JP2016089812A - Variable cylinder control device of internal combustion engine - Google Patents

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宮下 茂樹
Shigeki Miyashita
茂樹 宮下
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deterioration of exhaust emission when starting full-cylinder operation after finishing reduced-cylinder operation.MEANS FOR SOLVING THE PROBLEM: There is provided a variable cylinder control device of an internal combustion engine which comprises first and second exhaust passages which are independent at a part or remaining cylinders, and a variable valve mechanism which makes variable an operation characteristic of a suction/exhaust valve of a part of the cylinders. The variable cylinder control device comprises a cylinder control part which performs either of a full-cylinder operation and a reduced-cylinder operation for making a part of the cylinders pause, and a dynamic valve control part for controlling the variable valve mechanism. In the reduced-cylinder operation, the dynamic valve control part maintains a suction valve of a part of the cylinders in a valve-closed state, and slightly lifts an exhaust valve of a part of the cylinders so that an exhaust gas in the first exhaust passage is sucked into a part of the cylinders. In the reduced-cylinder operation, when an amount (ΣGb) of the exhaust gas which is consumed from the first exhaust passage exceeds a prescribed amount (α), the cylinder control part stops the reduced-cylinder operation (S207).SELECTED DRAWING: Figure 14

Description

本発明は内燃機関の可変気筒制御装置に係り、特に、内燃機関の運転中、全気筒を稼動させる全気筒運転と、全気筒のうち一部の気筒を休止し残部の気筒を稼動させる減筒運転との一方を実行可能な内燃機関の可変気筒制御装置に関する。   The present invention relates to a variable cylinder control device for an internal combustion engine, and in particular, all cylinder operation in which all cylinders are operated during operation of the internal combustion engine, and reduced cylinder operation in which some cylinders are deactivated and the remaining cylinders are operated. The present invention relates to a variable cylinder control device for an internal combustion engine capable of executing one of operation and operation.

内燃機関の燃費向上等のため、所定条件が成立した場合に全気筒のうちの一部の気筒を休止し、残部の気筒を稼動させて減筒運転を行うことが知られている。また減筒運転中、一部の気筒である休止気筒の筒内圧が所望の目標圧から大きく乖離すると、内燃機関のクランクシャフトの回転変動が大きくなり、内燃機関の騒音振動(NV)性能が悪化する。このため、休止気筒の吸気弁または排気弁を適宜開弁し、休止気筒の筒内圧を制御することも行われている(例えば特許文献1参照)。   In order to improve the fuel consumption of an internal combustion engine, it is known that when a predetermined condition is satisfied, a part of all cylinders is deactivated and the remaining cylinders are operated to perform a reduced cylinder operation. In addition, if the in-cylinder pressure of the idle cylinders, which are some cylinders, greatly deviates from the desired target pressure during reduced-cylinder operation, the rotational fluctuation of the crankshaft of the internal combustion engine increases and the noise vibration (NV) performance of the internal combustion engine deteriorates. To do. For this reason, an in-cylinder pressure of a deactivated cylinder is controlled by appropriately opening an intake valve or an exhaust valve of the deactivated cylinder (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−172001号公報JP 2005-172001 A

ところで、内燃機関にあっては、休止気筒と稼動気筒のそれぞれに対し排気通路が独立して設けられているものがある。また減筒運転中、休止気筒において、吸気弁を閉弁状態に維持すると共に、排気弁を、リフト量および作用角の少なくとも一方が全気筒運転中よりも少ない状態で、且つ休止気筒側の排気通路内の排気ガスが休止気筒に吸入されるようなタイミングで、開弁させることが考えられる。   In some internal combustion engines, exhaust passages are provided independently for each of the deactivated cylinder and the active cylinder. Further, during the reduced cylinder operation, the intake valve is maintained in the closed state in the idle cylinder, and the exhaust valve is in an exhaust state on the idle cylinder side in a state where at least one of the lift amount and the working angle is smaller than in the full cylinder operation. It is conceivable to open the valve at a timing such that the exhaust gas in the passage is sucked into the idle cylinder.

この場合、減筒運転の実行時間があまりに長期に亘ると、休止気筒側の排気通路内に存在していた排気ガスが休止気筒の筒内に吸入されて消費され尽くしてしまい、減筒運転を終了して全気筒運転を開始したときに排気エミッションが悪化するという問題が生じる。   In this case, if the execution time of the reduced cylinder operation is too long, the exhaust gas existing in the exhaust passage on the idle cylinder side is sucked into the idle cylinder and consumed, and the reduced cylinder operation is performed. There is a problem that exhaust emission deteriorates when all cylinder operation is started after completion.

そこで本発明は、上記事情に鑑みて創案され、その目的は、減筒運転を終了して全気筒運転を開始したときの排気エミッションの悪化を抑制することが可能な内燃機関の可変気筒制御装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a variable cylinder control device for an internal combustion engine that can suppress deterioration of exhaust emission when the reduced cylinder operation is finished and the all cylinder operation is started. Is to provide.

本発明の一の態様によれば、
全気筒のうちの一部の気筒と残部の気筒とのそれぞれに対し独立に設けられた第1排気通路および第2排気通路と、少なくとも前記一部の気筒の吸気弁と排気弁の作動特性を可変とするための可変動弁機構とを備えた内燃機関の可変気筒制御装置であって、
前記内燃機関の運転中、全気筒を稼動させる全気筒運転と、前記一部の気筒を休止し前記残部の気筒を稼動させる減筒運転との一方を実行するように構成された気筒制御部と、
前記可変動弁機構を制御するように構成された動弁制御部と、
を備え、
前記動弁制御部は、減筒運転中、前記一部の気筒の吸気弁を閉弁状態に維持すると共に、前記一部の気筒の排気弁を、リフト量および作用角の少なくとも一方が全気筒運転中より少なくなり且つ前記第1排気通路内の排気ガスが前記一部の気筒に吸入されるように開弁させるよう、前記可変動弁機構を制御し、
前記気筒制御部は、減筒運転中、前記第1排気通路から消費される排気ガスの量が所定量を超えたとき、減筒運転を停止する
ことを特徴とする内燃機関の可変気筒制御装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
The first exhaust passage and the second exhaust passage provided independently for each of some of the cylinders and the remaining cylinder, and the operating characteristics of the intake valves and exhaust valves of at least some of the cylinders. A variable cylinder control device for an internal combustion engine comprising a variable valve mechanism for making it variable,
A cylinder controller configured to perform one of an all-cylinder operation in which all the cylinders are operated during the operation of the internal combustion engine and a reduced cylinder operation in which the remaining cylinders are deactivated and the remaining cylinders are operated; ,
A valve control unit configured to control the variable valve mechanism;
With
The valve control unit maintains the intake valves of the some cylinders in a closed state during the reduced-cylinder operation, and sets the exhaust valves of the some cylinders so that at least one of the lift amount and the operating angle is all cylinders. Controlling the variable valve mechanism so that the valve is opened so that the exhaust gas in the first exhaust passage becomes less than during operation and is sucked into the some cylinders;
The variable cylinder control device for an internal combustion engine, wherein the cylinder control unit stops the cylinder reduction operation when the amount of exhaust gas consumed from the first exhaust passage exceeds a predetermined amount during the cylinder reduction operation. Is provided.

本発明によれば、減筒運転を終了して全気筒運転を開始したときの排気エミッションの悪化を抑制することができるという、優れた効果が発揮される。   According to the present invention, it is possible to suppress the deterioration of exhaust emission when the reduced cylinder operation is finished and the all cylinder operation is started.

本発明の第1実施形態に係る構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. バルブリフト可変機構の斜視図である。It is a perspective view of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の断面図であり、カムロブ部材が突出位置にあるときの状態を示す。It is sectional drawing of a valve lift variable mechanism, and shows a state when a cam lobe member exists in a protrusion position. バルブリフト可変機構の断面図であり、カムロブ部材が格納位置にあるときの状態を示す。It is sectional drawing of a valve lift variable mechanism, and shows a state when a cam lobe member exists in a storing position. 第1実施形態のバルブリフト線図である。It is a valve lift diagram of a 1st embodiment. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. バルブリフト可変機構の作動を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the action | operation of a valve lift variable mechanism. 筒内圧およびクランクシャフト回転速度の変化を示すための線図である。It is a diagram for showing changes in in-cylinder pressure and crankshaft rotation speed. 休止気筒の筒内圧制御を行うためのルーチンに関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the routine for performing cylinder pressure control of a dormant cylinder. 減筒運転の一時停止を行うためのルーチンに関するフローチャートである。It is a flowchart regarding the routine for performing temporary stop of reduced-cylinder operation. 第2実施形態のバルブリフト線図である。It is a valve lift diagram of a 2nd embodiment.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
図1に、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の可変気筒制御装置を概略的に示す。図示される内燃機関(エンジン)1はV型6気筒の火花点火式内燃機関(ガソリンエンジン)である。エンジン1は第1のバンクAと第2のバンクBとを有し、第1のバンクAには奇数番気筒すなわち#1,#3,#5気筒が設けられ、第2のバンクBには偶数番気筒すなわち#2,#4,#6気筒が設けられている。#1,#3,#5気筒が本発明にいう「一部の気筒」をなし、#2,#4,#6気筒が本発明にいう「残部の気筒」をなす。つまり第1のバンクAには、減筒運転中に休止気筒をなす#1,#3,#5気筒が含まれ、第2のバンクBには、減筒運転中に稼動気筒をなす#2,#4,#6気筒が含まれる。当然ながら、全気筒運転中には#1〜#6の全ての気筒が稼動される。以下便宜上、#1,#3,#5気筒を「休止気筒」といい、#2,#4,#6気筒を「稼動気筒」ということもある。本実施形態のエンジンは車両に搭載されている。但しエンジンの用途、種類、形式等は任意である。
[First Embodiment]
FIG. 1 schematically shows a variable cylinder control device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. An illustrated internal combustion engine (engine) 1 is a V-type 6-cylinder spark ignition internal combustion engine (gasoline engine). The engine 1 has a first bank A and a second bank B. The first bank A is provided with odd-numbered cylinders, that is, # 1, # 3, and # 5 cylinders, and the second bank B has Even-numbered cylinders, that is, # 2, # 4, and # 6 cylinders are provided. The # 1, # 3, and # 5 cylinders constitute “a part of the cylinder” according to the present invention, and the # 2, # 4, and # 6 cylinders constitute the “remaining cylinder” according to the present invention. That is, the first bank A includes # 1, # 3, and # 5 cylinders that are deactivated during the reduced cylinder operation, and the second bank B is # 2 that is the active cylinder during the reduced cylinder operation. , # 4, # 6 cylinders are included. Of course, all cylinders # 1 to # 6 are operated during the operation of all cylinders. For convenience, the # 1, # 3, and # 5 cylinders are sometimes referred to as “rest cylinders”, and the # 2, # 4, and # 6 cylinders are sometimes referred to as “working cylinders”. The engine of this embodiment is mounted on a vehicle. However, the use, type, and form of the engine are arbitrary.

新気を各気筒の筒内に吸入するための吸気通路2は、上流側から順に設けられた吸気管3、サージタンク4、吸気マニホールド5および吸気ポート6を含む。吸気管3には、上流側から順にエアフローメータ7と電子制御式スロットルバルブ8とが設けられている。エアフローメータ7は、単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量に応じた大きさの信号を出力する。各気筒には、吸気ポート6内に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)9と、筒内の混合気に点火するための点火プラグ10とが設けられる。   The intake passage 2 for sucking fresh air into the cylinder of each cylinder includes an intake pipe 3, a surge tank 4, an intake manifold 5, and an intake port 6 provided in this order from the upstream side. The intake pipe 3 is provided with an air flow meter 7 and an electronically controlled throttle valve 8 in order from the upstream side. The air flow meter 7 outputs a signal having a magnitude corresponding to the intake air amount per unit time, that is, the intake flow rate. Each cylinder is provided with an injector (fuel injection valve) 9 for injecting fuel into the intake port 6 and an ignition plug 10 for igniting the air-fuel mixture in the cylinder.

筒内から排気ガスを排出するための排気通路については、本実施形態の場合、第1のバンクAに対する第1排気通路11Aと第2のバンクBに対する第2排気通路11Bとがそれぞれ独立して設けられている。つまりエンジン1は、#1,#3,#5気筒と#2,#4,#6気筒とのそれぞれに対し独立に設けられた第1および第2排気通路11A,11Bを備えている。両バンクについて、排気通路11A,11Bを含む排気系の構成は同じなので、ここでは第1のバンクAについてのみ説明し、第2のバンクBについては図中の末尾の符号をAからBに置換して説明を省略する。   As for the exhaust passage for exhausting exhaust gas from the cylinder, in the present embodiment, the first exhaust passage 11A for the first bank A and the second exhaust passage 11B for the second bank B are independent of each other. Is provided. That is, the engine 1 includes first and second exhaust passages 11A and 11B provided independently for the # 1, # 3, # 5 cylinder and the # 2, # 4, # 6 cylinder, respectively. Since both banks have the same exhaust system configuration including the exhaust passages 11A and 11B, only the first bank A will be described here, and for the second bank B, the last symbol in the figure is replaced from A to B. Therefore, the description is omitted.

第1排気通路11Aは、上流側から順に、#1,#3,#5の各気筒の排気ポート12Aと、これら排気ポート12Aの排気ガスを集合させる排気マニホールド13Aと、排気マニホールド13Aの集合部下流端に接続された排気管14Aとを含む。そして排気管14Aの上流側と下流側には、それぞれ酸素吸蔵能を有する三元触媒、すなわち上流触媒15Aと下流触媒16Aが直列に設けられている。上流触媒15Aおよび下流触媒16A内のガス通路も第1の排気通路11Aに含まれる。上流触媒15Aの上流側の排気管14Aには排気ガスの空燃比を検出するための空燃比センサ17Aが設けられている。   The first exhaust passage 11A includes, in order from the upstream side, the exhaust ports 12A of the cylinders # 1, # 3, and # 5, the exhaust manifold 13A that collects the exhaust gas of these exhaust ports 12A, and the collecting portion of the exhaust manifold 13A. And an exhaust pipe 14A connected to the downstream end. A three-way catalyst having an oxygen storage capacity, that is, an upstream catalyst 15A and a downstream catalyst 16A are provided in series on the upstream side and the downstream side of the exhaust pipe 14A. The gas passages in the upstream catalyst 15A and the downstream catalyst 16A are also included in the first exhaust passage 11A. An exhaust pipe 14A on the upstream side of the upstream catalyst 15A is provided with an air-fuel ratio sensor 17A for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas.

上述のスロットルバルブ8、インジェクタ9及び点火プラグ10は、制御部をなす電子制御ユニット(以下ECUと称す)100に電気的に接続されている。ECU100は、何れも図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポート、および記憶装置等を含むものである。またECU100には、前述のエアフローメータ7、空燃比センサ17A,17Bのほか、エンジン1のクランク角を検出するためのクランク角センサ18、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ19、各気筒の筒内圧を検出するための筒内圧センサ20、その他の各種センサが図示されないA/D変換器等を介して電気的に接続されている。ECU100は、各種センサの検出値等に基づいて、所望の出力が得られるように、スロットルバルブ8、インジェクタ9及び点火プラグ10等を制御し、燃料噴射量、燃料噴射時期、スロットル開度、点火時期等を制御する。   The throttle valve 8, the injector 9, and the spark plug 10 are electrically connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 100 that constitutes a control unit. The ECU 100 includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a storage device, and the like, all not shown. In addition to the air flow meter 7 and the air-fuel ratio sensors 17A and 17B, the ECU 100 includes a crank angle sensor 18 for detecting the crank angle of the engine 1, an accelerator opening sensor 19 for detecting the accelerator opening, An in-cylinder pressure sensor 20 for detecting the in-cylinder pressure of the cylinder and other various sensors are electrically connected via an A / D converter or the like (not shown). The ECU 100 controls the throttle valve 8, the injector 9, the spark plug 10, and the like so as to obtain a desired output based on detection values of various sensors, and the like, and controls the fuel injection amount, fuel injection timing, throttle opening, ignition Control time etc.

またECU100は、クランク角センサ18の出力に基づきエンジン1のクランク角を検出すると共に、エンジンの回転速度を計算する。ここでエンジンの回転速度としては1分間当たりの回転数(rpm)を用いる。またECU100は、エアフローメータ7の出力に基づきエンジンの負荷を計算する。   The ECU 100 detects the crank angle of the engine 1 based on the output of the crank angle sensor 18 and calculates the rotational speed of the engine. Here, the rotation speed (rpm) per minute is used as the engine rotation speed. Further, the ECU 100 calculates the engine load based on the output of the air flow meter 7.

またECU100は、空燃比センサ17A,17Bにより検出される空燃比を所定の目標空燃比であるストイキ(理論空燃比、例えばA/F=14.6)に近づけるよう、空燃比(具体的には燃料噴射量)をフィードバック制御する。この空燃比制御はバンク毎に個別に行われる。すなわち、第1のバンクA側の空燃比センサ17Aの出力に基づいて、第1のバンクAに属する#1,#3,#5気筒の空燃比制御が行われる。他方、第2のバンクB側の空燃比センサ17Bの出力に基づいて、第2のバンクBに属する#2,#4,#6気筒の空燃比制御が行われる。   Further, the ECU 100 causes the air-fuel ratio (specifically, the air-fuel ratio (specifically, A / F = 14.6), which is a predetermined target air-fuel ratio, to be close to the air-fuel ratio detected by the air-fuel ratio sensors 17A and 17B. The fuel injection amount) is feedback controlled. This air-fuel ratio control is performed individually for each bank. That is, the air-fuel ratio control of the # 1, # 3, and # 5 cylinders belonging to the first bank A is performed based on the output of the air-fuel ratio sensor 17A on the first bank A side. On the other hand, the air-fuel ratio control of the # 2, # 4, and # 6 cylinders belonging to the second bank B is performed based on the output of the air-fuel ratio sensor 17B on the second bank B side.

またECU100は、エンジン1の運転中、全気筒を稼動させる全気筒運転と、全気筒のうち#1,#3,#5気筒(第1のバンクA)を休止し#2,#4,#6気筒(第2のバンクB)を稼動させる減筒運転との一方を実行するように構成されており、本発明にいう「気筒制御部」をなす。具体的には、ECU100は、所定の減筒運転条件が成立してないときすなわち通常時には、エンジンを全気筒運転させ、減筒運転条件が成立したときにはエンジンを減筒運転させる。全気筒運転中、ECU100は、インジェクタ9による燃料噴射と点火プラグ10による点火とを全気筒において実行させ、全気筒を稼働状態とする。他方、減筒運転中、ECU100は、#2,#4,#6気筒(第2のバンクB)において燃料噴射と点火とを実行させ、それら気筒を稼動させる一方で、#1,#3,#5気筒(第1のバンクA)において燃料噴射と点火とを停止させ、それら気筒を休止させる。   The ECU 100 also operates all cylinders to operate all cylinders while the engine 1 is in operation, and pauses # 1, # 3, and # 5 cylinders (first bank A) among all cylinders # 2, # 4, # It is configured to execute one of the reduced-cylinder operation in which 6 cylinders (second bank B) are operated, and constitutes a “cylinder control unit” according to the present invention. Specifically, the ECU 100 causes the engine to operate in all cylinders when a predetermined reduced-cylinder operation condition is not satisfied, that is, during normal operation, and causes the engine to perform a reduced-cylinder operation when the reduced-cylinder operation condition is satisfied. During all cylinder operation, the ECU 100 causes the fuel injection by the injector 9 and the ignition by the spark plug 10 to be executed in all cylinders so that all the cylinders are in operation. On the other hand, during the reduced-cylinder operation, the ECU 100 executes fuel injection and ignition in the # 2, # 4, and # 6 cylinders (second bank B), while operating these cylinders, while # 1, # 3, In the # 5 cylinder (first bank A), fuel injection and ignition are stopped, and the cylinders are stopped.

また本実施形態のエンジン1には、#1,#3,#5気筒の吸気弁と排気弁の作動特性を可変とするための第1の可変動弁機構30Aと、#2,#4,#6気筒の吸気弁と排気弁の作動特性を可変とするための第2の可変動弁機構30Bとが設けられている。ここで「作動特性」には、リフト、作用角、バルブタイミング(開および閉タイミング)の少なくとも一つが含まれる。ECU100は、これら可変動弁機構30A,30Bを制御するように構成されており、本発明にいう「動弁制御部」をなす。   Further, the engine 1 of the present embodiment includes a first variable valve mechanism 30A for making the operating characteristics of the intake valves and exhaust valves of the # 1, # 3, and # 5 cylinders variable, and # 2, # 4, A second variable valve mechanism 30B is provided for making the operating characteristics of the # 6 cylinder intake valve and exhaust valve variable. Here, the “operation characteristic” includes at least one of lift, operating angle, and valve timing (open and close timing). The ECU 100 is configured to control these variable valve mechanisms 30A and 30B, and constitutes a “valve control unit” according to the present invention.

第1の可変動弁機構30Aは、第1の吸気側可変動弁機構31Aと第1の排気側可変動弁機構32Aとを含む。同様に、第2の可変動弁機構30Bは、第2の吸気側可変動弁機構31Bと第2の排気側可変動弁機構32Bとを含む。まず第1の排気側可変動弁機構32Aについて説明する。   The first variable valve mechanism 30A includes a first intake-side variable valve mechanism 31A and a first exhaust-side variable valve mechanism 32A. Similarly, the second variable valve mechanism 30B includes a second intake-side variable valve mechanism 31B and a second exhaust-side variable valve mechanism 32B. First, the first exhaust side variable valve mechanism 32A will be described.

第1の排気側可変動弁機構32Aは、#1,#3,#5気筒の排気弁の開閉タイミングを変更するためのバルブタイミング可変機構33を備える。バルブタイミング可変機構33は、クランクシャフトに対するカムシャフトの相対的な回転位相を変更するものである。バルブタイミング可変機構33は周知であるため、その詳細な説明は省略するが、当該機構は概して、ベルト・プーリ等の動力伝達機構を介してクランクシャフトにより回転駆動される入力側部材と、カムシャフトに接続された出力側部材とを有し、入力側部材と出力側部材の回転位相差を変更することにより各気筒の排気弁の開閉タイミングを一律に変更する。バルブタイミング可変機構33はECU100により制御される。   The first exhaust side variable valve mechanism 32A includes a variable valve timing mechanism 33 for changing the opening / closing timing of the exhaust valves of the # 1, # 3, and # 5 cylinders. The variable valve timing mechanism 33 changes the relative rotational phase of the camshaft with respect to the crankshaft. Since the variable valve timing mechanism 33 is well-known and will not be described in detail, the mechanism generally includes an input side member that is rotationally driven by a crankshaft via a power transmission mechanism such as a belt and a pulley, and a camshaft. And changing the rotational phase difference between the input side member and the output side member to uniformly change the opening / closing timings of the exhaust valves of the respective cylinders. The valve timing variable mechanism 33 is controlled by the ECU 100.

また第1の排気側可変動弁機構32Aは、図2〜図4に示されるようなバルブリフト可変機構40を備える。バルブリフト可変機構40は、前述のカムシャフト41と、カムシャフト41に気筒毎に設けられたカムユニット42とを含む。なおカムシャフト41自体にカムは設けられておらず、カムはカムユニット42に設けられている。カムシャフト41は、#1,#3,#5の各気筒の位置で分割され、その分割部にカムユニット42が同軸連結されている。但しカムユニット42の設置方法は任意である。図3、図4および図6に示すように、カムユニット42は、回転方向Rへの回転中、1気筒当たりに2つの排気弁25を個別のロッカーアーム24を介して同時にリフトさせるようになっている。なお26はバルブスプリング、27は油圧ラッシュアジャスターである。吸気弁も1気筒当たりに2つ設けられている。   The first exhaust-side variable valve mechanism 32A includes a variable valve lift mechanism 40 as shown in FIGS. The variable valve lift mechanism 40 includes the cam shaft 41 described above and a cam unit 42 provided on the cam shaft 41 for each cylinder. The cam is not provided on the camshaft 41 itself, and the cam is provided on the cam unit 42. The camshaft 41 is divided at the positions of the cylinders # 1, # 3, and # 5, and a cam unit 42 is coaxially connected to the divided portion. However, the installation method of the cam unit 42 is arbitrary. As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the cam unit 42 simultaneously lifts the two exhaust valves 25 per cylinder through the individual rocker arms 24 during rotation in the rotation direction R. ing. In addition, 26 is a valve spring, 27 is a hydraulic lash adjuster. Two intake valves are also provided per cylinder.

カムユニット42は、カムシャフト41よりも大径のカムベース部材43と、カムベース部材43に揺動もしくは旋回可能に連結された2つのカムロブ部材44とを備える。2つのカムロブ部材44は2つの排気弁25に対応している。   The cam unit 42 includes a cam base member 43 having a diameter larger than that of the cam shaft 41 and two cam lobe members 44 coupled to the cam base member 43 so as to be swingable or turnable. The two cam lobe members 44 correspond to the two exhaust valves 25.

カムベース部材43は、略円柱状であり、カムシャフト41の中心軸Xの方向(以下、単に軸方向という)から見た場合に略円形のベース円部45を有している。ベース円部45は、カムベース部材43の外周面に相当する。ベース円部45も、2つの排気弁25に対応して2つ設けられている。それぞれのベース円部45にスリット46が設けられ、それぞれのスリット46にカムロブ部材44が挿入配置されている。カムロブ部材44は、図3および図4に示すように略U字状もしくはL字状(所謂ブーメラン形)の形状を有している。   The cam base member 43 has a substantially cylindrical shape, and has a substantially circular base circle 45 when viewed from the direction of the central axis X of the cam shaft 41 (hereinafter simply referred to as the axial direction). The base circle 45 corresponds to the outer peripheral surface of the cam base member 43. Two base circular portions 45 are also provided corresponding to the two exhaust valves 25. Each base circular portion 45 is provided with a slit 46, and a cam lobe member 44 is inserted into each slit 46. The cam lobe member 44 has a substantially U-shape or L-shape (so-called boomerang shape) as shown in FIGS. 3 and 4.

カムベース部材43において、2つのベース円部45の間に凹部47が形成されている。また支持シャフト48が、カムベース部材43を軸方向に貫通して設けられる。支持シャフト48は、カムロブ部材44の基端部のシャフト穴49に挿通される。これによりカムロブ部材44は、支持シャフト48の周りを旋回もしくは揺動可能である。   In the cam base member 43, a recess 47 is formed between the two base circles 45. A support shaft 48 is provided so as to penetrate the cam base member 43 in the axial direction. The support shaft 48 is inserted into a shaft hole 49 at the base end portion of the cam lobe member 44. Thereby, the cam lobe member 44 can turn or swing around the support shaft 48.

カムロブ部材44は、カムベース部材43のベース円部45から最大限に突出した突出位置(図3に示す)と、ベース円部45から突出せずベース円部45に格納される格納位置(図4に示す)との間を揺動可能である。2つのカムロブ部材44には、それぞれストッパピン50が軸方向に突出して設けられ、これらストッパピン50は、カムベース部材43に設けられた長穴51にスライド可能に挿入される。長穴51によりストッパピン50の移動が制限され、ひいてはカムロブ部材44の揺動範囲と突出位置および格納位置とが規定される。詳しくは後述するが、カムロブ部材44は突出位置と格納位置のいずれか一方にロックされる。   The cam lobe member 44 protrudes to the maximum extent from the base circle 45 of the cam base member 43 (shown in FIG. 3) and is stored in the base circle 45 without protruding from the base circle 45 (FIG. 4). ). The two cam lobe members 44 are respectively provided with stopper pins 50 protruding in the axial direction, and these stopper pins 50 are slidably inserted into the long holes 51 provided in the cam base member 43. The movement of the stopper pin 50 is restricted by the long hole 51, and as a result, the swing range, the protruding position, and the retracted position of the cam lobe member 44 are defined. As will be described in detail later, the cam lobe member 44 is locked at either the protruding position or the retracted position.

なお図2においては便宜上、軸方向前方Frに位置するカムロブ部材44が格納位置にあり、軸方向後方Rrに位置するカムロブ部材44が突出位置にあるが、実際上は両方のカムロブ部材44は同じ位置に位置される。   In FIG. 2, for the sake of convenience, the cam lobe member 44 located in the axially forward Fr is in the retracted position and the cam lobe member 44 located in the axially rearward Rr is in the protruding position, but both cam lobe members 44 are actually the same. Located in position.

凹部47には、2つのカムロブ部材44をそれぞれ突出位置に向けて付勢するための2つのスプリング52,52が設けられる。これらスプリング52,52は付勢部材をなす。スプリング52はコイルスプリングとされ、支持シャフト33の外側に巻回される。スプリング52の基端部は固定軸53を介してカムベース部材43に固定される。スプリング52の先端部はストッパピン50に係合され、ストッパピン50ひいてはカムロブ部材44を突出位置に向けて付勢する。   The recess 47 is provided with two springs 52 and 52 for urging the two cam lobe members 44 toward the protruding positions. These springs 52 and 52 form urging members. The spring 52 is a coil spring and is wound around the outside of the support shaft 33. A base end portion of the spring 52 is fixed to the cam base member 43 via a fixed shaft 53. The tip end of the spring 52 is engaged with the stopper pin 50, and the stopper pin 50 and thus the cam lobe member 44 are urged toward the protruding position.

特に、ベース円部45には、カムロブ部材44が格納位置にあるときに排気弁25を小リフトさせるためのカムノーズ部55が半径方向外側に突出して設けられている。但し図3に示すように、カムロブ部材44が突出位置にあるときには、カムロブ部材44によるリフト量がカムノーズ部55によるリフト量以上となり、突出位置にあるカムロブ部材44によるリフトをカムノーズ部55が干渉しないようになっている。   In particular, the base circle portion 45 is provided with a cam nose portion 55 that projects the exhaust valve 25 in a small radial direction when the cam lobe member 44 is in the retracted position. However, as shown in FIG. 3, when the cam lobe member 44 is in the protruding position, the lift amount by the cam lobe member 44 is equal to or greater than the lift amount by the cam nose portion 55, and the cam nose portion 55 does not interfere with the lift by the cam lobe member 44 in the protruding position. It is like that.

図6に略示されるように、ロッカーアーム24は、カムロブ部材44ないしはスリット46の軸方向前後に隣接するベース円部45の部分に接触し得るように配置されている。そしてロッカーアーム24が、図3および図4に示すように、カムノーズ部55を除くベース円部45の部分に接触されているとき、排気弁のリフト量はゼロとなる。これに対し、ロッカーアーム24が、突出位置にあるカムロブ部材44に接触されると、排気弁のリフト量はカムロブ部材44の突出量に応じたゼロより大きい値となる。カムロブ部材44が格納位置にあり、且つロッカーアーム24がカムノーズ部55に接触されたとき、排気弁のリフト量は、カムノーズ部55の突出量に応じたゼロより大きい値となるが、突出位置にあるカムロブ部材44と接触したときよりは小さい。   As schematically shown in FIG. 6, the rocker arm 24 is disposed so as to be in contact with a portion of the base circle 45 adjacent to the cam lobe member 44 or the slit 46 in the axial direction. As shown in FIGS. 3 and 4, when the rocker arm 24 is in contact with the base circle portion 45 excluding the cam nose portion 55, the lift amount of the exhaust valve becomes zero. On the other hand, when the rocker arm 24 comes into contact with the cam lobe member 44 at the protruding position, the lift amount of the exhaust valve becomes a value larger than zero corresponding to the protruding amount of the cam lobe member 44. When the cam lobe member 44 is in the retracted position and the rocker arm 24 is in contact with the cam nose portion 55, the lift amount of the exhaust valve is greater than zero according to the amount of protrusion of the cam nose portion 55, but at the protrusion position. It is smaller than when it contacts a certain cam lobe member 44.

図5に、本実施形態のバルブリフト線図を示す。特に、#1,#3,#5気筒の排気弁のバルブリフト線図を示す線L1,L2に着目されたい。   FIG. 5 shows a valve lift diagram of the present embodiment. In particular, attention should be paid to lines L1 and L2 indicating valve lift diagrams of the exhaust valves of # 1, # 3, and # 5 cylinders.

カムロブ部材44が突出位置にロックされた場合、排気弁のバルブリフト線図は線L1の如くなる。すなわち、通常の全気筒運転中の状態に対応して、比較的大きいリフト量と作用角を呈するようになる。排気弁は膨張行程の後期から、排気行程を経て、排気上死点(排気TDC)直後の吸気行程初期まで開弁するようになる。言い換えれば、このような状態が実現されるようにカムロブ部材44とベース円部45のプロフィールが形成されている。   When the cam lobe member 44 is locked at the protruding position, the valve lift diagram of the exhaust valve is as shown by a line L1. That is, a relatively large lift amount and operating angle are exhibited in accordance with the state during normal all-cylinder operation. The exhaust valve opens from the latter stage of the expansion stroke to the initial stage of the intake stroke immediately after the exhaust top dead center (exhaust TDC) through the exhaust stroke. In other words, the profile of the cam lobe member 44 and the base circle 45 is formed so that such a state is realized.

他方、カムロブ部材44が格納位置にロックされた場合、排気弁のバルブリフト線図は線L2の如くなる。すなわち、減筒運転中の状態に対応して、全気筒運転中よりも少ないリフト量と作用角を呈するようになる。排気弁は、膨張行程の一部区間(特に後期)においてのみ開弁するようになる。言い換えれば、このような状態が実現されるようにベース円部45(カムノーズ部55を含む)のプロフィールが形成されている。ベース円部45は、カムノーズ部55の部分を除いて、ゼロリフト量に相当する、中心軸X周りの一定の半径を有する。   On the other hand, when the cam lobe member 44 is locked in the retracted position, the valve lift diagram of the exhaust valve is as shown by line L2. That is, corresponding to the state during the reduced cylinder operation, the lift amount and the operating angle are smaller than those during the all cylinder operation. The exhaust valve is opened only in a part of the expansion stroke (particularly in the later stage). In other words, the profile of the base circle portion 45 (including the cam nose portion 55) is formed so that such a state is realized. The base circle portion 45 has a constant radius around the central axis X corresponding to the zero lift amount except for the cam nose portion 55.

ここで線L1,L2は、バルブタイミング可変機構33により排気弁のバルブタイミングが最大限遅角されたときの状態を示す。排気弁のバルブタイミングが最大限進角されたときのバルブリフト線図は線L1’,L2’で示す通りである。このように排気弁のバルブタイミングは線L1’,L2’から線L1,L2までの範囲内で任意に変更可能である。特にカムロブ部材44が格納位置にあるとき、排気弁の開弁期間(もしくは作用角の範囲)は、膨張行程の範囲内で、膨張下死点(膨張BDC)に近づいたり離れたりする方向に変更可能である。   Here, lines L1 and L2 indicate states when the valve timing of the exhaust valve is retarded to the maximum by the valve timing variable mechanism 33. Valve lift diagrams when the valve timing of the exhaust valve is advanced to the maximum are as indicated by lines L1 'and L2'. As described above, the valve timing of the exhaust valve can be arbitrarily changed within the range from the lines L1 'and L2' to the lines L1 and L2. In particular, when the cam lobe member 44 is in the retracted position, the valve opening period (or range of operating angle) of the exhaust valve is changed to approach or move away from the expansion bottom dead center (expansion BDC) within the expansion stroke range. Is possible.

次に、カムロブ部材44を突出位置または格納位置にロックするためのロック機構の構成と、バルブリフト可変機構40の作動とを、図6〜11を参照して説明する。図6〜11は、各状態における図3のVI−VI断面を模式的に表す。   Next, the configuration of the locking mechanism for locking the cam lobe member 44 to the protruding position or the retracted position and the operation of the variable valve lift mechanism 40 will be described with reference to FIGS. 6 to 11 schematically represent the VI-VI cross section of FIG. 3 in each state.

図6には、図3に示したようなカムロブ部材44が突出位置にあるときの状態を示す。ここで上記説明と関連図からも理解されるように、カムユニット42は軸方向において前後対称に構成されている。従ってここでは前側の構成についてのみ説明する。   FIG. 6 shows a state where the cam lobe member 44 as shown in FIG. 3 is in the protruding position. Here, as can be understood from the above description and related drawings, the cam unit 42 is configured to be symmetrical in the longitudinal direction in the axial direction. Accordingly, only the configuration on the front side will be described here.

カムシャフト41とカムベース部材43の内部には、その中心軸Xに沿って延びた供給経路61が設けられている。またカムベース部材43の内部には、中心軸X周りの異なる角度位置で供給経路61から半径方向外側に延びた経路62,63が形成されている。経路62,63は、半径方向外側に延びた後、軸方向に曲がってスリット46に向かっている。   A supply path 61 extending along the central axis X is provided inside the camshaft 41 and the cam base member 43. In the cam base member 43, paths 62 and 63 extending radially outward from the supply path 61 at different angular positions around the central axis X are formed. The paths 62 and 63 extend radially outward and then turn in the axial direction toward the slit 46.

カムベース部材43の内部には、経路62に連通したピン穴64Hと、ピン穴64Hと同軸かつ同一径のピン穴65Hとが設けられている。ピン穴65Hは、ピン穴64Hからスリット46を挟んで対向した位置にある。またカムロブ部材44の先端部にも、ピン穴64Hと同一径のピン穴66Hが設けられている。ピン穴64H,65H,66Hにはそれぞれ同一径のピン64P,65P,66Pがスライド可能に挿入される。ピン穴65Hには、ピン65Pをスリット46側に向けて付勢するためのスプリング65Sが配設されている。   Inside the cam base member 43, a pin hole 64H communicating with the path 62 and a pin hole 65H coaxial with the pin hole 64H and having the same diameter are provided. The pin hole 65H is located at a position facing the pin hole 64H across the slit 46. A pin hole 66H having the same diameter as the pin hole 64H is also provided at the tip of the cam lobe member 44. Pins 64P, 65P, 66P having the same diameter are slidably inserted into the pin holes 64H, 65H, 66H, respectively. The pin hole 65H is provided with a spring 65S for urging the pin 65P toward the slit 46 side.

他方の経路63はスリット46に開放している。カムベース部材43の内部にはピン穴67Hが設けられ、ピン穴67Hは、経路63の開放端からスリット46を挟んで対向した同軸上の位置にある。ピン穴67Hには、ピン67Pがスライド可能に挿入される共に、ピン67Pをピン穴67H内に保持する圧縮可能なスプリング67Sが配設されている。ピン穴67Hは、前述のピン穴64H,65H,66Hと同一径とされ、ピン67Pは、前述のピン64P,65P,66Pと同一径とされる。   The other path 63 is open to the slit 46. A pin hole 67 </ b> H is provided inside the cam base member 43, and the pin hole 67 </ b> H is in a coaxial position facing the slit 46 from the open end of the path 63. A pin 67P is slidably inserted into the pin hole 67H, and a compressible spring 67S that holds the pin 67P in the pin hole 67H is disposed. The pin hole 67H has the same diameter as the above-described pin holes 64H, 65H, and 66H, and the pin 67P has the same diameter as the above-described pins 64P, 65P, and 66P.

これらピン64P,65P,66P,67Pとピン穴64H,65H,66H,67Hの係合状態を変えることにより、カムロブ部材44を突出位置または格納位置にロックすることが可能である。   By changing the engagement state of these pins 64P, 65P, 66P, 67P and the pin holes 64H, 65H, 66H, 67H, the cam lobe member 44 can be locked at the protruding position or the retracted position.

供給経路61には、オイルコントロールバルブ(OCV)68を介して、オイルポンプ69からオイルないし油圧が供給される。オイルコントロールバルブ68は電磁駆動式の流量制御弁であり、ECU100によって制御される。オイルポンプ69は、クランクシャフトにより駆動される機械式のものであり、オイルパンに貯留されたオイルを供給する。但し供給経路61にオイルを供給する構成はこれ以外の構成も可能であり、例えばオイルポンプ69は電動式であってもよい。   Oil or hydraulic pressure is supplied to the supply path 61 from an oil pump 69 via an oil control valve (OCV) 68. The oil control valve 68 is an electromagnetically driven flow control valve and is controlled by the ECU 100. The oil pump 69 is a mechanical type driven by a crankshaft and supplies oil stored in an oil pan. However, the configuration for supplying oil to the supply path 61 may be other configurations, for example, the oil pump 69 may be electrically operated.

図6は、図3に示した如く、カムロブ部材44が突出位置でロックされているときの状態を示す。このとき、供給経路61にはオイルが供給されておらず(油圧オフの状態)、図6に示すように、カムロブ部材44のピン穴66Hはカムベース部材43のピン穴64H,65Hに同軸に整列されている。そしてスプリング65Sの付勢力により、ピン65Pはピン穴65H,66Hに跨った状態で共通に挿入され、ピン66Pもピン穴66H,64Hに跨った状態で共通に挿入される。これにより、カムロブ部材44は突出位置でカムベース部材43にロックされる。なおピン64Pはピン穴64H内に完全に挿入される。   FIG. 6 shows a state when the cam lobe member 44 is locked at the protruding position as shown in FIG. At this time, no oil is supplied to the supply path 61 (the hydraulic pressure is off), and the pin holes 66H of the cam lobe member 44 are aligned coaxially with the pin holes 64H and 65H of the cam base member 43 as shown in FIG. Has been. Due to the biasing force of the spring 65S, the pin 65P is commonly inserted in a state straddling the pin holes 65H and 66H, and the pin 66P is also commonly inserted in a state straddling the pin holes 66H and 64H. Thereby, the cam lobe member 44 is locked to the cam base member 43 at the protruding position. The pin 64P is completely inserted into the pin hole 64H.

この状態から、カムロブ部材44を格納位置に移動し、格納位置にロックするときの作動は次の如くなる。まず図7に示すように、オイルコントロールバルブ68を開弁状態とし、供給経路61にオイルを供給する(油圧オンの状態)。すると、経路62から供給される油圧により、相隣接するピン64P,65P,66Pがスプリング65Sの付勢力に逆らって前方に押され、ピン穴64H,65H,66Hに対するピン65P,66Pの係合が外れる。すなわち、3つのピン64P,65P,66Pは、それぞれ対応するピン穴64H,65H,66H内にのみ配置されるようになる。これによりカムロブ部材44のロックが解除され、カムロブ部材44は格納位置に向かって移動可能となる。   From this state, the operation when the cam lobe member 44 is moved to the storage position and locked to the storage position is as follows. First, as shown in FIG. 7, the oil control valve 68 is opened, and oil is supplied to the supply path 61 (hydraulic-on state). Then, due to the hydraulic pressure supplied from the path 62, the adjacent pins 64P, 65P, 66P are pushed forward against the urging force of the spring 65S, and the pins 65P, 66P engage with the pin holes 64H, 65H, 66H. Come off. That is, the three pins 64P, 65P, 66P are arranged only in the corresponding pin holes 64H, 65H, 66H, respectively. As a result, the lock of the cam lobe member 44 is released, and the cam lobe member 44 can move toward the storage position.

この状態でカムベース部材43が回転し、カムロブ部材44がロッカーアーム24に乗り上げると、カムロブ部材44はロッカーアーム24に押されて(具体的にはバルブスプリング反力による)徐々に格納位置に移動する。この移動中、カムロブ部材44は、ピン66Pを自身のピン穴66H内に保持した状態でピン66Pを運ぶ。   When the cam base member 43 rotates and the cam lobe member 44 rides on the rocker arm 24 in this state, the cam lobe member 44 is pushed by the rocker arm 24 (specifically, by the valve spring reaction force) and gradually moves to the retracted position. . During this movement, the cam lobe member 44 carries the pin 66P while holding the pin 66P in its own pin hole 66H.

図8は、カムロブ部材44が格納位置に到達した瞬間の状態を示す。このとき、カムロブ部材44の先端部のピン穴66Hは、カムベース部材43のピン穴67Hに整列される。   FIG. 8 shows a state at the moment when the cam lobe member 44 reaches the storage position. At this time, the pin hole 66H at the tip of the cam lobe member 44 is aligned with the pin hole 67H of the cam base member 43.

依然として油圧オンの状態が続いていることから、カムロブ部材44が格納位置に到達すると、図9に示すように、こんどは他方の経路63からの油圧により、ピン66P,67Pがスプリング67Sを圧縮しつつ前方に押され、ピン66Pはピン穴67H,66Hに跨った状態で共通に挿入される。これにより、図4にも示すように、カムロブ部材44は格納位置でカムベース部材43にロックされる。なおピン67Pはピン穴67H内に完全に挿入される。カムロブ部材44を格納位置にロックし続けるには油圧オンの状態を維持する必要がある。   Since the hydraulic pressure is still on, when the cam lobe member 44 reaches the retracted position, the pins 66P and 67P compress the spring 67S by the hydraulic pressure from the other path 63 as shown in FIG. While being pushed forward, the pin 66P is inserted in common in a state straddling the pin holes 67H and 66H. Thereby, as shown also in FIG. 4, the cam lobe member 44 is locked to the cam base member 43 in the retracted position. The pin 67P is completely inserted into the pin hole 67H. In order to keep the cam lobe member 44 locked in the retracted position, it is necessary to maintain the hydraulic pressure on.

次に、カムロブ部材44を格納位置から突出位置に移動し、突出位置にロックする際の作動を説明する。   Next, the operation when the cam lobe member 44 is moved from the retracted position to the protruding position and locked to the protruding position will be described.

先ず、図9の状態から、油圧オフの状態にする。すなわち、オイルコントロールバルブ68を閉弁状態とし、供給経路61へのオイルの供給を停止すると共に、供給経路61からオイルを排出する。すると、図10に示すように、ピン66P,67Pがスプリング67Sにより後方に押され、ピン穴67Hに対するピン66Pの係合が外れる。すなわち、2つのピン66P,67Pは、それぞれ対応するピン穴66H,67H内にのみ配置されるようになる。これによりカムロブ部材44のロックが解除され、カムロブ部材44は突出位置に向かって移動可能となる。   First, the hydraulic pressure is turned off from the state shown in FIG. That is, the oil control valve 68 is closed, the supply of oil to the supply path 61 is stopped, and the oil is discharged from the supply path 61. Then, as shown in FIG. 10, the pins 66P and 67P are pushed backward by the spring 67S, and the engagement of the pin 66P with the pin hole 67H is released. That is, the two pins 66P and 67P are arranged only in the corresponding pin holes 66H and 67H, respectively. Thereby, the lock of the cam lobe member 44 is released, and the cam lobe member 44 can move toward the protruding position.

この状態でカムベース部材43が回転し、カムロブ部材44がロッカーアーム24から外れ、カムベース部材43のベース円部45がロッカーアーム24に乗り上げると、カムロブ部材44はスプリング52の付勢力により徐々に突出位置に移動する。この移動中、カムロブ部材44は、ピン66Pを自身のピン穴66H内に保持した状態でピン66Pを運ぶ。   When the cam base member 43 is rotated in this state, the cam lobe member 44 is detached from the rocker arm 24, and the base circle 45 of the cam base member 43 rides on the rocker arm 24, the cam lobe member 44 is gradually projected by the biasing force of the spring 52. Move to. During this movement, the cam lobe member 44 carries the pin 66P while holding the pin 66P in its own pin hole 66H.

図11は、カムロブ部材44が突出位置に到達した瞬間の状態を示す。このとき、カムロブ部材44のピン穴66Hは、カムベース部材43のピン穴64H,65Hに整列される。   FIG. 11 shows a state at the moment when the cam lobe member 44 reaches the protruding position. At this time, the pin hole 66H of the cam lobe member 44 is aligned with the pin holes 64H and 65H of the cam base member 43.

すると、図6に示すように、スプリング65Sの付勢力により、ピン64P,65P,66Pが後方に押され、ピン65Pはピン穴65H,66Hに跨った状態で共通に挿入され、ピン66Pもピン穴66H,64Hに跨った状態で共通に挿入される。これにより、カムロブ部材44は突出位置でカムベース部材43にロックされる。油圧オフの状態を維持する限り、カムロブ部材44が突出位置にロックし続けられる。   Then, as shown in FIG. 6, the pins 64P, 65P, 66P are pushed backward by the urging force of the spring 65S, and the pin 65P is inserted in a state straddling the pin holes 65H, 66H. It is inserted in common in the state straddling the holes 66H and 64H. Thereby, the cam lobe member 44 is locked to the cam base member 43 at the protruding position. As long as the hydraulic pressure is off, the cam lobe member 44 is kept locked in the protruding position.

以上纏めると、カムロブ部材44は、油圧オフの状態では突出位置に保持され、油圧オンの状態では格納位置に保持される。   In summary, the cam lobe member 44 is held at the protruding position when the hydraulic pressure is off, and is held at the retracted position when the hydraulic pressure is on.

次に、図1に示す第1の吸気側可変動弁機構31Aについて説明する。第1の吸気側可変動弁機構31Aは、前述した第1の排気側可変動弁機構32Aとほぼ同様に構成されているが、ベース円部45にカムノーズ部55が設けられていない点で第1の排気側可変動弁機構32Aと異なる。   Next, the first intake side variable valve mechanism 31A shown in FIG. 1 will be described. The first intake side variable valve mechanism 31A is configured in substantially the same manner as the first exhaust side variable valve mechanism 32A described above, but is different in that the cam nose portion 55 is not provided in the base circle portion 45. 1 different from the exhaust side variable valve mechanism 32A.

図5において、#1,#3,#5気筒の吸気弁のバルブリフト線図は線L3,L4の如くなす。特に、カムロブ部材44が格納位置にロックされた場合、線L4の如く、吸気弁のリフト量は常時ゼロであり、吸気弁は閉弁状態に維持される。カムノーズ部55がないためである。   In FIG. 5, the valve lift diagrams of the intake valves of the # 1, # 3, and # 5 cylinders are as shown by lines L3 and L4. In particular, when the cam lobe member 44 is locked at the retracted position, the lift amount of the intake valve is always zero as shown by the line L4, and the intake valve is maintained in the closed state. This is because there is no cam nose portion 55.

なお、第1の吸気側可変動弁機構31Aにもバルブタイミング可変機構33が備えられるので、カムロブ部材44が突出位置にあるときの吸気弁のバルブタイミングは線L3’から線L3までの範囲内で任意に変更可能である。   Since the first intake side variable valve mechanism 31A is also provided with the variable valve timing mechanism 33, the valve timing of the intake valve when the cam lobe member 44 is in the protruding position is within the range from the line L3 ′ to the line L3. Can be changed arbitrarily.

次に、図1に示す第2の吸気側可変動弁機構31Bおよび第2の排気側可変動弁機構32Bについて説明する。これら可変動弁機構31B,32Bは概ね互いに同様の構成とされ、バルブタイミング可変機構33を備えるが、カムユニット42ひいてはバルブリフト可変機構を備えていない。すなわち通常通り、バルブタイミング可変機構33の出力側部材にカムシャフト41’が連結され、カムシャフト41’に各吸気弁または排気弁に対応するカムロブが固設されている。従って可変動弁機構31B,32Bは、吸気弁および排気弁のバルブタイミングのみ変更可能である。#2,#4,#6気筒の吸気弁および排気弁のバルブリフト線図は、それぞれ図5に示されたL3およびL1の如くなる(但しL3’およびL1’まで可変)。   Next, the second intake side variable valve mechanism 31B and the second exhaust side variable valve mechanism 32B shown in FIG. 1 will be described. These variable valve mechanisms 31B and 32B have substantially the same configuration as each other, and include a variable valve timing mechanism 33, but do not include a cam unit 42 and thus a variable valve lift mechanism. That is, as usual, the camshaft 41 ′ is connected to the output side member of the variable valve timing mechanism 33, and the cam lobe corresponding to each intake valve or exhaust valve is fixed to the camshaft 41 ′. Therefore, the variable valve mechanisms 31B and 32B can change only the valve timings of the intake valve and the exhaust valve. The valve lift diagrams of the intake valves and exhaust valves of cylinders # 2, # 4, and # 6 are as shown by L3 and L1 in FIG. 5 (however, variable to L3 'and L1').

前述したように、本実施形態においてECU100は、全気筒運転中にカムロブ部材44を突出位置に位置させ、減筒運転中にカムロブ部材44を格納位置に位置させるよう、第1の吸気側および排気側可変動弁機構31A,32Aのバルブリフト可変機構40を制御する。   As described above, in the present embodiment, the ECU 100 controls the first intake side and exhaust so that the cam lobe member 44 is positioned at the protruding position during all cylinder operation and the cam lobe member 44 is positioned at the retracted position during reduced cylinder operation. The variable valve lift mechanism 40 of the side variable valve mechanisms 31A and 32A is controlled.

さて、一般に、減筒運転可能な内燃機関においては、減筒運転中、休止気筒の筒内圧を最適値に調節ないし制御するのが好ましい。クランクシャフトの回転変動を抑制し、内燃機関の騒音振動(NV)性能を向上するためである。   In general, in an internal combustion engine capable of reducing cylinder operation, it is preferable to adjust or control the in-cylinder pressure of the idle cylinder to an optimum value during the reduced cylinder operation. This is to suppress crankshaft rotation fluctuations and improve the noise vibration (NV) performance of the internal combustion engine.

一方、減筒運転中、休止気筒の吸気弁および排気弁の両方を閉弁状態に維持することが考えられる。しかしこうすると、ピストンの上下運動に伴う筒内圧変化により、ピストンリングとシリンダ内壁の隙間を通じて、筒内からクランクケース内へのガス漏洩と、クランクケース内から筒内へのガス吸入とが繰り返され、結果的に筒内からガスが徐々に漏洩していく。その結果、通常は、減筒運転開始から数〜数十サイクル(1サイクル=720°CA)以内に、休止気筒の筒内圧が、全負荷時の数分の一程度の比較的低い圧力に収束する。減筒運転中は、休止気筒の筒内圧および筒内ガス量(特に合計筒内圧および合計筒内ガス量)を稼動気筒のそれらと同等程度とすることが、前述のクランクシャフト回転変動抑制、内燃機関の騒音振動性能向上に有利であるが、減筒運転中に休止気筒の吸気弁および排気弁の両方を閉弁状態に維持する場合には、そうすることが困難である。   On the other hand, during the reduced-cylinder operation, it is conceivable to keep both the intake valve and the exhaust valve of the idle cylinder closed. However, in this case, due to a change in the cylinder pressure accompanying the vertical movement of the piston, gas leakage from the cylinder into the crankcase and gas suction from the crankcase into the cylinder are repeated through the gap between the piston ring and the cylinder inner wall. As a result, gas gradually leaks from the cylinder. As a result, the in-cylinder pressure of the idle cylinder normally converges to a relatively low pressure of about a fraction of the full load within a few to several tens of cycles (1 cycle = 720 ° CA) from the start of the reduced cylinder operation. To do. During the reduced-cylinder operation, the cylinder shaft pressure and cylinder gas amount (especially the total cylinder pressure and total cylinder gas amount) of the idle cylinder are set to the same level as those of the operating cylinder, so Although it is advantageous for improving the noise vibration performance of the engine, it is difficult to do so when both the intake valve and the exhaust valve of the idle cylinder are kept closed during the reduced-cylinder operation.

そこで本実施形態では、休止気筒(#1,#3,#5気筒)のカムユニット42にカムノーズ部55を設け、減筒運転中、図5(B)に示したように、排気弁を膨張行程(特にその後期)で小リフトさせるようにしている。こうすることで、漏洩した筒内ガス量に相当する量の排気ガスを第1排気通路11Aから筒内に吸入し、補充し続けることができる。膨張行程(特にその後期)では第1排気通路11Aより筒内の圧力の方が低いからである。これにより、休止気筒の筒内圧および筒内ガス量を最適な所望の値に保持することができる。なおここでいう第1排気通路11A内の排気ガスとは、全気筒運転中に生成され第1排気通路11A内に滞留している排気ガスである。   Therefore, in this embodiment, the cam nose portion 55 is provided in the cam unit 42 of the idle cylinder (# 1, # 3, # 5 cylinder), and the exhaust valve is expanded during the reduced cylinder operation as shown in FIG. A small lift is made during the stroke (especially in the latter half). By doing so, an amount of exhaust gas corresponding to the leaked in-cylinder gas amount can be sucked into the cylinder from the first exhaust passage 11A and continuously replenished. This is because the pressure in the cylinder is lower than that of the first exhaust passage 11A in the expansion stroke (particularly in the latter stage). As a result, the cylinder pressure and cylinder gas amount of the idle cylinder can be maintained at optimum desired values. The exhaust gas in the first exhaust passage 11A referred to here is exhaust gas generated during all cylinder operation and staying in the first exhaust passage 11A.

このように、動弁制御部をなすECU100は、減筒運転中、休止気筒の吸気弁を閉弁状態に維持すると共に、休止気筒の排気弁を、リフト量および作用角が全気筒運転中より少なくなり且つ第1排気通路11A内の排気ガスが休止気筒に吸入されるように開弁させるよう、第1の排気側可変動弁機構32Aを制御する。   In this way, the ECU 100 that constitutes the valve operating control unit maintains the intake valve of the deactivated cylinder in the closed state during the reduced-cylinder operation, and the exhaust amount of the deactivated cylinder is higher than that during the operation of all cylinders. The first exhaust-side variable valve mechanism 32A is controlled so as to be opened so that the exhaust gas in the first exhaust passage 11A decreases and is taken into the idle cylinder.

図12において、(A)は稼動気筒の筒内圧、(B)は休止気筒の筒内圧、(C)はクランクシャフトの実際の回転速度の変動(すなわち回転変動)、(D)はクランクシャフトの理想的な回転速度の変動を示す。図示例は直列4気筒エンジンの例であるが、以下の説明が本実施形態のV型6気筒エンジンや他の型式のエンジンにも同様に当て嵌まることが理解されよう。図示例は減筒運転中の状態を示す。   In FIG. 12, (A) is the in-cylinder pressure of the operating cylinder, (B) is the in-cylinder pressure of the idle cylinder, (C) is the fluctuation of the actual rotational speed of the crankshaft (that is, fluctuation in rotation), and (D) is the crankshaft pressure. Shows fluctuations in ideal rotation speed. Although the illustrated example is an example of an in-line four-cylinder engine, it will be understood that the following description applies similarly to the V-type six-cylinder engine of this embodiment and other types of engines. The illustrated example shows a state during reduced-cylinder operation.

ここで述べる直列4気筒エンジンの例において、気筒番号はエンジン前方から順に#1,#2,#3,#4であり、点火順序は#1,#3,#4,#2であり、減筒運転中の稼動気筒は#2,#3、休止気筒は#1,#4である。各気筒の圧縮TDCの位置(クランク角)は図の最下段に示す通りである。(B)に関し、休止気筒においては排気弁が閉じられているので排気行程であっても筒内圧が上昇する点、#1,#4気筒の筒内圧は同等である点に留意されたい。   In the example of the in-line four-cylinder engine described here, the cylinder numbers are # 1, # 2, # 3, and # 4 in order from the front of the engine, the ignition order is # 1, # 3, # 4, and # 2, and the number is reduced. The active cylinders during cylinder operation are # 2, # 3, and the idle cylinders are # 1, # 4. The position (crank angle) of compression TDC of each cylinder is as shown in the lowermost stage of the figure. Regarding (B), it should be noted that the in-cylinder pressure rises even in the exhaust stroke because the exhaust valve is closed in the idle cylinder, and the in-cylinder pressures of the # 1 and # 4 cylinders are the same.

(B)、(C)において、線aは比較例の場合、すなわち減筒運転中に休止気筒の吸気弁および排気弁の両方を閉弁状態に維持した場合を示す。また線bは、本実施形態の場合を示す。線cは、本実施形態の技術を過剰に適用し、排気ガスを筒内に過剰に補充した場合を示す。   In (B) and (C), line a shows the case of the comparative example, that is, the case where both the intake valve and the exhaust valve of the idle cylinder are kept closed during the reduced cylinder operation. A line b indicates the case of this embodiment. A line c indicates a case where the technique of the present embodiment is applied excessively and exhaust gas is excessively replenished in the cylinder.

比較例の場合、仮に減筒運転開始時における休止気筒の筒内圧初期値が高い場合であっても、数〜数十サイクルのうちに筒内ガスが漏れてしまうため、休止気筒の筒内圧は最終的に低い状態で安定する((B)の線a)。これに対し、本実施形態の場合だと、休止気筒の筒内圧を比較例よりも高く保つことが可能であり((B)の線b)、クランクシャフトの実際の回転変動((C)の線b)を、(D)に示すような理想的な状態に近づけることができる。これにより、減筒運転中に通常問題となる回転一次成分(直列4気筒エンジンの場合)を減少し、騒音振動性能を向上することができる。   In the case of the comparative example, even if the in-cylinder pressure initial value of the idle cylinder at the start of the reduced cylinder operation is high, the in-cylinder gas leaks within several to several tens of cycles. Finally, it stabilizes in a low state (line a in (B)). On the other hand, in the case of the present embodiment, it is possible to keep the in-cylinder pressure of the idle cylinder higher than that of the comparative example (line b in (B)), and the actual rotational fluctuation of the crankshaft (of (C)). The line b) can be brought close to an ideal state as shown in (D). As a result, the rotational primary component (in the case of an in-line four-cylinder engine), which is normally a problem during reduced-cylinder operation, can be reduced, and noise vibration performance can be improved.

但し、本実施形態の技術を過剰に適用し、休止気筒の筒内圧を過剰に高くしてしまうと((B)の線c)、クランクシャフトの実際の回転変動((C)の線c)が(D)に示すような理想的な状態より大きくなり、回転二次成分の絶対値が増大してしまうので、騒音振動性能上は好ましくない。このように休止気筒の筒内圧には、エンジン運転状態毎に最適な値が存在する。   However, if the technique of the present embodiment is applied excessively and the cylinder pressure of the idle cylinder is excessively increased (line c in (B)), the actual rotational fluctuation of the crankshaft (line c in (C)). Is larger than the ideal state as shown in (D), and the absolute value of the rotational secondary component increases, which is not preferable in terms of noise vibration performance. As described above, the cylinder internal pressure of the idle cylinder has an optimum value for each engine operating state.

そこで本実施形態では、図5(B)に示したように、減筒運転中、ECU100によりバルブタイミング可変機構33をエンジン運転状態に応じて制御することにより、排気弁の開弁期間ないし小リフト期間を、膨張下死点に対し近接・離反方向に変更できるようにしている。こうすることで、休止気筒において筒内圧をエンジン運転状態に適した所望の目標圧に近づけ、かつ保持することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, during the reduced-cylinder operation, the ECU 100 controls the valve timing variable mechanism 33 in accordance with the engine operating state, so that the exhaust valve opening period or small lift is increased. The period can be changed in the approach / separation direction with respect to the expansion bottom dead center. By doing so, the in-cylinder pressure can be brought close to and maintained at a desired target pressure suitable for the engine operating state in the idle cylinder.

排気弁の開弁期間が膨張下死点に近づくほど、筒内圧が排気通路内圧力に対しより低い状態、つまり筒内圧と排気通路内圧力との差圧がより大きい状態で、排気ガスが筒内に吸入される。そのため、筒内ガス量および筒内圧は増加する傾向にある。逆に、排気弁の開弁期間が膨張下死点から離れるほど、筒内圧と排気通路内圧力との差圧がより小さい状態で、排気ガスが筒内に吸入される。そのため、筒内ガス量および筒内圧は減少する傾向にある。もっとも、筒内ガスがピストンリングとシリンダ内壁の隙間を通じて常時漏洩しているため、実際の筒内ガス量および筒内圧が増大するか否かは、吸入排気ガス量と漏洩量とのバランスによる。   The closer the exhaust valve opening period approaches the expansion bottom dead center, the lower the in-cylinder pressure relative to the exhaust passage internal pressure, that is, the greater the differential pressure between the in-cylinder pressure and the exhaust passage internal pressure, Inhaled. Therefore, the in-cylinder gas amount and the in-cylinder pressure tend to increase. On the contrary, the exhaust gas is sucked into the cylinder in a state where the differential pressure between the cylinder pressure and the exhaust passage pressure is smaller as the opening period of the exhaust valve is away from the expansion bottom dead center. Therefore, the in-cylinder gas amount and the in-cylinder pressure tend to decrease. However, since in-cylinder gas constantly leaks through the gap between the piston ring and the cylinder inner wall, whether or not the actual in-cylinder gas amount and in-cylinder pressure increase depends on the balance between the intake exhaust gas amount and the leakage amount.

図13は、このような休止気筒の筒内圧制御を行うためのルーチンに関するフローチャートを示す。当該ルーチンはECU100により所定の演算周期τ毎に繰り返し実行される。   FIG. 13 shows a flowchart relating to a routine for performing in-cylinder pressure control of such a deactivated cylinder. The routine is repeatedly executed by the ECU 100 at every predetermined calculation cycle τ.

ステップS101では、減筒運転中であるか否かが判断される。減筒運転中でなければ今回の処理が終了され、減筒運転中であればステップS102に進む。   In step S101, it is determined whether or not the reduced cylinder operation is being performed. If the reduced-cylinder operation is not being performed, the current process is terminated. If the reduced-cylinder operation is being performed, the process proceeds to step S102.

ステップS102では、エンジンの実際の回転数Neと負荷KLの値が取得される。これら回転数Neと負荷KLはECU100により計算された検出値としての値である。   In step S102, the actual engine speed Ne and load KL are acquired. The rotational speed Ne and the load KL are values as detection values calculated by the ECU 100.

ステップS103では、取得された回転数Neと負荷KLの値に基づき、所定のマップから、休止気筒における目標筒内ガス量Gtが算出される。この目標筒内ガス量Gtは、クランクシャフトの回転変動を抑制し、エンジンの騒音振動性能を向上し得るような、目標筒内圧に対応する値である。   In step S103, a target in-cylinder gas amount Gt in the idle cylinder is calculated from a predetermined map based on the acquired value of the rotational speed Ne and the load KL. This target in-cylinder gas amount Gt is a value corresponding to the target in-cylinder pressure that can suppress the rotational fluctuation of the crankshaft and improve the noise vibration performance of the engine.

ステップS104では、休止気筒における実際の筒内ガス量の推定値である推定筒内ガス量Geが算出される。この場合ECU100は、休止気筒(#1,#3,#5気筒)の筒内圧センサ20で検出された筒内圧に基づいて推定筒内ガス量Geを算出する。代替的に、ECU100は、クランク角センサ18から得られるエンジン回転速度の変動量を表す所定の指標値に基づいて推定筒内ガス量Geを算出してもよい。なおこれら以外にも様々な推定方法が可能である。   In step S104, an estimated in-cylinder gas amount Ge, which is an estimated value of the actual in-cylinder gas amount in the idle cylinder, is calculated. In this case, the ECU 100 calculates the estimated in-cylinder gas amount Ge based on the in-cylinder pressure detected by the in-cylinder pressure sensor 20 of the deactivated cylinder (# 1, # 3, # 5 cylinder). Alternatively, the ECU 100 may calculate the estimated in-cylinder gas amount Ge based on a predetermined index value representing the variation amount of the engine rotation speed obtained from the crank angle sensor 18. In addition to these, various estimation methods are possible.

ステップS105では、推定筒内ガス量Geが目標筒内ガス量Gtと比較される。   In step S105, the estimated in-cylinder gas amount Ge is compared with the target in-cylinder gas amount Gt.

推定筒内ガス量Geが目標筒内ガス量Gtより少ない場合、ステップS106に進んで、第1の排気側可変動弁機構32Aのバルブタイミング可変機構33を制御するための目標値Vtが、より遅角側の値(Vt+ΔV)に変更もしくは補正される。ここでは目標値Vtが大きくなるほどバルブタイミングは遅角側に変更される。ΔVは、比較的小さい絶対値を有する正の補正量である。   When the estimated in-cylinder gas amount Ge is smaller than the target in-cylinder gas amount Gt, the process proceeds to step S106, and the target value Vt for controlling the valve timing variable mechanism 33 of the first exhaust-side variable valve mechanism 32A is further increased. It is changed or corrected to the value on the retard side (Vt + ΔV). Here, the valve timing is changed to the retard side as the target value Vt increases. ΔV is a positive correction amount having a relatively small absolute value.

このように目標値Vtが変更されると、休止気筒の排気弁のバルブタイミングは少量だけ膨張下死点に近づく。そして1吸入当たりの排気ガス量を増大し、実際の筒内ガス量および筒内圧を目標筒内ガス量Gtおよび目標筒内圧に向けて増大する(すなわち近づける)ことができる。ステップS106が繰り返し実行されれば、休止気筒の排気弁のバルブタイミングは少しずつ膨張下死点に近づく。よって1吸入当たりの排気ガス量を少しずつ増大し、実際の筒内ガス量および筒内圧を目標筒内ガス量Gtおよび目標筒内圧に向けてより早く増大させることができる。   When the target value Vt is changed in this way, the valve timing of the exhaust valve of the deactivated cylinder approaches the expansion bottom dead center by a small amount. Then, the exhaust gas amount per suction can be increased, and the actual in-cylinder gas amount and in-cylinder pressure can be increased (that is, made closer to) the target in-cylinder gas amount Gt and the target in-cylinder pressure. If step S106 is repeatedly executed, the valve timing of the exhaust valve of the idle cylinder gradually approaches the expansion bottom dead center. Therefore, the exhaust gas amount per suction can be increased little by little, and the actual in-cylinder gas amount and in-cylinder pressure can be increased earlier toward the target in-cylinder gas amount Gt and the target in-cylinder pressure.

他方、推定筒内ガス量Geが目標筒内ガス量Gt以上の場合、ステップS107に進んで、目標値Vtが、より進角側の値(Vt−ΔV)に変更もしくは補正される。すると休止気筒の排気弁のバルブタイミングは少量だけ膨張下死点から離れる。そして1吸入当たりの排気ガス量を減少し、実際の筒内ガス量および筒内圧を目標筒内ガス量Gtおよび目標筒内圧に向けて減少する(すなわち近づける)ことができる。ステップS107が繰り返し実行されれば、休止気筒の排気弁のバルブタイミングは少しずつ膨張下死点から離れる。よって1吸入当たりの排気ガス量を少しずつ減少し、実際の筒内ガス量および筒内圧を目標筒内ガス量Gtおよび目標筒内圧に向けてより早く減少することができる。   On the other hand, if the estimated in-cylinder gas amount Ge is equal to or greater than the target in-cylinder gas amount Gt, the process proceeds to step S107, and the target value Vt is changed or corrected to a more advanced value (Vt−ΔV). Then, the valve timing of the exhaust valve of the idle cylinder moves away from the expansion bottom dead center by a small amount. Then, the amount of exhaust gas per suction can be reduced, and the actual in-cylinder gas amount and in-cylinder pressure can be reduced (that is, approached) toward the target in-cylinder gas amount Gt and the target in-cylinder pressure. If step S107 is repeatedly executed, the valve timing of the exhaust valve of the deactivated cylinder gradually moves away from the expansion bottom dead center. Therefore, the amount of exhaust gas per suction can be reduced little by little, and the actual in-cylinder gas amount and in-cylinder pressure can be reduced earlier toward the target in-cylinder gas amount Gt and the target in-cylinder pressure.

このようにバルブタイミング可変機構33は、推定筒内ガス量Geが目標筒内ガス量Gtに近づくようフィードバック制御される。   Thus, the variable valve timing mechanism 33 is feedback controlled so that the estimated in-cylinder gas amount Ge approaches the target in-cylinder gas amount Gt.

ところで、本実施形態においては休止気筒(#1,#3,#5気筒)と稼動気筒(#2,#4,#6気筒)のそれぞれに対し排気通路11A,Bが独立して設けられている。この場合、減筒運転の実行時間があまりに長期に亘ると、休止気筒側の第1排気通路11A内に存在していた排気ガスが休止気筒の筒内に吸入されて消費し尽くされてしまい、減筒運転を終了して全気筒運転を開始(または再開もしくは復帰)したときに排気エミッションが悪化するという問題が生じる。   By the way, in this embodiment, exhaust passages 11A and 11B are provided independently for each of the idle cylinders (# 1, # 3, # 5 cylinders) and the active cylinders (# 2, # 4, # 6 cylinders). Yes. In this case, if the execution time of the reduced cylinder operation is too long, the exhaust gas existing in the first exhaust passage 11A on the deactivated cylinder side is sucked into the cylinder of the deactivated cylinder and consumed. There is a problem that exhaust emission deteriorates when the reduced-cylinder operation is terminated and all-cylinder operation is started (or resumed or restored).

減筒運転中、休止気筒の筒内に吸入された排気ガスは、ピストンリングとシリンダ内壁の隙間を通じてクランクケース内に漏洩し、ブローバイガス循環通路(図示せず)を通じて吸気通路2に送られ、稼動気筒に吸入され、稼動気筒内での燃焼に供された後、稼動気筒側の第2排気通路11Bを通じて大気に排出される。第2排気通路11Bが第1排気通路11Aに合流されないので、第2排気通路11Bから第1排気通路11Aへの排気ガスの供給は生じない。   During the reduced cylinder operation, the exhaust gas sucked into the cylinder of the idle cylinder leaks into the crankcase through the gap between the piston ring and the cylinder inner wall, and is sent to the intake passage 2 through the blow-by gas circulation passage (not shown). After being sucked into the working cylinder and used for combustion in the working cylinder, it is discharged to the atmosphere through the second exhaust passage 11B on the working cylinder side. Since the second exhaust passage 11B is not joined to the first exhaust passage 11A, the supply of exhaust gas from the second exhaust passage 11B to the first exhaust passage 11A does not occur.

また減筒運転中、休止気筒側の第1排気通路11A内に存在もしくは滞留する排気ガスは、休止気筒の筒内に徐々に吸入され、やがては消費され尽くしてしまう。この排気ガスの消費につれ、第1排気通路11Aの出口端(テールパイプ)から流入した新気が、第1排気通路11A内を徐々に逆流し、やがては第1排気通路11A内を満たし、休止気筒の筒内に吸入されることとなる。   Further, during the reduced-cylinder operation, the exhaust gas that exists or stays in the first exhaust passage 11A on the idle cylinder side is gradually sucked into the cylinder of the idle cylinder and is eventually consumed. As the exhaust gas is consumed, fresh air flowing in from the outlet end (tail pipe) of the first exhaust passage 11A gradually flows back in the first exhaust passage 11A and eventually fills the first exhaust passage 11A, and is stopped. It will be sucked into the cylinder.

この結果、酸素吸蔵能を有する三元触媒からなる上流触媒15Aと下流触媒16Aが、自身の酸素吸蔵容量の上限付近まで酸素を吸蔵した状態となり、全気筒運転への復帰直後にNOxを十分に浄化できず、排気エミッションが悪化する。また、休止気筒の筒内に新気が入り込むことから、その筒内の新気量と残留排気ガス量との割合が、全気筒運転時と相違し、具体的には全気筒運転時と比べて筒内ガスの空燃比がリーン気味となる。この状態で全気筒運転に復帰すると、復帰直後に燃料噴射量が不足気味となり、NOx排出量が増加し、あるいは失火し、あるいは空燃比制御の精度が悪化するといった問題が生じる。   As a result, the upstream catalyst 15A and the downstream catalyst 16A made of a three-way catalyst having oxygen storage capacity are in a state of storing oxygen up to the vicinity of the upper limit of their own oxygen storage capacity, and NOx is sufficiently absorbed immediately after returning to all-cylinder operation. Unable to purify and exhaust emissions deteriorate. In addition, since fresh air enters the cylinder of the deactivated cylinder, the ratio between the fresh air amount and the residual exhaust gas amount in the cylinder is different from that in all-cylinder operation, specifically compared to that in all-cylinder operation. As a result, the air-fuel ratio of the in-cylinder gas becomes lean. When returning to the all cylinder operation in this state, there is a problem that the fuel injection amount becomes short immediately after the return, the NOx emission amount increases or misfires, or the accuracy of air-fuel ratio control deteriorates.

そこで本実施形態においては、減筒運転中、第1排気通路11Aから休止気筒に吸入され、第1排気通路11Aから消費される排気ガスの量が所定量を超えたとき、減筒運転を停止、特に一時的に停止する。こうすることで、第1排気通路11A内の排気ガスの消費に伴う排気エミッション悪化を抑制することが可能である。   Therefore, in this embodiment, during the reduced-cylinder operation, the reduced-cylinder operation is stopped when the amount of exhaust gas sucked into the idle cylinder from the first exhaust passage 11A and consumed from the first exhaust passage 11A exceeds a predetermined amount. , Especially temporarily stop. By doing so, it is possible to suppress the deterioration of exhaust emission accompanying the consumption of exhaust gas in the first exhaust passage 11A.

ここでいう所定量とは、排気ガスの消費量が排気エミッションを悪化させるほど顕著な量となるような量である。例えば、排気ガスの消費とともに新気が逆流し下流触媒16Aを満たすと、全気筒運転への復帰直後に下流触媒16AによるNOx浄化が困難となる。よって、新気が下流触媒16Aを満たすような排気ガスの消費量を所定量とすることができる。あるいは、排気ガスがさらに消費され新気が上流触媒15Aをも満たすと、全気筒運転への復帰直後に上流触媒15AによるNOx浄化も困難となる。よって、新気が上流触媒15Aをも満たすような排気ガスの消費量を所定量とすることができる。あるいは、排気ガスがさらに消費され新気が筒内にも流入すると、全気筒運転への復帰直後にNOx排出量増加、失火、もしくは空燃比制御精度悪化といった問題が生じる。よって、新気が筒内に流入するような排気ガスの消費量を所定量とすることもできる。   The predetermined amount here is an amount such that the amount of exhaust gas consumption becomes so significant that the exhaust emission deteriorates. For example, if fresh air flows backward with exhaust gas consumption and fills the downstream catalyst 16A, it becomes difficult to purify NOx by the downstream catalyst 16A immediately after returning to the all-cylinder operation. Therefore, the amount of exhaust gas consumed such that fresh air fills the downstream catalyst 16A can be set to a predetermined amount. Alternatively, if exhaust gas is further consumed and fresh air also fills the upstream catalyst 15A, it becomes difficult to purify NOx by the upstream catalyst 15A immediately after returning to the all-cylinder operation. Therefore, the amount of exhaust gas consumed such that fresh air also fills the upstream catalyst 15A can be set to a predetermined amount. Alternatively, if exhaust gas is further consumed and fresh air flows into the cylinder, problems such as an increase in NOx emission, misfire or deterioration in air-fuel ratio control accuracy occur immediately after returning to the all-cylinder operation. Therefore, the consumption amount of exhaust gas that allows fresh air to flow into the cylinder can be set to a predetermined amount.

排気ガスの消費量が所定量を超えたとき、減筒運転を、一時的ではなく、継続的に停止することが可能である。しかしこうすると、必然的に減筒運転の実行機会が失われ、減筒運転による燃費向上といった本来の効果を得難くなる。また減筒運転停止後の全気筒運転の実行時間は、例えば排気ガスが下流触媒16Aを満たすような時間であればよく、それ程長時間を必要としないと考えられる。よって本実施形態では、減筒運転を一時的に停止するようにしている。   When the exhaust gas consumption exceeds a predetermined amount, the reduced-cylinder operation can be stopped not temporarily but continuously. However, this inevitably loses the opportunity to perform the reduced-cylinder operation, and makes it difficult to obtain the original effect of improving the fuel consumption due to the reduced-cylinder operation. Further, the execution time of the all cylinder operation after stopping the reduced cylinder operation may be a time such that the exhaust gas fills the downstream catalyst 16A, for example, and it is considered that a long time is not required. Therefore, in this embodiment, the reduced-cylinder operation is temporarily stopped.

なお、減筒運転は、例えば車両が高速巡航中でエンジンが定常運転している場合など、所定条件が成立した場合に限って実行されるものであるが、本実施形態では、このような所定条件が成立した場合であっても、減筒運転の実行時間が所定時間を超えたときには、減筒運転が強制的に一時停止される。   The reduced-cylinder operation is executed only when a predetermined condition is satisfied, for example, when the vehicle is cruising at high speed and the engine is operating steadily. Even if the condition is satisfied, the reduced-cylinder operation is forcibly suspended when the execution time of the reduced-cylinder operation exceeds a predetermined time.

図14は、減筒運転の一時停止を行うためのルーチンに関するフローチャートを示す。当該ルーチンはECU100により所定の演算周期τ毎に繰り返し実行される。   FIG. 14 shows a flowchart relating to a routine for temporarily stopping the reduced-cylinder operation. The routine is repeatedly executed by the ECU 100 at every predetermined calculation cycle τ.

ステップS201では、後述のステップによりオンオフされるフラグがオンか否かが判断される。オンの場合ステップS209に進み、オフの場合ステップS202に進む。   In step S201, it is determined whether or not a flag to be turned on / off in a later-described step is on. If it is on, the process proceeds to step S209. If it is off, the process proceeds to step S202.

ステップS202では、減筒運転中であるか否かが判断される。減筒運転中でなければ今回の処理が終了され、減筒運転中であればステップS203に進む。ステップS203では、エンジンの実際の回転数Neと負荷KLの値が取得される。   In step S202, it is determined whether or not the reduced cylinder operation is being performed. If the reduced-cylinder operation is not being performed, the current process is terminated. If the reduced-cylinder operation is being performed, the process proceeds to step S203. In step S203, the actual engine speed Ne and load KL are acquired.

ステップS204では、取得された回転数Neと負荷KLの値に基づき、所定のマップから、第1排気通路11Aから実際に消費された排気ガス量、すなわち排気ガス消費量Gbが算出ないし推定される。ここでの排気ガス消費量Gbは1演算周期τ間に消費された量である。そしてステップS205では、排気ガス消費量Gbが積算される。この積算値はΣGbで表される。排気ガス消費量積算値ΣGbは、減筒運転開始時から現時点までの間に消費されたと推定される排気ガス量の総量である。   In step S204, the exhaust gas amount actually consumed from the first exhaust passage 11A, that is, the exhaust gas consumption amount Gb is calculated or estimated from a predetermined map based on the acquired value of the rotational speed Ne and the load KL. . The exhaust gas consumption amount Gb here is an amount consumed during one calculation cycle τ. In step S205, the exhaust gas consumption amount Gb is integrated. This integrated value is represented by ΣGb. The exhaust gas consumption integrated value ΣGb is the total amount of exhaust gas estimated to have been consumed from the start of the reduced cylinder operation until the present time.

ステップS206では、排気ガス消費量積算値ΣGbが所定のしきい値αと比較される。しきい値αは前記所定量に相当する値である。排気ガス消費量積算値ΣGbがしきい値α以下の場合、今回の処理が終了される。   In step S206, the exhaust gas consumption integrated value ΣGb is compared with a predetermined threshold value α. The threshold value α is a value corresponding to the predetermined amount. When the exhaust gas consumption integrated value ΣGb is equal to or less than the threshold value α, the current process is terminated.

他方、排気ガス消費量積算値ΣGbがしきい値より大きい場合、ステップS207に進んで、減筒運転が停止される。なお減筒運転停止と同時に全気筒運転が実行ないし再開される。また本ステップにおいて、排気ガス消費量積算値ΣGbがゼロにリセットされる。次いでステップS208においてフラグがオンされる。   On the other hand, if the exhaust gas consumption integrated value ΣGb is larger than the threshold value, the process proceeds to step S207, and the reduced-cylinder operation is stopped. Note that all-cylinder operation is executed or resumed at the same time as the reduced cylinder operation is stopped. In this step, the exhaust gas consumption integrated value ΣGb is reset to zero. Next, in step S208, the flag is turned on.

ステップS209では、減筒運転停止時から計測される停止時間Tbが所定時間βを超えたか否かが判断される。この所定時間βは任意に定めることができるが、例えば、全気筒運転の実行により、下流触媒16Aが排気ガスで満たされるような時間、あるいは第1排気通路11A全体が排気ガスで満たされるような時間に設定される。なお具体的な時間は例えば5秒程度である。停止時間Tbが所定時間βを超えてない場合、今回の処理が終了される。   In step S209, it is determined whether or not the stop time Tb measured from when the reduced-cylinder operation is stopped exceeds a predetermined time β. The predetermined time β can be arbitrarily determined. For example, the time when the downstream catalyst 16A is filled with exhaust gas or the entire first exhaust passage 11A is filled with exhaust gas by performing all cylinder operation. Set to time. The specific time is about 5 seconds, for example. If the stop time Tb does not exceed the predetermined time β, the current process is terminated.

他方、停止時間Tbが所定時間βを超えた場合、ステップS210に進んで減筒運転が実行ないし再開される。これにより減筒運転は一時的に停止されたことになる。なお減筒運転再開と同時に全気筒運転が停止される。また本ステップにおいて、停止時間Tbがゼロにリセットされる。   On the other hand, when the stop time Tb exceeds the predetermined time β, the process proceeds to step S210, and the reduced-cylinder operation is executed or restarted. As a result, the reduced-cylinder operation is temporarily stopped. All cylinder operation is stopped simultaneously with the resumption of the reduced cylinder operation. In this step, the stop time Tb is reset to zero.

最後に、ステップS211においてフラグがオフされる。   Finally, in step S211, the flag is turned off.

上記ルーチンによれば、初回のルーチン実行時にはフラグがオフなので、ステップS202に進み、減筒運転中であれば(ステップS202:イエス)、ステップS203〜S205で排気ガス消費量積算値ΣGbが算出される。減筒運転が実行されるにつれ(減筒運転の実行時間が長くなるにつれ)排気ガス消費量積算値ΣGbが徐々に増大し、排気ガス消費量積算値ΣGbがしきい値αを超えた時点(ステップS206:イエス)で、減筒運転が停止され(ステップS207)、フラグがオンされる(ステップS208)。するとその次のルーチン実行時、ステップS201からステップS209に移動し、減筒運転停止の状態が維持されたまま、停止時間Tbが所定時間βと比較される。停止時間Tbが所定時間βを超えたならば(ステップS209:イエス)、減筒運転が再開され(ステップS210)、フラグがオフされる(ステップS211)。   According to the above routine, since the flag is off when the first routine is executed, the process proceeds to step S202, and if the reduced-cylinder operation is being performed (step S202: YES), the exhaust gas consumption integrated value ΣGb is calculated in steps S203 to S205. The When the reduced-cylinder operation is executed (as the execution time of the reduced-cylinder operation becomes longer), the exhaust gas consumption integrated value ΣGb gradually increases and the exhaust gas consumption integrated value ΣGb exceeds the threshold value α ( In step S206: Yes), the reduced-cylinder operation is stopped (step S207), and the flag is turned on (step S208). Then, when the next routine is executed, the process moves from step S201 to step S209, and the stop time Tb is compared with the predetermined time β while the reduced-cylinder operation stop state is maintained. If the stop time Tb exceeds the predetermined time β (step S209: YES), the reduced-cylinder operation is restarted (step S210), and the flag is turned off (step S211).

減筒運転の一時停止中に全気筒運転が実行され、第1排気通路11A内に排気ガスを流入させることが可能である。従ってその後、減筒運転が再開した場合であっても、休止気筒の筒内に排気ガスを吸入、補充することができ、上記の如き排気エミッションの悪化を抑制することができる。   All-cylinder operation is executed while the reduced-cylinder operation is temporarily stopped, and the exhaust gas can flow into the first exhaust passage 11A. Therefore, after that, even when the reduced-cylinder operation is resumed, the exhaust gas can be sucked and replenished into the cylinder of the deactivated cylinder, and the deterioration of the exhaust emission as described above can be suppressed.

また、排気ガス消費量Gbがエンジン運転状態(特に回転数と負荷)に応じて変化する値なので、その積算値ΣGbに基づいて減筒運転を停止するか否かを判断することにより、エンジン運転状態の履歴を考慮して当該判断を行うことができ、減筒運転を適切なタイミングで停止することが可能である。   Further, since the exhaust gas consumption Gb is a value that changes in accordance with the engine operating state (particularly, the rotational speed and the load), the engine operation is determined by determining whether or not to stop the reduced-cylinder operation based on the integrated value ΣGb. The determination can be made in consideration of the state history, and the reduced-cylinder operation can be stopped at an appropriate timing.

このように、気筒制御部をなすECU100は、減筒運転中、第1排気通路11Aから消費される排気ガスの量(ΣGb)が所定量(α)を超えたとき、減筒運転を停止するものである。   Thus, the ECU 100 constituting the cylinder control unit stops the reduced cylinder operation when the amount of exhaust gas (ΣGb) consumed from the first exhaust passage 11A exceeds the predetermined amount (α) during the reduced cylinder operation. Is.

代替的に、第1排気通路11Aの容積(物理的に定まる所定の一定値である)から排気ガス消費量積算値ΣGbを減じて第1排気通路11A内の新気量を推定し、この新気量が所定新気量を超えたとき、減筒運転を停止してもよい。このようなときも、第1排気通路11Aから消費される排気ガスの量が所定量を超えたときに含まれる。   Alternatively, the new air amount in the first exhaust passage 11A is estimated by subtracting the exhaust gas consumption integrated value ΣGb from the volume of the first exhaust passage 11A (which is a predetermined fixed value that is physically determined). When the air volume exceeds a predetermined fresh air volume, the reduced-cylinder operation may be stopped. Such a case is also included when the amount of exhaust gas consumed from the first exhaust passage 11A exceeds a predetermined amount.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお第1実施形態と同様の部分については基本的に説明を省略する。この第2実施形態は概して、減筒運転中に休止気筒の排気弁を小リフトさせるタイミングを排気行程とした点が、第1実施形態と相違する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that a description of the same parts as those in the first embodiment is basically omitted. In general, the second embodiment is different from the first embodiment in that the exhaust stroke is performed at the timing when the exhaust valve of the idle cylinder is slightly lifted during the reduced-cylinder operation.

図15には、第2実施形態のバルブリフト線図を示す。特に、減筒運転中の休止気筒の排気弁のバルブリフト線図を示す線L5に着目されたい。   FIG. 15 shows a valve lift diagram of the second embodiment. In particular, attention should be paid to a line L5 indicating a valve lift diagram of the exhaust valve of the idle cylinder during the reduced cylinder operation.

このときにも、排気弁は全気筒運転中よりも少ないリフト量および作用角で開弁する(つまり小リフトする)が、排気弁は、実質的に排気行程(特にその前期)においてのみ開弁する。言い換えれば、このような状態が実現されるようにベース円部45(カムノーズ部55Aを含む)のプロフィールが形成されている。本実施形態のカムノーズ部55Aを図2〜4に仮想線で示す。   At this time as well, the exhaust valve opens with a smaller lift amount and operating angle than when all cylinders are operating (that is, the valve is slightly lifted), but the exhaust valve is opened only substantially during the exhaust stroke (particularly in the previous period). To do. In other words, the profile of the base circle portion 45 (including the cam nose portion 55A) is formed so that such a state is realized. The cam nose portion 55A of the present embodiment is shown in phantom lines in FIGS.

第1実施形態と同様、バルブタイミング可変機構33の作用により、排気弁のバルブタイミングは線L5’から線L5までの範囲内で任意に変更可能である。特に、排気弁の開弁期間は、排気行程の範囲内で、膨張下死点に近づいたり離れたりする方向に変更可能である。なお図示例では最進角位置(L5’)にあるときに排気弁が膨張下死点より前に開弁しているが、その膨張下死点より前の開弁期間は僅かであるので無視し得る。排気弁が排気行程においてのみ開弁するとは、排気弁が実質的に排気行程においてのみ開弁することと同義である。   As in the first embodiment, the valve timing of the exhaust valve can be arbitrarily changed within the range from the line L5 'to the line L5 by the action of the variable valve timing mechanism 33. In particular, the opening period of the exhaust valve can be changed in the direction of approaching or leaving the expansion bottom dead center within the range of the exhaust stroke. In the illustrated example, the exhaust valve opens before the expansion bottom dead center when it is at the most advanced angle position (L5 ′), but the valve opening period before the expansion bottom dead center is negligible. Can do. Opening the exhaust valve only in the exhaust stroke is synonymous with opening the exhaust valve substantially only in the exhaust stroke.

なお図15において、他の線L1(L1’),L3(L3’),L4は図5と同様である。   In FIG. 15, the other lines L1 (L1 '), L3 (L3'), and L4 are the same as those in FIG.

本実施形態においても、排気行程(特にその前期)では、第1排気通路11Aより筒内の圧力の方が低いため、上記のように排気弁を小リフトさせることで、排気ガスを第1排気通路11Aから筒内に吸入し、補充し続けることができる。これにより、休止気筒の筒内圧および筒内ガス量を最適な所望の値に保持することができる。   Also in the present embodiment, in the exhaust stroke (particularly in the previous period), the pressure in the cylinder is lower than that of the first exhaust passage 11A. Therefore, the exhaust gas is first exhausted by slightly lifting the exhaust valve as described above. It can be sucked into the cylinder from the passage 11A and continuously replenished. As a result, the cylinder pressure and cylinder gas amount of the idle cylinder can be maintained at optimum desired values.

本実施形態においても、排気弁の開弁期間が膨張下死点に近づくほど筒内ガス量および筒内圧が増加し、排気弁の開弁期間が膨張下死点から離れるほど筒内ガス量および筒内圧が減少する傾向にある。   Also in this embodiment, the in-cylinder gas amount and the in-cylinder pressure increase as the valve opening period of the exhaust valve approaches the expansion bottom dead center, and the in-cylinder gas amount and the cylinder pressure increase as the valve opening period of the exhaust valve increases from the expansion bottom dead center. In-cylinder pressure tends to decrease.

図13に示した休止気筒の筒内圧制御ルーチンは次のように変形される。すなわち、ステップS106において目標値Vtがより進角側の値(Vt−ΔV)に補正され、ステップS107において目標値Vtがより遅角側の値(Vt+ΔV)に補正される。図14に示した減筒運転停止ルーチンについては変更がない。   The cylinder pressure control routine for the idle cylinder shown in FIG. 13 is modified as follows. That is, the target value Vt is corrected to a more advanced value (Vt−ΔV) in step S106, and the target value Vt is corrected to a more retarded value (Vt + ΔV) in step S107. There is no change in the reduced cylinder operation stop routine shown in FIG.

以上、本発明の好適な実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々なものが考えられる。例えば次のような他の実施形態が可能である。   The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but various other embodiments of the present invention are conceivable. For example, the following other embodiments are possible.

(1)前記実施形態では減筒運転中、休止気筒の排気弁のリフト量および作用角の両方を、全気筒運転中よりも少ない状態にしたが、これに代わり、休止気筒の排気弁のリフト量および作用角のいずれか一方を、全気筒運転中よりも少ない状態にしてもよい。この場合、そうなるように第1の排気側可変動弁機構32Aを変形できることが当業者にとって明らかであろう。   (1) In the above embodiment, during the reduced cylinder operation, both the lift amount and the operating angle of the exhaust valve of the idle cylinder are set to be smaller than those during the operation of all cylinders. Either one of the amount and the working angle may be set to a state smaller than that during all-cylinder operation. In this case, it will be apparent to those skilled in the art that the first exhaust-side variable valve mechanism 32A can be modified to do so.

(2)減筒運転中、第1実施形態では膨張行程のみ、第2実施形態では排気行程のみで排気弁を開弁させるようにしたが、これに代わり、膨張行程および排気行程の両方で排気弁を開弁させるようにしてもよい。この場合も、そうなるように第1の排気側可変動弁機構32Aを変形できることが当業者にとって明らかであろう。またこの場合、筒内圧制御に関して、バルブタイミング可変機構33により膨張行程および排気行程の両方に跨って排気弁開弁期間を変更可能とし、かつ筒内圧を上昇させたい場合に排気弁開弁期間を膨張下死点に近づけることが考えられる。   (2) During the reduced-cylinder operation, the exhaust valve is opened only in the expansion stroke in the first embodiment and only in the exhaust stroke in the second embodiment. Instead, the exhaust valve is exhausted in both the expansion stroke and the exhaust stroke. The valve may be opened. It will be apparent to those skilled in the art that in this case as well, the first exhaust-side variable valve mechanism 32A can be modified to do so. In this case, regarding the in-cylinder pressure control, the variable valve timing mechanism 33 allows the exhaust valve opening period to be changed over both the expansion stroke and the exhaust stroke, and the exhaust valve opening period is set to increase the in-cylinder pressure. It is conceivable to approach the inflated bottom dead center.

減筒運転中、吸気行程および圧縮行程の少なくとも一方で休止気筒の排気弁を開弁させるようにしてもよい。これら行程中であっても、排気弁開弁中に筒内圧が第1排気通路11A内圧力より低い状態であれば(特に吸気下死点付近、吸気行程後期または圧縮行程前期)、排気ガスを筒内に吸入できるからである。   During the reduced-cylinder operation, the exhaust valve of the idle cylinder may be opened in at least one of the intake stroke and the compression stroke. Even during these strokes, if the in-cylinder pressure is lower than the internal pressure of the first exhaust passage 11A while the exhaust valve is open (especially near the intake bottom dead center, late in the intake stroke or early in the compression stroke), the exhaust gas is discharged. This is because it can be inhaled into the cylinder.

(3)第1の排気側可変動弁機構32Aは、上記のようなカムユニット42を備えたものに限らず、任意のものが適用可能である。例えば排気弁の作動特性を比較的自由に変更できる電磁駆動アクチュエータまたは油圧駆動アクチュエータを備えた可変動弁機構も適用可能である。   (3) The first exhaust-side variable valve mechanism 32A is not limited to the one provided with the cam unit 42 as described above, and an arbitrary one can be applied. For example, a variable valve mechanism including an electromagnetic drive actuator or a hydraulic drive actuator that can change the operating characteristics of the exhaust valve relatively freely can be applied.

(4)稼動気筒側の可変動弁機構31B,32Bは省略可能である。また全ての可変動弁機構31A,32A,31B,32Bにおいてバルブタイミング可変機構33は省略可能である。   (4) The variable valve mechanisms 31B and 32B on the operating cylinder side can be omitted. Further, the variable valve timing mechanism 33 can be omitted in all the variable valve mechanisms 31A, 32A, 31B, and 32B.

(5)内燃機関の形式は、V型に限られず任意であり、例えば直列型もしくは水平対向型とすることができる。内燃機関の気筒数も、複数であれば6気筒に限られず任意であり、例えば2,3,4,5,8,10,12といった気筒数とすることができる。   (5) The type of the internal combustion engine is not limited to the V type, and may be any, for example, a series type or a horizontally opposed type. The number of cylinders of the internal combustion engine is not limited to six as long as it is plural, and may be any number, for example, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12.

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications, applications, and equivalents included in the concept of the present invention defined by the claims. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.

1 内燃機関(エンジン)
11A 第1の排気通路
11B 第2の排気通路
25 排気弁
30A 第1の可変動弁機構
30B 第2の可変動弁機構
31A 第1の吸気側可変動弁機構
32A 第1の排気側可変動弁機構
31B 第2の吸気側可変動弁機構
32B 第2の排気側可変動弁機構
33 バルブタイミング可変機構
40 バルブリフト可変機構
100 電子制御ユニット(ECU)
1 Internal combustion engine
11A First exhaust passage 11B Second exhaust passage 25 Exhaust valve 30A First variable valve mechanism 30B Second variable valve mechanism 31A First intake side variable valve mechanism 32A First exhaust side variable valve Mechanism 31B Second intake side variable valve mechanism 32B Second exhaust side variable valve mechanism 33 Valve timing variable mechanism 40 Valve lift variable mechanism 100 Electronic control unit (ECU)

Claims (1)

全気筒のうちの一部の気筒と残部の気筒とのそれぞれに対し独立に設けられた第1排気通路および第2排気通路と、少なくとも前記一部の気筒の吸気弁と排気弁の作動特性を可変とするための可変動弁機構とを備えた内燃機関の可変気筒制御装置であって、
前記内燃機関の運転中、全気筒を稼動させる全気筒運転と、前記一部の気筒を休止し前記残部の気筒を稼動させる減筒運転との一方を実行するように構成された気筒制御部と、
前記可変動弁機構を制御するように構成された動弁制御部と、
を備え、
前記動弁制御部は、減筒運転中、前記一部の気筒の吸気弁を閉弁状態に維持すると共に、前記一部の気筒の排気弁を、リフト量および作用角の少なくとも一方が全気筒運転中より少なくなり且つ前記第1排気通路内の排気ガスが前記一部の気筒に吸入されるように開弁させるよう、前記可変動弁機構を制御し、
前記気筒制御部は、減筒運転中、前記第1排気通路から消費される排気ガスの量が所定量を超えたとき、減筒運転を停止する
ことを特徴とする内燃機関の可変気筒制御装置。
The first exhaust passage and the second exhaust passage provided independently for each of some of the cylinders and the remaining cylinder, and the operating characteristics of the intake valves and exhaust valves of at least some of the cylinders. A variable cylinder control device for an internal combustion engine comprising a variable valve mechanism for making it variable,
A cylinder controller configured to perform one of an all-cylinder operation in which all the cylinders are operated during the operation of the internal combustion engine and a reduced cylinder operation in which the remaining cylinders are deactivated and the remaining cylinders are operated; ,
A valve control unit configured to control the variable valve mechanism;
With
The valve control unit maintains the intake valves of the some cylinders in a closed state during the reduced-cylinder operation, and sets the exhaust valves of the some cylinders so that at least one of the lift amount and the operating angle is all cylinders. Controlling the variable valve mechanism so that the valve is opened so that the exhaust gas in the first exhaust passage becomes less than during operation and is sucked into the some cylinders;
The variable cylinder control device for an internal combustion engine, wherein the cylinder control unit stops the cylinder reduction operation when the amount of exhaust gas consumed from the first exhaust passage exceeds a predetermined amount during the cylinder reduction operation. .
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