发动机的控制装置的制造方法
[0072]例如，可以利用伯努利定理来计算目标节流阀开度。即，通过节流阀34a的空气流量取决于节流阀34a的开度和节流阀34a的上游侧与下游侧的压力比(下游侧相对于上游侧的压力比例，以下称为节流阀上下游压力比)。因此，可以利用传感器来检测节流阀34a的上游侧和下游侧的压力，基于该检测值和要求节流阀通过空气流量来计算目标节流阀开度。具体而言，可以预先求出节流阀34a的开度、节流阀上下游压力比、以及通过节流阀34a的空气流量，并用图表存储它们之间的关系，从该图表提取与检测出的节流阀上下游压力比和要求节流阀通过空气流量相对应的节流阀34a的开度，将其设定为目标节流阀开度。例如，该图表中设定为:在通过节流阀34a的空气流量恒定的情况下，节流阀上下游压力比越接近I，节流阀34a的开度就越大。
[0073]在此，减缸运转时，由于减少进行工作和输出的气缸，为了产生与全缸运转时相同的发动机输出，有必要使工作气缸(第2、第3气缸2B、2C)的单位气缸输出大于全缸运转时的单位气缸输出。因此，在减缸运转时，有必要使单位气缸输出(产生扭矩)增大，随之而来也有必要使被吸入到各气缸的空气量(吸气量)增大。因此，减缸运转时的单位气缸吸气量的目标值大于在全缸运转时的单位气缸吸气量的目标值。而且，为了使被吸入到各气缸的空气量增大，有必要使吸气通道30内的压力(比节流阀34靠向下游侧的压力)成为比全缸运转时高的状态。由此而来的结果是，在减缸运转时，节流阀上下游压力比成为比全缸运转时更接近I的值，减缸运转时的节流阀34a的开度被控制成比全缸运转时的开度大的开度(打开侧)。
[0074]火花塞控制部53，根据是减缸运转还是全缸运转来切换对休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的火花塞13的控制。即，在发动机全缸运转时，火花塞控制部53驱动所有气缸2A至2D的火花塞13执行点火。另一方面，在发动机减缸运转时，为了使休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的燃烧停止，火花塞控制部53禁止对该气缸的火花塞13的驱动。
[0075]此外，火花塞控制部53在使火花塞13工作的情况下，根据运转条件决定点火时机并向火花塞13发出指示。具体而言，在火花塞控制部53中存储有针对发动机转数和发动机负荷而预先设定的点火时机的图表，火花塞控制部53从该图表提取对应于发动机转数和发动机负荷的点火时机，基于吸气压力传感器SM的检测值等修正所提取的点火时机，决定基本点火时机。对于所述点火时机的图表而言，准备有减缸运转用和全缸运转用两种，使用对应运转的图表。
[0076]在此，当所决定的基本点火时机是过度地位于延迟角侧的时机的情况下，有可能引起失火(misfire)。因此，在本实施方式中，火花塞控制部53以让点火时机不会成为超过预先设定的第I延迟极限的延迟角的方式来决定最终的点火时机。即，火花塞控制部53将所决定的所述基本点火时机和第I延迟极限之中更靠提前角侧的时机决定为最终的点火时机。例如，针对运转条件(发动机转数、发动机负荷等)分别预先设定第I延迟极限，并用图表进行存储，火花塞控制部53从该图表提取与运转条件相对应的第I延迟极限，并与所述基本点火时机进行比较。
[0077]喷嘴控制部54，根据是减缸运转还是全缸运转来切换对休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的喷嘴12的控制。即，在发动机全缸运转时，喷嘴控制部54驱动所有气缸2A至20的喷嘴12执行燃料喷射，另一方面，在发动机减缸运转时，喷嘴控制部54禁止对休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的燃料喷射。
[0078]另外，喷嘴控制部54在使喷嘴12执行燃料喷射的情况下，根据运转条件(发动机转数、发动机负荷及是减缸运转还是全缸运转等)来决定喷射量并向喷嘴12发出指示。
[0079]阀停止机构控制部56，根据是减缸运转还是全缸运转来切换对阀停止机构用电磁阀42的控制。即，在发动机全缸运转时，阀停止机构控制部56将电磁阀42设为OFF状态，使所有气缸2A至2D的吸排气阀8、9成为可以开闭，另一方面，在发动机减缸运转时，阀停止机构控制部56将阀停止机构用电磁阀42设为ON状态，使休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的吸排气阀8、9保持在关闭。
[0080]VVT控制部55，根据运转条件(发动机转数、发动机负荷及是减缸运转还是全缸运转等)来决定吸排气阀8、9的开闭时机，向吸气VVT28a和排气VVT29a发出指示。
[0081]在本实施方式中，在几乎所有运转区域(空转时等低负荷区域以外的区域)，以隔着压缩上止点让吸气阀8开阀的期间和排气阀9开阀的期间相重叠的方式设定吸排气阀8、9的开闭时机。具体而言，如图7所示，将吸气阀8的开阀时机(I VO)设定在比压缩上止点(TDC)靠向提前角侧，将排气阀9的闭阀时机(EVC)设定在比压缩上止点靠向延迟角侧，从而存在隔着压缩上止点吸气阀8和排气阀9都开阀的重叠期间。这是为了降低栗送损失来提高燃料效率，也是为了使燃烧后的气体更多地残留在气缸内，增加该残留的燃烧后气体即内部EGR气体从而提高排放性能。即，如果在压缩上止点的前后处于吸排气阀8、9都开阀的状态，则在燃烧后的气体暂时排出到吸气口 6和排气口 7之后可以从这些吸排气口 6、7再次将燃烧后气体导入到气缸内，可以使更多的燃烧后气体残留在气缸内。在此，在空转时等低负荷区域，如果使燃烧后的气体较多地残留(增加内部EGR气体)，则燃烧稳定性降低，因此，在本实施方式中，以不让吸气阀8开阀的期间和排气阀9开阀的期间隔着压缩上止点(在跨压缩上止点的位置)相重叠的方式设定吸排气阀8、9的开闭时机。
[0082](4-2)准备控制
[0083](i)控制内容
[0084]如上所述，在减缸运转时，为了使工作气缸的单位气缸输出大于全缸运转时的单位气缸输出，使单位气缸吸气量增大。然而，由于吸气量的变化会出现延迟，如果有了从全缸运转向减缸运转的切换要求后马上就停止休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的燃烧并开始减缸运转，则引起工作气缸(第2、第3气缸2B、2C)的吸气量不足而发动机扭矩降低，有可能产生扭矩冲击。准备控制是用于避免该扭矩冲击产生的控制，在运转要求判断部51判断为有从全缸运转向减缸运转的切换要求时开始该准备控制。
[0085]节流阀控制部52实施如下准备控制，S卩，变更节流阀34a的开度，以使单位气缸吸气量成为减缸运转时的吸气量。如上所述，减缸运转时的单位气缸吸气量大于从全缸运转向减缸运转的切换要求被发出之前的通常的全缸运转时的单位气缸吸气量。因此，节流阀控制部52实施如下准备控制，即，将节流阀34a的开度控制到比从全缸运转向减缸运转的切换要求被发出之前的通常的全缸运转时的开度更靠打开侧。
[0086]在本实施方式中，节流阀控制部52实施与(4-1)中说明的减缸运转时的控制同样的控制来作为准备控制，当准备运转开始时，将节流阀34a的开度变更成被设定为比全缸运转时更靠打开侧的减缸运转时的开度。这样，在本实施方式中，当从全缸运转向减缸运转的切换要求被发出时，节流阀控制部52立即开始减缸运转时的控制。
[0087]阀停止机构控制部56实施如下准备控制，即，将阀停止机构用电磁阀42设为OFF状态，使所有气缸2A至2D的吸排气阀8、9成为可以开闭。即，即使运转要求判断部51发出从全缸运转向减缸运转的切换要求，阀停止机构控制部56也不会立即将阀停止机构用电磁阀42设为ON状态，而使所有气缸2A至20的吸排气阀8、9成为可以开闭。
[0088]此外，喷嘴控制部54及火花塞控制部53也实施如下准备控制，即，以让所有的气缸2A至2D中实施燃烧的方式控制喷嘴12及火花塞13。即，即使运转要求判断部51发出从全缸运转向减缸运转的切换要求，喷嘴控制部54及火花塞控制部53也不会立即停止休眠气缸(第1、第4气缸2A、2D)的燃料喷射及点火，而在所有气缸2A至2D中实施燃料喷射及点火。
[0089]如此，在本装置中，即使运转要求判断部51发出从全缸运转向减缸运转的切换要求，在准备控制实施过程中，使所有气缸2A至2D的吸排气阀8、9开闭驱动，并在所有气缸2A至2D中实施燃烧。
[0090]在此，如上所述，在准备控制阶段，通过节流阀控制部52让单位气缸吸气量成为减缸运转时的吸气量，即比通常的全缸运转时的吸气量多。因此，在这样吸气量较多的状态下，如果在所有气缸2A至2D中实施燃烧，发动机扭矩就会成为比通常的全缸运转时的扭矩即准备控制开始之前的扭矩、也就是驾驶员等要求的扭矩更高。
[0091]因此，本装置在准备控制过程中，使点火时机延迟到可以回避随着吸气量的增大而产生的发动机扭矩的增大的时机。即，在准备控制阶段，火花塞控制部53将点火时机控制到比通常的全缸运转时的点火时机即准备控制开始之前的点火时机更靠延迟角侧。
[0092]具体而言，火花塞控制部53计算实际的吸气量相对于通常的全缸运转时的吸气量到底增加了多少，并计算基于该吸气量的增加量的、详细而言是与该吸气量的增加量相对应的发动机扭矩的增加量的延迟量。在本実施方式中，火花塞控制部53以图表形式存储对于各运转条件(发动机转数、发动机负荷等)预先设定的吸气量的增加量与延迟量之间的关系，从该图表提取与运转条件和计算出的吸气量的增加量相对应的延迟量。并且，火花塞控制部将从按照(4-1)中说明的顺序决定的通常的全缸运转时的基本点火时机起延迟了计算出的延迟量后的时机决定为准备控制用的点火时机。
[0093]在此，如上述说明所述，如果过度地延迟点火时机，有可能引起失火。因此，本装置针对特定的运转区域，在准备控制过程中实施将排气阀9的闭阀时机变更到比通常的全缸运转时的闭阀时机更靠提前角侧的控制来提高燃烧稳定性，其中，所述特定的运转区域是指，为了能够避免发动机扭矩的增大而延迟点火时机时，点火时机超过失火的可能性较高的极限时机(以下，称为失火极限时机)的区域(例如，在图6中用C所示的区域，以下也会简称为特定区域C)，即，即使将点火时机设为失火极限时机也不可能避免发动机扭矩的增大的区域。据此，可以一边避免失火一边使点火时机延迟。
[0094]S卩，如上所述，在本实施方式中，至少在进行减缸运转(从全缸运转向减缸运转切换)的运转区域Al，将排气阀8的闭阀时机设定为比压缩上止点靠向延迟角侧的时机，以让吸排气阀8、9隔着压缩上止点相互重叠。因此，在减缸运转区域Al所包含的特定的运转区域C，如果使排气阀8位于提前角侧，就可以使从排气口 7逆流到气缸2A至2D的燃烧后的气体量即内部EGR气体量变少，能提高燃烧稳定性，避免失火。
[0095]具体而言，在准备控制实施过程中，VVT控制部55判断运转区域是否为特定区域C，当判断为特定区域C时，将排气阀9的闭阀时机变更到比通常的全缸运转时的闭阀时机更靠提前角侧。在本实施方式中，为了能够通过使排气阀9的闭阀时机提前从而更可靠地减少内部EGR气体量，在比压缩上止点靠向延迟角侧的范围内变更排气阀9的闭阀时机。而且，基于准备控制的实施的点火时机的延迟量(相对于通常的全缸运转时的基本点火时机的延迟量)越增大，使排气阀9的闭阀时机提前的量(相对于通常的全缸运转时的闭阀时机的提前量)就越大。例如，与点火时机的延迟
文档序号 :
【 9872158 】
技术研发人员：拜崎幸雄,山口直宏,渡边一丰,的场保宪
技术所有人：马自达汽车株式会社
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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