JP2017180358A - 多気筒エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定のエンジンについて、気筒停止時にポンピングロスを抑制しつつ、気筒停止状態から通常運転状態に復帰する際に、迅速にドライバからの出力要求に応答することができる多気筒エンジンの制御装置を提供する。【解決手段】多気筒エンジンの制御装置は、吸気弁２１を制御するための吸気側可変動弁機構と、排気弁２２ａを制御するための排気側可変動弁機構と、排気弁２２ｂを固定されたタイミングで駆動させる排気側動弁機構と、を備え、低負荷領域において気筒停止を行う場合、エンジンの回転数が低い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストン１４の降下時に排気側可変動弁機構により排気弁２２ａの閉弁状態を維持し、エンジンの回転数が高い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストン１４の降下時に排気側可変動弁機構により排気弁２２ａを開弁させる。【選択図】図２

Description

本発明は、多気筒エンジンの制御装置に関し、特に、油圧式可変動弁機構によって吸気弁の開閉を制御する多気筒エンジンの制御装置に関する。

従来から、多気筒エンジンの制御装置においては、エンジンの吸気弁及び排気弁の開弁及び閉弁の時期を適切に制御することにより、特に圧縮自己燃焼運転領域におけるエンジンの運転効率を高める技術が知られている。そして、エンジンの吸気弁及び排気弁の開弁及び閉弁を制御するための手段としては、弁の開閉を、カムの表面に設けられたカム山の形状に応じて一定の間隔で、且つ一定のリフト量で開閉弁させる、いわゆるメカニカル動弁機構や、カム山の形状に完全には依存せず、リフト開始のタイミングやリフト量を油圧で制御する油圧式の可変動弁機構が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００９−１２１４８１号公報

特許文献１に記載された可変動弁機構は、クランクシャフトの回転に同期して回転するカムと、内部にエンジンオイルが充填され、カムの動作によってエンジンオイルの油圧が変化する圧力室と、圧力室に接続されており、開閉することにより弁に作用させる油圧を制御する油圧バルブと、を備えている。そして、このような可変動弁機構によれば、カムの形状に完全に依存することなく、油圧バルブによって弁の開閉のリフト開始タイミング及びリフト量を制御することができる。そしてこのような可変動弁機構を多気筒エンジンに適用することにより、多気筒エンジンの各燃焼室に繋がる複数の吸気ポート及び複数の排気ポートのそれぞれに吸気弁及び排気弁を設け、各吸気弁及び各排気弁を独立して制御することが可能となる。

一方で、油圧式の可変動弁機構を用いた場合、エンジン始動直後に可変動弁機構内で油圧を十分に上昇させることができないという課題も存在する。即ち、エンジン始動直後のクランキング時には、スタータの動力によってエンジンのピストンを受動的に動かすこととなるが、このとき、少なくともピストンの降下時に燃焼室が拡張する際に排気弁を開弁しなければ、燃焼室内の圧力低下によりピストンの降下の抵抗が発生してしまう。従って、排気弁及び吸気弁について油圧式の可変動弁機構を適用する場合、少なくとも１つの排気弁についてはバルブタイミング及びリフト量が固定された排気動弁機構を適用することが行われている。

ところで、近年では、エンジンのポンピングロスの低減、燃費向上、及び排気ガスの排出量の低減を目的として、所定の運転領域において、多気筒エンジンの複数の気筒のうちの幾つかの気筒を停止させる、いわゆる気筒停止が行われている。

例えば、吸気ポート及び排気ポートを有するエンジンについて、吸気ポートに設けられた２つの排気弁及び排気ポートに設けられた１つの排気弁については可変動弁機構を適用し、排気ポートに設けられた残りの１つの排気弁については、バルブタイミング及びリフト量が固定された排気動弁機構を適用する場合において、気筒停止制御を行うときは、次のような制御が行われている。気筒停止時には、該当気筒について燃料噴射を行わない点、及び可変動弁機構を作動させない点以外については、通常の気筒稼働時と同様にピストン及び排気動弁機構が作動している。そして、排気動弁機構は、リフトタイミングが固定されたものであるため、ピストンの上昇時にのみ開弁し、ピストンの降下時には閉弁している。そして、上述したように、可変動弁機構は、気筒停止時には停止しているため、ピストンの上昇時及び降下時には、可変動弁機構が適用されている吸気弁及び排気弁は閉弁している。従って、気筒停止時には、ピストン降下時には、全ての吸気弁及び排気弁が閉弁しているため、ピストン降下によって燃焼室が拡張する際に、燃焼室内の圧力が急激に低下し、ピストンの降下動作に抵抗が発生する。そして、この抵抗が他の稼働中の気筒に対して抵抗となり、エンジンに対してポンピングロスが発生してしまう、という問題があった。この問題は、上述した特許文献１に記載されているような可変動弁機構に加え、例えばＶＶＬ（Variable Valve Lift）機構やＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構等の油圧を用いて弁の制御を行う可変動弁機構においても同様に生じ得る。

気筒停止時にポンピングロスを低減させるためには、ピストンの降下時に可変動弁機構によって制御される排気弁を開弁させることが考えられる。しかしながら、気筒停止状態でピストンを降下させる際に、単に排気弁を開弁させるだけでは、一旦、燃焼室内から排出された気体が大量に燃焼室に流入してしまい、燃焼室内の温度が低下してしまう。そして、燃焼室内の温度が低下すると、気筒停止状態から通常運転状態に復帰する際に、燃焼室内の温度が十分に上昇していないため、ドライバからの出力要求に迅速に応答することができない、という問題があった。

そこで本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、特定のエンジンについて、気筒停止時にポンピングロスを抑制しつつ、気筒停止状態から通常運転状態に復帰する際に、迅速にドライバからの出力要求に応答することができる多気筒エンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、複数の吸気弁が設けられた吸気ポート及び複数の排気弁が設けられた排気ポートが接続された燃焼室を備える多気筒エンジンの制御装置において、前記吸気ポートの吸気弁のリフトタイミングを制御するための吸気側可変動弁機構と、前記複数の排気ポートに設けられた複数の排気弁のうちの少なくとも一つの排気弁のリフトタイミングを制御するための排気側可変動弁機構と、前記複数の排気ポートに設けられた複数の排気弁のうちの他の排気弁を固定されたタイミングで駆動させる排気側動弁機構と、を備え、所定の運転負荷領域において、特定の気筒の燃料噴射が停止され前記吸気側可変動弁機構により吸気弁が全閉される気筒停止を行う場合、エンジンの回転数が低い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストンの降下時に前記排気側可変動弁機構により前記排気弁の閉弁状態を維持し、エンジンの回転数が高い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストンの降下時に前記排気側可変動弁機構により前記排気弁を開弁させる。

このように構成された本発明によれば、所定の運転負荷領域における気筒停止を行っている間、エンジンの回転数に応じて、ピストンの降下時に排気側可変動弁機構を用いて少なくとも１つの排気弁を開閉させることができる。具体的には、ポンピングロスが少なくなる、エンジン回転数が低い領域では排気弁の閉弁状態を維持して燃焼室内の暖気を燃焼室内から排出せず、燃焼室内に留める。これにより、ポンピングロスが少ない状態では燃焼室内の温度を保つことができる。一方で、ポンピングロスが高くなるエンジン回転数が高い領域では排気弁を開弁して排気ポートと燃焼室とを連通させ、ピストン降下時の抵抗を少なくすることができる。これにより、ポンピングロスが多い、エンジン回転数が高い領域では、ポンピングロスを減少させることができる。

以上のように、本発明によれば、特定のエンジンについて、気筒停止時にポンピングロスを抑制しつつ、気筒停止状態から通常運転状態に復帰する際に、迅速にドライバからの出力要求に応答することができる。

本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。 本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。 気筒停止時のポンピングロスと冷却損失との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態による排気弁の動作を示すグラフである。 本発明の実施形態による排気弁の動作を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンについて説明する。

まず、図１及び２を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの構成について説明する。図１及び２は、本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図であり、図２は、特に、エンジンの吸気ポート及び排気ポート周辺を示す概略構成図である。

図１に示すように、エンジン１は、車両に搭載される、少なくともガソリンを含有する燃料が供給されるガソリンエンジンである。エンジン１は、複数の気筒１８が設けられたシリンダブロック１１（なお、図１では、１つの気筒のみを図示するが、例えば４つの気筒が直列に設けられる）と、このシリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下側に配設され、エンジンオイルが貯留されたオイルパン１３とを有している。各気筒１８内には、コンロッド１４２を介してクランクシャフト１５と連結されているピストン１４が往復動可能に嵌挿されている。ピストン１４の頂面には、ディーゼルエンジンの燃焼室に適用されるリエントラント型燃焼室を形成するようなキャビティ１４１が設けられている。キャビティ１４１は、ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するときには、インジェクタ６７に相対する。シリンダヘッド１２と、気筒１８と、キャビティ１４１を有するピストン１４とは、燃焼室１９を画定する。なお、燃焼室１９の形状は、図示する形状に限定されるものではない。例えばキャビティ１４１の形状、ピストン１４の頂面形状、及び、燃焼室１９の天井部の形状等は、適宜変更することが可能である。

このエンジン１は、理論熱効率の向上や、後述する圧縮着火燃焼の安定化等を目的として、１５以上の比較的高い幾何学的圧縮比に設定されている。なお、幾何学的圧縮比は１５以上２０以下程度の範囲で、適宜設定すればよい。

シリンダヘッド１２には、気筒１８毎に、燃焼室１９に連通する吸気ポート１６及び排気ポート１７が形成されていると共に、これら吸気ポート１６及び排気ポート１７には、燃焼室１９側の開口を開閉する吸気弁２１及び排気弁２２がそれぞれ配設されている。

シリンダヘッド１２には、気筒１８毎に、気筒１８内に燃料を直接噴射する（直噴）インジェクタ６７が取り付けられている。インジェクタ６７は、その噴口が燃焼室１９の天井面の中央部分から、その燃焼室１９内に臨むように配設されている。インジェクタ６７は、エンジン１の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン１の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室１９内に直接噴射する。この例において、インジェクタ６７は、詳細な図示は省略するが、複数の噴口を有する多噴口型のインジェクタである。これによって、インジェクタ６７は、燃料噴霧が、燃焼室１９の中心位置から放射状に広がるように、燃料を噴射する。ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するタイミングで、燃焼室１９の中央部分から放射状に広がるように噴射された燃料噴霧は、ピストン頂面に形成されたキャビティ１４１の壁面に沿って流動する。換言すれば、キャビティ１４１は、ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するタイミングで噴射された燃料噴霧を、その内部に収めるように形成されている。この多噴口型のインジェクタ６７とキャビティ１４１との組み合わせは、燃料の噴射後、混合気形成期間を短くすると共に、燃焼期間を短くする上で有利な構成である。なお、インジェクタ６７は、多噴口型のインジェクタに限定されず、外開弁タイプのインジェクタを採用してもよい。

図外の燃料タンクとインジェクタ６７との間は、燃料供給経路によって互いに連結されている。この燃料供給経路上には、燃料ポンプ６３とコモンレール６４とを含み、かつ、インジェクタ６７に、比較的高い燃料圧力で燃料を供給することが可能な燃料供給システム６２が介設されている。燃料ポンプ６３は、燃料タンクからコモンレール６４に燃料を圧送し、コモンレール６４は圧送された燃料を、比較的高い燃料圧力で蓄えることが可能である。インジェクタ６７が開弁することによって、コモンレール６４に蓄えられている燃料がインジェクタ６７の噴口から噴射される。ここで、燃料ポンプ６３は、図示は省略するが、プランジャー式のポンプであり、エンジン１によって駆動される。このエンジン駆動のポンプを含む構成の燃料供給システム６２は、３０ＭＰａ以上の高い燃料圧力の燃料を、インジェクタ６７に供給することを可能にする。燃料圧力は、最高で１２０ＭＰａ程度に設定してもよい。インジェクタ６７に供給される燃料の圧力は、エンジン１の運転状態に応じて変更される。なお、燃料供給システム６２は、この構成に限定されるものではない。

シリンダヘッド１２にはまた、燃焼室１９内の混合気に強制点火（具体的には火花点火）する点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、この例では、エンジン１の排気側から斜め下向きに延びるように、シリンダヘッド１２内を貫通して配置されている。点火プラグ２５の先端は、圧縮上死点に位置するピストン１４のキャビティ１４１内に臨んで配置される。

エンジン１の一側面には、各気筒１８の吸気ポート１６に連通するように吸気通路３０が接続されている。一方、エンジン１の他側面には、各気筒１８の燃焼室１９からの既燃ガス（排気ガス）を排出する排気通路４０が接続されている。

吸気通路３０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ３１が配設され、その下流側には、各気筒１８への吸入空気量を調節するスロットル弁３６が配設されている。また、吸気通路３０における下流端近傍には、サージタンク３３が配設されている。このサージタンク３３よりも下流側の吸気通路３０は、気筒１８毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒１８の吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。

排気通路４０の上流側の部分は、気筒１８毎に分岐して排気ポート１７の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路４０における排気マニホールドよりも下流側には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置として、直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２とがそれぞれ接続されている。直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２はそれぞれ、筒状ケースと、そのケース内の流路に配置した、例えば三元触媒とを備えて構成されている。

吸気通路３０におけるサージタンク３３とスロットル弁３６との間の部分と、排気通路４０における直キャタリスト４１よりも上流側の部分とは、排気ガスの一部を吸気通路３０に還流するためのＥＧＲ通路５０を介して接続されている。このＥＧＲ通路５０は、排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのＥＧＲクーラ５２が配設された主通路５１を含んで構成されている。主通路５１には、排気ガスの吸気通路３０への還流量を調整するためのＥＧＲ弁５１１が配設されている。

また、エンジン１は、制御手段としてのパワートレイン・コントロール・モジュール（以下では「ＰＣＭ」と呼ぶ。）１０によって制御される。ＰＣＭ１０は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されており、このＰＣＭ１０が制御器を構成する。

また、図２に示すように、エンジンの各気筒１８は、それぞれ、吸気ポート１６及び排気ポート１７と接続されている。そして、吸気ポート１６は、２つの吸気口２３ａ，２３ｂを介して燃焼室１９と連通しており、さらに排気ポート１７も、２つの排気口２４ａ，２４ｂを介して燃焼室１９と連通している。そして、吸気口２３ａ，２３ｂは、互いに独立して制御される吸気弁２１ａ，２１ｂによって開閉され、排気口２４ａ，２４ｂは、互いに独立して制御される吸気弁２２ａ，２２ｂによって開閉される。

本実施形態では、吸気弁２１ａ，２１ｂは、共に、ＶＶＴ、ＶＶＬ、又は特許文献１に記載されたような可変動弁機構によって制御されるように構成されている。さらに、吸気弁２２ａ，２２ｂのうちの一方、例えば吸気弁２２ａもＶＶＴ、ＶＶＬ、又は特許文献１に記載されたような可変動弁機構によって制御され、他方の吸気弁２２ｂは、カムプロフィールに従って開閉し、そのリフト量及びリフトタイミングが固定されている排気側動弁機構によって制御されるように構成されている。

このように、２つの排気弁２２ａ，２２ｂのうちの一方の排気弁２２ａを可変動弁機構によって制御し、他方の排気弁２２ｂを排気側動弁機構によって制御することにより、例えばエンジンの始動時にクランキングを行う際に、エンジンオイルの圧力の上昇に関わらず、少なくとも排気弁２２ｂのみを駆動させ、クランキング時のポンピングロスを低減することができる。

図３は、本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。図３に示すように、ＰＣＭ１０には、各種のセンサＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４〜ＳＷ１８の検出信号が入力される。具体的には、ＰＣＭ１０には、エアクリーナ３１の下流側で、新気の流量を検出するエアフローセンサＳＷ１の検出信号と、新気の温度を検出する吸気温度センサＳＷ２の検出信号と、ＥＧＲ通路５０における吸気通路３０との接続部近傍に配置されかつ、外部ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温センサＳＷ４の検出信号と、吸気ポート１６に取り付けられかつ、気筒１８内に流入する直前の吸気の温度を検出する吸気ポート温度センサＳＷ５の検出信号と、シリンダヘッド１２に取り付けられかつ、気筒１８内の圧力を検出する筒内圧センサＳＷ６の検出信号と、排気通路４０におけるＥＧＲ通路５０の接続部近傍に配置されかつ、それぞれ排気温度及び排気圧力を検出する排気温センサＳＷ７及び排気圧センサＳＷ８の検出信号と、直キャタリスト４１の上流側に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するリニアＯ₂センサＳＷ９の検出信号と、直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２との間に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するラムダＯ₂センサＳＷ１０の検出信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサＳＷ１１の検出信号と、クランクシャフト１５の回転角を検出するクランク角センサＳＷ１２の検出信号と、車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ１３の検出信号と、吸気側及び排気側のカム角センサＳＷ１４、ＳＷ１５の検出信号と、燃料供給システム６２のコモンレール６４に取り付けられかつ、インジェクタ６７に供給する燃料圧力を検出する燃圧センサＳＷ１６の検出信号と、エンジン１の油圧を検出する油圧センサＳＷ１７の検出信号と、エンジンオイルの油温を検出する油温センサＳＷ１８の検出信号と、が入力される。

ＰＣＭ１０は、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン１や車両の状態を判定し、これに応じて、（直噴）インジェクタ６７、点火プラグ２５、吸気弁２１ａ，２１ｂを制御する吸気側可変動弁機構７1、一方の排気弁２２ａを制御する排気側可変動弁機構７２、他方の排気弁２２ｂを制御する排気側動弁機構７３、燃料供給システム６２、及び、各種の弁（スロットル弁３６、ＥＧＲ弁５１１）のアクチュエータに対して制御信号を出力する。こうしてＰＣＭ１０は、エンジン１を運転する。

次に、本実施形態の作用について詳述する。

エンジンの通常の運転時には、ＰＣＭ１０は、各種センサからの検出値に基づいて、ドライバから要求されたエンジン出力を達成できるよう、直噴インジェクタ６７、点火プラグ２５等の制御を行う。そして、通常運転時には、エンジンの各気筒１８は、同一の出力を得られるように同一の条件で運転されている。一方で、所定の運転領域、即ちエンジンの負荷が低く、かつエンジンの回転数が低いような場合には、エンジンの４つの気筒のうち、例えば２つの気筒を停止し、残りの２つの気筒の出力を増加させる。これにより、エンジン全体としての総ポンピングロスを低減し、燃費の向上を実現する。そして、例えば直列４気筒エンジンの場合には、停止している気筒内温度の低下を防ぐため、直列に配列されている４気筒のうち中央寄りにある２気筒を停止させる。気筒停止制御がなされている気筒では、当該気筒内の直噴インジェクタ６７からの燃料噴射が停止され、かつ吸気側可変動弁機構７１による当該気筒の吸気口２３ａ，２３ｂの吸気弁２１ａ，２１ｂの駆動が停止される。これにより、吸気口２３ａ，２３ｂは、吸気弁２１ａ，２１ｂによって密閉される。一方で、気筒停止制御がなされている場合でも、気筒停止がなされていない気筒と連動しているピストン１４や、点火プラグ２５は、通常の運転状態と同様に作動している。

図４は、気筒停止状態でエンジンのピストンが降下する際に、排気側可変動弁機構７２によって排気弁２２ａを開弁した場合におけるポンピングロスと冷却損失との関係を示すグラフである。図４に示すように、ポンピングロスと冷却損失は反比例する関係にある。従って、ピストンが降下する際に、排気弁２２ａのリフト量を多くしてポンピングロスを減少させようとすると、大量のガスが排気ポート１７から燃焼室１９内に流入するため、冷却損失が増加する。一方で、排気弁２２ａのリフト量を少なくして冷却損失を減少させようとるすと、燃焼室１９の拡張時の抵抗が大きくなり、ポンピングロスが増加する。

そこで本実施形態では、ポンピングロスが比較的大きくなる、エンジン回転数が高い領域ではポンピングロスを優先的に軽減させ、ポンピングロスが比較的小さくなる、エンジン回転数が低い領域では、冷却損失を軽減させる。

図５は、エンジン回転数が低い状態で気筒停止制御を行っている場合における、排気弁の動作を示すグラフである。なお同図には、説明の便宜上、ピストン１４の上下動を記載されている。図５に示すグラフでは、Ｙ軸に排気弁のリフト量を示し、Ｘ軸に時間経過を示す。また、図５には、ピストン１４の上下動を示しているが、この図５では、ピストンの下死点をＹ軸の正方向に示し、ピストンの上死点をＹ軸の負方向に示している。

図５中、破線Ｌ１は、ピストン１４の動作を示しており、実線Ｌ２は、排気側動弁機構７３によって制御される排気弁２２ｂの動作を示している。図５に示すように、エンジン回転数が低い状態で気筒停止制御を行っている場合、ピストンが下死点から上死点に移動する上昇時に排気側動弁機構７３によって制御される排気弁２２ｂが開弁する。一方で、排気側可変動弁機構７２によって制御される排気弁２２ａは、ピストン１４が下死点から上死点に向けて上昇する間、及び上死点から下死点に向けて降下する間、閉弁状態を維持している。これにより、燃焼室１９内の高温の既燃ガスは排気ポート１７に排出されず、燃焼室１９内に留まる。従って、燃焼室１９内の温度を高温に保つことができる。そして、この状態でドライバがアクセルを踏み込み、エンジンの負荷が上昇して気筒停止制御が終了したとしても、気筒停止制御を行っていた気筒の燃焼室１９は高温を保っているため、迅速にドライバの要求するトルクを実現することが可能となる。

また、図６は、エンジン回転数が高い状態で気筒停止制御を行っている場合における、排気弁の動作を示すグラフである。

図６中、破線Ｌ１は、図５と同様にピストン１４の動作を示しており、実線Ｌ２は、排気側動弁機構７３によって制御される排気弁２２ｂを示し、実線Ｌ３は、排気側可変動弁機構７２によって制御される排気弁２２ａの動作を示している。図６に示すように、エンジン回転数が高い状態で気筒停止制御を行っている場合、ピストン１４が下死点から上死点に移動する上昇時に排気側動弁機構７３によって制御される排気弁２２ｂが開弁する。そして、排気側可変動弁機構７２によって制御される排気弁２２ａは、ピストン１４が下死点から上死点に向けて上昇する間は閉弁しているが、ピストン１４が上死点から下死点に向けて降下する間は開弁する。これにより、ピストン１４の降下時に排気弁２２ａが開弁するため、排気ポート１７中のガスが燃焼室１９内に導入される。気筒停止中は、上述したように、吸気側可変動弁機構７１は停止しており、吸気口２３ａ，２３ｂは、吸気弁２１ａ，２１ｂによって密閉されている。そして、気筒停止制御中においてピストン１４が降下する際には、排気側動弁機構７３によって制御される排気弁２１ｂも閉じている。従って、このタイミングで排気側可変動弁機構７２によって排気弁２２ａを開弁させることにより、ピストン１４の降下時、即ち燃焼室１９が拡張する際に排気ポート１７中の気体を拡張する燃焼室１９内に取り込むことができる。これにより、燃焼室１９が拡張する際の抵抗を、両排気弁２２ａ，２２ｂを閉弁した場合と比較して減少させることができる。また、排気弁２２ａを開弁した状態でピストン１４の降下時に燃焼室１９内に取り込まれる気体は、通常運転時の既燃ガスを含有しており、その温度は、外気と比べて高い状態にある。従って、ピストン１４の降下時に排気弁２２ａを開弁して排気ポート１７中の気体を燃焼室１９内に再導入させることにより燃焼室１９内の温度の低下を抑制することができる。そして、燃焼室１９内の温度を保つことにより、停止状態から再稼働する際に気筒内での燃焼効率を高めることができる。また、エンジン回転数が高い領域において気筒停止中の気筒についてポンピングロスを減少させることを優先したとしても、エンジン回転数の上昇に伴って直列に配列されている４気筒のうちの両端にある２気筒の温度が上昇するため、中央寄りにある停止している２気筒の温度低下を抑制することができる。

以上のように、本実施形態によれば、低負荷・低回転運転領域における気筒停止を行っている間、ピストン１４の降下時に排気側可変動弁機構７２を用いて排気弁２２ａを開弁させることができる。これにより、ピストン１４の降下時に吸気弁２１ａ，２１ｂ及び排気側動弁機構７３によって制御されている排気弁２２ｂが閉じている場合でも、排気弁２２ａを開弁させて燃焼室１９と排気ポート１７を連通させることができる。そして、ピストン１４降下時に燃焼室１９と排気ポート１７を連通させることにより、ピストン１４降下時に燃焼室１９内の圧力低下を抑制することができる。これにより、気筒停止時のポンピングロスを抑制することができる。

１ エンジン
１０ ＰＣＭ
１８ 気筒
２１ 吸気弁
２２ 排気弁
７１ 吸気側可変動弁機構
７２ 排気側可変動弁機構
７３ 排気側動弁機構

Claims (2)

1. 複数の吸気弁が設けられた吸気ポート及び複数の排気弁が設けられた排気ポートが接続された燃焼室を備える多気筒エンジンの制御装置において、
   前記吸気ポートの吸気弁のリフトタイミングを制御するための吸気側可変動弁機構と、
   前記複数の排気ポートに設けられた複数の排気弁のうちの少なくとも一つの排気弁のリフトタイミングを制御するための排気側可変動弁機構と、
   前記複数の排気ポートに設けられた複数の排気弁のうちの他の排気弁を固定されたタイミングで駆動させる排気側動弁機構と、を備え、
   所定の運転負荷領域において、特定の気筒の燃料噴射が停止され前記吸気側可変動弁機構により吸気弁が全閉される気筒停止を行う場合、エンジンの回転数が低い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストンの降下時に前記排気側可変動弁機構により前記排気弁の閉弁状態を維持し、エンジンの回転数が高い領域では、気筒停止を行っている気筒内のピストンの降下時に前記排気側可変動弁機構により前記排気弁を開弁させる、多気筒エンジンの制御装置。
2. 前記多気筒エンジンは、気筒を直列に配置した多気筒エンジンであり、直列に配列された複数の気筒のうち中央寄りの気筒について気筒停止を行う、請求項１に記載の多気筒エンジンの制御装置。

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