JP2004332639A - 可変気筒式内燃機関の制御装置 - Google Patents
可変気筒式内燃機関の制御装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】クルーズコントロール中において、目標車速への車速の良好な収束性を確保しながら、燃費およびドライバビリティーを向上させることができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】全ての気筒＃１〜＃６を運転する全気筒運転モードと、一部の気筒＃１〜＃３の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関３の制御装置１は、内燃機関３の運転状態に応じて、運転モードを全気筒または部分気筒運転モードに設定し（図２のステップ４１、図３）、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪになるように、内燃機関３の出力をフィードバック制御する（図４のステップ３〜５）とともに、このフィードバック制御のゲインＣＣＧＡを、運転モードに応じて設定する（図５のステップ１５、１６、１９、２０、２２、２３、図６のステップ２６、２７、３０、３１、３３、３４）。
【選択図】 図５
【解決手段】全ての気筒＃１〜＃６を運転する全気筒運転モードと、一部の気筒＃１〜＃３の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関３の制御装置１は、内燃機関３の運転状態に応じて、運転モードを全気筒または部分気筒運転モードに設定し（図２のステップ４１、図３）、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪになるように、内燃機関３の出力をフィードバック制御する（図４のステップ３〜５）とともに、このフィードバック制御のゲインＣＣＧＡを、運転モードに応じて設定する（図５のステップ１５、１６、１９、２０、２２、２３、図６のステップ２６、２７、３０、３１、３３、３４）。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒のうちの一部の気筒の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この制御装置では、運転モードを、内燃機関の回転数が中回転数域に相当する所定の回転数域（１０００〜３５００ｒｐｍ）にあるときには、部分気筒運転モードに設定し、それにより、燃費の向上が図られる一方、それ以外のときには、全気筒運転モードに設定することによって、内燃機関に必要な出力が確保される。
【０００３】
さらに、内燃機関を搭載した車両の速度（以下「車速」という）を一定に保持するように制御するクルーズコントロールを実行する自動速度制御装置も知られており、例えば特許文献２に開示されている。この自動速度制御装置では、運転者によって設定された目標車速に車速が一致するように、内燃機関のスロットル弁の開度がフィードバック制御される。また、車両が上り坂を走行しているか否かが判定され、上り坂を走行していると判定された場合に、平坦路を走行している場合よりも、上記のフィードバック制御のゲインを大きな値に設定することによって、内燃機関の出力が高められる。これにより、車両が上り坂に到達することによって内燃機関の負荷が増大することで車速が落ち込んでも、車速を目標車速に速やかに一致させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０５６４号公報
【特許文献２】
特開平９−１５０６４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の可変気筒式内燃機関の制御装置と自動速度制御装置が組み合わされて用いられた場合には、燃費が悪化するという問題がある。すなわち、両装置が単純に組み合わされると、クルーズコントロールが部分気筒運転モード中に行われている場合において、車両が上り坂を走行していると判定されたときには、フィードバック制御のゲインがより大きな値に設定される。これにより、車速が比較的速やかに上昇するのに伴って、内燃機関の回転数が前記所定の回転数域から外れやすくなり、その場合には、運転モードが全気筒運転モードに切り換えられる。その結果、クルーズコントロール中における部分気筒運転モードによる運転期間が短くなるので、燃費が悪化してしまう。
【０００６】
また、車両が上り坂を通過し、平坦路を再び走行することによって、内燃機関の回転数が所定の回転数域内に戻った場合には、全気筒運転モードから部分気筒運転モードに運転モードが切り換えられる。以上のように、路面の勾配が変化する度に、運転モードが頻繁に切り換えられる可能性があり、その場合には、この切換時に発生しやすい不快な振動の発生回数が大きくなり、ドライバビリティーの低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、クルーズコントロール中において、目標車速への車速の良好な収束性を確保しながら、燃費およびドライバビリティーを向上させることができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１による発明は、複数の気筒（実施形態における（以下、本項において同じ）右バンクの気筒＃１〜＃３、左バンクの気筒＃４〜＃６）のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒のうちの一部の気筒（右バンクの気筒＃１〜＃３）の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、内燃機関３の運転状態を検出する運転状態検出手段（スロットル弁開度センサ２１、車速センサ２２、ギヤ位置センサ２４）と、検出された内燃機関３の運転状態に応じて、運転モードを全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定する運転モード設定手段（ＥＣＵ２、図２のステップ４１，図３）と、目標車速ＶＯＢＪを設定する目標車速設定手段（ＥＣＵ２、クルーズコントロールスイッチ３２）と、車速ＶＰを検出する車速検出手段（車速センサ２２）と、検出された車速ＶＰが設定された目標車速ＶＯＢＪになるように、内燃機関３の出力（スロットル弁開度ＴＨ）をフィードバック制御する出力制御手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３〜５）と、フィードバック制御のゲインＣＣＧＡを、設定された運転モードに応じて設定するゲイン設定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ１５，１６，１９，２０，２２，２３，図６のステップ２６，２７，３０，３１，３３，３４）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転モードが、検出された運転状態に応じて全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定される。また、検出された車速が設定された目標車速になるように内燃機関の出力がフィードバック制御されることによって、クルーズコントロールが行われる。そして、このフィードバック制御のゲインが、設定された運転モードに応じて設定される。このように、クルーズコントロールにおいて、内燃機関の出力をフィードバック制御する際のゲインを、運転モードに応じて設定するので、各運転モードに応じて、内燃機関の出力を適切に制御することができ、したがって、目標車速への車速の良好な収束性を確保することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の可変気筒式内燃機関３の制御装置１において、車両が走行している路面の勾配ＣＡを検出する路面勾配検出手段（勾配センサ２３）をさらに備え、ゲイン設定手段は、フィードバック制御のゲインを、検出された路面の勾配ＣＡにさらに応じて設定する（図５のステップ１３，１７，図６のステップ２４，２８）ことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、フィードバック制御のゲインは、運転モードに加えて、検出された路面の勾配にさらに応じて設定されるので、路面の勾配の変化に応じて、内燃機関の出力を適切に増減させることができる。また、例えば、現在の運転モードに対して、そのときの路面の勾配が、内燃機関の運転状態を当該運転モードに対応した運転状態から逸脱させる方向に変化させるものであるときには、上記のゲインをより小さな値に設定することによって、運転状態の変化を抑制し、そのときの運転モードにより長くとどまらせ、その切換を抑制することができる。それにより、従来と異なり、路面の勾配に応じた運転モードの切換頻度を低減することができるので、切換時に発生する不快な振動を抑制でき、したがって、ドライバビリティーを向上させることができる。また、運転モードの切換頻度の低減により、部分気筒運転モードによる運転期間を延ばすことができるので、燃費を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置１、およびこれによって制御される可変気筒式内燃機関（以下「エンジン」という）３の概略構成を示している。
【００１３】
このエンジン３は、車両（図示せず）に搭載されたＶ型６気筒のＤＯＨＣガソリンエンジンであり、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１，＃２，＃３（複数の気筒、一部の気筒）と、左バンク３Ｌの３つの気筒＃４，＃５，＃６（複数の気筒）を備えている。また、この右バンク３Ｒには、後述する部分気筒運転モードを実行するための気筒休止機構４が設けられている。
【００１４】
この気筒休止機構４は、油路６ａ，６ｂを介して油圧ポンプ（図示せず）に接続されている。また、油圧ポンプと気筒休止機構４の間には、吸気弁用および排気弁用の電磁弁５ａ，５ｂが配置されている。これらの電磁弁５ａ，５ｂはいずれも、常閉式のものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号によりＯＮされたときに、油路６ａ，６ｂをそれぞれ開放する。部分気筒運転モードのときには、電磁弁５ａ，５ｂがいずれもＯＮされ、油路６ａ，６ｂを開放することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧が供給される。これにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カム（いずれも図示せず）の間が遮断されることで、吸気弁および排気弁が休止状態（閉鎖状態）に保持される。
【００１５】
一方、全気筒運転モードのときには、上記とは逆に、電磁弁５ａ，５ｂがともにＯＦＦされ、油路６ａ，６ｂを閉鎖することにより、油圧ポンプから気筒休止機構４への油圧の供給が停止される。これにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カムの間の遮断状態が解除されることで、吸気弁および排気弁が可動状態になる。
【００１６】
６つの気筒＃１〜＃６には、インテークマニホールド７ａを介して吸気管７が接続されている。インテークマニホールド７ａの各分岐部７ｂには、各気筒の吸気ポート（図示せず）に臨むようにインジェクタ８が取り付けられている。これらのインジェクタ８は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって制御され、全気筒運転モードのときには、すべてのインジェクタ８から燃料が各分岐部７ｂ内に噴射される。一方、部分気筒運転モードのときには、右バンク３Ｒの３つのインジェクタ８からの燃料噴射が停止するように制御される。
【００１７】
以上のように、部分気筒運転モードのときには、吸気弁および排気弁の休止と、インジェクタ８からの燃料噴射の休止とによって、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１〜＃３の運転が休止される。一方、全気筒運転モードのときには、６つの気筒＃１〜＃６がすべて運転されるとともに、＃１→＃５→＃３→＃６→＃２→＃４の順に運転される。
【００１８】
吸気管７には、スロットル弁９が設けられており、このスロットル弁９はモータ９ａの回転軸に接続されている。モータ９ａは、例えば、直流モータで構成されており、スロットル弁９の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨ（内燃機関の出力）は、モータ９ａに供給する駆動電流のデューティ値をＥＣＵ２で制御することによって、制御される。また、吸気管７には、スロットル弁開度センサ２１（運転状態検出手段）が設けられており、このスロットル弁開度センサ２１は、スロットル弁開度ＴＨを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
ＥＣＵ２には、車速センサ２２（運転状態検出手段、車速検出手段）から車速ＶＰを表す検出信号が、勾配センサ２３（路面勾配検出手段）から車両が走行している路面の勾配ＣＡを表す検出信号が、ギヤ位置センサ２４（運転状態検出手段）から、手動変速機（図示せず）のギヤ位置ＮＧＲを表す検出信号が、それぞれ出力される。
【００２０】
また、ＥＣＵ２には、ブレーキスイッチ３１およびクルーズコントロールスイッチ３２（目標車速設定手段）が接続されている。このブレーキスイッチ３１は、ブレーキペダル（図示せず）が所定量以上、踏み込まれたときにＯＮ信号をＥＣＵ２に出力し、それ以外はＯＦＦ信号を出力する。
【００２１】
また、クルーズコントロールスイッチ３２は、クルーズコントロールを実行および解除するために、運転者によって操作されるものであり、その操作状態に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。ＥＣＵ２は、クルーズコントロールスイッチ３２からＯＮ信号が出力されたときに、その時点での車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪとして設定し、車速ＶＰがこの目標車速ＶＰになるようにスロットル弁開度ＴＨをフィードバック制御することによって、クルーズコントロールを開始する。また、このクルーズコントロール中に、クルーズコントロールスイッチ３２が再度押されることによってそのＯＦＦ信号が出力されたとき、またはブレーキペダルが踏み込まれ、ブレーキスイッチ３１からＯＮ信号が出力されたときには、この制御を解除する。このクルーズコントロールの詳細については後述する。
【００２２】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種のセンサ２１〜２４および前記スイッチ３１、３２からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転モードを全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定するとともに、その結果に応じて、インジェクタ８の噴射時間および各気筒に取り付けられた点火プラグ（図示せず）の点火時期などを制御する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２により、運転モード設定手段、目標車速設定手段、出力制御手段およびゲイン設定手段が構成されている。
【００２３】
図２は、エンジン３の運転モードを設定するための運転モード設定処理を示している。そのステップ４１では、図３に示す運転モード設定マップに基づき、スロットル弁開度ＴＨおよび車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転モードを設定する。なお、このマップは、ギヤ位置ＮＧＲごとに用意されている（同図には、ギヤ位置が１速のみ図示）。このマップでは、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬと部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬが境界線Ｌで互いに区分されており、運転モードは、基本的には、スロットル弁開度ＴＨが低〜中開度のときに部分気筒運転モードに設定され、スロットル弁開度ＴＨが中〜高開度のときに全気筒運転モードに設定される。また、境界線Ｌは、車速ＶＰが高いほどスロットル弁開度ＴＨがより高開度側になるように、ギヤ位置ＮＧＲが高速側であるほどスロットル弁開度ＴＨがより低開度側になるように設定されている。さらに、運転モードが部分気筒運転モードに設定されたときには、部分気筒運転モードフラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセットされ、全気筒運転モードのときには、「０」にセットされる。
【００２４】
図４は、前記クルーズコントロールを実行するクルーズコントロール処理を示している。この処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。まず、ステップ１では、クルーズコントロール実行フラグＦ＿ＣＣＯＫが「１」であるか否かを判別する。このフラグＦ＿ＣＣＯＫは、前述したクルーズコントロールスイッチ３２の操作によりそのＯＮ信号が出力されているときに「１」にセットされ、クルーズコントロール中において、クルーズコントロールスイッチ３２の操作によりそのＯＦＦ信号が出力されたとき、またはブレーキペダルの踏み込みによりブレーキスイッチ３２からＯＮ信号が出力されたときに、「０」にリセットされるものである。
【００２５】
この答がＮＯで、Ｆ＿ＣＣＯＫ＝０、すなわちクルーズコントロールが解除されているときには、そのまま本プログラムを終了する。一方、この答がＹＥＳで、クルーズコントロールが実行されているときには、ゲイン設定処理を実行する（ステップ２）。この処理は、クルーズコントロールにおけるフィードバック制御のゲインＣＣＧＡを設定するものであり、その詳細については後述する。
【００２６】
次に、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを、前述したように設定した目標車速ＶＯＢＪ、および上記ゲイン設定処理によって設定されたゲインＣＣＧＡなどを用いて、次式（１）によって算出する（ステップ３）。
ＴＨＣＭＤ＝ＴＨ＋（ＶＯＢＪ−ＶＰ）・ＣＣＧＡ …… （１）
【００２７】
次いで、スロットル弁開度指令値ＴＨＰを算出する（ステップ４）。このスロットル弁開度指令値ＴＨＰは、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤとスロットル弁開度ＴＨとの偏差に応じて算出される。そして、算出したスロットル弁開度指令値ＴＨＰに基づく駆動信号をモータ９ａに出力し（ステップ５）、本プログラムを終了する。
【００２８】
図５および図６は、前記ステップ２で実行されるゲイン設定処理を示している。まず、ステップ１１では、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪと等しいか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、そのまま本プログラムを終了する。
【００２９】
一方、ステップ１１の答がＮＯで、車速ＶＰと目標車速ＶＯＢＪが異なっているときには、部分気筒運転モードフラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ１２）。この答がＮＯで、Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝０、すなわち運転モードが全気筒運転モードに設定されているときには、上り勾配フラグＦ＿ＣＡＵＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ１３）。この上り勾配フラグＦ＿ＣＡＵＰは、路面の勾配ＣＡが上り坂用の所定の判定値以上のときに、車両が上り坂を走行しているとして「１」にセットされるものである。
【００３０】
ステップ１３の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＣＡＵＰ＝１、すなわち車両が上り坂を走行しているときには、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＹＥＳのときには、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１に設定し（ステップ１５）、本プログラムを終了する。一方、ステップ１４の答がＮＯで、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも大きいときには、ゲインＣＣＧＡを所定の減速時用第１ゲインＣＣＧＡＤ１に設定し（ステップ１６）、本プログラムを終了する。
【００３１】
一方、ステップ１３の答がＮＯで、Ｆ＿ＣＡＵＰ＝０、すなわち車両が上り坂を走行していないときには、下り勾配フラグＦ＿ＣＡＤＷが「１」であるか否かを判別する（ステップ１７）。この下り勾配フラグＦ＿ＣＡＤＷは、路面の勾配ＣＡが下り坂用の所定の判定値以下のときに、車両が下り坂を走行しているとして「１」にセットされるものである。
【００３２】
ステップ１７の答がＹＥＳで、車両が下り坂を走行しているときには、ステップ１８〜２０において、前記ステップ１４〜１６と同様、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別し、その判別結果に応じて、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第３ゲインＣＣＧＡＵ３または所定の減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３に設定し、本プログラムを終了する。
【００３３】
ステップ１７の答がＮＯで、車両が上り坂および下り坂以外の平坦路を走行しているときには、ステップ２１〜２３において、前記ステップ１４〜１６と同様、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別し、その判別結果に応じて、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第２ゲインＣＣＧＡＵ２または所定の減速時用第２ゲインＣＣＧＡＤ２に設定し、本プログラムを終了する。
【００３４】
以上の加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３は、ＣＣＧＡＵ１＞ＣＣＧＡＵ２＞ＣＣＧＡＵ３の大小関係に設定されている。前述したように、加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３は、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さく、かつ車両が上り坂、平坦路および下り坂をそれぞれ走行している場合において、ゲインＣＣＧＡとして設定される。以上により、路面の勾配ＣＡによるエンジン３の負荷が大きいときほど、ゲインＣＣＧＡをより大きな値に設定し、それにより、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、車速ＶＰを適切な加速度合で目標車速ＶＯＢＪに近づけることができる。
【００３５】
また、前記減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３は、ＣＣＧＡＤ１＜ＣＣＧＡＤ２＜ＣＣＧＡＤ３の大小関係に設定されている。前述したように、減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３は、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも大きく、かつ車両が上り坂、平坦路および下り坂をそれぞれ走行している場合において、ゲインＣＣＧＡとして設定される。また、この場合には、前式（１）より、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤは閉じ側に減少するように設定される。以上により、路面の勾配ＣＡによるエンジン３の負荷が小さいときほど、ゲインＣＣＧＡをより大きな値に設定し、それにより、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、車速ＶＰを適切な減速度合で目標車速ＶＯＢＪに近づけることができる。以上の結果、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００３６】
一方、前記ステップ１２の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝１、すなわち運転モードが部分気筒運転モードに設定されているときには、前記ステップ１３〜２３と同様に、ステップ２４〜３４を実行し、本プログラムを終了する。すなわち、車両が上り坂、下り坂または平坦路を走行しているか否かを判別し（ステップ２４、２８）、それぞれの場合において、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別する（ステップ２５、２９、３２）。そして、これらの判別結果に応じて、上り坂、平坦路および下り坂の走行時における加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６および減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６を、ゲインＣＣＧＡとして設定する（ステップ２６、３３、３０、２７、３４、３１）。
【００３７】
上記の加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６の大小関係は、前述した全気筒運転モードにおける加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３の場合と同様の理由から、ＣＣＧＡＵ４＞ＣＣＧＡＵ５＞ＣＣＧＡＵ６に設定されている。同様に、減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６の大小関係は、減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３の場合と同様の理由から、ＣＣＧＡＤ４＜ＣＣＧＡＤ５＜ＣＣＧＡＤ６に設定されている。以上により、部分気筒運転モードによる運転中においても、全気筒運転モードの場合と同様、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００３８】
また、全気筒運転モードと部分気筒運転モードの間でゲインＣＣＧＡを比較すると、例えば上り坂走行時の加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１および加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４は、ＣＣＧＡＵ１＞ＣＣＧＡＵ４の関係に設定されている。前述したように、部分気筒運転モードでは、スロットル弁開度ＴＨが図３に示す運転モード設定マップの境界線Ｌよりも下側の部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬ内にあり、また、このときに用いられる加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４は、車両の上り坂の走行時に車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪに向かって増大させるために適用されるものであり、それに応じてスロットル弁開度ＴＨが増加側に変化する。このため、加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４を大きな値に設定した場合には、スロットル弁開度ＴＨが、急激に増加することによって、部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬから境界線Ｌを超えて、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬに入りやすくなり、その場合には、運転モードが全気筒運転モードに切り換えられてしまう。したがって、上記のように、加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４＜加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１の関係に設定することによって、スロットル弁開度ＴＨを徐々に増加させ、部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬ内により長くとどまらせるようにし、それにより、運転モードの全気筒運転モードへの頻繁な切換を回避することができる。
【００３９】
同じ理由から、部分気筒運転モードにおける平坦路および下り坂走行時の加速時用第５および第６ゲインＣＣＧＡＵ５および６は、全気筒運転モードにおける加速時用第２および第３ゲインＣＣＧＡＵ２および３よりもそれぞれ小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＵ５＜ＣＣＧＡＵ２、ＣＣＧＡＵ６＜ＣＣＧＡＵ３）。
【００４０】
さらに、全気筒運転モードにおける下り坂走行時の減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３は、部分気筒運転モードにおける減速時用第６ゲインＣＣＧＡＤ６よりも小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＤ３＜ＣＣＧＡＤ６）。全気筒運転モードでは、スロットル弁開度ＴＨが運転モード設定マップの全気筒運転モード領域ＡＣＹＬ内にある状態であり、また、このときに用いられる減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３は、車両の下り坂の走行時に車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪに向かって減少させるために適用されるものであり、それに応じてスロットル弁開度ＴＨが減少側に変化する。このため、減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３を大きな値に設定した場合には、スロットル弁開度ＴＨが、急激に減少することによって、境界線Ｌを超えて部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬに入りやすくなり、その場合には、運転モードが部分気筒運転モードに切り換えられてしまう。したがって、上記のように、減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３＜減速時用第６ゲインＣＣＧＡＤ６の関係に設定することによって、スロットル弁開度ＴＨを徐々に減少させ、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬ内により長くとどまらせるようにし、それにより、運転モードの部分気筒運転モードへの頻繁な切換を回避することができる。
【００４１】
同じ理由から、全気筒運転モードにおける上り坂および平坦路走行時の減速時用第１および第２ゲインＣＣＧＡＤ１および２は、部分気筒運転モードにおける減速時用第４および第５ゲインＣＣＧＡＤ４および５よりもそれぞれ小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＤ１＜ＣＣＧＡＤ４、ＣＣＧＡＤ２＜ＣＣＧＡＤ５）。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、クルーズコントロール中において、ゲインＣＣＧＡが、運転モードおよび路面の勾配ＣＡに応じて設定されるので、スロットル弁開度ＴＨを、各運転モードに応じて適切に制御することができるとともに、路面の勾配ＣＡに応じて適切に増減させることができる。したがって、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００４３】
また、クルーズコントロール中において、部分気筒運転モードにおける加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６が、全気筒運転モードにおける加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３よりも小さな値にそれぞれ設定されているので、部分気筒運転モードによる運転期間をより長くすることができる。また、全気筒運転モードにおける減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３が、部分気筒運転モードにおける減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６よりも小さな値にそれぞれ設定されているので、全気筒運転モードによる運転期間をより長くすることができる。以上により、運転モードの切換を抑制することができるので、燃費を向上させることができるとともに、切換時に発生する不快な振動を抑制でき、したがって、ドライバビリティーを向上させることができる。
【００４４】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態は、部分気筒運転モードにおける休止気筒数が、運転気筒数が６つの全気筒運転モードに対して、３つの例であるが、この休止気筒数は、他の数でもよく、また、１〜５の任意の数に可変に制御されるものでもよい。また、本実施形態では、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪになるようにフィードバック制御される内燃機関の出力として、スロットル弁開度ＴＨを用いたが、これに代えて、出力を変更可能な他の適当なパラメータを用いてもよく、例えばインジェクタ８の燃料噴射時間を用いてもよい。
【００４５】
さらに、本実施形態では、路面の勾配ＣＡを勾配センサ２３によって検出したが、これに代えて、他のセンサを用いたり、センサを用いずに、エンジン３の運転状態などから推定してもよい。例えば、スロットル弁開度ＴＨが一定の状態において、車速ＶＰが変化した際に、車両の変速装置による変速およびブレーキペダルの踏み込みが行われているか否かを判別し、これらのいずれもが行われていない場合に、路面が上り坂または下り坂であるとして、そのときの車速ＶＰの変化分に基づいて、路面の勾配を推測してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、クルーズコントロール中において、目標車速への車速の良好な収束性を確保しながら、燃費およびドライバビリティーを向上させることができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置およびこれによって制御される可変気筒式内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】運転モード設定処理を示すフローチャートである。
【図３】運転モード設定マップの一例を示す図である。
【図４】クルーズコントロール処理を示すフローチャートである。
【図５】ゲイン設定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図５の続きを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（運転モード設定手段、目標車速設定手段、出力制御手段、ゲイン設定手段）
３ エンジン
＃１〜＃３ 右バンクの気筒（複数の気筒、一部の気筒）
＃４〜＃６ 左バンクの気筒（複数の気筒）
２１ スロットル弁開度センサ（運転状態検出手段）
２２ 車速センサ（運転状態検出手段、車速検出手段）
２３ 勾配センサ（路面勾配検出手段）
２４ ギヤ位置センサ（運転状態検出手段）
３２ クルーズコントロールスイッチ（目標車速設定手段）
ＶＰ 車速
ＶＯＢＪ 目標車速
ＴＨ スロットル弁開度（内燃機関の出力）
ＣＣＧＡ ゲイン
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒のうちの一部の気筒の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この制御装置では、運転モードを、内燃機関の回転数が中回転数域に相当する所定の回転数域（１０００〜３５００ｒｐｍ）にあるときには、部分気筒運転モードに設定し、それにより、燃費の向上が図られる一方、それ以外のときには、全気筒運転モードに設定することによって、内燃機関に必要な出力が確保される。
【０００３】
さらに、内燃機関を搭載した車両の速度（以下「車速」という）を一定に保持するように制御するクルーズコントロールを実行する自動速度制御装置も知られており、例えば特許文献２に開示されている。この自動速度制御装置では、運転者によって設定された目標車速に車速が一致するように、内燃機関のスロットル弁の開度がフィードバック制御される。また、車両が上り坂を走行しているか否かが判定され、上り坂を走行していると判定された場合に、平坦路を走行している場合よりも、上記のフィードバック制御のゲインを大きな値に設定することによって、内燃機関の出力が高められる。これにより、車両が上り坂に到達することによって内燃機関の負荷が増大することで車速が落ち込んでも、車速を目標車速に速やかに一致させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０５６４号公報
【特許文献２】
特開平９−１５０６４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の可変気筒式内燃機関の制御装置と自動速度制御装置が組み合わされて用いられた場合には、燃費が悪化するという問題がある。すなわち、両装置が単純に組み合わされると、クルーズコントロールが部分気筒運転モード中に行われている場合において、車両が上り坂を走行していると判定されたときには、フィードバック制御のゲインがより大きな値に設定される。これにより、車速が比較的速やかに上昇するのに伴って、内燃機関の回転数が前記所定の回転数域から外れやすくなり、その場合には、運転モードが全気筒運転モードに切り換えられる。その結果、クルーズコントロール中における部分気筒運転モードによる運転期間が短くなるので、燃費が悪化してしまう。
【０００６】
また、車両が上り坂を通過し、平坦路を再び走行することによって、内燃機関の回転数が所定の回転数域内に戻った場合には、全気筒運転モードから部分気筒運転モードに運転モードが切り換えられる。以上のように、路面の勾配が変化する度に、運転モードが頻繁に切り換えられる可能性があり、その場合には、この切換時に発生しやすい不快な振動の発生回数が大きくなり、ドライバビリティーの低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、クルーズコントロール中において、目標車速への車速の良好な収束性を確保しながら、燃費およびドライバビリティーを向上させることができる可変気筒式内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、請求項１による発明は、複数の気筒（実施形態における（以下、本項において同じ）右バンクの気筒＃１〜＃３、左バンクの気筒＃４〜＃６）のすべてを運転する全気筒運転モードと、複数の気筒のうちの一部の気筒（右バンクの気筒＃１〜＃３）の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関３の制御装置１であって、内燃機関３の運転状態を検出する運転状態検出手段（スロットル弁開度センサ２１、車速センサ２２、ギヤ位置センサ２４）と、検出された内燃機関３の運転状態に応じて、運転モードを全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定する運転モード設定手段（ＥＣＵ２、図２のステップ４１，図３）と、目標車速ＶＯＢＪを設定する目標車速設定手段（ＥＣＵ２、クルーズコントロールスイッチ３２）と、車速ＶＰを検出する車速検出手段（車速センサ２２）と、検出された車速ＶＰが設定された目標車速ＶＯＢＪになるように、内燃機関３の出力（スロットル弁開度ＴＨ）をフィードバック制御する出力制御手段（ＥＣＵ２、図４のステップ３〜５）と、フィードバック制御のゲインＣＣＧＡを、設定された運転モードに応じて設定するゲイン設定手段（ＥＣＵ２、図５のステップ１５，１６，１９，２０，２２，２３，図６のステップ２６，２７，３０，３１，３３，３４）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の運転モードが、検出された運転状態に応じて全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定される。また、検出された車速が設定された目標車速になるように内燃機関の出力がフィードバック制御されることによって、クルーズコントロールが行われる。そして、このフィードバック制御のゲインが、設定された運転モードに応じて設定される。このように、クルーズコントロールにおいて、内燃機関の出力をフィードバック制御する際のゲインを、運転モードに応じて設定するので、各運転モードに応じて、内燃機関の出力を適切に制御することができ、したがって、目標車速への車速の良好な収束性を確保することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の可変気筒式内燃機関３の制御装置１において、車両が走行している路面の勾配ＣＡを検出する路面勾配検出手段（勾配センサ２３）をさらに備え、ゲイン設定手段は、フィードバック制御のゲインを、検出された路面の勾配ＣＡにさらに応じて設定する（図５のステップ１３，１７，図６のステップ２４，２８）ことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、フィードバック制御のゲインは、運転モードに加えて、検出された路面の勾配にさらに応じて設定されるので、路面の勾配の変化に応じて、内燃機関の出力を適切に増減させることができる。また、例えば、現在の運転モードに対して、そのときの路面の勾配が、内燃機関の運転状態を当該運転モードに対応した運転状態から逸脱させる方向に変化させるものであるときには、上記のゲインをより小さな値に設定することによって、運転状態の変化を抑制し、そのときの運転モードにより長くとどまらせ、その切換を抑制することができる。それにより、従来と異なり、路面の勾配に応じた運転モードの切換頻度を低減することができるので、切換時に発生する不快な振動を抑制でき、したがって、ドライバビリティーを向上させることができる。また、運転モードの切換頻度の低減により、部分気筒運転モードによる運転期間を延ばすことができるので、燃費を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置１、およびこれによって制御される可変気筒式内燃機関（以下「エンジン」という）３の概略構成を示している。
【００１３】
このエンジン３は、車両（図示せず）に搭載されたＶ型６気筒のＤＯＨＣガソリンエンジンであり、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１，＃２，＃３（複数の気筒、一部の気筒）と、左バンク３Ｌの３つの気筒＃４，＃５，＃６（複数の気筒）を備えている。また、この右バンク３Ｒには、後述する部分気筒運転モードを実行するための気筒休止機構４が設けられている。
【００１４】
この気筒休止機構４は、油路６ａ，６ｂを介して油圧ポンプ（図示せず）に接続されている。また、油圧ポンプと気筒休止機構４の間には、吸気弁用および排気弁用の電磁弁５ａ，５ｂが配置されている。これらの電磁弁５ａ，５ｂはいずれも、常閉式のものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号によりＯＮされたときに、油路６ａ，６ｂをそれぞれ開放する。部分気筒運転モードのときには、電磁弁５ａ，５ｂがいずれもＯＮされ、油路６ａ，６ｂを開放することにより、気筒休止機構４に対して油圧ポンプからの油圧が供給される。これにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カム（いずれも図示せず）の間が遮断されることで、吸気弁および排気弁が休止状態（閉鎖状態）に保持される。
【００１５】
一方、全気筒運転モードのときには、上記とは逆に、電磁弁５ａ，５ｂがともにＯＦＦされ、油路６ａ，６ｂを閉鎖することにより、油圧ポンプから気筒休止機構４への油圧の供給が停止される。これにより、右バンク３Ｒの気筒＃１〜＃３において、吸気弁と吸気カムの間および排気弁と排気カムの間の遮断状態が解除されることで、吸気弁および排気弁が可動状態になる。
【００１６】
６つの気筒＃１〜＃６には、インテークマニホールド７ａを介して吸気管７が接続されている。インテークマニホールド７ａの各分岐部７ｂには、各気筒の吸気ポート（図示せず）に臨むようにインジェクタ８が取り付けられている。これらのインジェクタ８は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって制御され、全気筒運転モードのときには、すべてのインジェクタ８から燃料が各分岐部７ｂ内に噴射される。一方、部分気筒運転モードのときには、右バンク３Ｒの３つのインジェクタ８からの燃料噴射が停止するように制御される。
【００１７】
以上のように、部分気筒運転モードのときには、吸気弁および排気弁の休止と、インジェクタ８からの燃料噴射の休止とによって、右バンク３Ｒの３つの気筒＃１〜＃３の運転が休止される。一方、全気筒運転モードのときには、６つの気筒＃１〜＃６がすべて運転されるとともに、＃１→＃５→＃３→＃６→＃２→＃４の順に運転される。
【００１８】
吸気管７には、スロットル弁９が設けられており、このスロットル弁９はモータ９ａの回転軸に接続されている。モータ９ａは、例えば、直流モータで構成されており、スロットル弁９の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨ（内燃機関の出力）は、モータ９ａに供給する駆動電流のデューティ値をＥＣＵ２で制御することによって、制御される。また、吸気管７には、スロットル弁開度センサ２１（運転状態検出手段）が設けられており、このスロットル弁開度センサ２１は、スロットル弁開度ＴＨを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。
【００１９】
ＥＣＵ２には、車速センサ２２（運転状態検出手段、車速検出手段）から車速ＶＰを表す検出信号が、勾配センサ２３（路面勾配検出手段）から車両が走行している路面の勾配ＣＡを表す検出信号が、ギヤ位置センサ２４（運転状態検出手段）から、手動変速機（図示せず）のギヤ位置ＮＧＲを表す検出信号が、それぞれ出力される。
【００２０】
また、ＥＣＵ２には、ブレーキスイッチ３１およびクルーズコントロールスイッチ３２（目標車速設定手段）が接続されている。このブレーキスイッチ３１は、ブレーキペダル（図示せず）が所定量以上、踏み込まれたときにＯＮ信号をＥＣＵ２に出力し、それ以外はＯＦＦ信号を出力する。
【００２１】
また、クルーズコントロールスイッチ３２は、クルーズコントロールを実行および解除するために、運転者によって操作されるものであり、その操作状態に応じたＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。ＥＣＵ２は、クルーズコントロールスイッチ３２からＯＮ信号が出力されたときに、その時点での車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪとして設定し、車速ＶＰがこの目標車速ＶＰになるようにスロットル弁開度ＴＨをフィードバック制御することによって、クルーズコントロールを開始する。また、このクルーズコントロール中に、クルーズコントロールスイッチ３２が再度押されることによってそのＯＦＦ信号が出力されたとき、またはブレーキペダルが踏み込まれ、ブレーキスイッチ３１からＯＮ信号が出力されたときには、この制御を解除する。このクルーズコントロールの詳細については後述する。
【００２２】
ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。前述した各種のセンサ２１〜２４および前記スイッチ３１、３２からの検出信号はそれぞれ、Ｉ／ＯインターフェースでＡ／Ｄ変換がなされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転モードを全気筒運転モードまたは部分気筒運転モードに設定するとともに、その結果に応じて、インジェクタ８の噴射時間および各気筒に取り付けられた点火プラグ（図示せず）の点火時期などを制御する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２により、運転モード設定手段、目標車速設定手段、出力制御手段およびゲイン設定手段が構成されている。
【００２３】
図２は、エンジン３の運転モードを設定するための運転モード設定処理を示している。そのステップ４１では、図３に示す運転モード設定マップに基づき、スロットル弁開度ＴＨおよび車速ＶＰに応じて、エンジン３の運転モードを設定する。なお、このマップは、ギヤ位置ＮＧＲごとに用意されている（同図には、ギヤ位置が１速のみ図示）。このマップでは、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬと部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬが境界線Ｌで互いに区分されており、運転モードは、基本的には、スロットル弁開度ＴＨが低〜中開度のときに部分気筒運転モードに設定され、スロットル弁開度ＴＨが中〜高開度のときに全気筒運転モードに設定される。また、境界線Ｌは、車速ＶＰが高いほどスロットル弁開度ＴＨがより高開度側になるように、ギヤ位置ＮＧＲが高速側であるほどスロットル弁開度ＴＨがより低開度側になるように設定されている。さらに、運転モードが部分気筒運転モードに設定されたときには、部分気筒運転モードフラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセットされ、全気筒運転モードのときには、「０」にセットされる。
【００２４】
図４は、前記クルーズコントロールを実行するクルーズコントロール処理を示している。この処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに実行される。まず、ステップ１では、クルーズコントロール実行フラグＦ＿ＣＣＯＫが「１」であるか否かを判別する。このフラグＦ＿ＣＣＯＫは、前述したクルーズコントロールスイッチ３２の操作によりそのＯＮ信号が出力されているときに「１」にセットされ、クルーズコントロール中において、クルーズコントロールスイッチ３２の操作によりそのＯＦＦ信号が出力されたとき、またはブレーキペダルの踏み込みによりブレーキスイッチ３２からＯＮ信号が出力されたときに、「０」にリセットされるものである。
【００２５】
この答がＮＯで、Ｆ＿ＣＣＯＫ＝０、すなわちクルーズコントロールが解除されているときには、そのまま本プログラムを終了する。一方、この答がＹＥＳで、クルーズコントロールが実行されているときには、ゲイン設定処理を実行する（ステップ２）。この処理は、クルーズコントロールにおけるフィードバック制御のゲインＣＣＧＡを設定するものであり、その詳細については後述する。
【００２６】
次に、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを、前述したように設定した目標車速ＶＯＢＪ、および上記ゲイン設定処理によって設定されたゲインＣＣＧＡなどを用いて、次式（１）によって算出する（ステップ３）。
ＴＨＣＭＤ＝ＴＨ＋（ＶＯＢＪ−ＶＰ）・ＣＣＧＡ …… （１）
【００２７】
次いで、スロットル弁開度指令値ＴＨＰを算出する（ステップ４）。このスロットル弁開度指令値ＴＨＰは、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤとスロットル弁開度ＴＨとの偏差に応じて算出される。そして、算出したスロットル弁開度指令値ＴＨＰに基づく駆動信号をモータ９ａに出力し（ステップ５）、本プログラムを終了する。
【００２８】
図５および図６は、前記ステップ２で実行されるゲイン設定処理を示している。まず、ステップ１１では、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪと等しいか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、そのまま本プログラムを終了する。
【００２９】
一方、ステップ１１の答がＮＯで、車速ＶＰと目標車速ＶＯＢＪが異なっているときには、部分気筒運転モードフラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ１２）。この答がＮＯで、Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝０、すなわち運転モードが全気筒運転モードに設定されているときには、上り勾配フラグＦ＿ＣＡＵＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ１３）。この上り勾配フラグＦ＿ＣＡＵＰは、路面の勾配ＣＡが上り坂用の所定の判定値以上のときに、車両が上り坂を走行しているとして「１」にセットされるものである。
【００３０】
ステップ１３の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＣＡＵＰ＝１、すなわち車両が上り坂を走行しているときには、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＹＥＳのときには、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１に設定し（ステップ１５）、本プログラムを終了する。一方、ステップ１４の答がＮＯで、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも大きいときには、ゲインＣＣＧＡを所定の減速時用第１ゲインＣＣＧＡＤ１に設定し（ステップ１６）、本プログラムを終了する。
【００３１】
一方、ステップ１３の答がＮＯで、Ｆ＿ＣＡＵＰ＝０、すなわち車両が上り坂を走行していないときには、下り勾配フラグＦ＿ＣＡＤＷが「１」であるか否かを判別する（ステップ１７）。この下り勾配フラグＦ＿ＣＡＤＷは、路面の勾配ＣＡが下り坂用の所定の判定値以下のときに、車両が下り坂を走行しているとして「１」にセットされるものである。
【００３２】
ステップ１７の答がＹＥＳで、車両が下り坂を走行しているときには、ステップ１８〜２０において、前記ステップ１４〜１６と同様、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別し、その判別結果に応じて、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第３ゲインＣＣＧＡＵ３または所定の減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３に設定し、本プログラムを終了する。
【００３３】
ステップ１７の答がＮＯで、車両が上り坂および下り坂以外の平坦路を走行しているときには、ステップ２１〜２３において、前記ステップ１４〜１６と同様、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別し、その判別結果に応じて、ゲインＣＣＧＡを所定の加速時用第２ゲインＣＣＧＡＵ２または所定の減速時用第２ゲインＣＣＧＡＤ２に設定し、本プログラムを終了する。
【００３４】
以上の加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３は、ＣＣＧＡＵ１＞ＣＣＧＡＵ２＞ＣＣＧＡＵ３の大小関係に設定されている。前述したように、加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３は、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さく、かつ車両が上り坂、平坦路および下り坂をそれぞれ走行している場合において、ゲインＣＣＧＡとして設定される。以上により、路面の勾配ＣＡによるエンジン３の負荷が大きいときほど、ゲインＣＣＧＡをより大きな値に設定し、それにより、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、車速ＶＰを適切な加速度合で目標車速ＶＯＢＪに近づけることができる。
【００３５】
また、前記減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３は、ＣＣＧＡＤ１＜ＣＣＧＡＤ２＜ＣＣＧＡＤ３の大小関係に設定されている。前述したように、減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３は、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも大きく、かつ車両が上り坂、平坦路および下り坂をそれぞれ走行している場合において、ゲインＣＣＧＡとして設定される。また、この場合には、前式（１）より、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤは閉じ側に減少するように設定される。以上により、路面の勾配ＣＡによるエンジン３の負荷が小さいときほど、ゲインＣＣＧＡをより大きな値に設定し、それにより、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、車速ＶＰを適切な減速度合で目標車速ＶＯＢＪに近づけることができる。以上の結果、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００３６】
一方、前記ステップ１２の答がＹＥＳで、Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝１、すなわち運転モードが部分気筒運転モードに設定されているときには、前記ステップ１３〜２３と同様に、ステップ２４〜３４を実行し、本プログラムを終了する。すなわち、車両が上り坂、下り坂または平坦路を走行しているか否かを判別し（ステップ２４、２８）、それぞれの場合において、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪよりも小さいか否かを判別する（ステップ２５、２９、３２）。そして、これらの判別結果に応じて、上り坂、平坦路および下り坂の走行時における加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６および減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６を、ゲインＣＣＧＡとして設定する（ステップ２６、３３、３０、２７、３４、３１）。
【００３７】
上記の加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６の大小関係は、前述した全気筒運転モードにおける加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３の場合と同様の理由から、ＣＣＧＡＵ４＞ＣＣＧＡＵ５＞ＣＣＧＡＵ６に設定されている。同様に、減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６の大小関係は、減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３の場合と同様の理由から、ＣＣＧＡＤ４＜ＣＣＧＡＤ５＜ＣＣＧＡＤ６に設定されている。以上により、部分気筒運転モードによる運転中においても、全気筒運転モードの場合と同様、路面の勾配ＣＡに応じて、目標スロットル弁開度ＴＨＣＭＤを適切に設定でき、したがって、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００３８】
また、全気筒運転モードと部分気筒運転モードの間でゲインＣＣＧＡを比較すると、例えば上り坂走行時の加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１および加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４は、ＣＣＧＡＵ１＞ＣＣＧＡＵ４の関係に設定されている。前述したように、部分気筒運転モードでは、スロットル弁開度ＴＨが図３に示す運転モード設定マップの境界線Ｌよりも下側の部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬ内にあり、また、このときに用いられる加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４は、車両の上り坂の走行時に車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪに向かって増大させるために適用されるものであり、それに応じてスロットル弁開度ＴＨが増加側に変化する。このため、加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４を大きな値に設定した場合には、スロットル弁開度ＴＨが、急激に増加することによって、部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬから境界線Ｌを超えて、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬに入りやすくなり、その場合には、運転モードが全気筒運転モードに切り換えられてしまう。したがって、上記のように、加速時用第４ゲインＣＣＧＡＵ４＜加速時用第１ゲインＣＣＧＡＵ１の関係に設定することによって、スロットル弁開度ＴＨを徐々に増加させ、部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬ内により長くとどまらせるようにし、それにより、運転モードの全気筒運転モードへの頻繁な切換を回避することができる。
【００３９】
同じ理由から、部分気筒運転モードにおける平坦路および下り坂走行時の加速時用第５および第６ゲインＣＣＧＡＵ５および６は、全気筒運転モードにおける加速時用第２および第３ゲインＣＣＧＡＵ２および３よりもそれぞれ小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＵ５＜ＣＣＧＡＵ２、ＣＣＧＡＵ６＜ＣＣＧＡＵ３）。
【００４０】
さらに、全気筒運転モードにおける下り坂走行時の減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３は、部分気筒運転モードにおける減速時用第６ゲインＣＣＧＡＤ６よりも小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＤ３＜ＣＣＧＡＤ６）。全気筒運転モードでは、スロットル弁開度ＴＨが運転モード設定マップの全気筒運転モード領域ＡＣＹＬ内にある状態であり、また、このときに用いられる減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３は、車両の下り坂の走行時に車速ＶＰを目標車速ＶＯＢＪに向かって減少させるために適用されるものであり、それに応じてスロットル弁開度ＴＨが減少側に変化する。このため、減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３を大きな値に設定した場合には、スロットル弁開度ＴＨが、急激に減少することによって、境界線Ｌを超えて部分気筒運転モード領域ＭＣＹＬに入りやすくなり、その場合には、運転モードが部分気筒運転モードに切り換えられてしまう。したがって、上記のように、減速時用第３ゲインＣＣＧＡＤ３＜減速時用第６ゲインＣＣＧＡＤ６の関係に設定することによって、スロットル弁開度ＴＨを徐々に減少させ、全気筒運転モード領域ＡＣＹＬ内により長くとどまらせるようにし、それにより、運転モードの部分気筒運転モードへの頻繁な切換を回避することができる。
【００４１】
同じ理由から、全気筒運転モードにおける上り坂および平坦路走行時の減速時用第１および第２ゲインＣＣＧＡＤ１および２は、部分気筒運転モードにおける減速時用第４および第５ゲインＣＣＧＡＤ４および５よりもそれぞれ小さな値に設定されている（ＣＣＧＡＤ１＜ＣＣＧＡＤ４、ＣＣＧＡＤ２＜ＣＣＧＡＤ５）。
【００４２】
以上のように、本実施形態によれば、クルーズコントロール中において、ゲインＣＣＧＡが、運転モードおよび路面の勾配ＣＡに応じて設定されるので、スロットル弁開度ＴＨを、各運転モードに応じて適切に制御することができるとともに、路面の勾配ＣＡに応じて適切に増減させることができる。したがって、目標車速ＶＯＢＪへの車速ＶＰの良好な収束性を確保することができる。
【００４３】
また、クルーズコントロール中において、部分気筒運転モードにおける加速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＵ４〜６が、全気筒運転モードにおける加速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＵ１〜３よりも小さな値にそれぞれ設定されているので、部分気筒運転モードによる運転期間をより長くすることができる。また、全気筒運転モードにおける減速時用第１〜第３ゲインＣＣＧＡＤ１〜３が、部分気筒運転モードにおける減速時用第４〜第６ゲインＣＣＧＡＤ４〜６よりも小さな値にそれぞれ設定されているので、全気筒運転モードによる運転期間をより長くすることができる。以上により、運転モードの切換を抑制することができるので、燃費を向上させることができるとともに、切換時に発生する不快な振動を抑制でき、したがって、ドライバビリティーを向上させることができる。
【００４４】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態は、部分気筒運転モードにおける休止気筒数が、運転気筒数が６つの全気筒運転モードに対して、３つの例であるが、この休止気筒数は、他の数でもよく、また、１〜５の任意の数に可変に制御されるものでもよい。また、本実施形態では、車速ＶＰが目標車速ＶＯＢＪになるようにフィードバック制御される内燃機関の出力として、スロットル弁開度ＴＨを用いたが、これに代えて、出力を変更可能な他の適当なパラメータを用いてもよく、例えばインジェクタ８の燃料噴射時間を用いてもよい。
【００４５】
さらに、本実施形態では、路面の勾配ＣＡを勾配センサ２３によって検出したが、これに代えて、他のセンサを用いたり、センサを用いずに、エンジン３の運転状態などから推定してもよい。例えば、スロットル弁開度ＴＨが一定の状態において、車速ＶＰが変化した際に、車両の変速装置による変速およびブレーキペダルの踏み込みが行われているか否かを判別し、これらのいずれもが行われていない場合に、路面が上り坂または下り坂であるとして、そのときの車速ＶＰの変化分に基づいて、路面の勾配を推測してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の可変気筒式内燃機関の制御装置によれば、クルーズコントロール中において、目標車速への車速の良好な収束性を確保しながら、燃費およびドライバビリティーを向上させることができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置およびこれによって制御される可変気筒式内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】運転モード設定処理を示すフローチャートである。
【図３】運転モード設定マップの一例を示す図である。
【図４】クルーズコントロール処理を示すフローチャートである。
【図５】ゲイン設定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】図５の続きを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ ＥＣＵ（運転モード設定手段、目標車速設定手段、出力制御手段、ゲイン設定手段）
３ エンジン
＃１〜＃３ 右バンクの気筒（複数の気筒、一部の気筒）
＃４〜＃６ 左バンクの気筒（複数の気筒）
２１ スロットル弁開度センサ（運転状態検出手段）
２２ 車速センサ（運転状態検出手段、車速検出手段）
２３ 勾配センサ（路面勾配検出手段）
２４ ギヤ位置センサ（運転状態検出手段）
３２ クルーズコントロールスイッチ（目標車速設定手段）
ＶＰ 車速
ＶＯＢＪ 目標車速
ＴＨ スロットル弁開度（内燃機関の出力）
ＣＣＧＡ ゲイン
Claims (2)
- 複数の気筒のすべてを運転する全気筒運転モードと、前記複数の気筒のうちの一部の気筒の運転を休止する部分気筒運転モードとに、運転モードを切り換えて運転される車両用の可変気筒式内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
当該検出された前記内燃機関の運転状態に応じて、前記運転モードを前記全気筒運転モードまたは前記部分気筒運転モードに設定する運転モード設定手段と、
目標車速を設定する目標車速設定手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
当該検出された車速が前記設定された目標車速になるように、前記内燃機関の出力をフィードバック制御する出力制御手段と、
前記フィードバック制御のゲインを、前記設定された運転モードに応じて設定するゲイン設定手段と、
を備えることを特徴とする可変気筒式内燃機関の制御装置。 - 前記車両が走行している路面の勾配を検出する路面勾配検出手段をさらに備え、
前記ゲイン設定手段は、前記フィードバック制御のゲインを、前記検出された路面の勾配にさらに応じて設定することを特徴とする、請求項１に記載の可変気筒式内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003130816A JP3976141B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 可変気筒式内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003130816A JP3976141B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 可変気筒式内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
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ID=33506205
Family Applications (1)
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| JP2003130816A Expired - Lifetime JP3976141B2 (ja) | 2003-05-08 | 2003-05-08 | 可変気筒式内燃機関の制御装置 |
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-
2003
- 2003-05-08 JP JP2003130816A patent/JP3976141B2/ja not_active Expired - Lifetime
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