合、内燃機関が気筒休止へ移行、全気筒復帰へ移行、気筒休止パターン変更時に、点火時期、あるいはスロットル開度等から燃焼を制御することで、ドライバビリティの悪化を抑制している。また、モータジェネレータを搭載した車両にあっては、モータジェネレータが発電機の機能と、内燃機関を始動する電動機の機能とを兼ね備えている。
このような内燃機関の制御装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２８４７２８号公報
【特許文献２】特開２００５−６７５９１号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関の気筒休止制御方法及び装置及びその内燃機関は、燃焼気筒変更時に生じる内燃機関の回転変動を抑えるため、点火時期を一旦遅角させ、その後、目標値まで点火時期を進角して行くことによって、トルク変動、ドライバビリティの悪化の抑制を図るものである。
特許文献２に係るエンジンシステム及びその制御方法並びに車両は、稼働気筒数が変わる場合に、気筒数制御エンジン（内燃機関）がエンジン分担パワーの出力を得るように制御するとともに、無段変速機及びモータジェネレータを併用するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１において、点火時期を遅角することは、熱効率が悪い状態で内燃機関を燃焼させることになるため、運転者の要求トルクを出力するためには余分に燃料を噴射する必要があり、燃費を悪化させてしまい、また、ドライバビリティが悪化しないように点火時期を遅角しすぎてしまうと、内燃機関は失火し、排気ガスが悪化してしまうという不都合があった。
また、内燃機関の燃焼気筒変更時には、内燃機関の燃焼タイミングが変化するため、内燃機関から大きなトルク変動が生じてドライバビリティが悪化してしまう。これに伴い、上記のように、ドライバビリティ悪化の抑制制御が適用されているが、点火時期の遅角により燃焼効率が低下して燃費が悪化し、また、スロットル開度の急激な変化により、空燃比がストイキに合わず、燃費・排ガス悪化を招いていたので、改善が望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明は、稼働気筒数の変更時に発生する急激なトルク変動を抑制することで、ドライバビリティを向上する内燃機関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】
【０００７】
この発明は、運転条件に応じて一部の気筒を休止して運転可能な内燃機関の制御装置において、稼働気筒数の変更時に発生するトルク変化率を抑制するように、稼働気筒数の変更前から変更時にかけて前記内燃機関が発生するトルクを徐々に減少あるいは増大させるトルク制御を実行するトルク制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、稼働気筒数の変更時に発生する急激なトルク変動を抑制することで、ドライバビリティを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の制御のフローチャートである。（実施例）
【図３】図３は燃焼気筒変更前からモータジェネレータでアシストした例を示すタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、稼働気筒数の変更時に発生する急激なトルク変動を抑制することで、ドライバビリティを向上する目的を、モータジェネレータから内燃機関のトルク変動とは逆位相のトルクを発生させて実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、ハイブリッド車両などからなる電動車両には、多気筒用の内燃機関１と、この内燃機関１に接続するモータジェネレータ２とが搭載される。
内燃機関１は、運転条件に応じて一部の気筒を休止して運転可能な内燃機関である。
モータジェネレータ２は、内燃機関１の動力を利用して発電する発電機の機能と、バッテリ３に蓄電された電源を供給することで駆動して内燃機関１のトルクをアシスト（回転アシスト）する電動機の機能とを兼ね備える。
【００１２】
内燃機関１とモータジェネレータ２とは、制御装置４を構成する制御手段（ＥＣＭ）５に接続する。
制御手段５には、内燃機関１に取り付けたクランク角センサ６とエアフローセンサ７と吸気圧力センサ８とが接続している。
クランク角センサ６は、内燃機関１のクランク軸のクランク角を検出してクランク角情報を制御手段５に出力する。
エアフローセンサ７は、内燃機関１への吸入空気量を検出して吸入空気量情報を制御手段５に出力する。
吸気圧力センサ８は、吸気圧力を検出して吸気圧力情報を制御手段５に出力する。
制御手段５と内燃機関１との間において、制御手段５は、内燃機関１に対して気筒休止、復帰、休止パターン変更制御命令の信号を出力する。
制御手段５とモータジェネレータ２との間において、制御手段５は、モータジェネレータ２に対して発電制御・回転制御命令の信号を出力する一方、モータジェネレータ２は、制御手段５に対してその作動状態の信号を出力する。
【００１３】
この実施例において、制御手段５は、トルク制御手段５Ａを備える。
トルク制御手段５Ａは、請求項１に記載のように、稼働気筒数の変更時に発生するトルク変化率を抑制するように、稼働気筒数の変更前から変更時にかけて内燃機関１が発生するトルクを徐々に減少あるいは増大させるトルク制御を実行する（図３参照）。具体的には、例えば、クランク角センサ６と、エアフローセンサ７又は吸気圧力センサ８とからの検出信号によって内燃機関１のトルク変動を算出し、このトルク変動に合わせて、モータジェネレータ２からトルクのアシスト、あるいは負荷を内燃機関１ヘ入力する制御を行う。
また、トルク制御手段５Ａは、請求項２に記載のように、稼働気筒数の変更前に、減少あるいは増大させるトルクの逆トルクをモータジェネレータ２に発生させる（図３参照）。
【００１４】
次いで、この実施例に係る内燃機関１の制御について、図２のフローチャートに沿って説明する。
図２に示すように、制御手段５のトルク制御手段５Ａのプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、稼働気筒数の変更条件が成立するか否かを判断する（ステップＡ０２）。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、稼働気筒数が減少するか否かを判断する（ステップＡ０３）。
このステップＡ０３がＹＥＳの場合には、内燃機関１が発生するトルクを所定量減少させ（ステップＡ０４）、また、減少させるトルクの逆トルクをモータジェネレータ２により発生させる（ステップＡ０５）。
そして、稼働気筒数の変更タイミングであるか否かを判断する（ステップＡ０６）。このステップＡ０６がＮＯの場合には、前記ステップＡ０４に戻す。
一方、前記ステップＡ０３がＮＯの場合には、内燃機関１が発生するトルクを所定量増大させ（ステップＡ０７）、また、増大させるトルクの逆トルクをモータジェネレータ２により発生させる（ステップＡ０８）。
そして、稼働気筒数の変更タイミングであるか否かを判断する（ステップＡ０９）。このステップＡ０９がＮＯの場合には、前記ステップＡ０７に戻す。
前記ステップＡ０６がＹＥＳの場合、又は前記ステップＡ０９がＹＥＳの場合には、稼働気筒数を変更する（ステップＡ１０）。この稼働気筒数の変更により、内燃機関１のトルク変動が発生する。
そして、トルク変化量を算出し（ステップＡ１１）、このトルク変化量の逆トルクをモータジェネレータ２により発生させる（ステップＡ１２）。
その後、トルク変動が所定範囲内（図３のトルク４Ｌとトルク４Ｈとの間）に収まっているか否かを判断する（ステップＡ１３）。このステップＡ１３がＮＯの場合には、前記ステップＡ１１に戻す。
このステップＡ１３がＹＥＳの場合、又は前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、このプログラムをエンドとする（ステップＡ１４）。
【００１５】
即ち、この実施例においては、全気筒→気筒休止運転、気筒休止→全気筒運転、あるいは、気筒休止パターンを変更する場合に、ノイズフィルタを通したクランク角信号からクランク角の角加速度を算出し、内燃機関からの変動トルク１を算出する（図３参照）。次に、この変動トルク１を基にしてモータジェネレータの目標アシストトルク５を算出し（図３参照）、内燃機関のトルク変動を抑制する。その後、トルク変動が所定範囲内（図３のトルク４Ｌとトルク４Ｈとの間）に収まったならば（図３参照）、この制御を終了する。
【００１６】
この結果、この実施例では、制御手段５のトルク制御手段５Ａは、稼働気筒数の変更時に発生するトルク変化率を抑制するように、稼働気筒数の変更前から変更時にかけて内燃機関１が発生するトルクを徐々に減少あるいは増大させるトルク制御を実行する。
これにより、稼働気筒数が変更される時の過大なトルク変化率の発生を防止することで、ドライバビリティを向上することができる。つまり、モータジェネレータ２のアシストあるいは負荷により、燃焼効率を落とすことなく（燃費を悪化させることなく）ドライバビリティの悪化を抑制することができ、また、エンジン回転数の変動が抑えられ急激な吸入空気量の変化を抑制して燃料噴射量を余分にリッチ、リーンにしてしまうことを回避し、その結果、燃費の悪化、排気ガスの過剰排出を抑制できる。さらに、モータジェネレータ２から内燃機関１ヘ負荷を与える際は、モータジェネレータ２から同時にバッテリ３を充電させることができ、燃費を改善できる。
また、制御手段５のトルク制御手段５Ａは、稼働気筒数の変更前に、減少あるいは増大させるトルクの逆トルクをモータジェネレータ２に発生させる。
これにより、気筒気筒数の変更前に運転者の要求トルクを満足させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
この発明に係る制御装置を、ハイブリッド車両に限らず、電気自動車等の他の電動車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関
２  モータジェネレータ
３  バッテリ
４  制御装置
５  制御手段（ＥＣＭ）
５Ａ  トルク制御手段
６  クランク角センサ
７  エアフローセンサ
８  吸気圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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