JP2000179366A

JP2000179366A - 気筒休止エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2000179366A
Application number: JP10353418A
Authority: JP
Inventors: Eitetsu Akiyama; 英哲秋山; Toshiyuki Suzuki; 敏之鈴木; Ryuji Kono; 龍治河野; Morio Fukuda; 守男福田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-27
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: JP3746389B2

Abstract

(57)【要約】【課題】気筒休止エンジンの気筒運転状態が全筒運転
から休筒運転に切り換わる際の、吸気弁および排気弁の
休止動作の応答性および排気ガスを向上させることがで
きる気筒休止エンジンの制御装置を提供する。【解決手段】オイルポンプ７からの油圧により、全筒
運転から休筒運転に気筒運転状態を切換可能な気筒休止
エンジン３の制御装置１は、休止気筒３ａの吸気弁４ａ
および排気弁４ｂを休止させるバルブタイミング切換機
構５と、バルブタイミング切換機構５に対する油圧の供
給および停止を切り換える油圧切換機構６と、オイルポ
ンプ７からの油圧を昇圧させるための油圧アシストポン
プ８と、ＥＣＵ２とを備えている。ＥＣＵ２は、気筒休
止条件が成立しているときには、バルブタイミング切換
機構５に油圧を供給することにより、吸気弁４ａおよび
排気弁４ｂを休止させるとともに、気筒休止条件および
昇圧条件がともに成立しているときには、油圧アシスト
ポンプ８を作動させるように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧源からの油圧
を利用して、気筒休止エンジンの気筒運転状態を、休止
気筒および稼働気筒を運転する全筒運転と、休止気筒の
運転を休止する休筒運転とに切り換えるとともに、休止
気筒の吸気弁および排気弁の休止動作を制御する気筒休
止エンジンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の気筒休止エンジンの制御
装置として、出願人は例えば特開平８−７４５４５号公
報に記載されたものを提案している。この制御装置は、
休止気筒の吸気弁および排気弁を作動状態と休止状態に
それぞれ切換駆動するための吸気弁駆動機構および排気
弁駆動機構と、これらの吸気弁駆動機構および排気弁駆
動機構に複数の油路を介して接続され、油圧源からの油
圧を選択的に供給する油圧制御機構とを備えている。油
圧制御機構は、複数の油路を開閉するスプール弁体と、
このスプール弁体を駆動する電磁弁とを組み合わせたも
のであり、電磁弁が電気的に駆動されることによって、
吸気弁駆動機構および排気弁駆動機構に油圧を供給する
油路を開閉制御している。

【０００３】また、吸気弁駆動機構および排気弁駆動機
構はそれぞれ、油圧制御機構によって油圧が供給される
と、休止気筒の吸気弁および排気弁を作動状態から休止
状態に移行させ、これとは逆に油圧が解除されると、吸
気弁および排気弁を休止状態から作動状態に復帰させる
ようになっている。このように、油圧制御機構が吸気弁
駆動機構および排気弁駆動機構に接続された油路を開閉
することによって、すなわち加圧状態と解除状態を切り
換えることによって、休止気筒の吸気弁および排気弁が
それぞれ、作動状態と休止状態に切り換えられている。
さらに、全筒運転から休筒運転に移行する際には、休止
気筒への燃料供給が休止されるとともに，吸気弁駆動機
構および排気弁駆動機構が、吸気弁を先に休止させてか
らこれに遅れて排気弁を休止させることにより、休止気
筒内に空気を主成分とする残留ガスが生じるのを抑制し
ている。このようにする理由は、上記とは逆に、排気弁
を休止させた後に吸気弁を休止させた場合には、燃焼ガ
スが吸気マニホールドに吹き戻ることによって、吸気マ
ニホールド内の圧力の増加やＥＧＲの増大などを招き、
燃料制御の制御性が悪化するので、このような燃料制御
性の悪化を防止するためである。

【０００４】一方、上記のような気筒休止エンジンを含
む自動車用エンジンでは一般に、油圧源としてオイルポ
ンプを用いている。このようなオイルポンプは、エンジ
ンのクランクシャフトに連結されるとともにこれの回転
を動力源としており、このため、上記油圧制御機構に供
給される油圧は、エンジン回転数の増減に伴って増減す
るようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記制御装置によれ
ば、エンジン回転数が低い場合には、オイルポンプから
油圧制御機構に供給される油圧が低下してしまう。この
ため、上記のような休筒運転に移行する場合に、油圧制
御機構から吸気弁駆動機構および排気弁駆動機構に低油
圧が供給されると、その結果、吸気弁および排気弁は緩
やかに休止してしまう。このように、吸気弁および排気
弁の休止動作の応答性が低下することによって、休止気
筒から排気管側に排出される空気の量が多くなり、排気
ガス中の空気濃度が一時的に高くなってしまう。その結
果、３元触媒による浄化効果が一時的に低下し、排気管
から排出する排気ガスを悪化させてしまうことがある。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、気筒休止エンジンの気筒運転状態が全筒運
転から休筒運転に切り換わる際の、吸気弁および排気弁
の休止動作の応答性および排気ガスを向上させることが
できる気筒休止エンジンの制御装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
休止気筒３ａおよび稼働気筒を運転する全筒運転と、油
圧源（例えば、実施形態における（以下、この項におい
て同じ）オイルポンプ７）からの油圧により休止気筒３
ａの吸気弁４ａおよび排気弁４ｂを休止することによっ
て、休止気筒３ａの運転を休止する休筒運転と、の間で
気筒運転状態を切換可能であるとともに、休止気筒３ａ
および稼働気筒からの排気ガスを１つの排気通路（排気
管１４）に設けられた触媒（３元触媒１５）で浄化する
気筒休止エンジン３の制御装置１であって、油圧源（オ
イルポンプ７）に接続され、油圧源（オイルポンプ７）
からの油圧が供給されたときに、休止気筒３ａの吸気弁
４ａおよび排気弁４ｂを休止させる弁休止手段（バルブ
タイミング切換機構５、低速バルブタイミング切換機構
５Ｌ）と、油圧源（オイルポンプ７）と弁休止手段（バ
ルブタイミング切換機構５、低速バルブタイミング切換
機構５Ｌ）との間に設けられ、弁休止手段（バルブタイ
ミング切換機構５、低速バルブタイミング切換機構５
Ｌ）に対する油圧の供給および停止を切り換える油圧切
換手段（油圧切換機構６）と、この油圧切換手段（油圧
切換機構６）と油圧源（オイルポンプ７）の間に設けら
れ、油圧源（オイルポンプ７）からの油圧を昇圧させる
ための昇圧手段（油圧アシストポンプ８）と、気筒運転
状態を全筒運転から休筒運転に切り換える気筒休止条件
（Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝１）が成立したか否かを判別する
気筒休止判別手段（ＥＣＵ２、図７のステップ３）と、
気筒休止エンジン３の運転状態に応じて、昇圧手段を作
動させる昇圧条件（ＴＷ≧ＴＷＬ）が成立したか否かを
判別する昇圧判別手段（ＥＣＵ２、図７のステップ２）
と、この昇圧判別手段および気筒休止判別手段の判別結
果に応じて、気筒休止条件（Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝１）が
成立しているときには、油圧切換手段（油圧切換機構
６）を駆動し弁休止手段（バルブタイミング切換機構
５、低速バルブタイミング切換機構５Ｌ）に油圧を加え
ることにより、吸気弁４ａおよび排気弁４ｂを休止させ
るとともに、気筒休止条件（Ｆ＿ＣＹＬＳＴＰ＝１）お
よび昇圧条件（ＴＷ≧ＴＷＬ）がともに成立していると
きには、昇圧手段（油圧アシストポンプ８）を作動させ
るように制御する制御手段（ＥＣＵ２）と、を備えるこ
とを特徴とする。

【０００８】この気筒休止エンジンの制御装置によれ
ば、気筒休止条件が成立しているときには、油圧切換手
段が駆動され弁休止手段に油圧が供給されることによ
り、吸気弁および排気弁が休止される。さらに、気筒休
止条件および昇圧条件がともに成立しているときには、
昇圧手段が起動されることにより、弁休止手段に昇圧さ
れた油圧が供給されるので、弁休止手段は、油圧源から
の油圧がそのまま供給される場合と比べて、吸気弁およ
び排気弁を迅速にかつ確実に休止させる。したがって、
従来と異なり、気筒休止エンジンの回転数が低い場合で
も、吸気弁および排気弁を迅速にかつ確実に休止させる
ことができる。これによって、吸気弁および排気弁の休
止動作の応答性を向上させることができ、排気ガス中の
空気濃度の一時的な上昇による排気ガスの悪化を抑制で
きる。また、気筒休止条件および昇圧条件の少なくとも
一方が成立していないときには、昇圧手段が作動しない
ので、昇圧手段を効率よく作動させることができる。

【０００９】上記において、昇圧条件は、気筒休止エン
ジン３の混合気の空燃比が所定値未満のときに不成立と
されることが好ましい。

【００１０】一般に、気筒休止エンジンでは、休筒運転
に切り換わる際に、稼働気筒の混合気の空燃比が小さい
とき（フューエルリッチのとき）には、その排気ガス中
の未燃成分が理論空燃比の混合気を燃焼させたときより
も多くなる。この状況では、燃料供給を停止した休止気
筒側からの、空気を主成分とする排気ガスによって、稼
働気筒の排気ガスを薄めた方が、触媒による排気ガスの
浄化効率が向上する。一方、この気筒休止エンジンの制
御装置によれば、気筒休止エンジンに供給される混合気
の空燃比が所定値未満のときには、上記昇圧条件が不成
立とされることによって昇圧手段が作動せず、吸気弁お
よび排気弁が昇圧手段の作動時よりも緩やかに休止す
る。以上のような関係から、空燃比の所定値を、上記の
ような吸気弁および排気弁を緩やかに休止させるべき領
域すなわち、稼働気筒の排気ガスを薄めるべき領域の上
限値に設定すれば、空燃比がこの上限値未満の領域にお
いては、吸気弁および排気弁が緩やかに休止することに
よって、稼働気筒からの未燃成分の多い排気ガスを休止
気筒からの排気ガスで薄めることができる。また、この
ように、休筒運転状態に切り換えたとしても、吸気弁お
よび排気弁の応答遅れによる触媒の排気ガスの浄化効率
が低下しない場合には、昇圧手段を不作動とすることに
よって、昇圧手段の作動量を極力、低減できる（例え
ば、昇圧手段の動力をクランクシャフトの回転力とした
場合には、エンジンの駆動抵抗を低減でき、また、昇圧
手段を電動ポンプとした場合には、消費電力を低減でき
る）。このように、昇圧手段を効率よく作動させなが
ら、排気ガスおよび燃費をより向上させることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の一実施形態に係る気筒休止エンジンの制御装置
について説明する。図１は、気筒休止エンジン（以下
「エンジン」という）およびその制御装置の概略構成を
示している。同図に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ
（気筒休止判別手段、昇圧判別手段、制御手段）２を備
えており、このＥＣＵ２には、油圧切換機構（油圧切換
手段）６、油圧アシストポンプ（昇圧手段）８および燃
料噴射弁１０などが接続されているとともに、エンジン
３の冷却水温（運転状態）ＴＷを検出する水温センサ１
１などから検出信号が入力される。そして、ＥＣＵ２
は、後述するように、これらの入力信号および所定の運
転パラメータに応じて油圧切換機構６および油圧アシス
トポンプ８を駆動し、動弁機構４のバルブタイミング切
換機構５を制御することによって、吸排気弁４ａ，４ｂ
の動作を制御するとともに燃料噴射弁１０の動作を制御
することによって、エンジン３の気筒運転状態を全筒運
転と休筒運転との間で切換制御する。さらに、バルブタ
イミング切換機構５を制御することによって、吸排気弁
４ａ，４ｂの動作時のバルブタイミングを高速バルブタ
イミングと低速バルブタイミングとの間で切換制御す
る。

【００１２】エンジン３は、Ｖ型６気筒のＤＯＨＣエン
ジンであり、所定の運転パラメータ（例えばスロットル
開度、エンジン回転数、運転速度、エンジン水温ＴＷ、
加減速状態およびギア段数など）に応じて、左バンクの
３つの稼働気筒（図示せず）および右バンクの３つの休
止気筒３ａ（１気筒のみ図示）を運転する通常の全筒運
転と、右バンクの３つの休止気筒３ａへの燃料供給を休
止しかつこれらの休止気筒３ａの吸排気弁４ａ，４ｂを
いずれも休止状態に保持するとともに稼働気筒の運転を
続行する休筒運転と、に切り換えて運転される。図１に
は、エンジン３の右バンクの要部の断面構成が示されて
おり、以下、右バンクについて説明する。

【００１３】図１に示すように、エンジン３は、気筒３
ａ毎にピストン３ｂおよび動弁機構４を備えており、各
動弁機構４は、２つの吸気弁４ａ，４ａ（図２参照）お
よび２つの排気弁４ｂ，４ｂ（１つのみ図示）を有して
いる。この動弁機構４においては、吸気弁４ａ側と排気
弁４ｂ側が同様に構成されており、以下、吸気弁４ａ側
について説明する。また、以下、図２〜図５に示す左右
方向を前後方向という。動弁機構４は、吸気弁４ａ，４
ａを駆動するための吸気ロッカアーム４ｃ，４ｃと、こ
れらの吸気ロッカアーム４ｃ，４ｃに対して必要に応じ
て連結される低速ロッカアーム４ｄ，４ｄおよび高速ロ
ッカアーム４ｅと、これらの低高速ロッカアーム４ｄ，
４ｅを駆動するための吸気カムシャフト４ｆと、吸気ロ
ッカアーム４ｃと低高速ロッカアーム４ｄ，４ｅとの連
結・解除を切り換えるバルブタイミング切換機構（弁休
止手段）５などを備えている。

【００１４】各吸気弁４ａは、エンジン３の燃焼室３ｃ
の吸気ポート３ｄを開閉するようにシリンダヘッド３ｅ
に取り付けられており、吸気ポート３ｄを閉鎖する閉弁
位置（図１に示す位置）と、燃焼室３ｃ内に突出するこ
とにより、吸気ポート３ｄを開放する開弁位置（図示せ
ず）との間で移動可能に設けられている。吸気弁４ａ
は、図示しないコイルばねを備えており、このコイルば
ねによって、常時、閉弁位置側に付勢されている。

【００１５】各吸気ロッカアーム４ｃは、吸気ロッカア
ームシャフト４ｇに回動自在に取り付けられており、吸
気ロッカアームシャフト４ｇは、図１の奥行方向に延び
るとともに、図示しないホルダに固定されている。吸気
ロッカアーム４ｃの外端部はそれぞれ、吸気弁４ａの上
端部と当接しており、吸気ロッカアーム４ｃの上面中央
部は、常時、吸気カムシャフト４ｆのベースカム４ｈに
当接している。このベースカム４ｈは、真円形のカムプ
ロフィルを有しており、吸気カムシャフト４ｆが回転し
ても、吸気ロッカアーム４ｃを回動させないように構成
されている。

【００１６】各低速ロッカアーム４ｄも、吸気ロッカア
ーム４ｃと同様に、吸気ロッカアームシャフト４ｇに回
動自在に取り付けられている。図５に示すように、低速
ロッカアーム４ｃの上面中央部には、低速カム駒４ｊが
設けられており、この低速カム駒４ｊは、常時、吸気カ
ムシャフト４ｆの低速カム４ｉに当接している。この低
速カム４ｉは、比較的、低いカムノーズを有するカムプ
ロフィルに形成されており、低速ロッカアーム４ｃは、
吸気カムシャフト４ｆが回転する際に、低速カム駒４ｊ
が低速カム４ｉのカム面上を摺動することにより、低速
カム４ｉのカムプロフィルに応じて、吸気ロッカアーム
シャフト４ｇの回りを回動する。

【００１７】また、各高速ロッカアーム４ｅも、低速ロ
ッカアーム４ｄと同様に、吸気ロッカアームシャフト４
ｇに回動自在に取り付けられている。図５に示すよう
に、高速ロッカアーム４ｅの上面中央部には、高速カム
駒４ｍが設けられており、この高速カム駒４ｍは、常
時、吸気カムシャフト４ｆの高速カム４ｋに当接してい
る。この高速カム４ｋは、低速カム４ｉよりも高いカム
ノーズを有するカムプロフィルに形成されており、高速
ロッカアーム４ｅは、吸気カムシャフト４ｆが回転する
際に、高速カム駒４ｍが高速カム４ｋのカム面上を摺動
することにより、高速カム４ｋのカムプロフィルに応じ
て、吸気ロッカアームシャフト４ｇの回りを回動する。

【００１８】さらに、バルブタイミング切換機構５は、
吸気ロッカアーム４ｃと低速ロッカアーム４ｄの連結・
解除を切り換える前後２つの低速バルブタイミング切換
機構（弁休止手段）５Ｌ，５Ｌと、吸気ロッカアーム４
ｃと高速ロッカアーム４ｅの連結・解除を切り換える高
速バルブタイミング切換機構（以下「高速切換機構」と
いう）５Ｈとを備えている。２つの低速バルブタイミン
グ切換機構（以下「低速切換機構」という）５Ｌ，５Ｌ
は、互いに同様に構成されており、以下、図中の前側の
低速切換機構５Ｌについて説明する。低速切換機構５Ｌ
は、吸気ロッカアーム４ｃおよび低速ロッカアーム４ｄ
の内端部に形成されたシリンダ５ａと、このシリンダ５
ａ内に前後方向に摺動可能に設けられた互いに別個の３
つのピストン５ｂ，５ｃ，５ｄと、これらのピストン５
ｂ，５ｃ，５ｄを前方に付勢するコイルばね５ｅと、後
述する低速油路６ａを介して油圧が供給される油路５ｆ
とを備えている。

【００１９】低速切換機構５Ｌでは、常時は、シリンダ
５ａ内への油路５ｆを介した油圧供給が停止されてお
り、各ピストン５ｂ〜５ｄは、コイルばね５ｅの付勢力
によって、図２に示す位置に保持される。このとき、中
央のピストン５ｃの前後半部は、吸気ロッカアーム４ｃ
および低速ロッカアーム４ｄのシリンダ５ａにそれぞれ
係合しており、吸気ロッカアーム４ｃと低速ロッカアー
ム４ｄは、中央ピストン５ｃによって互いに連結されて
いる。このような連結時においては、吸気カムシャフト
４ｆが回転すると、低速ロッカアーム４ｄが低速カム４
ｉに案内されることにより吸気ロッカアームシャフト４
ｇの回りに回動する。この回動に伴って、吸気ロッカア
ーム４ｃが吸気ロッカアームシャフト４ｇの回りに回動
し、吸気弁４ａを開閉する。すなわち、吸気弁４ａは、
吸気カムシャフト４ｆの回転に伴い、コイルばねの付勢
力に抗しながら、低速カム４ｉのカムプロフィルによっ
て決まる低速バルブタイミングで開閉される（図５
（ａ）参照）。

【００２０】一方、シリンダ５ａ内に油路５ｆを介して
油圧が供給されると、ピストン５ｂ〜５ｄは、コイルば
ね５ｅの付勢力に抗しながら、図３および図４に示す位
置まで後方に移動する。この位置では、吸気ロッカアー
ム４ｃは、ピストン５ｃによる低速ロッカアーム４ｄと
の連結が解除されることにより、低速ロッカアーム４ｄ
の回動とは無関係になる。以上のように、前側の低速切
換機構５Ｌは構成されており、後側の低速切換機構５Ｌ
もこれと同様に構成されている。

【００２１】また、高速切換機構５Ｈは、２つの吸気ロ
ッカアーム４ｃ，４ｃおよび高速ロッカアーム４ｅの外
端部に形成されたシリンダ５ｇと、このシリンダ５ｇ内
に摺動可能に設けられた互いに別個の３つのピストン５
ｈ，５ｉ，５ｊと、これらのピストン５ｈ〜５ｊを前方
に付勢するコイルばね５ｋと、後述する高速油路６ｂを
介して油圧が供給される油路５ｍとを備えている。

【００２２】高速切換機構５Ｈでは、常時は、シリンダ
５ｇ内への油路５ｆを介した油圧供給が停止されてお
り、ピストン５ｈ〜５ｊは、コイルばね５ｋの付勢力に
よって、図２に示す位置に保持される。このとき、前ピ
ストン５ｈは前吸気ロッカアーム４ｃのシリンダ５ｇ内
に、中央のピストン５ｉは高速ロッカアーム４ｅのシリ
ンダ５ｇ内に、後ピストン５ｈは後吸気ロッカアーム４
ｃのシリンダ５ｇ内にそれぞれ位置しており、吸気ロッ
カアーム４ｃと高速ロッカアーム４ｅは、互いに無関係
に回動可能になっている。

【００２３】一方、シリンダ５ｇ内に油路５ｍを介して
油圧が供給されると、ピストン５ｈ〜５ｊは、コイルば
ね５ｋの付勢力に抗しながら、図４に示す位置まで後方
に移動する。この位置では、前ピストン５ｈの前後半部
が、前吸気ロッカアーム４ｃおよび高速ロッカアーム４
ｅのシリンダ５ｇにそれぞれ係合し、中央のピストン５
ｉの前後半部が、後吸気ロッカアーム４ｃおよび高速ロ
ッカアーム４ｅのシリンダ５ｇにそれぞれ係合してい
る。これによって、前後の吸気ロッカアーム４ｃ，４ｃ
と高速ロッカアーム４ｅは、前ピストン５ｈおよび中央
ピストン５ｉによって互いに連結される。このように高
速ロッカアーム４ｅに連結された場合、各吸気ロッカア
ーム４ｃは、図４に示すように、低速ロッカアーム４ｄ
と無関係に回動可能な状態であれば、吸気カムシャフト
４ｆの回転に伴って高速ロッカアーム４ｅが高速カム４
ｉに案内されることにより、高速ロッカアーム４ｅとと
もに吸気ロッカアームシャフト４ｇの回りに回動し、吸
気弁４ａを開閉する。すなわち、吸気弁４ａは、吸気カ
ムシャフト４ｆの回転に伴い、コイルばねの付勢力に抗
しながら、高速カム４ｉのカムプロフィルによって決ま
る高速バルブタイミングで開閉される（図５（ｃ）参
照）。

【００２４】また、吸気ロッカアームシャフト４ｇの内
部には、低速油路６ａおよび高速油路６ｂが形成されて
おり、低速油路６ａには前記油路５ｆが、高速油路６ｂ
には前記油路５ｍがそれぞれ接続されている。さらに、
図１に示すように、これらの油路６ａ，６ｂの上流側端
は、前記油圧切換機構６に接続されている。この油圧切
換機構６には、油圧源としてのオイルポンプ７が接続さ
れている。油圧切換機構６は、ＥＣＵ２に接続された電
磁弁と、この電磁弁に駆動されることにより、油路６
ａ，６ｂに対してオイルポンプ７からの油圧の供給・停
止を切り換えるスプール弁体とを備えている。オイルポ
ンプ７は、エンジン３の図示しないクランクシャフトに
連結されており、クランクシャフトの回転によって駆動
されるとともに、エンジン回転数に応じた油圧を油圧切
換機構６に常時、供給するようになっている。

【００２５】油圧切換機構６は、ＥＣＵ２からの駆動信
号によって、オイルポンプ７からの油圧を低速油路６ａ
または高速油路６ｂに対して供給または停止することに
より、前記バルブタイミング切換機構５を作動または停
止させる。バルブタイミング切換機構５の低速切換機構
５Ｌでは、油圧切換機構６からの油圧が低速油路６ａお
よび油路５ｆを介して供給されると、前述したように、
吸気ロッカアーム４ｃと低速ロッカアーム４ｄが連結が
解除される。これとは逆に油圧の供給が停止されると、
吸気ロッカアーム４ｃが低速ロッカアーム４ｄに連結さ
れ、これによって、エンジン運転時に吸気カムシャフト
４ｆの回転に伴い、吸気弁４ａは、低速カム４ｉのカム
プロフィルによって決まる低速バルブタイミングで開閉
される。

【００２６】これと同様に、バルブタイミング切換機構
５の高速切換機構５Ｈでも、油圧切換機構６からの油圧
が高速油路６ｂおよび油路５ｍを介して供給されると、
前述したように、吸気ロッカアーム４ｃと高速ロッカア
ーム４ｅが連結する。これによって、エンジン運転時に
吸気カムシャフト４ｆの回転に伴い、吸気弁４ａは、高
速カム４ｋのカムプロフィルによって決まる高速バルブ
タイミングで開閉される。これとは逆に油圧の供給が停
止されると、吸気ロッカアーム４ｃと高速ロッカアーム
４ｅの連結が解除される。また、吸気ロッカアーム４ｃ
が、低速ロッカアーム４ｄおよび高速ロッカアーム４ｅ
の両方と連結されていない状態では、吸気カムシャフト
４ｆが回転しても、真円状のカムプロフィルのベースカ
ム４ｈが吸気ロッカアーム４ｃの上面を摺動するだけ
で、吸気ロッカアーム４ｃは回動しない（図５（ｂ）参
照）。これによって、吸気弁４ａは図１に示す状態に保
持され、休止される。

【００２７】また、オイルポンプ７と油圧切換機構６の
間には、油圧アシストポンプ８が設けられており、この
油圧アシストポンプ８は、作動することにより、オイル
ポンプ７からのオイルの油圧をさらに昇圧させるもので
ある。図６に示すように、油圧アシストポンプ８は、回
転斜板８ａと、ＥＣＵ２の駆動信号によって、回転斜板
８ａと駆動軸９の間を接続または遮断するように動作す
る電磁クラッチ８ｂと、回転斜板８ａの回転に伴って動
作する２つのプランジャ８ｃ，８ｃと、油路８ｄをオイ
ルポンプ７から油圧切換機構６側にのみ開放する逆止弁
８ｅとを備えている。

【００２８】駆動軸９は、クランクシャフトに連結され
ており、電磁クラッチ８ｂが回転斜板８ａと駆動軸９を
接続すると、クランクシャフトの回転により回転斜板８
ａが回転され、各プランジャ８ｃが油路８ｄ内のオイル
を昇圧するように動作する。このとき、プランジャ８ｃ
によって昇圧されたオイルは、逆止弁８ｅによってオイ
ルポンプ７側への逆流を阻止され、油圧切換機構６側に
のみ押し出される。これによって、油圧アシストポンプ
８は、その作動時に、オイルポンプからの油圧を昇圧し
て、油圧切換機構６へ供給する。一方、電磁クラッチ８
ｂが回転斜板８ａと駆動軸９の間を遮断しているときに
は、油圧アシストポンプ８は停止され、オイルポンプ７
からの油圧が昇圧されることなくそのままの圧力で、油
路８ｄを介して油圧切換機構６に供給される。

【００２９】以上のように動弁機構４の吸気弁４ａ側は
構成されており、排気弁４ｂ側も吸気弁４ａ側と同様に
構成されている。したがって、排気弁４ｂ側の詳しい説
明は省略し、一部のみ説明すると、排気弁４ｂは、燃焼
室３ｃの排気ポート３ｆを開閉するようにシリンダヘッ
ド３ｅに取り付けられている。また、図示しない各ロッ
カアームを回動させるための排気カムシャフト４ｎと、
排気弁４ｂを駆動するための排気ロッカアームシャフト
４ｐとが設けられており、排気ロッカアームシャフトの
内部には、図示しないバルブタイミング切換機構を駆動
するための低速油路６ｃおよび高速油路６ｄが形成され
ている。これらの低速油路６ｃおよび高速油路６ｄの上
流端は、油圧切換機構６に接続されている。

【００３０】以上のようにエンジン３の右バンクは構成
されており、左バンクは、例えば吸排気弁４ａ，４ｂを
休止させるための構成がない点を除けば、右バンクとま
ったく同様に構成されている。

【００３１】一方、エンジン３には、吸気ポート３ｄに
臨むように燃料噴射弁１０がそれぞれ取り付けられてお
り、この燃料噴射弁１０の燃料噴射時間および噴射タイ
ミングは、ＥＣＵ２によって制御される。後述するよう
な休筒運転に移行するときおよび休筒運転中には、右バ
ンクへの燃料供給を休止するフューエル・カット制御を
実行するために、右バンクの燃料噴射弁１０が休止され
る。また、エンジン３には、サーミスタなどからなる前
記水温センサ１１が取り付けられており、水温センサ１
１は、エンジン３のエンジン水温ＴＷを検出して、その
検出信号をＥＣＵ２に送る。さらに、左右バンクの各気
筒３ａの吸気ポート３ｄおよび排気ポート３ｆには、吸
気マニホールド１２および排気マニホールド１３がそれ
ぞれ接続されている。左右バンクの排気マニホールド１
３の下流側は、１本の排気管（排気通路）１４に合流し
ており、排気管１４には、その合流部分よりも下流側に
３元触媒（触媒）１５が設けられている。

【００３２】一方、エンジン３は、クランクシャフトの
回転に伴い、ともにパルス信号であるＣＲＫ信号および
ＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力するクランク角センサ（図
示せず）を備えている。ＣＲＫ信号は、クランクシャフ
ト３ｄの回転角度位置を示す信号であり、所定クランク
角度１゜毎に１パルスが出力される。ＥＣＵ２は、この
ＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数ＮＥを求め
る。ＴＤＣ信号は、各気筒３ａにおいてピストン３ｂが
吸気行程開始時の上死点位置にあることを示す信号であ
り、クランクシャフトが２回転する毎に、６パルスが出
力される。このＴＤＣ信号は、ＥＣＵ２が後述する油圧
アシストポンプ８の制御処理を実行する際のトリガ信号
として利用される。

【００３３】ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよ
び入出力インターフェースなどからなるマイクロコンピ
ュータ（いずれも図示せず）で構成されている。前述し
た水温センサ１１およびクランク角センサからの検出信
号はそれぞれ、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整
形が施された後、マイクロコンピュータに入力される。
マイクロコンピュータは、これらの入力信号に応じ、Ｒ
ＯＭに記憶された制御プログラム、テーブルおよびマッ
プ（いずれも図示せず）などに基づいて、駆動信号を出
力インターフェースを介して油圧切換機構６、油圧アシ
ストポンプ８および燃料噴射弁１０などに出力する。

【００３４】以上のように構成された本実施形態の制御
装置１の動作について説明する。エンジン３の運転時に
は、前述したように、ＥＣＵ２が油圧切換機構６を駆動
することによって動弁機構４のバルブタイミング切換機
構５を駆動し、運転状態に応じて吸排気弁４ａ，４ｂの
動作を切り換える。ここでは、まず動弁機構４の吸気弁
４ａ側の動作について説明する。まず、エンジン回転数
ＮＥが所定回転数（例えば４０００ｒｐｍ）以下のとき
には、バルブタイミング切換機構５の低速切換機構５Ｌ
および高速切換機構５Ｈへの油圧の供給を停止すること
によって、図２および図５（ａ）に示すように、吸気ロ
ッカアーム４ｃが、低速ロッカアーム４ｄに連結され、
高速ロッカアーム４ｅとは無関係に回動可能になる。こ
れによって、吸気弁４ａは、吸気カムシャフト４ｆの回
転に伴い、低速カム４ｊのカムプロフィルによって決ま
る低速バルブタイミングで開閉される。

【００３５】また、エンジン回転数ＮＥが所定回転数
（例えば４０００ｒｐｍ）より高いときには、低速切換
機構５Ｌおよび高速切換機構５Ｈの両方に油圧を供給す
ることによって、図４および図５（ｃ）に示すように、
吸気ロッカアーム４ｃが、高速ロッカアーム４ｅに連結
され、低速ロッカアーム４ｄとは無関係に回動可能にな
る。これによって、吸気弁４ａは、吸気カムシャフト４
ｆの回転に伴い高速カム４ｋのカムプロフィルによって
決まる高速バルブタイミングで開閉される。高速バルブ
タイミングで開閉される。さらに、エンジン３の気筒運
転状態を全筒運転から休筒運転に切り換える場合には、
低速切換機構５Ｌにのみ油圧を供給することによって、
図３および図５（ｂ）に示すように、吸気ロッカアーム
４ｃが、低速ロッカアーム４ｄおよび高速ロッカアーム
４ｅとは無関係に回動可能になる。これにより、吸気弁
４ａが休止状態にされる。以上のように、動弁機構４の
吸気弁４ａ側は動作あるいは休止し、排気弁４ｂ側も同
様に動作する。

【００３６】また、エンジン３の気筒運転状態を全筒運
転から休筒運転に切り換える場合には、まず、燃料噴射
弁１０が停止され、右バンクへの燃料供給が休止され
る。次いで、油圧切換機構６が、吸気弁４ａ側の低速切
換機構５Ｌに先に油圧を供給した後、所定タイミングで
排気弁４ｂの低速切換機構（図示せず）に油圧を供給す
る。これによって、吸気弁４ａが先に休止してからこれ
に遅れて排気弁４ｂが休止される。その結果、休止気筒
３ａからは、吸気弁４ａが休止（閉鎖）してから排気弁
４ｂが休止（閉鎖）するまでの間に空気を主成分とする
排気ガスが排出され、これが稼働気筒の排気ガスと混合
される。さらに、ＥＣＵ２は、エンジン３の気筒運転状
態を全筒運転から休筒運転に切り換える場合には、以下
に述べるように、油圧切換機構６および油圧アシストポ
ンプ８の制御処理を実行する。

【００３７】以下、ＥＣＵ２が実行する油圧切換機構６
および油圧アシストポンプ８の制御処理について、図７
のフローチャートを参照しながら説明する。本処理は、
ＴＤＣ信号がＥＣＵ２に入力される毎に、これに同期し
て実行される。

【００３８】本処理では、まず、ステップ１（図７では
「Ｓ１」と略す。以下同様）において、エンジン３の回
転数ＮＥが、上限値ＮＬＭＴ（例えば３０００ｒｐｍ）
以下か否かを判別する。エンジン３では通常、回転数Ｎ
Ｅが低いときに、クランクシャフトによって駆動される
オイルポンプ７の吐出圧が低くなることにより、吸排気
弁４ａ、４ｂの休止動作の応答性が低下する。したがっ
て、上限値ＮＬＭＴは、これ以下では吸排気弁４ａ、４
ｂの休止動作の応答性を向上させるために、油圧アシス
トポンプ８による昇圧が必要になるような値に設定され
る。

【００３９】ステップ１の答がＹｅｓの場合、すなわち
回転数ＮＥが上限値ＮＬＭＴ以下（ＮＥ≦ＮＬＭＴ）の
場合には、次に、油圧アシストポンプ８による油圧の昇
圧を実行するための昇圧条件として、水温センサ１１が
検出した冷却水温ＴＷが下限値ＴＷＬ（所定温度、例え
ば７０℃）以上か否かを判別する（ステップ２）。この
エンジン３では、休筒運転に切り換わる際に冷却水温Ｔ
Ｗが低いときには、エンジン各部のフリクションの増加
や燃焼不安定などに対応するために、稼働気筒の混合気
の空燃比をリッチにして運転するので、排気ガス中の未
燃成分（ＣＯ，ＨＣ）が理論空燃比の混合気を燃焼させ
たときよりも多くなる。したがって、例えば吸排気弁４
ａ、４ｂの休止動作の応答性が低下することにより、燃
料供給を停止した休止気筒３ａ側からの空気を主成分と
する排気ガスで、稼働気筒の排気ガスを薄めたときの方
が、３元触媒１５による排気ガスの浄化効率が向上す
る。それゆえ、下限値ＴＷＬは、これ未満の領域では、
稼働気筒の空燃比がリッチなので、稼働気筒の排気ガス
を薄めるために吸排気弁４ａ、４ｂの休止動作の応答性
を抑制した方が良く、これ以上の領域では、稼働気筒の
空燃比が適切なのでその排気ガスを薄める必要がなく、
吸排気弁４ａ、４ｂの休止動作の応答性を向上させた方
が良いような値に設定される。すなわち、この下限値Ｔ
ＷＬは、空燃比の所定値（例えば、数値１４．０）に相
当する。

【００４０】ステップ２の判別がＹｅｓの場合、すなわ
ち、冷却水温ＴＷが下限値ＴＷＬ以上（ＴＷ≧ＴＷＬ）
の場合には、ステップ３で、気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬ
ＳＴＰが「１」にセットされているか否かを判別する。
気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰは、図示しない気筒休
止判別処理プログラムにおいて、所定運転パラメータに
基づき、気筒休止条件が成立しているときには「１」に
セットされ、気筒休止条件が成立していないときには
「０」にリセットされる。この場合の所定運転パラメー
タとしては、スロットルバルブの開度、エンジン回転数
ＮＥ、車速、エンジン水温ＴＷ、加減速状態およびギア
段数などが用いられる。

【００４１】ステップ３の判別がＹｅｓの場合、すなわ
ち、気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」にセット
されており、気筒休止条件が成立しているときには、ス
テップ４で、油圧アシストポンプ８の電磁クラッチ８ｂ
を作動させることにより、駆動軸９と回転斜板８ａを接
続し、油圧アシストポンプ８を作動させる。さらに、ス
テップ５で、油圧切換機構６により、油圧アシストポン
プ８で昇圧した油圧をバルブタイミング切換機構５の低
速切換機構５Ｌに供給し、休止気筒３ａの吸排気弁４
ａ，４ｂを時間差が生じるように休止させた後、本処理
を終了する。

【００４２】上記ステップ１〜３のいずれかの答がＮｏ
の場合、すなわち、ＮＥ＞ＮＬＭＴ、ＴＷ＜ＴＷＬおよ
びＦ＿ＣＹＬＳＴＰ≠１のいずれかが成立した場合に
は、油圧アシストポンプ８を作動させる必要がないの
で、ステップ６で、電磁クラッチ８ｂに回転斜板８ａと
駆動軸９の間を遮断させることにより、油圧アシストポ
ンプ８を停止する。さらに、ステップ７で、油圧切換機
構６により、オイルポンプ７からの油圧をそのまま、バ
ルブタイミング切換機構５の低速切換機構５Ｌに供給
し、休止気筒３ａの吸排気弁４ａ，４ｂを時間差が生じ
るように休止させた後、本処理を終了する。以上のよう
に、エンジン３の気筒運転状態を全筒運転から休筒運転
に切り換える場合には、油圧切換機構６および油圧アシ
ストポンプ８の制御処理が実行される。

【００４３】以上詳述したように、本実施形態の気筒休
止エンジンの制御装置１によれば、気筒休止条件が成立
しているときには、油圧切換機構６が駆動されバルブタ
イミング切換機構５の低速切換機構５Ｌに油圧が供給さ
れることにより、吸気弁４ａおよび排気弁４ｂが時間差
をもって休止される。さらに、気筒休止条件が成立しか
つ回転数ＮＥが低い（ＮＥ≦ＮＬＭＴ）ときには、油圧
アシストポンプ８が作動されることにより、オイルポン
プ７からの油圧がそのまま供給される場合と比べて、吸
気弁４ａおよび排気弁４ｂを迅速にかつ確実に休止す
る。したがって、本実施形態の制御装置１では、従来と
異なり、気筒休止エンジンの回転数ＮＥが低い（ＮＥ≦
ＮＬＭＴ）ことにより、オイルポンプ７の吐出圧が低い
場合でも、吸気弁４ａおよび排気弁４ｂを迅速にかつ確
実に休止させることができる。これによって、吸気弁４
ａおよび排気弁４ｂの休止動作の応答性を向上させるこ
とができる。その結果、アイドル運転状態（例えば回転
数ＮＥが１０００ｒｐｍ）においても、良好な応答性で
休筒運転に切り換えることができるので、燃費を向上さ
せることができる。

【００４４】また、上記のような条件が成立した場合で
も、冷却水温ＴＷが下限値ＴＷＬ未満のとき（ＴＷ＜Ｔ
ＷＬのとき）には、油圧アシストポンプ８を停止するこ
とによって、これが作動したときと比べて、吸気弁４ａ
および排気弁４ｂが緩やかに休止する。この冷却水温Ｔ
Ｗの下限値ＴＷＬは、前述したように設定されているの
で、ＴＷ＜ＴＷＬの水温域においては、吸気弁４ａおよ
び排気弁４ｂが緩やかに休止することによって、稼働気
筒からの未燃成分の多い排気ガスを休止気筒３ａからの
排気ガスで薄めることができる。このように、油圧アシ
ストポンプ８を必要なときにだけ作動させ、それ以外は
停止させることによって、これを効率よく作動させなが
ら、排気ガスおよび燃費をより向上させることができ
る。

【００４５】なお、上記実施形態においては、冷却水温
ＴＷが下限値ＴＷＬ以上であることを昇圧条件とした
が、これに加えて、またはこれに代えて、稼働気筒に供
給される混合気の空燃比が所定値（例えば数値１４．
０）以上であることを昇圧条件としてもよく、運転状態
を反映するものであればよい。また、昇圧手段としてク
ランクシャフトによって駆動される油圧アシストポンプ
８を用いたが、昇圧手段はこれに限らず、電動ポンプな
ど油圧を昇圧可能なものであればよい。さらに、休筒運
転時のみ、油圧アシストポンプ８を駆動するように設定
しておけば、油圧アシストポンプ８の場合には、不要な
作動を防止でき、油圧アシストポンプ８に代えて電動ポ
ンプを用いた場合には、消費電力を削減できる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明の気筒休止エンジ
ンの制御装置によれば、気筒休止エンジンの気筒運転状
態が全筒運転から休筒運転に切り換わる際の、吸気弁お
よび排気弁の休止動作の応答性および排気ガスを向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る気筒休止エンジンの
制御装置と気筒休止エンジンの概略構成を示す図であ
る。

【図２】バルブタイミング切換機構が吸気弁を低速バル
ブタイミングに切り換えた状態を示す動作説明図であ
る。

【図３】バルブタイミング切換機構が吸気弁を休止させ
た状態を示す動作説明図である。

【図４】バルブタイミング切換機構が吸気弁を高速バル
ブタイミングに切り換えた状態を示す動作説明図であ
る。

【図５】吸気弁が（ａ）低速バルブタイミング、（ｂ）
休止状態、および（ｃ）高速バルブタイミングにそれぞ
れ切り換えられるときの動作説明図である。

【図６】油圧アシストポンプの概略構成を示す図であ
る。

【図７】制御装置が気筒休止エンジンを全筒運転から休
筒運転に切り換えるときに実行する油圧切換機構および
油圧アシストポンプの制御処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１制御装置２ＥＣＵ（気筒休止判別手段、昇圧判別手段、
制御手段）３気筒休止エンジン３ａ休止気筒４ａ吸気弁４ｂ排気弁５バルブタイミング切換機構（弁休止手段）５Ｌ低速バルブタイミング切換機構（弁休止手
段）６油圧切換機構（油圧切換手段）７オイルポンプ（油圧源）８油圧アシストポンプ（昇圧手段）１２排気管（排気通路）１３３元触媒（触媒）Ｓ２昇圧条件の成立を判別するステップ（昇圧
判別手段）Ｓ３気筒休止条件の成立を判別するステップ
（気筒休止判別手段）ＴＷ冷却水温（運転状態）ＴＷＬ上限値（昇圧条件が不成立とされる空燃比
の所定値に相当する冷却水温の値）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河野龍治埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (72)発明者福田守男埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 3G092 AA01 AA05 AA14 AA15 BB01 BB06 BB10 CA08 CB02 CB05 DA01 DA04 DA11 DF04 DF09 DF10 DG05 EA09 EA11 EA13 EA14 EA26 EA27 EA28 EA29 FA09 FA15 FA24 HA06Z HA13X HE01Z HE03Z HE08Z HF12Z HF23Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】休止気筒および稼働気筒を運転する全筒
運転と、油圧源からの油圧により前記休止気筒の吸気弁
および排気弁を休止することによって、前記休止気筒の
運転を休止する休筒運転と、の間で気筒運転状態を切換
可能であるとともに、前記休止気筒および前記稼働気筒
からの排気ガスを１つの排気通路に設けられた触媒で浄
化する気筒休止エンジンの制御装置であって、前記油圧源に接続され、前記油圧源からの前記油圧が供
給されたときに、前記休止気筒の前記吸気弁および前記
排気弁を休止させる弁休止手段と、前記油圧源と前記弁休止手段との間に設けられ、前記弁
休止手段に対する前記油圧の供給および停止を切り換え
る油圧切換手段と、この油圧切換手段と前記油圧源の間に設けられ、前記油
圧源からの前記油圧を昇圧させるための昇圧手段と、前記気筒運転状態を前記全筒運転から前記休筒運転に切
り換える気筒休止条件が成立したか否かを判別する気筒
休止判別手段と、当該気筒休止エンジンの運転状態に応じて、前記昇圧手
段を作動させる昇圧条件が成立したか否かを判別する昇
圧判別手段と、この昇圧判別手段および前記気筒休止判別手段の判別結
果に応じて、前記気筒休止条件が成立しているときに
は、前記油圧切換手段を駆動し前記弁休止手段に前記油
圧を加えることにより、前記吸気弁および前記排気弁を
休止させるとともに、前記気筒休止条件および前記昇圧
条件がともに成立しているときには、前記昇圧手段を作
動させるように制御する制御手段と、を備えることを特
徴とする気筒休止エンジンの制御装置。
【請求項２】前記昇圧条件は、当該気筒休止エンジン
の混合気の空燃比が所定値未満のときに不成立とされる
ことを特徴とする請求項１に記載の気筒休止エンジンの
制御装置。