JP4780351B2 - 多気筒エンジン - Google Patents

Description

本発明は、休筒運転（一部の気筒における燃焼が休止されること）が可能な多気筒エンジンに関する。

この種のエンジンとして、例えば、特開平７−２１７４６１号公報、特開平８−１１４１３３号公報、特開２０００−１５４７４０号公報、特開２００１−４１０８４号公報、特開２００６−２２６６７号公報、特開２００７−１５６５３号公報、特開２００７−１６２６０７号公報、等に開示されたものが知られている。この種のエンジンにおいては、全筒運転時と休筒運転時とで振動発生状態が異なるため、振動・騒音対策が問題となる。

この点、特開平７−２１７４６１号公報に記載の構成においては、前記エンジンを支持するマウントの特性を、全筒運転時と休筒運転時とで変更している。また、特開２００７−１５６５３号公報に記載の構成においては、クランクシャフトの角加速度から振動発生状態を推定し、この推定された振動発生状態に応じて、前記エンジンを支持する能動型防振支持装置に備えられたアクチュエータの作動を制御している。

この種のエンジンにおいては、休筒運転状態となって運転気筒数が減少すると、一般に、運転者等（車両の乗員を含む）が不快に感じるような振動・騒音が、大きくなる傾向がある。特に、休筒運転の態様によっては、稼働気筒間の点火・爆発間隔が一定にならないことがある（例えばＶ型６気筒エンジンにおける２気筒を休止させた仮想的なＶ型４気筒運転状態等）。このような不等間隔爆発が生じる休筒運転時においては、振動・騒音がいっそう大きくなるおそれがある。

本発明は、このような課題に対処するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、休筒運転が行われる多気筒エンジンにおける、振動・騒音をより効果的に抑制することにある。

＜構成＞
本発明の適用対象となる多気筒エンジンは、一部の気筒における燃焼が休止される休筒運転が可能に構成されている。

例えば、前記多気筒エンジンは、第１バンク側気筒群と、第２バンク側気筒群と、を有していて、すべての気筒を稼働させる全筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群のうちの１気筒と前記第２バンク気筒群のうちの１気筒とを稼働させる２気筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群又は前記第２バンク気筒群の３気筒を稼働させる３気筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群のうちの１気筒と前記第２バンク気筒群のうちの１気筒とを休止させる４気筒運転モードと、を切り換え可能に構成され得る。

ここで、前記第１バンク側気筒群は、第１バンク側第１気筒と第１バンク側第２気筒と第１バンク側第３気筒とを含んでいて、これらは、気筒配列方向に沿って一列に且つ互いに平行に配置されている。前記第２バンク側気筒群は、第２バンク側第１気筒と第２バンク側第２気筒と第２バンク側第３気筒とを含んでいて、これらは、前記第１バンク側第１ないし第３気筒の中心軸線と０度を超え１８０度以下の角度をなす中心軸線を有し、前記気筒配列方向に沿って一列に且つ互いに平行に配置されている。

この場合、前記２気筒運転モードにて、前記第１バンク側第１気筒及びこれと対角位置にある前記第２バンク側第３気筒の２気筒が稼働され、前記４気筒運転モードにて、前記２気筒運転モードにおける稼働気筒が休止されるように、当該多気筒エンジンが構成され得る。

（１）本発明の多気筒エンジンの特徴は、前記休筒運転時に複数の稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる場合（不等間隔爆発が生じるような休筒運転の場合）に、各稼働気筒における点火時期を遅角する、点火時期調整部を備えたことにある。

例えば、前記点火時期調整部は、前記４気筒運転モードにて、前記全筒運転モードよりも、各稼働気筒における点火時期を遅角するように構成され得る。あるいは、前記点火時期調整部は、前記４気筒運転モードにて、前記３気筒運転モードよりも、各稼働気筒における点火時期を遅角するように構成され得る。

（２）本発明の多気筒エンジンの他の特徴は、稼働気筒数が第一状態よりも少ない第二状態の場合は前記第一状態よりも点火時期を遅角する（例えば稼働気筒数が少ないほど各稼働気筒における点火時期を遅角する）、点火時期調整部を備えたことにある。

前記多気筒エンジンは、さらに、燃料噴射調整部、及び／又はアクティブマウントを備え得る。前記燃料噴射調整部は、前記点火時期調整部による前記点火時期の遅角の際に、各稼働気筒における燃料噴射量を増量するようになっている。前記アクティブマウントは、当該多気筒エンジンの本体を弾性的に支持するとともに、運転中に発生する振動を打ち消すような振動を発生するようになっている。

（３）前記（１）及び（２）の構成において、前記点火時期調整部は、気筒あたりの吸気量及び燃料量が同じ条件にて、稼働気筒数が少ない場合は多い場合よりも遅角量が大きくなるように点火時期を制御することが好適である。

＜作用・効果＞
かかる構成を備えた本発明の多気筒エンジンにおいては、稼働気筒数が少ない場合や、不等間隔爆発が生じるような態様の休筒運転（例えば前記４気筒運転モード）の場合に、点火遅角が行われることで、筒内圧力ピークが下げられる。これにより、振動・騒音が効果的に抑制され得る。なお、点火遅角は、休筒運転による燃費低減効果が認められる範囲（当該燃費低減効果を完全には減殺しない範囲）で行われ得る。

また、点火遅角とともに、燃料噴射量が増量されることで、点火遅角に伴う出力低下が補償され得る。なお、点火遅角に伴う燃料噴射量の増量補正も、休筒運転による燃費低減効果が認められる範囲で行われ得る。

さらに、上述のような態様の休筒運転の際の、振動・騒音が、前記アクティブマウントによって良好に抑制され得る範囲まで低減され得る。したがって、前記アクティブマウントによる振動・騒音の抑制が、従来のこの種の構成よりも、いっそう良好に行われ得る。

また、気筒あたりの吸気量及び燃料噴射量が同じ条件にて、稼働気筒数が少ない場合は多い場合よりも遅角量が大きくなるように点火時期が制御されることで、燃焼振動の抑制と燃費向上との両立が図られる。

本実施形態の４サイクルＶ型６気筒レシプロエンジンの概略構成図である。 図１に示されているＥＣＵによって実行される点火時期決定ルーチンの具体例を示すフローチャートである。 図１に示されているＥＣＵによって実行される点火時期決定ルーチンの他の具体例を示すフローチャートである。 図１に示されているＥＣＵによって実行される燃料噴射量決定ルーチンの具体例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜実施形態のエンジンの概略構成＞
図１は、本発明の多気筒エンジンの一実施形態である、４サイクルＶ型６気筒レシプロエンジン１（以下、「エンジン１」と略称する。）の概略構成図である。このエンジン１は、運転条件（運転者による操作状態）や運転状態（車速やエンジン回転数等の動作状態）に応じて稼働気筒数を変更可能に構成されている。

以下、図１を参照すると、このエンジン１は、エンジンブロック２（第一バンク２Ａ及び第二バンク２Ｂを含む）と、バルブ休止設定部３と、バルブ駆動部４と、エンジンマウント５と、エンジン電子コントロールユニット６（以下、「ＥＣＵ６」と略称する。）と、を備えている。

＜＜エンジンブロック＞＞
エンジン１の本体を構成するエンジンブロック２には、第一バンク２Ａ及び第二バンク２Ｂが、側面視にてＶ型になるように設けられていて、各バンク２Ａ、２Ｂには、シリンダ２０が、それぞれ３つずつ設けられている。

すなわち、第一バンク２Ａには、第一バンク気筒群２０Ａが設けられている。この第一バンク気筒群２０Ａには、シリンダ２０Ａ１（以下、「Ａ１気筒」と略称する。）、シリンダ２０Ａ２（以下、「Ａ２気筒」と略称する。）、及びシリンダ２０Ａ３（以下、「Ａ３気筒」と略称する。）が含まれていて、これらＡ１ないしＡ３気筒は、互いに平行に配置されている。また、これらＡ１ないしＡ３気筒は、気筒配列方向（図中左右方向）に沿って一列に配置されている。

また、第二バンク２Ｂには、第二バンク気筒群２０Ｂが設けられている。この第二バンク気筒群２０Ｂには、シリンダ２０Ｂ１（以下、「Ｂ１気筒」と略称する。）、シリンダ２０Ｂ２（以下、「Ｂ２気筒」と略称する。）、及びシリンダ２０Ｂ３（以下、「Ｂ３気筒」と略称する。）が含まれていて、これらＢ１ないしＢ３気筒も、互いに平行、且つ上述の気筒配列方向に沿って一列に配置されている。

各シリンダ２０に対応するように、吸気バルブ２１、排気バルブ２２、インジェクタ２３、及び点火プラグ２４が、それぞれ設けられている。吸気バルブ２１は、図示しない吸気ポートを開閉するように設けられている。Ａ１ないしＡ３気筒の吸気ポートは、共通の吸気マニホールド２５Ａと接続されている。同様に、Ｂ１ないしＢ３気筒の吸気ポートも、共通の吸気マニホールド２５Ｂと接続されている。吸気マニホールド２５Ａ及び２５Ｂにおける、吸入空気の流動方向における上流側の端部は、互いに接続されている。

本実施形態のエンジン１は、以下の運転モードにて運転されるようになっている。（１）全筒運転モード：Ａ１気筒−Ｂ２気筒−Ａ３気筒−Ｂ３気筒−Ａ２気筒−Ｂ１気筒、の順に、燃料噴射及び点火が行われる。（２）４気筒運転モード：上述の点火順序のうち、Ａ１及びＢ３の２気筒が休止される。（３）３気筒運転モード：このモードの到来毎に、第一バンク気筒群２０Ａと第二バンク気筒群２０Ｂとが、交互に休止される。（４）２気筒運転モード：上述の点火順序のうち、Ａ１及びＢ３の２気筒が稼働気筒とされ、残りが休止気筒とされる。

＜＜バルブ休止設定部＞＞
本実施形態におけるバルブ休止設定部３は、ＥＣＵ６によって決定された運転気筒数に基づいて、休止気筒における吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の動作を停止させる（常時閉弁させる）ように、以下のように構成されている。

各シリンダ２０における吸気バルブ２１に対応するように、吸気メインロッカーアーム３１、吸気サブロッカーアーム３２、及び吸気側連結切換部３３が、それぞれ設けられている。これらは、吸気ロッカーシャフト３４に装着されている。

吸気メインロッカーアーム３１は、吸気ロッカーシャフト３４によって揺動可能に支持されていて、吸気バルブ２１を押下することで上述の吸気ポートを開放させるとともに、当該押下を解除することで当該吸気ポートを閉鎖させるように構成されている。吸気サブロッカーアーム３２は、吸気ロッカーシャフト３４によって揺動可能に支持されていて、後述する吸気カムシャフト４１に設けられた図示しないカムの回転に基づいて揺動するように構成されている。

吸気側連結切換部３３は、油圧の供給状態に応じて、吸気メインロッカーアーム３１と吸気サブロッカーアーム３２との連結と連結解除とを切り換えるように構成されている。気筒Ａ１ないしＢ３に対応して、それぞれ、吸気側連結切換部３３Ａ１、３３Ａ２、３３Ａ３、３３Ｂ１、３３Ｂ２、及び３３Ｂ３が設けられている。吸気ロッカーシャフト３４の内部には、各吸気側連結切換部３３に油圧を供給するためのオイル通路が形成されている。

同様に、各シリンダ２０における排気バルブ２２に対応するように、排気メインロッカーアーム３５、排気サブロッカーアーム３６、及び排気側連結切換部３７が、それぞれ設けられている。これらは、排気ロッカーシャフト３８に装着されている。気筒Ａ１ないしＢ３に対応して、それぞれ、排気側連結切換部３７Ａ１、３７Ａ２、３７Ａ３、３７Ｂ１、３７Ｂ２、及び３７Ｂ３が設けられている。

吸気ロッカーシャフト３４及び排気ロッカーシャフト３８の内部に設けられた上述のオイル通路は、油圧制御部３９と接続されている。油圧制御部３９は、吸気側連結切換部３３Ａ１ないし３３Ｂ３、及び排気側連結切換部３７Ａ１ないし３７Ｂ３に対する油圧の供給状態を制御するように構成されている。

上述のような、バルブ休止設定部３における各部の、より具体的な構成については、周知であるので（例えば特開平５−２４８２１６号公報や特開２００７−１６２６０６号公報等参照）、本明細書ではその説明は省略されている。

＜＜バルブ駆動部＞＞
バルブ駆動部４は、稼働気筒における吸気バルブ２１及び排気バルブ２２を駆動する（開閉動作させる）ように構成されている。また、バルブ駆動部４は、吸気バルブ２１の開閉時期を進角させたり遅角させたりできるように構成されている。具体的には、バルブ駆動部４は、上述の吸気カムシャフト４１の他に、バルブタイミングコントローラ４２と、吸気タイミングギヤ４３と、油圧制御部４４と、オイル通路４５と、排気カムシャフト４６と、排気タイミングギヤ４７と、を備えている。

吸気カムシャフト４１の一端部は、バルブタイミングコントローラ４２と接続されている。バルブタイミングコントローラ４２は、吸気カムシャフト４１の中心軸線と一致する中心軸線を有する円筒形状のハウジングを備えている。このバルブタイミングコントローラ４２は、油圧の供給状態に応じて、上述のハウジングに対して吸気カムシャフト４１を相対的に回転させることで、バルブタイミングを所定範囲内で連続的に変化させ得るように構成されている。バルブタイミングコントローラ４２における上述のハウジングには、吸気タイミングギヤ４３が固定されている。

一対のバルブタイミングコントローラ４２は、油圧制御部４４と、オイル通路４５を介して接続されている。油圧制御部４４は、ＥＣＵ６によって決定されたバルブタイミングに基づいて、バルブタイミングコントローラ４２に対する油圧供給状態を制御することで、吸気バルブ２１の開閉時期を進角させたり遅角させたりするようになっている。このような、バルブタイミングコントローラ４２及び油圧制御部４４の、より具体的な構成については、周知であるので、本明細書ではその説明は省略されている。

排気カムシャフト４６の一端部には、排気タイミングギヤ４７が固定されている。吸気タイミングギヤ４３及び排気タイミングギヤ４７は、図示しないクランクシャフトと、チェーン等の連結機構を介して連結されていて、当該クランクシャフトの回転と同期して回転駆動されるようになっている。

＜＜エンジンマウント＞＞
エンジンマウント５は、エンジンブロック２を支持するように設けられている。エンジンマウント５は、第一マウント５１と、第二マウント５２と、第三マウント５３と、第四マウント５４と、を備えている。

第一マウント５１と第二マウント５２とは、気筒配列方向とほぼ直交するように配列されている。第一マウント５１及び第二マウント５２は、弾性支持部と電動アクチュエータとを備えた、いわゆるアクティブマウントであって、エンジンブロック２を弾性的に支持するとともに、エンジンブロック２にて運転中に発生する振動を打ち消すような振動（エンジンブロック２にて運転中に発生する振動と逆位相の振動）を発生するようになっている。一方、第三マウント５３と第四マウント５４とは、気筒配列方向に沿って配列されている。第三マウント５３及び第四マウント５４は、いわゆる通常のエンジンマウントであって、エンジンブロック２を弾性的に支持するように構成されている。

＜＜＜動作制御部＞＞＞
本発明の点火時期調整部及び燃料噴射調整部を構成するＥＣＵ６は、インジェクタ２３、点火プラグ２４、油圧制御部３９、油圧制御部４４、第一マウント５１、第二マウント５２、等と電気的に接続されていて、これらの動作を制御するようになっている。

具体的には、ＥＣＵ６は、エンジン１における各部を制御することで、（１）全筒運転モードにて、Ａ１気筒−Ｂ２気筒−Ａ３気筒−Ｂ３気筒−Ａ２気筒−Ｂ１気筒の順に燃料噴射及び点火を行い、（２）上述の３種類の休筒運転モードにて、対応する休止気筒における燃料噴射及び点火を休止させるとともに、休止気筒に対応する吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の動作を停止させるようになっている。また、ＥＣＵ６は、油圧制御部４４の動作を制御することで、吸気バルブ２１の開閉タイミングを連続的に調整するようになっている。

さらに、本実施形態におけるＥＣＵ６は、複数の稼働気筒の点火間隔が不等間隔となる（不等間隔爆発が生じる）４気筒運転モードにて、各稼働気筒における点火時期を遅角するとともに、燃料噴射量を増量するようになっている。

＜実施形態の構成における動作の概要＞
次に、本実施形態のエンジン１の動作の概要について説明する。

ＥＣＵ６は、エンジン１の運転条件・運転状態に基づいて、稼働気筒数を決定する。このとき、ＥＣＵ６は、稼働気筒数に応じて油圧制御部３９を制御することで、休止気筒における吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の動作を停止させるとともに、稼働気筒におけるこれらの動作を許可する（動作停止を解除する）。

また、ＥＣＵ６は、エンジン１の運転条件・運転状態、及び稼働気筒数に基づいて、インジェクタ２３、点火プラグ２４、バルブタイミングコントローラ４２、等の各部の動作を制御する。さらに、ＥＣＵ６は、図示しないクランクシャフトの角加速度に基づいてエンジンブロック２における振動発生状態を推定し、この推定結果に基づいて第一マウント５１及び第二マウント５２の動作を制御する。

ところで、本実施形態のようなエンジン１の構成においては、休筒運転状態となって運転気筒数が減少すると、一般に、運転者等（車両の乗員を含む）が不快に感じるような振動・騒音が、大きくなる傾向がある。特に、４気筒運転モードにおいては、稼働気筒間の点火・爆発間隔が一定にならない。このような不等間隔爆発が生じる４気筒運転モードにおいては、振動・騒音がいっそう大きくなるおそれがある。

そこで、本実施形態におけるエンジン１においては、ＥＣＵ６は、稼働気筒数が少ない場合や、不等間隔爆発が生じる４気筒運転モードの場合に、点火遅角によって筒内圧力ピークを下げることで、振動・騒音レベルを下げるようにしている。

この点火遅角については、具体的には、燃焼振動の抑制と燃費向上との両立を図る上で、気筒あたりの吸気量・燃料量が同じ条件で、稼働気筒数が少ない場合は多い場合よりも遅角量が大きくなることが好適である。

＜実施形態の構成における動作の具体例＞
続いて、本実施形態のエンジン１の動作の具体例について、フローチャートを用いて説明する。なお、以下のフローチャートの説明、及び、当該フローチャートを示す図面においては、「ステップ」は“Ｓ”と略称されている。

図２は、図１に示されているＥＣＵ６によって実行される点火時期決定ルーチン２００の具体例を示すフローチャートである。ＥＣＵ６は、このルーチン２００を、クランク角が所定値（例えばＢＴＤＣ９０°ＣＡ）となる毎に、繰り返し実行する。

本ルーチンが実行されると、まず、所定の運転モード決定ルーチンの実行によって運転条件等に基づいて決定された、現在の運転モードが、Ｓ２１０にて取得される。次に、Ｓ２２０にて、エアフローメータの出力に基づく吸入空気流量Ｇａや、上述の運転モード等に基づいて、気筒あたりの吸気量が算出される。

続いて、Ｓ２３０にて、運転モードに対応する点火時期マップが選択される。この点火時期マップは、エンジン回転数と気筒あたりの吸気量（負荷率）とによる２次元のマップであって、運転モード毎に用意されている。

ここで、本具体例（第１の具体例）においては、同一のエンジン回転数・負荷率で比較した場合に、稼働気筒数が少ないほど点火時期が遅角する（例えば、２０００ｒｐｍ、負荷率４０％において、点火時期［ＢＴＤＣ°ＣＡ］が、全筒運転モード：３０、４気筒運転モード：２７、３気筒運転モード：２４、２気筒運転モード：２０。）ように、各点火時期マップが作成されている。なお、この点火遅角の度合いは、実験や計算機シミュレーション等に基づいて、休筒運転による燃費低減効果が認められる範囲（当該燃費低減効果を完全には減殺しない範囲）に設定される（以下の他の具体例も同様である）。

その後、Ｓ２３０にて選択された点火時期マップと、上述のＳ２２０にて求められた吸気量とに基づいて、Ｓ２４０にて点火時期が決定され、本ルーチンが一旦終了する。

このように、本具体例においては、稼働気筒数が少ないほど点火時期が遅角される。

本具体例（第２の具体例）においては、上述の第１の具体例と同じフローチャートが用いられる。

もっとも、上述の第１の具体例とは異なり、本具体例においては、同一のエンジン回転数・負荷率で比較した場合に、不等間隔爆発となる４気筒運転モードについてのみ点火遅角される（例えば、２０００ｒｐｍ、負荷率４０％において、点火時期［ＢＴＤＣ°ＣＡ］が、全筒運転モード：３０、４気筒運転モード：２５、３気筒運転モード：３０、２気筒運転モード：３０。）ように、各点火時期マップが作成されている。

本具体例（第３の具体例）においては、上述の第１の具体例等と同じフローチャートが用いられる。

もっとも、上述の第１の具体例等とは異なり、本具体例においては、同一のエンジン回転数・負荷率で比較した場合に、不等間隔爆発となる４気筒運転モードが最も点火遅角されるとともに、等間隔爆発となるその他のモードにおいては稼働気筒数が少ないほど点火時期が遅角される（例えば、２０００ｒｐｍ、負荷率４０％において、点火時期［ＢＴＤＣ°ＣＡ］が、全筒運転モード：３０、４気筒運転モード：２３、３気筒運転モード：２７、２気筒運転モード：２４。）ように、各点火時期マップが作成されている。

本具体例（第４の具体例）においては、ＥＣＵ６は、点火遅角によって筒内圧力ピークを下げつつ、燃料噴射量の増量補正によって点火遅角に伴う出力低下を補償することで必要な出力が得られるようにしている。

図３は、本具体例における点火時期決定ルーチン３００を示すフローチャートである。本ルーチンが実行されると、まず、上述のＳ２１０及びＳ２２０（図２参照）と同様に、Ｓ３１０にて現在の運転モードが取得され、Ｓ３２０にて気筒あたりの吸気量Ｍｃが算出される。

次に、点火時期マップと、Ｓ３２０にて算出された気筒あたりの吸気量Ｍｃとに基づいて、Ｓ３５０にて、基本点火時期φｂが取得される。続いて、Ｓ３６０にて、運転モードに応じて、点火時期補正量Δφが、マップ等を用いて取得される。この点火時期補正量Δφは、上述の各具体例に合致するように設定され得る。その後、Ｓ３７０にて、基本点火時期φｂと点火時期補正量Δφとに基づいて、点火時期φが決定され、本ルーチンが一旦終了する。

図４は、本具体例における燃料噴射量決定ルーチン４００を示すフローチャートである。本ルーチンが実行されると、まず、Ｓ４１０にて、エンジン回転数やエンジン負荷等に基づいて、基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅが取得される。

次に、Ｓ４２０にて、上述の点火時期補正量Δφに対応して、燃料噴射増量補正値ΔＦｉが取得される。この燃料噴射増量補正値ΔＦｉは、実験や計算機シミュレーション等に基づいて、休筒運転による燃費低減効果が認められる範囲（当該燃費低減効果を完全には減殺しない範囲）に設定される。

続いて、Ｓ４３０にて、かかる燃料噴射増量補正値ΔＦｉと、他の燃料噴射量補正値（空燃比フィードバック補正値等）とに基づいて、指令燃料噴射量Ｆｉが算出され、本ルーチンが一旦終了する。

＜実施形態の構成による効果＞
・本実施形態のエンジン１においては、稼働気筒数が少ない場合や、不等間隔爆発が生じる４気筒運転モードの場合に、点火遅角によって筒内圧力ピークが下げられる。これにより、振動・騒音が大きくなりがちな運転モードにおける振動・騒音レベルが、効果的に抑制される。したがって、第一マウント５１や第二マウント５２による振動・騒音の抑制が、効果的に行われる。

・本実施形態のエンジン１においては、上述の場合に、点火遅角によって筒内圧力ピークが下げられつつ、燃料噴射量の増量補正によって点火遅角に伴う出力低下が補償される。これにより、振動・騒音が抑制されつつ、必要な出力が得られる。

すなわち、本実施形態においては、稼働気筒数を少なくすることによるエンジン燃焼振動を抑制すべく、ＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｐａｒｋ Ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ：最適点火時期）から点火時期が遅角される。これにより、筒内圧力ピークが下げられ得る。但し、点火時期を単にＭＢＴより遅角しただけでは、エンジン出力が不足するため、運転者のアクセル踏み込み操作を招く。その結果、気筒数を少なくしたいにもかかわらず、気筒数が増やされることとなり、燃費低減効果が充分に発揮されない。

そこで、本実施形態においては、稼働気筒数を少なくすることと、燃料増量補正とが、セットで実施される。このように、点火遅角に伴うエンジン出力の低下を補完するための１気筒あたりの燃料噴射量の増量補正が行われることで、上述のような運転者のアクセル踏み込み操作の介入が抑制される。したがって、点火遅角を伴う稼働気筒数の減少が可能となり、燃焼圧ピークの抑制による燃焼振動抑制効果と燃費低減効果とが両立することとなる。

・本実施形態のエンジン１においては、休止気筒に対応する吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の動作が停止されることで、ポンピングロスが良好に軽減され得る。これにより、良好な燃費特性が得られる。

・本実施形態のエンジン１においては、４気筒運転モードにおける稼働気筒が２気筒運転モードにおいては休止気筒とされ、逆に、４気筒運転モードにおける休止気筒が２気筒運転モードにおいては稼働気筒とされる。すなわち、２気筒運転モードと４気筒運転モードとで、休止気筒及び稼働気筒が入れ替えられる。これにより、燃焼に供される気筒の偏りが、可及的に抑制される。よって、特定の気筒が長時間連続で稼働されたり逆に長時間連続で休止されたりするような場合とは異なり、良好なヒートマネージメントが行われ得る。

・本実施形態のエンジン１においては、互いに対角位置にあるＡ３気筒とＢ１気筒とが、４気筒運転モードにて休止されるとともに、２気筒運転モードにおいて稼働される。このため、点火（稼働）気筒の対称性が確保されるとともに、２気筒運転モードにおける等間隔爆発が実現される。したがって、両運転モードにおける振動や騒音の発生が、可及的に抑制され得る。また、発熱箇所の可及的な対称性が確保されることから、より良好なヒートマネージメントが行われ得る。

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態に何ら限定されるものではない。したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の実施形態や変形例の、全部又は一部が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、互いに複合的に適用され得る。

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。

（１）本発明の適用対象である多気筒エンジンの機械的構成には、特に制限はない。

例えば、本発明は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、バイオエタノールエンジン、その他任意のタイプのエンジンに適用可能である。気筒数や気筒配列（直列、Ｖ型、水平対向）も、特に限定はない。すなわち、例えば、Ｖ５エンジン、Ｖ６エンジン、Ｖ８エンジン、Ｖ１２エンジン、Ｌ４エンジン、Ｌ５エンジン、Ｌ６エンジン、等に対して、本発明は好適に適用され得る。

燃料噴射方式（直噴、ポート噴射、及び両者を備えたデュアルインジェクション）も、特に限定はない。また、インジェクタによる燃料噴射ではなくキャブレターによる燃料供給が行われるようなエンジン１に対しても、本発明は好適に適用され得る。

上述の実施形態におけるＶ型６気筒のエンジン１は、全筒運転モード、４気筒運転モード、及びいずれかのバンクのみ休止される３気筒運転モード、の３モードの運転が可能な構成であってもよい。この場合、常時運転される２気筒（例えばＢ１気筒及びＢ２気筒）における吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の駆動のための構成は、吸気カムシャフト４１及び排気カムシャフト４６に備えられたカムの回転駆動によって常時揺動される構成とされる。すなわち、この場合、常時運転される２気筒においては、サブロッカーアーム及び連結切換部が省略され、カムシャフトによってロッカーアームが揺動される単純な構成が適用される。

あるいは、上述の実施形態におけるＶ型６気筒のエンジン１は、２気筒運転モードにおいて、Ａ１気筒とＢ２気筒とを稼働させるようになっていてもよい。この場合の２気筒運転モードは、稼働気筒数が最も少なく且つ不等間隔爆発となるので、上述のどの具体例においても、点火時期が最も遅角側に設定される。

排気カムシャフト４６の側にも、バルブタイミングコントローラ４２が設けられていてもよい。すなわち、排気バルブ２２のバルブタイミングも連続的に可変になっていてもよい。

第一マウント５１及び第二マウント５２に代えて、あるいはこれらとともに、第三マウント５３及び第四マウント５４がアクティブマウントであってもよい。あるいは、第一マウント５１と第二マウント５２とのうちのいずれか一方と、第三マウント５３と第四マウント５４とのうちのいずれか一方とが、アクティブマウントであってもよい。

（２）本発明は、上述の具体例（実施例）のような制御態様に限定されない。

例えば、上述の各具体例は、定常運転時のみならず、過渡運転時に対しても良好に適用され得る。

また、点火遅角にあわせて行われる燃料噴射量増量に代えて、あるいはこれとともに、バルブリフト・タイミングの調整による吸気量Ｍｃの増量が行われてもよい。

点火気筒の順序は、上述の実施形態のものから適宜変更され得る。具体的には、Ｂ１−Ａ１−Ｂ２−Ａ２−Ｂ３−Ａ３の順に点火順序が設定され得る。この場合、４気筒運転モード（Ａ１及びＢ３気筒の休筒）時には、Ｂ１及びＡ２気筒における発生トルクを抑制したり、Ｂ２気筒及びＡ３気筒における発生トルクを増加させたりする処理が行われ得る。

また、点火遅角制御は、燃焼振動が厳しい、稼働気筒数が比較的少ない運転領域（例えばＶ６エンジンにおける２気筒運転モード）でのみ実施されてもよい。これにより、燃焼振動抑制と燃費低減との両立を図ることができる。

上述の第１の具体例の点火遅角制御において、同一のエンジン回転数・負荷率で比較した場合に、稼働気筒数が少ないほど点火時期が遅角するように、各点火時期マップが作成されていた。この「同一の・・・負荷率」は、「気筒あたりの吸気量が同じ」という条件と等価であることは、いうまでもなく当然である。

気筒あたりの吸気量が同じである場合、通常は、気筒あたりの燃料量（燃料噴射量）が同じとなることもまた、いうまでもなく当然である。よって、第１の具体例においては、気筒あたりの吸気量及び燃料量（第４の具体例の場合は基本燃料噴射量Ｆｂａｓｅ）が同じ条件にて、稼働気筒数が少ない場合は多い場合よりも遅角量が大きくなるように点火時期を設定していることとなる。

（３）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。

また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。さらに、本明細書にて引用した各公報の内容（明細書及び図面を含む）は、本明細書の一部を構成するものとして援用され得る。

１ … エンジン
２ … エンジンブロック
２０ … シリンダ ２１ … 吸気バルブ
２２ … 排気バルブ ２３ … インジェクタ
２４ … 点火プラグ
３ … バルブ休止設定部
３１ … 吸気メインロッカーアーム ３２ … 吸気サブロッカーアーム
３３ … 吸気側連結切換部 ３４ … 吸気ロッカーシャフト
３５ … 排気メインロッカーアーム ３６ … 排気サブロッカーアーム
３７ … 排気側連結切換部 ３８ … 排気ロッカーシャフト
３９ … 油圧制御部
４ … バルブ駆動部
４１ … 吸気カムシャフト ４６ … 排気カムシャフト
５ … エンジンマウント
５１ … 第一マウント ５２ … 第二マウント
５３ … 第三マウント ５４ … 第四マウント
６ … ＥＣＵ

特開平７−２１７４６１号公報 特開平８−１１４１３３号公報 特開２０００−１５４７４０号公報 特開２００１−４１０８４号公報 特開２００６−２２６６７号公報 特開２００７−１５６５３号公報 特開２００７−１６２６０７号公報

Claims (4)

1. 一部の気筒における燃焼が休止される休筒運転が可能な、多気筒エンジンであって、
   気筒あたりの吸気量及び基本燃料噴射量が同じ条件にて、稼働気筒数が第一状態よりも少ない第二状態の場合は、前記第一状態よりも点火時期を遅角する、点火時期調整部と、
   前記点火時期の遅角によるエンジン出力の低下を補完するように燃料噴射量を増量するための燃料噴射量増量補正値を取得する、燃料噴射調整部と、
   を備えたことを特徴とする、多気筒エンジン。
2. 気筒配列方向に沿って一列に且つ互いに平行に配置された第１バンク側第１気筒と第１バンク側第２気筒と第１バンク側第３気筒とからなる第１バンク側気筒群と、前記第１バンク側第１ないし第３気筒の中心軸線と０度を超え１８０度以下の角度をなす中心軸線を有し前記気筒配列方向に沿って一列に且つ互いに平行に配置された第２バンク側第１気筒と第２バンク側第２気筒と第２バンク側第３気筒とからなる第２バンク側気筒群と、を有し、
   すべての気筒を稼働させる全筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群のうちの１気筒と前記第２バンク気筒群のうちの１気筒とを稼働させる２気筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群又は前記第２バンク気筒群の３気筒を稼働させる３気筒運転モードと、前記第１バンク側気筒群のうちの１気筒と前記第２バンク気筒群のうちの１気筒とを休止させる４気筒運転モードと、を切り換え可能な、多気筒エンジンであって、
   気筒あたりの吸気量及び基本燃料噴射量が同じ条件にて、稼働気筒数が少ないほど各稼働気筒における点火時期を遅角する、点火時期調整部と、
   前記点火時期調整部による前記点火時期の遅角の際に、当該遅角によるエンジン出力の低下を補完するように各稼働気筒における燃料噴射量を増量するための燃料噴射量増量補正値を取得する、燃料噴射調整部と、
   を備えたことを特徴とする、多気筒エンジン。
3. 請求項２に記載の、多気筒エンジンであって、
   前記２気筒運転モードにて、前記第１バンク側第１気筒及びこれと対角位置にある前記第２バンク側第３気筒の２気筒が稼働され、前記４気筒運転モードにて、前記２気筒運転モードにおける稼働気筒が休止されることを特徴とする、多気筒エンジン。
4. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１項に記載の、多気筒エンジンにおいて、
   当該多気筒エンジンの本体を弾性的に支持するとともに、運転中に発生する振動を打ち消すような振動を発生する、アクティブマウントをさらに備えたことを特徴とする、多気筒エンジン。

Images