(57)【要約】【課題】車両振動を抑制しつつ加速応答性を高める。【解決手段】複数の気筒を第１の気筒群１ａ及び第２の気筒群１ｂに分割し、第２の気筒群１ｂに排気ターボチャージャ１０を設ける。機関加速運転時には、第２の気筒群１ｂのスロットル開度をまず増大させる。次いで、遅延時間だけ経過すると第１の気筒群１ａのスロットル開度をゆっくりと増大させる。このようにすると、加速応答性を高めることができ、同時に車両振動を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を出力を独立に制御可能な一対の気筒群に分割し、機関加速運転時には一方の気筒群の出力増加を他の気筒群の出力増加よりも遅らせるようにした内燃機関の出力制御装置。
【請求項２】
機関加速運転時には前記一方の気筒群の出力増加開始時期を前記他方の気筒群の出力増加開始時期よりも遅らせるようにした請求項１に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項３】
機関加速運転時には前記一方の気筒群の出力増加速度を前記他方の気筒群の出力増加速度よりも小さくするようにした請求項１に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項４】
前記他方の気筒群に排気駆動式過給機が設けられている請求項１から３までのいずれか一項に記載の内燃機関の出力制御装置。
【請求項５】
前記一対の気筒群が独立に制御可能なスロットル弁を具備し、スロットル開度を制御することによりそれぞれ対応する気筒群の出力を制御するようにした請求項１から４までのいずれか一項に記載の内燃機関の出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の出力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の気筒を一対の気筒群に分割し、これら気筒群の出力を互いに独立に制御するようにした内燃機関が公知である（特許文献１参照）。このような内燃機関では両方の気筒群が運転されるときには両方の気筒群のスロットル開度が互いに等しくされるのが一般的である。したがって、機関加速運転時には両方の気筒群のスロットル開度が同じ時期に同じ増加速度で増大され、すなわち一対の気筒群の出力増加が同期されるのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３４２８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
機関加速時の応答性のことを考えると機関出力の初期増加速度をできるだけ大きくするのが好ましい。しかしながら、出力の初期増加速度を過度に大きくすると車両前後方向の振動が増大する。したがって、車両振動が許容上限を越えないように出力の初期増加速度をそれほど高くすることができないのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために本発明によれば、複数の気筒を出力を独立に制御可能な一対の気筒群に分割し、機関加速運転時には一方の気筒群の出力増加を他の気筒群の出力増加よりも遅らせるようにしている。
【発明の効果】
【０００６】
車両振動を抑制しつつ加速応答性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１を参照すると、機関本体１は第１及び第２の気筒群又はバンク１ａ，１ｂを有する。第１の気筒群１ａは１番気筒＃１、３番気筒＃３及び５番気筒＃５を含んでなり、第２の気筒群１ｂは２番気筒＃２、４番気筒＃４及び６番気筒＃６を含んでなる。図１に示される内燃機関の燃焼順序は例えば＃１−＃２−＃３−＃４−＃５−＃６である。なお、各気筒群１ａ，１ｂは少なくとも一つの気筒を含んでなる。
【０００８】
各気筒群１ａ，１ｂの気筒２はそれぞれ対応する吸気枝管３及びサージタンク４ａ，４ｂに連結され、これらサージタンク４ａ，４ｂはそれぞれ対応する吸気ダクト５ａ，５ｂを介してエアクリーナ６ａ，６ｂに連結される。吸気ダクト５ａ内には上流側から順に、第１の気筒群１ａの吸入空気量を検出するためのエアフローメータ７ａと、アクチュエータ８ａにより駆動されるスロットル弁９ａとが配置される。一方、吸気ダクト５ｂ内には上流側から順に、第２の気筒群１ｂの吸入空気量を検出するためのエアフローメータ７ｂと、排気ターボチャージャ１０のコンプレッサ１０ｃと、コンプレッサ１０ｃにより過給された空気を冷却するための冷却装置１１と、アクチュエータ８ｂにより駆動されるスロットル弁９ｂとが配置される。また、吸気枝管３にはそれぞれ対応する気筒２に燃料を供給するための燃料噴射弁１２が取り付けられる。なお、排気ターボチャージャに代えて機関駆動式過給機を用いることもできる。
【０００９】
一方、第１の気筒群１ａの気筒２は排気マニホルド１３ａ及び排気管１４ａを介して、第２の気筒群１ｂの気筒２は排気マニホルド１３ｂ及び排気管１４ｂを介して、共通の排気管１５にそれぞれ連結される。図１に示される実施例では、排気管１４ｂ内に排気ターボチャージャ１０のタービン１０ｔが配置され、これに対し排気管１４ａ内にはタービンが配置されない。タービン１０ｔ上流及び下流の排気管１４ｂは電気駆動式のウエストゲート弁１６を介して互いに接続される。このウエストゲート弁１６は通常は閉弁されている。また、排気管１４ａ，１４ｂ内には小容量の触媒１７ａ，１７ｂがそれぞれ配置され、共通の排気管１５内には大容量の触媒１８が配置される。
【００１０】
電子制御ユニット３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。エアフローメータ７ａ，７ｂの出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。また、アクセルペダル３９にはアクセルペダル３９の踏込み量ＤＥＰに比例した出力電圧を発生する踏み込み量センサ４０が接続され、踏み込み量センサ４０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰは機関負荷を表している。また、サージタンク４ａ，４ｂにはサージタンク４ａ，４ｂ内の圧力すなわち吸気圧を表す出力電圧を発生する吸気圧センサ４１ａ，４１ｂがそれぞれ取り付けられ、これら吸気圧センサ４１ａ，４１ｂの出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。サージタンク４ａ内の吸気圧Ｐｍ１は第１の気筒群１ａの出力を表しており、サージタンク４ｂ内の吸気圧Ｐｍ２は第２の気筒群１ｂの出力を表している。更に、入力ポート３５には機関回転数Ｎｅを表す出力パルスを発生する回転数センサ４２が接続される。出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介してアクチュエータ８ａ，８ｂ、燃料噴射弁１２及びウエストゲート弁１６にそれぞれ接続される。
【００１１】
図１に示される内燃機関では、例えば機関負荷が低いときには第１の気筒群１ａの運転を停止しつつ第２の気筒群１ｂを運転する部分気筒運転が行われ、機関負荷が高くなると両方の気筒群を運転する全気筒運転が行われる。
【００１２】
第１の気筒群１ａのスロットル弁９ａの開度を第１スロットル開度θ１と称し、第２の気筒群１ｂのスロットル弁９ｂの開度を第２スロットル開度θ２と称すると、全気筒運転が行われるときには通常、第１スロットル開度θ１及び第２スロットル開度θ２は互いにほぼ等しくなるようにスロットル弁９ａ，９ｂが制御される。
【００１３】
一方、加速運転時には第１スロットル開度θ１と第２スロットル開度θ２とは互いに異ならされる。すなわち、図２に示されるようにアクセルペダル３９の踏み込み量ＤＥＰが増大されると、第１スロットル開度θ１が直ちに増大される。次いで遅延時間ｔｄだけ経過すると第２スロットル開度θ２が増加され始める。また、このとき第２スロットル開度θ２の増加速度Δθ２は第１スロットル開度θ１の増加速度Δθ１よりも小さくされる。すなわち、第１スロットル開度θ１は第２スロットル開度θ２よりも遅くかつゆっくりと増加される。
【００１４】
この場合、第２の気筒群１ｂの吸気圧Ｐｍ２すなわち出力がまず急激に増大する。次いで、いわゆるターボラグにより第２の気筒群１ｂの出力増加が抑制される時期に第１の気筒群１ａの吸気圧Ｐｍ１すなわち出力が増大される。その結果、機関全体の出力が急激にかつ滑らかに増大する。したがって、加速応答性を高めることができ、同時に車両振動を抑制することができる。
【００１５】
したがって、一般化して言うと、機関加速運転時には排気ターボチャージャ１０が設けられていない第１の気筒群１ａの出力増加を排気ターボチャージャ１０が設けられている第２の気筒群１ｂの出力増加よりも遅らせるようにしているということになる。
【００１６】
これに対して、機関加速運転時にも第１スロットル開度θ１及び第２スロットル開度θ２がほぼ等しくなるように制御すると、図３に示されるように、第２の気筒群１ｂにおけるターボラグの影響により機関全体の出力が振動する。その結果、車両が大きく振動することになる。排気ターボチャージャ１０が設けられていない第１の気筒群１ａの第１スロットル開度θ１をまず増大させ、次いで排気ターボチャージャ１０が設けられている第２の気筒群１ｂの第２スロットル開度θ２を増大させた場合も、機関全体の出力が振動し、車両振動が大きくなることは明らかである。
【００１７】
図４は上述した本発明による実施例の全気筒運転制御を実行するためのルーチンを示している。このルーチンは予め定められた設定時間毎の割り込みによって実行される。図４を参照すると、まずステップ１００では機関加速運転時であるか否かが判別される。機関加速運転時でないときには次いでステップ１０１に進み、通常制御が実行される。これに対し機関加速運転時のときには次いでステップ１０２に進み、上述した第２の気筒群１ｂの出力増加が第１の気筒群１ａの出力増加に対して遅延される。
【００１８】
上述した本発明による実施例では、出力増加を遅延させるために第１スロットル開度θ１の増加開始時期を第２スロットル開度θ２の増加開始時期よりも遅延させると共に第１スロットル開度θ１の増加速度Δθ１を第２スロットル開度θ２の増加速度Δθ２よりも低下させている。しかしながら、増加開始時期の遅延と増加速度の低下とのうちいずれか一方のみを行うようにしてもよい。
【００１９】
また、上述した本発明による実施例ではスロットル開度を制御することにより出力制御を行うようにしている。しかしながら、空燃比ないし燃料供給量、点火時期又は吸排気弁の開弁時期を制御することなどにより出力制御を行うようにしてもよい。
【００２０】
更に、複数の気筒を３つ以上の気筒群に分割した場合にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】本発明による実施例を説明するためのタイムチャートである。
【図３】好ましくない例を説明するためのタイムチャートである。
【図４】本発明による実施例の全気筒運転制御ルーチンを実行するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１ａ    第１の気筒群
１ｂ    第２の気筒群
５ａ，５ｂ    吸気ダクト
９ａ，９ｂ    スロットル弁
１０    排気ターボチャージャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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