專利名稱：可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置和控制方法，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式或者在利用氣缸暫停機構(gòu)暫停該多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中工作，更具體地，本發(fā)明涉及控制怠速轉(zhuǎn)速、減速燃油切斷以及輔機驅(qū)動的控制裝置和控制方法。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，例如，日本專利申請公開第2002-221055號公報對可變氣缸內(nèi)燃機的控制器作了描述。在該公報中描述的可變氣缸內(nèi)燃機是V型6缸內(nèi)燃機，包含用于在工作模式和暫停模式之間切換一半氣缸(即3個可變氣缸)的氣缸暫停機構(gòu)。在該可變氣缸內(nèi)燃機中，控制器控制氣缸暫停機構(gòu)和噴射器，以把與這3個可變氣缸相關(guān)的氣門致動機構(gòu)從工作模式切換到暫停模式，從而把這3個可變氣缸從工作模式切換到暫停模式。同時，停止向3個可變氣缸噴射燃油，從而把這3個可變氣缸從工作模式切換到暫停模式。另一方面，與以上相反的操作使得3個可變氣缸從暫停模式切換到工作模式。換句話說，該可變氣缸內(nèi)燃機在驅(qū)動所有6個氣缸的全氣缸工作模式中或者在使3個可變氣缸不工作的部分氣缸工作模式中工作。
控制器通過以下方式進行切換控制，把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，即操作3個可變氣缸的氣門致動機構(gòu)，同時暫停向這3個可變氣缸噴射燃油，根據(jù)隨后來自LAF傳感器的檢測信號來判定包含這些氣門致動機構(gòu)的氣門驅(qū)動系統(tǒng)是否正常工作，如果判定在這3個可變氣缸的氣門驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)生故障，則停止向這3個可變氣缸噴射燃油。換句話說，停止這3個可變氣缸的工作。
上述常規(guī)控制器具有可控性低和在多種工作條件下不能恰當控制可變氣缸內(nèi)燃機的缺點，這是因為，當控制器判定在這3個可變氣缸的氣門驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)生故障時，控制器不進行具體的控制操作，只是停止向這3個可變氣缸噴射燃油，即停止這3個可變氣缸的工作。例如，假設(shè)把控制器設(shè)計成進行怠速工作中的轉(zhuǎn)速控制(以下稱為“怠速轉(zhuǎn)速控制”)。如果氣門驅(qū)動系統(tǒng)中的故障導(dǎo)致可工作氣缸數(shù)減少至3個，則內(nèi)燃機整體的燃燒能量降低使得難以在克服諸如可變氣缸內(nèi)燃機的摩擦那樣的負荷的同時繼續(xù)怠速工作，可能會使可變氣缸內(nèi)燃機停轉(zhuǎn)。同樣，在停止向氣缸提供燃油以使車輛減速的減速燃油切斷操作中，或者在空調(diào)等的輔機控制中，上述故障將使得可變氣缸內(nèi)燃機無法在克服負荷的同時繼續(xù)工作，出于相同原因，可能導(dǎo)致可變氣缸內(nèi)燃機停轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的是提供不管氣缸暫停機構(gòu)是正常還是發(fā)生故障，都能夠恰當?shù)貙崿F(xiàn)怠速轉(zhuǎn)速控制、減速燃油切斷控制以及輔機驅(qū)動控制的可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置和控制方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種控制可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，用于使發(fā)動機的怠速工作中的轉(zhuǎn)速收斂于目標怠速工作，其中，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換。該控制裝置的特征在于包括故障判定裝置，用于判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置，用于當故障判定裝置判定該氣缸暫停機構(gòu)正常時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當故障判定裝置判定該氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成故障工作值。
根據(jù)該可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，當判定該氣缸暫停機構(gòu)正常時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當判定該氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成與正常工作值不同的故障工作值。因此，例如，在一種在全氣缸工作模式中控制怠速工作中的轉(zhuǎn)速(以下稱為“怠速轉(zhuǎn)速控制”)的配置中，即使由于氣缸暫停機構(gòu)的故障而不能把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，也能把目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值設(shè)定得比正常工作值高，以補償在怠速轉(zhuǎn)速控制中由可工作氣缸數(shù)的減少而引起的燃燒能量下降，因而，與以前不同，可在抵抗發(fā)動機上的摩擦之類的負荷的同時，恰當?shù)乩^續(xù)怠速工作。相反，在一種在部分氣缸工作模式中控制怠速轉(zhuǎn)速的配置中，即使由于氣缸暫停機構(gòu)的故障而不能把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，也能把目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值設(shè)定得比正常工作值低，以在抑止怠速工作中可變氣缸內(nèi)燃機的振動的同時，進行怠速工作。采用以上方式，不管氣缸暫停機構(gòu)是正常還是發(fā)生故障，都能恰當?shù)乜刂频∷俎D(zhuǎn)速。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種控制可變氣缸內(nèi)燃機的控制方法，用于使發(fā)動機的怠速工作中的轉(zhuǎn)速收斂于目標怠速工作，其中，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換。該方法的特征在于包括以下步驟判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當判定步驟判定該氣缸暫停機構(gòu)正常時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當判定步驟判定氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成故障工作值。
該控制方法提供了與上述根據(jù)本發(fā)明的第一方面的控制裝置相同的有利效果。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種控制裝置，用于對具有多個氣缸的可變氣缸內(nèi)燃機進行減速燃油切斷控制，以在減速過程中當內(nèi)燃機在預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速或更高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，停止向內(nèi)燃機的多個氣缸提供燃油，其中，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換。該控制裝置的特征在于包括故障判定裝置，用于判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置，用于當故障判定裝置判定該氣缸暫停機構(gòu)正常時，把該預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當故障判定裝置判定該氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把該預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成與正常工作值不同的故障工作值。
根據(jù)該可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，當判定該氣缸暫停機構(gòu)正常時，把用于規(guī)定進行減速燃油切斷控制的條件的預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當判定該氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把該預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成與正常工作值不同的故障工作值。因此，在一種在全氣缸工作模式中進行減速燃油切斷控制的配置中，即使由于氣缸暫停機構(gòu)的故障而不能把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，也能把燃油切斷轉(zhuǎn)速的故障工作值設(shè)定得比正常工作值高，以補償在減速燃油切斷控制中由可工作氣缸數(shù)的減少而引起的燃燒能量下降，因而，與以前不同，可在抵抗發(fā)動機上的摩擦之類的負荷的同時，恰當?shù)乩^續(xù)減速燃油切斷操作。相反，在一種在部分氣缸工作模式中進行減速燃油切斷控制的配置中，即使由于氣缸暫停機構(gòu)的故障而不能把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，也能把目標燃油切斷轉(zhuǎn)速的故障工作值設(shè)定得比正常工作值低，以擴大進行減速燃油切斷控制的轉(zhuǎn)速范圍。采用以上方式，不管氣缸暫停機構(gòu)是正常還是發(fā)生故障，都能恰當?shù)剡M行減速燃油切斷控制。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種控制方法，用于對具有多個氣缸的可變氣缸內(nèi)燃機進行減速燃油切斷控制，以在減速過程中當內(nèi)燃機在預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速或更高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，停止向內(nèi)燃機的多個氣缸提供燃油，其中，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換。該方法的特征在于包括以下步驟判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當判定步驟判定為氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把該預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當判定步驟判定為氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把該預(yù)定燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成與正常工作值不同的故障工作值。
該控制方法提供了與上述根據(jù)本發(fā)明的第三方面的控制裝置相同的有利效果。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換，其中，該內(nèi)燃機具有輔機，該輔機通過輔機離合器來驅(qū)動。該控制裝置的特征在于包括故障判定裝置，用于判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及控制裝置，用于當故障判定裝置判定為氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，斷開輔機離合器。
根據(jù)該可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，當故障判定裝置判定為氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，斷開輔機離合器，以斷開從內(nèi)燃機到輔機的動力傳遞。因此，例如，在一種在全氣缸工作模式中控制輔機驅(qū)動的配置中，即使由于氣缸暫停機構(gòu)的故障而不能把發(fā)動機從部分氣缸工作模式切換到全氣缸工作模式，也能通過切斷對輔機的動力傳遞來減小負荷，從而可避免可變氣缸內(nèi)燃機停轉(zhuǎn)。這樣，不管氣缸暫停機構(gòu)是正常還是發(fā)生故障，都能在恰當?shù)目刂葡买?qū)動輔機。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種可變氣缸內(nèi)燃機的控制方法，該可變氣缸內(nèi)燃機可在多個氣缸全都工作的全氣缸工作模式和使用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中切換，其中，該內(nèi)燃機具有輔機，該輔機通過輔機離合器來驅(qū)動。該方法的特征在于包括以下步驟判定氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當判定步驟判定為氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，斷開輔機離合器。
該控制方法提供了與上述根據(jù)本發(fā)明的第五方面的控制裝置相同的有利效果。


圖1是總體示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的控制裝置以及包含有該控制裝置的可變氣缸內(nèi)燃機的方框圖；圖2是控制參數(shù)設(shè)定例程的流程圖；圖3是故障判定例程的流程圖；以及圖4是各種控制模式的例程的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的一實施例的可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置、控制方法和發(fā)動機控制單元進行說明。圖1總體示出了根據(jù)一實施例的控制裝置以及包含有該控制裝置的可變氣缸內(nèi)燃機的構(gòu)成。如圖1所示，控制裝置1包括發(fā)動機控制單元(ECU)2，該發(fā)動機控制單元2用于執(zhí)行可變氣缸內(nèi)燃機(以下稱為“發(fā)動機”)3的怠速工作控制、減速燃油切斷控制、空調(diào)驅(qū)動控制等，以下將對此進行說明。
發(fā)動機3是V型6缸DOHC汽油機，包括右排3R的3個氣缸#1、#2、#3，以及左排3L的3個氣缸#4、#5、#6。此外，在右排3R設(shè)置有氣缸暫停機構(gòu)4。
氣缸暫停機構(gòu)4通過油路6a、6b與未示出的液壓泵連接。在液壓泵和氣缸暫停機構(gòu)4之間設(shè)置了分別用于進氣門和排氣門的電磁閥5a、5b。電磁閥5a、5b兩者都是常閉型并與ECU 2電連接，這樣，當它們響應(yīng)于來自ECU 2的相關(guān)驅(qū)動信號而接通時，分別開啟油路6a、6b。在部分氣缸工作模式中，電磁閥5a、5b全都接通以開啟油路6a、6b，以便向氣缸暫停機構(gòu)4提供來自液壓泵的油壓。這樣，氣缸暫停機構(gòu)4釋放右排3R的各個氣缸#1-#3中進氣門和進氣凸輪以及排氣門和排氣凸輪(全都未在圖1中示出)之間的嚙合，從而使進氣門和排氣門處于暫停狀態(tài)(關(guān)閉狀態(tài))。
另一方面，在全氣缸工作模式中，與上述相反，電磁閥5a、5b全都斷開以關(guān)閉油路6a、6b，從而切斷從液壓泵到氣缸暫停機構(gòu)4的油壓供應(yīng)。這樣，氣缸暫停機構(gòu)4使進氣門和進氣凸輪之間以及排氣門和排氣凸輪之間嚙合，從而使進氣門和排氣門可以工作。具體地說，上述氣缸暫停機構(gòu)44的結(jié)構(gòu)類似于例如在日本專利申請公開第2001-90564號公報中所示的結(jié)構(gòu)。
節(jié)氣門8設(shè)置在發(fā)動機3的進氣管7的中間。致動器8a與節(jié)氣門8連接，并與ECU 2電連接。ECU 2通過致動器8a來控制節(jié)氣門8的開度，以控制怠速轉(zhuǎn)速等，以下進行說明。
節(jié)氣門開度傳感器20也裝在進氣管7上。節(jié)氣門開度傳感器20檢測節(jié)氣門8的開度TH(以下稱為“節(jié)氣門開度TH”)，并向ECU 2提供表示所檢測的開度TH的信號。
進氣管7通過進氣歧管7a分別與6個氣缸#1-#6連接。在進氣歧管7a的各個分支7b，對著與各個氣缸相連的進氣管(未示出)裝有噴射器9。這些噴射器9在發(fā)動機3的全氣缸工作模式中，響應(yīng)于來自ECU 2的驅(qū)動信號而驅(qū)動，以便向各個分支7b噴射燃油。另一方面，在部分氣缸工作模式中，在ECU 2的控制下，不向與右排3R相關(guān)的3個噴射器9噴射燃油。
發(fā)動機3還設(shè)有代表輔機的空調(diào)(圖1中標示為“AC”)10。空調(diào)10具有未示出的空氣壓縮機，該空氣壓縮機通過空調(diào)離合器11與發(fā)動機3的曲軸(未示出)連接?？照{(diào)離合器11(更一般的為輔機離合器)響應(yīng)于來自ECU 2的驅(qū)動信號而連接或斷開，以傳遞或切斷到空調(diào)10的內(nèi)燃機扭矩。
ECU 2與油門開度傳感器21、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器22、車速傳感器23、LAF傳感器24以及水溫傳感器25連接。這些油門開度傳感器21、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器22以及車速傳感器23分別對裝備了發(fā)動機3的車輛(未示出)的油門踏板(未示出)的壓下量AP(以下稱為“油門開度”)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE(轉(zhuǎn)速)以及車速VP進行檢測，并分別向ECU 2提供表示檢測量AP、發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE以及車速VP的各個信號。
LAF傳感器24安裝在未示出的排氣管上，用于對流經(jīng)排氣管的廢氣中的氧濃度進行線性檢測，以便向ECU 2提供與所檢測的氧濃度成比例的信號。由熱敏電阻等構(gòu)成的水溫傳感器25對作為在發(fā)動機3的機體內(nèi)循環(huán)的冷卻水溫度的發(fā)動機水溫TW進行檢測，并向ECU 2提供表示所檢測的發(fā)動機水溫TW的信號。
ECU 2基于包含I/O接口(未示出)、CPU 2a、RAM 2b、ROM 2c等的微計算機。在本實施例中，ECU 2實現(xiàn)了故障判定裝置、目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置、燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置以及控制裝置。
ECU 2響應(yīng)于來自上述各種傳感器20-25的檢測信號來判定發(fā)動機3的具體工作條件，并根據(jù)事先存儲在ROM 2c內(nèi)的控制程序和存儲在RAM 2b內(nèi)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行控制參數(shù)設(shè)定例程、判定氣缸暫停機構(gòu)4的故障的例程、怠速轉(zhuǎn)速控制模式、減速燃油切斷控制模式、空調(diào)驅(qū)動控制模式等，以下將對此進行說明。
下面參照圖2對在上述各種控制模式中使用的各種控制程序的設(shè)定例程進行說明。該例程按照預(yù)定間隔來執(zhí)行。
在控制參數(shù)設(shè)定例程中，首先在步驟1(在圖2中簡稱為“S1”。同樣適用于后面的各個附圖)CPU 2判定全氣缸返回故障標志F_CYLALLNG是否是“1”。全氣缸返回故障標志F_CYLALLNG表示氣缸暫停機構(gòu)4是否發(fā)生故障，使得發(fā)動機3不能從部分氣缸工作模式返回到全氣缸工作模式。具體地說，在圖3的步驟20的故障判定例程中，全氣缸返回故障標志F_CYLALLNG與在日本專利申請公開第2002-221055號公報中描述的作法同樣，采用以下方式來設(shè)定。
具體地說，參照圖3，故障判定例程涉及驅(qū)動氣缸暫停機構(gòu)4，以把右排3R的氣缸#1-#3從暫停模式切換到工作模式。在該切換控制中，操作與這3個氣缸相關(guān)的氣門致動機構(gòu)，同時停止向3個氣缸#1-#3噴射燃油，并且故障判定例程根據(jù)隨后來自LAF傳感器24的檢測信號來判定包含該氣門致動機構(gòu)的氣門驅(qū)動系統(tǒng)是否正常工作。如果判定為在與這3個可變氣缸相關(guān)的氣門驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)生故障，就把全氣缸返回故障標志F_CYLALLNG設(shè)定成“1”來表示故障。如果判定為正常工作，就把全氣缸返回故障標志F_CYLALLNG設(shè)定成“0”來表示正常工作。
返回到圖2，當步驟1的判定結(jié)果是“否”，表示氣缸暫停機構(gòu)4是正常時，例程進入步驟2。在步驟2，ECU 2根據(jù)發(fā)動機水溫TW，在ROM 2c中的一個表(未示出)中搜索目標怠速轉(zhuǎn)速的正常工作值NOBJNORMAL。在該表中，當發(fā)動機水溫TW在發(fā)動機3的暖機操作溫度范圍(例如，低于80℃)內(nèi)時，隨著發(fā)動機水溫TW變低而把正常工作值NOBJNORMAL設(shè)定成較高值，當發(fā)動機水溫TW高于暖機操作溫度范圍時(例如，在暖機操作完成后)，把該正常工作值NOBJNORMAL設(shè)定成比暖機操作溫度范圍內(nèi)的值低的預(yù)定值。然后，例程進入步驟3，在步驟3，ECU 2把在怠速轉(zhuǎn)速控制中使用的目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ設(shè)定成在步驟2中得到的正常工作值NOBJNORMAL。
然后，在步驟4，ECU 2根據(jù)發(fā)動機水溫TW，在ROM 2c中的一個表(未示出)中搜索燃油切斷轉(zhuǎn)速的正常工作值NFCNORMAL。在該表中，當發(fā)動機水溫TW在發(fā)動機3的暖機操作溫度范圍(例如，低于80℃)內(nèi)時，隨著發(fā)動機水溫TW變低而把燃油切斷轉(zhuǎn)速的正常工作值NFCNORMAL設(shè)定成較高值，當發(fā)動機水溫TW高于暖機操作溫度范圍時，把該正常工作值NFCNORMAL設(shè)定成比暖機操作溫度范圍內(nèi)的值低的預(yù)定值(例如，900rpm)。在步驟4使用的表中，把燃油切斷轉(zhuǎn)速的正常工作值NFCNORMAL設(shè)定成比目標怠速轉(zhuǎn)速的正常工作值NOBJNORMAL高的值。然后，在步驟5，ECU 2把在減速燃油切斷控制中使用的燃油切斷轉(zhuǎn)速NFC設(shè)定成在步驟4中得到的正常工作值NFCNORMAL。然后，例程進入步驟6，在步驟6，ECU 2把空調(diào)停止標志F_ACSTOP設(shè)定成“0”，之后終止故障判定例程。
另一方面，如果步驟1的判定結(jié)果是“是”，表示內(nèi)燃機由于氣缸暫停機構(gòu)4中的故障而不能從部分氣缸工作模式返回到全氣缸工作模式，則例程進入步驟7，在步驟7，ECU 2根據(jù)發(fā)動機水溫TW，在ROM 2c中的一個表(未示出)中搜索目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值NOBJEM。在該表中，當發(fā)動機水溫TW在發(fā)動機3的暖機操作溫度范圍(例如，低于80℃)內(nèi)時，隨著發(fā)動機水溫TW變低而把目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值NOBJEM設(shè)定成較高值，當發(fā)動機水溫TW高于暖機操作溫度范圍時，把該故障工作值NOBJEM設(shè)定成比暖機操作溫度范圍內(nèi)的值低的預(yù)定值(例如，800rpm)。此外，在步驟7使用的表中，把目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值NOBJEM設(shè)定成比上述目標怠速轉(zhuǎn)速的正常工作值NOBJNORMAL高的值。然后，例程進入步驟8，在步驟8，ECU 2把目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ設(shè)定成在步驟7中得到的故障工作值NOBJEM。
然后，例程進入步驟9，在步驟9，ECU 2根據(jù)發(fā)動機水溫TW，在ROM2c中的一個表(未示出)中搜索燃油切斷轉(zhuǎn)速的故障工作值NFCEM。在該表中，當發(fā)動機水溫TW在發(fā)動機3的暖機操作溫度范圍(例如，低于80℃)內(nèi)時，隨著發(fā)動機水溫TW變低而把燃油切斷轉(zhuǎn)速的故障工作值NFCEM設(shè)定成較高值，當發(fā)動機水溫TW高于暖機操作溫度范圍時，把該故障工作值NFCEM設(shè)定成比暖機操作溫度范圍內(nèi)的值低的預(yù)定值(例如，1200rpm)。在步驟9使用的表中，燃油切斷轉(zhuǎn)速的故障工作值NFCEM高于目標怠速轉(zhuǎn)速的故障工作值NOBJEM，并高于燃油切斷轉(zhuǎn)速的正常工作值NFCNORMAL。然后，例程進入步驟10，在步驟10，ECU 2把燃油切斷轉(zhuǎn)速NFC設(shè)定成在步驟9中得到的故障工作值NFCEM。然后，例程進入步驟11，在步驟11，ECU 2把空調(diào)停止標志F_ACSTOP設(shè)定成“1”，之后終止故障判定例程。
然后，參照圖4對進行上述各種控制模式的例程進行說明。該例程按照預(yù)定間隔來執(zhí)行。首先，在該例程中，在步驟30，ECU 2判定減速燃油切斷控制標志F_DECFC是否是“1”。當以下的減速燃油切斷控制條件(a)、(b)全都滿足時，把減速燃油切斷控制標志F_DECFC設(shè)定成“1”，在不滿足時設(shè)定成“0”(a)當發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE等于或高于上述燃油切斷轉(zhuǎn)速NFC時；以及(b)當油門開度AP處于預(yù)定開度(例如，零)時。
如果步驟30的判定結(jié)果是“是”，表示滿足上述減速燃油切斷控制條件，則例程進入步驟31，以進入減速燃油切斷控制模式。在減速燃油切斷控制中，ECU 2停止噴射器9的燃油噴射。然后，例程終止。
另一方面，如果步驟30的判定結(jié)果是“否”，表示不滿足上述減速燃油切斷控制條件，則例程進入步驟32，在步驟32，ECU 2判定怠速控制標志F_IDLE是否是“1”。當滿足怠速轉(zhuǎn)速控制條件(根據(jù)油門開度AP、發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、車速VP等來判定)時，把該怠速控制標志F_IDLE設(shè)定成“1”，當不滿足該條件時，將其設(shè)定成“0”。
如果步驟32的判定結(jié)果是“是”，表示滿足怠速轉(zhuǎn)速控制條件，則例程進入步驟33，以進入怠速轉(zhuǎn)速控制模式。具體地說，ECU 2控制節(jié)氣門8的開度，使得發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE達到目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ。然后，例程終止。
另一方面，如果步驟32的判定結(jié)果是“否”，表示不滿足怠速轉(zhuǎn)速控制條件，則例程進入步驟34，在步驟34，ECU 2判定上述空調(diào)停止標志F_ACSTOP是否是“1”。如果步驟34的判定結(jié)果是“否”，則認為滿足空調(diào)10的驅(qū)動控制條件，例程進入步驟35，以進入空調(diào)驅(qū)動控制模式。在該空調(diào)驅(qū)動控制模式中，根據(jù)預(yù)定的空調(diào)工作條件(依據(jù)發(fā)動機3的工作條件和空調(diào)開關(guān)的狀態(tài)而定的條件)控制空調(diào)離合器11連接或斷開。具體地說，當滿足預(yù)定的空調(diào)工作條件時，把空調(diào)離合器11保持在連接狀態(tài)，以通過發(fā)動機3的扭矩來驅(qū)動空調(diào)10的空氣壓縮機。然后，該例程終止。
另一方面，如果步驟34的判定結(jié)果是“是”，則認為應(yīng)停止空調(diào)10，例程進入步驟36，以進入空調(diào)停止控制模式。具體地說，斷開空調(diào)離合器11，以切斷從發(fā)動機3到空調(diào)10的扭矩傳遞，從而停止空調(diào)10。然后，該例程終止。
如上所述，根據(jù)上述實施例的控制裝置1，如果氣缸暫停機構(gòu)4發(fā)生故障而不能實現(xiàn)從部分氣缸工作模式到全氣缸工作模式的切換(當在步驟1為“是”時)，則把目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ設(shè)定成高于正常工作值NOBJNORMAL的故障工作值NOBJEM。因此，在進行怠速轉(zhuǎn)速控制時，即使氣缸暫停機構(gòu)4發(fā)生故障，也能補償由可工作氣缸數(shù)的減少而引起的燃燒能量下降，因而，與以前不同，可在克服發(fā)動機3上摩擦之類的負荷的同時，恰當?shù)乩^續(xù)怠速工作。換句話說，不管氣缸暫停機構(gòu)4是正常還是發(fā)生故障，控制裝置1都能恰當?shù)剡M行怠速轉(zhuǎn)速控制。
而且，如果氣缸暫停機構(gòu)4發(fā)生故障而不能實現(xiàn)從部分氣缸工作模式到全氣缸工作模式的切換，則斷開空調(diào)離合器11，以切斷從發(fā)動機3到空調(diào)10的扭矩傳遞，從而可以減少發(fā)動機3的負荷，以避免發(fā)動機3停轉(zhuǎn)。換句話說，不管氣缸暫停機構(gòu)4是正常還是發(fā)生故障，控制裝置1都能恰當?shù)剡M行空調(diào)驅(qū)動控制。
盡管在上述實施例中，根據(jù)發(fā)動機水溫TW來設(shè)定目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ的正常工作值NOBJNORMAL和故障工作值NOBJEM，但這些值NOBJNORMAL和NOBJEM的設(shè)定當然不限于該特定方式。例如，正常工作值NOBJNORMAL和故障工作值NOBJEM可以根據(jù)發(fā)動機水溫以外的任何工作條件參數(shù)(例如，外部空氣溫度)來設(shè)定，也可以分別設(shè)定成兩個預(yù)定的固定值。而且，正常工作值NOBJNORMAL也可以根據(jù)諸如發(fā)動機水溫TW等的工作條件參數(shù)來設(shè)定，并可以進行修正，以計算故障工作值NOBJEM。
盡管結(jié)合在全氣缸工作模式中進行怠速轉(zhuǎn)速控制和減速燃油切斷控制的例子對上述實施例作了說明，然而可以在部分氣缸工作模式中進行這些控制。在該情況下，如果氣缸暫停機構(gòu)4發(fā)生故障而不能實現(xiàn)從全氣缸工作模式到部分氣缸工作模式的切換，則可以把目標怠速轉(zhuǎn)速NOBJ的故障工作值NOBJEM設(shè)定成低于正常工作值NOBJNORMAL的值，并可以把燃油切斷轉(zhuǎn)速NFC的故障工作值NFCEM設(shè)定成低于正常工作值NFCNORMAL的值。這樣，可在抑制怠速工作中的發(fā)動機振動的同時進行怠速工作，并可擴大進行減速燃油切斷控制的轉(zhuǎn)速范圍。
與包含有本發(fā)明的控制裝置1的可變氣缸內(nèi)燃機相關(guān)的輔機不限于上述實施例中的空調(diào)10，而可以是通過輔機離合器由發(fā)動機3的扭矩驅(qū)動的任何設(shè)備。而且，本發(fā)明的控制裝置1不限于上述實施例中的車用可變氣缸式發(fā)動機3，而可應(yīng)用于諸如船舶等的各種工業(yè)機械用的可變氣缸內(nèi)燃機。
而且，上述實施例中的發(fā)動機3代表一種通過氣缸暫停機構(gòu)4暫停右排3R的3個氣缸#1～#3以進行部分氣缸操作的示范性內(nèi)燃機。然而，應(yīng)該理解，在包含有本發(fā)明的控制裝置1的可變氣缸內(nèi)燃機中，在部分氣缸工作模式中被暫停的氣缸數(shù)不限于上述實施例中所示的例子。例如，在具有N個氣缸(N是整數(shù))的可變氣缸內(nèi)燃機中，可以暫停大于等于1并小于等于N-1個氣缸。
從以上說明中將意識到，根據(jù)本發(fā)明的可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置不管氣缸暫停機構(gòu)是正常還是發(fā)生故障，都能恰當?shù)剡M行怠速轉(zhuǎn)速控制、減速燃油切斷控制以及輔機驅(qū)動控制中的任何一項。
權(quán)利要求
1.一種用于控制可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，用于使所述內(nèi)燃機的怠速工作中的轉(zhuǎn)速收斂于目標怠速工作，其中，所述可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述控制裝置包括故障判定裝置，用于判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置，用于當所述故障判定裝置判定為所述氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把所述目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當所述故障判定裝置判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把所述目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成故障工作值。
2.一種控制裝置，用于對具有多個氣缸的可變氣缸內(nèi)燃機進行減速燃油切斷控制，當所述內(nèi)燃機在減速過程中在預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速或更高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，停止向所述內(nèi)燃機的所述多個氣缸提供燃油，其中，所述可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述控制裝置包括故障判定裝置，用于判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定裝置，用于當所述故障判定裝置判定為所述氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把所述預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當所述故障判定裝置判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把所述預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成與所述正常工作值不同的故障工作值。
3.一種可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置，該可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述內(nèi)燃機具有輔機，該輔機通過輔機離合器來驅(qū)動，所述控制裝置包括故障判定裝置，用于判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及控制裝置，用于當所述故障判定裝置判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，斷開所述輔機離合器。
4.一種控制可變氣缸內(nèi)燃機的控制方法，用于使所述內(nèi)燃機的怠速工作中的轉(zhuǎn)速收斂于目標怠速工作，其中，所述可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述方法包括以下步驟判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當所述判定步驟判定為所述氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把所述目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當所述判定步驟判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把所述目標怠速轉(zhuǎn)速設(shè)定成故障工作值。
5.一種控制方法，用于對具有多個氣缸的可變氣缸內(nèi)燃機進行減速燃油切斷控制，當所述內(nèi)燃機在減速過程中在預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速或更高的轉(zhuǎn)速下運轉(zhuǎn)時，停止向所述內(nèi)燃機的所述多個氣缸提供燃油，其中，所述可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述方法包括以下步驟判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當所述判定步驟判定為所述氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把所述預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成正常工作值，當所述判定步驟判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，把所述預(yù)定的燃油切斷轉(zhuǎn)速設(shè)定成與所述正常工作值不同的故障工作值。
6.一種可變氣缸內(nèi)燃機的控制方法，該可變氣缸內(nèi)燃機可切換地工作于多個氣缸全部工作的全氣缸工作模式和利用氣缸暫停機構(gòu)暫停這多個氣缸中的某些氣缸的部分氣缸工作模式中，所述內(nèi)燃機具有輔機，該輔機通過輔機離合器來驅(qū)動，所述方法包括以下步驟判定所述氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障；以及當所述判定步驟判定為所述氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，斷開所述輔機離合器。
全文摘要
本發(fā)明提供了可變氣缸內(nèi)燃機的控制裝置和控制方法，不管氣缸暫停機構(gòu)是否發(fā)生故障，都能恰當?shù)剡M行怠速轉(zhuǎn)速控制、減速燃油切斷控制以及輔機驅(qū)動控制中的任何一項?？稍谌珰飧坠ぷ髂Ｊ胶筒糠謿飧坠ぷ髂Ｊ街星袚Q工作的可變氣缸內(nèi)燃機(3)的控制裝置(1)包括ECU(2)。ECU判定氣缸暫停機構(gòu)(4)是否發(fā)生故障，并當氣缸暫停機構(gòu)是正常時，把在怠速轉(zhuǎn)速控制中使用的目標怠速轉(zhuǎn)速(NOBJ)設(shè)定成正常工作值(NOBJNORMAL)，當氣缸暫停機構(gòu)發(fā)生故障時，將其設(shè)定成高于正常工作值的故障工作值(NOBJEM)。
文檔編號F02D41/12GK1550654SQ200410034749
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者高橋俊司, 吉松廣樹, 伊帳田利昭, 利昭, 樹 申請人:本田技研工業(yè)株式會社