JPH07217463A - 多気筒内燃機関の減筒制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減筒気筒以外の気筒の出力トルクを低下させ
ることなく、減筒気筒の運転休止に伴う急激なトルク変
動を防止する。 【構成】 各気筒に吸気制御弁を備え、各気筒の吸気行
程に同期して気筒毎に吸気制御弁を開弁するようにした
４気筒エンジンにおいて、エンジン低負荷運転時に、予
め設定された減筒気筒＃２，＃３の吸気制御弁の開弁を
禁止し、更にその減筒期間が長くなると、減筒気筒を＃
１，＃４に変更する。また、減筒気筒の切換時には、運
転を再開させる気筒＃２，＃３の吸気制御弁の開期間を
除々に増加させ、逆に減筒制御を開始する気筒＃１，＃
４の吸気制御弁の開期間を徐々に減少させる。この結
果、減筒気筒切換時に生じるトルク変動を抑制できる。
なお、減筒制御開始時及び終了時にも、各気筒の吸気制
御弁の開期間を除々に変化させることにより、制御開始
及び終了時に生じるトルク変動も防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば低負荷運転時
等、多気筒内燃機関の所定の運転条件下で、一部の気筒
の運転を休止させて、燃費を向上させる多気筒内燃機関
の減筒制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、多気筒内燃機関の低負荷運転
時に、一部の気筒の運転を休止させて、燃費を向上させ
る減筒制御装置として、例えば特開昭５３−４０１２４
号公報に開示されているように、減筒制御の実行条件成
立時に、予め設定された減筒気筒への燃料噴射を停止さ
せる制御装置や、特開昭６３−６５１３６号公報に開示
されているように、減筒制御の実行条件成立時に、減筒
気筒への燃料噴射を停止させると共に、減筒気筒の吸気
通路を遮断して吸気の供給を停止させる制御装置が知ら
れている。

【０００３】しかし、こうした従来の減筒制御装置は、
減筒制御の実行条件成立時に、燃料噴射の停止、或は、
燃料噴射の停止及び吸気通路の遮断により、減筒気筒の
運転をそのまま休止させ、また減筒制御中、減筒制御か
らの復帰条件が成立すると、減筒気筒の運転をそのまま
再開させるように構成されていたため、減筒制御の開始
時や通常運転への復帰時に、内燃機関に急激なトルク変
動が発生し、内燃機関が不快な振動を生じるといった問
題があった。

【０００４】一方、こうしたトルク変動を防止するため
に、従来では、例えば特開平３−７０８２８号公報に開
示されているように、減筒制御の実行条件が成立する
と、まず、減筒気筒として予め設定された複数の気筒の
うちの一つの吸気通路を遮断し、その後、他の減筒気筒
の吸気通路を遮断する、というように、運転を休止させ
る減筒気筒を段階的に増加させ、更に各減筒気筒の吸気
通路遮断時（つまり運転休止時）には、運転を継続させ
る前後の気筒の吸入空気量を抑制する、いったことが提
案されている。

【０００５】そして、この提案の装置においては、減筒
気筒とその前後の気筒の出力差が小さくなり、しかも減
筒気筒が除々に増加するので、減筒制御によって生じる
内燃機関のトルク変動を抑制することができるようにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案の装
置では、減筒気筒を除々に増加するため、減筒気筒とし
て設定された全ての気筒の運転を休止させるのに時間が
かかるといった問題があった。

【０００７】また、減筒気筒の運転を休止させる際に
は、その減筒気筒前後の、運転を継続すべき気筒の出力
も低下させるため、減筒気筒の出力停止に伴う急激なト
ルク変動を抑制することはできるものの、減筒制御開始
時の内燃機関の出力トルクが一時的に大きく低下してし
まうといった問題もある。

【０００８】つまり、多気筒内燃機関において、特定の
気筒を減筒気筒としてその運転を休止させた場合、その
減筒気筒から出力トルクを得ることができなくなるた
め、内燃機関から一定の出力トルクを得るには、運転を
継続させる他の気筒の出力トルクを通常より増加させる
必要があるが、上記提案の装置では、減筒気筒の休止前
後で他の気筒の出力トルクも低下させるため、内燃機関
から所望の出力トルクを発生させることができないので
ある。そして、上記のように減筒気筒を段階的に増加さ
せていると、減筒気筒の増加に伴い内燃機関のトルクが
周期的に変動してしまう。

【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、運転を継続させる減筒気筒以外の気筒の出力トル
クを低下させることなく、減筒気筒の運転休止に伴う急
激なトルク変動を防止することができる内燃機関の減筒
制御装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の発明は、図１に例示する
如く、多気筒内燃機関に備えられた複数の気筒のうち、
少なくとも予め減筒気筒として設定された気筒の吸気通
路に設けられた吸気制御弁と、内燃機関の所定の運転条
件下で、上記減筒気筒の吸気通路に設けられた吸気制御
弁を閉弁して該減筒気筒の運転を休止させる、減筒制御
を実行する減筒制御手段と、を備えた多気筒内燃機関の
減筒制御装置において、上記減筒制御手段による上記減
筒制御の開始及び終了時に、上記吸気制御弁の減筒気筒
吸気行程中の開期間及び該開期間中の開度の少なくとも
一方を除々に変化させて、上記減筒制御開始及び終了時
に生じる内燃機関のトルク変動を抑制するトルク変動抑
制手段を設けたことを特徴としている。

【００１１】また請求項２に記載の発明は、請求項１に
記載の多気筒内燃機関の減筒制御装置において、上記減
筒気筒として予め複数の気筒が設定され、上記減筒制御
手段は、上記減筒制御開始と共に上記複数の減筒気筒の
うちの所定の気筒の運転を休止させ、その後、運転を休
止させる気筒を上記複数の減筒気筒のうちの他の気筒に
変更する気筒切替制御を実行し、上記トルク変動抑制手
段は、上記減筒制御手段による休止気筒の切替時に、上
記各減筒気筒の吸気通路に設けられた吸気制御弁の減筒
気筒吸気行程中の開期間及び該開期間中の開度の少なく
とも一方を互いに反対方向へ除々に変化させて、休止気
筒切替時に生じる内燃機関のトルク変動を抑制すること
を特徴としている。

【００１２】また更に、請求項３に記載の発明は、請求
項２又は請求項３に記載の多気筒内燃機関の減筒制御装
置において、上記吸気制御弁は、多気筒内燃機関に備え
られた各気筒の吸気通路に設けられ、吸気制御手段によ
って、各気筒の吸気行程に同期して開閉されるものであ
り、上記減筒制御手段は、上記吸気制御手段が上記減筒
気筒の吸気制御弁を開弁するのを禁止することにより、
上記減筒制御を行ない、上記トルク変動抑制手段は、上
記吸気制御手段が上記減筒気筒の吸気制御弁を閉弁する
タイミングを変化させて、該吸気制御弁の開期間を変化
させることを特徴としている。

【００１３】

【作用及び発明の効果】上記のように構成された請求項
１に記載の減筒制御装置においては、減筒制御手段が、
内燃機関の所定の運転条件下で、減筒気筒の吸気通路に
設けられた吸気制御弁を閉弁して減筒気筒の運転を休止
させる減筒制御を実行すると共に、トルク抑制手段が、
この減筒制御手段による減筒制御の開始及び終了時に、
吸気制御弁の減筒気筒吸気行程中の開期間及び該開期間
中の開度の少なくとも一方を除々に変化させて、減筒制
御開始及び終了時に生じる内燃機関のトルク変動を抑制
する。

【００１４】すなわち、請求項１に記載の減筒制御装置
においては、減筒制御の開始及び終了時に、減筒気筒前
後の気筒の出力トルクを低下させるのではなく、減筒気
筒に設けられた吸気制御弁の、減筒気筒吸気行程中の開
期間及びその開期間中の開度の少なくとも一方を除々に
変化させる。この結果、減筒制御の開始及び終了時に、
内燃機関のトルクを大きく低下させることなく、減筒制
御の運転休止に伴う急激なトルク変動を抑制することが
できる。

【００１５】また、減筒気筒として複数の気筒が設定さ
れており、これら複数の気筒の運転を同時に休止させる
ような場合であっても、従来装置のように、その運転休
止を気筒毎に段階的に行なう必要はなく、同時に行なえ
ばよいので、複数の減筒気筒の運転を同時に休止させる
ことができ、減筒制御の応答性が低下するといったこと
もない。

【００１６】また次に、請求項２に記載の減筒制御装置
においては、減筒気筒として予め複数の気筒が設定され
ており、減筒制御手段が、減筒制御開始と共に複数の減
筒気筒のうちの所定の気筒の運転を休止させ、その後、
運転を休止させる気筒を他の気筒に変更する。そして、
トルク変動抑制手段が、減筒制御手段による休止気筒の
切替時に、各減筒気筒の吸気通路に設けられた吸気制御
弁の減筒気筒吸気行程中の開期間及び該開期間中の開度
の少なくとも一方を互いに反対方向へ除々に変化させ
て、休止気筒切替時に生じる内燃機関のトルク変動を抑
制する。

【００１７】すなわち、減筒制御を、常に、予め減筒気
筒として設定された特定の気筒に対して行なうようにし
た場合、減筒制御の実行期間が比較的短い場合には問題
がないが、例えば内燃機関の減速運転が長く続き、減筒
制御を比較的長期間（例えば１０分程度）にわたって実
行すると、その期間中に、クランク室との差圧によって
減筒気筒内にオイルが上がり、燃焼室温度が低下し、点
火プラグのくすぶりが発生するといった問題がある。

【００１８】そこで請求項２に記載の減筒制御装置にお
いては、減筒制御手段により、減筒制御の実行中に、運
転を休止する減筒気筒を切り替えるようにし、更にこの
休止気筒の切替時には、減筒制御の開始及び終了時と同
様に内燃機関に急激なトルク変動が発生するため、トル
ク変動抑制手段により、各減筒気筒の吸気制御弁の減筒
気筒吸気行程中の開期間及び該開期間中の開度の少なく
とも一方を互いに反対方向へ除々に変化させることによ
って、休止気筒切替時に生じる内燃機関のトルク変動を
抑制するようにしているのである。

【００１９】このため、請求項２に記載の減筒制御装置
によれば、減筒気筒を固定することによって生じる、オ
イル上がり、燃焼室温度の低下、といった各種問題を防
止することができ、しかも内燃機関のトルク変動を良好
に防止することができる。また次に、請求項３に記載の
減筒制御装置において、吸気制御弁は、多気筒内燃機関
に備えられた各気筒の吸気通路に設けられており、吸気
制御手段によって、各気筒の吸気行程に同期して開閉さ
れる。つまり、請求項３に記載の減筒制御装置におい
て、吸気制御弁は、単に減筒制御を行なうだけでなく、
内燃機関の吸気行程開始時に吸気弁と排気弁とが同時に
開弁されるバルブオーバラップによって、気筒内や排気
通路の既燃ガスが吸気通路へ逆流するのを防止するため
にも使用される。

【００２０】そして、請求項３に記載の減筒制御装置に
おいては、減筒制御手段が、こうした逆流防止のために
吸気制御手段が減筒気筒の吸気制御弁を開弁するのを禁
止することにより、減筒制御を行ない、トルク変動抑制
手段が、吸気制御手段が減筒気筒の吸気制御弁を閉弁す
るタイミングを変化させることにより、吸気制御弁の開
期間を変化させる。

【００２１】従って、請求項３に記載の減筒制御装置に
よれば、内燃機関に急激なトルク変動を発生させること
なく減筒制御を実行することができるだけでなく、各気
筒のバルブオーバラップによって吸気通路に既燃ガスが
逆流するのを防止することができる。また、トルク変動
を抑制するに当たっては、吸気行程時の吸気制御弁の開
度や開閉タイミングを制御する必要はなく、吸気制御手
段による吸気制御弁の閉時期を変化させるだけでよいた
め、減筒制御に伴うトルク変動を簡単に抑制することが
できるようになる。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず図２は、本発明が適用された４気筒内燃機関及
びその周辺装置全体の構成を表わす概略構成図である。

【００２３】図２に示すように、４気筒内燃機関（以
下、単にエンジンという。）１には、各気筒＃１，＃
２，＃３，＃４毎に、高速適合カムによってエンジン１
の回転に連動して開閉される吸気弁３及び排気弁５が設
けられている。そして、各吸気弁３より上流の各気筒＃
１〜＃４の吸気マニホールド７内には、夫々、吸気制御
弁１０が設けられている。またこれら吸気制御弁１０が
設けられた吸気マニホールド７より上流の吸気管１３に
は、運転者のアクセル操作によって開閉されるスロット
ルバルブ１５が配設されている。

【００２４】またエンジン１には、その運転状態を検出
するセンサとして、第１気筒＃１のピストンが上死点
（ＴＤＣ）に位置するときにパルス信号を出力するクラ
ンク角センサ２１，エンジン１の所定のクランク角度
（例えば３０℃Ａ）毎にパルス信号を出力する回転数セ
ンサ２２、図示しないアクセルペダルの踏込量を検出す
るアクセル開度センサ２３，スロットルバルブ１５より
上流に設けられ、エンジン１全体の吸入空気量を検出す
る吸入空気量センサ２４，エンジン１のノッキング発生
を検出するノックセンサ２５，エンジン各気筒＃１〜＃
４の排気弁５より下流の排気マニホールド９に夫々設け
られた排気温センサ２６等が備えられている。そして、
これら各センサからの検出信号は、電子制御装置（以
下、単にＥＣＵという。）３０に出力される。

【００２５】次に、ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３２，ＲＯＭ
３４，ＲＡＭ３６，入出力部３８，これら各部を結ぶバ
スライン３９等からなる周知のマイクロコンピュータに
より構成されている。そして、ＥＣＵ３０は、上記各セ
ンサからの検出信号に基づき、上記各吸気制御弁１０を
各気筒＃１〜＃４の吸気行程に同期して開閉する吸気制
御弁１０の開閉制御を実行すると共に、エンジン１の低
負荷運転時に、予め減筒気筒として設定された第２気筒
＃２と第３気筒＃３とからなる気筒群、及び第１気筒＃
１と第４気筒＃４とからなる気筒群、のうちのいずれか
一方の気筒群の運転を休止させる減筒制御を実行する。

【００２６】なお、上記各吸気制御弁１０には、ＥＣＵ
３０からの制御信号に応じて吸気制御弁１０を開閉する
アクチュエータ１０ａが備えられているが、こうしたア
クチュエータ１０ａ及び吸気制御弁１０の構成について
は、本願出願人が先に出願している特開平４−８６３２
６号公報等に開示されているので、説明は省略する。

【００２７】また、各気筒＃１〜＃４の吸気マニホール
ド７の吸気制御弁１０より下流には、各気筒＃１〜＃４
に燃料を噴射供給する図示しないインジェクタ（燃料噴
射弁）が設けられており、その開弁時間（つまり燃料噴
射量）は、図示しない燃料噴射制御装置によって、エン
ジン１の回転数や冷却水温等の運転状態、及び対応する
吸気制御弁１０の吸気行程中の開期間等に応じて、各気
筒＃１〜＃４に吸入される燃料混合気の空燃比が所定の
目標空燃比となるように制御されるが、こうした燃料噴
射量制御については、特に本発明にかかわる主要な制御
ではないため、説明は省略する。

【００２８】次に、上記ＥＣＵ３０において、吸気制御
弁１０の開閉制御及び減筒制御のために実行される吸気
制御処理について、図３及び図４に示すフローチャート
に沿って説明する。図３に示す如く、この吸気制御処理
が開始されると、まずステップ１１０にて、アクセル開
度センサ２３及び回転数センサ２２からの検出信号に基
づき得られる、エンジン負荷を表わすアクセルペダルの
踏込量（アクセル踏込量）及びエンジン１の回転数θを
読み込む。

【００２９】そして、続くステップ１２０にて、この読
み込んだアクセル踏込量（負荷）と回転数θとに基づ
き、図５に示すマップＡを用いて、現在、エンジン１の
運転状態が、低負荷運転状態で且つその回転数θが比較
的低い、減筒制御領域にあるか否かを判断し、エンジン
１の運転状態が減筒制御領域になければ、ステップ２０
０に移行する。

【００３０】そして、このステップ２００では、上記ス
テップ１１０にて読み込んだアクセル踏込量（負荷）と
回転数θとに基づき、図６に示すマップＢを用いて、通
常制御用の吸気制御弁１０の制御弁閉時期ＴＣ１を演算
し、入出力部３８に設けられた図示しない駆動回路にそ
の演算した制御弁閉時期ＴＣ１を指令することにより、
各気筒＃１〜＃４の吸気行程中の吸気制御弁１０の開期
間を制御する、といった手順で通常の吸気制御を行な
い、当該処理を一旦終了する。

【００３１】なお、駆動回路は、各吸気制御弁１０を、
対応する気筒が吸気行程に入ったときに開弁し、その
後、当該吸気制御処理にて算出された最新の制御弁閉時
期にて、吸気制御弁１０を閉弁するように構成されてい
る。つまり、本実施例では、上記のように各吸気制御弁
１０の制御弁閉時期を演算して、その演算結果を駆動回
路に指令することにより、各吸気制御弁１０の吸気行程
中の開期間，換言すれば各気筒＃１〜＃４の吸入空気量
を制御するようにされている。そして、この駆動回路の
動作によって、吸気弁３と排気弁５とが同時に開弁する
バルブオーバラップ時に、既燃ガスが吸気系に逆流する
のが防止される。

【００３２】次に、ステップ１２０にて、現在、エンジ
ン１の運転状態は減筒領域にあると判断されると、ステ
ップ１３０に移行して、現在減筒制御を実行しているか
否かを判断する。そして、今までステップ２００の通常
吸気制御を実行しており、減筒制御がまだ実行されてい
ない場合には、ステップ３００に移行して、減筒制御を
開始する減筒開始制御を実行し、当該処理を一旦終了す
る。なお、この減筒開始制御については後述する。

【００３３】一方、ステップ１３０にて、現在減筒制御
を実行中であると判断された場合には、ステップ１４０
に移行して、入出力部３８に設けられたクランク角セン
サ２１からの検出信号をカウントする図示しないカウン
タのカウント値から、減筒気筒の運転休止期間（減筒期
間）を読み込み、続くステップ１５０にて、この読み込
んだ減筒期間、及び減筒気筒の排気マニホールド９に設
けられた排気温センサ２６により検出された排気温度に
基づき、運転を休止する気筒群を切り替える必要がある
か否かを判断する。

【００３４】すなわち、上述したように、本実施例で
は、予め減筒気筒として、第２気筒＃２と第３気筒＃３
とからなる気筒群、及び第１気筒＃１と第４気筒＃４と
からなる気筒群が夫々設定されており、そのいずれかの
気筒群の運転を休止することにより減筒制御を実行する
が、その気筒群の運転休止期間が長くなると、気筒内に
オイルが上がり、気筒内の温度が低下して、点火プラグ
のくすぶりが発生する。そこで、本実施例では、上記ス
テップ１５０において、上記読み込んだ減筒期間から減
筒気筒の運転休止回数が所定回数に達したか否かを判断
すると共に、減筒気筒の排気温度（すなわち、気筒温
度）が所定温度以下に低下したかを判断し、減筒気筒の
運転休止回数が所定回数に達するか、或は減筒気筒の排
気温度が所定温度以下に低下している場合には、運転を
休止させる気筒群を切り替える必要があると判断するよ
うにしているのである。

【００３５】そして、このステップ１５０にて、運転を
休止させる気筒群の切り替える必要であると判断される
と、ステップ４００に移行して、気筒群の切替制御を実
行し、当該処理を一旦終了する。なお、この気筒群切替
制御については後述する。また、ステップ１５０にて、
運転を休止させる気筒群を切り替える必要がないと判断
されると、ステップ５００に移行する。そして、このス
テップ５００では、上記ステップ１１０にて読み込んだ
アクセル踏込量（負荷）と回転数θとに基づき、図６に
示すマップＢを用いて、吸気制御弁１０の閉時期ＴＣ１
を演算すると共に、図７に示すマップＣを用いて、吸気
制御弁１０の閉時期補正値△ＴＣを演算し、これら各値
ＴＣ１及び△ＴＣを加算した値を、現在減筒気筒として
設定されていない気筒群の吸気制御弁１０の閉時期ＴＣ
２として入出力部３８内の駆動回路に出力すると共に、
現在減筒気筒として設定されている気筒群の吸気制御弁
１０の全閉指示を駆動回路に出力する、といった手順で
減筒制御を実行し、当該処理を一旦終了する。

【００３６】この結果、減筒制御実行中には、減筒気筒
として設定されている気筒群の吸気制御弁１０の開弁が
禁止されて、その気筒群の運転は休止され、他の気筒群
の吸気制御弁１０の閉時期は、通常の吸気制御より補正
値△ＴＣの分だけ遅れるため、吸入空気量が通常より増
加し、エンジン１の出力トルクは、この気筒群の出力に
より減筒制御の非実行時と同程度に確保されることにな
る。

【００３７】なお、マップＢは、アクセル踏込量（負
荷）が大きく、且つエンジン１の回転数θが高い程、制
御弁閉時期ＴＣ１が遅くなるように設定され、またマッ
プＣも、アクセル踏込量（負荷）が大きく、且つエンジ
ン１の回転数θが高い程、制御弁閉時期補正値△ＴＣが
大きくなって、制御弁閉時期ＴＣ１をより遅く補正する
ように設定されているが、これは、エンジン１の負荷が
大きい程、吸気行程中の吸気制御弁１０の開期間を長く
して、各気筒に吸入される空気量を多くする必要があ
り、またエンジン１の回転数θが高い程、吸気制御弁１
０の開弁時間は短くなるため、同じ吸入空気量を確保す
るには、回転数θが高い程、その吸気制御弁１０の閉時
期を遅らせる必要があるためである。

【００３８】次に、上記ステップ４００にて実行される
気筒群切替制御について、図４に示すフローチャートに
沿って説明する。図４に示す如く、気筒群切替制御で
は、まずステップ４１０にて、現在のエンジン１の回転
数θと負荷とに基づき、予め設定されたマップを用い
て、気筒群の切替制御を何段階で行なうかを表わす切替
データ「ｎ0 」（正）を求める。なお、この切替データ
「ｎ0 」は、上記制御弁補正値△ＴＣの値が大きい程大
きくなるように設定される。

【００３９】次に続くステップ４２０では、現在のアク
セル踏込量（負荷）と回転数θとに基づき、図６に示す
マップＢを用いて、吸気制御弁１０の閉時期ＴＣ１を演
算すると共に、図８に示すマップＤを用いて、吸気制御
弁１０の第２の閉時期補正値△ＴＣ２を演算し、これら
各値ＴＣ１及び△ＴＣ２と、上記切替データ「ｎ0 」を
初期値とするカウント値「ｎ」とをパラメータとする次
式、 ＴＣ３＝ＴＣ１−ｎ・△ＴＣ２ ， ＴＣ４＝ＴＣ１＋
ｎ・△ＴＣ２ を用いて、今まで運転を休止していた気筒群の制御弁閉
時期ＴＣ３、及びこれから運転を休止させる気筒群の制
御弁閉時期ＴＣ４を算出する。

【００４０】そして、続くステップ４３０にて、これら
各制御弁閉時期ＴＣ３，ＴＣ４を入出力部３８内の駆動
回路に出力して、運転休止気筒群の吸気制御弁１０の開
弁制御を再開させる。また次に、続くステップ４４０で
は、上記制御弁閉時期ＴＣ３，ＴＣ４の算出に用いたカ
ウント値「ｎ」が、上記ステップ４１０にて読み込んだ
切替データ「ｎ0 」の符号を反転した「−ｎ0 」である
か否かを判断する。

【００４１】そして、カウント値「ｎ」が「−ｎ0 」で
なければ、ステップ４５０にて、カウント値「ｎ」から
「１」を減じることによりカウント値「ｎ」を更新し、
再度ステップ４２０に移行する。また逆に、カウント値
「ｎ」が「−ｎ0 」になっていれば、当該処理を終了す
る。なお、ステップ４４０の判定処理は、上記ステップ
４３０の処理がエンジン１の１回転毎に実行されるよう
に、エンジン１の回転に同期して実行される。

【００４２】このように、気筒群切替制御では、ステッ
プ４２０及びステップ４３０の処理が、ステップ４１０
にて読み込んだ切替データ「ｎ0 」を初期値としてカウ
ント値「ｎ」が「ｎ0 」から「−ｎ0 」になるまで、エ
ンジン１の１回転毎に繰返し実行される。この結果、今
まで運転を休止していた気筒群の制御弁閉時期ＴＣ３
（延いては吸気行程中の開期間）は、上記演算式に従い
徐々に増加し、これから運転を休止させる気筒群の制御
弁閉時期ＴＣ４（延いては吸気行程中の開期間）は、上
記演算式に従い徐々に減少することになる。

【００４３】すなわち、この気筒群切替制御は、今まで
運転を休止していた気筒群の吸気制御弁１０の開期間を
除々に増加し、逆に今まで運転していた気筒群の吸気制
御弁１０の開期間を徐々に減少させることにより、減筒
制御を行なう気筒群の切り替えを、エンジン１にトルク
変動を与えることなく行なうための処理であり、例え
ば、図９に示す如く、ステップ４１０で読み込んだ切替
データ「ｎ0 」が値２であり、今まで運転を休止してい
た減筒気筒が第２気筒＃２と第３気筒＃３とからなる気
筒群である場合には、エンジン１が５回転する切替期間
中に、全気筒＃１〜＃４の吸気制御弁１０の開弁制御が
実行され、第２気筒＃２と第３気筒＃３の開期間が除々
に増加し、第１気筒＃１と第４気筒＃４の開期間が除々
に減少することになる。

【００４４】この結果、減筒気筒の切替時の各気筒の出
力トルクは、図１０（ｂ）に示す如く変化することにな
り、減筒気筒切替時に急激なトルク変動が発生するのを
防止できる。すなわち、例えば特開昭５３−４０１２４
号公報には、減筒気筒切替時のトルク変動を防止するた
めに、一旦全気筒運転を行なうことが開示されているた
め、この技術を本実施例装置に適用して減筒気筒切替時
のトルク変動を防止することも考えられるが、この場合
の各気筒の出力トルクは、図１０（ａ）に示す如く変化
し、減筒運転から全気筒運転への切替時、及び全気筒運
転から減筒運転への切替時に、トルク変動が発生するた
め、こうした技術を本実施例装置に適用しても減筒気筒
切替時のトルク変動を充分抑制することができない。し
かし本実施例では、減筒気筒切替時に、単に全気筒運転
を行なうだけでなく、更に、各気筒＃１〜＃４の吸気制
御弁１０の開期間を除々に変化させているので、エンジ
ン１に大きなトルク変動が生じることがなく、減筒気筒
切替時に生じるトルク変動を防止することができるので
ある。

【００４５】次に、図３のステップ３００にて実行され
る減筒開始制御は、上記気筒群切替制御と略同様に実行
される。すなわち、減筒開始制御では、今まで減筒して
いた気筒群がないため、上記気筒群切替制御において使
用するカウント値ｎの初期値に値「０」を設定し、ステ
ップ４２０にて算出した制御弁閉時期ＴＣ３を、運転を
継続する気筒群（本実施例では第１気筒＃１及び第４気
筒＃４）の吸気制御弁１０の閉時期とし、ステップ４２
０にて算出した制御弁閉時期ＴＣ４を、運転を休止する
気筒群（減筒気筒：本実施例では第２気筒＃２及び第３
気筒＃３）の吸気制御弁の閉時期とすることにより、カ
ウント値「ｎ」が値０から「−ｎ0 」になるまでの間
に、運転を継続する気筒群の吸気制御弁１０の吸気行程
中の開期間を除々に増加させ、逆に運転を休止する気筒
群（減筒気筒）の吸気制御弁１０の吸気行程中の開期間
を除々に減少させる。この結果、減筒制御開始時にも、
上述の減筒気筒切替時と同様に、エンジン１に急激なト
ルク変動が発生するのを防止することができる。

【００４６】なお、図３のステップ２００にて実行され
る通常吸気制御において、減筒制御からの復帰時には、
こうした減筒開始制御とは逆の減筒復帰制御を実行する
ことにより、減筒制御から通常吸気制御への切替時に
も、エンジン１に急激なトルク変動が発生するのを防止
するようにしている。

【００４７】すなわち、減筒制御からの復帰時には、上
記ステップ２００の通常吸気制御において、上記気筒群
切替制御におけるステップ４４０の判定処理をカウント
値ｎが値０になったか否かを判断するようにした、上記
気筒群切替制御と略同様の減筒復帰制御を実行すること
により、今まで運転を休止していた気筒群（減筒気筒）
の吸気制御弁１０の吸気行程中の開期間を除々に増加さ
せ、逆に今まで運転していた気筒群の吸気制御弁１０の
吸気行程中の開期間を除々に減少させることによって、
減筒制御から通常吸気制御への復帰時にも、エンジン１
に急激なトルク変動が発生するのを防止するようにして
いる。

【００４８】以上詳述したように、本実施例では、通常
吸気制御から減筒制御への切替時、減筒制御から通常吸
気制御への切替時、及び減筒制御中の減筒気筒の切替時
には、吸気制御弁１０の閉時期を除々に変化させること
によって、吸気制御弁１０の吸気行程中の開期間を変更
すべき方向に除々に変化させるようにしている。

【００４９】この結果、本実施例によれば、減筒制御の
開始時，終了時，及び減筒気筒の切替時のいずれの場合
にも、エンジン１に生じるトルク変動を抑制することが
できる。また、本実施例では、減筒気筒として設定され
た気筒群を同時に制御しており、従来装置のように気筒
群の運転休止を気筒毎に行なっていないので、気筒群を
構成する各気筒の運転を同時に休止させることができ、
減筒制御の応答性が低下するといったこともない。

【００５０】また更に、本実施例では、減筒気筒の切替
判定を、減筒気筒の排気温度と、エンジン１の回転数θ
に対応した時間とに基づき、夫々、行なうことによっ
て、排気温度が非常に低くなったり、減筒時間が長くな
るような場合には、減筒気筒を変更するようにしている
ため、減筒制御中に減筒気筒内にオイルが上がり、燃焼
室温度が低下し、点火プラグのくすぶりが発生する、と
いった問題を防止することができる。

【００５１】また、本実施例では、減筒開始制御、減筒
復帰制御、及び気筒群切替制御の実行回数が、切替デー
タ「ｎ0 」によって決定されるため、その実行回数は、
制御弁閉時期補正値△ＴＣが大きいほど（換言すれば減
筒制御の開始前後，復帰前後，及び減筒気筒の切替前後
の各吸気制御弁１０の開度の変化量が大きいほど）、多
くなる。従って、これら各制御の実行前後の各吸気制御
弁１０の開度の変化量が大きくなるに連れて、各気筒の
トルク変化量が大きくなるといったこともなく、常に安
定して制御の切り替えを行なうことができる。

【００５２】なお、これら各制御実行時の各吸気制御弁
１０の開期間の変化量は、図８に示すマップＤにより求
められる第２の制御弁閉時期補正値△ＴＣ２により決定
されるが、このマップＤは、上記減筒開始制御、減筒復
帰制御、及び気筒群切替制御の実行時に、各気筒のトル
クを略一定の割合で変化させることができるように、切
替データ「ｎ0 」設定のマップと制御弁閉時期補正値△
ＴＣ設定用のマップＣとに対応して設定されている。

【００５３】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されることはなく、種
々の態様をとることができる。例えば、上記実施例で
は、クランク角センサ２１からの検出信号をカウントす
るカウンタを用いて検出した減筒期間、及び排気温セン
サ２６を用いて検出した減筒気筒の排気温度に基づき、
減筒制御を行なう気筒群の切替判定を行なうようにした
が、この切替判定は、減筒期間及び排気温度のいずれか
一方だけで行なうようにしてもよい。また、減筒気筒の
排気温度を検出する排気温センサ２６の代りに、各気筒
に温度センサを設け、この温度センサを用いて減筒気筒
の内部温度を直接検出するようにしてもよい。

【００５４】また上記実施例では、気筒群切替制御にお
いて、ステップ４２０及びステップ４３０の処理を、切
替データ「ｎ0 」の値で決定される所定回繰返し実行す
ることにより、各気筒＃１〜＃４の開期間を除々に変化
させるように構成したが、図１１に示す如く、気筒群切
替制御において、吸気制御弁の駆動指示（ステップ６３
０）を行なった後、ノックセンサ２５からの検出信号を
読み込み（ステップ６４０）、エンジン１にノッキング
が生じているか否かを判定し（ステップ６５０）、エン
ジン１にノッキングが生じている場合には、現時点のエ
ンジン１の回転数θとアクセル踏込量（負荷）とに基づ
き、図１２に示すマップＥを用いて、制御弁閉時期ＴＣ
３，ＴＣ４の変化量をより抑えるためのフィードバック
補正値△Ｔを算出し（ステップ６６０）、このフィード
バック補正値△Ｔを一つのパラメータとする次式 ＴＣ３＝ＴＣ１−ｎ・△ＴＣ２＋△Ｔ ＴＣ４＝ＴＣ１＋ｎ・△ＴＣ２−△Ｔ を用いて、今まで運転を休止していた気筒群の制御弁閉
時期ＴＣ３、及びこれから運転を休止させる気筒群の制
御弁閉時期ＴＣ４を夫々算出する（ステップ６２０）よ
うにしてもよい。

【００５５】そして、このようにすれば、エンジン１に
大きなノッキングを発生させることなく、気筒群の切り
替えを行なうことができるようになるので、エンジン１
のトルク変動をより確実に防止することができるように
なる。なお、図１１の気筒群切替制御において、ステッ
プ６１０，ステップ６３０，ステップ６７０，及びステ
ップ６８０の処理は、図４に示したステップ４１０，ス
テップ４３０，ステップ４４０，及びステップ４５０と
同様であるので、詳細な説明は省略する。

【００５６】また、上記フィードバック補正値△Ｔは、
ノッキング発生時に、制御弁閉時期ＴＣ３，ＴＣ４の変
化量を抑えて、ノッキングの発生を抑制するための値で
あるが、カウント値「ｎ」が負の値である場合に、フィ
ードバック補正値△Ｔをそのまま使用すると、制御弁閉
時期ＴＣ３，ＴＣ４の変化量を却って大きくしてしまう
ので、制御弁閉時期ＴＣ３，ＴＣ４を算出するステップ
６２０においては、カウント値「ｎ」が負の値である場
合には、このフィードバック補正値△Ｔも負の値として
使用するようにされている。

【００５７】また更に、上記実施例では、減筒制御を行
なう気筒群を切り替える際、上記気筒群切替制御を繰返
し実行するようにしたが、例えば図１３に示す如く、気
筒群切替制御の途中で、例えばカウント値「ｎ」が値０
になった場合には、一時的に通常吸気制御を実行して、
全気筒＃１〜＃４を通常運転させ、その後気筒群切替制
御に戻るようにしてもよい。そしてこの場合には、気筒
群切替制御の途中で、エンジン各気筒の出力トルクが全
て同じになるため、エンジン１のトルクをより安定させ
ることができる。

【００５８】また次に上記実施例では、４気筒内燃機関
において、４気筒運転と２気筒運転との切り替えを行な
う装置について説明したが、本発明は多気筒内燃機関に
おいて、運転気筒を切り替える装置であれば、どのよう
な装置であっても適用できる。つまり、例えば６気筒内
燃機関において、６気筒運転と３気筒運転との切り替え
を行なう装置であっても、２気筒内燃機関において２気
筒運転と１気筒運転との切り替えを行なう装置であって
も、本発明を適用して、上記実施例と同様の効果を得る
ことができる。

【００５９】また、上記実施例では、吸気制御弁１０の
閉時期を徐々に変化させて、その吸気行程中の開期間を
変化させることにより、制御切替時のトルク変動を防止
するように構成したが、吸気制御弁１０の開度を調整し
ても各気筒に吸入される空気量、延いては各気筒のトル
クを調整できるため、吸気制御弁１０の開期間（つまり
制御弁閉時期）は通常吸気制御のままとし、吸気制御弁
１０の開期間中の開度を変化させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】実施例の４気筒内燃機関及びその周辺装置全体
の構成を表わす構成図である。

【図３】吸気制御処理を表わすフローチャートである。

【図４】気筒群切替制御を表わすフローチャートであ
る。

【図５】減筒気筒制御領域判定用のマップＡを表わす説
明図である。

【図６】制御弁閉時期ＴＣ１算出用のマップＢを表わす
説明図である。

【図７】制御弁閉時期補正値△ＴＣ算出用のマップＣを
表わす説明図である。

【図８】第２の制御弁閉時期補正値△ＴＣ２算出用のマ
ップＤを表わす説明図である。

【図９】気筒群切替制御による吸気制御弁開期間の変化
の一例を表わす説明図である。

【図１０】気筒群切替制御による各気筒のトルク変化の
一例を表わす説明図である。

【図１１】気筒群切替制御の他の例を表わすフローチャ
ートである。

【図１２】図１１の気筒群切替制御実行時に使用するフ
ィードバック補正値△Ｔ算出用のマップＥを表わす説明
図である。

【図１３】気筒群切替制御の実行途中で通常吸気制御を
行なう場合の吸気制御弁開期間の変化の一例を表わす説
明図である。

【符号の説明】

１…４気筒内燃機関（エンジン） ７…吸気マニホー
ルド １０…吸気制御弁 １０ａ…アクチュエータ ２１
…クランク角センサ ２２…回転数センサ ２３…アクセル開度センサ
２５…ノックセンサ ２６…排気温センサ ３０…電子制御装置（ＥＣＵ） ３２…ＣＰＵ ３４…ＲＯＭ ３６…ＲＡＭ ３
８…入出力部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒内燃機関に備えられた複数の気筒
   のうち、少なくとも予め減筒気筒として設定された気筒
   の吸気通路に設けられた吸気制御弁と、 内燃機関の所定の運転条件下で、上記減筒気筒の吸気通
   路に設けられた吸気制御弁を閉弁して該減筒気筒の運転
   を休止させる、減筒制御を実行する減筒制御手段と、 を備えた多気筒内燃機関の減筒制御装置において、 上記減筒制御手段による上記減筒制御の開始及び終了時
   に、上記吸気制御弁の減筒気筒吸気行程中の開期間及び
   該開期間中の開度の少なくとも一方を除々に変化させ
   て、上記減筒制御開始及び終了時に生じる内燃機関のト
   ルク変動を抑制するトルク変動抑制手段を設けたことを
   特徴とする多気筒内燃機関の減筒制御装置。
2. 【請求項２】 上記減筒気筒として予め複数の気筒が設
   定され、 上記減筒制御手段は、上記減筒制御開始と共に上記複数
   の減筒気筒のうちの所定の気筒の運転を休止させ、その
   後、運転を休止させる気筒を上記複数の減筒気筒のうち
   の他の気筒に変更する気筒切替制御を実行し、 上記トルク変動抑制手段は、上記減筒制御手段による休
   止気筒の切替時に、上記各減筒気筒の吸気通路に設けら
   れた吸気制御弁の減筒気筒吸気行程中の開期間及び該開
   期間中の開度の少なくとも一方を互いに反対方向へ除々
   に変化させて、休止気筒切替時に生じる内燃機関のトル
   ク変動を抑制する、 ことを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の減
   筒制御装置。
3. 【請求項３】 上記吸気制御弁は、多気筒内燃機関に備
   えられた各気筒の吸気通路に設けられ、吸気制御手段に
   よって、各気筒の吸気行程に同期して開閉されるもので
   あり、 上記減筒制御手段は、上記吸気制御手段が上記減筒気筒
   の吸気制御弁を開弁するのを禁止することにより、上記
   減筒制御を行ない、 上記トルク変動抑制手段は、上記吸気制御手段が上記減
   筒気筒の吸気制御弁を閉弁するタイミングを変化させ
   て、該吸気制御弁の開期間を変化させることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の多気筒内燃機関の減筒
   制御装置。