增压发动机的控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及增压发动机的控制装置。在具备分别配置有压缩机的多个进气通路和由多个进气通路汇集而成的共用进气通路的多汽缸的增压发动机中，抑制由于减缸运转而在一部分进气通路产生空气的逆向流动，能够在大的运转区域进行减缸运转。在正在执行减缸运转的情况下，将位于下述压缩机的下游的节气门操作为全闭，该压缩机是由设置于供被设定为减缸对象的汽缸群的排气流动的排气通路的涡轮机驱动的压缩机。并且，使构成被设定为减缸对象的汽缸群的至少1个汽缸以比构成为设定为减缸对象的汽缸群以外的汽缸群的汽缸少的燃料喷射量工作，由此使所述压缩机的旋转速度上升，从而将所述节气门的上游的压力控制为下游的压力的大小以上的大小。
【专利说明】
増压发动机的控制装置
技术领域
[0001]本发明涉及增压发动机的控制装置，尤其是涉及能够进行停歇一部分汽缸的工作的减缸运转的增压发动机的控制装置。
【背景技术】
[0002]在下述专利文献I以及专利文献2公开了与能够进行减缸运转的增压发动机的控制有关的技术。另外，这些专利文献公开的增压发动机具备分别配置有压缩机的多个进气通路和由多个进气通路汇集而成的共用进气通路(稳压箱)。
[0003]专利文献I记载的增压发动机是在左右侧各具备6个汽缸的V12发动机。各侧的6个汽缸分成分别由3个汽缸构成的2个汽缸群，而共计做出4个汽缸群。祸轮增压器按各汽缸群设置，共计设置4个。各涡轮增压器的压缩机配置于独立地设置的4条进气通路。4条进气通路在I个稳压箱处汇合，该稳压箱在所有汽缸间共用。各涡轮增压器的涡轮机配置于按各汽缸群设置的排气歧管。
[0004]专利文献I记载的增压发动机在上述那样的结构中以汽缸群为单位进行减缸运转。但是，由于4个汽缸群共用I个稳压箱，因此，根据切换为了减缸运转时的压力条件，有可能在与成为减缸对象的汽缸群对应的压缩机中产生空气的逆向流动。关于这点，在该增压发动机中，以压缩机的出口处的压力为预定的最小压力以下、即不是在切换为了减缸运转时产生逆向流动的那样的压力条件作为执行减缸运转的条件之一。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2006-307677号公报
[0008]专利文献2:日本特开2009-250068号公报
【发明内容】
[0009]发明要解决的问题
[0010]通过减缸运转，能够以少的汽缸实现等转矩，因此，能够提高发动机整体的热效率而提高燃料经济性。因而，从燃料经济性性能的观点来看，期望扩大进行减缸运转的运转区域。
[0011]然而，在专利文献I记载的增压发动机中，具有上述那样的压力条件，因此，无法在增压压力变高的高负载区域进行减缸运转。即，能够进行减缸运转的运转区域存在制约，无法充分得到通过减缸运转实现的燃料经济性提高的效果。同样的问题也有可能产生于专利文献2记载的增压发动机，但在专利文献2中不存在针对此的解决对策以及给出该解决对策的启示的记载。
[0012]本发明是鉴于上述那样的课题而做出的，其目的在于提供一种抑制由于减缸运转而在一部分进气通路中产生空气的逆向流动、能够在大的运转区域进行减缸运转的增压发动机的控制装置。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]本发明的增压发动机的控制装置应用于如下增压发动机，所述增压发动机具有被分成多个汽缸群的多个汽缸，构成为能够执行减缸运转，所述减缸运转使向多个汽缸群中的一部分汽缸群的燃料喷射停止、并且使该一部分汽缸群的进气门以及排气门的至少一方以关闭状态停止。更详细而言，应用本发明的控制装置的增压发动机具备独立地设置的多个进气通路和由该多个进气通路汇集而成的共用进气通路。以与汽缸群相同的数量设置进气通路，共用进气通路在汽缸群之间共用。另外，该增压发动机具备与汽缸群一对一地设置的多个排气通路。在多个进气通路分别设置压缩机，在多个排气通路分别设置涡轮机。压缩机与涡轮机一对一地连结。在各个进气通路中的压缩机的下游的位置设置有节气门。
[0015]本发明的增压发动机的控制装置具备节气门操作单元，所述节气门操作单元，在正在执行减缸运转的情况下，将特定节气门操作为全闭。特定节气门是指位于下述压缩机(特定压缩机)的下游的节气门，该压缩机是由设置于供被设定为减缸对象的汽缸群(特定汽缸群)的排气流动的排气通路(特定排气通路)的涡轮机(特定涡轮机)驱动的压缩机。另夕卜，本发明的增压发动机的控制装置具备压力控制单元，所述压力控制单元，在正在执行减缸运转的情况下，在特定节气门的上游的压力小于特定节气门的下游的压力时，通过使构成特定汽缸群的至少I个汽缸以比构成特定汽缸群以外的汽缸群的汽缸少的燃料喷射量工作来增大给予到特定涡轮机的排气能量，由此使特定压缩机的旋转速度上升，从而将特定节气门的上游的压力控制为特定节气门的下游的压力的大小以上的大小。
[0016]根据上述结构，通过使特定压缩机的旋转速度上升而将特定节气门的上游的压力控制为特定节气门的下游的压力的大小以上的大小，能够抑制空气在特定压缩机中逆向流动。此外，要使特定节气门的上游的压力更大，需要为了使特定压缩机的旋转速度进一步上升而对特定涡轮机给予更大的排气能量。但是，从防止空气的逆向流动来看，只要特定节气门的上游的压力不小于特定节气门的下游的压力即可。因而，压力控制单元优选将特定节气门的上游的压力控制为与特定节气门的下游的压力相同的大小。在此，“相同的大小”不限于完全相同的大小的情况，也包括在能够实现防止空气的逆向流动的范围内从“完全相同的大小”偏离了的情况。
[0017]而且，根据上述结构，同时还进行:将特定节气门操作为全闭而将通过特定节气门的空气的流量抑制为最小限度，因此能够将使特定压缩机的旋转速度上升所需的能量、即给予到特定涡轮机的排气能量抑制为低。即，在为了使特定压缩机的旋转速度上升而使至少I个构成特定汽缸群的汽缸工作的情况下，能够将其燃料喷射量抑制为低。因而，根据上述结构，能够一边抑制通过减缸运转带来的燃料经济性提高的效果被损害，一边使特定压缩机的旋转速度上升来抑制空气的逆向流动，因此，能够在大的运转区域进行减缸运转。
[0018]压力控制单元优选构成为:在使构成特定汽缸群的至少I个汽缸工作的情况下，操作涡轮机旋转控制致动器以使得给予到特定涡轮机的排气能量成为最大。涡轮机旋转控制致动器是设置于特定排气通路的、调整给予到特定涡轮机的排气能量的致动器。根据该结构，通过使特定汽缸群的汽缸工作而得到的排气能量在涡轮机中的利用效率提高，因此能够将特定汽缸群中的工作的汽缸的燃料喷射量抑制为更低。
[0019]压力控制单元优选构成为:根据特定节气门的上游的压力的测量值与大小被设定为特定节气门的下游的压力的大小以上的目标值之差，来调整构成特定汽缸群的至少I个汽缸的燃料喷射量。根据该结构，能够将燃料喷射量抑制为能抑制空气的逆向流动的必要最小限度的量。
[0020]压力控制单元优选构成为:在特定节气门的下游的压力为大气压以上的情况下，使构成特定汽缸群的至少I个汽缸工作，在特定节气门的下游的压力比大气压小的情况下，维持构成特定汽缸群的所有汽缸的工作的停歇。根据该结构，不会使被设置为减缸对象的汽缸徒劳地工作，因此，能够进一步提高燃料经济性。
[0021]发明的效果
[0022]如以上所述，根据本发明的增压发动机的控制装置，抑制由于减缸运转而在一部分进气通路中产生空气的逆向流动，能够在大的运转区域进行减缸运转。
【附图说明】
[0023]图1是用于说明本发明的实施方式的发动机系统的整体结构的图。
[0024]图2是表示减缸运转的燃料经济性效果的图。
[0025]图3是表示本发明的实施方式的发动机系统所执行的逆向流动抑制控制的例程的流程图。
[0026]图4是表示由于减速而引起目标动作点从6汽缸运转区域向3汽缸增压运转区域移动的图。
[0027]图5是表示从6汽缸运转向3汽缸增压运转转变情况下的增压发动机的动作的时间图。
[0028]图6是表示由于加速而引起目标动作点从3汽缸NA运转区域向3汽缸增压运转区域移动的图。
[0029]图7是表示从3汽缸NA运转向3汽缸增压运转转变的情况下的增压发动机的动作的时间图。
[0030]附图标记说明
[0031]I增压发动机
[0032]2L、2R进气通路
[0033]5L、5R 节气门
[0034]7L、7R 压缩机
[0035]4稳压箱(共用进气通路)
[0036]1L 左侧
[0037]1R 右侧
[0038]12L、12R 排气通路
[0039]13L、13R 涡轮机
[0040]16L、16R废气旁通阀
[0041]17L、17R 漏气通路
[0042]20L、20R空气流量计
[0043]21L、21R、22 压力传感器
[0044]31、32、33可变气门提升机构
[0045]50控制装置
[0046]#1、#2、#3、#4、#5、#6 汽缸
【具体实施方式】
[0047]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。不过，在以下所示的实施方式中，在言及各要素的个数、数量、量、范围等数值时，除了特别明示的情况、原理上明显特别指定为该数值的情况以外，本发明并不限于该言及的数值。另外，在以下所示的实施方式中说明的构造、步骤等，除了特别明示的情况、明显原理上特别指定为上述构造、步骤等的情况以外，并不一定对于本发明是必需的。
[0048]1.实施方式的发动机系统的结构
[0049]图1是用于说明本发明的实施方式的发动机系统的整体结构的图。如图1所示，本实施方式的发动机系统具备增压发动机I以及控制装置50。增压发动机I是具有左侧(leftbank)10L和右侧(right bank) 10R、且在各侧10L、1R分别配置3个汽缸的V型6汽缸发动机。配置于左侧1L的第2汽缸#2、第4汽缸#4以及第6汽缸#6构成第I汽缸群，配置于右侧1R的第I汽缸# 1、第3汽缸#3以及第5汽缸#5构成第2汽缸群。在以下的实施方式的说明中，设左侧1L与第I汽缸群同义，右侧1R与第2汽缸群同义。另外，在以下的实施方式的说明中，对分别与左侧1L和右侧1R对应地设置的相同零件以及部件，分别在相同数字之后标注“L”或“R”的文字而进行表示。
[0050]在本实施方式中，增压发动机I作为火花点火式的缸内直喷发动机构成，在各汽缸安装有未图示的火花塞和缸内喷射阀。另外，在左侧1L的汽缸#2、#4、#6设置有能够变更进气门的提升量(升程量)的可变气门提升装置31、32、33。可变气门提升装置31、32、33也作为使进气门的提升量为零而使汽缸的工作停歇的汽缸停歇机构发挥作用。在进气门的提升量设为零时，燃料喷射和点火也一并停止。另外，可变气门提升装置31、32、33能够彼此独立地动作。例如，在汽缸#2、#4的可变气门提升装置31、32使进气门停止的状态下，也能够仅汽缸#6的可变气门提升装置33使进气门提升。
[0051]说明增压发动机I的进气系统。左右侧10L、10R连接于共用的稳压箱(共用进气通路)4。稳压箱4与向左右侧10LU0R的各汽缸分配空气的进气歧管一体化。另外，在稳压箱4安装有冷却进入稳压箱4内的空气的水冷式的中冷器6和用于测量进气压的压力传感器22。
[0052]稳压箱4由2条进气通路2L、2R汇集而成。在2条进气通路2L、2R分别设置有电子控制型的节气门5L、5R。在进气通路2L中的节气门5L的上游设置有涡轮增压器的压缩机7L。同样地，也在进气通路2R中的节气门5R的上游设置有涡轮增压器的压缩机7R。在各进气通路2L、2R中的压缩机7L、7R与节气门5L、5R之间设置有用于测量增压压力的压力传感器21L、21R。在各进气通路2L、2R中的空气的取入口设置有空气滤清器3L、3R和输出与所取入的空气的流量相应的信号的空气流量计20L、20R。
[0053]在各进气通路2L、2R中的空气流量计20L、20R与压缩机7L、7R之间连接有用于将在发动机体内产生的漏气返回到进气系统的漏气通路17L、17R。在各漏气通路17L、17R设置有压力控制阀18L、18R。
[0054]接着，说明增压发动机I的排气系统。在左侧1L连接有排气通路12L，在右侧1R连接有排气通路12R。在排气通路12L设置有涡轮增压器的涡轮机13L。涡轮机13L与压缩机7L成对，涡轮机13L接受左侧1L的排气所具有的排气能量的供给而驱动压缩机7L。另外，在排气通路12L设置有绕过涡轮机13L的旁通流路15L，在旁通流路15L配置有废气旁通阀(WGV)16L。同样地，在排气通路12R设置有涡轮增压器的涡轮机13R，并且设置有绕过涡轮机13R的旁通流路15R，在旁通流路15R配置有废气旁通阀16R。涡轮机13R与压缩机7R成对，涡轮机13R接受右侧1R的排气所具有的排气能量的供给而驱动压缩机7R。此外，废气旁通阀16L、16R是通过负压驱动的隔膜型、或者由马达驱动的电动型的阀，可通过占空控制而被控制为任意的开度。
[0055]如以上那样构成的增压发动机I由控制装置50控制。控制装置50是ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)。控制装置50至少具有输入输出接口、ROM、RAM、CPU。输入输出接口为了从安装于增压发动机I以及车辆的各种传感器取入传感器信号、并且对增压发动机I所具备的致动器输出操作信号而设置。控制装置50取入信号的传感器除了包括上述压力传感器21L、21R、22、空气流量计20L、20R以外，还包括未图示的空燃比传感器、加速器踏板传感器、曲轴转角传感器、大气压传感器等。控制装置50输出操作信号的致动器除了包括节气门5L、5R、废气旁通阀16L、16R、可变气门提升装置31、32、33以外，还包括未图示的点火装置、燃料喷射装置、可变气门正时装置等。ROM存储有用于控制增压发动机I的各种控制程序、映射。CPU从ROM读出控制程序并执行该控制程序，基于所取入的传感器信号生成操作信号。
[0056]2.实施方式的发动机控制
[0057]2-1.减缸运转
[0058]控制装置50所执行的控制程序包括用于进行减缸运转的控制程序。增压发动机I的减缸运转通过如下方式达到:由可变气门提升装置31、32、33使进气门以关闭状态停止，并且使左侧1L的燃料喷射和点火停止，使左侧1L的3个汽缸停歇。由此，增压发动机I的工作汽缸数从6汽缸减至3汽缸。图2是表示减缸运转的燃料经济性效果的图。如图2所示，通过由减缸运转使工作汽缸数从6汽缸减至3汽缸，从而为了得到等转矩而所需的每I个汽缸的填充效率变大。若填充效率变大，则工作汽缸的栗气损失减少，发动机整体的热效率提高。结果，通过进行减缸运转从而燃料经济性提高。在以负载转矩和发动机旋转速度为参数的映射中设定了进行减缸运转的运转区域。
[0059]若由减缸运转使左侧1L的汽缸的工作停止，则给予到涡轮机13L的排气能量减少，涡轮机13L对压缩机7L进行旋转驱动的驱动力降低。因此，在增压发动机I的运转区域处于增压区域、稳压箱4内的压力比大气压大的情况下，空气有可能在压缩机7L中发生逆向流动。空气的逆向流动会将通过漏气通路17L而被导入进气通路2L的漏气排放到大气中。另夕卜，在空气流量计20L为热线式空气流量计的情况下，由于就连逆向流动的空气也被测量，从而导致错误地估计缸内的空气量，导致有可能招致空燃比的过度的浓化及其所引起的不发火。为了防止产生这样的问题的空气的逆向流动，在进行减缸运转的情况下，一并执行以下说明的逆向流动抑制控制。
[0060]2-2.逆向流动抑制控制
[0061]图3是表示由控制装置50执行的逆向流动抑制控制的例程的流程图。流程图所示的逆向流动抑制控制的例程以与控制装置50的时钟数对应的预定的控制周期反复执行。
[0062]在步骤S2中，判定当前是否正在进行减缸运转。若未进行减缸运转，则不会产生空气的逆向流动。因而，在该情况下，此后的处理全部跳过，终止本例程。
[0063]在正在进行减缸运转的情况下，进行步骤S4的处理。在步骤S4中，停歇工作的左侧1L的节气门5L被固定为全闭。该节气门5L为位于有可能发生空气的逆向流动的压缩机7L的下游的节气门。通过使节气门5L为全闭，从而在节气门5L的前后存在压力差的情况下的稳压箱4与进气通路2L之间的空气的流通被抑制为最小限度。使节气门5L固定为全闭在从减缸运转恢复为了全缸运转时被解除。
[0064]接着，在步骤S6中，判定目标进气压是否比大气压大。目标进气压比大气压大与由负载转矩和发动机旋转速度决定的目标动作点处于增压区域相对应。从对增压发动机I的负载转矩，根据工作汽缸数，算出工作汽缸的每I汽缸的目标转矩。在对增压发动机I的负载转矩为一定的情况下，在从全缸运转切换为了减缸运转时，工作汽缸的目标转矩大致倍增。根据目标转矩算出缸内空气量的目标值即目标空气量，根据目标空气量算出进气压(稳压箱4内的压力)的目标值即目标进气压。在进行全缸运转的情况下的两节气门5L、5R的开度、以及在进行减缸运转的情况下的节气门5R的开度基于目标进气压算出。
[0065]在目标进气压比大气压大的情况下，进行步骤S8的处理。在步骤S8中，进行从压缩机7L到节气门5L为止的空间中的压力的目标值即目标增压压力的设定。目标增压压力被设定为用于使空气不会从节气门5L的下游侧向上游侧逆向流动的最小限度的值，具体而言被设定为比由压力传感器22测量出的进气压大预定值α的值。α为了防止逆向流动的余裕量，α也取决于增压压力的控制精度，被设定为O?5kPa左右的值。从燃料经济性的观点考虑，α的值优选为较小的值。
[0066]接着，在步骤SlO中，比较由步骤S8设定的目标增压压力与由压力传感器21L测量出的实际增压压力。若实际增压压力为目标增压压力以上，则空气从节气门5L的下游侧向上游侧逆向流动的可能性低。但是，在实际增压压力比目标增压压力低的情况下，有可能空气从节气门5L的下游侧向上游侧逆向流动，进而，空气在压缩机7L中逆向流动。
[0067]在实际增压压力比目标增压压力低的情况下，进行步骤S12的处理。在步骤S12中，使停歇工作的左侧1L的汽缸中必要最小限度的汽缸优选是仅I个汽缸临时工作。例如，操作可变气门提升装置33，在使汽缸#2、#4保持停歇的状态下仅使汽缸#6临时工作。在已经存在正在工作的汽缸的情况下，维持工作状态。通过至少I个汽缸工作，从而在与左侧1L连接的排气通路12L中流动与左侧1L的所有汽缸停歇的情况相比具有高能量的排气。因此，给予到涡轮机13L的排气能量增大，由此促进压缩机7L的旋转速度的上升。由此，节气门5L的上游的压力即由压力传感器21L测量出的实际增压压力上升。
[0068]在步骤S12中临时工作的汽缸以增大给予到涡轮机13L的排气能量来使压缩机7L旋转为目的进行工作。由于使节气门5L固定为全闭，从而通过节气门5L的空气的流量被抑制为最小限度，因此，使压缩机7L的旋转速度上升所需的能量、即应该给予到涡轮机13L的排气能量较少即可。因此，与为了输出对增压发动机I要求的转矩而工作的右侧1R的汽缸相比，左侧1L的临时工作汽缸的燃料喷射量被抑制得低。此外，若能够充分得到排气能量，则也可以使至少I个汽缸工作在多个循环工作I次。
[0069]左侧1L的临时工作汽缸的燃料喷射量的基本值与点火正时和进气门的提升量一起存储于映射。详细而言，从燃料经济性性能的观点考虑，临时工作汽缸的点火正时被设定为MBT(Minimum advance for the Best Torque:最大扭矩的最小点火提前角)或轻微爆燃点火正时。但是，为了提高喷射的燃料所具有的能量向排气能量的转换率，也可以使点火正时迟于MBT。临时工作汽缸的进气门的提升量被设定为可得到如下空气量的最小提升量，所述空气量为根据与燃料喷射量的关系不会发生不发火的范围内的空气量。
[0070]接着，在步骤S14中，判定设置于左侧1L的排气通路12L的废气旁通阀16L是否为全闭。通过使左侧1L的汽缸临时工作而得到的排气能量在涡轮机13L中的利用效率在废气旁通阀16L为全闭时最大。因而，通过使废气旁通阀16L为全闭，能够将临时工作汽缸的燃料喷射量抑制得低。存储于上述的映射的燃料喷射量的基本值是以废气旁通阀16L为全闭为前提设定的。
[0071]在废气旁通阀16L未全闭的情况下，选择步骤S18的处理。由于在通常的运转中废气旁通阀16L被设置为全闭是在紧急加速时，因此，步骤S14的最初的判定的结果为否。在步骤S18中，提高废气旁通阀16L的驱动占空，以使废气旁通阀16L为全闭。
[0072]另一方面，在废气旁通阀16L为全闭的情况下，选择步骤S16的处理。在步骤S16中，根据在步骤S8设定的目标增压压力与由压力传感器21L测量出的实际增压压力的差量，例如通过差量的PI控制来对临时工作汽缸的燃料喷射量进行增量修正。通过增加燃料喷射量，从而排气能量进一步增大，压缩机7L的旋转速度进一步上升。由此，实际增压压力上升而达到目标增压压力。
[0073]并且，在步骤SlO的判定中，在实际增压压力为目标增压压力以上的情况下，进行步骤S20的判定。在步骤S20中判定在左侧1L是否存在临时工作中的汽缸。在存在临时工作中的汽缸的情况下，进行步骤S22的处理。在不存在临时工作中的汽缸的情况下，进行步骤S24的处理。
[0074]在步骤S22中，根据在步骤S8设定的目标增压压力与由压力传感器21L测量出的实际增压压力的差量，例如通过差量的PI控制来对临时工作汽缸的燃料喷射量进行减量修正。在燃料喷射量达到下限值的情况下，降低废气旁通阀16L的驱动占空，以使得打开废气旁通阀16L。通过该处理，能够将与停歇汽缸的临时工作相伴的燃料经济性的降低抑制为最小限度。
[0075]在步骤S24中，维持左侧1L的所有汽缸的停歇。另外，使废气旁通阀16L的驱动占空维持降低了的状态。
[0076]若在步骤S6的判定中目标进气压为大气压以下，则即使在进行减缸运转的情况下也不会产生空气的逆向流动。因而，在该情况下，此后的处理全部跳过，终止本例程。如此一来，不会使被设置为减缸对象的汽缸徒劳地工作，因此，能够进一步提高燃料经济性。
[0077]通过与减缸运转一并地执行以上说明的逆向流动抑制控制，能够一边抑制由减缸运转带来的燃料经济性提高的效果被损害，一边使压缩机7L的旋转速度上升来抑制空气的逆向流动。并且，由此能够在也包括增压区域在内的大的运转区域进行减缸运转。以下，说明在本实施方式中进行减缸运转的运转区域和在进行减缸运转的运转区域中的增压发动机的具体动作。
[0078]3.实施方式的增压发动机的动作
[0079]3-1.增压发动机的运转区域的设定
[0080]图4以及图6是表示增压发动机I的运转区域的设定的图。增压发动机I的运转依照在以负载转矩和发动机旋转速度为轴的2维平面上设定的运转区域进行。在图4以及图6所示的例子中，低中负载区域被设定为进行由减缸运转实现的3汽缸运转的运转区域(3汽缸运转区域)。高负载区域被设定为进行使所有汽缸工作的6汽缸运转的运转区域(6汽缸运转区域)。而且，3汽缸运转区域被分为进行利用压缩机7R的增压的增压区域和不进行增压的NA区域(自然进气区域)。
[0081 ]根据加速器踏板开度决定要求发动机输出，根据要求发动机输出和发动机旋转速度决定对增压发动机I的负载转矩。由负载转矩和发动机旋转速度决定的动作点为增压发动机I的目标动作点，根据目标动作点位于哪个运转区域、另外目标动作点按照什么样的路径移动来决定增压发动机I的控制内容。
[0082]3-2.从6汽缸运转区域向3汽缸增压运转区域转变时的动作
[0083]在增压发动机I在6汽缸运转区域运转的情况下，在由于来自驾驶员的减速要求而对增压发动机I的负载转矩降低了时，如图4中箭头所示，有时增压发动机I的目标动作点从6汽缸运转区域向3汽缸增压运转区域移动。图5通过时间图示出了该情况下的增压发动机I的动作。
[0084]图5绘出了从6汽缸运转向3汽缸增压运转转变的情况下的增压发动机I的各操作量随时刻的变化。操作量是节气门开度、燃料喷射量、废气旁通阀开度(WGV开度)、以及进气门的气门提升量。在图5中，以实线绘出的操作量的变化是与不成为减缸对象的右侧1R关联的操作量，以虚线绘出的操作量的变化是与成为减缸对象的左侧1L关联的操作量。
[0085]在从6汽缸运转向3汽缸增压运转的转变时，与减缸运转的开始同时地执行逆向流动抑制控制。节气门5R的开度如实线所示，打开到实现目标空气量所需的开度。另一方面，节气门5L的开度如虚线所示，通过逆向流动抑制控制而被设置为全闭。
[0086]右侧1R的燃料喷射量如实线所示，以与空气量对节气门5R的开度的变化的响应相应的速度增大，以使得空燃比维持在化学计量比。左侧1L的燃料喷射量如虚线所示，以与空气量对节气门5L的开度的变化的响应相应的速度降低，以使得空燃比维持在化学计量比。左侧1L的最终的燃料喷射量被调整为如下燃料喷射量:能够将能使压缩机7L以能够防止空气的逆向流动的程度旋转的排气能量给予到涡轮机13L。
[0087]废气旁通阀16R的开度如实线所示，关闭到实现目标空气量所需的开度。废气旁通阀16L的开度如虚线所示，通过逆向流动抑制控制而被设置为全闭。
[0088]右侧1R的气门提升量如实线所述，与目标空气量的增大相应地增大。左侧1L的气门提升量减小到可得到如下空气量的范围内的最小提升量，该空气量为根据与燃料喷射量的关系不会发生不发火的空气量。
[0089]3-3.从3汽缸NA运转区域向3汽缸增压运转区域的转变时的动作
[0090]在增压发动机I在3汽缸NA运转区域运转的情况下，在由于来自驾驶员的加速要求而对增压发动机I的负载转矩增大了时，如图6中箭头所示，有时增压发动机I的目标动作点从3汽缸NA运转区域向3汽缸增压运转区域移动。图7通过时间图示出了该情况下的增压发动机I的动作。
[0091 ]图7绘出了从3汽缸NA运转向3汽缸增压运转转变的情况下的增压发动机I的各操作量随时刻的变化。操作量是节气门开度、燃料喷射量、废气旁通阀开度(WGV开度)以及进气门的气门提升量。在图7中，以实线绘出的操作量的变化是与不成为减缸对象的右侧1R关联的操作量，以虚线绘出的操作量的变化是与成为减缸对象的左侧1L关联的操作量。
[0092]在从3汽缸NA运转向3汽缸增压运转的转变时，与转变同时地执行逆向流动抑制控制。节气门5R的开度如实线所示，打开到实现目标空气量所需的开度。另一方面，节气门5L的开度如虚线所示，维持为全闭。
[0093]右侧1R的燃料喷射量如实线所示，以与空气量对节气门5R的开度的变化的响应相应的速度增大，以使得空燃比维持在化学计量比。关于左侧10L，在3汽缸NA运转中燃料喷射停止，但如虚线所示，在3汽缸增压运转中执行燃料喷射。3汽缸增压运转中的左侧1L的燃料喷射被调整为如下燃料喷射量:能够将能使压缩机7L以能够防止空气的逆向流动的程度旋转的排气能量给予到涡轮机13L。
[0094]废气旁通阀16R的开度如实线所示，关闭到实现目标空气量所需的开度。废气旁通阀16L的开度如虚线所示，通过逆向流动抑制控制而被设置为全闭。
[0095]右侧1R的气门提升量如实线所示，与目标空气量的增大相应地增大。关于左侧10L，在3汽缸NA运转中停止门提升，但如虚线所示，在3汽缸增压运转中进行门提升。3汽缸增压运转中的左侧1L的气门提升量被设定为可得到如下空气量的范围内的最小提升量，该空气量为根据与燃料喷射量的关系不会发生不发火的空气量。
[0096]4.其他
[0097]在上述的实施方式中，通过控制装置50执行图3所示的逆向流动抑制控制的例程，从而实现本发明的“节气门操作单元”以及“压力控制单元”。尤其是，步骤S4的处理相当于“节气门操作单元”的功能，步骤S6以后的处理相当于“压力控制单元”的功能。
[0098]在上述的实施方式中，作为调整给予到涡轮机的排气能量的致动器，设置有废气旁通阀，但也可以取而代之地使用可变喷嘴。另外，应用本发明的控制装置的增压发动机也可以是柴油发动机。另外，应用本发明的控制装置的增压发动机也可以是V型8汽缸发动机、V型12汽缸发动机等更多汽缸的V型发动机，也可以是水平对置4汽缸发动机、水平对置6汽缸发动机等水平对置发动机。在这些发动机中，可以使左右侧分别为汽缸群。对于直列4汽缸发动机、直列6汽缸发动机，在多个涡轮增压器并列设置的情况下，也能够应用本发明的控制装置。即，若在一侧设置有多个涡轮增压器，则可以在一侧设定多个汽缸群。
[0099]另外，在上述实施方式中，在使汽缸的工作停歇的情况下，使进气门的提升量为零，但此时优选使排气门的提升量也为零。为了将栗气损失抑制为最小限度，优选使进气门和排气门双方的提升量为零，即，使进气门和排气门双方以关闭状态停止。不过，从使从进气通路向排气通路的气体的流动停止的方面来看，可以仅使进气门以关闭状态停止，也可以仅使排气门以关闭状态停止。
【主权项】
1.一种增压发动机的控制装置，所述增压发动机具备: 多个汽缸，其被分成多个汽缸群； 数量与所述多个汽缸群相同的多个进气通路，其彼此独立地设置，； 多个排气通路，其与所述多个汽缸群一对一地设置； 多个压缩机，其分别设置于所述多个进气通路； 多个涡轮机，其分别设置于所述多个排气通路，且与所述多个压缩机一对一地连结；多个节气门，其分别设置于所述多个进气通路，且位于所述压缩机的下游；以及共用进气通路，其在所述多个节气门的下游由所述多个进气通路汇集而成，且在所述多个汽缸群之间共用， 所述增压发动机构成为能够执行减缸运转，所述减缸运转使对所述多个汽缸群中的一部分汽缸群的燃料喷射停止、并且使所述一部分汽缸群的进气门以及排气门的至少一方以关闭状态停止， 所述增压发动机的控制装置的特征在于，具备: 节气门操作单元，在正在执行所述减缸运转的情况下，将位于特定压缩机的下游的特定节气门操作为全闭，所述特定压缩机由设置于供被设定为减缸对象的特定汽缸群的排气流动的特定排气通路的特定涡轮机驱动；以及 压力控制单元，在正在执行所述减缸运转的情况下，在所述特定节气门的上游的压力小于所述特定节气门的下游的压力时，通过使构成所述特定汽缸群的至少I个汽缸以比构成所述特定汽缸群以外的汽缸群的汽缸少的燃料喷射量工作来增大给予到所述特定涡轮机的排气能量，由此使所述特定压缩机的旋转速度上升，从而将所述特定节气门的上游的压力控制为所述特定节气门的下游的压力的大小以上的大小。2.根据权利要求1所述的增压发动机的控制装置，其特征在于， 所述压力控制单元将所述特定节气门的上游的压力控制为与所述特定节气门的下游的压力相同的大小。3.根据权利要求1或2所述的增压发动机的控制装置，其特征在于， 所述增压发动机具备致动器，所述致动器设置于所述特定排气通路，调整给予到所述特定涡轮机的排气能量， 所述压力控制单元构成为:在使构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸工作的情况下，操作所述致动器以使得给予到所述特定涡轮机的排气能量成为最大。4.根据权利要求1?3中任一项所述的增压发动机的控制装置，其特征在于， 所述压力控制单元构成为:根据所述特定节气门的上游的压力的测量值与大小被设定为所述特定节气门的下游的压力的大小以上的目标值之差，来调整构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸的燃料喷射量。5.根据权利要求1?4中任一项所述的增压发动机的控制装置，其特征在于， 所述压力控制单元构成为:在所述特定节气门的下游的压力为大气压以上的情况下，使构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸工作，在所述特定节气门的下游的压力比大气压小的情况下，维持构成所述特定汽缸群的所有汽缸的工作的停歇。6.一种增压发动机的控制方法，所述增压发动机具备: 多个汽缸，其被分成多个汽缸群； 数量与所述多个汽缸群相同的多个进气通路，其彼此独立地设置，； 多个排气通路，其与所述多个汽缸群一对一地设置； 多个压缩机，其分别设置于所述多个进气通路； 多个涡轮机，其分别设置于所述多个排气通路，且与所述多个压缩机一对一地连结；多个节气门，其分别设置于所述多个进气通路，且位于所述压缩机的下游；以及共用进气通路，其在所述多个节气门的下游由所述多个进气通路汇集而成，且在所述多个汽缸群之间共用， 所述增压发动机构成为能够执行减缸运转，所述减缸运转使对所述多个汽缸群中的一部分汽缸群的燃料喷射停止、并且使所述一部分汽缸群的进气门以及排气门的至少一方以关闭状态停止， 所述增压发动机的控制方法的特征在于，包括: 节气门操作步骤，在正在执行所述减缸运转的情况下，将位于特定压缩机的下游的特定节气门操作为全闭，所述特定压缩机由设置于供被设定为减缸对象的特定汽缸群的排气流动的特定排气通路的特定涡轮机驱动；以及 压力控制步骤，在正在执行所述减缸运转的情况下，在所述特定节气门的上游的压力小于所述特定节气门的下游的压力时，通过使构成所述特定汽缸群的至少I个汽缸以比构成所述特定汽缸群以外的汽缸群的汽缸少的燃料喷射量工作来增大给予到所述特定涡轮机的排气能量，由此使所述特定压缩机的旋转速度上升，从而将所述特定节气门的上游的压力控制为所述特定节气门的下游的压力的大小以上的大小。7.根据权利要求6所述的增压发动机的控制方法，其特征在于， 在所述压力控制步骤中，将所述特定节气门的上游的压力控制为与所述特定节气门的下游的压力相同的大小。8.根据权利要求6或7所述的增压发动机的控制方法，其特征在于， 所述增压发动机具备致动器，所述致动器设置于所述特定排气通路，调整给予到所述特定涡轮机的排气能量， 在所述压力控制步骤中，在使构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸工作的情况下，操作所述致动器以使得给予到所述特定涡轮机的排气能量成为最大。9.根据权利要求6?8中任一项所述的增压发动机的控制方法，其特征在于， 在所述压力控制步骤中，根据所述特定节气门的上游的压力的测量值与大小被设定为所述特定节气门的下游的压力的大小以上的目标值之差，来调整构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸的燃料喷射量。10.根据权利要求6?9中任一项所述的增压发动机的控制方法，其特征在于， 在所述压力控制步骤中，在所述特定节气门的下游的压力为大气压以上的情况下，使构成所述特定汽缸群的所述至少I个汽缸工作，在所述特定节气门的下游的压力比大气压小的情况下，维持构成所述特定汽缸群的所有汽缸的工作的停歇。
【文档编号】F02D17/02GK105909415SQ201610094115
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】斋藤佑辅, 足立宪保, 永乐玲
【申请人】丰田自动车株式会社