JP2009191703A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine capable of restraining the deterioration in a combustion state in an operation cylinder, by controlling an opening-closing characteristic of an engine valve in a characteristic suitable for combustion in the operation cylinder, even when performing any of whole cylinder operation and cylinder resting operation. <P>SOLUTION: When performing the whole cylinder operation, an ignition timing advance quantity being an operation command value of a variable valve train 13 is calculated so as to become a value suitable for the whole cylinder operation. Thus, the variable valve train 13 is operated based on its ignition timing advance quantity, and the valve timing of an intake valve 9 can be set in an optimal state for the combustion in the operation cylinder in the whole cylinder operation. When performing the cylinder resting operation, the ignition timing advance quantity is calculated so as to become a value suitable for the cylinder resting operation. Thus, the variable valve train 13 is operated based on its ignition timing advance quantity, and the valve timing of the intake valve 9 can be set in an optimal state for the combustion in the operation cylinder in the cylinder resting operation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

自動車等の車両に搭載される内燃機関においては、排気エミッション改善や出力向上を目的として、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブの開閉特性を連続的に可変とする可変動弁機構が設けられたものが実用化されている。そして、上記可変動弁機構の設けられる内燃機関では、機関運転状態に基づき可変動弁機構の動作指令値が算出され、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させることにより、機関バルブの開閉特性がそのときの機関運転での燃料の燃焼に適した特性とされる。   An internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile is provided with a variable valve mechanism for continuously changing the opening / closing characteristics of an engine valve such as an intake valve or an exhaust valve for the purpose of improving exhaust emission or improving output. Has been put to practical use. Then, in the internal combustion engine provided with the variable valve mechanism, the operation command value of the variable valve mechanism is calculated based on the engine operating state, and the variable valve mechanism is operated based on the operation command value. The opening / closing characteristics are characteristics suitable for the combustion of fuel during engine operation at that time.

また、車両に搭載される内燃機関においては、気筒休止制御として、通常は全気筒を稼働させる全気筒運転を実行し、予め定めれられた機関運転領域では一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転を実行するものが知られている。   Further, in an internal combustion engine mounted on a vehicle, as cylinder deactivation control, a cylinder that normally performs all cylinder operation to operate all cylinders and stops operation of some cylinders in a predetermined engine operation region One that performs a pause operation is known.

こうした気筒休止制御として、例えば特許文献1では、機関高負荷運転時に全気筒運転を行い、機関低負荷運転時には気筒休止運転を行うようにしている。これは、内燃機関においては、機関高負荷運転が行われているとき、すなわち稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が多くなる運転が行われているとき、燃費が良好になる傾向があり、こうした内燃機関の燃費特性を考慮して同機関の燃費改善を図るためである。   As such cylinder deactivation control, for example, in Patent Document 1, all cylinder operation is performed during engine high load operation, and cylinder deactivation operation is performed during engine low load operation. This is because, in an internal combustion engine, when an engine high load operation is performed, that is, when an operation in which the amount of air (air mixture) sucked per cycle is increased with respect to the operating cylinder is performed, This is to improve the fuel consumption of the internal combustion engine in consideration of the fuel consumption characteristics of the internal combustion engine.

上記気筒休止制御では、内燃機関の燃費が良好でない機関低負荷運転時、すなわち稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が少なくなるおそれのある状況のときには、気筒休止運転により一部の気筒の稼働が停止されることにより、残りの稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が多くされる。その結果、気筒休止運転中の稼働気筒において、1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となり、機関低負荷運転時における内燃機関の燃費改善が図られるようになる。
特開平5−163971公報(段落[0035]、[0036]、図3)
In the cylinder deactivation control, the cylinder deactivation is performed at the time of engine low-load operation where the fuel efficiency of the internal combustion engine is not good, that is, in a situation where the amount of air (air mixture) taken into the operating cylinder per cycle may decrease. When the operation of some cylinders is stopped by the operation, the amount of air (air mixture) sucked per cycle with respect to the remaining operating cylinders is increased. As a result, the amount of intake air per cycle (the amount of air-fuel mixture) in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation is the amount of intake air per cycle in the operating cylinder when the engine becomes a high-load operation in all cylinder operation. The value is close to (amount of air-fuel mixture), and the fuel efficiency of the internal combustion engine during engine low load operation can be improved.
JP-A-5-163971 (paragraphs [0035] and [0036], FIG. 3)

ところで、上記可変動弁機構の設けられた内燃機関で上記気筒休止制御を実行する場合、同制御による気筒休止運転と全気筒運転との切り換えを考慮に入れずに可変動弁機構の動作指令値を算出すると、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を制御したときに燃焼状態が悪化するおそれがある。   By the way, when the cylinder deactivation control is executed in the internal combustion engine provided with the variable valve mechanism, the operation command value of the variable valve mechanism is not taken into consideration in switching between the cylinder deactivation operation and the all cylinder operation by the control. If the variable valve mechanism is operated based on the operation command value to control the opening / closing characteristics of the engine valve, the combustion state may deteriorate.

すなわち、機関低負荷運転時に気筒休止制御を通じて気筒休止運転が実行されているときには、稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となる。このような状況のもと、機関低負荷での全気筒運転が実行されていることを前提として機関運転状態に基づき可変動弁機構の動作指令値が算出されると、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を制御したとき、燃焼状態が悪化することとなる。   That is, when the cylinder deactivation operation is performed through the cylinder deactivation control during the engine low load operation, the intake air amount (amount of the air-fuel mixture) per cycle for the operating cylinder becomes the engine high load operation in the all cylinder operation. It becomes a value close to the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder at that time. Under such circumstances, when the operation command value of the variable valve mechanism is calculated based on the engine operation state on the assumption that all cylinder operation is performed at a low engine load, based on the operation command value. When the variable valve mechanism is operated to control the opening / closing characteristics of the engine valve, the combustion state deteriorates.

これは、上記のように制御された機関バルブの開閉特性に関しては、稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量が少ない状態(低負荷)で最適となる特性であり、気筒休止運転の実行により稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量が多くなっている状態では、最適な特性よりも低負荷寄りの特性となるためである。このように機関バルブの開閉特性が最適な特性よりも低負荷寄りの特性になると、その分だけ燃焼状態が悪化することは避けられない。   This is an optimum characteristic when the intake air amount per cycle for the operating cylinder is small (low load) with respect to the opening / closing characteristics of the engine valve controlled as described above. This is because when the amount of intake air per cycle for the cylinder is large, the characteristic becomes closer to a lower load than the optimum characteristic. Thus, when the opening / closing characteristics of the engine valve become characteristics closer to the lower load than the optimum characteristics, it is inevitable that the combustion state is deteriorated by that amount.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、機関バルブの開閉特性を稼働気筒での燃焼に適した特性に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and the purpose thereof is to determine whether the engine valve is opened and closed in the operating cylinder regardless of whether all-cylinder operation or cylinder deactivation operation is performed. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can be controlled to have characteristics suitable for the above-described operation and suppress the deterioration of the combustion state in the operating cylinder.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明において、各気筒における機関バルブの開閉特性が可変動弁機構の動作により連続的に可変とされるとともに、機関運転状態に応じて一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転が実行される内燃機関に適用され、前記可変動弁機構を機関運転状態に基づき算出される動作指令値に基づき動作させることにより、前記機関バルブの開閉特性を機関運転に適した特性に制御する内燃機関の制御装置において、前記気筒休止運転が実行されていないときには前記動作指令値を全ての気筒を稼働させる全気筒運転に対応した値となるよう算出し、前記気筒休止運転が実行されているときには前記動作指令値を同気筒休止運転に対応した値となるよう算出する算出手段を備えた。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the opening and closing characteristics of the engine valve in each cylinder are continuously variable by the operation of the variable valve mechanism, and some cylinders are selected according to the engine operating state. This is applied to an internal combustion engine in which a cylinder deactivation operation is performed to stop the operation of the engine, and by operating the variable valve mechanism based on an operation command value calculated based on the engine operation state, the opening / closing characteristics of the engine valve are In the control device for an internal combustion engine that controls the characteristics suitable for operation, when the cylinder deactivation operation is not performed, the operation command value is calculated to be a value corresponding to all cylinder operation in which all cylinders are operated, Calculation means is provided for calculating the operation command value to be a value corresponding to the cylinder deactivation operation when the cylinder deactivation operation is being performed.

上記構成によれば、気筒休止運転が実行されていないとき、可変動弁機構の動作指令値が全気筒運転に適した値となるよう算出することが可能なため、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な特性とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、可変動弁機構の動作指令値が気筒休止運転に適した値となるよう算出することが可能なため、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な特性とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、機関バルブの開閉特性を稼働気筒での燃焼にとって最適な特性に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。   According to the above configuration, when the cylinder deactivation operation is not performed, the operation command value of the variable valve mechanism can be calculated to be a value suitable for all cylinder operation. By operating the variable valve mechanism, the opening / closing characteristics of the engine valve can be made optimal for combustion in the operating cylinders in all cylinder operation. Further, since the operation command value of the variable valve mechanism can be calculated to be a value suitable for the cylinder deactivation operation when the cylinder deactivation operation is being performed, the variable valve mechanism is determined based on the operation command value. By operating the engine valve, it is possible to make the opening / closing characteristic of the engine valve optimal for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation. Therefore, regardless of whether all-cylinder operation or cylinder deactivation operation is performed, the opening / closing characteristics of the engine valve are controlled to be optimal characteristics for combustion in the operating cylinder, and the combustion state in the operating cylinder is deteriorated. Can be suppressed.

請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記気筒休止運転は、内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値となるように算出するものとした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the cylinder deactivation operation is executed when the internal combustion engine is running at a low rotation and a low load, and the calculating means is configured to execute the cylinder deactivation operation. The operation command value is calculated so as to be a value closer to a higher load than the operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state.

内燃機関の低負荷低回転時に気筒休止運転が実行されると、同気筒休止運転中の稼働気筒では1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となる。上記構成によれば、気筒休止運転中における可変動弁機構の動作指令値がそのときと同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較してより高負荷寄りの値となるため、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブの開閉特性が気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した特性となる。従って、その稼働気筒での燃焼状態の悪化を回避することができる。   When the cylinder deactivation operation is executed at the time of low load and low rotation of the internal combustion engine, the intake air amount (amount of mixture) per cycle in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation is the engine high load operation in all cylinder operations. It becomes a value close to the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder at that time. According to the above configuration, the operation command value of the variable valve mechanism during the cylinder deactivation operation is higher than the operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state as that time. Therefore, the opening / closing characteristics of the engine valve when the variable valve mechanism is operated based on the operation command value are characteristics suitable for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation. Therefore, deterioration of the combustion state in the operating cylinder can be avoided.

請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更することにより、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値であるバルブタイミング進角側の値となるように算出するものとした。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the variable valve mechanism can change a valve timing of the intake valve by changing a relative rotational phase of the intake camshaft with respect to a crankshaft in the internal combustion engine. The calculation means compares the operation command value at the time of executing the cylinder deactivation operation with the operation command value at the time of execution of all the cylinders under the same engine operation state. The value is calculated so as to be a value on the valve timing advance side which is a value closer to the load.

全気筒運転での機関高負荷運転時には、吸気バルブの早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによって内燃機関での燃焼が安定して行われることから、吸気バルブのバルブタイミングを進角寄りとすることが好ましい。上記構成によれば、機関低負荷運転時に気筒休止運転により稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値になると、算出される動作指令値が同一の機関運転状態での全気筒運転時の値と比較してバルブタイミング進角側の値とされる。従って、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブのバルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適したタイミング、言い換えれば同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなり、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が回避されるようになる。   During engine high-load operation with full cylinder operation, the effect of improving intake charging efficiency by early opening of the intake valve is increased, and as a result, combustion in the internal combustion engine is stably performed. Is preferably close to the advance angle. According to the above configuration, the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder due to the cylinder deactivation operation during the engine low load operation is 1 in the operating cylinder when the engine high load operation is achieved in all cylinder operation. When the intake air amount per cycle (amount of air-fuel mixture) is close to the value, the calculated operation command value is compared with the value at the valve timing advance side compared to the value at the time of all cylinder operation in the same engine operation state. Is done. Therefore, the valve timing of the engine valve when the variable valve mechanism is operated based on the operation command value is suitable for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation, in other words, all cylinder operation in the same engine operation state. Compared to the time, the timing becomes more advanced, and the deterioration of the combustion state in the operating cylinder is avoided.

請求項4記載の発明では、前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値である前記最大リフト量及び作動角度増大側の値となるように算出するものとした。   According to a fourth aspect of the present invention, the variable valve mechanism makes the maximum lift amount and operating angle of an intake valve in an internal combustion engine variable, and the calculation means is an operation command for executing the cylinder deactivation operation. The value is compared with the operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state, so that the maximum lift amount and the operating angle increase side values that are closer to the higher load are obtained. To be calculated.

全気筒運転での機関高負荷運転時には、内燃機関の吸気充填効率の向上を効果的に行って内燃機関での燃焼を安定させる観点から、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を増大寄りとすることが好ましい。上記構成によれば、機関低負荷運転時に気筒休止運転により稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値になると、算出される動作指令値が同一の機関運転状態での全気筒運転時の値と比較して最大リフト量及び作動角増大側の値とされる。従って、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブの最大リフト量及び作動角が気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した値、言い換えれば同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより増大側の値となり、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が回避されるようになる。   At the time of engine high load operation in all cylinder operation, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve are made closer to increasing from the viewpoint of effectively improving the intake charge efficiency of the internal combustion engine and stabilizing the combustion in the internal combustion engine. It is preferable. According to the above configuration, the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder due to the cylinder deactivation operation during the engine low load operation is 1 in the operating cylinder when the engine high load operation is achieved in all cylinder operation. When the intake air amount per cycle (amount of air-fuel mixture) becomes close to the value, the calculated operation command value is larger than the value when operating all cylinders in the same engine operating state, and the maximum lift amount and operating angle increase side The value of Therefore, the maximum lift amount and operating angle of the engine valve when the variable valve mechanism is operated based on the operation command value are values suitable for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation, in other words, in the same engine operating state. Compared with the operation of all cylinders, the value is increased, and the deterioration of the combustion state in the operating cylinder is avoided.

請求項5記載の発明では、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は、機関運転状態に応じて全気筒を稼働させる全気筒運転と一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御を実行し、その気筒休止制御の非実行時には全気筒運転を行うものであり、前記気筒休止運転は、前記気筒休止制御の実行中であって内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第1のマップを参照して算出し、前記全気筒運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第2のマップを参照して算出するものとした。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the internal combustion engine operates in all cylinders in which all cylinders are operated in accordance with an engine operating state and in operation of some cylinders. Cylinder deactivation control is performed to switch between cylinder deactivation operation and non-execution of the cylinder deactivation control. When the cylinder deactivation control is not performed, all cylinder operation is performed. The engine is executed at low engine speed and low load, and the calculating means calculates an operation command value at the time of execution of the cylinder deactivation operation with reference to a first map based on an engine operation state, and The operation command value at the time of executing the operation is calculated with reference to the second map based on the engine operating state.

上記構成によれば、可変動弁機構の動作指令値を算出するためのマップとして、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、第1のマップと第2のマップとのいずれかが選択されて用いられる。これら第1のマップと第2のマップとでは、各々を用いて算出される動作指令値が気筒休止運転か全気筒運転かに対応して異なるように設定可能なため、それらマップを上述したように選択して用いることにより、動作指令値を気筒休止運転に対応したものと全気筒運転に対応したものとの間で的確に切り換えることができるようになる。   According to the above configuration, as the map for calculating the operation command value of the variable valve mechanism, the first map and the second map are selected depending on whether the cylinder deactivation operation or all-cylinder operation is being performed. Is selected and used. Since the operation command value calculated using each of the first map and the second map can be set so as to differ depending on whether the cylinder deactivation operation or all-cylinder operation is performed, the maps are as described above. Thus, the operation command value can be accurately switched between the one corresponding to the cylinder deactivation operation and the one corresponding to the all cylinder operation.

以下、本発明を、自動車用の直列多気筒エンジンに適用した一実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。
図1に示されるエンジン1においては、吸気通路3に設けられたスロットルバルブ29の開度がアクセルペダル17の踏み込み量(アクセル踏込量)等に基づき調整され、同バルブ29の開度に対応した量の空気が吸気通路3を介して各気筒の燃焼室2に吸入される。また、エンジン1の吸気通路3には、燃料噴射弁4から同エンジン1の吸入空気量に対応した量の燃料が噴射供給される。その結果、エンジン1における各気筒の燃焼室2内に空気と燃料とからなる混合気が形成され、その混合気に対し点火プラグ5による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。そして、燃焼後の混合気は、排気として各燃焼室2から排気通路8に送り出されるようになる。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an in-line multi-cylinder engine for an automobile will be described with reference to FIGS.
In the engine 1 shown in FIG. 1, the opening degree of the throttle valve 29 provided in the intake passage 3 is adjusted based on the depression amount of the accelerator pedal 17 (accelerator depression amount) and the like, and corresponds to the opening degree of the valve 29. A quantity of air is sucked into the combustion chamber 2 of each cylinder via the intake passage 3. An amount of fuel corresponding to the amount of intake air of the engine 1 is injected and supplied to the intake passage 3 of the engine 1 from the fuel injection valve 4. As a result, an air-fuel mixture consisting of air and fuel is formed in the combustion chamber 2 of each cylinder in the engine 1. When the air-fuel mixture is ignited by the spark plug 5, the air-fuel mixture burns and the piston 6 Reciprocates, and the crankshaft 7 that is the output shaft of the engine 1 rotates. Then, the air-fuel mixture after combustion is sent out from each combustion chamber 2 to the exhaust passage 8 as exhaust gas.

エンジン1の各気筒において、燃焼室2と吸気通路3との間は吸気バルブ9の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室2と排気通路8との間は排気バルブ10の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ9及び排気バルブ10に関しては、クランクシャフト7の回転が伝達される吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12の回転に伴い開閉動作する。より詳しくは、吸気カムシャフト11に固定された吸気カム11aと上記吸気バルブ9との間にローラ18を備えたロッカアーム19が設けられ、回転する吸気カム11aのローラ18への押圧に基づき、ロッカアーム19がその一端を支持するラッシュアジャスタ20との接点を中心に回動して吸気バルブ9を押圧する。そして、このロッカアーム19による吸気バルブ9の押圧に基づき同吸気バルブ9が開閉動作する。また、排気カムシャフト12に固定された排気カム12aと上記排気バルブ10との間にローラ21を備えたロッカアーム22が設けられ、回転する排気カム12aのロッカアーム22への押圧に基づき、同ロッカアーム22がその一端を支持するラッシュアジャスタ23との接点を中心に回動して排気バルブ10を押圧する。そして、このロッカアーム22による排気バルブ10の押圧に基づき同排気バルブ10が開閉動作する。   In each cylinder of the engine 1, the combustion chamber 2 and the intake passage 3 are communicated / blocked by the opening / closing operation of the intake valve 9, and the combustion chamber 2 and the exhaust passage 8 are communicated / opened by the opening / closing operation of the exhaust valve 10. Blocked. The intake valve 9 and the exhaust valve 10 are opened and closed with the rotation of the intake camshaft 11 and the exhaust camshaft 12 to which the rotation of the crankshaft 7 is transmitted. More specifically, a rocker arm 19 having a roller 18 is provided between the intake cam 11a fixed to the intake cam shaft 11 and the intake valve 9, and the rocker arm is based on the pressure of the rotating intake cam 11a against the roller 18. 19 rotates around a contact point with a lash adjuster 20 that supports one end thereof to press the intake valve 9. The intake valve 9 opens and closes based on the pressure of the intake valve 9 by the rocker arm 19. A rocker arm 22 having a roller 21 is provided between the exhaust cam 12a fixed to the exhaust camshaft 12 and the exhaust valve 10, and the rocker arm 22 is based on the pressure of the rotating exhaust cam 12a against the rocker arm 22. Rotates around the contact point with the lash adjuster 23 that supports one end thereof, and presses the exhaust valve 10. The exhaust valve 10 opens and closes based on the pressure of the exhaust valve 10 by the rocker arm 22.

上記エンジン1においては、全気筒を稼働させる全気筒運転の他に、燃費改善等を意図して一部の気筒の稼働を停止させて残りの気筒のみを稼働させる気筒休止運転が実行される。こうした気筒休止運転は、エンジン1における一部の気筒において、燃料噴射弁4からの燃料噴射の停止及び混合気への点火のための点火プラグ5への通電の停止を行うとともに、吸気バルブ9及び排気バルブ10のリフトを停止させることによって実現される。なお、吸気バルブ9及び排気バルブ10のリフト停止は、ロッカアーム19,22に設けられたリフト停止機構24,25によって行われる。   In the engine 1, in addition to the all-cylinder operation for operating all the cylinders, a cylinder deactivation operation for stopping only some of the cylinders and operating only the remaining cylinders is executed in order to improve fuel efficiency. In such a cylinder deactivation operation, in some cylinders of the engine 1, the fuel injection from the fuel injection valve 4 is stopped and the energization to the spark plug 5 for igniting the air-fuel mixture is stopped, and the intake valve 9 and This is realized by stopping the lift of the exhaust valve 10. The lift stop of the intake valve 9 and the exhaust valve 10 is performed by lift stop mechanisms 24 and 25 provided on the rocker arms 19 and 22.

リフト停止機構24は、吸気カム11aの同ロッカアーム19(ローラ18)への押圧に基づく吸気バルブ9のリフト(開閉)を停止させるべく、吸気カム11aと吸気バルブ9との間のロッカアーム19に設けられている。このリフト停止機構24は、ローラ18をロッカアーム19に対し上記押圧の方向について相対移動可能とした状態と、その相対移動を禁止した状態との間で切り換えられるものであり、通常は上記相対移動を禁止した状態とされている。この状態にあっては、吸気カム11aによりローラ18が押圧されると、それに基づきロッカアーム19が上記のように回動して吸気バルブ9が開閉するようになる。一方、吸気バルブ9のリフトを停止させる際には、上記リフト停止機構24がローラ18のロッカアーム19に対する相対移動を可能とした状態に切り換えられる。この場合、吸気カム11aによりローラ18が押圧されると、同ローラ18がロッカアーム19に対し相対移動するため、そのロッカアーム19が吸気バルブ9を開閉させるように回動することはなく、吸気カム11aの回転に伴う同吸気バルブ9のリフトは停止されるようになる。   The lift stop mechanism 24 is provided on the rocker arm 19 between the intake cam 11a and the intake valve 9 in order to stop the lift (opening / closing) of the intake valve 9 based on the pressure of the intake cam 11a against the rocker arm 19 (roller 18). It has been. The lift stop mechanism 24 can be switched between a state in which the roller 18 can move relative to the rocker arm 19 in the direction of pressing and a state in which the relative movement is prohibited. It is in a prohibited state. In this state, when the roller 18 is pressed by the intake cam 11a, the rocker arm 19 is rotated as described above to open and close the intake valve 9. On the other hand, when the lift of the intake valve 9 is stopped, the lift stop mechanism 24 is switched to a state in which the roller 18 can move relative to the rocker arm 19. In this case, when the roller 18 is pressed by the intake cam 11a, the roller 18 moves relative to the rocker arm 19, so that the rocker arm 19 does not rotate so as to open and close the intake valve 9, but the intake cam 11a. The lift of the intake valve 9 accompanying the rotation of is stopped.

リフト停止機構25は、排気カム12aの同ロッカアーム22(ローラ21)への押圧に基づく排気バルブ10のリフト(開閉)を停止させるべく、排気カム12aと排気バルブ10との間のロッカアーム19に設けられている。このリフト停止機構25は、上述したリフト停止機構24と同様の構造を有しており、ローラ21をロッカアーム22に対し上記押圧の方向について相対移動可能とした状態と、その相対移動を禁止した状態との間で切り換えられるものであり、通常時にはローラ21のロッカアーム22に対する相対移動を禁止した状態とされている。この状態にあっては、排気カム12aによりローラ21が押圧されると、それに基づきロッカアーム22が上記のように回動して吸気バルブ9が開閉するようになる。一方、吸気バルブ9のリフトを停止させる際には、上記リフト停止機構25がローラ21のロッカアーム22に対する相対移動を可能とした状態に切り換えられる。この場合、排気カム12aによりローラ21が押圧されると、同ローラ21がロッカアーム22に対し相対移動するため、そのロッカアーム22が排気バルブ10を開閉させるように回動することはなく、排気カム12aの回転に伴う同排気バルブ10のリフトは停止されるようになる。   The lift stop mechanism 25 is provided on the rocker arm 19 between the exhaust cam 12a and the exhaust valve 10 in order to stop the lift (opening / closing) of the exhaust valve 10 based on the pressure of the exhaust cam 12a against the rocker arm 22 (roller 21). It has been. The lift stop mechanism 25 has the same structure as the lift stop mechanism 24 described above, and the state in which the roller 21 can be moved relative to the rocker arm 22 in the pressing direction and the state in which the relative movement is prohibited. In the normal state, the relative movement of the roller 21 with respect to the rocker arm 22 is prohibited. In this state, when the roller 21 is pressed by the exhaust cam 12a, the rocker arm 22 rotates as described above to open and close the intake valve 9. On the other hand, when the lift of the intake valve 9 is stopped, the lift stop mechanism 25 is switched to a state in which the roller 21 can move relative to the rocker arm 22. In this case, when the roller 21 is pressed by the exhaust cam 12a, the roller 21 moves relative to the rocker arm 22, so that the rocker arm 22 does not rotate to open and close the exhaust valve 10, and the exhaust cam 12a. The lift of the exhaust valve 10 accompanying this rotation is stopped.

また、エンジン1には、吸気バルブ9及び排気バルブ10といた機関バルブのうち、吸気バルブ9の開閉特性を連続的に可変とする可変動弁機構13が設けられている。この可変動弁機構13は、クランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相を変更することにより、吸気バルブ9のバルブタイミングを可変とするものである。こうした可変動弁機構13の駆動を通じて、吸気バルブ9の開弁期間(作動角)を一定に保持した状態で同バルブ9の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角され、そのときのエンジン運転(混合気の燃焼)にとって最適な状態とされる。   The engine 1 is provided with a variable valve mechanism 13 that continuously changes the opening / closing characteristics of the intake valve 9 among the engine valves such as the intake valve 9 and the exhaust valve 10. The variable valve mechanism 13 changes the valve timing of the intake valve 9 by changing the relative rotational phase of the intake camshaft 11 with respect to the crankshaft 7. Through the driving of the variable valve mechanism 13, the valve opening timing and valve closing timing of the valve 9 are both advanced or retarded while the valve opening period (operating angle) of the intake valve 9 is kept constant. This is an optimum state for engine operation (combustion of air-fuel mixture).

次に、本実施形態におけるエンジン1の制御装置の電気的構成について説明する。
この制御装置には、エンジン1の運転制御など各種制御を行う電子制御装置26が設けられている。電子制御装置26は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果が一時的に記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
Next, the electrical configuration of the control device for the engine 1 in the present embodiment will be described.
This control device is provided with an electronic control device 26 that performs various controls such as operation control of the engine 1. The electronic control unit 26 includes a CPU that executes arithmetic processing related to the various controls, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores arithmetic results of the CPU, and an external device. An input / output port for inputting / outputting signals is provided.

電子制御装置26の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル17の踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ28。
Various sensors shown below are connected to the input port of the electronic control unit 26.
An accelerator position sensor 28 that detects the amount of depression (accelerator depression amount) of the accelerator pedal 17 that is depressed by the driver of the automobile.

・吸気通路3に設けられたスロットルバルブ29の開度(スロットル開度)を検出するスロットルポジションセンサ30。
・吸気通路3を通じて燃焼室2に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ32。
A throttle position sensor 30 that detects the opening (throttle opening) of the throttle valve 29 provided in the intake passage 3.
An air flow meter 32 for detecting the amount of air taken into the combustion chamber 2 through the intake passage 3;

・クランクシャフト7の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出等に用いられるクランクポジションセンサ34。
・エンジン1の冷却水温を検出する水温センサ35。
A crank position sensor 34 that outputs a signal corresponding to the rotation of the crankshaft 7 and is used for calculation of the engine rotation speed or the like.
A water temperature sensor 35 that detects the cooling water temperature of the engine 1.

電子制御装置26の出力ポートには、燃料噴射弁4、点火プラグ5、可変動弁機構13、リフト停止機構24,25、及びスロットルバルブ29の駆動回路等が接続されている。   The output port of the electronic control unit 26 is connected to the fuel injection valve 4, the spark plug 5, the variable valve mechanism 13, the lift stop mechanisms 24 and 25, the drive circuit for the throttle valve 29, and the like.

そして、電子制御装置26は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、アクセル踏込量、スロットル開度、吸入空気量、エンジン回転速度、及びエンジン負荷といったエンジン運転状態を把握する。なお、エンジン回転速度はクランクポジションセンサ34からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、アクセルポジションセンサ28、スロットルポジションセンサ30、及び、エアフローメータ32等の検出信号に基づき求められるエンジン1の吸入空気量とエンジン回転速度とから算出される。電子制御装置26は、上述したエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして燃料噴射弁4の燃料噴射制御、点火プラグ5の点火時期制御、吸気バルブ9のバルブタイミングの制御、リフト停止機構24,25の駆動制御、及びスロットルバルブ29の開度制御等の各種制御が電子制御装置26を通じて実施される。   The electronic control unit 26 then grasps the engine operating state such as the accelerator depression amount, the throttle opening, the intake air amount, the engine rotation speed, and the engine load based on the detection signals input from the various sensors. The engine speed is obtained based on a detection signal from the crank position sensor 34. Further, the engine load is calculated from the intake air amount of the engine 1 and the engine rotation speed obtained based on detection signals from the accelerator position sensor 28, the throttle position sensor 30, the air flow meter 32, and the like. The electronic control unit 26 outputs a command signal to various drive circuits connected to the output port according to the engine operating state described above. Thus, various controls such as fuel injection control of the fuel injection valve 4, ignition timing control of the spark plug 5, control of the valve timing of the intake valve 9, drive control of the lift stop mechanisms 24 and 25, and opening control of the throttle valve 29 are performed. This is implemented through the electronic control unit 26.

次に、エンジン運転状態に応じてエンジン1の全気筒運転と気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御について詳しく説明する。
この気筒休止制御における気筒休止運転は、エンジン1の一部の気筒の稼働を停止させることによって実現される。このように稼働停止される一部の気筒(以下、休止気筒という)では、燃料噴射弁4による燃料噴射及び点火プラグ5による点火の停止が行われるとともに、リフト停止機構24,25による吸気バルブ9及び排気バルブ10のリフト停止が行われる。なお、休止気筒に関しては、気筒休止運転の実行に際し常に同じ気筒を用いてもよいし、気筒休止運転の実行毎に異なる気筒を用いてもよい。休止気筒として気筒休止運転の実行に際し常に同じ気筒を用いる場合、休止気筒以外の気筒においてはリフト停止機構24,25を省略し、ローラ18,21をロッカアーム19,22に直接設けることがエンジン1の部品点数の増加を抑えるうえで好ましい。
Next, cylinder deactivation control for switching between all-cylinder operation and cylinder deactivation operation of the engine 1 according to the engine operation state will be described in detail.
The cylinder deactivation operation in the cylinder deactivation control is realized by stopping the operation of some cylinders of the engine 1. In some cylinders that are stopped in this way (hereinafter referred to as idle cylinders), the fuel injection by the fuel injection valve 4 and the ignition stop by the spark plug 5 are stopped, and the intake valve 9 by the lift stop mechanisms 24 and 25 is stopped. And the lift stop of the exhaust valve 10 is performed. As for the idle cylinder, the same cylinder may be always used when the cylinder idle operation is executed, or a different cylinder may be used every time the cylinder idle operation is executed. When the same cylinder is always used as the idle cylinder when performing the cylinder idle operation, the lift stop mechanisms 24 and 25 are omitted in the cylinders other than the idle cylinder, and the rollers 18 and 21 are provided directly on the rocker arms 19 and 22. It is preferable for suppressing an increase in the number of parts.

気筒休止制御では、図2に示されるマップを参照して、全気筒運転と気筒休止運転との切り換えが行われる。このマップは、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき、気筒休止制御における気筒休止運転の実行されるエンジン運転領域である気筒休止領域APを規定するとともに、その気筒休止領域AP以外の領域であって全気筒運転の実行されるエンジン運転領域である全気筒領域AAを規定するものである。なお、上記気筒休止領域APは低回転低負荷領域に設定されており、上記全気筒領域AAは気筒休止領域APよりも高回転高負荷領域に設定されている。そして、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記気筒休止領域AP内にあるときには気筒休止運転が実行され、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記全気筒領域AA内にあるときには全気筒運転が実行される。   In the cylinder deactivation control, the switching between the all cylinder operation and the cylinder deactivation operation is performed with reference to the map shown in FIG. This map defines a cylinder deactivation region AP that is an engine operation region in which the cylinder deactivation operation in the cylinder deactivation control is performed based on the engine rotation speed and the engine load, and is an area other than the cylinder deactivation region AP. This defines an all-cylinder region AA that is an engine operation region in which cylinder operation is performed. The cylinder deactivation region AP is set to a low rotation / low load region, and the all cylinder region AA is set to a higher rotation / high load region than the cylinder deactivation region AP. When the engine rotation speed and the engine load are within the cylinder deactivation region AP, the cylinder deactivation operation is performed, and when the engine rotation speed and the engine load are within the all cylinder region AA, the all cylinder operation is performed.

以上のように、気筒休止制御では、エンジン1の低回転低負荷運転時に気筒休止運転を行い、それ以外のときには全気筒運転を行うようにしている。これは、エンジン1においては、エンジン負荷の高い状態で運転されているとき、すなわち稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が多くなる状態で運転されているとき、燃費が良好になる傾向があり、こうしたエンジン1の燃費特性を考慮して同エンジン1の燃費改善を図るためである。   As described above, in the cylinder deactivation control, the cylinder deactivation operation is performed when the engine 1 is in the low rotation and low load operation, and the all cylinder operation is performed in other cases. This is because when the engine 1 is operated with a high engine load, that is, when the engine 1 is operated with a large amount of air (air mixture) sucked per cycle with respect to the operating cylinder, This is because the fuel efficiency tends to be good, and the fuel efficiency of the engine 1 is improved in consideration of the fuel efficiency characteristics of the engine 1.

上記気筒休止制御では、エンジン1の燃費が良好でないエンジン低負荷運転時、すなわち稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が少なくなるおそれのある状況のときには、気筒休止運転により一部の気筒の稼働が停止されることにより、残りの稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入される空気(混合気)の量が多くされる。その結果、気筒休止運転中の稼働気筒において、1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となり、低負荷運転時におけるエンジン1の燃費改善が図られるようになる。   In the cylinder deactivation control, the cylinder deactivation is performed during engine low-load operation where the fuel consumption of the engine 1 is not good, that is, when there is a possibility that the amount of air (air mixture) sucked into the operating cylinder per cycle will decrease. When the operation of some cylinders is stopped by the operation, the amount of air (air mixture) sucked per cycle with respect to the remaining operating cylinders is increased. As a result, the amount of intake air per cycle (the amount of air-fuel mixture) in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation is the amount of intake air per cycle in the operating cylinder when the engine becomes a high-load operation in all cylinder operation. It becomes a value close to (amount of air-fuel mixture), and the fuel efficiency of the engine 1 during low load operation can be improved.

ちなみに、エンジン1の燃費改善を図るうえでは、気筒休止制御において気筒休止運転の行われるエンジン運転領域を可能な限り拡大することが好ましい。ただし、気筒休止運転の行われるエンジン運転領域を拡大し過ぎると、エンジン運転状態によっては、上記気筒休止運転での稼働気筒で燃焼が悪化するおそれがある。例えば、気筒休止運転の行われる上記エンジン運転領域を高負荷側に拡大しすぎた場合、エンジン運転状態が気筒休止運転の行われる上記エンジン運転領域のうち高負荷側の運転領域にある状況のもとでは、気筒休止運転中の稼働気筒での燃焼が悪化することとなる。こうした稼働気筒での燃焼の悪化が生じるのは、上述した状況下での気筒休止運転の実行により稼働気筒に対し1サイクル当たりに吸入しようとする空気の量が実際に吸入可能な量を越えてしまい、それが混合気の燃焼に影響を及ぼすためと推測される。従って、気筒休止制御では、以上のような実情を考慮して気筒休止領域APを定め、その領域APのみで気筒休止運転を行うとともに、その領域以外の領域である全気筒領域AAでは全気筒運転を行うようにしている。   Incidentally, in order to improve the fuel consumption of the engine 1, it is preferable to expand as much as possible the engine operating range in which the cylinder deactivation operation is performed in the cylinder deactivation control. However, if the engine operation region in which the cylinder deactivation operation is performed is excessively expanded, the combustion may be deteriorated in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation depending on the engine operation state. For example, when the engine operating range in which the cylinder deactivation operation is performed is excessively expanded to the high load side, the engine operation state is in the high load side operation region in the engine operation region in which the cylinder deactivation operation is performed. Then, the combustion in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation is deteriorated. The deterioration of the combustion in the operating cylinder occurs because the amount of air to be inhaled per cycle for the operating cylinder by the execution of the cylinder deactivation operation under the above-described condition exceeds the actually inhalable amount. This is presumably because it affects the combustion of the air-fuel mixture. Therefore, in the cylinder deactivation control, the cylinder deactivation region AP is determined in consideration of the above situation, and the cylinder deactivation operation is performed only in the region AP, and in the all cylinder region AA other than the region, all cylinder operation is performed. Like to do.

図3は、上述した気筒休止制御を実行するための気筒休止制御ルーチンを示すフローチャートである。この気筒休止制御ルーチンは、電子制御装置26を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a cylinder deactivation control routine for executing the cylinder deactivation control described above. This cylinder deactivation control routine is periodically executed through the electronic control unit 26, for example, with a time interruption every predetermined time.

同ルーチンにおいては、まず、エンジン1の温度が気筒休止制御を実行可能な値であるか否かを判断するための処理として、エンジン1の冷却水温が気筒休止制御の実行水温である所定値Aよりも高いか否かが判断される(S101)。なお、燃料の揮発性の低下等に関連して燃焼状態を良好に維持しにくくなるエンジン1の低温時には、気筒休止制御での気筒休止運転の実行が稼働気筒での燃焼状態の悪化といった不具合の発生を招くおそれがある。上記所定値Aに関しては、気筒休止運転を実行したときに上記不具合の生じるおそれがない値として予め実験等により定められた値が用いられる。   In this routine, first, as a process for determining whether or not the temperature of the engine 1 is a value at which the cylinder deactivation control can be performed, a predetermined value A where the cooling water temperature of the engine 1 is the execution water temperature of the cylinder deactivation control. It is determined whether or not it is higher (S101). It should be noted that when the engine 1 is in a low temperature where it is difficult to maintain a good combustion state due to a decrease in the volatility of the fuel or the like, there is a problem that the execution of the cylinder deactivation operation in the cylinder deactivation control deteriorates the combustion state in the operating cylinder. There is a risk of occurrence. Regarding the predetermined value A, a value determined in advance through experiments or the like is used as a value that does not cause the above-described problem when the cylinder deactivation operation is performed.

そして、上記ステップS101で否定判定であれば、気筒休止制御が停止され(S105)、全気筒運転が実行される。また、ステップS101で肯定判定であれば、図2に示されるマップを用いて気筒休止制御が実行される(図3のS102〜S104)。より詳しくは、上記マップを参照して、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態が、気筒休止制御での気筒休止運転の行われる運転領域(気筒休止領域AP)にあるか否かが判断される(S102)。そして、エンジン運転状態が気筒休止領域APにあれば気筒休止運転が実行され(S103)、エンジン運転状態が気筒休止領域APになく全気筒領域AAにあれば全気筒運転が実行される(S104)。   If the determination in step S101 is negative, cylinder deactivation control is stopped (S105), and all cylinder operation is performed. If the determination in step S101 is affirmative, cylinder deactivation control is executed using the map shown in FIG. 2 (S102 to S104 in FIG. 3). More specifically, with reference to the map, it is determined whether or not the engine operation state such as the engine rotation speed and the engine load is in an operation region (cylinder deactivation region AP) where the cylinder deactivation operation is performed in the cylinder deactivation control. (S102). If the engine operation state is in the cylinder deactivation region AP, the cylinder deactivation operation is executed (S103), and if the engine operation state is not in the cylinder deactivation region AP but in the all cylinder region AA, all cylinder operation is performed (S104). .

次に、エンジン1における吸気バルブ9のバルブタイミング制御について、詳しく説明する。
上記バルブタイミング制御に関しては、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき可変動弁機構13の動作指令値である進角量を算出し、その進角量に基づき同機構13を動作させてクランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相を変更することによって実現される。クランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相を変更すると、図4に示されるように吸気バルブ9の開弁期間(作動角)を一定に保持した状態で同バルブ9の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。そして、上述したようにバルブタイミング制御が実施されると、同吸気バルブ9のバルブタイミングがそのときのエンジン運転(燃焼状態)にとって適切な状態となるようにされる。なお、このように制御される吸気バルブ9のバルブタイミングに関しては、上記進角量が「0」のときに最遅角状態となり、その進角量が大きくなるほど進角した状態となる。
Next, the valve timing control of the intake valve 9 in the engine 1 will be described in detail.
With respect to the valve timing control, an advance amount that is an operation command value of the variable valve mechanism 13 is calculated based on an engine operating state such as an engine speed and an engine load, and the mechanism 13 is operated based on the advance amount. This is realized by changing the relative rotation phase of the intake camshaft 11 with respect to the crankshaft 7. When the relative rotation phase of the intake camshaft 11 with respect to the crankshaft 7 is changed, as shown in FIG. 4, the valve opening timing and closing of the valve 9 are maintained while maintaining the valve opening period (operating angle) of the intake valve 9 constant. Both valve timings are advanced or retarded. When the valve timing control is performed as described above, the valve timing of the intake valve 9 is made appropriate for the engine operation (combustion state) at that time. The valve timing of the intake valve 9 controlled in this way is the most retarded state when the advance amount is “0”, and is advanced as the advance amount is increased.

ところで、吸気バルブ9のバルブタイミング制御において、上述した気筒休止制御による気筒休止運転と全気筒運転との切り換えを考慮に入れずに上記進角量(動作指令値)の算出を行うと、その算出された進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを制御したときに燃焼状態が悪化するおそれがある。   By the way, in the valve timing control of the intake valve 9, if the advance amount (operation command value) is calculated without taking into account the switching between the cylinder deactivation operation by the cylinder deactivation control and the all cylinder operation, the calculation is performed. When the variable valve mechanism 13 is operated based on the amount of advance, and the valve timing of the intake valve 9 is controlled, the combustion state may deteriorate.

すなわち、エンジン低負荷運転時に気筒休止制御を通じて気筒休止運転が実行されているときには、稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となる。このような状況のもと、気筒休止制御が行われておらず全気筒運転が実行されていることを前提として、エンジン運転状態に基づき上記進角量を算出すると、その進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを制御したとき、燃焼状態が悪化することとなる。   That is, when the cylinder deactivation operation is performed through the cylinder deactivation control during the engine low load operation, the intake air amount (amount of the air-fuel mixture) per cycle for the operating cylinder becomes the engine high load operation in the all cylinder operation. It becomes a value close to the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder at that time. Under such circumstances, assuming that the cylinder deactivation control is not performed and all cylinder operation is being performed, if the advance amount is calculated based on the engine operating state, the advance amount may be determined based on the advance amount. When the variable valve mechanism 13 is operated and the valve timing of the intake valve 9 is controlled, the combustion state is deteriorated.

これは、上記のように制御された吸気バルブ9のバルブタイミングに関しては、稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量が少ない状態(低負荷)で最適となる状態であり、気筒休止運転の実行により稼働気筒に対する1サイクル当たりの吸入空気量が多くなっている状態では、最適なバルブタイミングよりも低負荷寄りの状態となるためである。このように吸気バルブ9のバルブタイミングが最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態(遅角寄りの状態)になると、その分だけ燃焼状態が悪化することは避けられない。   This is a state where the valve timing of the intake valve 9 controlled as described above is optimum when the amount of intake air per cycle for the operating cylinder is small (low load). This is because when the amount of intake air per cycle for the operating cylinder is large, the load becomes closer to a lower load than the optimum valve timing. Thus, if the valve timing of the intake valve 9 becomes closer to a lower load than the optimum timing (a state closer to the retarded angle), it is inevitable that the combustion state is deteriorated by that amount.

図5は、上述した不具合を発生させることなく吸気バルブ9のバルブタイミングを抑制すべく可変動弁機構13を動作制御する可変動弁機構動作制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、この可変動弁機構動作制御ルーチンは、電子制御装置26を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。   FIG. 5 is a flowchart showing a variable valve mechanism operation control routine for controlling the operation of the variable valve mechanism 13 so as to suppress the valve timing of the intake valve 9 without causing the above-described problems. The variable valve mechanism operation control routine is periodically executed through the electronic control unit 26, for example, with a time interruption every predetermined time.

同ルーチンにおいては、エンジン運転状態(この例では冷却水温)に応じて可変動弁機構13を動作許可状態と動作禁止状態との間で切り換えるための処理が実行される。
詳しくは、エンジン1の冷却水温が所定値Bよりも高いか否かが判断され(S201)、ここで否定判定がなされた場合には、エンジン1の温度が低く燃料の揮発性の低下等に関連して上記バルブタイミング制御による燃焼状態の良好な状態での維持が困難になることから可変動弁機構13が動作禁止状態とされる(S207)。こうした可変動弁機構13の動作禁止状態にあっては、吸気バルブ9のバルブタイミングが予め定められた状態、例えば最遅角状態に固定されるよう、可変動弁機構13が制御される。なお、上記所定値Bに関しては、上記バルブタイミング制御による燃焼状態の良好な状態での維持が可能なエンジン1の温度(冷却水温)に対応した値である可変動弁機構13の動作許可水温として、予め実験等によって定められた値が用いられる。この実施形態での上記所定値Bは、気筒休止制御の実行水温である上記所定値Aよりも小さい値となっている。
In this routine, processing for switching the variable valve mechanism 13 between the operation-permitted state and the operation-prohibited state is executed according to the engine operating state (in this example, the coolant temperature).
Specifically, it is determined whether or not the coolant temperature of the engine 1 is higher than a predetermined value B (S201). If a negative determination is made here, the temperature of the engine 1 is low and the fuel volatility is decreased. In relation to this, since it becomes difficult to maintain a good combustion state by the valve timing control, the variable valve mechanism 13 is disabled (S207). In such an operation prohibition state of the variable valve mechanism 13, the variable valve mechanism 13 is controlled so that the valve timing of the intake valve 9 is fixed to a predetermined state, for example, the most retarded state. As for the predetermined value B, the operation-permitted water temperature of the variable valve mechanism 13 is a value corresponding to the temperature of the engine 1 (cooling water temperature) at which a good combustion state can be maintained by the valve timing control. A value determined in advance by experiment or the like is used. The predetermined value B in this embodiment is a value smaller than the predetermined value A that is an execution water temperature of cylinder deactivation control.

また、上記ステップS201でエンジン1の冷却水温が上記所定値Bよりも高い旨判断されると、可変動弁機構13が動作許可状態とされて上記バルブタイミング制御が実行される(S202〜S206)。   If it is determined in step S201 that the coolant temperature of the engine 1 is higher than the predetermined value B, the variable valve mechanism 13 is allowed to operate and the valve timing control is executed (S202 to S206). .

具体的には、エンジン1の冷却水温が気筒休止制御の実行水温である所定値Aよりも高く(S202:YES)、且つ同制御での気筒休止運転が実行されているとき(S203:YES)には、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図6に示される第1のマップを参照して可変動弁機構13の動作指令値である進角量が算出される(S204)。この第1のマップは、気筒休止運転に対応した進角量を算出するためのものであって、吸気バルブ9のバルブタイミングを気筒休止運転に対応した最適なタイミングとすることの可能な進角量を得ることができるよう予め実験等によって設定されている。一方、エンジン1の冷却水温が上記所定値A以下であって全気筒運転が行われているとき(S202:NO)、または気筒休止制御での全気筒運転が行われているとき(S203:NO)には、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図7に示される第2のマップを参照して可変動弁機構13の動作指令値である進角量が算出される(S205)。この第2のマップは、全気筒運転に対応した進角量を算出するためのものであって、吸気バルブ9のバルブタイミングを全気筒運転に対応した最適なタイミングとすることの可能な進角量を得ることができるよう予め実験等によって設定されている。その後、算出された進角量に基づき可変動弁機構13を動作させることにより(S206)、吸気バルブ9のバルブタイミングが上記進角量に対応した状態に制御される。   Specifically, when the cooling water temperature of the engine 1 is higher than a predetermined value A that is the execution water temperature of the cylinder deactivation control (S202: YES), and the cylinder deactivation operation under the control is being performed (S203: YES). In step S204, the advance amount which is the operation command value of the variable valve mechanism 13 is calculated based on the engine speed and the engine load with reference to the first map shown in FIG. This first map is for calculating the advance amount corresponding to the cylinder deactivation operation, and the advance angle capable of setting the valve timing of the intake valve 9 to the optimum timing corresponding to the cylinder deactivation operation. It is set in advance by experiments or the like so that the amount can be obtained. On the other hand, when the coolant temperature of the engine 1 is equal to or lower than the predetermined value A and all cylinders are operated (S202: NO), or when all cylinders are operated under cylinder deactivation control (S203: NO) ) Is calculated based on the engine rotational speed and the engine load with reference to the second map shown in FIG. 7 (S205). This second map is for calculating the advance amount corresponding to the all-cylinder operation, and the advance angle capable of setting the valve timing of the intake valve 9 to the optimum timing corresponding to the all-cylinder operation. It is set in advance by experiments or the like so that the amount can be obtained. Thereafter, by operating the variable valve mechanism 13 based on the calculated advance angle (S206), the valve timing of the intake valve 9 is controlled to a state corresponding to the advance angle.

気筒休止運転が実行されておらず全気筒運転が実行されているときには、上記進角量が全気筒運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、上記進角量が気筒休止運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、吸気バルブ9のバルブタイミングを稼働気筒での燃焼にとって最適な状態に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。   When the cylinder deactivation operation is not performed and the all cylinder operation is performed, the advance amount is calculated to be a value suitable for the all cylinder operation. Therefore, the variable valve mechanism 13 is based on the advance amount. It is possible to set the valve timing of the intake valve 9 to an optimum state for combustion in the operating cylinder in all cylinder operation. Further, when the cylinder deactivation operation is being performed, the advance amount is calculated so as to be a value suitable for the cylinder deactivation operation, so that the variable valve mechanism 13 is operated based on the advance amount and the intake valve 9 is operated. It is possible to make the valve timing optimal for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation. Therefore, regardless of whether all-cylinder operation or cylinder deactivation operation is performed, the valve timing of the intake valve 9 is controlled to an optimum state for combustion in the operating cylinder, and the combustion state in the operating cylinder is deteriorated. It becomes possible to suppress the occurrence.

ここで、上記第1のマップ及び上記第2のマップについて、図6及び図7を参照して詳しく説明する。
図7から分かるように、全気筒運転においては、エンジン負荷が大となるほど、言い換えれば稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が多くなるほど、エンジン1の燃焼状態を良好に維持すべく進角量が大きくされる。その結果、進角量の増大に伴って吸気バルブ9のバルブタイミングがより進角した状態とされるようになる。このように吸気バルブ9のバルブタイミングを進角させるのは、エンジン1が高負荷となって稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が多くなるほど、吸気バルブ9のバルブタイミング進角での早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによってエンジン1での燃焼を安定して行うことができるためである。
Here, the first map and the second map will be described in detail with reference to FIGS.
As can be seen from FIG. 7, in all-cylinder operation, the combustion state of the engine 1 becomes better as the engine load increases, in other words, as the intake air amount (mixture amount) per cycle in the operating cylinder increases. The advance amount is increased to maintain. As a result, the valve timing of the intake valve 9 becomes more advanced as the advance amount increases. In this way, the valve timing of the intake valve 9 is advanced because the higher the load of the engine 1 and the larger the intake air amount (mixture amount) per cycle in the operating cylinder, the more the valve timing of the intake valve 9 increases. This is because the effect of improving the intake charging efficiency due to the early opening of the valve at the advance angle is increased, whereby the combustion in the engine 1 can be performed stably.

また、図6から分かるように、気筒休止運転においては、エンジン1の低回転低負荷時のみ進角量が算出されることとなる。これは気筒休止運転が低回転低負荷時のみ行われるためである。気筒休止運転においても、エンジン負荷が大となるほど、言い換えれば稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が多くなるほど、エンジン1の燃焼状態を領域に維持すべく進角量が大きくされる。その結果、進角量の増大に伴って吸気バルブ9のバルブタイミングがより進角した状態とされるようになる。ただし、気筒休止運転時に算出される進角量は、同一のエンジン運転状態のもとで全気筒運転が実行されるときの進角量(図7)に比べて、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ9のバルブタイミングをより進角させる側の値となる。   Further, as can be seen from FIG. 6, in the cylinder deactivation operation, the advance amount is calculated only when the engine 1 is under low rotation and low load. This is because the cylinder deactivation operation is performed only when the rotation is low and the load is low. In the cylinder deactivation operation, as the engine load increases, in other words, as the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder increases, the advance amount increases so as to maintain the combustion state of the engine 1 in the region. Increased. As a result, the valve timing of the intake valve 9 becomes more advanced as the advance amount increases. However, the advance amount calculated during the cylinder deactivation operation is a value closer to a higher load than the advance amount when all cylinder operation is performed under the same engine operation state (FIG. 7). It is a certain value on the increase side, in other words, a value on the side that further advances the valve timing of the intake valve 9.

気筒休止運転では、稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となる。こうした気筒休止運転において、上述したように算出される進角量に基づき可変動弁機構13を動作させ、吸気バルブ9のバルブタイミングを制御することにより、同バルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適なタイミング、すなわち同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなる。従って、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ9のバルブタイミングが、全気筒運転時と同じタイミングに制御されることによって最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態(遅角側のタイミング)となり、同稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避される。   In the cylinder deactivation operation, the intake air amount per cycle (amount of air-fuel mixture) in the operating cylinder is the same as the intake air amount per cycle in the operating cylinder (the mixture air Value). In such cylinder deactivation operation, the variable valve mechanism 13 is operated based on the advance amount calculated as described above, and the valve timing of the intake valve 9 is controlled. The timing is optimal for the combustion of the cylinder, that is, the timing is on the more advanced side than when all cylinders are operating in the same engine operating state. Therefore, the valve timing of the intake valve 9 in the active cylinder in the cylinder deactivation operation is controlled to the same timing as in the all cylinder operation, so that the state is closer to the lower load than the optimum timing (timing on the retard side). It is avoided that the combustion state deteriorates in the operating cylinder.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)全気筒運転が実行されているときには、可変動弁機構13の動作指令値である進角量が全気筒運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、上記進角量が気筒休止運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構13を動作させて吸気バルブ9のバルブタイミングを気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、吸気バルブ9のバルブタイミングを稼働気筒での燃焼にとって最適な状態に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) When all-cylinder operation is being performed, the advance amount, which is the operation command value of the variable valve mechanism 13, is calculated to be a value suitable for all-cylinder operation. It is possible to operate the variable valve mechanism 13 so that the valve timing of the intake valve 9 is optimal for combustion in the operating cylinder in all cylinder operation. Further, when the cylinder deactivation operation is being performed, the advance amount is calculated so as to be a value suitable for the cylinder deactivation operation, so that the variable valve mechanism 13 is operated based on the advance amount and the intake valve 9 is operated. It is possible to make the valve timing optimal for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation. Therefore, regardless of whether all-cylinder operation or cylinder deactivation operation is performed, the valve timing of the intake valve 9 is controlled to an optimum state for combustion in the operating cylinder, and the combustion state in the operating cylinder is deteriorated. It becomes possible to suppress the occurrence.

(2)全気筒運転では、エンジン1の高負荷運転時ほど、吸気バルブ9の早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによってエンジン1での燃焼を安定して行うことが可能なことから、可変動弁機構13の動作指令値である進角量が増大されて吸気バルブ9のバルブタイミングが進角側の状態とされる。一方、気筒休止運転においては、可変動弁機構13の動作指令値である進角量が、同一のエンジン運転状態のもとで全気筒運転が実行されるときの進角量に比べて、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ9のバルブタイミングをより進角させる側の値となる。この気筒休止運転では、稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値となる。従って、気筒休止運転において、上述したように算出される進角量に基づき可変動弁機構13を動作させ、吸気バルブ9のバルブタイミングを制御することにより、同バルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適なタイミング、すなわち同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなる。これにより、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ9のバルブタイミングが、全気筒運転時と同じタイミングに制御されることによって最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態(遅角側のタイミング)となり、同稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避されるようになる。   (2) In the all-cylinder operation, the effect of improving the intake charging efficiency due to the early opening of the intake valve 9 becomes greater as the engine 1 is operated at a higher load, and thereby the combustion in the engine 1 can be stably performed. Since it is possible, the advance amount which is the operation command value of the variable valve mechanism 13 is increased, and the valve timing of the intake valve 9 is set to the advance side. On the other hand, in the cylinder deactivation operation, the advance amount that is the operation command value of the variable valve mechanism 13 is more than the advance amount when the all cylinder operation is performed under the same engine operation state. It is a value on the increasing side that is a value close to a high load, in other words, a value that further advances the valve timing of the intake valve 9. In this cylinder deactivation operation, the amount of intake air per cycle (amount of air-fuel mixture) in the operating cylinder is the amount of intake air per cycle (air-fuel mixture) in the operating cylinder when the engine becomes a high load operation in all cylinder operations. Value). Therefore, in the cylinder deactivation operation, the variable valve mechanism 13 is operated based on the advance amount calculated as described above, and the valve timing of the intake valve 9 is controlled, so that the valve timing is the operating cylinder in the cylinder deactivation operation. The timing is optimal for combustion in the engine, that is, the timing is on the more advanced side than when all cylinders are operating in the same engine operating state. As a result, the valve timing of the intake valve 9 in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation is controlled to the same timing as in the operation of all cylinders, thereby becoming a state closer to the lower load than the optimum timing (timing on the retard side), It is avoided that the combustion state deteriorates in the operating cylinder.

(3)可変動弁機構13の動作指令値である進角量を算出するためのマップとして、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、第1のマップ(図6)と第2のマップ(図7)とのいずれかが選択されて用いられる。これら第1のマップと第2のマップとでは、各々を用いて算出される進角量が気筒休止運転か全気筒運転かに対応して異なるように設定されているため、それらマップを上述したように選択して用いることにより、進角量を気筒休止運転に対応したものと全気筒運転に対応したものとの間で的確に切り換えることができるようになる。   (3) As a map for calculating the advance amount, which is the operation command value of the variable valve mechanism 13, the first map (FIG. 6) is selected depending on whether the cylinder deactivation operation or all-cylinder operation is being performed. ) And the second map (FIG. 7) are selected and used. Since the first map and the second map are set so that the advance amount calculated using each of them differs depending on whether the cylinder is deactivated or all the cylinders are operated, the maps are described above. By selecting and using in this manner, the advance amount can be accurately switched between the one corresponding to the cylinder deactivation operation and the one corresponding to the all cylinder operation.

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・気筒休止運転では、稼働の休止される気筒において、吸気バルブ9や排気バルブ10といった機関バルブのリフト(開閉)をリフト停止機構24,25により停止させたが、こうしたリフトの停止に関しては必ずしも行う必要はない。すなわち、稼働の休止される気筒においてリフト停止機構24,25を省略し、機関バルブのリフトの停止を行わないようにしてもよい。この場合でも、気筒休止運転中の稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)は、同一のエンジン運転状態での全気筒運転中の稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量と比較して多くなる。これは、気筒休止運転の実行に伴いエンジン出力が低下すると、その低下分を補おうとして運転者がアクセル踏込量を多くするため、それに伴いスロットルバルブ29が開いて吸気通路3を通過する空気の量が多くなるためである。すなわち、このように吸気通路3を通過する空気の量が多くなることで、気筒休止運転中の稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)も多くなる。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
In the cylinder deactivation operation, the lift (opening / closing) of the engine valves such as the intake valve 9 and the exhaust valve 10 is stopped by the lift stop mechanisms 24 and 25 in the cylinders whose operation is stopped. There is no need. That is, the lift stop mechanisms 24 and 25 may be omitted in the cylinders whose operation is suspended, and the lift of the engine valve may not be stopped. Even in this case, the intake air amount (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation is equal to the intake air amount per cycle in the active cylinders during all cylinder operation in the same engine operation state. More compared. This is because when the engine output decreases as the cylinder deactivation operation is performed, the driver increases the amount of accelerator depression in order to compensate for the decrease, and accordingly, the throttle valve 29 is opened and the air passing through the intake passage 3 is increased. This is because the amount increases. That is, as the amount of air passing through the intake passage 3 increases in this way, the amount of intake air (amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder during the cylinder deactivation operation also increases.

・全気筒運転に対応した進角量を算出するための計算式、及び気筒休止運転に対応した進角量を算出するための計算式とを用意し、進角量を算出するための計算式として、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、上記二つの計算式のうちの一方を選択して用いるようにしてもよい。   -Formulas for calculating the advance amount corresponding to all cylinder operation and formulas for calculating the advance amount corresponding to cylinder deactivation operation are prepared, and the calculation formula for calculating the advance amount As an alternative, one of the above two calculation formulas may be selected and used depending on whether the cylinder is deactivated or all cylinders are operated.

・吸気バルブ9の開閉特性として最大リフト量及び作動角を図8に示されるように互いに同期した状態で可変とする可変動弁機構を備えるエンジンに本発明を適用してもよい。この場合、可変動弁機構の駆動指令値として目標作動角がエンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき算出され、その目標作動角に基づき可変動弁機構を動作させることにより、吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角がそのときのエンジン運転での混合気の燃焼にとってに適した値とされるようになる。   The present invention may be applied to an engine provided with a variable valve mechanism that varies the maximum lift amount and the operating angle in synchronization with each other as shown in FIG. In this case, the target operating angle is calculated as a drive command value for the variable valve mechanism based on the engine operating state such as the engine rotation speed and the engine load, and the variable valve mechanism is operated based on the target operating angle, whereby the intake valve 9 The maximum lift amount and the operating angle of the engine are set to values suitable for the combustion of the air-fuel mixture in the engine operation at that time.

こうしたエンジンの全気筒運転では、エンジンの高負荷運転時ほど、エンジンの吸気充填効率の向上を効果的に行って同エンジンでの燃焼を安定させる観点から、吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角を増大側の値とすることが好ましい。一方、エンジン低負荷運転時に行われる気筒休止運転では、稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における1サイクル当たりの吸入空気量(混合気の量)に近い値になる。このことから、気筒休止運転時においては、吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角を同一のエンジン運転状態での全気筒運転時の値よりも大きくすることが好ましい。   In such all-cylinder operation of the engine, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 9 are improved from the viewpoint of effectively improving the intake charge efficiency of the engine and stabilizing the combustion in the engine as the engine is operated at a high load. Is preferably set to an increasing value. On the other hand, in the cylinder deactivation operation performed at the time of engine low load operation, the intake air amount (the amount of air-fuel mixture) per cycle in the operating cylinder is one cycle in the operating cylinder when the engine becomes high load operation in all cylinder operation. The value is close to the amount of intake air per unit (the amount of air-fuel mixture). For this reason, it is preferable that the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 9 be larger than those during all cylinder operation in the same engine operation state during the cylinder deactivation operation.

以上のことを考慮して、気筒休止運転時の目標作動角はエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図9に示される第1のマップを参照して算出され、全気筒運転時のエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図10に示される第2のマップを参照して算出される。これらの図から分かるように、気筒休止運転時の目標作動角(図9の実線、図10の二点鎖線)は、全気筒運転時の目標作動角(図10の実線)と比較して、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角度をより増大させる側の値となる。   In consideration of the above, the target operating angle during the cylinder deactivation operation is calculated with reference to the first map shown in FIG. 9 based on the engine rotation speed and the engine load, and the engine rotation speed during all cylinder operation and Based on the engine load, it is calculated with reference to the second map shown in FIG. As can be seen from these figures, the target operating angle during the cylinder deactivation operation (solid line in FIG. 9 and the two-dot chain line in FIG. 10) is compared with the target operating angle during all cylinder operation (solid line in FIG. 10). It is a value on the increase side that is a value closer to a higher load, in other words, a value on the side that further increases the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 9.

従って、気筒休止運転時に目標作動角に基づき可変動弁機構を動作させたときの吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角が、気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した値、言い換えれば同一のエンジン運転状態での全気筒運転時と比較してより増大側の値となる。これにより、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ9の最大リフト量及び作動角が、全気筒運転時と同じ値に制御されることによって適正な値よりも低負荷寄りの値(減少側の値)となり、その稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避される。なお、気筒休止運転に対応した目標作動角の算出に関しては、第1のマップを用いて行う代わりに同運転に対応した計算式を用いて行うことが可能である。また、全気筒運転に対応した目標作動角の算出に関しても、第2のマップを用いて行う代わりに同運転に対応した計算式を用いて行うことが可能である。   Therefore, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 9 when the variable valve mechanism is operated based on the target operating angle during the cylinder deactivation operation are values suitable for combustion in the operating cylinder in the cylinder deactivation operation, in other words, the same. This is a value on the increase side as compared with the case of all cylinder operation in the engine operation state. As a result, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 9 in the active cylinder in the cylinder deactivation operation are controlled to the same values as in the all cylinder operation, thereby reducing the value closer to the lower load than the appropriate value (the value on the decrease side). Therefore, it is avoided that the combustion state deteriorates in the operating cylinder. The calculation of the target operating angle corresponding to the cylinder deactivation operation can be performed using a calculation formula corresponding to the operation instead of using the first map. Also, the calculation of the target operating angle corresponding to the all-cylinder operation can be performed using a calculation formula corresponding to the same operation instead of using the second map.

・気筒休止運転時における吸気バルブ9のバルブタイミング、最大リフト量、及び作動角といった開閉特性を、同一のエンジン運転状態のもとでの全気筒運転時の開閉特性と比較してより高負荷寄りの特性として運転することの可能なエンジンに、本発明を適用してもよい。   -Open / close characteristics such as valve timing, maximum lift, and operating angle of the intake valve 9 during cylinder deactivation are closer to higher loads compared to the open / close characteristics during all cylinder operation under the same engine operating condition. The present invention may be applied to an engine that can be operated as a characteristic of the above.

・気筒休止運転中における休止気筒数(稼働気筒数)を固定するのではなく、エンジン運転状態等に応じて可変としてもよい。例えば、エンジン1が低回転低負荷となるほど、休止気筒数が多くなるよう、言い換えれば稼働気筒数が少なくなるようにしてもよい。この場合、気筒休止運転での稼働気筒数が多くなるほど気筒休止運転での可変動弁機構の動作指令値を高負荷寄りの値となるよう算出するなど、上記稼働気筒数に応じた動作指令値の算出を行うことが好ましい。   The number of deactivated cylinders (the number of operating cylinders) during the cylinder deactivation operation may not be fixed, but may be variable according to the engine operation state or the like. For example, the number of deactivated cylinders may be increased as the engine 1 has a lower rotation and load, in other words, the number of operating cylinders may be decreased. In this case, the operation command value corresponding to the number of operating cylinders such as calculating the operation command value of the variable valve mechanism in the cylinder deactivation operation to be closer to a higher load as the number of operating cylinders in the cylinder deactivation operation increases. Is preferably calculated.

・排気バルブ10の開閉特性、例えば同バルブ10のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を備えたエンジンに本発明を適用してもよい。   The present invention may be applied to an engine having a variable valve mechanism that makes the opening / closing characteristics of the exhaust valve 10, for example, the valve timing of the valve 10 variable.

本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the whole engine with which the control apparatus of this embodiment is applied. 気筒休止制御での全気筒領域と気筒休止領域とを規定したマップ。A map defining all cylinder regions and cylinder deactivation regions in cylinder deactivation control. 気筒休止制御の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of cylinder deactivation control. 可変動弁機構の動作による吸気バルブの開閉特性の変化を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the change of the opening / closing characteristic of an intake valve by operation | movement of a variable valve mechanism. 可変動弁機構の動作の制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of operation | movement of a variable valve mechanism. 全気筒運転での進角量の算出に用いられる第1のマップ。A first map used for calculating an advance amount in all cylinder operation. 気筒休止運転での進角量の算出に用いられる第2のマップ。The 2nd map used for calculation of the amount of advance in cylinder deactivation operation. 可変動弁機構の動作による吸気バルブの開閉特性の変化を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the change of the opening / closing characteristic of an intake valve by operation | movement of a variable valve mechanism. 全気筒運転での目標作動角の算出に用いられる第1のマップ。The 1st map used for calculation of the target operating angle in all cylinder operation. 気筒休止運転での目標作動角の算出に用いられる第2のマップ。The 2nd map used for calculation of the target operating angle in cylinder deactivation operation.

符号の説明Explanation of symbols

1…エンジン、2…燃焼室、3…吸気通路、4…燃料噴射弁、5…点火プラグ、6…ピストン、7…クランクシャフト、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バルブ、11…吸気カムシャフト、11a…吸気カム、12…排気カムシャフト、12a…排気カム、13…可変動弁機構、17…アクセルペダル、18…ローラ、19…ロッカアーム、20…ラッシュアジャスタ、21…ローラ、22…ロッカアーム、23…ラッシュアジャスタ、24,25…リフト停止機構、26…電子制御装置(算出手段)、28…アクセルポジションセンサ、29…スロットルバルブ、30…スロットルポジションセンサ、32…エアフローメータ、34…クランクポジションセンサ、35…水温センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Combustion chamber, 3 ... Intake passage, 4 ... Fuel injection valve, 5 ... Spark plug, 6 ... Piston, 7 ... Crankshaft, 8 ... Exhaust passage, 9 ... Intake valve, 10 ... Exhaust valve, 11 ... intake camshaft, 11a ... intake cam, 12 ... exhaust camshaft, 12a ... exhaust cam, 13 ... variable valve mechanism, 17 ... accelerator pedal, 18 ... roller, 19 ... rocker arm, 20 ... lash adjuster, 21 ... roller, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Rocker arm, 23 ... Rush adjuster, 24, 25 ... Lift stop mechanism, 26 ... Electronic control unit (calculation means), 28 ... Accelerator position sensor, 29 ... Throttle valve, 30 ... Throttle position sensor, 32 ... Air flow meter, 34 ... Crank position sensor, 35 ... Water temperature sensor.

Claims (5)

各気筒における機関バルブの開閉特性が可変動弁機構の動作により連続的に可変とされるとともに、機関運転状態に応じて一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転が実行される内燃機関に適用され、前記可変動弁機構を機関運転状態に基づき算出される動作指令値に基づき動作させることにより、前記機関バルブの開閉特性を機関運転に適した特性に制御する内燃機関の制御装置において、
前記気筒休止運転が実行されていないときには前記動作指令値を全ての気筒を稼働させる全気筒運転に対応した値となるよう算出し、前記気筒休止運転が実行されているときには前記動作指令値を同気筒休止運転に対応した値となるよう算出する算出手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
An internal combustion engine in which the opening / closing characteristics of the engine valve in each cylinder are continuously variable by the operation of the variable valve mechanism, and the cylinder deactivation operation is performed to stop the operation of some cylinders according to the engine operating state. In the control device for an internal combustion engine, which is applied and operates the variable valve mechanism based on an operation command value calculated based on an engine operating state, thereby controlling the opening / closing characteristics of the engine valve to characteristics suitable for engine operation,
When the cylinder deactivation operation is not executed, the operation command value is calculated to be a value corresponding to the all cylinder operation for operating all cylinders, and when the cylinder deactivation operation is being performed, the operation command value is the same. A control device for an internal combustion engine, comprising: calculation means for calculating a value corresponding to cylinder deactivation operation.
前記気筒休止運転は、内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値となるように算出する
請求項1記載の内燃機関の制御装置。
The cylinder deactivation operation is executed at the time of low rotation and low load of the internal combustion engine,
The calculation means compares the operation command value at the time of execution of the cylinder deactivation operation with an operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state, The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control device is calculated as follows.
前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更することにより、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値であるバルブタイミング進角側の値となるように算出する
請求項2記載の内燃機関の制御装置。
The variable valve mechanism is configured to change the valve timing of the intake valve by changing the relative rotational phase of the intake camshaft with respect to the crankshaft in the internal combustion engine.
The calculation means compares the operation command value at the time of execution of the cylinder deactivation operation with an operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state, and is a value closer to a higher load. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control is calculated so as to be a value on a certain valve timing advance side.
前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値である前記最大リフト量及び作動角度増大側の値となるように算出するものである
請求項2記載の内燃機関の制御装置。
The variable valve mechanism is a variable of a maximum lift amount and an operating angle of an intake valve in an internal combustion engine,
The calculation means compares the operation command value at the time of execution of the cylinder deactivation operation with an operation command value at the time of execution of all cylinder operation under the same engine operation state, and is a value closer to a higher load. The control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control device calculates the maximum lift amount and the operating angle increase side.
前記内燃機関は、機関運転状態に応じて全気筒を稼働させる全気筒運転と一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御を実行し、その気筒休止制御の非実行時には全気筒運転を行うものであり、
前記気筒休止運転は、前記気筒休止制御の実行中であって内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第1のマップを参照して算出し、前記全気筒運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第2のマップを参照して算出するものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine performs cylinder deactivation control for switching between all cylinder operation for activating all cylinders and cylinder deactivation operation for suspending operation of some cylinders according to the engine operation state. All-cylinder operation,
The cylinder deactivation operation is performed at the time of low rotation and low load of the internal combustion engine during execution of the cylinder deactivation control,
The calculation means calculates an operation command value at the time of executing the cylinder deactivation operation with reference to a first map based on the engine operation state, and calculates an operation command value at the time of execution of the all cylinder operation based on the engine operation state. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, which is calculated with reference to a second map.
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