JP6123759B2 - Engine control device - Google Patents

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Description

本発明は、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置に関する。   The present invention is provided between the all-cylinder operation in which the combustion of the air-fuel mixture is performed in all the cylinders and the reduced-cylinder operation in which the combustion in the specific cylinder is stopped and the specific cylinder is brought into a resting state. The present invention relates to a device for controlling a switchable engine.

従来から、複数の気筒を有する多気筒エンジンの分野では、一部の気筒内での燃焼を停止して休止状態にする減筒運転の技術が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of a multi-cylinder engine having a plurality of cylinders, a technique for reducing cylinder operation is known in which combustion in some cylinders is stopped and the engine is stopped.

ここで、減筒運転時には稼働気筒の数すなわち出力する気筒の数が減少するため、エンジン全体での出力が低下するおそれがある。そこで、通常、減筒運転時には、稼働気筒の出力を増大させるべく、稼働気筒に吸入される各空気量すなわち吸気量を増大させる制御が実施される。   Here, since the number of operating cylinders, that is, the number of output cylinders, decreases during the reduced-cylinder operation, the output of the entire engine may be reduced. Therefore, normally, during the reduced-cylinder operation, in order to increase the output of the operating cylinder, control is performed to increase the amount of each air sucked into the operating cylinder, that is, the intake amount.

しかしながら、吸気量の変化には遅れがあるため、全筒運転から減筒運転への切り替え時に上記吸気量を増大させる制御を実施しても吸気量がすぐに増大せず、上記切り替え時に、エンジン出力が低下してトルクショックが生じるという問題がある。   However, since there is a delay in the change in the intake air amount, even if the control for increasing the intake air amount is performed at the time of switching from the all cylinder operation to the reduced cylinder operation, the intake air amount does not increase immediately. There is a problem that the output is lowered and torque shock occurs.

この問題に対して、特許文献1には、全筒運転から減筒運転への切り替え時において、一部の気筒の燃焼を停止する前に、各気筒に連通する吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を減筒運転時の開度に近づくように開き側に変化させ、全気筒についてそれぞれ吸気量を増大させた後に、一部の気筒の燃焼を停止させるように構成した装置が開示されている。   In response to this problem, Patent Document 1 discloses that a throttle valve provided in an intake passage communicating with each cylinder before stopping combustion of some cylinders when switching from full cylinder operation to reduced cylinder operation. An apparatus is disclosed that is configured to stop the combustion of some cylinders after changing the opening to the opening side so as to approach the opening at the time of reduced-cylinder operation, increasing the intake air amount for all cylinders, respectively. ing.

特開平11−336575号公報JP 11-336575 A

上記特許文献1の装置では、一部の気筒の燃焼が停止される前に各気筒の吸気量が増大されるため、気筒の燃焼停止時すなわち減筒運転開始時において稼働気筒の吸気量が不足するのを抑制することができる。しかしながら、このように減筒運転開始前すなわち全気筒で燃焼が実施されている状態で単純に各気筒の吸気量を増大させたのでは、減筒運転開始前にエンジン全体での出力が増大してしまい、やはりトルクショックが生じてしまう。   In the device of Patent Document 1, since the intake air amount of each cylinder is increased before the combustion of some cylinders is stopped, the intake air amount of the operating cylinder is insufficient when the combustion of the cylinder is stopped, that is, when the reduced cylinder operation is started. Can be suppressed. However, simply increasing the intake air amount of each cylinder before the start of the reduced cylinder operation, that is, in a state where combustion is being performed in all cylinders, increases the output of the entire engine before starting the reduced cylinder operation. As a result, a torque shock occurs.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、全筒運転から減筒運転への切り替え時にトルクショックが生じるのをより確実に回避することのできるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an engine control device that can more reliably avoid the occurrence of a torque shock when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. For the purpose.

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒と、各気筒に設けられてこれら気筒内の空気と燃料の混合気に点火エネルギーを付与する点火手段と、各気筒に接続される吸気通路に設けられてこれら気筒に吸入される空気量を変更可能なスロットルバルブとを有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、エンジンの運転状態が予め定められた減筒運転領域にあるときに実施されて上記複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、上記特定の気筒の吸気弁および排気弁を開閉が可能な状態と閉弁が保持される状態とに切り替える弁停止機構と、上記弁停止機構、スロットルバルブ、および点火手段を含むエンジンの各部を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、全筒運転から上記特定の気筒が休止状態とされる減筒運転への切り替え要求があってから減筒運転を開始するまでの切替期間の少なくとも一部で、各気筒に吸入される空気量が当該切り替え要求が出されていない通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更した状態で、全気筒の吸排気弁が開閉可能となるように上記弁停止機構を制御するとともに全気筒で燃焼を実施する過渡全筒制御を実施し、上記切り替え要求があり、かつ、エンジンの運転領域が上記減筒運転領域のうち燃焼安定度が所定値以下となる予め定められた特定運転領域に変化した場合には、上記切替期間中、上記過渡全筒制御を実施した後に、各気筒に吸入される空気量が上記通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更した状態で、全気筒の数よりも少なく上記特定の気筒の数よりも多い気筒の吸排気弁が開閉可能となるように上記弁停止機構を制御するとともに、全気筒の数よりも少なく上記特定の気筒の数よりも多い気筒内でのみ燃焼を実施する中間減筒制御を実施する一方、上記切り替え要求があり、かつ、エンジンの運転領域が上記減筒運転領域のうち上記特定運転領域を除く運転領域に変化した場合には、上記中間減筒制御を実施せずに上記過渡全筒制御の実施後に上記特定の気筒の吸排気弁が閉弁保持されるように上記弁停止機構を制御するとともに上記特定の気筒での燃焼を停止し、上記過渡全筒制御時には、上記各気筒に吸入される空気量の増大に伴って生じるエンジントルクの変化を打ち消すように上記点火手段の点火時期を遅角させ、上記中間減筒制御時には、上記各気筒に吸入される空気量の増大および燃焼が実施されている気筒数の変更に伴って生じるエンジントルクの変化を打ち消すように上記点火手段の点火時期を変更し、上記中間減筒制御時には、燃焼が実施される気筒の数を燃焼が停止される気筒の数よりも多い数にすることを特徴とするものである(請求項1)。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of cylinders having an intake valve and an exhaust valve, and an ignition that is provided in each cylinder and applies ignition energy to an air-fuel mixture in these cylinders. All-cylinder operation in which combustion of the air-fuel mixture is performed in all the cylinders, and a throttle valve provided in an intake passage connected to each cylinder and capable of changing the amount of air sucked into these cylinders The reduction is performed when the operating state of the engine is in a predetermined reduced-cylinder operation region , and combustion in a specific cylinder among the plurality of cylinders is stopped and the specific cylinder is brought into a resting state. A device for controlling an engine that can be switched between cylinder operation and a valve stop mechanism that switches between a state in which the intake valve and the exhaust valve of the specific cylinder can be opened and closed and a state in which the valve is held closed; Above valve stop mechanism, throttle And a control means for controlling each part of the engine including the ignition means, and the control means reduces after a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in which the specific cylinder is in a resting state. The throttle valve so that the amount of air sucked into each cylinder is larger than the amount of air during normal all-cylinder operation for which no switching request is issued during at least a part of the switching period until the cylinder operation is started. In the state where the opening of the cylinder is changed, the valve stop mechanism is controlled so that the intake / exhaust valves of all the cylinders can be opened and closed, and the transient all-cylinder control in which combustion is performed in all the cylinders is performed, and the above switching request is issued. and, when the operating region of the engine is changed to the specific operating region where combustion stability is predetermined equal to or less than a predetermined value among the down cylinder operating range during the switching period, the actual the transient all-cylinder control After that, when the throttle valve opening is changed so that the amount of air sucked into each cylinder is larger than the amount of air during normal all-cylinder operation, the number of specified cylinders is smaller than the number of all cylinders. The valve stop mechanism is controlled so that the intake and exhaust valves of the cylinders larger than the number of cylinders can be opened and closed, and combustion is performed only in cylinders that are smaller than the number of all cylinders and larger than the number of the specific cylinders. The intermediate reduction cylinder control is performed when the switching request is made and the engine operating area is changed to an operation area excluding the specific operation area in the reduced cylinder operation area. Without performing the transient all-cylinder control, the valve stop mechanism is controlled so that the intake and exhaust valves of the specific cylinder are held closed, and combustion in the specific cylinder is stopped, and the transient During all cylinder control The ignition timing of the ignition means is retarded so as to cancel the change in engine torque caused by the increase in the amount of air sucked into each cylinder, and the air sucked into each cylinder during the intermediate cylinder reduction control The ignition timing of the ignition means is changed so as to cancel the change in engine torque caused by the increase in the amount and the change in the number of cylinders in which combustion is being performed. The number is larger than the number of cylinders in which combustion is stopped (claim 1).

本発明によれば、全筒運転から減筒運転への切り替え期間中に、過渡全筒制御を実施して、特定の気筒内での燃焼を停止する減筒運転の開始前に吸気量を増大させているため、減筒運転の開始時に、各稼働気筒(燃焼が実施されて出力している気筒)の吸入量が不足して稼働気筒の出力すなわちエンジントルクが低下するという状態になるのをより確実に回避することができる。しかも、上記過渡全筒制御では、このように各気筒の吸気量を増大させつつ、この吸気量の増大に伴って生じるエンジントルクの増加を打ち消すように点火時期を遅角している。そのため、各気筒の吸気量の増大に伴うエンジントルクの増大を抑制することができ、全筒運転から減筒運転への切り替え前後において、エンジントルクの増減すなわちトルクショックが生じるのをより確実に回避することができる。   According to the present invention, during the switching period from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, transient all-cylinder control is performed, and the intake air amount is increased before the start of reduced-cylinder operation that stops combustion in a specific cylinder. Therefore, at the start of the reduced-cylinder operation, the intake amount of each operating cylinder (cylinder that has been burned and output) is insufficient and the output of the operating cylinder, that is, the engine torque decreases. This can be avoided more reliably. Moreover, in the transient all-cylinder control, while increasing the intake air amount of each cylinder in this way, the ignition timing is retarded so as to cancel the increase in engine torque caused by the increase in the intake air amount. Therefore, it is possible to suppress an increase in engine torque accompanying an increase in the intake air amount of each cylinder, and more reliably avoid an increase or decrease in engine torque, that is, a torque shock, before and after switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. can do.

ここで、上記のように、点火時期を遅角側に変更する場合、その遅角量が過剰に大きくなると燃焼が不安定になり失火等が生じるおそれがある。あるいは、失火等を回避するべく点火時期の遅角量を小さく抑えるとエンジントルクの増加を十分に抑制できなくなるという問題が生じる。これに対して、本発明では、全筒運転から減筒運転への切替期間中、上記過渡全筒制御の実施後に、吸気量を増大させながら、燃焼が実施される気筒数を全数と特定数との間の数にする中間減筒制御を実施しているため、稼働気筒数の減少によって吸気量の増大に伴うエンジントルクの増加を抑制することができ、点火時期の遅角量が過剰になるのを回避することができる。しかも、この中間減筒制御時には、点火時期をこの出力している気筒数の変更と吸気量の増大に伴って生じるエンジントルクの変化を打ち消す時期に制御するため、全筒運転から減筒運転への切替時に、エンジントルクが変動するのをより確実に抑制して、より良好な運転性を確保することができる。   Here, as described above, when the ignition timing is changed to the retard side, if the retard amount becomes excessively large, combustion may become unstable and misfire may occur. Alternatively, if the retard amount of the ignition timing is kept small to avoid misfire or the like, there arises a problem that the increase in engine torque cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, in the present invention, during the switching period from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation, the number of cylinders to be burned is increased to the total number and the specific number while increasing the intake air amount after performing the transient all-cylinder control. Since the intermediate cylinder reduction control is performed to reduce the number of operating cylinders, an increase in engine torque accompanying an increase in intake air amount can be suppressed by reducing the number of operating cylinders, and the retard amount of ignition timing is excessive. Can be avoided. In addition, during this intermediate reduction control, the ignition timing is controlled to the timing when the change in the engine torque caused by the change in the number of output cylinders and the increase in the intake air amount is canceled. At the time of switching, it is possible to more reliably suppress fluctuations in the engine torque and to ensure better drivability.

しかも、本発明では、上記制御手段は、燃焼安定度が予め設定された所定値以下となる運転領域において上記全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合にのみ、上記中間減筒制御を実施している Moreover, in the present invention, the control means only when the combustion stability is a switching request to the reduced-cylinder operation from the all-cylinder operation in a preset operating region equal to or less than a predetermined value was, the intermediate down It has implemented a cylindrical control.

ここで、燃焼安定度とは、失火の生じ難さを示すための指標であり、同じ条件で複数回燃焼させたときのエンジントルクの最低値を平均値で割った値や同じ条件で複数回燃焼させたときに失火が生じない確率を用いることができる。   Here, the combustion stability is an index for indicating the difficulty of misfire, and is obtained by dividing the minimum value of the engine torque when burned multiple times under the same conditions by the average value or multiple times under the same conditions. The probability that misfire does not occur when burned can be used.

このようにすれば、過渡全筒制御の実施に伴う点火時期の遅角により燃焼安定度が所定値を下回り失火が生じる可能性が高くなる運転領域において上記中間減筒制御が実施されるため、この点火時期の遅角によって失火が生じるのをより確実に回避することができるとともに、過渡全筒制御の実施に伴い点火時期を遅角させた場合であっても燃焼安定度を確保でき失火を回避できる運転領域においては中間減筒制御が停止されるため、燃焼が実施される稼働気筒の数が、安定したエンジン挙動を確保できる全数あるいは減筒運転時の数以外の数となることによってエンジンの挙動が一時的に不安定になるのを回避することができる。
本発明において、上記制御手段は、上記中間減筒制御時に、上記燃焼が停止される気筒の吸排気弁が閉弁保持されるように上記弁停止機構を制御するとともに、上記中間減筒制御の実施時において当該中間減筒制御を開始してからサイクル数が予め設定された所定数に到達すると当該中間減筒制御を停止して上記減筒運転を開始するのが好ましい(請求項2)。
In this case, the intermediate reduction cylinder control is performed in the operation region where the combustion stability falls below a predetermined value due to the retard of the ignition timing accompanying the execution of the transient all cylinder control, and there is a high possibility that misfire occurs. It is possible to more reliably avoid misfires due to this retarded ignition timing, and to ensure combustion stability even when the ignition timing is retarded due to the implementation of transient all-cylinder control. Since the intermediate cylinder reduction control is stopped in the avoidable operating range, the number of operating cylinders in which combustion is performed becomes the number that is not the total number that can ensure stable engine behavior or the number other than the number at the time of cylinder reduction operation. It is possible to avoid that the behavior of is temporarily unstable.
In the present invention, the control means controls the valve stop mechanism so that the intake / exhaust valve of the cylinder in which the combustion is stopped is closed during the intermediate reduction control, and the intermediate reduction control. It is preferable to stop the intermediate cylinder reduction control and start the cylinder reduction operation when the number of cycles reaches a predetermined number after starting the intermediate cylinder reduction control at the time of execution (Claim 2).

また、本発明において、上記中間減筒制御が実施される場合において、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があってから最初に所定の気筒内での燃焼を停止するまでのサイクル数、および、所定の気筒内での燃焼を停止してから次に新たな気筒内での燃焼を停止するまでのサイクル数は、それぞれ予め設定されているのが好ましい(請求項3)。   Further, in the present invention, when the above intermediate reduction cylinder control is performed, the number of cycles from when there is a request to switch from all cylinder operation to reduced cylinder operation until the first stop of combustion in a predetermined cylinder, Preferably, the number of cycles from when the combustion in the predetermined cylinder is stopped to when the combustion in the new cylinder is stopped next is set in advance (Claim 3).

このようにすれば、制御構成を簡素化することができるとともに、燃焼が実施される稼働気筒の数が、安定したエンジン挙動を確保できる全数あるいは減筒運転時の数以外の数となるサイクル数が過剰になるのを回避して、エンジンの挙動が不安定になるのをより確実に回避することができる。   In this way, the control configuration can be simplified, and the number of operating cylinders in which combustion is performed is the total number capable of ensuring stable engine behavior or the number of cycles other than the number during reduced-cylinder operation. Can be avoided more reliably by preventing the engine behavior from becoming unstable.

前記構成において、上記各サイクル数は、エンジン回転数毎に設定されており、エンジン回転数が高いほど多く設定されているのが好ましい(請求項4)。   In the above configuration, the number of cycles is set for each engine speed, and is preferably set to be higher as the engine speed is higher.

このようにすれば、燃焼が実施される稼働気筒の数が、安定したエンジン挙動を確保できる全数あるいは減筒運転時の数以外の数となる時間が過剰になるのを回避しながら、この時間をエンジン回転数に応じて適正に確保することができる。   In this way, this time is avoided while the number of operating cylinders in which the combustion is performed becomes an excessive number of times other than the total number that can ensure stable engine behavior or the number when the reduced cylinder operation is performed. Can be appropriately secured according to the engine speed.

以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、全筒運転から減筒運転への切り替え時にトルクショックが生じるのをより確実に回避することができる。   As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, it is possible to more reliably avoid the occurrence of a torque shock when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation.

本発明の一実施形態にかかるエンジンの全体構成を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing an overall configuration of an engine according to an embodiment of the present invention. エンジン本体の断面図である。It is sectional drawing of an engine main body. (a)ピボッド部がロック状態のときの弁停止機構を示す図である。(b)ピボット部がロック解除状態に移行する前の弁停止機構を示す図である。(c)ピボッド部がロック解除状態のときの弁停止機構を示す図である。(A) It is a figure which shows a valve stop mechanism when a pivot part is a locked state. (B) It is a figure which shows the valve stop mechanism before a pivot part transfers to a lock release state. (C) It is a figure which shows a valve stop mechanism when a pivot part is a lock release state. 弁停止機構の作動油の経路を示した図である。It is the figure which showed the path | route of the hydraulic fluid of a valve stop mechanism. エンジンの制御系統を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of an engine. 全筒運転領域と減筒運転領域とを示した図である。It is the figure which showed the all cylinder operation area | region and the reduced cylinder operation area | region. 全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control procedure at the time of the switch from all cylinder operation to reduction cylinder operation. 特定の運転領域以外の運転領域において本発明の一実施形態に係る制御を実施した際の各パラメータの時間変化を示した図である。It is the figure which showed the time change of each parameter at the time of implementing the control which concerns on one Embodiment of this invention in operation areas other than a specific operation area. 本発明の比較例に係る制御を実施した際の各パラメータの時間変化を示した図である。It is the figure which showed the time change of each parameter at the time of implementing the control which concerns on the comparative example of this invention. 本発明の他の比較例に係る制御を実施した際の各パラメータの時間変化を示した図である。It is the figure which showed the time change of each parameter at the time of implementing control which concerns on the other comparative example of this invention. 特定の運転領域において本発明の一実施形態に係る制御を実施した際の各パラメータの時間変化を示した図である。It is the figure which showed the time change of each parameter at the time of implementing the control which concerns on one Embodiment of this invention in a specific driving | operation area | region. 特定の運転領域において本発明の比較例に係る制御を実施した際の各パラメータの時間変化を示した図である。It is the figure which showed the time change of each parameter at the time of implementing the control which concerns on the comparative example of this invention in a specific driving | operation area | region.

(1)エンジンの全体構成
図1は、本発明の制御装置が適用されるエンジンの一実施形態を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルの多気筒ガソリンエンジンである。具体的に、このエンジンは、直線状に並ぶ4つの気筒2A〜2Dを有する直列4気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路30と、エンジン本体1で生成された排気ガスを排出するための排気通路35とを備えている。
(1) Overall Configuration of Engine FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an engine to which a control device of the present invention is applied. The engine shown in the figure is a 4-cycle multi-cylinder gasoline engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. Specifically, this engine is generated by an in-line four-cylinder engine main body 1 having four cylinders 2A to 2D arranged in a straight line, an intake passage 30 for introducing air into the engine main body 1, and the engine main body 1. And an exhaust passage 35 for discharging the exhaust gas.

図2は、エンジン本体1の断面図である。本図に示すように、エンジン本体1は、上記4つの気筒2A〜2Dが内部に形成されたシリンダブロック3と、シリンダブロック3の上側に設けられたシリンダヘッド4と、シリンダヘッド4の上側に設けられたカムキャップ5と、各気筒2A〜2Dに往復摺動可能に挿入されたピストン11とを有している。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine body 1. As shown in the figure, an engine body 1 includes a cylinder block 3 in which the four cylinders 2A to 2D are formed, a cylinder head 4 provided on the upper side of the cylinder block 3, and an upper side of the cylinder head 4. It has a cam cap 5 provided and a piston 11 inserted into each of the cylinders 2A to 2D so as to be slidable back and forth.

ピストン11の上方には燃焼室10が形成されており、この燃焼室10には、後述するインジェクタ12(図1)から噴射されるガソリンを主成分とする燃料が供給される。そして、供給された燃料が燃焼室10で燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン11が上下方向に往復運動するようになっている。   A combustion chamber 10 is formed above the piston 11, and fuel mainly composed of gasoline injected from an injector 12 (FIG. 1) described later is supplied to the combustion chamber 10. The supplied fuel burns in the combustion chamber 10, and the piston 11 pushed down by the expansion force due to the combustion reciprocates in the vertical direction.

ピストン11は、エンジン本体1の出力軸であるクランク軸15とコネクティングロッド14を介して連結されており、上記ピストン11の往復運動に応じてクランク軸15が中心軸回りに回転するようになっている。   The piston 11 is connected to a crankshaft 15 that is an output shaft of the engine body 1 via a connecting rod 14, and the crankshaft 15 rotates about the central axis in accordance with the reciprocating motion of the piston 11. Yes.

図1に示すように、シリンダヘッド4には、各気筒2A〜2Dの燃焼室10に向けて燃料(ガソリン)を噴射するインジェクタ12と、インジェクタ12から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火エネルギーを供給する点火プラグ(点火手段)13とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき1つの割合で合計4個のインジェクタ12が設けられるとともに、同じく1気筒につき1つの割合で合計4個の点火プラグ13が設けられている。   As shown in FIG. 1, the cylinder head 4 includes an injector 12 that injects fuel (gasoline) toward the combustion chamber 10 of each of the cylinders 2 </ b> A to 2 </ b> D, and a mixture of fuel and air injected from the injector 12. An ignition plug (ignition means) 13 for supplying ignition energy by spark discharge is provided. In the present embodiment, a total of four injectors 12 are provided at a rate of one for each cylinder, and a total of four spark plugs 13 are also provided at a rate of one for each cylinder.

当実施形態のような4サイクル4気筒のガソリンエンジンでは、各気筒2A〜2Dに設けられたピストン11がクランク角で180°(180°CA)の位相差をもって上下運動する。これに対応して、各気筒2A〜2Dでの点火のタイミングも、180°CAずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、図1の左側から順に、気筒2Aを第1気筒、気筒2Bを第2気筒、気筒2Cを第3気筒、気筒2Dを第4気筒とすると、第1気筒2A→第3気筒2C→第4気筒2D→第2気筒2Bの順に点火が行われる。   In the four-cycle four-cylinder gasoline engine as in this embodiment, the pistons 11 provided in the cylinders 2A to 2D move up and down with a phase difference of 180 ° (180 ° CA) in crank angle. Correspondingly, the ignition timing in each of the cylinders 2A to 2D is also set to a timing shifted in phase by 180 ° CA. Specifically, in order from the left side of FIG. 1, assuming that the cylinder 2A is the first cylinder, the cylinder 2B is the second cylinder, the cylinder 2C is the third cylinder, and the cylinder 2D is the fourth cylinder, the first cylinder 2A → the third cylinder Ignition is performed in the order of 2C → fourth cylinder 2D → second cylinder 2B.

なお、当実施形態のエンジンは、4つの気筒2A〜2Dのうちの2つを休止させ、残りの2つの気筒を稼動させる運転、つまり減筒運転が可能な可変気筒エンジンである。このため、上記のような点火順序は、減筒運転ではない通常の運転時(4つの気筒2A〜2Dを全て稼動させる全筒運転時)のものである。一方、減筒運転時には、点火順序が連続しない2つの気筒(当実施形態では第1気筒2Aおよび第4気筒2D)において点火プラグ13の点火動作が禁止され、1つ飛ばしで点火が行われるようになる。   The engine of the present embodiment is a variable cylinder engine capable of performing an operation in which two of the four cylinders 2A to 2D are deactivated and the remaining two cylinders are operated, that is, a reduced cylinder operation. For this reason, the ignition sequence as described above is for normal operation that is not reduced-cylinder operation (during all-cylinder operation in which all four cylinders 2A to 2D are operated). On the other hand, during the reduced-cylinder operation, the ignition operation of the spark plug 13 is prohibited in two cylinders (the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D in this embodiment) whose ignition order is not continuous, and ignition is performed by skipping one. become.

図1および図2に示すように、シリンダヘッド4には、吸気通路30から供給される空気(吸気)を各気筒2A〜2Dの燃焼室10に導入するための吸気ポート6と、各気筒2A〜2Dの燃焼室10で生成された排気ガスを排気通路35に導出するための排気ポート7と、吸気ポート6を通じた吸気の導入を制御するために吸気ポート6の燃焼室10側の開口を開閉する吸気弁8と、排気ポート7からのガス排出を制御するために排気ポート7の燃焼室10側の開口を開閉する排気弁9とが設けられている。なお、当実施形態では、1気筒につき2つの割合で合計8個の吸気弁8が設けられるとともに、同じく1気筒につき2つの割合で合計8個の排気弁9が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the cylinder head 4 has an intake port 6 for introducing air (intake air) supplied from the intake passage 30 into the combustion chamber 10 of each cylinder 2A to 2D, and each cylinder 2A. An exhaust port 7 for leading the exhaust gas generated in the 2D combustion chamber 10 to the exhaust passage 35 and an opening on the combustion chamber 10 side of the intake port 6 for controlling the introduction of intake air through the intake port 6 An intake valve 8 that opens and closes and an exhaust valve 9 that opens and closes an opening of the exhaust port 7 on the combustion chamber 10 side in order to control gas discharge from the exhaust port 7 are provided. In the present embodiment, a total of eight intake valves 8 are provided at a rate of two per cylinder, and a total of eight exhaust valves 9 are also provided at a rate of two per cylinder.

図1に示すように、吸気通路30は、気筒2A〜2Dの各吸気ポート6と連通する4本の独立吸気通路31と、各独立吸気通路31の上流端部(吸気の流れ方向上流側の端部)に共通に接続されたサージタンク32と、サージタンク32から上流側に延びる1本の吸気管33とを有している。吸気管33の途中部には、エンジン本体1に導入される吸気の流量を調節する開閉可能なスロットルバルブ34aが設けられている。吸気管33には、スロットルバルブ34aを駆動するためのバルブアクチュエータ34bが設けられており、スロットルバルブ34aは、バルブアクチュエータ34bにより開閉される。   As shown in FIG. 1, the intake passage 30 includes four independent intake passages 31 communicating with the intake ports 6 of the cylinders 2 </ b> A to 2 </ b> D, and upstream ends of the individual intake passages 31 (on the upstream side in the intake flow direction). A surge tank 32 commonly connected to the end) and a single intake pipe 33 extending upstream from the surge tank 32. An openable / closable throttle valve 34 a for adjusting the flow rate of intake air introduced into the engine body 1 is provided in the middle of the intake pipe 33. The intake pipe 33 is provided with a valve actuator 34b for driving the throttle valve 34a. The throttle valve 34a is opened and closed by the valve actuator 34b.

排気通路35は、気筒2A〜2Dの各排気ポート7と連通する4本の独立排気通路36と、各独立排気通路36の下流端部(排気ガスの流れ方向下流側の端部)が1箇所に集合した集合部37と、集合部37から下流側に延びる1本の排気管38とを有している。   The exhaust passage 35 has four independent exhaust passages 36 communicating with the exhaust ports 7 of the cylinders 2A to 2D, and one downstream end portion (end portion on the downstream side in the exhaust gas flow direction) of each independent exhaust passage 36. And a single exhaust pipe 38 extending downstream from the collective portion 37.

(2)動弁機構
次に、吸気弁8および排気弁9を開閉させるための機構について、図2および図3を用いて詳しく説明する。吸気弁8および排気弁9は、それぞれ、シリンダヘッド4に配設された一対の動弁機構28,29(図2)により、クランク軸15の回転に連動して開閉駆動される。
(2) Valve Mechanism Next, a mechanism for opening and closing the intake valve 8 and the exhaust valve 9 will be described in detail with reference to FIGS. The intake valve 8 and the exhaust valve 9 are driven to open and close in conjunction with the rotation of the crankshaft 15 by a pair of valve mechanisms 28 and 29 (FIG. 2) disposed in the cylinder head 4.

吸気弁8用の動弁機構28は、吸気弁8を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング16と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸18と、カム軸18と一体に回転するように設けられたカム部18aと、カム部18aにより周期的に押圧されるスイングアーム20と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。   The valve operating mechanism 28 for the intake valve 8 includes a return spring 16 that urges the intake valve 8 in the closing direction (upward in FIG. 2), a cam shaft 18 that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 15, and a cam shaft. 18, a cam portion 18 a provided so as to rotate integrally with the shaft 18, a swing arm 20 that is periodically pressed by the cam portion 18 a, and a pivot portion 22 that serves as a swing fulcrum of the swing arm 20.

同様に、排気弁9用の動弁機構29は、排気弁9を閉方向(図2の上方)に付勢するリターンスプリング17と、クランク軸15の回転に連動して回転するカム軸19と、カム軸19と一体に回転するように設けられたカム部19aと、カム部19aにより周期的に押圧されるスイングアーム21と、スイングアーム20の揺動支点となるピボット部22とを有している。   Similarly, the valve operating mechanism 29 for the exhaust valve 9 includes a return spring 17 that urges the exhaust valve 9 in the closing direction (upward in FIG. 2), and a cam shaft 19 that rotates in conjunction with the rotation of the crankshaft 15. A cam portion 19a provided to rotate integrally with the cam shaft 19, a swing arm 21 periodically pressed by the cam portion 19a, and a pivot portion 22 serving as a swing fulcrum of the swing arm 20. ing.

上記のような動弁機構28,29により、吸気弁8および排気弁9は次のようにして開閉駆動される。すなわち、クランク軸15の回転に伴いカム軸18,19が回転すると、スイングアーム20,21の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア20a,21aがカム部18a,19aによって周期的に下方に押圧されるとともに、スイングアーム20,21がその一端部を支持するピボット部22を支点にして揺動変位する。これに伴い、当該スイングアーム20,21の他端部がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して吸排気弁8,9を下方に押圧し、これによって吸排気弁8,9が開弁する。一度開弁された吸排気弁8,9は、リターンスプリング16,17の付勢力により再び閉弁位置まで戻される。   By the valve mechanisms 28 and 29 as described above, the intake valve 8 and the exhaust valve 9 are driven to open and close as follows. That is, when the camshafts 18 and 19 are rotated with the rotation of the crankshaft 15, the cam followers 20a and 21a that are rotatably provided at the substantially central portions of the swing arms 20 and 21 are periodically lowered by the cam portions 18a and 19a. While being pressed, the swing arms 20 and 21 swing and displace with the pivot portion 22 supporting one end thereof as a fulcrum. Accordingly, the other ends of the swing arms 20 and 21 press the intake and exhaust valves 8 and 9 downward against the urging force of the return springs 16 and 17, thereby opening the intake and exhaust valves 8 and 9. To do. The intake / exhaust valves 8 and 9 once opened are returned to the closed position again by the urging force of the return springs 16 and 17.

ピボット部22は、自動的にバルブクリアランスをゼロに調整する公知の油圧式ラッシュアジャスタ24,25(以降、Hydraulic Lash Adjusterの頭文字をとって「HLA」と略称する)により支持されている。このうち、HLA24は、気筒列方向の中央側にある第2気筒2Bおよび第3気筒2Cのバルブクリアランスを自動調整するものであり、HLA25は、気筒列方向の両端にある第1気筒2Aおよび第4気筒2Dのバルブクリアランスを自動調整するものである。   The pivot portion 22 is supported by a known hydraulic lash adjuster 24, 25 (hereinafter abbreviated as “HLA”, which is an acronym for “Hydraulic Lash Adjuster”) that automatically adjusts the valve clearance to zero. Among them, the HLA 24 automatically adjusts the valve clearances of the second cylinder 2B and the third cylinder 2C on the center side in the cylinder row direction, and the HLA 25 is the first cylinder 2A and the first cylinders at both ends in the cylinder row direction. The valve clearance of the 4-cylinder 2D is automatically adjusted.

第1気筒2Aおよび第4気筒2D用のHLA25は、エンジンの減筒運転か全筒運転かに応じて吸排気弁8,9を開閉動作させるか停止させるかを切り替える機能を有している。すなわち、HLA25は、エンジンの全筒運転時には第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を開閉動作させる一方、エンジンの減筒運転時には、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9を閉弁状態のまま停止させる。このため、HLA25は、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させるための機構として、図3に示される弁停止機構25aを有している。これに対し、第2気筒2Bおよび第3気筒2C用のHLA24は、弁停止機構25aを備えておらず、吸排気弁8,9の開閉動作を停止させる機能を有していない。以下では、これらHLA24,25を区別するために、弁停止機構25aを備えたHLA25
のことを、特にS−HLA25(Switchable−Hydraulic Lash Adjusterの略)という。
The HLA 25 for the first cylinder 2A and the fourth cylinder 2D has a function of switching whether the intake / exhaust valves 8 and 9 are opened / closed or stopped depending on whether the engine is in a reduced cylinder operation or an all cylinder operation. That is, the HLA 25 opens and closes the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D during the entire cylinder operation of the engine, while the first and fourth cylinders 2A and 2D operate during the reduced cylinder operation of the engine. The intake / exhaust valves 8 and 9 are stopped in the closed state. For this reason, the HLA 25 has a valve stop mechanism 25a shown in FIG. 3 as a mechanism for stopping the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 8, 9. On the other hand, the HLA 24 for the second cylinder 2B and the third cylinder 2C does not include the valve stop mechanism 25a and does not have a function of stopping the opening / closing operation of the intake and exhaust valves 8 and 9. Below, in order to distinguish these HLA24 and 25, HLA25 provided with the valve stop mechanism 25a
This is particularly referred to as S-HLA25 (abbreviation of Switchable-Hydraulic Lash Adjuster).

S−HLA25の弁停止機構25aは、ピボット部22を軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒251と、外筒251の周面に互いに対向するように設けられた2つの貫通孔251aを出入り可能でかつピボット部22をロック状態またはロック解除状態に切替可能な一対のロックピン252と、これらロックピン252を径方向外側へ付勢するロックスプリング253と、外筒251の内底部とピボット部22の底部との間に設けられ、ピボット部22を外筒251の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング254とを備えている。   The valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25 includes a bottomed outer cylinder 251 that accommodates the pivot portion 22 so as to be slidable in the axial direction, and two through-holes provided on the peripheral surface of the outer cylinder 251 so as to face each other. A pair of lock pins 252 capable of entering and exiting 251a and capable of switching the pivot portion 22 between a locked state and an unlocked state; a lock spring 253 that urges the lock pins 252 radially outward; and an inner bottom portion of the outer cylinder 251 And a lost motion spring 254 that presses and urges the pivot portion 22 above the outer cylinder 251.

図3(a)に示すように、ロックピン252が外筒251の貫通孔251aに嵌合しているときは、ピボット部22が上方に突出したまま固定されたロック状態にある。このロック状態では、図2に示すように、ピボット部22の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となるため、カム軸18,19の回転によりカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9がリターンスプリング16,17の付勢力に抗して下方に変位し、吸排気弁8,9が開弁される。このため、4つの気筒2A〜2Dを全て稼働させる全筒運転時には、ピボット部22がロック状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9が開閉駆動される。   As shown in FIG. 3A, when the lock pin 252 is fitted in the through hole 251a of the outer cylinder 251, the pivot portion 22 is in a locked state in which it is fixed while protruding upward. In this locked state, as shown in FIG. 2, the top portion of the pivot portion 22 serves as the swing fulcrum of the swing arms 20 and 21, so that the cam portions 18a and 19a rotate the cam followers 20a and 21a as the cam shafts 18 and 19 rotate. When pressed downward, the intake / exhaust valves 8, 9 are displaced downward against the urging force of the return springs 16, 17, and the intake / exhaust valves 8, 9 are opened. Therefore, at the time of all cylinder operation in which all the four cylinders 2A to 2D are operated, the intake / exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are opened and closed by the pivot portion 22 being locked. The

上記のようなロック状態を解除するには、一対のロックピン252を径方向内側に押圧する。すると、図3(b)に示すように、ロックスプリング253の引張力に抗して、一対のロックピン252が互いに接近する方向(外筒251の径方向内側)に移動する。これにより、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとの嵌合が解除され、ピボット部22が軸方向に移動可能なロック解除状態となる。   To release the locked state as described above, the pair of lock pins 252 are pressed radially inward. Then, as shown in FIG. 3B, the pair of lock pins 252 move in a direction approaching each other (in the radial direction of the outer cylinder 251) against the tensile force of the lock spring 253. Thereby, the fitting between the lock pin 252 and the through hole 251a of the outer cylinder 251 is released, and the pivot portion 22 is in an unlocked state in which it can move in the axial direction.

このロック解除状態への変化に伴い、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に押圧されることにより、図3(c)に示すような弁停止状態が実現される。すなわち、吸排気弁8,9を上方に付勢するリターンスプリング16,17の方が、ピボット部22を上方に付勢するロストモーションスプリング254よりも強い付勢力を有しているので、上記ロック解除状態では、カム軸18,19の回転に伴いカム部18a,19aがカムフォロア20a,21aを下方に押圧したときに、吸排気弁8,9の頂部がスイングアーム20,21の揺動支点となり、ピボット部22がロストモーションスプリング254の付勢力に抗して下方に変位する。つまり、吸排気弁8,9は閉弁された状態に維持される。このため、第1、第4気筒2A,2Dを休止させる減筒運転時には、弁停止機構25aがロック解除状態とされることにより、第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作が停止され、当該吸排気弁8,9が閉弁状態に維持される。   With the change to the unlocked state, the pivot portion 22 is pressed downward against the urging force of the lost motion spring 254, thereby realizing the valve stop state as shown in FIG. That is, the return springs 16 and 17 that urge the intake and exhaust valves 8 and 9 upward have a stronger urging force than the lost motion spring 254 that urges the pivot portion 22 upward. In the released state, when the cam portions 18a and 19a press the cam followers 20a and 21a downward as the cam shafts 18 and 19 rotate, the top portions of the intake and exhaust valves 8 and 9 become the swing fulcrum of the swing arms 20 and 21. The pivot portion 22 is displaced downward against the urging force of the lost motion spring 254. That is, the intake / exhaust valves 8 and 9 are maintained in a closed state. For this reason, during the reduced-cylinder operation in which the first and fourth cylinders 2A and 2D are deactivated, the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first and fourth cylinders 2A and 2D are set by releasing the valve stop mechanism 25a. Is stopped and the intake and exhaust valves 8 and 9 are maintained in the closed state.

弁停止機構25aは油圧駆動式であり、弁停止機構25a、より詳細には、弁停止機構25aのロックピン252は、油圧により駆動される。ロックピン252は、供給される油圧に応じて貫通孔251aを出入りし、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとが嵌合/嵌合解除される。   The valve stop mechanism 25a is a hydraulic drive type, and the valve stop mechanism 25a, more specifically, the lock pin 252 of the valve stop mechanism 25a is driven by hydraulic pressure. The lock pin 252 enters and exits the through hole 251a according to the supplied hydraulic pressure, and the lock pin 252 and the through hole 251a of the outer cylinder 251 are fitted / released.

図4に示すように、弁停止機構25aには、オイルポンプ41から作動油が供給される。オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路にはソレノイドバルブ42が設けられており、このソレノイドバルブ42がオイルポンプ41から弁停止機構25aに供給される油圧を変更する。具体的には、ソレノイドバルブ42に通電されていない状態すなわちソレノイドバルブ42がOFFの状態では、ソレノイドバルブ42によりオイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路は閉止され、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとは嵌合され、ピポット部22はロックされ、これに伴い吸排気弁は開閉駆動される。一方、ソレノイドバルブ42に通電された状態すなわちソレノイドバルブ42がONの状態では、オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路は開通され、ロックピン252と外筒251の貫通孔251aとは嵌合解除され、ピポット部22はロック解除され、これに伴い吸排気弁は閉弁保持される。   As shown in FIG. 4, hydraulic oil is supplied from the oil pump 41 to the valve stop mechanism 25a. A solenoid valve 42 is provided in the oil path between the oil pump 41 and the valve stop mechanism 25a, and the solenoid valve 42 changes the hydraulic pressure supplied from the oil pump 41 to the valve stop mechanism 25a. Specifically, when the solenoid valve 42 is not energized, that is, when the solenoid valve 42 is OFF, the oil path between the oil pump 41 and the valve stop mechanism 25a is closed by the solenoid valve 42, and the lock pin 252 The outer cylinder 251 is fitted with the through hole 251a, the pivot portion 22 is locked, and the intake / exhaust valve is driven to open and close accordingly. On the other hand, when the solenoid valve 42 is energized, that is, when the solenoid valve 42 is ON, the oil passage between the oil pump 41 and the valve stop mechanism 25a is opened, and the lock pin 252 and the through hole 251a of the outer cylinder 251 Is released, the pivot portion 22 is unlocked, and the intake and exhaust valves are held closed accordingly.

図4に示すように、本実施形態では、1つの気筒に対して1つのソレノイドバルブ42が設けられており、合計2つのソレノイドバルブ42が設けられている。具体的には、一方の第1気筒用ソレノイドバルブ42aが、第1気筒2Aの吸気弁8に設けられた弁停止機構25aおよび第1気筒2Aの排気弁9に設けられた弁停止機構25aに供給する油圧を同時に変更し、他方の第4気筒用ソレノイドバルブ42bが、第4気筒2Dの吸気弁8に設けられた弁停止機構25aおよび第4気筒2Dの排気弁9に設けられた弁停止機構25aに供給する油圧を同時に変更する。そして、本実施形態では、各ソレノイドバルブ42a、42bが個別に駆動されることで、第1気筒の吸排気弁8,9の開閉状態と第4気筒の吸排気弁8,9の開閉状態とをそれぞれ個別に変更できるようになっている。   As shown in FIG. 4, in this embodiment, one solenoid valve 42 is provided for one cylinder, and a total of two solenoid valves 42 are provided. Specifically, one first cylinder solenoid valve 42a is connected to a valve stop mechanism 25a provided in the intake valve 8 of the first cylinder 2A and a valve stop mechanism 25a provided in the exhaust valve 9 of the first cylinder 2A. The hydraulic pressure to be supplied is changed at the same time, and the other fourth cylinder solenoid valve 42b is a valve stop mechanism 25a provided in the intake valve 8 of the fourth cylinder 2D and a valve stop provided in the exhaust valve 9 of the fourth cylinder 2D. The hydraulic pressure supplied to the mechanism 25a is changed simultaneously. In this embodiment, the solenoid valves 42a and 42b are individually driven, so that the intake / exhaust valves 8 and 9 of the first cylinder and the intake / exhaust valves 8 and 9 of the fourth cylinder are opened and closed. Can be changed individually.

(3)制御系統
次に、エンジンの制御系統について説明する。当実施形態のエンジンは、その各部が図5に示されるECU(エンジン制御ユニット、制御手段)50によって統括的に制御される。ECU50は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
(3) Control system Next, an engine control system will be described. Each part of the engine of the present embodiment is comprehensively controlled by an ECU (engine control unit, control means) 50 shown in FIG. As is well known, the ECU 50 is a microprocessor including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

エンジンおよび車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がECU50に入力されるようになっている。   The engine and the vehicle are provided with a plurality of sensors for detecting the state quantities of the respective parts, and information from each sensor is input to the ECU 50.

例えば、シリンダブロック3には、クランク軸15の回転角度(クランク角)および回転速度を検出するクランク角センサSN1が設けられている。このクランク角センサSN1は、クランク軸15と一体に回転する図略のクランクプレートの回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸15の回転角度および回転速度すなわちエンジン回転数が特定されるようになっている。   For example, the cylinder block 3 is provided with a crank angle sensor SN1 that detects a rotation angle (crank angle) and a rotation speed of the crankshaft 15. The crank angle sensor SN1 outputs a pulse signal in accordance with the rotation of a crank plate (not shown) that rotates integrally with the crankshaft 15. Based on the pulse signal, the rotation angle and the rotation speed of the crankshaft 15 are output. That is, the engine speed is specified.

シリンダヘッド4にはカム角センサSN2が設けられている。カム角センサSN2は、カム軸(18または19)と一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサSN1からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるかという気筒判別情報が特定されるようになっている。   The cylinder head 4 is provided with a cam angle sensor SN2. The cam angle sensor SN2 outputs a pulse signal according to the passage of the teeth of the signal plate that rotates integrally with the camshaft (18 or 19), and this signal and the pulse signal from the crank angle sensor SN1 Based on this, cylinder discrimination information indicating which cylinder is in which stroke is specified.

吸気通路30のサージタンク32には、サージタンク32を通過して各気筒2A〜2Dに導入される空気量すなわち吸気量を検出する吸気量センサSN3が設けられているとともに、サージタンク32内の圧力を検出する吸気圧センサSN4が設けられている。   The surge tank 32 of the intake passage 30 is provided with an intake air amount sensor SN3 that detects the amount of air introduced through the surge tank 32 into each of the cylinders 2A to 2D, that is, the intake air amount. An intake pressure sensor SN4 that detects pressure is provided.

車両には、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度(アクセル開度)を検出するアクセル開度センサSN5が設けられている。また、エンジン本体1を冷却する冷却液の温度を検出する水温センサSN6が設けられている。   The vehicle is provided with an accelerator opening sensor SN5 that detects an opening degree of an accelerator pedal (accelerator opening degree) that is operated by a driver and that is not shown. A water temperature sensor SN6 that detects the temperature of the coolant that cools the engine body 1 is also provided.

ECU50は、これらのセンサSN1〜SN6と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて、上述した各種情報(クランク角、エンジン回転数、吸気量、吸気圧、アクセル開度、冷却水温)を取得する。   The ECU 50 is electrically connected to these sensors SN1 to SN6, and based on signals input from the sensors, the above-described various information (crank angle, engine speed, intake air amount, intake pressure, accelerator opening) Degree, cooling water temperature).

そして、ECU50は、上記各センサSN1〜SN6からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ECU50は、インジェクタ12、点火プラグ13、バルブアクチュエータ34b(スロットルバルブ34a)、弁停止機構用ソレノイドバルブ42と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。なお、当実施形態では、1気筒につき1組の割合で合計4組のインジェクタ12および点火プラグ13が存在するが、図5では、インジェクタ12および点火プラグ13をそれぞれ1つのブロックで表記している。また、弁停止機構用ソレノイドバルブ42は、第1気筒2Aの弁停止機構25aと、第4気筒2Dの弁停止機構25aとに対してそれぞれ1つずつ設けられており、合計2つの弁停止機構用ソレノイドバルブ42が存在するが、図5ではこれを1つのブロックで表記している。   And ECU50 controls each part of an engine, performing various determination, a calculation, etc. based on the input signal from each said sensor SN1-SN6. That is, the ECU 50 is electrically connected to the injector 12, spark plug 13, valve actuator 34b (throttle valve 34a), and valve stop mechanism solenoid valve 42. Each outputs a control signal for driving. In this embodiment, there are a total of four sets of injectors 12 and spark plugs 13 at a rate of one set per cylinder. In FIG. 5, the injectors 12 and the spark plugs 13 are each represented by one block. . Further, one valve stop mechanism solenoid valve 42 is provided for each of the valve stop mechanism 25a of the first cylinder 2A and the valve stop mechanism 25a of the fourth cylinder 2D, for a total of two valve stop mechanisms. There is a solenoid valve 42 for use, and this is shown in one block in FIG.

ECU50のより具体的な機能について説明する。ECU50は、機能的要素として、運転要求判定部51、スロットルバルブ制御部52、点火プラグ制御部53、インジェクタ制御部54、弁停止機構制御部55を有している。   More specific functions of the ECU 50 will be described. The ECU 50 includes an operation request determination unit 51, a throttle valve control unit 52, a spark plug control unit 53, an injector control unit 54, and a valve stop mechanism control unit 55 as functional elements.

運転要求判定部51は、アクセル開度センサSN4、クランク角センサSN1水温センサSN6の検出値等から特定されるエンジンの運転条件(エンジン負荷、エンジン回転数、エンジン水温等)に基づいて、エンジンの減筒運転および全筒運転のいずれを選択するかを判定するものである。例えば、図6に示すように、運転要求判定部51は、エンジン負荷およびエンジン回転数が比較的低い特定の運転領域A1にあるときに、第1、第4気筒2A,2Dを休止させる(第2、第3気筒2B,2Cのみを稼働させる)減筒運転の要求があると判定する。逆に、エンジン負荷およびエンジン回転数が上記特定の運転領域A1を除く残余の運転領域A2にあるときには、第1〜第4気筒2A〜2Dを全て稼働させる全筒運転の要求があると判定する。また、運転要求判定部51は、冷間時や加減速が激しい場合には、全筒運転を実施すると判定する。例えば、運転要求判定部51は、水温センサSN6により検出されたエンジン水温が所定値以下の場合や、アクセル開度センサSN5により検出されたアクセル開度の変化率が大きい場合には、全筒運転を実施すると判定する。   The operation request determination unit 51 determines the engine operation based on the engine operating conditions (engine load, engine speed, engine water temperature, etc.) specified from the detected values of the accelerator opening sensor SN4, the crank angle sensor SN1, and the water temperature sensor SN6. It is determined whether to select a reduced-cylinder operation or an all-cylinder operation. For example, as shown in FIG. 6, the operation request determination unit 51 pauses the first and fourth cylinders 2A and 2D when the engine load and the engine speed are in a specific operation region A1 that is relatively low (first 2) It is determined that there is a request for reduced-cylinder operation in which only the third cylinders 2B and 2C are operated. Conversely, when the engine load and the engine speed are in the remaining operation region A2 excluding the specific operation region A1, it is determined that there is a request for all-cylinder operation to operate all the first to fourth cylinders 2A to 2D. . In addition, the operation request determination unit 51 determines that the all-cylinder operation is performed when it is cold or acceleration / deceleration is severe. For example, when the engine water temperature detected by the water temperature sensor SN6 is equal to or lower than a predetermined value or when the change rate of the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor SN5 is large, the operation request determination unit 51 operates all cylinders. Is determined to be implemented.

スロットルバルブ制御部52は、スロットルバルブ34aの開度すなわち各気筒に吸入される空気量である吸気量を制御するものである。点火プラグ制御部53は、点火プラグ13を制御するものである。インジェクタ制御部54は、インジェクタ12を制御するものである。弁停止機構制御部55は、各弁停止機構用ソレノイドバルブ42a、42bをそれぞれ制御して、S−HLA25の弁停止機構25aに供給される油圧すなわち第1、第4気筒2A,2Dの吸排気弁8,9の開閉動作をそれぞれ変更するものである。   The throttle valve control unit 52 controls the opening of the throttle valve 34a, that is, the intake air amount that is the amount of air taken into each cylinder. The spark plug controller 53 controls the spark plug 13. The injector control unit 54 controls the injector 12. The valve stop mechanism control unit 55 controls the solenoid valves 42a and 42b for each valve stop mechanism, respectively, and the hydraulic pressure supplied to the valve stop mechanism 25a of the S-HLA 25, that is, intake and exhaust of the first and fourth cylinders 2A and 2D. The opening and closing operations of the valves 8 and 9 are respectively changed.

これら制御部52〜55の制御内容の詳細について次に説明する。
(4)制御内容
(4−1)基本制御
まず、全筒運転から減筒運転への切り替え時以外の各制御部の制御内容、すなわち通常の全筒運転時および減筒運転時における各制御部の制御内容について説明する。
Details of the control contents of the control units 52 to 55 will be described next.
(4) Control content (4-1) Basic control First, the control content of each control unit other than when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, that is, each control unit during normal all-cylinder operation and reduced-cylinder operation The contents of control will be described.

スロットルバルブ制御部52は、アクセル開度センサSN5の検出値すなわちアクセルペダルの踏込操作量に応じて設定された目標トルクを実現するように、バルブアクチュエータ34bを制御して、スロットルバルブ34aの開度を変更する。   The throttle valve control unit 52 controls the valve actuator 34b so as to achieve the target torque set according to the detected value of the accelerator opening sensor SN5, that is, the amount of depression of the accelerator pedal, and the opening of the throttle valve 34a. To change.

具体的には、スロットルバルブ制御部52は、目標トルクに基づき、この目標トルクを実現するために必要な充填効率である要求シリンダ充填効率を求めるとともに、この要求シリンダ充填効率を実現するために必要な吸気通路30内の空気量である吸気通路内要求空気量を求める。詳細には、吸気通路内要求空気量は、要求シリンダ充填効率と、エンジンの運転状態、例えば、エンジン回転数、吸気VVT29aの位相等に応じて予め設定されたサージタンク基準体積効率とに基づいて算出される。   Specifically, the throttle valve control unit 52 obtains the required cylinder charging efficiency, which is a charging efficiency necessary for realizing the target torque, based on the target torque, and is necessary for realizing the required cylinder charging efficiency. The required air amount in the intake passage which is the amount of air in the intake passage 30 is obtained. Specifically, the required air amount in the intake passage is based on the required cylinder filling efficiency and the surge tank reference volume efficiency that is preset according to the engine operating state, for example, the engine speed, the phase of the intake VVT 29a, and the like. Calculated.

次に、スロットルバルブ制御部52は、吸気通路内要求空気量と、現在の吸気通路30内の空気量と、吸気通路30内から気筒に吸入される空気流量とに基づいて、スロットルバルブ34aを通過する空気流量の目標値である要求スロットル通過空気流量を求める。そして、スロットルバルブ制御部52は、この要求スロットル通過空気流量に基づいて、この空気流量を実現するために必要なスロットルバルブの開度(目標スロットルバルブ開度)を算出して、この開度となるように、スロットルバルブ34aの開度を制御する。   Next, the throttle valve control unit 52 controls the throttle valve 34a based on the required air amount in the intake passage, the current air amount in the intake passage 30, and the air flow rate taken into the cylinder from the intake passage 30. A required throttle passage air flow rate, which is a target value of the passing air flow rate, is obtained. The throttle valve control unit 52 calculates the opening degree of the throttle valve (target throttle valve opening degree) necessary for realizing the air flow rate based on the required throttle passing air flow rate, Thus, the opening degree of the throttle valve 34a is controlled.

目標スロットルバルブ開度は、例えば、ベルヌーイの定理を利用して算出することができる。すなわち、スロットルバルブ34aを通過する空気流量は、スロットルバルブ34aの開度と、スロットルバルブ34aの上流側と下流側との圧力比(上流側に対する下流側の圧力の割合、以下、スロットル上下流圧力比という)によって決まるため、スロットルバルブ34aの上流側と下流側の圧力をセンサによって検出し、この検出値と、要求スロットル通過空気流量とに基づいて、目標スロットルバルブ開度を算出することができる。具体的には、スロットルバルブ34aの開度と、スロットルバルブ上下流圧力比と、スロットルバルブ34aを通過する空気流量とを予め求めてこれらの関係をマップで記憶しておき、このマップから、検出したスロットル上下流圧力比と、要求スロットル通過空気流量とに対応するスロットルバルブ34aの開度を抽出して、目標スロットルバルブ開度に設定すればよい。例えば、このマップは、スロットルバルブ34aを通過する空気流量が一定の場合において、スロットルバルブ上下流圧力比が1に近いほどスロットルバルブ34aの開度が大きくなるように設定される。   The target throttle valve opening can be calculated using, for example, Bernoulli's theorem. In other words, the flow rate of air passing through the throttle valve 34a is determined by the ratio of the opening of the throttle valve 34a to the pressure ratio between the upstream side and the downstream side of the throttle valve 34a (the ratio of the pressure on the downstream side to the upstream side, hereinafter the throttle upstream / downstream pressure). Therefore, the pressure on the upstream side and the downstream side of the throttle valve 34a is detected by a sensor, and the target throttle valve opening can be calculated based on the detected value and the required throttle passage air flow rate. . Specifically, the opening degree of the throttle valve 34a, the throttle valve upstream / downstream pressure ratio, and the air flow rate passing through the throttle valve 34a are obtained in advance, and these relationships are stored in a map and detected from this map. The opening degree of the throttle valve 34a corresponding to the throttle upstream / downstream pressure ratio and the required throttle passage air flow rate may be extracted and set to the target throttle valve opening degree. For example, this map is set so that the opening degree of the throttle valve 34a increases as the throttle valve upstream / downstream pressure ratio is closer to 1 when the flow rate of air passing through the throttle valve 34a is constant.

ここで、減筒運転時は、稼働・出力する気筒が減少するため、全筒運転時と同様のエンジン出力を発生させるためには、稼働している気筒(第2、第3気筒2B,2C)の1気筒あたりの出力を、全筒運転時における1気筒あたりの出力よりも大きくする必要がある。そのため、減筒運転時には、1気筒あたりの出力(発生トルク)を増大させる必要があり、これに伴い各気筒に吸入される空気量(吸気量)を増大させる必要がある。すなわち、減筒運転時の1気筒あたりの吸気量の目標値は、全筒運転時の1気筒あたりの吸気量の目標値よりも大きくなる。そして、各気筒に吸入される空気量を増大させるためには、吸気通路30内の圧力(スロットルバルブ34aよりも下流側の圧力)を全筒運転時よりも高い状態にする必要がある。そのため、結果として、減筒運転時には、スロットルバルブ上下流圧力比は、全筒運転時よりも1に近い値となり、減筒運転時のスロットルバルブ34aの開度は、全筒運転時の開度よりも大きく(開き側)に制御される。   Here, since the number of cylinders to be operated / output decreases during the reduced cylinder operation, in order to generate the same engine output as in the all cylinder operation, the operating cylinders (second and third cylinders 2B, 2C) ) Needs to be larger than the output per cylinder during all cylinder operation. Therefore, during the reduced cylinder operation, it is necessary to increase the output (generated torque) per cylinder, and accordingly, it is necessary to increase the amount of air sucked into each cylinder (intake amount). In other words, the target value of the intake air amount per cylinder during the reduced cylinder operation is larger than the target value of the intake air amount per cylinder during the all cylinder operation. In order to increase the amount of air taken into each cylinder, the pressure in the intake passage 30 (pressure downstream of the throttle valve 34a) needs to be higher than when all cylinders are operating. Therefore, as a result, at the time of reduced cylinder operation, the throttle valve upstream / downstream pressure ratio becomes closer to 1 than at the time of all cylinder operation, and the opening of the throttle valve 34a at the time of reduced cylinder operation is the opening at the time of all cylinder operation. Is controlled to be larger (open side).

点火プラグ制御部53は、減筒運転か全筒運転かに応じて休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の点火プラグ13の制御を切り替える。すなわち、エンジンが全筒運転されているとき、点火プラグ制御部53は、全ての気筒2A〜2Dの点火プラグ13を駆動して点火を実行する。一方、エンジンが減筒運転されているとき、点火プラグ制御部53は、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)での燃焼を停止させるために、当該気筒の点火プラグ13の駆動を禁止する。   The spark plug controller 53 switches the control of the spark plug 13 of the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) depending on whether the cylinder reduction operation or the all cylinder operation is performed. That is, when the engine is operating in all cylinders, the spark plug control unit 53 drives the spark plugs 13 of all the cylinders 2A to 2D to perform ignition. On the other hand, when the engine is in the reduced cylinder operation, the spark plug control unit 53 drives the spark plug 13 of the cylinder to stop combustion in the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D). Ban.

また、点火プラグ制御部53は、点火プラグ13を稼働させる場合において、運転条件に応じて点火時期を決定して点火プラグ13に指示を出す。具体的には、点火プラグ制御部53には、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された点火時期のマップが記憶されており、点火プラグ制御部53は、このマップからエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた点火時期を抽出するとともに、抽出した点火時期を吸気圧センサSN4の検出値等に基づいて補正して、基本点火時期を決定する。上記点火時期のマップは、減筒運転用と全筒運転用の2種類用意されており、運転に応じたマップが使用される。   In addition, when operating the spark plug 13, the spark plug control unit 53 determines the ignition timing according to the operating conditions and issues an instruction to the spark plug 13. Specifically, the ignition plug control unit 53 stores a map of ignition timing preset for the engine speed and the engine load, and the ignition plug control unit 53 uses the map to determine the engine speed and the engine load. The ignition timing corresponding to the load is extracted, and the basic ignition timing is determined by correcting the extracted ignition timing based on the detected value of the intake pressure sensor SN4. Two types of maps for the ignition timing are prepared for reduced-cylinder operation and for all-cylinder operation, and a map corresponding to the operation is used.

ここで、決定した基本点火時期が過剰に遅角側の時期である場合には、失火するおそれがある。そこで、本実施形態では、点火プラグ制御部53は、点火時期が、予め設定されたリタード限界を超えて遅角されないように最終的な点火時期を決定する。すなわち、点火プラグ制御部53は、決定した上記基本点火時期とリタード限界とのうちより進角側の時期を最終的な点火時期として決定する。リタード限界は、例えば、運転条件(エンジン回転数、エンジン負荷等)についてそれぞれ予め設定されマップで記憶されており、点火プラグ制御部53は、このマップから運転条件に対応するリタード限界を抽出して上記基本点火時期と比較する。   Here, if the determined basic ignition timing is excessively retarded, there is a risk of misfire. Therefore, in the present embodiment, the spark plug controller 53 determines the final ignition timing so that the ignition timing is not retarded beyond a preset retard limit. That is, the spark plug control unit 53 determines a timing on the more advanced side of the determined basic ignition timing and the retard limit as the final ignition timing. For example, the retard limit is preset and stored for each operating condition (engine speed, engine load, etc.), and the spark plug control unit 53 extracts the retard limit corresponding to the operating condition from this map. Compare with the basic ignition timing.

インジェクタ制御部54は、減筒運転か全筒運転かに応じて休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)のインジェクタ12の制御を切り替える。すなわち、インジェクタ制御部54は、エンジンが全筒運転されているときは、全ての気筒2A〜2Dのインジェクタ12を駆動して燃料噴射を実行する一方、エンジンが減筒運転されているときは、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)への燃料噴射を禁止する。   The injector control unit 54 switches the control of the injector 12 of the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) according to whether the cylinder reduction operation or the all cylinder operation. That is, the injector control unit 54 performs fuel injection by driving the injectors 12 of all the cylinders 2A to 2D when the engine is operated in all cylinders, and on the other hand, when the engine is operated in reduced cylinders, The fuel injection to the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) is prohibited.

また、インジェクタ制御部54は、インジェクタ12に燃料噴射を実行させる場合において、運転条件(エンジン回転数、エンジン負荷および減筒運転時か全筒運転時か等)に応じて噴射量を決定してインジェクタ12に指示を出す。   Further, the injector control unit 54 determines the injection amount in accordance with the operating conditions (engine speed, engine load, and whether or not all cylinders are operated, etc.) when causing the injector 12 to perform fuel injection. An instruction is given to the injector 12.

弁停止機構制御部55は、減筒運転か全筒運転かに応じて弁停止機構用ソレノイドバルブ42の制御を切り替える。すなわち、エンジンが全筒運転されているときは、弁停止機構制御部55は、ソレノイドバルブ42をOFF状態として全ての気筒2A〜2Dの吸排気弁8,9の開閉を可能とする一方、エンジンが減筒運転されているときは、弁停止機構用ソレノイドバルブ42をON状態として休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8,9を閉弁保持させる。   The valve stop mechanism control unit 55 switches the control of the solenoid valve 42 for the valve stop mechanism in accordance with the reduced cylinder operation or the all cylinder operation. That is, when the engine is operating in all cylinders, the valve stop mechanism controller 55 enables the intake / exhaust valves 8 and 9 of all the cylinders 2A to 2D to be opened and closed by turning off the solenoid valve 42. When the cylinder is in the reduced cylinder operation, the solenoid valve 42 for the valve stop mechanism is turned on to hold the intake and exhaust valves 8 and 9 of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) closed.

(4−2)全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御
上記のように、減筒運転では、稼働している気筒の1気筒あたりの出力を全筒運転時よりも大きくするべく、1気筒あたりの吸気量が増大される。しかしながら、吸気量の変化には遅れがあるため、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった後すぐさま休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼を停止して減筒運転を開始したのでは、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の吸気量が不足してエンジントルクが低下しトルクショックが生じるおそれがある。そこで、本装置では、上記運転要求判定部51によって全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されると、全気筒を稼働状態としながら、上記トルクショックの発生を回避するために吸気量を増大させ、かつ、点火時期を遅角する過渡全筒制御を開始する。そして、この制御の終了後に減筒運転を開始する。また、この制御の実施のみではトルクショックの発生を回避できないおそれがある特定の運転条件下では、この過渡全筒制御に加えて、吸気量を増大させながら、休止状態とする気筒の数を全数(本実施形態では4つ)と減筒運転時の数(本実施形態では2つ)の間の数(本実施形態では3つ)にする中間減筒制御を実施する。
(4-2) Control at the time of switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation As described above, in the reduced-cylinder operation, in order to increase the output per cylinder of the operating cylinder compared to that during all-cylinder operation, The intake amount per cylinder is increased. However, since there is a delay in the change in the intake air amount, the combustion of the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) is stopped immediately after a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is performed. If the operation is started, the intake amount of the operating cylinders (the second and third cylinders 2B and 2C) is insufficient, and the engine torque may be reduced to cause a torque shock. Therefore, in this device, when the operation request determination unit 51 issues a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the intake air amount is reduced in order to avoid the occurrence of the torque shock while keeping all the cylinders in operation. The transient all-cylinder control that increases and retards the ignition timing is started. Then, the reduced-cylinder operation is started after the end of this control. In addition to this transient all-cylinder control, in addition to this transient all-cylinder control, the total number of cylinders to be deactivated is increased under specific operating conditions where it is impossible to avoid the occurrence of torque shock only by performing this control. Intermediate reduction control is carried out to a number (three in this embodiment) between (four in the present embodiment) and the number at the time of reduced cylinder operation (two in this embodiment).

(i)特定の運転条件以外の運転条件下における切替時の制御
まず、上記特定の運転条件以外の運転条件下において、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合の制御内容について説明する。
(I) Control at the time of switching under operating conditions other than specific operating conditions First, the control contents when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation under operating conditions other than the specific operating conditions described above. explain.

スロットルバルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、過渡全筒制御として、1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量となるようにスロットルバルブ34aの開度を変更する制御を実施する。上記の通り、減筒運転時の1気筒あたりの吸気量は、通常の全筒運転時における1気筒あたりの吸気量よりも多くされる必要がある。そのため、スロットルバルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、スロットルバルブ34aの開度を、通常の全筒運転時の開度すなわち全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出される直前の開度よりも開き側にして、吸気量を減筒運転時の吸気量に向けて増大させる。   When there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the throttle valve control unit 52 performs the transient all-cylinder control so that the intake air amount per cylinder becomes the intake air amount during the reduced-cylinder operation. Implement control to change the opening. As described above, the intake amount per cylinder during the reduced-cylinder operation needs to be larger than the intake amount per cylinder during the normal all-cylinder operation. Therefore, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the throttle valve control unit 52 changes the opening of the throttle valve 34a from the opening during normal all-cylinder operation, that is, from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. The intake air amount is increased toward the intake air amount during the reduced-cylinder operation so that the opening amount is more open than the opening degree immediately before the switch request is issued.

本実施形態では、スロットルバルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、1気筒あたりの吸気量が全筒運転時よりも多い減筒運転時の量となるように、スロットルバルブ34aの開度を開き側に変更する。すなわち、本実施形態では、スロットルバルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されると、すぐさま、減筒運転時用の制御を開始する。   In the present embodiment, when there is a request for switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation, the throttle valve control unit 52 causes the intake amount per cylinder to be a larger amount during the reduced-cylinder operation than during the all-cylinder operation. In addition, the opening of the throttle valve 34a is changed to the open side. That is, in the present embodiment, the throttle valve control unit 52 starts the control for the reduced cylinder operation as soon as a request for switching from the all cylinder operation to the reduced cylinder operation is issued.

一方、弁停止機構制御部55は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があっても、各弁停止機構用ソレノイドバルブ42a、42bのOFF状態を維持して、全ての気筒2A〜2Dの吸排気弁の開閉を可能とする。また、インジェクタ制御部54および点火プラグ制御部53も、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があっても、全ての気筒2A〜2Dでの燃焼が維持されるようにインジェクタ12および点火プラグ13を制御する。すなわち、インジェクタ制御部54および点火プラグ制御部53は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があっても、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃料噴射および点火を停止せず、全ての気筒2A〜2Dで燃料噴射および点火を実施する。   On the other hand, the valve stop mechanism control unit 55 maintains the OFF state of the solenoid valves 42a and 42b for each valve stop mechanism even when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. The intake and exhaust valves can be opened and closed. Further, the injector control unit 54 and the spark plug control unit 53 also have the injector 12 and the spark plug so that the combustion in all the cylinders 2A to 2D is maintained even when there is a request for switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation. 13 is controlled. That is, the injector control unit 54 and the spark plug control unit 53 stop the fuel injection and ignition of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) even when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. Without performing fuel injection and ignition in all the cylinders 2A to 2D.

このように、本装置では、運転要求判定部51によって全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されても、全ての気筒2A〜2Dの吸排気弁8,9が開閉駆動されるとともに全ての気筒2A〜2Dで燃焼が実施される。   As described above, in this device, even when the operation request determination unit 51 issues a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the intake and exhaust valves 8 and 9 of all the cylinders 2A to 2D are driven to open and close. Combustion is performed in all the cylinders 2A to 2D.

ここで、上記のように、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、スロットルバルブ制御部52によって1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量であって通常の全筒運転時の吸気量よりも多くされる。そのため、このように吸気量が多い状態で、全ての気筒2A〜2Dで燃焼を実施したのでは、エンジントルクが通常の全筒運転時のトルクすなわち上記切替判定直前のトルクであって運転者等から要求されているトルクよりも高くなってしまう。   Here, as described above, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the intake amount per cylinder is the intake amount during the reduced-cylinder operation by the throttle valve control unit 52, and the normal all-cylinder operation. It is made larger than the intake amount during operation. Therefore, if combustion is performed in all of the cylinders 2A to 2D in such a large intake amount state, the engine torque is the torque at the time of normal all-cylinder operation, that is, the torque immediately before the switching determination, and the driver It will be higher than the torque requested from

そこで、本装置では、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、吸気量を増大させながら、点火時期を、この吸気量の増加に伴って生じるエンジントルクの増大を回避できる時期まで遅角する。すなわち、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、点火プラグ制御部53は、過渡全筒制御として、点火時期を、通常の全筒運転時の点火時期すなわち上記切替要求が出される直前の点火時期よりも遅角側にする制御を実施する。   Therefore, in this device, when there is a request to switch from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the ignition timing is increased to a timing at which the increase in engine torque caused by the increase in the intake air amount can be avoided while increasing the intake air amount. Be retarded. That is, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the spark plug control unit 53 issues the ignition timing as the transient all-cylinder control, that is, the ignition timing during normal all-cylinder operation, that is, the above switching request. Control is performed so that the ignition timing is retarded from the immediately preceding ignition timing.

具体的には、点火プラグ制御部53は、通常の全筒運転時の吸気量に対して実際の吸気量がどれだけ増加したかを算出し、この吸気量の増加量、詳細には、この吸気量の増加量に対応するエンジントルクの増加量、に対応する遅角量を算出する。本実施形態では、点火プラグ制御部53は、各運転条件(エンジン回転数、エンジン負荷等)について予め設定された吸気量の増加量と遅角量とのマップを記憶しており、このマップから、運転条件と算出した吸気量の増加量とに対応する遅角量を抽出する。そして、点火プラグ制御部は、(4−1)で説明した手順に沿って決定した通常の全筒運転時の基本点火時期から、上記算出した遅角量だけ遅角した時期を、切替用の点火時期として決定する。   Specifically, the spark plug control unit 53 calculates how much the actual intake air amount has increased with respect to the intake air amount during normal all-cylinder operation. A retardation amount corresponding to the increase amount of the engine torque corresponding to the increase amount of the intake air amount is calculated. In the present embodiment, the spark plug control unit 53 stores a map of the intake air amount increase amount and the retard amount that are set in advance for each operating condition (engine speed, engine load, etc.). Then, the retard amount corresponding to the operating condition and the calculated increase amount of the intake air amount is extracted. Then, the spark plug control unit changes the timing retarded by the calculated retard amount from the basic ignition timing during normal all-cylinder operation determined according to the procedure described in (4-1). It is determined as the ignition timing.

上記過渡全筒制御(全気筒で吸排気8,9を開閉可能とし、かつ、燃焼を実施しながら、吸気量を増大させるとともに点火時期を遅角する制御)は、1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量まで増加するまで実施され、1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量まで増加すると、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8、9が閉弁保持され、かつ、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼が停止されて減筒運転が開始される。   The transient all-cylinder control (control that allows the intake and exhaust 8 and 9 to be opened / closed in all cylinders and increases the intake air amount while retarding the combustion and retards the ignition timing) This is carried out until the intake amount at the time of reduced-cylinder operation is increased, and when the intake amount per cylinder increases to the intake amount at the time of reduced-cylinder operation, intake / exhaust valves 8 of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D). , 9 are held closed, and the combustion of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D) is stopped and the reduced-cylinder operation is started.

(ii)特定の運転条件下における切替時の制御
ここで、基本的には、上記過渡全筒制御の実施によって全筒運転から減筒運転への切り替え時にエンジントルクの増大を回避してトルクショックの発生を回避することができる。しかしながら、点火時期が過剰に遅角側になると失火が生じ、これによってトルクショックが生じるおそれがある。そこで、本装置では、このように点火時期の遅角によって失火が生じる可能性の高い特定の運転条件下では、上記のように、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合、上記過渡全筒制御を実施した後、休止状態とする気筒の数を全数と減筒運転時の数の間の数にする中間減筒制御を実施し、稼働気筒の数の減少によってエンジントルクを低下させ、エンジントルクを低下させるために点火時期が過剰に遅角されるのを回避する。
(Ii) Control at the time of switching under a specific operating condition Here, basically, by executing the transient all-cylinder control, an increase in engine torque is avoided when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. Can be avoided. However, if the ignition timing is excessively retarded, misfire occurs, which may cause torque shock. Therefore, in this device, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, as described above, under specific operation conditions where there is a high possibility of misfire due to the retard of the ignition timing as described above, After performing the above-mentioned transient all-cylinder control, the intermediate reduction-cylinder control is performed so that the number of cylinders to be deactivated is between the total number and the number at the time of reduced-cylinder operation, and the engine torque is reduced by reducing the number of operating cylinders. The ignition timing is prevented from being retarded excessively in order to reduce the engine torque.

本実施形態では、過渡全筒制御における点火時期の遅角により燃焼安定度が基準値を下回り失火が生じやすい特定の運転領域(図6にCで示した領域)にある場合に、上記特定の運転条件が成立しているとする。すなわち、全筒運転領域A1から、減筒運転領域A2に含まれる特定運転領域Cに変化した場合に、上記特定の運転条件が成立しているとする。   In the present embodiment, when the combustion stability falls below the reference value due to the retard of the ignition timing in the transient all-cylinder control and is in a specific operation region (region indicated by C in FIG. 6), Assume that the operating conditions are met. That is, it is assumed that the specific operation condition is satisfied when the entire cylinder operation area A1 is changed to the specific operation area C included in the reduced cylinder operation area A2.

ここで、本実施形態では、燃焼安定度として、同じ条件で複数回燃焼させたときのエンジントルクの最低値を平均値で割った値であって、この値が低いほど燃焼安定性が悪いことを表す値を用いる。そして、燃焼安定度が所定の基準値(例えば0.5)以下となる領域を、燃焼安定性が悪く失火が生じやすい領域としている。より詳細には、本実施形態では、燃焼安定度が基準値(0.5等)となる時期を、失火が生じる点火時期である失火限界時期とし、点火時期をこの失火限界時期とした場合のエンジントルクの平均値を、通常の基本点火時期でのエンジントルクの平均値で除算した値、すなわち、点火時期を失火限界時期とすることで通常時よりもエンジントルクをどれだけ低下させることができるかを表した値(以下、この値をトルクダウン可能率という)が、所定値未満、例えば0.5未満であって、過渡全筒制御の実施に伴い点火時期を失火限界時期まで遅角させてもエンジントルクを通常のトルクの所定値倍未満(例えば0.5倍)未満にしか低下することができず、この過渡全筒制御の実施時において、失火を回避しながら上記吸気量の増加に伴って生じるエンジントルクの増大を回避できる時期まで点火時期を遅角することが難しい領域が、上記特定の運転領域(以下、単に特定領域という場合がある)に設定されている。   Here, in this embodiment, the combustion stability is a value obtained by dividing the minimum value of the engine torque when burned multiple times under the same conditions by the average value, and the lower this value, the worse the combustion stability. A value representing is used. And the area | region where combustion stability becomes below a predetermined reference value (for example, 0.5) is made into the area | region where combustion stability is bad and misfire is easy to produce. More specifically, in this embodiment, the timing when the combustion stability becomes the reference value (0.5 or the like) is the misfire limit timing that is the ignition timing at which misfire occurs, and the ignition timing is the misfire limit timing. A value obtained by dividing the average value of the engine torque by the average value of the engine torque at the normal basic ignition timing, that is, by setting the ignition timing as the misfire limit timing, how much the engine torque can be reduced from the normal time. This value (hereinafter, this value is referred to as the torque reduction possibility rate) is less than a predetermined value, for example, less than 0.5, and the ignition timing is retarded to the misfire limit timing with the implementation of transient all cylinder control. However, the engine torque can only be reduced to less than a predetermined value times the normal torque (for example, 0.5 times), and when the transient all-cylinder control is performed, the intake air amount is increased while avoiding misfire. With Region is difficult to retarding the ignition timing to a timing that can avoid an increase in engine torque occurs, the specific operation region is set to (hereinafter, simply is referred specific region).

特定の運転条件下(特定の運転領域C)における切替時における各制御部の制御内容について説明する。   The control content of each control unit at the time of switching under specific operating conditions (specific operating region C) will be described.

スロットルバルブ制御部52は、上記特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合にも、(i)で説明した他の運転領域で切り替え要求があった場合と同様の制御(過渡全筒制御、吸気量を増大させる制御)を実施する。   When there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in the specific operation region C, the throttle valve control unit 52 has a request for switching in another operation region described in (i). The same control (transient all-cylinder control, control for increasing the intake air amount) is performed.

具体的には、スロットルバルブ制御部52は、上記特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合すなわち特定の運転領域Cに移行することに伴って全筒運転から減筒運転への切替要求があったと判定された場合にも、減筒運転時における制御と同様の制御を開始し、スロットルバルブ34aの開度を開き側に変更して、1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量に向けて増大するようにスロットルバルブ34aの開度を開き側に変更する。   Specifically, the throttle valve control unit 52 performs the all-cylinder operation when there is a request for switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation in the specific operation region C, that is, in accordance with the transition to the specific operation region C. Even when it is determined that there has been a request for switching from the reduced cylinder operation to the reduced cylinder operation, the same control as the control during the reduced cylinder operation is started, and the opening of the throttle valve 34a is changed to the open side, The opening of the throttle valve 34a is changed to the open side so that the intake air amount increases toward the intake air amount during the reduced cylinder operation.

また、上記特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合において、この要求が出されてから燃焼サイクル(1サイクルは720°CA)が予め設定された第1サイクル数経過するまでは、点火プラグ制御部53、インジェクタ制御部54、弁停止機構制御部55も、(i)で説明した他の運転領域で切り替え要求があった場合と同様の制御(過渡全筒制御)を実施する。すなわち、第1サイクル数が経過するまでは、これら制御部53〜55によって、全ての気筒の吸排気弁8,9が開閉可能にされるとともに全ての気筒で燃焼が実施される。また、点火プラグ制御部53は、通常の全筒運転時の吸気量に対して実際の吸気量がどれだけ増加したかを算出し、通常の全筒運転時の基本点火時期から、吸気量の増加量に対応する遅角量だけ遅角した時期を、最終的な切替用の点火時期として決定する。   Further, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in the specific operation region C, the combustion cycle (one cycle is 720 ° CA) is set in advance after this request is issued. Until the number of cycles elapses, the spark plug control unit 53, the injector control unit 54, and the valve stop mechanism control unit 55 are also controlled in the same manner as when there is a switching request in the other operation regions described in (i) (transient total (Cylinder control) is performed. That is, until the first number of cycles elapses, the control units 53 to 55 allow the intake and exhaust valves 8 and 9 of all the cylinders to be opened and closed and the combustion is performed in all the cylinders. Further, the spark plug control unit 53 calculates how much the actual intake air amount has increased with respect to the intake air amount during normal all-cylinder operation, and calculates the intake air amount from the basic ignition timing during normal all-cylinder operation. The timing retarded by the retard amount corresponding to the increased amount is determined as the final switching ignition timing.

一方、上記特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合において上記第1サイクル数が経過すると、中間減筒制御が開始され、この制御の一つとして、減筒運転時に休止状態とされる気筒の一部の気筒が休止状態とされる。本実施形態では、第1気筒2Aが休止される。   On the other hand, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in the specific operation region C, when the first number of cycles elapses, intermediate reduction-cylinder control is started. A part of the cylinders that are in the inactive state during the cylinder operation are in the inactive state. In the present embodiment, the first cylinder 2A is deactivated.

すなわち、上記第1サイクル数が経過すると、弁停止機構制御部55は、第1気筒2Aの弁停止機構用ソレノイドバルブ42aのみをON状態として、第1気筒2Aの吸排気弁8、9のみを閉弁保持し、インジェクタ制御部54は第1気筒2Aのインジェクタ12のみを噴射停止させ、点火プラグ制御部53は第1気筒2Aの点火プラグ13についてのみ点火を停止させる。   That is, when the first cycle number elapses, the valve stop mechanism control unit 55 turns on only the valve stop mechanism solenoid valve 42a of the first cylinder 2A and turns on only the intake and exhaust valves 8 and 9 of the first cylinder 2A. The injector control unit 54 stops the injection of only the injector 12 of the first cylinder 2A, and the spark plug control unit 53 stops the ignition of only the spark plug 13 of the first cylinder 2A.

そして、点火プラグ制御部53は、中間減筒制御として、第1気筒2Aが休止状態とされてその出力が停止されることに伴うエンジントルクの低下を打ち消して、エンジントルクを一定とするように、点火時期を変更する制御を開始する。すなわち、点火プラグ制御部53は、第1気筒2Aが休止状態とされることに伴うエンジントルクの低下と、吸気量が通常の全筒運転から増加したことに伴うエンジントルクの増加とによって生じる、通常の全筒運転時(全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出される直前)からのエンジントルクの変化を打ち消すように点火時期を決定する。なお、第1気筒2Aが休止状態とされた直後は、その直前の全気筒が稼働している状態の時期よりもエンジントルクが低下するため、点火時期は、このエンジントルクの低下を打ち消すように、この直前の時期よりも進角側に制御される。そして、その後、吸気量が増大するに伴って点火時期は再び遅角側に変更される。   Then, the spark plug control unit 53 cancels the decrease in engine torque associated with the first cylinder 2A being deactivated and its output being stopped as intermediate reduction cylinder control, so that the engine torque becomes constant. Then, control for changing the ignition timing is started. That is, the spark plug control unit 53 is caused by a decrease in engine torque associated with the first cylinder 2A being brought into a resting state and an increase in engine torque associated with an increase in intake air amount from normal all-cylinder operation. The ignition timing is determined so as to cancel the change in engine torque from the normal all-cylinder operation (immediately before the request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation). Immediately after the first cylinder 2A is deactivated, the engine torque is lower than the time when all the cylinders immediately before are in operation, so the ignition timing cancels the decrease in engine torque. , It is controlled to the advance side from the time immediately before this. Thereafter, the ignition timing is again changed to the retard side as the intake air amount increases.

本実施形態では、点火プラグ制御部53には、第1気筒2Aが休止状態とされて稼働気筒が3気筒とされ、かつ、各気筒に吸入される吸気量が全筒運転時の吸気量とされた状態でのエンジン回転数とエンジン負荷(エンジントルク)とについての点火時期のマップが記憶されており、点火プラグ制御部53は、このマップからエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた点火時期を抽出するとともに、抽出した点火時期を吸気圧センサSN4の検出値等に基づいて補正して、基本点火時期を決定する。そして、点火プラグ制御部は、通常の全筒運転時の吸気量に対して実際の吸気量がどれだけ増加したかを算出し、この吸気量の増加量に対応する遅角量を算出して、上記基本点火時期からこの遅角量だけ遅角させた時期を、最終的な点火時期に決定する。   In the present embodiment, the spark plug control unit 53 includes the first cylinder 2A in a deactivated state, the operating cylinders are set to three cylinders, and the intake air amount sucked into each cylinder is the intake air amount during all-cylinder operation. A map of the ignition timing for the engine speed and the engine load (engine torque) in a state of being stored is stored, and the spark plug control unit 53 determines the ignition timing according to the engine speed and the engine load from this map. And the extracted ignition timing is corrected based on the detected value of the intake pressure sensor SN4 and the like to determine the basic ignition timing. Then, the spark plug controller calculates how much the actual intake air amount has increased with respect to the intake air amount during normal all-cylinder operation, and calculates the retard amount corresponding to the increase amount of the intake air amount. The timing that is retarded by the retard amount from the basic ignition timing is determined as the final ignition timing.

なお、スロットルバルブ制御部52は、過渡全筒制御時と中間減筒制御時とで同様の制御が実施される。すなわち、スロットルバルブ制御部52は、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があると、その後、継続して吸気量を減筒運転時の吸気量に向けて増大させる制御を実施する。   The throttle valve control unit 52 performs the same control during the transient all-cylinder control and during the intermediate reduction cylinder control. That is, when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, the throttle valve control unit 52 subsequently performs control to continuously increase the intake air amount toward the intake air amount during the reduced-cylinder operation.

そして、上記特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった場合には、この第1気筒2Aのみが休止している状態が予め設定された第2サイクル数継続した後に、休止気筒の全部、すなわち、第1気筒2Aに加えて第4気筒2Dが休止状態とされ、減筒運転が開始される。   When there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in the specific operation region C, the state in which only the first cylinder 2A is stopped continues for a preset second number of cycles. Later, all of the deactivated cylinders, that is, the fourth cylinder 2D in addition to the first cylinder 2A are deactivated, and the reduced cylinder operation is started.

すなわち、第1気筒2Aが休止状態とされてから燃焼サイクルが第2サイクル数だけ経過すると、弁停止機構制御部55は、第4気筒2Dの弁停止機構用ソレノイドバルブ42bもON状態とし、第1気筒2Aに加えて第4気筒2Dの吸排気弁8、9を閉弁保持し、インジェクタ制御部54は第1気筒2Aに加えて第4気筒2Dのインジェクタ12も噴射停止させ、点火プラグ制御部53は第1気筒2Aに加えて第4気筒2Dの点火プラグ13についても点火を停止させる。   That is, when the combustion cycle has elapsed for the second number of cycles since the first cylinder 2A has been deactivated, the valve stop mechanism control unit 55 also sets the valve stop mechanism solenoid valve 42b of the fourth cylinder 2D to the ON state. The intake and exhaust valves 8 and 9 of the fourth cylinder 2D in addition to the one cylinder 2A are closed and the injector control unit 54 stops the injection of the injector 12 of the fourth cylinder 2D in addition to the first cylinder 2A, and controls the spark plug. The unit 53 stops ignition of the spark plug 13 of the fourth cylinder 2D in addition to the first cylinder 2A.

本実施形態では、上記第1サイクル数および第2サイクル数は、エンジン回転数が大きいほど多く設定されており、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されてから最初に所定の気筒(第1気筒2A)を休止状態とされるまでの時間、および、次に所定の気筒(第4気筒2D)が休止状態とされるまでの時間が、エンジン回転数によらずほぼ一定となるように設定されている。   In the present embodiment, the first cycle number and the second cycle number are set to increase as the engine speed increases, and a predetermined cylinder is first set after a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is issued. The time until the (first cylinder 2A) is deactivated and the time until the next predetermined cylinder (fourth cylinder 2D) is deactivated are substantially constant regardless of the engine speed. Is set to

(iii)全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御の流れ
以上の全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御の流れを図7のフローチャートに示す。
(Iii) Flow of control at the time of switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation The flow of control at the time of switching from the above-described all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is shown in the flowchart of FIG.

まず、ステップS1において、各センサの検出値により特定される、エンジン負荷、エンジン回転数、水温、アクセル開度等の読み込みが行われる。次に、ステップS2において、全筒運転から減筒運転への要求があったかどうかが判定される。上記のとおり、この判定は運転要求判定部51により行われ、運転要求判定部51は、エンジン負荷、エンジン回転数が所定の運転領域Cにあるか、エンジン水温が所定の温度以上か、アクセル開度の変化率が所定値以上か否か等によって、全筒運転から減筒運転への要求があったかどうかを判定する。   First, in step S1, the engine load, the engine speed, the water temperature, the accelerator opening, and the like specified by the detection values of the sensors are read. Next, in step S2, it is determined whether or not there has been a request from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation. As described above, this determination is performed by the operation request determination unit 51. The operation request determination unit 51 determines whether the engine load and the engine speed are in the predetermined operation region C, whether the engine water temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, or whether the accelerator is opened. It is determined whether or not there has been a request from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation depending on whether or not the rate of change of the degree is equal to or greater than a predetermined value.

ステップS2の判定がNOであって、全筒運転から減筒運転への要求がない(全筒運転から減筒運転へ移行すべきではない)と判定された場合は、ステップS3に進み、全筒運転を維持する。一方、ステップS2の判定がYESであって、全筒運転から減筒運転への要求があった場合は、ステップS4に進む。   If the determination in step S2 is NO and it is determined that there is no request from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation (should not be shifted from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation), the process proceeds to step S3. Maintain cylinder operation. On the other hand, if the determination in step S2 is YES and there is a request from the all cylinder operation to the reduced cylinder operation, the process proceeds to step S4.

ステップS4では、オイルポンプ41により、オイルポンプ41と弁停止機構25aとの間の油路、詳細には、オイルポンプ41と弁停止機構用ソレノイドバルブ42との間の油路の油圧が高められる。これは、減筒運転開始時に、より確実に休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8,9を閉弁保持するためである。なお、このように減筒運転開始前において、オイルポンプ41と弁停止機構用ソレノイドバルブ42との間の油路の油圧は高められるが、弁停止機構用ソレノイドバルブ42がOFF状態であるため、この時点では、弁停止機構25aのロックピン252と上記貫通孔251aとは嵌合解除された状態に維持され、休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8,9は開閉駆動する。   In step S4, the oil pump 41 increases the oil pressure of the oil passage between the oil pump 41 and the valve stop mechanism 25a, specifically, the oil passage between the oil pump 41 and the valve valve for stop valve solenoid. . This is because the intake / exhaust valves 8 and 9 of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) are more reliably closed when the reduced cylinder operation is started. In this way, before starting the reduced cylinder operation, the oil pressure in the oil passage between the oil pump 41 and the valve stop mechanism solenoid valve 42 is increased, but the valve stop mechanism solenoid valve 42 is in the OFF state. At this time, the lock pin 252 of the valve stop mechanism 25a and the through hole 251a are maintained in a disengaged state, and the intake and exhaust valves 8 and 9 of the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) are maintained. Open / close drive.

ステップS4の次に進むステップS5では、過渡全筒制御が実施される。つまり、スロットルバルブ34aの開度が通常の全筒運転時よりも開き側に変更される。本実施形態では、上記のとおり、スロットルバルブ制御部52は、減筒運転時の制御を開始し、1気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量となるようにスロットルバルブ34aの開度を開き側に変更する。また、点火時期が通常の全筒運転時よりも遅角側にされる。本実施形態では、上記のとおり、点火プラグ制御部53は、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期から、全筒運転時の吸気量からの吸気量の増加量に対応した量だけ遅角させた時期を最終的な点火時期に決定する。   In step S5 following step S4, transient all-cylinder control is performed. That is, the opening degree of the throttle valve 34a is changed to the opening side compared with the normal all-cylinder operation. In the present embodiment, as described above, the throttle valve control unit 52 starts the control during the reduced cylinder operation, and opens the throttle valve 34a so that the intake amount per cylinder becomes the intake amount during the reduced cylinder operation. Change to open side. Further, the ignition timing is set to the retarded angle side compared with the normal all-cylinder operation. In the present embodiment, as described above, the spark plug controller 53 delays the ignition timing from the ignition timing during normal all-cylinder operation by an amount corresponding to the amount of increase in the intake air amount from the intake air amount during all-cylinder operation. The horned timing is determined as the final ignition timing.

ステップS5の次に進むステップS6では、運転領域が特定の運転領域Cか否かが判定される。   In step S6 following step S5, it is determined whether or not the operation region is a specific operation region C.

ステップS6の判定がNOであって、特定の運転領域Cでない場合には、ステップS7に進む。ステップS7では、吸気量が減筒運転時の吸気量に到達したかが判定される。ステップS7の判定がYESの場合は、ステップS8に進む。一方、ステップS7の判定がNOの場合は、ステップS5に戻る。すなわち、特定の運転領域Cでない場合(ステップS6の判定がNO)は、吸気量が減筒運転時の吸気量に到達するまで(ステップS7の判定がYES)、ステップS5すなわち過渡全筒制御が実施される。   When determination of step S6 is NO and it is not the specific driving | operation area | region C, it progresses to step S7. In step S7, it is determined whether the intake air amount has reached the intake air amount during the reduced-cylinder operation. If the determination in step S7 is yes, the process proceeds to step S8. On the other hand, if the determination in step S7 is no, the process returns to step S5. That is, when the operation region C is not in the specified range (NO in step S6), step S5, that is, transient all-cylinder control is performed until the intake amount reaches the intake amount during the reduced cylinder operation (determination in step S7 is YES). To be implemented.

ステップS6の判定がYESであって、特定の運転領域Cの場合には、ステップS9に進む。ステップS9では、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されてから燃焼サイクルが第1サイクル数経過したか否かが判定される。このステップS9の判定がYESの場合は、ステップS10に進む。一方、ステップS9の判定がNOの場合は、ステップS5に戻る。すなわち、特定の運転領域Cの場合(ステップS6の判定がYES)は、第1サイクル数経過するまで(ステップS9の判定がYES)、ステップS5すなわち過渡全筒制御が実施される。   If the determination in step S6 is YES and the specific operation region C is present, the process proceeds to step S9. In step S9, it is determined whether or not the first cycle number has elapsed since the request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation was issued. If the determination in step S9 is yes, the process proceeds to step S10. On the other hand, if the determination in step S9 is no, the process returns to step S5. That is, in the case of the specific operation region C (determination in step S6 is YES), step S5, that is, transient all-cylinder control is performed until the first number of cycles elapses (determination in step S9 is YES).

ステップS6およびS9の判定がYESの場合(特定運転領域Cであって燃焼サイクルが第1サイクル数経過した場合)に進むステップS10では、中間減筒制御が実施され、まず、第1気筒2Aが休止状態とされる。すなわち、第1気筒2Aのインジェクタ12および点火プラグ13の駆動が停止されて第1気筒2A内での燃焼が停止されるとともに第1気筒2Aの弁停止機構用ソレノイドバルブ42aがON状態とされて第1気筒2Aの吸排気弁8,9が閉弁保持される。そして、ステップS10の後に進むステップS11において、稼働気筒の点火時期についても中間減筒制御が実施され、稼働気筒の点火時期が、エンジントルクが一定となるように変更される。本実施形態では、上記のとおり、点火プラグ制御部53は、点火時期を3気筒時における基本点火時期から、全筒運転時の吸気量に対する吸気量の増加量に対応した量だけ遅角させた時期を最終的な点火時期に決定する。   In step S10, which proceeds to a case where the determinations in steps S6 and S9 are YES (when the combustion cycle is in the specific operation region C and the first cycle number has elapsed), the intermediate cylinder reduction control is performed. It is in a dormant state. That is, the drive of the injector 12 and the spark plug 13 of the first cylinder 2A is stopped, the combustion in the first cylinder 2A is stopped, and the valve valve stop mechanism solenoid valve 42a of the first cylinder 2A is turned on. The intake / exhaust valves 8, 9 of the first cylinder 2A are held closed. Then, in step S11, which proceeds after step S10, intermediate reduction control is also performed for the ignition timing of the operating cylinder, and the ignition timing of the operating cylinder is changed so that the engine torque becomes constant. In the present embodiment, as described above, the spark plug controller 53 retards the ignition timing from the basic ignition timing at the time of three cylinders by an amount corresponding to the amount of increase in the intake air amount with respect to the intake air amount during all cylinder operation. The timing is determined as the final ignition timing.

ステップS11の後は、ステップS12にて、ステップS9での判定がYESとなり第1気筒2Aが休止状態とされてから、燃焼サイクルが第2サイクル数経過したか否かが判定される。この判定がYESの場合は、ステップS8に進む。一方、この判定がNOであって、第2サイクル数経過していない場合には、ステップS13に進み、中間減筒制御として、吸気量を増大させる制御を継続するとともに、ステップS10およびS11を実施する。すなわち、吸気量を増大させるとともに第1気筒2Aを休止状態に維持し、さらに、点火時期をトルク一定となるように制御する。   After step S11, it is determined in step S12 whether or not the second number of combustion cycles has elapsed since the determination in step S9 was YES and the first cylinder 2A was deactivated. If this determination is YES, the process proceeds to step S8. On the other hand, if this determination is NO and the second number of cycles has not elapsed, the process proceeds to step S13, and control for increasing the intake air amount is continued as intermediate reduction cylinder control, and steps S10 and S11 are performed. To do. That is, the intake air amount is increased, the first cylinder 2A is maintained in a resting state, and the ignition timing is controlled to be constant torque.

ステップS8では、減筒運転が開始される。すなわち、全ての休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の点火および燃料噴射が停止されるとともに、全ての弁停止機構用ソレノイドバルブ42a、42bがONとされて休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の吸排気弁8、9が閉弁保持される。また、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の点火制御が通常の減筒運転時の制御に切り替えられる。   In step S8, reduced-cylinder operation is started. That is, the ignition and fuel injection of all the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D) are stopped, and all the valve stop mechanism solenoid valves 42a, 42b are turned on to deactivate the deactivated cylinders (first, The intake and exhaust valves 8, 9 of the fourth cylinders 2A, 2D) are held closed. Further, the ignition control of the operating cylinders (second and third cylinders 2B and 2C) is switched to the control during normal reduced-cylinder operation.

(5)作用等
(i)特定の運転条件以外の運転条件下における切替
図8に、本実施形態に係る制御を実施した場合の結果を示す。また、比較例として、上記吸気量を増大させる制御および点火時期を遅角させる制御を実施せず上記切替要求があったときにすぐさま減筒運転を開始した場合の結果を図9に、上記吸気量を増大させる制御のみを実施した場合の結果を図10に示す。これら図において、最上部のグラフは、全筒運転から減筒運転への切り替えフラグの変化を示したものであり、全筒運転から減筒運転への切り替え要求が出されると0から1に変化する。
(5) Operation, etc. (i) Switching under operating conditions other than specific operating conditions FIG. 8 shows the results when the control according to this embodiment is performed. As a comparative example, FIG. 9 shows the results when the reduced cylinder operation is started immediately when the above switching request is made without performing the control for increasing the intake air amount and the control for retarding the ignition timing. FIG. 10 shows the result when only the control for increasing the amount is performed. In these figures, the uppermost graph shows the change of the switching flag from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, and changes from 0 to 1 when a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation is issued. To do.

図9に示すように、時刻t1において全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった直後に休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼を停止して稼働気筒を2気筒にした場合では、減筒運転の開始に伴いスロットルバルブ34aが開き側に変更されるものの吸気量(1気筒あたりの吸気量、充填効率)が減筒運転時の目標値まですぐには増加しないため、稼働気筒(第2、第3気筒2B,2C)の吸気量不足によりこれら稼働気筒からの出力が確保されず、エンジントルクが急低下し、トルクショックが生じる。   As shown in FIG. 9, immediately after a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation at time t1, combustion of the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D) is stopped and two operating cylinders are used. In this case, although the throttle valve 34a is changed to the open side with the start of the reduced cylinder operation, the intake amount (intake amount per cylinder, charging efficiency) does not immediately increase to the target value during the reduced cylinder operation. For this reason, the output from these operating cylinders is not ensured due to a shortage of intake air in the operating cylinders (second and third cylinders 2B, 2C), and the engine torque drops rapidly, resulting in a torque shock.

また、図10に示すように、時刻t1において全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった後、すぐには休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼を停止せずに、まず、スロットルバルブ34aを開き側に変更して吸気量(1気筒あたりの吸気量、充填効率Ce)を減筒運転時の目標値まで増加させ、その後、減筒運転を開始した場合には、エンジントルクの低下は回避されるものの、すべての気筒で燃焼が実施されている状態でこれら気筒の吸気量が増大する結果、各気筒の出力が増加してエンジントルクが増大してしまう。そのため、この場合であっても、時刻t2にて減筒運転を開始した際にエンジントルクが急低下して、トルクショックが生じる。   Also, as shown in FIG. 10, after a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation at time t1, the combustion in the idle cylinders (first and fourth cylinders 2A and 2D) is not stopped immediately. First, when the throttle valve 34a is changed to the open side to increase the intake air amount (intake amount per cylinder, charging efficiency Ce) to the target value for the reduced cylinder operation, and then the reduced cylinder operation is started. Although the decrease in engine torque is avoided, the intake amount of these cylinders increases while combustion is being performed in all the cylinders. As a result, the output of each cylinder increases and the engine torque increases. Therefore, even in this case, when the reduced-cylinder operation is started at time t2, the engine torque suddenly decreases and a torque shock occurs.

これに対して、本実施形態に係る装置では、上記過渡全筒制御を実施して、図8に示すように、時刻t1において全筒運転から減筒運転への切り替え要求があった後、すぐには休止気筒(第1、第4気筒2A,2D)の燃焼を停止せず、スロットルバルブ34aを開き側に変更して吸気量(1気筒あたりの吸気量、充填効率)を減筒運転時の量まで増加させる制御を行った上に、さらに、吸気量の増加量に応じて点火時期を遅角させている。そのため、吸気量を増大させつつ各気筒からの出力が増大するのを回避することができ、エンジントルクが増減するのを回避することができる。すなわち、全筒運転から減筒運転への切り替え時においてエンジントルクをほぼ一定に維持することができ、この切り替え時にトルクショックの発生を回避することができる。   On the other hand, in the apparatus according to the present embodiment, the transient all-cylinder control is performed, and immediately after a request for switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation at time t1, as shown in FIG. During the cylinder operation, the combustion of the deactivated cylinders (first and fourth cylinders 2A, 2D) is not stopped, and the throttle valve 34a is changed to the open side to reduce the intake amount (intake amount per cylinder, charging efficiency). In addition, the ignition timing is retarded in accordance with the amount of increase in the intake air amount. Therefore, it is possible to avoid an increase in output from each cylinder while increasing the intake air amount, and to avoid an increase or decrease in engine torque. In other words, the engine torque can be maintained substantially constant when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, and generation of torque shock can be avoided during this switching.

(ii)特定の運転条件下(特定の運転領域C)での切替
図11に、本実施形態に係る制御を実施した場合の結果であって、特定領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替え要求があったときすなわち全筒運転領域A2から特定領域Cに移行することで全筒運転から減筒運転への切り替え要求があったと判定されたときの結果を示す。また、比較例として、特定の運転領域Cで上記切替要求があった場合において、上記中間減筒制御を実施せず、過渡全筒制御のみを実施した場合の結果を図12に示す。
(Ii) Switching under a specific operation condition (specific operation region C) FIG. 11 shows a result when the control according to the present embodiment is performed, and in the specific region C, from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation. The result when it is determined that there has been a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation by shifting from the all-cylinder operation region A2 to the specific region C is shown. Further, as a comparative example, FIG. 12 shows a result when only the transitional all-cylinder control is performed without performing the intermediate reduction cylinder control when the switching request is made in a specific operation region C.

上記の通り、特定の運転領域Cでは、通常の点火時期が比較的遅角側(失火する可能性の高い時期)に近い時期に設定されている。そのため、図12に示すように、時刻t1において全筒運転から減筒運転への切り替え要求があるのに伴い、スロットルバルブ34aを開き側に変更して吸気量(1気筒あたりの吸気量、充填効率)を増加させながら点火時期を遅角させていくと、点火時期が所定の時期よりも遅角側になった時点で、燃焼安定度が基準値を下回り失火等が生じてエンジントルクが変動してしまう。また、この失火等を回避しようとして、図12に破線で示したように、点火時期を失火しない限界時期で固定すると、吸気量の増大に伴ってエンジントルクが増大してしまい、時刻t3において減筒運転を開始した時にやはりトルクショックが生じてしまう。   As described above, in the specific operation region C, the normal ignition timing is set to a time that is relatively close to the retarded side (a time when there is a high possibility of misfire). Therefore, as shown in FIG. 12, in response to a request to switch from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation at time t1, the throttle valve 34a is changed to the open side and the intake air amount (the intake air amount per cylinder, the charge amount) If the ignition timing is retarded while increasing (efficiency), the combustion stability falls below the reference value when the ignition timing is retarded from the predetermined timing, causing misfiring, etc., causing engine torque fluctuations Resulting in. If the ignition timing is fixed at a limit timing at which no misfire occurs as shown by the broken line in FIG. 12 in order to avoid this misfire, etc., the engine torque increases as the intake air amount increases and decreases at time t3. When the cylinder operation is started, a torque shock is also generated.

これに対して、図11に示すように、本実施形態では、特定の運転領域Cにおける上記切替要求があった場合には、この切替要求があってから第1サイクル経過するまでの間(図11のt1〜t2の間)、全気筒(第1〜第4気筒2A〜2D)で燃焼を実施しながら、スロットルバルブ34aを開き側に変更して吸気量(1気筒あたりの吸気量、充填効率)を減筒運転時の量に向けて増加させるとともに、吸気量の増加量に応じて点火時期を遅角させる制御(過渡全筒制御)を実施するとともに、その後(時刻t2以後)、吸気量を増加させる制御を継続しながら、第1気筒2Aのみを休止状態として、3気筒で燃焼を実施する(中間減筒制御)。そのため、時刻t2以後では、出力している気筒数の減少によってエンジントルクの増加を抑えることができ、吸気量の増大に伴うエンジントルクの増大を抑制するために点火時期を過剰に遅角する必要がなくなる。従って、この点火時期の過剰な遅角に伴う失火およびトルク変動、あるいは、この失火を回避するために点火時期を所定の時期に固定することに伴うエンジントルクの増大を回避して、トルクショックの発生を回避することができる。特に、時刻t2以後において、点火時期が時刻t2以前のエンジントルクが維持されるように制御される(中間減筒制御)ため、全筒運転から減筒運転への切り替え時において、エンジントルクの変動を確実に回避することができる。具体的には、図11に示すように、時刻t2において第1気筒2Aを休止状態にした際に、点火時期をそれまでの点火時期よりも進角側の時期、すなわち、失火限界よりも十分に進角側にすることができる。そのため、時刻t2以後において吸気量の増大に伴って点火時期は遅角されるが、その時期を失火限界よりも十分に進角側に抑えて、時刻t1〜t3において、エンジントルクを一定に維持することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 11, in the present embodiment, when there is a switching request in a specific operation region C, the period from when this switching request is made until the first cycle elapses (see FIG. 11). 11 between t1 and t2), while performing combustion in all cylinders (first to fourth cylinders 2A to 2D), the throttle valve 34a is changed to the open side and the intake amount (intake amount per cylinder, filling) (Efficiency) is increased toward the amount during reduced-cylinder operation, and control (transient all-cylinder control) is performed to retard the ignition timing according to the amount of increase in intake air, and thereafter (after time t2), intake air While continuing the control to increase the amount, only the first cylinder 2A is deactivated and combustion is performed in three cylinders (intermediate reduction cylinder control). Therefore, after time t2, an increase in engine torque can be suppressed by reducing the number of output cylinders, and it is necessary to retard the ignition timing excessively in order to suppress an increase in engine torque accompanying an increase in intake air amount. Disappears. Therefore, it is possible to avoid the misfire and torque fluctuation caused by excessive retardation of the ignition timing, or the increase in engine torque associated with fixing the ignition timing to a predetermined timing in order to avoid the misfire. Occurrence can be avoided. In particular, after the time t2, the ignition timing is controlled so that the engine torque before the time t2 is maintained (intermediate cylinder reduction control). Can be reliably avoided. Specifically, as shown in FIG. 11, when the first cylinder 2A is deactivated at time t2, the ignition timing is sufficiently advanced from the previous ignition timing, that is, the misfire limit. Can be advanced. Therefore, the ignition timing is retarded as the intake amount increases after time t2, but the timing is sufficiently advanced from the misfire limit, and the engine torque is kept constant from time t1 to t3. can do.

以上のように、本実施形態に係る装置によれば、全筒運転から減筒運転への切り替え時にトルクショックが生じるのをより確実に回避することができ、運転性をより良好にすることができる。   As described above, according to the apparatus according to the present embodiment, it is possible to more reliably avoid the occurrence of torque shock when switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation, and to improve drivability. it can.

(6)変形例
ここで、上記実施形態では、特定の運転領域Cにおいて全筒運転から減筒運転への切り替えがあった場合、すなわち、全筒運転領域A1から特定の運転領域Cに移行することに伴って全筒運転から減筒運転への切替要求があったと判定された場合にのみ、上記中間減筒制御を実施する場合について説明したが、運転領域によらず上記切替時に常に中間減筒制御を実施してもよい。
(6) Modified Example Here, in the above embodiment, when there is a switch from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation in the specific operation region C, that is, the transition from the all-cylinder operation region A1 to the specific operation region C. In connection with this, only the case where it has been determined that there has been a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation has been described. Tube control may be performed.

ただし、失火が生じやすい運転条件でのみ中間減筒制御を実施するよう構成すれば、この運転条件において失火を回避しつつ、この運転条件以外の条件下において中間減筒制御を実施することに伴うエンジン振動等の発生を回避して、運転性をより良好にすることができる。   However, if the intermediate reduction cylinder control is performed only under the operating conditions in which misfire is likely to occur, the intermediate reduction cylinder control is performed under conditions other than the operating conditions while avoiding misfires under the operating conditions. Occurrence of engine vibration or the like can be avoided to improve drivability.

すなわち、中間減筒制御では、燃焼が実施されている気筒の数が安定したエンジン挙動を確保できる全数あるいは減筒運転時の数と異なる数とされるため、エンジンの挙動が不安定になるおそれがある。具体的には、上記実施形態では、中間減筒制御の実施によって3気筒でのみ燃焼が行われるためエンジン振動が大きくなるおそれがある。そのため、中間減筒制御の実施機会を少なく抑えれば、エンジン振動や騒音が増大するのを抑制することができる。   In other words, in the intermediate reduction cylinder control, the number of cylinders in which combustion is performed is set to a total number that can ensure stable engine behavior or a number different from the number at the time of reduction cylinder operation, and therefore the engine behavior may become unstable. There is. Specifically, in the above-described embodiment, engine vibration may be increased because combustion is performed only in three cylinders by performing the intermediate reduction control. For this reason, if the number of opportunities for performing the intermediate cylinder reduction control is reduced, it is possible to suppress an increase in engine vibration and noise.

また、上記実施形態では、特定の運転領域Cが、トルクダウン可能率が所定未満の領域に設定された場合について説明したが、特定の運転領域Cの設定基準はこれに限らない。例えば、トルクダウン可能率が0.5以外の領域であってもよい。また、上記燃焼安定度に代わる燃焼安定性の指標として、同じ条件で複数回燃焼させたときに失火が生じない確率を用い、この確率が所定値となる点火時期を失火限界時期として、トルクダウン可能率ひいては特定の運転領域Cを設定してもよい。また、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じて予め設定された点火時期が、所定の限界時期に近い領域を特定の運転領域に設定してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the specific operation region C is set to a region where the torque reduction possibility rate is less than a predetermined value has been described. However, the setting criterion for the specific operation region C is not limited thereto. For example, the torque reduction possibility rate may be a region other than 0.5. In addition, as an index of combustion stability that replaces the above-mentioned combustion stability, the probability that misfire does not occur when burned multiple times under the same conditions is used, and the ignition timing at which this probability becomes a predetermined value is used as the misfire limit timing. As a result, a specific operation region C may be set. Further, a region where the ignition timing set in advance according to the engine speed and the engine load is close to a predetermined limit time may be set as a specific operation region.

また、予め設定された特定の運転領域であるか否かではなく、上記点火時期遅角制御の実施によって点火時期が予め設定された限界時期を超えて遅角側になったら、中間減筒制御を実施するようにしてもよい。   Further, if the ignition timing exceeds the preset limit timing and becomes retarded by performing the ignition timing retard control, it is not determined whether or not it is in a specific operation region set in advance. May be implemented.

また、上記実施形態では、上記中間減筒制御を実施する場合において、全筒運転から減筒運転への切替要求があってからこの中間減筒制御を開始するまでの期間、すなわち、上記切替要求があってから最初に所定の気筒を休止させるまでの期間、および、この最初に所定の気筒を休止させてから次に他の気筒を休止させるまでの期間(第1気筒2Aを休止させてから第4気筒2Dを休止させて減筒運転を開始するまでの期間)を、それぞれ、予め設定されたサイクル数で規定した場合について説明したが、これらの期間の設定はこれに限らない。例えば、これらの期間を時間で規定してもよい。また、点火時期を遅角させる制御の実施に伴って点火時期が予め設定された限界時期まで遅角された時点で、最初の、あるいは、次の気筒を休止させるようにしてもよい。また、吸気量が所定値になった時点で、これら気筒の休止制御を実施するようにしてもよい。   In the above embodiment, when the intermediate reduction control is performed, the period from when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation until the start of the intermediate reduction control, that is, the switching request. The period until the predetermined cylinder is deactivated for the first time, and the period after the predetermined cylinder is deactivated for the first time until the other cylinder is deactivated (after the first cylinder 2A is deactivated) The case in which the period from when the fourth cylinder 2D is deactivated to when the reduced cylinder operation is started is described with the number of cycles set in advance, but the setting of these periods is not limited to this. For example, these periods may be defined by time. Further, the first or next cylinder may be deactivated when the ignition timing is retarded to a preset limit timing in accordance with the control for retarding the ignition timing. Further, the stop control of these cylinders may be performed when the intake air amount reaches a predetermined value.

ただし、上記実施形態のように、各期間をサイクル数で規定すれば、制御構成を簡素化することができるとともに、中間減筒運転が実施されてエンジンの挙動が不安定になる期間が過剰となって運転性が悪化するのをより確実に回避することができる。また、上記点火時期や吸気量が所定値になったか否か等で上記期間を規定した場合には、この点火時期や吸気量と所定値との判定を行わねばならず、制御に遅れが生じて失火等が十分に回避できなくなるおそれがあるが、各期間をサイクル数で規定すれば、このような制御遅れを回避してより適正な制御ひいてはより良好な運転性を確保することができる。   However, if each period is defined by the number of cycles as in the above embodiment, the control configuration can be simplified, and the period when the engine behavior becomes unstable due to the intermediate reduced cylinder operation is excessive. Thus, it is possible to more reliably avoid deterioration of drivability. In addition, when the above period is defined by whether or not the ignition timing and intake air amount have reached a predetermined value, the ignition timing and intake air amount must be determined from the predetermined value, resulting in a delay in control. There is a risk that misfires and the like cannot be sufficiently avoided. However, if each period is defined by the number of cycles, such control delay can be avoided, and more appropriate control and thus better drivability can be ensured.

また、上記実施形態では、これら期間に対応するサイクル数(第1サイクル数、第2サイクル数)をエンジン回転数が高いほど多く設定した場合について説明したが、これらサイクル数はエンジン回転数によらず一定であってもよい。ただし、これらサイクル数をエンジン回転数が高いほど多くすれば、上記各期間に対応する時間を、運転条件によらずほぼ一定にすることができる。そのため、中間減筒制御が実施されることに伴ってエンジン挙動が不安定となる時間が過剰となり運転者が違和感を覚えるのを回避しながら、各時間を適正に確保することができる。   In the above embodiment, the case has been described where the number of cycles corresponding to these periods (the first cycle number and the second cycle number) is set higher as the engine speed is higher. However, these cycle numbers depend on the engine speed. It may be constant. However, if the number of cycles is increased as the engine speed is higher, the time corresponding to each of the above periods can be made substantially constant regardless of the operating conditions. Therefore, it is possible to appropriately secure each time while avoiding that the driver feels uncomfortable when the engine behavior becomes unstable due to the execution of the intermediate cylinder reduction control.

また、上記実施形態では、中間減筒制御を実施しない場合において、過渡全筒制御を終了して減筒運転を開始するか否かの判定を、吸気量が減筒運転時の吸気量に到達したか否かによって行う場合について説明したが、この判定の具体的内容はこれに限らない。例えば、中間減筒制御実施時のように、全筒運転から減筒運転への切替要求があってから、所定のサイクル数あるいは所定の時間が経過すると、減筒運転を開始するよう構成してもよい。   In the above embodiment, when the intermediate cylinder reduction control is not performed, it is determined whether or not the transient all cylinder control is terminated and the cylinder reduction operation is started. The case where the determination is made depending on whether or not the determination is made has been described, but the specific content of this determination is not limited to this. For example, as in the case of the intermediate reduction cylinder control, the reduction cylinder operation is configured to start when a predetermined number of cycles or a predetermined time elapses after a request to switch from all cylinder operation to reduced cylinder operation. Also good.

また、上記実施形態では、4気筒ガソリンエンジンに本発明の制御装置を適用した例について説明したが、本発明の制御装置が適用可能なエンジンの形式はこれに限られない。例えば、6気筒や8気筒など、4気筒以外の多気筒エンジンを対象としてもよい。そして、減筒運転時に休止状態とする気筒が3つ以上ある場合には、全筒運転から減筒運転への切替時において休止状態とする気筒数を、徐々に増加させてもよい。例えば、6気筒エンジンであって減筒運転時に2つの気筒を休止状態とする場合には、中間減筒制御として、休止状態とする気筒数を、2に向けて5から徐々に増加させてもよい。具体的には、休止状態とする気筒数を5→4→3→2や5→4→2や、5→3→2等に変化にさせてもよい。また、ディーゼルエンジン、エタノール燃料エンジンやLPGエンジン等、他種の内燃機関を対象としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied the control apparatus of this invention to the 4-cylinder gasoline engine, the form of the engine which can apply the control apparatus of this invention is not restricted to this. For example, a multi-cylinder engine other than four cylinders such as six cylinders or eight cylinders may be targeted. Then, when there are three or more cylinders that are deactivated during the reduced-cylinder operation, the number of cylinders that are deactivated when switching from the all-cylinder operation to the reduced-cylinder operation may be gradually increased. For example, in the case of a 6-cylinder engine and when two cylinders are put into a resting state during a reduced-cylinder operation, the number of cylinders to be put into a resting state may be gradually increased from 5 toward 2 as intermediate reduction-cylinder control. Good. Specifically, the number of cylinders to be deactivated may be changed from 5 → 4 → 3 → 2, 5 → 4 → 2, 5 → 3 → 2, and the like. Also, other types of internal combustion engines such as diesel engines, ethanol fuel engines, and LPG engines may be targeted.

1 エンジン本体
2A〜2D 気筒
8 吸気弁
9 排気弁
13 点火プラグ(点火手段)
25a 弁停止機構
50 ECU(制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 2A-2D Cylinder 8 Intake valve 9 Exhaust valve 13 Spark plug (ignition means)
25a Valve stop mechanism 50 ECU (control means)

Claims (4)

吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒と、各気筒に設けられてこれら気筒内の空気と燃料の混合気に点火エネルギーを付与する点火手段と、各気筒に接続される吸気通路に設けられてこれら気筒に吸入される空気量を変更可能なスロットルバルブとを有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、エンジンの運転状態が予め定められた減筒運転領域にあるときに実施されて上記複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、
上記特定の気筒の吸気弁および排気弁を開閉が可能な状態と閉弁が保持される状態とに切り替える弁停止機構と、
上記弁停止機構、スロットルバルブ、および点火手段を含むエンジンの各部を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、
全筒運転から上記特定の気筒が休止状態とされる減筒運転への切り替え要求があってから減筒運転を開始するまでの切替期間の少なくとも一部で、各気筒に吸入される空気量が当該切り替え要求が出されていない通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更した状態で、全気筒の吸排気弁が開閉可能となるように上記弁停止機構を制御するとともに全気筒で燃焼を実施する過渡全筒制御を実施し、
上記切り替え要求があり、かつ、エンジンの運転領域が上記減筒運転領域のうち燃焼安定度が所定値以下となる予め定められた特定運転領域に変化した場合には、上記切替期間中、上記過渡全筒制御を実施した後に、各気筒に吸入される空気量が上記通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更した状態で、全気筒の数よりも少なく上記特定の気筒の数よりも多い気筒の吸排気弁が開閉可能となるように上記弁停止機構を制御するとともに、全気筒の数よりも少なく上記特定の気筒の数よりも多い気筒内でのみ燃焼を実施する中間減筒制御を実施する一方、
上記切り替え要求があり、かつ、エンジンの運転領域が上記減筒運転領域のうち上記特定運転領域を除く運転領域に変化した場合には、上記中間減筒制御を実施せずに上記過渡全筒制御の実施後に上記特定の気筒の吸排気弁が閉弁保持されるように上記弁停止機構を制御するとともに上記特定の気筒での燃焼を停止し、
上記過渡全筒制御時には、上記各気筒に吸入される空気量の増大に伴って生じるエンジントルクの変化を打ち消すように上記点火手段の点火時期を遅角させ、
上記中間減筒制御時には、上記各気筒に吸入される空気量の増大および燃焼が実施されている気筒数の変更に伴って生じるエンジントルクの変化を打ち消すように上記点火手段の点火時期を変更し、
上記中間減筒制御時には、燃焼が実施される気筒の数を燃焼が停止される気筒の数よりも多い数にすることを特徴とするエンジンの制御装置。
A plurality of cylinders provided with an intake valve and an exhaust valve, ignition means provided in each cylinder for applying ignition energy to an air-fuel mixture in these cylinders, and an intake passage connected to each cylinder All-cylinder operation in which the air-fuel mixture is combusted in all the cylinders and the reduced-cylinder operation in which the engine operating state is predetermined. An apparatus for controlling an engine that is implemented when in a region and is switchable between a reduced-cylinder operation in which combustion in a specific cylinder among the plurality of cylinders is stopped and the specific cylinder is in a resting state Because
A valve stop mechanism for switching between a state in which the intake valve and the exhaust valve of the specific cylinder can be opened and closed and a state in which the valve is held;
Control means for controlling each part of the engine including the valve stop mechanism, the throttle valve, and the ignition means,
The control means includes
The amount of air sucked into each cylinder during at least a part of the switching period from when there is a request for switching from all-cylinder operation to reduced-cylinder operation in which the specific cylinder is deactivated until the reduced-cylinder operation is started. The valve so that the intake / exhaust valves of all the cylinders can be opened and closed in a state where the opening of the throttle valve is changed so as to be larger than the air amount during normal all-cylinder operation where the switching request is not issued. Implemented all-cylinder control that controls the stop mechanism and performs combustion in all cylinders.
When there is a request for switching, and the engine operating region changes to a predetermined specific operating region in which the combustion stability is equal to or less than a predetermined value in the reduced-cylinder operating region , the transient is performed during the switching period. After performing all cylinder control, the throttle valve opening is changed so that the amount of air sucked into each cylinder is larger than the amount of air during normal all cylinder operation. The valve stop mechanism is controlled so that the intake / exhaust valves of the cylinders that are at least less than the number of the specific cylinders can be opened and closed, and in the cylinders that are less than the total number of cylinders and greater than the number of the specific cylinders On the other hand, while performing intermediate reduction cylinder control that performs combustion only at
When the switching request is made and the engine operating range is changed to an operating range other than the specific operating range in the reduced-cylinder operating range, the intermediate all-cylinder control is not performed and the transient all-cylinder control is performed. Controlling the valve stop mechanism so that the intake / exhaust valve of the specific cylinder is closed after the execution of the combustion, and stopping combustion in the specific cylinder,
At the time of the transient all-cylinder control, the ignition timing of the ignition means is retarded so as to cancel the change in the engine torque caused by the increase in the amount of air taken into each cylinder,
Above the intermediate cylinder cut control when to change the ignition timing of said ignition means so as to cancel the change in the engine torque caused by the change of the number of cylinders to increase and combustion of the amount of air sucked into each cylinder is performed ,
An engine control apparatus characterized in that the number of cylinders in which combustion is performed is larger than the number of cylinders in which combustion is stopped during the intermediate reduction control.
請求項1に記載のエンジンの制御装置であって、
上記制御手段は、上記中間減筒制御時に、上記燃焼が停止される気筒の吸排気弁が閉弁保持されるように上記弁停止機構を制御するとともに、上記中間減筒制御の実施時において当該中間減筒制御を開始してからサイクル数が予め設定された所定数に到達すると当該中間減筒制御を停止して上記減筒運転を開始することを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1,
The control means controls the valve stop mechanism so that the intake / exhaust valve of the cylinder in which the combustion is stopped is closed during the intermediate reduction control, and when the intermediate reduction control is performed, An engine control device characterized by stopping the intermediate cylinder reduction control and starting the cylinder reduction operation when the number of cycles reaches a predetermined number after the intermediate cylinder reduction control is started .
請求項2に記載のエンジンの制御装置であって、
上記中間減筒制御が実施される場合において、全筒運転から減筒運転への切り替え要求があってから最初に所定の気筒内での燃焼を停止するまでのサイクル数、および、所定の気筒内での燃焼を停止してから次に新たな気筒内での燃焼を停止するまでのサイクル数は、それぞれ予め設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 2 ,
When the above intermediate reduction cylinder control is performed, the number of cycles from when there is a request to switch from all cylinder operation to reduced cylinder operation until the combustion in the predetermined cylinder is stopped for the first time, and within the predetermined cylinder The engine control device according to claim 1, wherein the number of cycles from when the combustion in the engine is stopped to when the combustion in the new cylinder is stopped next is preset.
請求項3に記載のエンジンの制御装置であって、
上記各サイクル数は、エンジン回転数毎に設定されており、エンジン回転数が高いほど多く設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 3,
The engine control device according to claim 1, wherein the number of cycles is set for each engine speed, and is set to be higher as the engine speed is higher.
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