(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料カット条件の成立から燃料カットの開始までの遅延期間の延長を抑制する。【解決手段】ブローバイガスが溜まる内室と吸気通路におけるスロットルバルブの下流の部位とを連通するＰＣＶ通路、及び当該ＰＣＶ通路を開閉するＰＣＶバルブを備えたブローバイガス還流装置が付帯している内燃機関を制御するものにおいて、燃料カット条件の成立後、気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを開始する前の遅延期間中に、ＰＣＶバルブを閉止しＰＣＶ通路を遮断するようにした。【選択図】図２
2015040543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブローバイガスが溜まる内室と吸気通路におけるスロットルバルブの下流の部位とを連通するＰＣＶ通路、及び当該ＰＣＶ通路を開閉するバルブを備えたブローバイガス還流装置が付帯している内燃機関を制御するものであって、
所定の燃料カット条件の成立後、気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを開始する前の遅延期間において、前記バルブを閉止することを特徴とする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、内燃機関の運転制御を司る制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のクランク室は、気筒のボア内壁及びピストンにより燃焼室から隔絶されている。だが、この隔絶は完全なものではなく、内燃機関の圧縮行程では未燃焼ガスが、また膨張行程では燃焼ガスが、ボア内壁とピストンとの隙間からクランク室内に漏洩する。漏洩したブローバイガスは、クランク室内に蓄えている潤滑油の劣化や、内燃機関本体の腐食をもたらす。
【０００３】
そのために、従来より、クランク室に溜まるブローバイガスを換気する装置を実装することが通例となっている。一般的なブローバイガス還流装置（例えば、下記特許文献１を参照）は、クランク室と吸気通路上のサージタンクとを連通するＰＣＶ通路と、このＰＣＶ通路を開閉するＰＣＶバルブとを備えてなる。クランク室内のブローバイガスは、ＰＣＶ通路経由で吸気通路に向けて送り出され、吸気とともに気筒に充填されて、最終的に燃焼室内で再燃焼される。ＰＣＶバルブは、吸気通路からクランク室に向けたブローバイガス及び吸気の逆流を阻止する。
【０００４】
車両等に搭載される内燃機関では、その運転状況に応じて燃料噴射を一時的に停止する燃料カットを行うことが知られている。通常、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始する。そして、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットを終了、燃料噴射を再開する。
【０００５】
内燃機関の出力トルクが比較的大きい段階で、急に燃料供給を遮断すると、エンジン回転数や車速がステップ的に急落するトルクショックが発生し、運転者を含む搭乗者に衝撃を感じさせる。このトルクショックを軽減するべく、燃料カット条件が成立しても即時には燃料噴射を停止せず、ある程度の遅延時間の経過を待ってから初めて燃料噴射を停止する遅延制御を行っている（例えば、下記特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭６０−０４０８１２号公報
【特許文献２】特開平１０−０３０４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、燃料カット条件の成立から実際に燃料カットを開始するまでの遅延期間中にＰＣＶバルブが開いていると、スロットルバルブの下流で発生する負圧により、クランク室からＰＣＶ通路経由でガスが吸い出されて続々とサージタンクに供給される状態となる。結果、気筒に充填される吸気量が十分に減少せず、エンジントルクが中々低下しないことと相成って、燃料カットの開始が遅れる。燃料カットの開始が遅れれば、その分だけ燃料が浪費され、実効燃費が悪化する。
【０００８】
本発明は、上述の問題に初めて着目してなされたものであって、燃料カット条件の成立から燃料カットの開始までの遅延期間の延長を抑制することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、ブローバイガスが溜まる内室と吸気通路におけるスロットルバルブの下流の部位とを連通するＰＣＶ通路、及び当該ＰＣＶ通路を開閉するバルブを備えたブローバイガス還流装置が付帯している内燃機関を制御するものであって、所定の燃料カット条件の成立後、気筒への燃料供給を一時停止する燃料カットを開始する前の遅延期間において、前記バルブを閉止することを特徴とする内燃機関の制御装置を構成した。ここで、内室とは、ブローバイガスが発生するクランク室や、クランク室に連通しているカム室等を包括した概念である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料カット条件の成立から燃料カットの開始までの遅延期間の延長を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態の制御装置が実施する処理の手順例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態における車両用内燃機関の概要を示す。本実施形態における内燃機関は、火花点火式の４ストロークガソリンエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
【００１３】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１４】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１５】
ブローバイガス還流装置６は、内燃機関の内室７、８で発生するブローバイガスを吸気通路３に送り出すためのものであって、ＰＣＶ通路６１及びＰＣＶバルブ６２と、ブローバイ通路６３とを要素としてなる。
【００１６】
ＰＣＶ通路６１は、その一端がクランク室７に接続し、他端が吸気通路３におけるスロットルバルブ３３の下流の所定部位、特にサージタンク３３に接続しており、クランク室７を吸気通路３に連通せしめる。クランク室７内にあるブローバイガスは、このＰＣＶ通路６１を経由して吸気通路３に排出される。
【００１７】
ＰＣＶバルブ６２は、ＰＣＶ通路６１を流通するブローバイガスの流量を増減させる。本実施形態では、ＰＣＶバルブ６２を、ＰＣＶ通路６１のクランク室７への接続箇所に設置している。本実施形態において、ＰＣＶバルブ６２は、制御信号ｌを入力することで開閉でき、またはその開度を任意に制御できる、電磁式のＰＣＶバルブである。
【００１８】
クランク室７とＰＣＶバルブ６２との間には、図示しないオイルセパレータを介設する。オイルセパレータは、ラビリンス構造を有し、流通するガスに含まれる潤滑油を当該ガスから分離させる気液分離作用を営むもので、クランク室７から潤滑油が失われることを抑止する。
【００１９】
ブローバイ通路６３は、その一端が内燃機関のシリンダヘッドカバー内のカム室８に接続し、他端が吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の上流の所定部位に接続しており、カム室８を吸気通路３に連通せしめる。このブローバイ通路６３のカム室８への接続箇所にも、オイルセパレータを設けてある。
【００２０】
ＰＣＶバルブ６２が開いているとき、カム室８及びクランク室７内のブローバイガスが、ＰＣＶバルブ６２及びＰＣＶ通路６１を経由して吸気通路３に送り出される。同時に、吸気通路３からブローバイ通路６３を経由してカム室８及びクランク室７に新気が流れ込み、カム室８及びクランク室７内が換気される。吸気通路３のサージタンク３３に還流したブローバイガスは、気筒１に充填されて再燃焼される。
【００２１】
ＰＣＶバルブ６２の開度は、基本的には、クランク室７とサージタンク３３との差圧が大きいほど拡大させる。但し、サージタンク３３内の吸気圧が顕著に小さくなる（吸気負圧が大きくなる）領域では、クランク室７とサージタンク３３との差圧が大きいほど逆に開度を縮小させるという背反的な特性をとる。これは、内燃機関のアイドリング中に気筒１に充填される新気の量を確保してアイドル回転を安定させる意図である。また、サージタンク３３内圧力が大気圧に近いかそれ以上（吸気圧が正圧）である領域では、ＰＣＶバルブ６２を全閉してＰＣＶ通路６１を遮断し、ブローバイガスまたは吸気のクランク室７に向かう逆流を阻止する。
【００２２】
内燃機関の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。
【００２３】
入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（運転者が要求する機関出力、いわば要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号ｆ、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、ブレーキペダルの踏込量を検出するセンサから出力されるブレーキ踏量信号ｈ等が入力される。
【００２４】
出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＰＣＶバルブ６２に対して開度操作信号ｌ等を出力する。
【００２５】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納しているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量等に基づき、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミングといった各種運転パラメータを決定する。運転パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌを出力インタフェースを介して印加する。
【００２６】
本実施形態のＥＣＵ０は、運転状況に応じてインジェクタ１１からの燃料噴射（及び、点火プラグ１２による点火）を一時的に停止する燃料カットを実行する。通常、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上あるときに、燃料カット条件が成立したものとする。
【００２７】
但し、燃焼カット条件が成立したとしても、即座に気筒１への燃料噴射を停止するわけではない。図２に、本実施形態のＥＣＵ０が燃料カットに際して実行する処理の手順を示す。
【００２８】
燃料カット条件が成立したとき（ステップＳ１）、ＥＣＵ０は、気筒１に燃料を噴射して燃焼させる運転を維持しつつ（ステップＳ２）、点火タイミングを遅角化して（ステップＳ３）内燃機関の出力トルクを積極的に低下させる。のみならず、ＥＣＵ０は、ＰＣＶバルブ６２を全閉して（ステップＳ４）ＰＣＶ通路６１を遮断し、当該ＰＣＶ通路６１を通じてクランク室７からサージタンク３３にガスが供給されることを防止する。
【００２９】
そして、燃料噴射を停止してよい状況が整ったと思しきタイミングにて（ステップＳ５）、燃料噴射（及び、点火）を停止する（ステップＳ６）。燃料噴射を停止してよい状況とは、内燃機関の出力トルクが必要十分に低下し、燃料噴射を停止しても大きなトルクショックを引き起こさないような状況のことである。ＥＣＵ０は、エンジントルクが許容トルク以下に低下した頃、気筒１への燃料供給を遮断する。
【００３０】
ステップＳ５の分岐判断が真となる条件、つまり実際に燃焼噴射を停止するための条件については、幾つかの態様が考えられる。典型的な手法は、燃料カット条件成立後のエンジントルクを現在のエンジン回転数及びサージタンク３３内圧力等に基づいて反復的に推算し、そのエンジントルクが許容トルクに達したときに、燃料噴射を停止するというものである。
【００３１】
あるいは、燃料カット条件成立時のエンジン回転数及びサージタンク３３内圧力等に基づいて先に遅延期間の長さを定め、燃料カット条件の成立時からその遅延期間が経過したことを以て、ステップＳ４の分岐判断が真となる、即ち燃料カットを開始するようにしてもよい。この場合のＥＣＵ０は、エンジン回転数、サージタンク３３内圧力、冷却水温、エアコンディショナや電気負荷の稼働状況、バッテリの充電状態等と、設定するべき遅延期間との関係を規定したマップデータを予めメモリに格納して保持している。ＥＣＵ０は、燃料カット条件成立時に、そのときのエンジン回転数、サージタンク３３内圧力、冷却水温等をキーとして当該マップを検索し、遅延期間の長さを知得する。しかして、燃焼カット条件成立時点からの経過時間を計数し、その経過時間がマップデータから決定した遅延期間に到達したときに、燃焼噴射を停止してよい状況に至ったものと判断する。
【００３２】
燃料カットの開始即ち燃料噴射を停止した（ステップＳ６）後、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立した暁には（ステップＳ７）、燃料カットを終了することとし、燃料噴射（及び、点火）を再開する（ステップＳ８）。燃料カットからの復帰時には、低落したエンジン回転数を回復するべく、燃料噴射量を増量して空燃比をリッチ化した後、空燃比を本来の目標である理論空燃比近傍の値に収束させる空燃比制御を実施する。また、閉止していたＰＣＶバルブ６２の開弁を許可する（ステップＳ９）。
【００３３】
本実施形態では、ブローバイガスが溜まる内室７、８と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の部位とを連通するＰＣＶ通路６１、及び当該ＰＣＶ通路６１を開閉するバルブ６２を備えたブローバイガス還流装置６が付帯している内燃機関を制御するものであって、所定の燃料カット条件の成立後、気筒１への燃料供給を一時停止する燃料カットを開始する前の遅延期間において、前記バルブ６２を閉止することを特徴とする内燃機関の制御装置０を構成した。
【００３４】
本実施形態によれば、燃料カット条件の成立後において、クランク室７からＰＣＶ通路６２経由でサージタンク３３にガスが供給され続けることがなくなり、気筒１に充填される吸気量が速やかに減少するようになる。従って、燃料カット開始前の遅延期間が徒に延びることを回避でき、遅延期間における燃料の浪費が削減されて、より一層の燃費性能の向上に資する。その上、燃料噴射の停止に伴うトルクショックを抑制してドライバビリティを高く保つことができる。
【００３５】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、燃料カット条件成立（ステップＳ１）に伴ってＰＣＶバルブ６２を全閉する操作（ステップＳ４）は、エンジントルクの逓減のための点火タイミングの遅角補正（ステップＳ３）に先んじて実行してもよい。
【００３６】
その他、各部の具体的構成や処理の手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、車両等に搭載される内燃機関の制御に適用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
０…制御装置（ＥＣＵ）
１…気筒
１１…インジェクタ
１２…点火プラグ
３…吸気通路
３２…スロットルバルブ
３３…サージタンク
６…ブローバイガス還流装置
６１…ＰＣＶ通路
６２…ＰＣＶバルブ
【図１】
2015040543.tif 000003
【図２】
2015040543.tif 000004