(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
全ての気筒を稼働する全筒運転と、一部の気筒の吸排気バルブの駆動を停止して該一部の気筒を休止する休筒運転とに切換自在とした休筒式エンジンの制御装置において、
休筒運転時に前記一部の気筒の燃焼室にオイル上りによって蓄積されたオイル量を予測する予測手段と、
予測手段による予測量が所定値に達したところで一時的に全筒運転に復帰させる一時復帰手段と、
前記所定値を、エンジン温度が低温になるほど休止気筒のオイル上がりが増加するのを防止するために低く設定する所定値設定手段と、
を備えることを特徴とする休筒式エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記一時的な全筒運転時に、前記一部の気筒への吸入混合気の空燃比を他の気筒への吸入混合気の空燃比よりもリーンにすることを特徴とする請求項１に記載の休筒式エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全ての気筒を稼働する全筒運転と一部の気筒を休止する休筒運転とに切換自在とした休筒式エンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の休筒式エンジンは、一部の気筒の吸排気バルブを駆動状態と駆動停止状態とに切換えるバルブ切換手段を備え、一部の気筒の吸排気バルブの駆動停止で該一部の気筒を休止するようにしている。（特開平８−７４５４５号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
休筒運転時は、全筒運転時の吸気行程や爆発行程に相当する行程で休止気筒の燃焼室内圧力とクランクケース内圧力との差圧が大きくなり、クランク室内のオイルが燃焼室に吸い込まれる、所謂、オイル上りを生ずる。そして、休筒運転の継続で休止気筒の燃焼室内のオイル量が増加し、休筒運転から全筒運転に復帰した際に、燃焼室内のオイルが排出されて、排気エミッションが悪化する。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、休止気筒でのオイル上りによる全筒運転復帰時の排気エミッションの悪化を防止できるようにした制御装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、全ての気筒を稼働する全筒運転と、一部の気筒の吸排気バルブの駆動を停止して該一部の気筒を休止する休筒運転とに切換自在とした休筒式エンジンの制御装置において、休筒運転時に前記一部の気筒の燃焼室にオイル上りによって蓄積されたオイル量を予測する予測手段と、予測手段による予測量が所定値に達したところで一時的に全筒運転に復帰させる一時復帰手段と、前記所定値を、エンジン温度が低温になるほど休止気筒のオイル上がりが増加するのを防止するために低く設定する所定値設定手段とを備えている。
【０００６】
本発明によれば、オイル上りで休止気筒の燃焼室に蓄積されるオイル量が所定値に達したところで休筒運転から全筒運転に一時的に復帰される。ここで、休止気筒へのオイル上りで燃焼室内に蓄積されるオイル量が微少量であって、オイルを良好に燃焼できるうちに全筒運転に一時復帰されるように前記所定値を設定しておけば、一時的な全筒運転時に排気エミッションが悪化することはない。特に、一時的な全筒運転時に、休止気筒たる前記一部の気筒への吸入混合気の空燃比を他の気筒への吸入混合気の空燃比よりもリーンにすれば、オイルの燃焼性が良くなり、排気エミッションの悪化を一層効果的に防止できる。このように、休筒運転中に、休止気筒の燃焼室内のオイルを随時燃焼させることができるため、休筒運転領域から全筒運転領域への移行で全筒運転に復帰させる際に、休止気筒の燃焼室からのオイルの排出で排気エミッションが悪化することはない。また、休筒運転中に一時的に全筒運転に復帰させると、その間はオイル上りを生じず、休筒運転を継続する場合に比しオイル上りによるオイル消費が減少する。
【０００７】
前記予測手段として、休筒運転時の経過時間を計時するタイマを用い、経過時間が前記所定値たる設定時間に達したところで全筒運転への一時復帰を行うことも可能であるが、オイル上りによる蓄積オイル量はエンジンの回転回数にほぼ比例するから、休筒運転時にエンジンが何回転したかをカウントするカウント手段で予測手段を構成し、カウント手段によるカウント数で蓄積オイル量を予測した方が予測精度が高くなる。この場合、カウント手段によるカウント数が所定値に達したところで全筒運転への一時復帰を行う。尚、タイマを用いる場合は、エンジンの運転状態に応じて設定時間を変更することが望ましい。
【０００８】
ところで、エンジン温度が低くなると、気筒の内壁面とピストンとのクリアランスが大きくなり、オイル上りを生じ易くなる。ここで、前記所定値を、エンジン温度に応じ低温になる程低く設定すれば、低温時は早めに全筒運転に一時復帰され、低温時に休止気筒の燃焼室内のオイル量が増加することを防止でき、有利である。
【０００９】
尚、後記する実施形態において、前記カウント手段に相当するのは図２のＳ５，Ｓ６のステップにおける処理であり、前記一時復帰手段に相当するのは、図２のＳ７，Ｓ８のステップにおける処理であり、ＣＴ１が前記カウント数に相当し、ＣＴＮＭＬが前記所定値に相当する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、第１と第２の１対のバンク１1，１2に夫々３個の気筒２を設けたＶ型６気筒エンジンを示しており、両バンク１1，１2に共通の吸気マニホルド３と、第１バンク１1用と第２バンク１2用の各別の排気マニホルド４1，４2とを設け、吸気マニホルド３の上流部にスロットルバルブ５を介設すると共に、吸気マニホルド３の下流の各気筒２に連なる各分岐部に燃料噴射弁６を設け、各燃料噴射弁６から各気筒２に燃料を供給するようにしている。
【００１１】
第１バンク１1には、第１バンク１1の気筒２の吸排気バルブを駆動状態と駆動停止状態とに切換えるバルブ切換手段（図示せず）が設けられており、コントローラ７によりバルブ切換手段を制御して第１バンク１1の気筒２の吸排気バルブの駆動を停止すると共に、第１バンク１1側の燃料噴射弁６からの燃料噴射を停止することで、両バンク１1，１2の気筒２を全て稼働する全筒運転から第１バンク１1の気筒２を休止する休筒運転に切換えるようにしている。
【００１２】
図２は休筒運転時にコントローラ７で実行する制御プログラムを示している。この制御プログラムは、一定時間間隔で実行されるもので、先ず、Ｓ１のステップで休筒条件成立フラグＦＳＴが１にセットされているか否かを判別する。第１バンク１1の気筒２を休止できるのは、第２バンク１2の気筒２のみの稼働でも安定した運転が維持できるとき、具体的には、エンジン回転速度ＮＥが低中速域（例えば１５００ｒｐｍ＜ＮＥ＜３５００ｒｐｍ）、車速Ｖが発進完了速度以上（例えばＶ＞１５ｋｍ／ｈ）、スロットル開度ＴＨが低開度（例えば０．５°＜ＴＨ＜２０°）という３条件が成立したときであり、バックグランド処理により上記３条件が成立したときにＦＳＴが１にセットされる。尚、図示しないメインルーチンでの処理により、ＦＳＴ＝１のときに休筒運転、ＦＳＴ＝０のときに全筒運転が行われる。
【００１３】
ＦＳＴ≠１であれば、Ｓ２のステップで一時復帰フラグＦＮＭＬと休筒時回転カウンタ値ＣＴ１と全筒時回転カウンタ値ＣＴ２とを夫々０にリセットし、１回の処理を終了する。
【００１４】
ＦＳＴ＝１であれば、Ｓ３のステップでＦＮＭＬが１にセットされているか否かを判別する。休筒運転への切換当初は、ＦＮＭＬ＝０であるため、Ｓ３のステップからＳ４のステップに進み、エンジン温度、例えば、エンジンの冷却水温ＴＷに応じた全筒復帰判定値ＣＴＮＭＬをテーブル検索する。ＣＴＮＭＬは、ＴＷが低温になる程低くなるように設定される。
【００１５】
次に、Ｓ５のステップに進み、制御プログラムの実行時間間隔内でのエンジンの回転回数＃ＣＴをエンジン回転速度ＮＥをパラメータとして表わすテーブルを検索し、現時点でのＮＥに基づいて制御プログラムの前回の実行時から今までに回転したエンジンの回転回数＃ＣＴを求める。次に、Ｓ６のステップでＣＴ１を前回値に＃ＣＴを加算した値とする。かくて、ＣＴ１は休筒運転を開始してからのエンジンのトータルの回転回数を表わすことになる。
【００１６】
次に、Ｓ７のステップでＣＴ１がＣＴＮＭＬに達したか否かを判別し、ＣＴ１≧ＣＴＮＭＬになったときＳ８のステップに進み、第１バンクの気筒２の吸排気バルブの駆動を再開する全筒運転への復帰制御を行う。次に、Ｓ９のステップで復帰制御が完了したか否かを判別し、完了したときにＳ１０のステップに進み、第１バンク１1の気筒２への燃料供給を、第１バンク１1の気筒２への吸入混合気の空燃比が第２バンク１2の気筒２への吸入混合気の空燃比よりもリーンになるようにして再開し、更に、Ｓ１１のステップでＦＮＭＬを１にセットすると共にＣＴ１を０にリセットする。
【００１７】
次回はＳ３のステップでＦＮＭＬ＝１と判別されてＳ１２のステップに進み、現時点でのエンジン回転速度ＮＥに基づいて制御プログラムの前回の実行時から今までに回転したエンジンの回転回数＃ＣＴをテーブル検索し、Ｓ１３のステップでＣＴ２を前回値に＃ＣＴを加算した値とする。かくて、ＣＴ２は全筒運転に復帰してからのエンジンのトータルの回転回数を表わすことになる。次に、Ｓ１４のステップでＣＴ２が所定の休筒再開判定値ＣＴＳＴに達したか否かを判別し、ＣＴ２≧ＣＴＳＴになったときＳ１５のステップに進み、第１バンク１の気筒２の吸排気バルブの駆動を停止すると共に該気筒２への燃料供給を停止する休止制御を実行する。次に、Ｓ１６のステップで休止制御が完了したか否かを判別し、完了したときにＳ１７のステップでＦＮＭＬを０にリセットすると共にＣＴ２を０にリセットする。
【００１８】
かくて、休筒運転時は、エンジンがＣＴＮＭＬと同じ数だけ回転する度に、ＣＴＳＴと同じ数だけ回転する間全筒運転に一時的に復帰する。ここで、ＣＴＮＭＬは、休筒運転中のオイル上りにより第１バンク１1の気筒２燃焼室に蓄積されるオイル量が、オイルを良好に燃焼できる範囲に収まるような値（例えば２０００〜４０００回転）に設定されるもので、全筒運転への復帰によりそれまでに第１バンク１1の気筒２燃焼室に蓄積されたオイルは良好に燃焼される。而も、本実施形態では、一時的な全筒運転時、第１バンク１1の気筒２に吸入される混合気をリーンにしているため、燃焼室内のオイルで空燃比が過濃になることはなく、燃焼性が良好に維持され、排気エミッションの悪化が確実に防止される。また、エンジン温度が低くなると、気筒内壁とピストンとの間のクリアランスが大きくなってオイル上りを生じ易くなるが、本実施形態では、ＣＴＮＭＬを低温になる程低くなるように設定しているため、低温時でも燃焼室内のオイル量が適正範囲を越える前に全筒運転に一時復帰させることができ、排気エミッションの悪化は生じない。このように、休筒運転中に随時オイルを燃焼させるため、ＦＳＴが０にリセットされて休筒運転から全筒運転に切換えられたときに、第１バンク１の気筒２から多量のオイルが排出されて排気エミッションが悪化するようなことはない。尚、ＣＴＳＴは、第１バンク１1の全ての気筒２の燃焼室のオイルを燃焼させるのに必要十分な値（例えば５〜１０回転）に設定される。
【００１９】
以上、Ｖ型６気筒エンジンについて説明したが、直列多気筒エンジンにおいてその一部の気筒を休止する場合にも同様に本発明を適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、休止気筒でのオイル上りによる全筒運転復帰時の排気エミッションの悪化を防止でき、更に、オイル上りによるオイル消費の低減にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するエンジンの一例を示す図
【図２】休筒運転時の制御プログラムを示すフローチャート
【符号の説明】
１1  第１バンク（休筒側バンク）      １2  第２バンク
２  気筒  ７  コントローラ  ＣＴ１  休筒時回転カウンタ値（カウント数）
ＣＴＮＭＬ  全筒復帰判定値（所定値）
【図１】
0003801783.tif 000002
【図２】
0003801783.tif 000003