JP2005139962A - Control device for an internal combustion engine detecting a failure of a cylinder deactivation mechanism - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な手法で気筒休止制御の故障を検出する。
【解決手段】複数の気筒のうちの一部を休止させる気筒休止制御を実施するための機構を備える内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気系に設けられ、該内燃機関への吸入空気量を検出する手段と、内燃機関が搭載された車両の減速状態を検出する手段と、減速状態が検出された時、気筒休止制御を開始するための指令を内燃機関に出力する手段を備える。該制御装置は、気筒休止制御を開始するための指令が内燃機関に出力された後に、検出された吸入空気量と、内燃機関の回転数に基づいて設定されたしきい値とを比較する。検出された吸入空気量がしきい値以上の時、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する。
【選択図】図4A failure of cylinder deactivation control is detected by a simple method.
A control device for an internal combustion engine having a mechanism for performing cylinder deactivation control for deactivating a portion of a plurality of cylinders is provided in an intake system of the internal combustion engine, and an intake air amount to the internal combustion engine , A means for detecting a deceleration state of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and a means for outputting a command for starting cylinder deactivation control to the internal combustion engine when the deceleration state is detected. The control device compares the detected intake air amount with a threshold set based on the rotational speed of the internal combustion engine after a command for starting cylinder deactivation control is output to the internal combustion engine. When the detected intake air amount is equal to or greater than the threshold value, it is determined that some failure has occurred in the cylinder deactivation control.
[Selection] Figure 4
Description
この発明は、複数の気筒を有し、該複数の気筒の一部の作動を休止させる気筒休止制御を実施するための機構を備える内燃機関について、該気筒休止制御における故障を検知する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for detecting a failure in cylinder deactivation control with respect to an internal combustion engine that has a plurality of cylinders and includes a mechanism for performing cylinder deactivation control that deactivates some of the plurality of cylinders.
複数の気筒を備え、該複数の気筒の一部の作動を休止する気筒休止機構を備える内燃機関がある。このような内燃機関では、運転状態に従って、該複数の気筒のすべてを作動させる全気筒運転と、該一部の気筒の作動を休止する気筒休筒運転とが切り換えられる。気筒休止機構の作動に何らかの故障が生じると、このような切り換えが適切に行われず、よって空燃比が悪化したり、所望のエンジン出力が得られないおそれがある。 There is an internal combustion engine that includes a plurality of cylinders and includes a cylinder deactivation mechanism that deactivates some of the plurality of cylinders. In such an internal combustion engine, an all-cylinder operation in which all of the plurality of cylinders are operated and a cylinder deactivation operation in which the operations of some of the cylinders are stopped are switched according to the operation state. If any failure occurs in the operation of the cylinder deactivation mechanism, such switching is not appropriately performed, and thus the air-fuel ratio may deteriorate or a desired engine output may not be obtained.
下記の特許文献1には、このような全気筒運転と気筒休止運転の間の切り換えの故障を検出する手法が記載されている。この手法によれば、検出されたエンジン回転数とスロットル弁の開度に基づいて推定した全気筒運転時の吸気管圧と、吸気管に設けられたセンサで検出された実際の吸気管圧とを比較することにより、該切り換えの故障を判定する。
従来の手法によると、全気筒運転と気筒休止運転の切り換えにおける故障を検出するのに、複数のセンサを必要とする。複数のセンサの検出値を用いた演算は、車両を制御するコンピュータの負荷を大きくするおそれがある。 According to the conventional method, a plurality of sensors are required to detect a failure in switching between all-cylinder operation and cylinder deactivation operation. The calculation using the detection values of the plurality of sensors may increase the load on the computer that controls the vehicle.
したがって、センサ数を増やすことなく、簡易な演算で気筒休止制御における何らかの故障を良好な精度で検出することができる装置が必要とされている。 Therefore, there is a need for a device that can detect any failure in cylinder deactivation control with good accuracy by a simple calculation without increasing the number of sensors.
この発明の一つの側面によると、複数の気筒のうちの一部を休止させる気筒休止制御を実施するための機構を備える内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気系に設けられ、該内燃機関への吸入空気量を検出する手段と、内燃機関が搭載された車両の減速状態を検出する手段と、減速状態が検出された時、気筒休止制御を開始するための指令を内燃機関に出力する手段を備える。さらに、該制御装置は、気筒休止制御を開始するための指令が内燃機関に出力された後に、検出された吸入空気量と、内燃機関の回転数に基づいて設定されたしきい値とを比較する比較手段と、該検出された吸入空気量が該しきい値以上の時、気筒休止制御に故障が生じたと判定する故障判定手段と、を備える。 According to one aspect of the present invention, a control device for an internal combustion engine including a mechanism for performing cylinder deactivation control for deactivating a part of a plurality of cylinders is provided in an intake system of the internal combustion engine, and the internal combustion engine Means for detecting the amount of intake air to the vehicle, means for detecting the deceleration state of the vehicle on which the internal combustion engine is mounted, and outputs a command for starting cylinder deactivation control to the internal combustion engine when the deceleration state is detected. Means. Further, the control device compares the detected intake air amount with a threshold set based on the rotational speed of the internal combustion engine after a command for starting cylinder deactivation control is output to the internal combustion engine. And a failure determination unit that determines that a failure has occurred in cylinder deactivation control when the detected intake air amount is equal to or greater than the threshold value.
この発明によれば、吸入空気量に基づいて気筒休止制御の故障を判定することができるので、故障判定に必要なセンサ数を抑制しつつ、簡易な計算で故障検出を行うことができる。減速時は、全気筒運転と気筒休止運転との間における吸入空気量の変化率の差が大きいので、良好な精度で、気筒休止制御の故障を検知することができる。 According to the present invention, since it is possible to determine a failure in cylinder deactivation control based on the intake air amount, it is possible to detect a failure with a simple calculation while suppressing the number of sensors necessary for the failure determination. During deceleration, the difference in the change rate of the intake air amount between the all-cylinder operation and the cylinder deactivation operation is large. Therefore, it is possible to detect a cylinder deactivation control failure with good accuracy.
この発明の一実施形態では、制御装置は、検出される吸入空気量の変化率が安定したかどうかを判定する。該変化率が安定した状態にあると判定された場合において、検出された吸入空気量が上記のしきい値以上の時、気筒休止制御に故障が生じたと判定する。 In one embodiment of the present invention, the control device determines whether or not the rate of change of the detected intake air amount is stable. When it is determined that the rate of change is in a stable state, it is determined that a failure has occurred in the cylinder deactivation control when the detected intake air amount is equal to or greater than the threshold value.
吸入空気量の変化率が安定すると、全気筒運転と気筒休止運転との間における吸入空気量の差が安定する。したがって、この発明によれば、より安定的に、気筒休止制御の故障を検出することができる。 When the change rate of the intake air amount is stabilized, the difference in the intake air amount between the all cylinder operation and the cylinder deactivation operation is stabilized. Therefore, according to the present invention, a failure in cylinder deactivation control can be detected more stably.
この発明の一実施形態では、内燃機関への燃料の供給を停止している時、上記のしきい値は、目標吸入空気量に応じて補正される。 In one embodiment of the present invention, when the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, the threshold value is corrected according to the target intake air amount.
通常、同じ減速状態にあっても、燃料の供給を停止している時と、燃料の供給を停止していない時とでは、目標吸入空気量が異なり、よって内燃機関に実際に吸入される空気量が異なる。この発明によれば、燃料の供給を停止している時でも、しきい値が目標吸入空気量に応じて補正されるので、より確実に気筒休止制御の故障を判定することができる。 Normally, even when the deceleration is the same, the target intake air amount differs between when the fuel supply is stopped and when the fuel supply is not stopped, and thus the air actually sucked into the internal combustion engine. The amount is different. According to the present invention, even when the fuel supply is stopped, the threshold value is corrected according to the target intake air amount, so that it is possible to more reliably determine the failure of cylinder deactivation control.
この発明の一実施形態によれば、上記のしきい値は、検出された吸気温に応じて補正される。内燃機関に吸入される空気量は、吸気温に応じて変化することがある。この発明によれば、吸気温に応じてしきい値が補正されるので、吸気温の影響を抑制して気筒休止制御の故障を判定することができる。 According to one embodiment of the present invention, the threshold value is corrected according to the detected intake air temperature. The amount of air taken into the internal combustion engine may change depending on the intake air temperature. According to the present invention, since the threshold value is corrected according to the intake air temperature, it is possible to determine the failure of the cylinder deactivation control while suppressing the influence of the intake air temperature.
この発明の他の側面によれば、上記の比較手段は、さらに、気筒休止制御を開始するための指令が前記内燃機関に出力された直後では、検出された吸入空気量と、内燃機関の回転数に基づいて設定された第1のしきい値とを比較する第1の比較手段と、検出される吸入空気量の変化率が安定した時では、検出された吸入空気量と、内燃機関の回転数に基づいて設定された第2のしきい値とを比較する第2の比較手段とを備える。上記の故障判定手段は、さらに、第1の比較手段による比較において、検出された吸入空気量が第1のしきい値以上ならば、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する第1の故障判定手段と、第2の比較手段による比較において、検出された吸入空気量が第2のしきい値以上ならば、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する第2の故障判定手段と、を備える。 According to another aspect of the present invention, the comparison means further includes the detected intake air amount and the rotation of the internal combustion engine immediately after a command for starting cylinder deactivation control is output to the internal combustion engine. The first comparison means for comparing the first threshold value set based on the number, and when the change rate of the detected intake air amount is stable, the detected intake air amount and the internal combustion engine Second comparing means for comparing with a second threshold value set based on the rotational speed. The failure determination unit further includes a first failure that determines that some failure has occurred in the cylinder deactivation control if the detected intake air amount is equal to or greater than the first threshold value in the comparison by the first comparison unit. In the comparison by the determination means and the second comparison means, a second failure determination means for determining that some failure has occurred in the cylinder deactivation control if the detected intake air amount is not less than the second threshold value. Prepare.
気筒休止制御が正常に作動すれば、気筒休止制御が開始された直後では、全気筒運転と比較して、吸入空気量が大きな変化率で減少する。したがって、この発明によれば、気筒休止制御が正常に開始したかどうかを早期に調べることができる。また、吸入空気量の変化率が安定した時、全気筒運転と気筒休止運転との間における吸入空気量の差が安定する。したがって、この発明によれば、より安定的に、気筒休止制御の故障を検出することができる。 If the cylinder deactivation control operates normally, immediately after the cylinder deactivation control is started, the intake air amount decreases at a large change rate compared to the all-cylinder operation. Therefore, according to this invention, it can be investigated at an early stage whether the cylinder deactivation control has started normally. Further, when the rate of change of the intake air amount is stabilized, the difference in the intake air amount between the all cylinder operation and the cylinder deactivation operation is stabilized. Therefore, according to the present invention, a failure in cylinder deactivation control can be detected more stably.
この発明の一実施形態では、上記の第2のしきい値は、上記の第1のしきい値よりも小さく設定される。このように設定することにより、第1のしきい値は、全気筒運転時の吸入空気量の特性に近いように設定され、第2のしきい値は、気筒休止運転時の吸入空気量の特性に近いように設定される。第1のしきい値と比較することにより、気筒休止制御の故障を、より早期に判定することができる。第2のしきい値と比較することにより、気筒休止制御を、より確実に判定することができる。 In one embodiment of the present invention, the second threshold value is set smaller than the first threshold value. By setting in this way, the first threshold value is set so as to be close to the characteristics of the intake air amount at the time of all cylinder operation, and the second threshold value is the intake air amount at the time of cylinder deactivation operation. It is set to be close to the characteristics. By comparing with the first threshold value, the failure of cylinder deactivation control can be determined earlier. By comparing with the second threshold value, the cylinder deactivation control can be determined more reliably.
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図1は、この発明の実施形態に従う、内燃機関およびその制御装置の全体構成図である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine and its control device according to an embodiment of the present invention.
電子制御ユニット(以下、「ECU」)という)1は、車両の各部から送られてくるデータを受け入れる入力インターフェース1a、車両の各部の制御を行うための演算を実行するCPU1b、読み取り専用メモリ(ROM)およびランダムアクセスメモリ(RAM)を有するメモリ1c、および車両の各部に制御信号を送る出力インターフェース1dを備える。メモリ1cのROMには、車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータが格納されている。この発明に従う気筒休止制御の故障判定を実現するためのプログラム、および該プログラムの実行の際に用いるデータおよびテーブルは、このROMに格納されている。ROMは、EPROMのような書き換え可能なROMでもよい。RAMには、CPU1bによる演算のための作業領域が設けられる。車両の各部から送られてくるデータおよび車両の各部に送り出す制御信号は、RAMに一時的に記憶される。
An electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 1 includes an input interface 1a that receives data sent from each part of the vehicle, a
内燃機関(以下、「エンジン」という)2は、複数の気筒を備える。一例としてV型6気筒のエンジンが示されており、第1の気筒群(以下、第1のバンクと呼ぶ)21は3つの気筒(#1〜#3)を備え、第2の気筒群(以下、第2のバンクと呼ぶ)22も3つの気筒(#4〜#6)を備える。
An internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 2 includes a plurality of cylinders. As an example, a V-type 6-cylinder engine is shown. A first cylinder group (hereinafter referred to as a first bank) 21 includes three cylinders (# 1 to # 3), and a second cylinder group ( Hereinafter, the
エンジン2には、気筒休止機構23が設けられている。気筒休止機構23は、エンジン2の潤滑油を用いて油圧駆動される。気筒休止機構23は、第1のバンク21および第2のバンク22の6つの気筒をすべて稼働させる全気筒運転と、第1のバンク21の3つの気筒への燃料供給を停止する気筒休止運転との間で、エンジン2を切り換える。気筒休止運転を実施するときは、気筒休止機構23により、第1のバンク21の3つの気筒の吸気弁および排気弁が閉弁状態に維持される。
The
吸気管3は、スロットル弁4の下流で、第1のバンクに至る通路3aと、第2のバンクに至る通路3bとに分岐する。さらに、通路3aは、第1のバンクの気筒#1〜#3のそれぞれに至る通路に分岐し、通路3bは、第2のバンクの気筒#4〜#6のそれぞれに至る通路に分岐する。
The
燃料噴射弁5は、それぞれの気筒に至る通路に、気筒ごとに設けられる。図には、簡略化のため、1つの燃料噴射弁5のみが示されている。燃料噴射弁5は、図示しない燃料タンクから燃料の供給を受け、該燃料を噴射する。燃料噴射弁5の開弁時間は、ECU1からの制御信号によって制御される。
The
吸気管3の上流側にはスロットル弁4が配されている。スロットル弁4に連結されたスロットル弁開度センサ(TH)6は、スロットル弁4の開度に応じた電気信号をECU1に送る。スロットル弁4の開度は、ECU1からの制御信号によって制御される。スロットル弁4を介して取り込まれた空気は、吸気管3を通り、燃料噴射弁5から噴射される燃料と混合して各気筒に供給される。
A
スロットル弁4の上流には、エアフローメータ(AFM)7が設けられている。エアフローメータ7は、スロットル弁4を通過する空気量を検出し、それをECU1に送る。エアフローメータ7は、ベーン式エアフローメータ、カルマン渦式エアフローメータ、および熱線式エアフローメータ等であることができる。
An air flow meter (AFM) 7 is provided upstream of the
吸気管圧力(Pb)センサ8および吸気温(Ta)センサ9は、吸気管3のスロットル弁4の下流側に設けられており、吸気管圧力Pbおよび吸気温TAをそれぞれ検出してECU1に送る。
An intake pipe pressure (Pb) sensor 8 and an intake temperature (Ta) sensor 9 are provided on the downstream side of the
エンジン水温(TW)センサ11は、エンジン2のシリンダブロックの、冷却水が充満した気筒周壁(図示せず)に取り付けられ、エンジン冷却水の温度TWを検出してECU1に送る。
The engine water temperature (TW)
エンジン2には、クランク角(CRK)センサ12が設けられている。クランク角センサ12は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるCRK信号およびTDC信号をECU1に出力する。CRK信号は、所定のクランク角(たとえば、30度)で出力されるパルス信号である。ECU1は、該CRK信号に応じ、エンジン2の回転数NEを算出する。さらに、TDC信号が、ピストンのTDC位置に関連したクランク角度で出力され、ECU1に送られる。
The
第1のバンクには排気管15aが連結されており、第1のバンクの気筒から排出されるガスは、該排気管15aに流入する。第2のバンクには排気管15bが連結されており、第2のバンクの気筒から排出されるガスは、該排気管15bに流入する。
An
排気管15aおよび15bのそれぞれに、広域空燃比センサ(LAF)センサ16aおよび16bが設けられている。LAFセンサ16aおよび16bは、リーンからリッチにわたる広範囲の空燃比領域において、排気ガス中の酸素濃度をリニアに検出する。検出された酸素濃度は、ECU1に送られる。
Wide area air-fuel ratio sensors (LAF)
LAFセンサ16aおよび16bの下流には、排気ガス中の有害成分を浄化する触媒装置17aおよび17bがそれぞれ設けられている。O2(排ガス)センサ18aおよび18bが、触媒装置17aおよび17bの下流に設けられている。O2センサ17aおよび17bは、2値型の排気ガス濃度センサである。O2センサ18aおよび18bは、空燃比が理論空燃比よりもリッチであるとき高レベルの信号を出力し、空燃比が理論空燃比よりもリーンであるとき低レベルの信号を出力する。出力された電気信号は、ECU1に送られる。
Downstream of the
排気管15aおよび15bは、O2センサ18aおよび18bの下流にて、排気通路15に合流する。排気通路15に、さらなる触媒装置、LAFセンサおよびO2センサを設けてもよい。
The
車速(VP)センサ19は、エンジン2が搭載された車両の速度VPを検出してECU1に送る。
The vehicle speed (VP)
各種センサからの入力信号はECU1の入力インターフェース1aに渡される。入力インターフェース1aは、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。CPU1bは、変換されたデジタル信号を処理し、メモリ1cに格納されているプログラムに従って演算を実行し、車の各部のアクチュエータに送る制御信号を作り出す。この制御信号は出力インターフェース1dに送られ、出力インターフェース1dは、燃料噴射弁5などのアクチュエータに制御信号を送る。
Input signals from various sensors are passed to the input interface 1a of the
図2は、気筒休止機構23を駆動するための油圧回路を概略的に示す。吸気側油圧コントロールバルブ41および排気側油圧コントロールバルブ42は、ECU1からの制御信号に従って開閉駆動される
油圧コントロールバルブ41および42が閉じているとき、第1のバンクに含まれる各気筒(#1〜#3)の吸気弁および排気弁は、通常通りに開閉駆動され、全気筒運転が実施される。ECU1からの制御信号によって油圧コントロールバルブ41および42が開かれると、オイルポンプ43によって加圧された作動油が気筒休止機構23に供給される。油圧の作用により、第1のバンクに含まれる各気筒(#1〜#3)の吸気弁および排気弁は、閉弁状態に維持され、気筒休止運転が実施される。
FIG. 2 schematically shows a hydraulic circuit for driving the
図3は、この発明の一実施形態に従う、気筒休止制御の故障を検出するための原理を示す。本願明細書における気筒休止制御の故障は、その目的とする気筒休止運転の正常な実施を妨害するおそれのある任意のものを含む。たとえば、気筒休止機構23における故障だけでなく、該気筒休止機構23に関連する機械要素(たとえば、図2に示される油圧コントロールバルブ41および42、オイルポンプ43だけでなく、ECU1から気筒休止機構23に至る配線等)の故障も含む。また、気筒休止機構23を稼働させて気筒休止制御を実施するためにECU1に設けられたプログラムおよびデータなどの異常も含むことができる。
FIG. 3 shows a principle for detecting a failure of cylinder deactivation control according to an embodiment of the present invention. The failure of cylinder deactivation control in this specification includes any that may interfere with the normal operation of the intended cylinder deactivation operation. For example, not only a failure in the
時刻t1において、車両が減速を開始したと仮定する。減速は、たとえば、内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット操作を伴うものでもよい。車両の減速は、前述した車速センサ19により検知することができる。代替的に、車両の減速は、スロットル弁4の開度から検出するようにしてもよい。たとえば、スロットル弁4が全閉ならば、減速が開始されたと判断することができる。車両が減速し始めると、実線51に示されるように、吸入空気量QAIRは減り始める。
Assume that the vehicle starts to decelerate at time t1. The deceleration may be accompanied by a fuel cut operation for stopping the fuel supply to the internal combustion engine, for example. The deceleration of the vehicle can be detected by the
時刻t2において、気筒休止運転を開始するための制御信号が、図2を参照して説明したようにECU1から気筒休止機構23に出力される。気筒休止機構23は、気筒休止運転を開始しようとする。気筒休止運転が正常に動作した時、吸入空気量QAIRは、実線51に示されるように推移する。気筒休止運転に何らかの故障が生じたために全気筒運転が継続した時には、吸入空気量QAIRは、破線52に示されるように推移する。図から明らかなように、正常な気筒休止運転が行われると、全気筒運転に比べ、吸入空気量QAIRの減り方が大きい。したがって、吸入空気量QAIRを調べることにより、気筒休止運転が正常に開始されたかどうかを判断することができる。
At time t2, a control signal for starting the cylinder deactivation operation is output from the
気筒休止運転が開始された直後は、時刻t2〜t3の実線に示されるように、気筒休止運転における吸入空気量QAIRは、全気筒運転に比べて大きいレート(変化率)で減少する。この吸入空気量の大きな減少レートは、気筒休止運転の開始により、吸入すべき気筒の数が一気に減ったことに起因する。 Immediately after the cylinder deactivation operation is started, the intake air amount QAIR in the cylinder deactivation operation decreases at a larger rate (change rate) than in the all-cylinder operation, as shown by the solid line at time t2 to t3. This large decrease rate of the intake air amount is due to the fact that the number of cylinders to be sucked is reduced at a stroke by the start of the cylinder deactivation operation.
本願発明の一実施形態では、気筒休止運転を開始するための制御信号がECU1から出力された直後、すなわち時刻t2〜t3の所与の時点で、エアフローメータ7によって検出された吸入空気量QAIRを、第1のしきい値NQAIR1と比較する。第1のしきい値NQAIR1は、ライン53で示されるように、気筒休止運転を開始してからの経過時間に応じて設定されている。検出された吸入空気量QAIRが第1のしきい値NQAIR1以上ならば、気筒休止が正常に開始されなかったことを示し、よって、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判断する。
In an embodiment of the present invention, the intake air amount QAIR detected by the
気筒休止運転が正常に継続されると、時刻t3〜t4の実線51に示されるように、吸入空気量QAIRが減少するレートが、ほぼ一定になる。ここでの吸入空気量の減少は、車両が減速していることに起因する。図に示されるように、気筒休止運転における吸入空気量51の減少レートが安定した時、全気筒運転における吸入空気量(ライン52により示される)との偏差55も安定する。
When the cylinder deactivation operation is normally continued, the rate at which the intake air amount QAIR decreases is substantially constant as shown by the
本願発明の一実施形態では、吸入空気量の減少レートが安定した時点において、すなわち、時点t3〜t4の所与の時点で、エアフローメータ7によって検出された吸入空気量QAIRを、第2のしきい値NQAIR2と比較する。第2のしきい値NQAIR2は、ライン54で示されるように、気筒休止運転を開始してからの経過時間に応じて設定されている。検出された吸入空気量QAIRが第2のしきい値NQAIR2以上ならば、気筒休止運転が正常に作動していないことを示し、よって、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判断する。
In one embodiment of the present invention, the intake air amount QAIR detected by the
第1のしきい値NQAIR1には、全気筒運転が継続される場合に当然超えるであろう値が設定される。第2のしきい値NQAIR2には、気筒休止運転が正常に継続されているならば当然下回るであろう値が設定される。 The first threshold value NQAIR1 is set to a value that will naturally exceed when all-cylinder operation is continued. The second threshold value NQAIR2 is set to a value that would be naturally lower if the cylinder deactivation operation is normally continued.
車両が減速した時には、全気筒運転と気筒休止運転との間で図に示されるような大きな差が吸入空気量に現れる。したがって、車両が減速した時に故障判定を実施することにより、より良好な精度で気筒休止制御の故障を検出することができる。 When the vehicle decelerates, a large difference in the intake air amount appears between the all cylinder operation and the cylinder deactivation operation as shown in the figure. Therefore, the failure of the cylinder deactivation control can be detected with better accuracy by performing the failure determination when the vehicle decelerates.
また、気筒休止運転を開始するための制御信号がECU1から出力された直後に、第1のしきい値を用いて故障判定を実施することにより、気筒休止運転が正常に開始されたかどうかを早期に判断することができる。
In addition, immediately after the control signal for starting the cylinder deactivation operation is output from the
さらに、吸入空気量の減少レートが安定した時に第2のしきい値を用いて故障判定を実施することにより、気筒休止運転がその後も正常に継続しているかどうかを判断することができる。吸入空気量の減少レートが安定しているので、故障判定の精度を高めることができる。 Furthermore, when the failure rate is determined using the second threshold value when the rate of decrease of the intake air amount becomes stable, it can be determined whether the cylinder deactivation operation continues normally thereafter. Since the rate of decrease in the intake air amount is stable, the accuracy of failure determination can be increased.
一実施例では、気筒休止制御を開始する制御信号が気筒休止機構23に出力されてからの経過時間に応じた第1のしきい値NQAIR1および第2のしきい値NQAIR2は、マップとしてメモリ1cに記憶される。該経過時間に基づいて該マップを参照し、対応する第1のしきい値NQAIR1および第2のしきい値NQAIR2を求めることができる。
In one embodiment, the first threshold value NQAIR1 and the second threshold value NQAIR2 corresponding to the elapsed time since the control signal for starting the cylinder deactivation control is output to the
吸入空気量の大きさは、エンジン回転数NEにより変化する。したがって、第1のしきい値NQAIR1および第2のしきい値NQAIR2のライン53および54は、検出されたエンジン回転数に従って設定されるのが好ましい。
The amount of intake air varies depending on the engine speed NE. Therefore, it is preferable that the
好ましくは、第1のしきい値NQAIR1を示すライン53は、減少レートが安定している時の全気筒運転と気筒休止運転との吸入空気量の差55の中間を通るライン56よりも上側に設定される。第2のしきい値NQAIR2を示すライン54は、該差55の中間を通るライン56よりも下側に設定される。このように2つのしきい値ラインを設定することにより、第1のしきい値NQAIR1を示すライン53は、全気筒運転の吸入空気量特性を示すライン52の近くに設定される。したがって、気筒休止運転が開始されない状態を、より早期に検出することができる。また、第2のしきい値NQAIR2を示すライン54は、気筒休止運転の吸入空気量特性を示すライン51の近くに設定されるので、気筒休止制御が正常に実施されていない状態を、より確実に検出することができる。
Preferably, the
本願発明の一実施例では、燃料カットが行われている時、第1および第2のしきい値は、目標吸入空気量に応じて補正される。同じ減速状態にあっても、燃料カットが行われている時と燃料カットが行われていない時とでは、目標吸入空気量が異なり、よって実際にエンジンに吸入される空気量が異なる。目標吸入空気量に応じてしきい値を補正すれば、燃料カットが実施されている時でも、気筒休止制御の故障を、より確実に判定することができる。 In one embodiment of the present invention, when the fuel cut is performed, the first and second threshold values are corrected according to the target intake air amount. Even in the same deceleration state, the target intake air amount differs between when the fuel cut is performed and when the fuel cut is not performed, and thus the air amount actually sucked into the engine is different. If the threshold value is corrected according to the target intake air amount, it is possible to more reliably determine the failure of cylinder deactivation control even when the fuel cut is being performed.
他の実施例では、上記のしきい値は、吸気温センサ9(図1)により検出された吸気温に応じて補正される。吸気温に応じて、エンジンに実際に吸入される空気量が異なる場合があるが、このような補正により、吸気温の影響を抑制して、気筒休止制御の故障を判定することができる。 In another embodiment, the above threshold value is corrected according to the intake air temperature detected by the intake air temperature sensor 9 (FIG. 1). Depending on the intake air temperature, the amount of air actually taken into the engine may differ, but with such correction, the influence of the intake air temperature can be suppressed and a failure in cylinder deactivation control can be determined.
図4は、本願発明の一実施形態に従う、気筒休止制御の故障を判定するためのフローチャートを示す。このフローチャートに示される処理は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。 FIG. 4 shows a flowchart for determining failure of cylinder deactivation control according to an embodiment of the present invention. The processing shown in this flowchart is repeatedly executed at predetermined time intervals.
ステップS11において、車両が減速中かどうかを判断する。減速中でなければ、本処理を終了する。減速中ならば、ステップS12に進む。減速中かどうかに加え、燃料カットが行われているかどうかを判断してもよい。たとえば、燃料カットと伴う減速が開始された時に値1に設定されるフラグを調べることにより、燃料カットを伴う減速中であるかどうかを判断することができる。 In step S11, it is determined whether the vehicle is decelerating. If the vehicle is not decelerating, this process ends. If the vehicle is decelerating, the process proceeds to step S12. In addition to whether the vehicle is decelerating, it may be determined whether a fuel cut is being performed. For example, by examining a flag that is set to a value of 1 when deceleration with fuel cut is started, it can be determined whether or not deceleration with fuel cut is being performed.
ステップS12において、気筒休止運転を開始するための制御信号が気筒休止機構23に出力された時に値1が設定される気筒休止運転フラグを調べる。気筒休止運転フラグの値がゼロならば、本処理を終了する。気筒休止運転フラグの値が1ならば、ステップS13に進む。
In step S12, a cylinder deactivation operation flag that is set to 1 when the control signal for starting the cylinder deactivation operation is output to the
ステップS13において、エアフローメータ7の検出値QAIRを取得する。ステップS14において、エアフローメータ7により検出された吸入空気量の前回値QAIR1を、QAIR2として保存し、吸入空気量の今回値QAIRを、QAIR1として保存する。
In step S13, the detection value QAIR of the
ステップS15では、気筒休止運転を開始する制御信号が出力されてからの経過時間、およびエンジン回転数に基づき所定のマップを参照し、第1のしきい値NQAIR1および第2のNQAIR2を求める。前述したように、燃料カットが行われている時は、第1のしきい値NQAIR1および第2のしきい値NQAIR2を、目標吸入空気量に応じて補正するのが好ましい。 In step S15, the first threshold value NQAIR1 and the second NQAIR2 are obtained by referring to a predetermined map based on the elapsed time from the output of the control signal for starting the cylinder deactivation operation and the engine speed. As described above, when the fuel cut is being performed, it is preferable to correct the first threshold value NQAIR1 and the second threshold value NQAIR2 according to the target intake air amount.
ステップS16では、図3を参照して前述したように、吸入空気量の今回値QAIR1と、第1のしきい値NQAIR1とを比較する。QAIR1≧NQAIR1ならば、気筒休止運転が正常に開始されなかったことを示す。この場合、ステップS20において、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する。故障と判定された場合には、たとえば警告灯(MIL)を点灯して運転者に知らせるのが好ましい。 In step S16, as described above with reference to FIG. 3, the current value QAIR1 of the intake air amount is compared with the first threshold value NQAIR1. If QAIR1 ≧ NQAIR1, it indicates that the cylinder deactivation operation has not started normally. In this case, in step S20, it is determined that some failure has occurred in the cylinder deactivation control. When it is determined that there is a failure, it is preferable to notify the driver by turning on a warning light (MIL), for example.
QAIR1<NQAIR1ならば、ステップS17に進み、吸入空気量の前回値QAIR2と今回値QAIR1との差の絶対値QAIR3を算出する。QAIR3は、吸入空気量の減少レートの大きさを示している。 If QAIR1 <NQAIR1, the process proceeds to step S17, and the absolute value QAIR3 of the difference between the previous value QAIR2 of the intake air amount and the current value QAIR1 is calculated. QAIR3 indicates the magnitude of the reduction rate of the intake air amount.
ステップS18において、QAIR3を、所定のしきい値DQAIRと比較する。QAIR3≧DQAIRならば、減少レートが安定していないことを示すので、本処理を終了する。その後に本処理に再び入ったとき、ステップS18においてQAIR3<DQAIRならば、吸入空気量の減少レートが安定していることを示し、ステップS19に進む。 In step S18, QAIR3 is compared with a predetermined threshold value DQAIR. If QAIR3 ≧ DQAIR, it indicates that the decrease rate is not stable, and thus this processing is terminated. Thereafter, when this process is started again, if QAIR3 <DQAIR in step S18, it indicates that the rate of decrease of the intake air amount is stable, and the process proceeds to step S19.
ステップS19において、吸入空気量の今回値QAIR1と、第2のしきい値NQAIR2とを比較する。図3を参照して説明したように、QAIR1≧NQAIR2ならば、気筒休止制御が正常に実施されていないことを示す。この場合、ステップS20において、気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判断する。QAIR1<NQAIR2ならば、気筒休止制御は正常と判断する(S21)。 In step S19, the current value QAIR1 of the intake air amount is compared with the second threshold value NQAIR2. As described with reference to FIG. 3, if QAIR1 ≧ NQAIR2, it indicates that the cylinder deactivation control is not normally performed. In this case, in step S20, it is determined that some failure has occurred in the cylinder deactivation control. If QAIR1 <NQAIR2, it is determined that cylinder deactivation control is normal (S21).
上記の実施形態では、6気筒を有する内燃機関について説明した。しかしながら、この発明は、複数の任意の数の気筒を有する内燃機関に適用することができる。たとえば、4つの気筒のうちの1つについてのみ気筒休止運転を実施する4気筒のエンジンにも適用することができる。また、ガソリン車に限らず、たとえばガソリンと電気によって駆動されるハイブリッド車に適用することも可能である。 In the above embodiment, an internal combustion engine having six cylinders has been described. However, the present invention can be applied to an internal combustion engine having a plurality of arbitrary numbers of cylinders. For example, the present invention can also be applied to a four-cylinder engine that performs cylinder deactivation operation for only one of the four cylinders. Further, the present invention can be applied not only to gasoline vehicles but also to hybrid vehicles driven by gasoline and electricity, for example.
本発明は、他の内燃機関(たとえば、船外機)などにも適用が可能である。 The present invention can also be applied to other internal combustion engines (for example, outboard motors).
1 ECU
2 エンジン
7 エアフローメータ
23 気筒休止機構
1 ECU
2
Claims (6)
前記内燃機関の吸気系に設けられ、該内燃機関への吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、
前記内燃機関が搭載された車両の減速状態を検出する減速状態検出手段と、
前記減速状態が検出された時、前記気筒休止制御を開始するための指令を前記内燃機関に出力する指令出力手段と、
前記気筒休止制御を開始するための指令が前記内燃機関に出力された後に、前記検出された吸入空気量と、前記内燃機関の回転数に基づいて設定されたしきい値とを比較する比較手段と、
前記検出された吸入空気量が前記しきい値以上の時、前記気筒休止制御に故障が生じたと判定する故障判定手段と、
を備える、内燃機関の制御装置。 In a control device for an internal combustion engine including a mechanism for performing cylinder deactivation control for deactivating a part of a plurality of cylinders,
An intake air amount detection means provided in an intake system of the internal combustion engine for detecting an intake air amount to the internal combustion engine;
Deceleration state detecting means for detecting a deceleration state of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted;
Command output means for outputting a command for starting the cylinder deactivation control to the internal combustion engine when the deceleration state is detected;
Comparing means for comparing the detected intake air amount with a threshold value set based on the rotational speed of the internal combustion engine after a command for starting the cylinder deactivation control is output to the internal combustion engine When,
Failure determination means for determining that a failure has occurred in the cylinder deactivation control when the detected intake air amount is equal to or greater than the threshold;
An internal combustion engine control device comprising:
前記故障判定手段は、前記変化率判定手段によって前記変化率が安定した状態であると判定された場合において、前記検出された吸入空気量が前記しきい値以上の時には、前記気筒休止制御に故障が生じたと判定する、請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 Furthermore, it comprises a change rate determination means for determining whether or not the change rate of the detected intake air amount is stable,
When the change rate determination means determines that the change rate is in a stable state, the failure determination means fails in the cylinder deactivation control when the detected intake air amount is greater than or equal to the threshold value. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein it is determined that occurrence has occurred.
前記気筒休止制御を開始するための指令が前記内燃機関に出力された直後では、前記検出された吸入空気量と、前記内燃機関の回転数に基づいて設定された第1のしきい値とを比較する第1の比較手段と、
前記検出される吸入空気量の変化率が安定した時では、前記検出された吸入空気量と、前記内燃機関の回転数に基づいて設定された第2のしきい値とを比較する第2の比較手段と、を備え、
前記故障判定手段は、さらに、
前記第1の比較手段による比較において、前記検出された吸入空気量が前記第1のしきい値以上ならば、前記気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する第1の故障判定手段と、
前記第2の比較手段による比較において、前記検出された吸入空気量が前記第2のしきい値以上ならば、前記気筒休止制御に何らかの故障が生じたと判定する第2の故障判定手段と、を備える、請求項1に記載の制御装置。 The comparison means further includes:
Immediately after the command for starting the cylinder deactivation control is output to the internal combustion engine, the detected intake air amount and a first threshold value set based on the rotational speed of the internal combustion engine are set. First comparing means for comparing;
When the change rate of the detected intake air amount is stable, the detected intake air amount is compared with a second threshold value set based on the rotational speed of the internal combustion engine. A comparison means,
The failure determination means further includes
First failure determination means for determining that some failure has occurred in the cylinder deactivation control if the detected intake air amount is not less than the first threshold value in the comparison by the first comparison means;
Second failure determination means for determining that some failure has occurred in the cylinder deactivation control if the detected intake air amount is equal to or greater than the second threshold value in the comparison by the second comparison means; The control device according to claim 1, further comprising:
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336566A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Control device for variable cylinder engine |
| US8141541B2 (en) | 2009-01-09 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection device for internal combustion engine |
| JP2012092744A (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | Device for detecting failure in valve stop mechanism |
| US8375920B2 (en) | 2008-12-24 | 2013-02-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Apparatus to determine cylinder deactivation state |
| JP2013100836A (en) * | 2013-03-08 | 2013-05-23 | Denso Corp | Variable valve timing control device of internal combustion engine |
| JP2019124160A (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | engine |
| CN115217658A (en) * | 2021-04-21 | 2022-10-21 | 丰田自动车株式会社 | Controller and control method for internal combustion engine |
| CN118997938A (en) * | 2024-10-24 | 2024-11-22 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine low-speed operation control method, device, equipment and medium |
-
2003
- 2003-11-05 JP JP2003375805A patent/JP2005139962A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336566A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toyota Motor Corp | Control device for variable cylinder engine |
| US8375920B2 (en) | 2008-12-24 | 2013-02-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Apparatus to determine cylinder deactivation state |
| US8141541B2 (en) | 2009-01-09 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Abnormality detection device for internal combustion engine |
| JP2012092744A (en) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Toyota Motor Corp | Device for detecting failure in valve stop mechanism |
| JP2013100836A (en) * | 2013-03-08 | 2013-05-23 | Denso Corp | Variable valve timing control device of internal combustion engine |
| JP2019124160A (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 株式会社豊田自動織機 | engine |
| CN115217658A (en) * | 2021-04-21 | 2022-10-21 | 丰田自动车株式会社 | Controller and control method for internal combustion engine |
| CN115217658B (en) * | 2021-04-21 | 2023-11-10 | 丰田自动车株式会社 | Controller and control method for internal combustion engine |
| CN118997938A (en) * | 2024-10-24 | 2024-11-22 | 潍柴动力股份有限公司 | Engine low-speed operation control method, device, equipment and medium |
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