WO2014207847A1 - 可変動弁機構の制御装置 - Google Patents

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valve
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洋平 川口
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トヨタ自動車 株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device for a variable valve mechanism.
  • the intake valve of the deactivated cylinder that has been maintained in the closed state restarts the opening / closing operation with the valve characteristics corresponding to the engine output request at the time of the recovery, from the cylinder deactivation mode.
  • the opening period of the intake valve provided in each cylinder partially overlaps between the cylinders, that is, a part of the opening period of the intake valve in the return cylinder in which the opening / closing operation of the intake valve is resumed.
  • the intake valve opening period overlaps between cylinders due to overlap with part of the opening period of the intake valve in the operating cylinder where the intake valve was opened and closed even during the cylinder deactivation mode Part of the intake air that had flown into the operating cylinder until then flows into the return cylinder.
  • the intake air flowing into the operating cylinder is reduced, and the output torque of the operating cylinder is reduced.
  • a part of the intake air flows into the return cylinder, but no output torque is generated from the return cylinder until the combustion of the air-fuel mixture is started after the return from the cylinder deactivation mode. Therefore, immediately after the return from the cylinder deactivation mode and until the output torque is generated from the return cylinder, the output torque of the internal combustion engine may be reduced and torque fluctuation may occur.
  • An object of the present invention is to control a variable valve mechanism that can appropriately suppress torque fluctuations that may occur due to an overlap in the opening period of an intake valve between cylinders when returning from a cylinder deactivation mode. To provide an apparatus.
  • a control apparatus for a variable valve mechanism that solves the above problems includes a plurality of cylinders, an intake valve provided in each of the plurality of cylinders, and a variable valve mechanism that changes the valve characteristics of the intake valve.
  • the present invention is applied to an internal combustion engine that can be operated in a cylinder deactivation mode in which a cylinder intake valve is kept closed.
  • the control device includes a control unit that controls the valve characteristics based on the engine output request. Then, when the internal combustion engine returns from the cylinder deactivation mode, the control unit determines that the opening period of the intake valve of the operating cylinder in which the intake valve has been opened / closed even during the cylinder deactivation mode is in the cylinder deactivation mode. Intake amount correction processing for controlling the valve characteristic of the operating cylinder is executed so as to temporarily increase the valve opening period when the valve characteristic of the operating cylinder is controlled based on the output request.
  • the control unit executes the intake air amount correction increasing process.
  • this intake amount correction process is executed, the opening period of the intake valve of the active cylinder is temporarily increased when returning from the cylinder deactivation mode.
  • the intake volume is compensated. Therefore, immediately after returning from the cylinder deactivation mode, a decrease in intake air in the operating cylinder in which the intake valve has been opened and closed is suppressed even during execution of the cylinder deactivation mode, and a decrease in output torque in the operation cylinder is suppressed. . For this reason, when returning from the cylinder deactivation mode, it is possible to appropriately suppress torque fluctuation that may occur due to an overlap occurring between the cylinders during the valve opening period of the intake valves.
  • the control unit controls the valve characteristics based on the engine output request at the time of return from the cylinder deactivation mode, and when there is an overlap in the valve opening period of the intake valves between the cylinders, the cylinder deactivation mode It is preferable to execute the intake air amount correction process so that the intake air amount of the operating cylinder is larger than when the valve characteristic is controlled based on the engine output request.
  • the control unit executes the intake air amount correction process.
  • This intake amount correction process when the valve characteristics are controlled based on the engine output request when returning from the cylinder deactivation mode, an overlap occurs in the valve opening period of the intake valves between the cylinders.
  • the valve characteristic is changed so that the intake air amount of the operating cylinder is larger than when the valve characteristic is controlled based on the engine output request. Therefore, immediately after the return from the cylinder deactivation mode, a decrease in intake air in the operating cylinder is suppressed, and a decrease in output torque in the operating cylinder is suppressed. For this reason, when returning from the cylinder deactivation mode, it is possible to appropriately suppress torque fluctuation that may occur due to an overlap occurring between the cylinders during the valve opening period of the intake valves.
  • the control unit When executing the intake air amount correction process, the control unit starts the combustion of the air-fuel mixture in the cylinder in which the intake air amount of the operating cylinder obtained during the return from the cylinder deactivation mode is returned from the cylinder deactivation mode. It is preferable to control the valve characteristics of the intake valve so as to approach the intake air amount of the operating cylinder.
  • control unit may end the intake air amount correction processing after the combustion of the air-fuel mixture is first started after the return from the cylinder deactivation mode in the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode. preferable.
  • the combustion of the air-fuel mixture can be determined based on the torque fluctuation in the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode. It is also possible to determine combustion of the air-fuel mixture by detecting engine vibration generated in the combustion stroke of the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode with a knocking sensor or the like. It is also possible to determine the combustion of the air-fuel mixture based on the elapsed time after returning from the cylinder deactivation mode.
  • the variable valve mechanism can be a multistage variable valve mechanism that changes the valve characteristics in multiple stages by selecting any one of a plurality of preset valve characteristics.
  • the valve characteristics cannot be finely adjusted. Therefore, when returning from the cylinder deactivation mode, an overlap is likely to occur between the cylinders during the opening period of the intake valves. Therefore, it is preferable to set the valve characteristic at the time of executing the intake air amount correction process as one of a plurality of valve characteristics set in advance in the multistage variable valve mechanism. In this case, even in a multistage variable valve mechanism in which the valve characteristics cannot be finely adjusted, the occurrence of torque fluctuation immediately after returning from the cylinder deactivation mode is suppressed by executing the intake air amount correction process. Can do.
  • the internal combustion engine preferably includes a supercharger that supercharges intake air using exhaust gas.
  • the supercharging pressure when the cylinder deactivation mode is executed is ensured by the exhaust pressure of the working cylinder whose intake valve is opened and closed even during the cylinder deactivation mode.
  • the intake air flows into the return cylinder due to the return from the cylinder deactivation mode
  • the amount of intake air flowing into the active cylinder decreases by the amount of intake air flowing into the return cylinder.
  • the exhaust pressure decreases and the supercharging pressure decreases. Therefore, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, the amount of decrease in output torque when the intake to the operating cylinder decreases is larger than in an internal combustion engine not equipped with a supercharger. Become prominent.
  • the internal combustion engine preferably includes a recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas to the intake air.
  • the schematic diagram which shows the whole structure of the internal combustion engine with which one Embodiment of the control apparatus of a variable valve mechanism is applied. Sectional drawing which shows the structure around the cylinder head of the internal combustion engine in the embodiment. The fracture
  • the graph which shows the relationship between the valve opening period at the time of return from cylinder deactivation mode, and the air quantity suck
  • the flowchart which shows a series of processing procedures when returning from cylinder deactivation mode in the same embodiment.
  • the timing chart which shows the change aspect of the valve opening period when returning from cylinder deactivation mode in the same embodiment.
  • the graph which shows the change aspect of the maximum lift amount by a continuously variable valve mechanism.
  • the schematic diagram which shows the whole V-type 6 cylinder internal combustion engine in the modification of the embodiment.
  • the graph which shows the change aspect of the valve opening period in a V type 6 cylinder internal combustion engine.
  • the engine 1 is provided with four cylinders, a first cylinder # 1, a second cylinder # 2, a third cylinder # 3, and a fourth cylinder # 4, in series.
  • the engine 1 is provided with a fuel injection valve that injects fuel into each cylinder.
  • the engine 1 is connected to an intake manifold 34 that introduces intake air into each cylinder and an exhaust manifold 45 that exhausts exhaust from each cylinder.
  • the intake manifold 34 is connected to the intake passage 30.
  • a throttle valve 33 for adjusting the intake air amount is provided in the intake passage 30.
  • the exhaust manifold 45 is connected to the exhaust passage 46.
  • the engine 1 is provided with a turbocharger 70 as a supercharger that supercharges intake air using exhaust gas.
  • a compressor housing 71 in which the compressor of the turbocharger 70 is accommodated is connected to a portion in the intake passage 30 and upstream of the throttle valve 33.
  • An intake air passage 30 between the compressor housing 71 and the throttle valve 33 is provided with an intercooler 35 that cools intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger 70.
  • a turbine housing 72 in which the turbine of the turbocharger 70 is accommodated is connected in the middle of the exhaust passage 46.
  • the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device).
  • the exhaust gas recirculation device includes a recirculation passage that recirculates a part of the exhaust gas to the intake air as an external EGR. More specifically, an EGR passage 450 that communicates the intake manifold 34 and the exhaust manifold 45 is provided as the return passage.
  • the EGR device also includes an EGR cooler 470 provided in the middle of the EGR passage 450, an EGR valve 460 for adjusting the amount of external EGR returned to the intake air, and the like.
  • the engine 1 includes a cylinder block 10 and a cylinder head 20 placed above the cylinder block 10.
  • FIG. 2 shows a cylindrical cylinder bore 11 corresponding to one of a plurality of cylinders formed inside the cylinder block 10.
  • a piston 12 is slidably accommodated in each cylinder bore 11.
  • a cylinder head 20 is assembled to an upper portion of the cylinder block 10, and a combustion chamber 13 is defined by an inner peripheral surface of the cylinder bore 11, an upper surface of the piston 12, and a lower surface of the cylinder head 20.
  • the cylinder head 20 is formed with an intake port 21 and an exhaust port 22 communicating with the combustion chamber 13.
  • the intake port 21 is provided with an intake valve 31 that communicates and blocks the combustion chamber 13 and the intake port 21.
  • the exhaust port 22 is provided with an exhaust valve 41 that communicates and blocks the combustion chamber 13 and the exhaust port 22.
  • the valves 31 and 41 are biased in the valve closing direction by the valve spring 24.
  • a lash adjuster 25 is provided in the cylinder head 20 corresponding to each of the valves 31 and 41.
  • a rocker arm 26 is provided between the lash adjuster 25 and the valves 31 and 41. One end of the rocker arm 26 is supported by the lash adjuster 25, and the other end is in contact with the end portions of the valves 31 and 41.
  • an intake camshaft 32 that drives the intake valve 31 and an exhaust camshaft 42 that drives the exhaust valve 41 are rotatably supported by the cylinder head 20.
  • the intake camshaft 32 is formed with an intake cam 32a
  • the exhaust camshaft 42 is formed with an exhaust cam 42a.
  • the outer peripheral surface of the exhaust cam 42 a is in contact with the roller 26 a of the rocker arm 26 that is in contact with the exhaust valve 41.
  • the exhaust camshaft 42 rotates and the exhaust cam 42a presses the roller 26a of the rocker arm 26, the rocker arm 26 of the exhaust valve 41 swings with the portion supported by the lash adjuster 25 as a fulcrum.
  • the exhaust valve 41 is opened and closed.
  • variable mechanism 300 for changing the valve characteristics of the intake valve 31 is provided for each cylinder between the rocker arm 26 that contacts the intake valve 31 and the intake cam 32a.
  • the variable mechanism unit 300 constitutes a part of the variable valve mechanism 600 and includes an input arm 311 and an output arm 321.
  • the input arm 311 and the output arm 321 are swingably supported around a support pipe 330 fixed to the cylinder head 20.
  • the rocker arm 26 is urged toward the output arm 321 by the urging force of the valve spring 24, and a roller 26 a provided at an intermediate portion of the rocker arm 26 is in contact with the outer peripheral surface of the output arm 321.
  • a protrusion 313 is provided on the outer peripheral surface of the variable mechanism portion 300, and a biasing force of a spring 50 fixed in the cylinder head 20 acts on the protrusion 313. Due to the urging force of the spring 50, the roller 311a provided at the tip of the input arm 311 is in contact with the outer peripheral surface of the intake cam 32a.
  • the variable mechanism portion 300 swings around the support pipe 330 by the action of the intake cam 32a.
  • the rocker arm 26 of the intake valve 31 swings with a portion supported by the lash adjuster 25 as a fulcrum.
  • the intake valve 31 is opened and closed.
  • a control shaft 340 that can move along the axial direction of the support pipe 330 is inserted.
  • the variable mechanism 300 changes the relative phase difference between the input arm 311 and the output arm 321 around the support pipe 330, that is, the angle ⁇ shown in FIG. 2 by displacing the control shaft 340 in the axial direction.
  • the engine 1 is a so-called all-cylinder operation mode in which all cylinders are operated, so as to improve the fuel consumption in a low load region by stopping the operation of some cylinders and operating only the remaining cylinders. It is configured to be operable in the cylinder deactivation mode.
  • the opening / closing of the intake valve 31 and the exhaust valve 41 is stopped by a rocker arm 26 that opens and closes the intake valve 31 and a valve stop mechanism 28 that is provided on each of the rocker arms 26 that open and close the exhaust valve 41.
  • the engine 1 is an in-line four-cylinder engine, and the ignition order of the air-fuel mixture is in the order of the first cylinder # 1, the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 4, and the second cylinder # 2. Therefore, in the present embodiment, the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2 are cylinders that are deactivated in the cylinder deactivation mode, that is, deactivated cylinders, and the valve stop mechanism 28 is provided only for these deactivated cylinders. ing.
  • the roller 26a of the rocker arm 26 is brought into a state in which it can move relative to the rocker arm 26 in the pressing direction described above.
  • such relative movement is restricted when the valve stop mechanism 28 is not operated.
  • the valve stop mechanism 28 is not operated, the relative movement of the roller 26a with respect to the rocker arm 26 is restricted. Therefore, when the roller 26a is pressed by the output arm 321 and the exhaust cam 42a, the rocker arm 26 of the intake valve 31 and the exhaust valve 41 swings as described above, and the intake valve 31 and the exhaust valve 41 are opened and closed.
  • the valve stop mechanism 28 is operated, the roller 26 a moves relative to the rocker arm 26.
  • variable mechanism unit 300 Next, the configuration of the variable mechanism unit 300 will be described in detail with reference to FIG.
  • variable mechanism section 300 is provided with output sections 320 on both sides of the input section 310.
  • the housings 314 and 323 of the input unit 310 and the output unit 320 are each formed in a hollow cylindrical shape, and a support pipe 330 is inserted through them.
  • a helical spline 312 is formed on the inner periphery of the housing 314 of the input unit 310.
  • a helical spline 322 whose tooth traces are opposite to the helical spline 312 of the input unit 310 is formed.
  • a slider gear 350 is disposed in a series of internal spaces formed by the housings 314 and 323 of the input unit 310 and the two output units 320.
  • the slider gear 350 is formed in a hollow cylindrical shape, and is disposed on the outer peripheral surface of the support pipe 330 so as to be able to reciprocate in the axial direction of the support pipe 330 and to be relatively rotatable around the axis of the support pipe 330. ing.
  • a helical spline 351 that meshes with the helical spline 312 of the input unit 310 is formed on the outer peripheral surface of the central portion in the axial direction of the slider gear 350.
  • helical splines 352 that mesh with the helical splines 322 of the output unit 320 are formed on the outer peripheral surfaces of both ends in the axial direction of the slider gear 350.
  • a control shaft 340 that is movable in the axial direction of the support pipe 330 is provided inside the support pipe 330.
  • the control shaft 340 and the slider gear 350 are engaged by pins, the slider gear 350 can rotate with respect to the support pipe 330, and the slider gear 350 also moves in the axial direction in accordance with the movement of the control shaft 340 in the axial direction. To do.
  • the slider gear 350 when the control shaft 340 moves in the axial direction, the slider gear 350 also moves in the axial direction in conjunction with the movement of the control shaft 340.
  • Helical splines 351 and 352 formed on the outer peripheral surface of the slider gear 350 have different tooth trace formation directions, respectively, and helical splines 312 and 322 formed on the inner peripheral surfaces of the input unit 310 and the output unit 320, respectively. Meshed. Therefore, when the slider gear 350 moves in the axial direction, the input unit 310 and the output unit 320 rotate in opposite directions. As a result, the relative phase difference between the input arm 311 and the output arm 321 is changed, and the maximum lift amount and the valve opening period that are valve characteristics of the intake valve 31 are changed.
  • the drive unit of the variable valve mechanism 600 converts the rotational motion of the electric motor 210, the speed reduction mechanism 220 that reduces the rotational speed of the motor 210, and the speed reduction mechanism 220 into the linear motion of the control shaft.
  • a conversion mechanism 500 is provided.
  • the motor 210 is provided with a rotation angle sensor 211 that detects the rotation angle of the motor 210.
  • the speed reduction mechanism 220 is provided with a plurality of gears and the like.
  • the input shaft of the speed reduction mechanism 220 is connected to the output shaft of the motor 210, and the output shaft of the speed reduction mechanism 220 is connected to a cam 530 provided in the conversion mechanism 500.
  • the conversion mechanism 500 includes a holder 510 and a guide 520 that guides the movement of the holder 510, and the holder 510 moves forward and backward along the guide 520.
  • a connection shaft 511 extending toward the control shaft 340 is attached to the holder 510, and an end portion of the connection shaft 511 is coupled to an end portion of the control shaft 340 on the connection shaft 511 side by a coupling member 400. .
  • a cam 530 rotated by the output shaft of the speed reduction mechanism 220 is disposed in the holder 510.
  • a roller 540 with which the cam surface of the cam 530 contacts is rotatably attached to the holder 510.
  • a holder 510 as a driven node that is a member to which the movement of the cam 530 is transmitted moves along the guide 520.
  • the control shaft 340 is displaced in the axial direction, which is the direction in which the central axis of the control shaft 340 extends.
  • the motor 210 is connected to a motor control device 150 that is a control unit that controls driving of the motor 210.
  • the rotation angle of the motor 210 is controlled in accordance with a drive signal from the motor control device 150.
  • the motor control device 150 is connected to the engine control device 100 that controls the operating state of the engine 1.
  • the engine control device 100 receives an accelerator operation amount detected by an accelerator operation amount sensor, a crank angle detected by a crank angle sensor, and the like. Then, the engine control device 100 calculates the required intake air amount corresponding to the engine output request based on, for example, the engine rotational speed NE calculated from the crank angle and the accelerator operation amount ACCP, and the required intake air amount is obtained. The maximum lift amount of the intake valve 31 is calculated. The calculated maximum lift amount is set as the target lift amount VLp. When the target lift amount VLp is set in this way, the motor control device 150 calculates the rotational phase of the cam 530 corresponding to the target lift amount VLp, and the motor 210 has the calculated rotational phase. Control the rotation angle.
  • the motor control device 150 calculates the rotation phase of the cam 530 from the rotation angle of the motor 210 detected by the rotation angle sensor 211, and calculates the current value of the maximum lift amount VL from the calculated rotation phase. . Then, the motor control device 150 transmits the calculated current value of the maximum lift amount VL to the engine control device 100.
  • the cam surface of the cam 530 has a change section (first rotation phase shown in FIG. 4) in which the displacement of the control shaft 340 increases linearly as the cam diameter gradually increases in one direction. R1 to the second rotation phase R2, and the third rotation phase R3 to the fourth rotation phase R4). Further, the cam surface of the cam 530 has a holding section in which the cam diameter is constant and the displacement amount of the control shaft 340 remains constant (the second rotation phase R2 to the third rotation phase shown in FIG. 4). A section of R3, a section of the fourth rotation phase R4 to the fifth rotation phase R5, and a section of the first rotation phase R1 to the reference rotation phase R0 in which the roller 540 contacts the reference circle 530b of the cam 530 are also provided.
  • the cam 530 is rotated clockwise (in FIG. 4, clockwise) in the direction in which the rotational phase of the cam 530 is changed from the first rotational phase R1 to the second rotational phase R2 and the third rotational phase R3.
  • the direction of rotation) is defined as the direction in which the rotational phase of the cam 530 is increased.
  • the reference rotation phase R0 is a minimum rotation phase for variably controlling the rotation phase of the cam 530.
  • the displacement amount of the control shaft 340 is maintained at “0” when the rotational phase of the cam 530 is in the interval from the reference rotational phase R0 to the first rotational phase R1. Further, the displacement amount of the control shaft 340 is maintained at “L1” which is a constant value when the rotational phase of the cam 530 is between the second rotational phase R2 and the third rotational phase R3. When the rotational phase of the cam 530 is between the fourth rotational phase R4 and the fifth rotational phase R5, the displacement amount of the control shaft 340 is a constant value and is maintained at “L2”, which is larger than “L1”. .
  • the rotational phase of the cam 530 gradually increases as the rotational angle of the motor 210 increases.
  • the displacement amount of the control shaft 340 is “0”, and the maximum lift amount VL at this time is the first lift amount VL.
  • One lift amount VL1 is maintained.
  • the first lift amount VL1 is the minimum value of the maximum lift amount VL.
  • the displacement amount of the control shaft 340 gradually increases, so the maximum lift amount VL is the first lift amount VL1. It gradually grows from.
  • the displacement amount of the control shaft 340 is maintained at a constant “L1”, so the maximum lift amount VL at this time is the first lift amount VL.
  • the second lift amount VL2 is held larger than the lift amount VL1.
  • the displacement amount of the control shaft 340 gradually increases, so the maximum lift amount VL is equal to the second lift amount VL2. It gradually grows from.
  • the displacement amount of the control shaft 340 is maintained at “L2” larger than the above “L1”.
  • VL is held at a third lift amount VL3 that is larger than the second lift amount VL2.
  • the third lift amount VL3 is the maximum value of the maximum lift amount VL.
  • the valve opening timing IVO of the intake valve 31 advances.
  • the first valve opening period INCAM1 which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL is set to the first lift amount VL1
  • the second valve opening period INCAM2 which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL is set to the second lift amount VL2
  • the third valve opening period INCAM3, which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL is set to the third lift amount VL3, is set to be longer than the second valve opening period INCAM2.
  • variable valve mechanism 600 any one of the above-described first lift amount VL1, second lift amount VL2, and third lift amount VL3 is selected as the target lift amount VLp of the intake valve 31 according to the engine operating state. . Then, by holding the selected maximum lift amount, the maximum lift amount VL of the intake valve 31 is changed in three stages according to the engine operating state. As described above, the variable valve mechanism 600 is used as a multistage variable valve mechanism that changes a valve characteristic in multiple stages by selecting any one of a plurality of preset valve characteristics. During the execution of the cylinder deactivation mode, either the first lift amount VL1 or the second lift amount VL2 is selected as the target lift amount VLp of the intake valve 31.
  • FIG. 8 shows the valve opening period of the intake valve 31 when returning from the cylinder deactivation mode and the overlap state of the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders.
  • FIG. 8 shows an example in which the target lift amount VLp set based on the engine output request during execution of the cylinder deactivation mode is the second lift amount VL2.
  • the intake valves 31 of the deactivated cylinders (the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2) that have been kept closed until then are opened and closed.
  • the second valve opening period INCAM2 which is the valve opening period INCAM of the intake valve 31 when the maximum lift amount VL is set to the second lift amount VL2, is 180 ° CA. It has become a longer period.
  • the start timing of the intake stroke in each cylinder is shifted by 180 ° CA for each ignition order. Therefore, when the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is longer than 180 ° CA, the valve opening periods of the intake valves 31 provided in the respective cylinders partially overlap each other as shown in FIG. It becomes like this.
  • the intake valve 31 is opened and closed during part of the opening period of the intake valve 31 of the second cylinder # 2, which is the return cylinder from which the opening and closing operation of the intake valve 31 is started, and during the execution of the cylinder deactivation mode.
  • the intake valves 31 are both opened, and the amount of overlap is also during the opening period of the intake valves 31. OL comes to occur.
  • the fourth cylinder # 4 that has been operating even during the cylinder deactivation mode is changed.
  • Part of the intake air that has flowed inward also flows into the second cylinder # 2, which is the return cylinder. Therefore, the intake air flowing into the fourth cylinder # 4 is reduced, and the output torque of the fourth cylinder # 4 is reduced.
  • part of the intake air flows into the second cylinder # 2, but no output torque is generated from the second cylinder # 2 until combustion of the air-fuel mixture is started after returning from the cylinder deactivation mode. . Therefore, immediately after the return from the cylinder deactivation mode, until the output torque is generated from the second cylinder # 2, the output torque of the engine 1 may decrease and torque fluctuation may occur.
  • FIG. 9 shows the relationship between the intake air amount GAK sucked into one of the operating cylinders in which the intake valve 31 was opened and closed during the cylinder deactivation mode and the valve opening period of the intake valve 31. Show.
  • the solid line shown in FIG. 9 shows the relationship when the all-cylinder operation mode is executed, and the two-dot chain line shown in FIG. 9 shows the relationship when returning from the cylinder deactivation mode.
  • the intake air amount GAK sucked into one operating cylinder increases as the valve opening period increases.
  • the valve opening period INCAM of the intake valve 31 changes to the first valve opening period INACM1, the second valve opening period INCAM2, and the third valve opening period INCAM3, the intake air amount GAK sucked into one working cylinder is also It will increase.
  • the intake air amount GAK sucked into one operating cylinder increases as the valve opening period increases. It once decreases and then increases again. Therefore, if the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is set sufficiently long when returning from the cylinder deactivation mode, even if there is an overlap in the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders, 1 It is possible to suppress a decrease in the intake air amount GAK sucked into one operating cylinder.
  • an intake air amount correction process for controlling the valve characteristic of the intake valve 31 is executed so that the intake air amount GAK is larger than when the valve characteristic is controlled based on the engine output request in the cylinder deactivation mode.
  • the intake air amount GAK obtained during the return from the cylinder deactivation mode approaches the intake air amount GAK when combustion is started in the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode.
  • the valve characteristic of the intake valve 31 is controlled. This is because the intake air amount GAE obtained when the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is set to the second valve opening period INCAM2 when the all-cylinder operation mode is executed, and the intake air obtained when returning from the cylinder deactivation mode. This is realized by setting the length of the third valve opening period INCAM3 so that the air amount GAK is substantially equal to the air amount.
  • the target lift amount VLp at the time of return from the cylinder deactivation mode is the second lift amount VL2
  • the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is set to the second valve opening period INCAM2
  • the valve opening period INCAM of the intake valve 31 becomes the second valve opening period INCAM2 when returning from the cylinder deactivation mode.
  • the intake air amount GAK sucked into one working cylinder is set to be larger than when it is set.
  • the series of processing shown in FIG. 10 is executed by the motor control device 150.
  • the motor control device 150 determines whether or not it is the time of return from the cylinder deactivation mode to the all cylinder operation mode, that is, the second cylinder # 2 that has been the deactivation cylinder. And it is determined whether or not it is at the start of operation of the third cylinder # 3 (S100).
  • the determination process in step S100 is, for example, a control for switching the valve stop mechanism 28 from the operating state to the non-operating state when the switching condition from the cylinder deactivation mode to the all-cylinder operation mode is satisfied due to a change in engine load or the like. An affirmative determination can be made when a signal is output from the engine control device 100.
  • step S100 engine control apparatus 100 deactivates valve stop mechanism 28 in the return cylinder (that is, second cylinder # 2 or third cylinder # 3) that returns from the cylinder deactivation mode. At the same time, the fuel injection and the ignition of the air-fuel mixture are started.
  • the return cylinder that is, second cylinder # 2 or third cylinder # 3
  • step S100 When it is determined in step S100 that it is not time to return from the cylinder deactivation mode (S100: NO), that is, when the all-cylinder operation mode is being executed or the cylinder deactivation mode is being continued, the motor control device 150 This processing is once terminated.
  • the motor control device 150 determines whether or not the current target lift amount VLp is set to the second lift amount VL2 (S110). ).
  • the valve opening period of the intake valve 31 is the first valve opening period INCAM1. Since the first valve opening period INCAM1 is set to a period shorter than 180 ° CA, there is no overlap between the opening periods of the intake valves 31 between the cylinders as described above. Accordingly, in this step S110, it is determined whether or not the target lift amount VLp is set to the second lift amount VL2.
  • the target lift amount VLp is set to a lift amount other than the second lift amount VL2 (S110: NO), that is, as the target lift amount VLp, one of the first lift amount VL1 and the third lift amount VL3.
  • the motor control device 150 once ends this process.
  • the motor control device 150 executes an intake air amount correction process (S120).
  • the third lift amount VL3 is set as the target lift amount VLp, and the rotational phase of the cam 530 is adjusted so that the actual maximum lift amount VL becomes the third lift amount VL3.
  • the motor controller 150 causes all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode, that is, the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3, to combust the first air-fuel mixture after returning from the cylinder deactivation mode. It is determined whether or not (S130). In step S130, an affirmative determination is made when a signal indicating that the combustion of the air-fuel mixture has been resumed in all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode is output from the engine control apparatus 100.
  • combustion determination of the air-fuel mixture by the engine control device 100 can be performed as appropriate.
  • the output torque is generated when combustion of the air-fuel mixture is started, so the torque in the return cylinder The fluctuation is larger than that in the cylinder deactivation mode. Therefore, torque fluctuations in the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 are calculated based on the engine rotational speed and the like, and when the calculated value exceeds a predetermined threshold, it is determined that combustion of the air-fuel mixture has occurred. Can do. Further, when combustion of the air-fuel mixture is started in the return cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode, engine vibration is generated in the combustion stroke.
  • step S130 When a negative determination is made in step S130 (S130: NO), that is, when the air-fuel mixture is not yet burned in both the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3, or the second cylinder # 2 and the third cylinder When the air-fuel mixture has not yet been combusted in any one of the cylinders # 3, the motor control device 150 generates a signal indicating that the air-fuel mixture has combusted in all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode. The determination in step S130 is repeated until it is output from the control device 100.
  • step S130 when it is determined in step S130 that the combustion of the air-fuel mixture has occurred in all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode (S130: YES), the motor control device 150 ends the intake air amount correction process described above. (S140), and this process is temporarily terminated.
  • the intake air amount correction process is completed in step S140, the target lift amount VLp is returned from the third lift amount VL3 to the second lift amount VL2.
  • the target lift amount VLp corresponding to the engine output request at the time of return from the cylinder deactivation mode is the second lift amount VL2
  • the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is the first as shown by the one-dot chain line.
  • the valve opening period INCAM1 is changed to the second valve opening period INCAM2, as described above, there is an overlap in the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders. Therefore, the intake air amount GAK sucked into one operating cylinder temporarily decreases until combustion is started in the return cylinder. Accordingly, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 11, immediately after switching from the cylinder deactivation mode to the all cylinder operation mode, the increase in the intake air amount in the engine 1 is delayed, and the supercharging pressure is lower than the required pressure. It becomes like this.
  • the valve opening period of the intake valve 31 is reached.
  • INCAM is changed from the first valve opening period INCAM1 to the third valve opening period INCAM3 described above. That is, the third valve opening period INCAM3 set to a period longer than the first valve opening period INCAM1 or the second valve opening period INCAM2 set during execution of the cylinder deactivation mode is changed.
  • the intake air amount GAK obtained during the return from the cylinder deactivation mode is increased so as to approach the intake air amount GAK when combustion is started in the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode.
  • the intake air amount of the engine 1 during the return from the cylinder deactivation mode is the intake air when combustion is started in all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode. The amount is increased early toward the amount, and the decrease in the supercharging pressure with respect to the required pressure as described above can be suppressed.
  • the intake air amount correction process is executed, so that the valve characteristics of the intake valve 31 are controlled based on the engine output request, thereby opening the intake valve 31 between the cylinders.
  • the valve characteristic is changed so that the intake air amount GAK becomes larger than when the valve characteristic of the intake valve 31 is controlled based on the engine output request. That is, when returning from the cylinder deactivation mode, the intake air amount correction process is executed to control the valve characteristics such that the intake valve 31 is temporarily increased to increase the intake air amount GAK.
  • the valve opening period of the intake valve 31 of the active cylinder is temporarily increased, so that the intake amount of the active cylinder that decreases due to the inflow of intake air to the return cylinder is compensated. Therefore, when returning from the cylinder deactivation mode, the reduction in intake air in each of the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4 in which the intake valve 31 was opened and closed even during the execution of the cylinder deactivation mode is effectively reduced. This suppresses the decrease in output torque in the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4. For this reason, when returning from the cylinder deactivation mode, torque fluctuations that may occur due to overlap between the cylinders during the valve opening period of the intake valve 31 are appropriately suppressed.
  • the motor control device 150 performs the determination process in step S130 to perform the first mixing after the return from the cylinder deactivation mode in the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2 that have returned from the cylinder deactivation mode.
  • the execution of the intake air amount correction process is ended. Since the execution of the intake air amount correction process is ended after the output torque is generated from the third cylinder # 3 and the second cylinder # 2 thus restored, the torque fluctuation due to the end of the execution of the intake air amount correction process Can be prevented from occurring again.
  • the variable valve mechanism 600 is configured as a multistage variable valve mechanism that changes the valve characteristics in multiple stages.
  • the valve characteristics unlike the continuously variable valve mechanism that can continuously change the valve characteristics, the valve characteristics cannot be finely adjusted. Therefore, when returning from the cylinder deactivation mode, the above-described overlap is likely to occur during the opening period of the intake valve 31 between the cylinders. Therefore, a valve characteristic at the time of executing the intake air amount correction process is set as one of the three valve characteristics set in advance in the variable valve mechanism 600. That is, the third valve opening period INCAM3 is set, in which the intake air amount GAK can be increased even when the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders overlaps. Therefore, even in the multistage variable valve mechanism 600 in which the valve characteristics cannot be finely adjusted, the torque fluctuation immediately after returning from the cylinder deactivation mode can be suppressed by executing the intake air amount correction process. .
  • the supercharging pressure when the cylinder deactivation mode is executed is the operating cylinder (first cylinder # 1) in which the intake valve 31 is opened and closed even during the cylinder deactivation mode. Or the exhaust pressure of the fourth cylinder # 4).
  • the intake air flows into the return cylinder due to the return from the cylinder deactivation mode, the amount of intake air that flows into the active cylinder decreases by the amount of intake air that flows into the return cylinder. The pressure decreases and the supercharging pressure decreases.
  • the amount of decrease in the output torque when the intake air to the operating cylinder is reduced is larger than in the engine not provided with the turbocharger 70, and the above-described torque fluctuation is also remarkable. become.
  • the present embodiment by performing the intake air amount correction process described above, a decrease in intake air in the operating cylinder can be suppressed immediately after returning from the cylinder deactivation mode. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of torque fluctuation due to the supercharging pressure drop immediately after returning from the cylinder deactivation mode.
  • the external EGR is returned to the cylinder.
  • a part of the intake air that has flowed into the operating cylinder (the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4) is returned from the cylinder deactivation mode (the third cylinder #). 3 and the second cylinder # 2), a part of the external EGR that has flowed into the operating cylinder also flows into the return cylinder. For this reason, the amount of external EGR flowing into the working cylinder changes, and the combustion state of the working cylinder changes, which may cause torque fluctuation.
  • an intake air amount correction process is executed to control the valve characteristics to temporarily increase the valve opening period INCAM of the intake valve 31. More specifically, at the time of return from the cylinder deactivation mode, the valve characteristics of the intake valve 31 are controlled based on the engine output request at the time of return from the cylinder deactivation mode to open the intake valve 31 between the cylinders. When there is an overlap in the period, the intake air amount correction process is executed to control the valve characteristic so that the intake air amount GAK is larger than when the valve characteristic is controlled based on the engine output request in the cylinder deactivation mode. . For this reason, when returning from the cylinder deactivation mode, it is possible to appropriately suppress torque fluctuations that may occur due to an overlap in the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders.
  • the multistage variable valve mechanism 600 In the multistage variable valve mechanism 600, one of a plurality of preset valve characteristics is set with the valve characteristic when the intake air amount correction process is executed. Therefore, even in the multistage variable valve mechanism 600 in which the valve characteristics cannot be finely adjusted, the torque fluctuation immediately after returning from the cylinder deactivation mode can be suppressed by executing the intake air amount correction process. .
  • the intake air amount correction process is executed. Therefore, immediately after returning from the cylinder deactivation mode, it is possible to suppress the occurrence of torque fluctuation due to the change in the amount of external EGR flowing into the cylinder.
  • step S130 it is determined whether or not combustion of the air-fuel mixture has occurred in all the cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode. In addition, it may be determined whether the combustion of the air-fuel mixture has occurred in some cylinders that have returned from the cylinder deactivation mode. In other words, in the case of the above embodiment, it may be determined whether or not combustion of the air-fuel mixture has occurred in any one of the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 that have returned from the cylinder deactivation mode. Even in this modification, the reoccurrence of torque fluctuation due to the completion of the intake air amount correction process can be suppressed to some extent.
  • the valve characteristics of the intake valve 31 are controlled so that the intake air amount GAK increases in all cylinders.
  • the valve characteristics of the intake valve 31 may be controlled so that the intake air amount GAK increases in some cylinders. For example, in the case of the above embodiment, when returning from the cylinder deactivation mode, only the intake air amount GAK of the first cylinder # 1 or only the intake air amount GAK of the third cylinder # 3 is increased. The valve characteristics may be controlled.
  • the length of the third valve opening period INCAM3 is set so that the intake air amount GAK obtained when returning from the cylinder deactivation mode is substantially the same.
  • the intake air amount GAK obtained during the return from the cylinder deactivation mode approaches the intake air amount GAK when combustion is started in the cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode.
  • the valve characteristics of the intake valve 31 are controlled.
  • the period of the third valve opening period INCAM3 may be changed to another period.
  • valve characteristics of the intake valve 31 are controlled based on the engine output request at the time of return from the cylinder deactivation mode, an overlap occurs in the valve opening period of the intake valve 31 between the cylinders.
  • the valve characteristic of the intake valve 31 may be controlled so that the intake air amount GAK is larger than when the valve characteristic is controlled based on the above.
  • variable valve mechanism 600 is a multistage variable valve mechanism that changes valve characteristics in stages, but may be a continuously variable valve mechanism that continuously changes valve characteristics. .
  • the valve characteristics can be continuously changed by changing the conversion mechanism 500 of the variable valve mechanism 600.
  • FIG. 12 shows an example of a continuously variable valve mechanism.
  • the drive unit of the variable valve mechanism 610 that continuously changes the valve characteristics includes a motor 240 and a conversion mechanism that converts the rotational speed of the motor 240 into linear motion of the output shaft 710 and outputs the linear motion. 700.
  • the distal end portion of the control shaft 340 and the distal end portion of the output shaft 710 are connected by a connecting member 400.
  • the motor 240 is rotated within a predetermined range, the rotational motion of the motor 210 is converted into a linear motion through the conversion mechanism 700 and transmitted to the control shaft 340 through the output shaft 710.
  • the variable mechanism 300 is driven by the control shaft 340 moving in the axial direction.
  • the motor 240 is connected to the motor control device 150, and the rotation angle is controlled according to the drive signal from the motor control device 150, so that the valve characteristics of the intake valve 31 provided in each cylinder ( The maximum lift amount VLA and the valve opening period INCAMA) are changed.
  • the maximum lift amount VL of the intake valve 31 is changed steplessly between the minimum value VLmin and the maximum value VLmax according to the rotation angle of the motor 240.
  • the valve opening period INCAM of the intake valve 31 is the third valve opening period.
  • the maximum lift amount VL of the intake valve 31 and the valve opening period INCAM change synchronously. Therefore, in the above embodiment, the target value of the maximum lift amount VL is set, but the valve characteristic of the intake valve 31 may be controlled by setting the target value of the valve opening period INCAM.
  • the maximum lift amount of the intake valve 31 that is changed by the variable valve mechanism 600 is three stages.
  • the first lift amount VL1 may be omitted, and a multistage variable valve mechanism that changes the maximum lift amount of the intake valve 31 in two stages may be used.
  • a multistage variable valve mechanism that changes the maximum lift amount of the intake valve 31 to four or more stages may be used.
  • step S110 is omitted. And when affirmation determination is carried out in step S100, you may make it perform the process after step S120 sequentially. Also in this modified example, immediately after returning from the cylinder deactivation mode, the valve opening period INCAM of the intake valve 31 of each cylinder is set to the third valve opening period INCAM3, so that the operation and effect according to the above embodiment are obtained. be able to.
  • the shape of the cam 530 is an example, and other shapes may be used as long as the control shaft 340 can be moved in the axial direction.
  • the series of processes shown in FIG. 10 may be performed by the engine control device 100 instead of the motor control device 150.
  • the turbocharger 70 and the intercooler 35 may be omitted from the engine 1. Even in this case, effects other than the above (4) can be obtained.
  • the exhaust gas recirculation device (EGR passage 450, EGR valve 460, EGR cooler 470, etc.) may be omitted from the engine 1. Even in this case, effects other than the above (5) can be obtained.
  • the turbocharger 70, the intercooler 35, and the exhaust gas recirculation device may be omitted from the engine 1. Even in this case, effects other than the above (4) and (5) can be obtained.
  • the valve stop mechanism 28 is provided as a valve stop mechanism for stopping the opening / closing operation of the intake valve 31 and the exhaust valve 41, but may be changed as appropriate to other mechanisms. For example, rocker arm rocking and rocking prohibition may be switched by another mechanism.
  • the variable mechanism unit 300 is configured so that the minimum value of the maximum lift amount VL of the intake valve 31 of the cylinder that is deactivated in the cylinder deactivation mode is “0”. When executing the cylinder deactivation mode, the opening / closing operation of the intake valve 31 of the cylinder is stopped by setting the maximum lift amount VL of the intake valve 31 of the cylinder that is deactivated in the cylinder deactivation mode to “0”. be able to.
  • the variable mechanism unit 300 is a mechanism that can change the maximum lift amount VL and the valve opening period INCAM of the intake valve 31. In addition, a mechanism that can change only the valve opening period INCAM may be used.
  • the variable mechanism unit 300 is a mechanism that changes the valve opening period INCAM by changing both the valve opening timing IVO and the valve closing timing IVC of the intake valve 31. In addition, a mechanism for changing the valve opening period INCAM only by changing the valve opening timing IVO of the intake valve 31 or a mechanism for changing the valve opening period INCAM only by changing the valve closing timing IVC of the intake valve 31. There may be.
  • variable valve mechanism 600 is an example, and may be a variable valve mechanism that changes the valve characteristics in multiple stages with another structure.
  • the valve characteristics can be changed stepwise by providing a variable valve mechanism that changes the operation amount of a valve lifter operated by a cam in multiple stages.
  • the valve characteristics can be improved by providing a variable valve mechanism that changes the rocker arm swing amount by changing the sinking amount of the lash adjuster that supports the rocker arm in multiple stages. Can be changed in stages.
  • the valve characteristics can be changed step by step by providing a variable valve mechanism that changes the rocking amount of the rocker arm by changing the shape of the rocker arm in multiple stages. it can.
  • -Engine 1 was an in-line four-cylinder engine, but an engine with other number of cylinders or an engine with a different cylinder arrangement pattern (for example, V-type engine, W-type engine, horizontally opposed engine, star engine, etc.) However, by performing the overlap adjustment process, it is possible to obtain the operational effects according to the embodiment. 14 and 15 show setting examples of the valve opening period INCAM when the overlap adjustment process is executed in the V-type 6-cylinder engine.
  • the engine 1000 is a V-type 6-cylinder engine
  • the first bank 1010 is provided with a first cylinder # 1, a third cylinder # 3, and a fifth cylinder # 5.
  • the second bank 1020 is provided with a second cylinder # 2, a fourth cylinder # 4, and a sixth cylinder # 6.
  • an intake manifold 1031 for distributing intake air to each cylinder is provided.
  • the mixture is ignited in the order of the first cylinder # 1, the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 4, the fifth cylinder # 5, and the sixth cylinder # 6.
  • the maximum lift amount VL of the intake valve provided in each cylinder is changed in multiple stages in the same manner as in the above embodiment.
  • the first valve opening period INCAM1 which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL of the variable intake valve is set to the first lift amount VL1 having the minimum value, is shorter than 120 ° CA. Is set.
  • the second valve opening period INCAM2, which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL is set to the second lift amount VL2, is set to be a period longer than 120 ° CA.
  • the third valve opening period INCAM3, which is the valve opening period INCAM when the maximum lift amount VL is set to the third lift amount VL3, is set to be longer than the second valve opening period INCAM2. Yes.
  • the length of the third valve opening period INCAM3 may be set so that the amount GAE and the intake air amount GAK obtained when returning from the cylinder deactivation mode are substantially the same.
  • the deactivated cylinders (second cylinder # 2, fourth cylinder # 4, sixth cylinder) maintained in the valve-closed state until the return is performed.
  • the intake valve of cylinder # 6) starts to open and close.
  • the second valve opening period INCAM2 which is the valve opening period INCAM of the intake valve when the maximum lift amount VL is set to the second lift amount VL2, is from 120 ° CA. Even a long period is set.
  • the start timing of the intake stroke in each cylinder is shifted by 120 ° CA for each ignition order. Therefore, as shown in FIG.
  • the cylinder deactivation mode is in progress.
  • the valve opening period INCAM of the intake valve overlaps between the operating cylinder that was also operating and the return cylinder that has returned from the cylinder deactivation mode. For example, the intake valve opening period INCAM of the first cylinder # 1 which is an active cylinder, and the intake valve opening period INCAM of the second cylinder # 2 which is the return cylinder and enters the intake stroke next to the first cylinder # 1 And overlap.
  • the intake valve opening period INCAM of the third cylinder # 3, which is the active cylinder, and the intake valve opening of the fourth cylinder # 4, which is the return cylinder and enters the intake stroke next to the third cylinder # 3, are opened. It overlaps with the period INCAM.
  • the intake valve opening period INCAM of the fifth cylinder # 5, which is the working cylinder, and the intake valve of the sixth cylinder # 6, which is the return cylinder and enters the intake stroke next to the fifth cylinder # 5, are also shown.
  • the valve opening period INCAM overlaps.
  • the series of processing shown in FIG. 10 is performed to open the intake valve.
  • the valve period INCAM is changed from the second valve opening period INCAM2 to the third valve opening period INCAM3.
  • the intake air decreases in each of the first cylinder # 1, the third cylinder # 3, and the fifth cylinder # 5 in which the intake valve is opened and closed even during the execution of the cylinder deactivation mode. Is effectively suppressed, and a decrease in output torque in the first cylinder # 1, the third cylinder # 3, and the fifth cylinder # 5 is suppressed. Therefore, even in such a V-type 6-cylinder engine, when returning from the cylinder deactivation mode, torque fluctuations that may occur due to overlap in the intake valve opening period INCAM between the cylinders are appropriately suppressed. Will be able to.
  • turbocharger 71 ... compressor housing, 72 ... turbine housing, 100 ... control device for engine, 150 ... control device for motor, 210 ... motor, 211 ... rotation angle sensor 220 ... deceleration mechanism, 240 ... motor, 300 ... variable mechanism, 310 ... input unit, 311 ... input arm, 311a ... roller, 312 ... helical spline, 313 ... projection, 314 ... housing, 320 ... output unit, 321 ... output Arm, 322 ... Helical spline, 323 ... Housing, 330 ... Support pipe, 340 ... Control shaft, 350 ... Slider gear, 351 ... Helical spline, 352 ... Helical spline, 400 ...

Abstract

　内燃機関は、複数の気筒と、複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブ（３１）と、吸気バルブ（３１）のバルブ特性を変更する可変動弁機構（６００）とを備えている。モータ（２１０）は、可変動弁機構（６００）を駆動する。モータ用制御装置（１５０）は、モータ（２１０）を制御する。内燃機関は、一部の気筒の吸気バルブ（３１）を閉弁状態に保持する気筒休止モードで運転可能である。モータ用制御装置（１５０）は、内燃機関が気筒休止モードから復帰するときにおいて、吸気バルブ（３１）の開弁期間を一時的に増大させることにより、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ（３１）が開閉動作されていた稼働気筒の吸入空気量を増大させる吸気量補正処理を実行する。

Description

可変動弁機構の制御装置
　本発明は、可変動弁機構の制御装置に関する。
　機関運転中に、一部の気筒において吸気バルブの開閉動作を停止して閉弁状態を維持することによりその気筒を休止させる、いわゆる気筒休止を行う内燃機関が知られている。
　ここで、内燃機関が気筒休止モードから全気筒運転モードへ復帰する時には、機関出力の変化によるトルク変動が起きやすい。
　そこで、例えば特許文献１に記載の内燃機関では、気筒休止モードからの復帰時に吸気バルブのリフト量を小さくして機関出力を低下させることにより、気筒休止モードから全気筒運転モードに復帰したときの機関出力の増大に起因したトルク変動の発生を抑えるようにしている。
特開２００６－３２２３７１号公報
　上記文献１に記載の装置では、気筒休止モードからの復帰による稼働気筒の増加に起因した機関出力の増大を、吸気バルブのリフト量を小さくすることによって抑えるようにしている。しかし、気筒休止モードからの復帰時には、他の要因によってもトルク変動が発生するおそれがある。
　すなわち閉弁状態に維持されていた休止気筒の吸気バルブは、気筒休止モードからの復帰に伴い、その復帰時の機関出力要求に応じたバルブ特性にて開閉動作を再開する。この際、気筒間においてそれぞれの気筒に設けられた吸気バルブの開弁期間が一部重なる場合、つまり吸気バルブの開閉動作が再開された復帰気筒における同吸気バルブの開弁期間の一部と、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されていた稼働気筒における同吸気バルブの開弁期間の一部とが重なることにより、気筒間において吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じる場合には、それまで稼働気筒に流入していた吸気の一部が復帰気筒にも流入する。そのため、稼働気筒に流入する吸気が減少して当該稼働気筒の出力トルクが低下する。一方、復帰気筒には吸気の一部が流入するようになるが、気筒休止モードからの復帰後、混合気の燃焼が開始されるまでは当該復帰気筒から出力トルクが発生しない。そのため、気筒休止モードからの復帰直後であって復帰気筒から出力トルクが発生するまでは、内燃機関の出力トルクが低下してトルク変動が生じるおそれがある。
　本発明の目的は、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を適切に抑えることのできる可変動弁機構の制御装置を提供することにある。
　上記課題を解決する可変動弁機構の制御装置は、複数の気筒と、複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブと、吸気バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構とを備え、一部の気筒の吸気バルブを閉弁状態に保持する気筒休止モードで運転可能な内燃機関に適用される。また、制御装置は、機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御する制御部を備えている。そして、制御部は、内燃機関が気筒休止モードから復帰するときにおいて、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されていた稼働気筒の吸気バルブの開弁期間が、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいて稼働気筒のバルブ特性が制御されるときの開弁期間よりも一時的に増大するように、稼働気筒のバルブ特性を制御する吸気量補正処理を実行する。
　同構成によれば、制御部は、吸気量補正増量処理を実行する。この吸気量補正処理が実行されると、気筒休止モードからの復帰時には、稼働気筒の吸気バルブの開弁期間が一時的に増大されるため、復帰気筒への吸気の流入によって減少する稼働気筒の吸気量が補われる。従って、気筒休止モードからの復帰直後において、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されていた稼働気筒での吸気の減少は抑えられ、当該稼働気筒での出力トルクの低下が抑制される。そのため、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を適切に抑えることができるようになる。
　上記制御装置において、制御部は、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じるときには、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御するときよりも、上記稼働気筒の吸入空気量が多くなるように吸気量補正処理を実行することが好ましい。
　同構成によれば、制御部は、吸気量補正処理を実行する。この吸気量補正処理の実行により、気筒休止モードからの復帰時において、機関出力要求に基づきバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じるときには、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御するときよりも、稼働気筒の吸入空気量が多くなるようにバルブ特性が変更される。従って、気筒休止モードからの復帰直後において、稼働気筒での吸気の減少は抑えられ、当該稼働気筒での出力トルクの低下が抑制される。そのため、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を適切に抑えることができるようになる。
　なお、吸気量補正処理の実行時には、制御部は、気筒休止モードからの復帰途中に得られる上記稼働気筒の吸入空気量が、気筒休止モードから復帰した気筒において混合気の燃焼が開始されたときの上記稼働気筒の吸入空気量に近づくように吸気バルブのバルブ特性を制御することが好ましい。
　また、上記制御装置において、制御部は、気筒休止モードから復帰した気筒において、気筒休止モードからの復帰後、最初に混合気の燃焼が開始された後に吸気量補正処理の実行を終了することが好ましい。
　気筒休止モードから復帰した気筒において混合気の燃焼が開始されると、その復帰した気筒からも出力トルクが発生するようになる。そこで、同構成では、気筒休止モードから復帰した気筒において、気筒休止モードからの復帰後に、最初の混合気の燃焼が開始された後であって、その復帰した気筒からも出力トルクが発生するようになってから吸気量補正処理の実行を終了するようにしている。そのため吸気量補正処理の実行終了によるトルク変動の再発生を抑えることができるようになる。なお、気筒において混合気が燃焼したか否かを判定する場合には、その判定は適宜の態様で行うことができる。例えば、気筒休止モードから復帰した気筒でのトルク変動に基づいて混合気の燃焼を判定することができる。また、気筒休止モードから復帰した気筒の燃焼行程で発生する機関振動をノッキングセンサなどで検出することにより混合気の燃焼を判定することも可能である。また、気筒休止モードから復帰した後の経過時間に基づいて混合気の燃焼を判定することも可能である。
　上記可変動弁機構は、予め設定された複数のバルブ特性の中からいずれかのバルブ特性を選択することによりバルブ特性を多段階に変更する多段可変動弁機構とすることができる。こうした多段可変動弁機構では、バルブ特性を連続的に変更することが可能な無段可変動弁機構と異なり、バルブ特性を細かく調整することができない。そのため、気筒休止モードからの復帰時、気筒間において吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じやすい。そこで、多段可変動弁機構において予め設定された複数のバルブ特性のうちの１つには、吸気量補正処理の実行時におけるバルブ特性を設定することが好ましい。この場合には、バルブ特性を細かく調整することができない多段可変動弁機構であっても、上記吸気量補正処理を実行することにより、気筒休止モードからの復帰直後におけるトルク変動の発生を抑えることができる。
　また、上記内燃機関は、排気を利用して吸気を過給する過給機を備えることが好ましい。
　こうした過給機を備える内燃機関では、気筒休止モードを実行しているときの過給圧が、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されている稼働気筒の排圧によって確保されている。ここで、気筒休止モードからの復帰により、復帰気筒にも吸気が流入するようになると、復帰気筒に流入する吸気の分だけ、稼働気筒に流入する吸気の量は減少するため、当該稼働気筒の排圧が低下して過給圧が低下する。そのため、過給機を備える内燃機関では、過給機を備えていない内燃機関と比較して、稼働気筒への吸気が減少したときの出力トルクの低下量がより大きくなり、上述したトルク変動も顕著になる。この点、同構成では、上述した吸気量補正処理が行われることにより、気筒休止モードからの復帰直後において稼働気筒での吸気の減少が抑えられるようになる。そのため、気筒休止モードからの復帰直後における過給圧低下に起因したトルク変動の発生を抑えることができるようになる。
　また、上記内燃機関は、排気の一部を吸気に還流する還流通路を備えることが好ましい。
　こうしたいわゆる外部ＥＧＲが気筒内に還流される内燃機関において、気筒休止モードからの復帰時、稼働気筒に流入していた吸気の一部が、気筒休止モードから復帰した復帰気筒にも流入すると、稼働気筒に流入していた外部ＥＧＲの一部も、復帰気筒に流入するようになる。そのため、稼働気筒に流入する外部ＥＧＲ量が変化して当該稼働気筒の燃焼状態が変化し、これによってもトルク変動が生じるおそれがある。この点、同構成では、上述した吸気量補正処理が行われることにより、気筒休止モードからの復帰直後において稼働気筒での吸気の減少が抑えられるため、稼働気筒に流入する外部ＥＧＲ量の変化も抑えられる。そのため、気筒休止モードからの復帰直後において、気筒に流入する外部ＥＧＲ量の変化に起因したトルク変動の発生を抑えることができるようになる。
可変動弁機構の制御装置の一実施形態が適用される内燃機関の全体構成を示す模式図。 同実施形態における内燃機関のシリンダヘッド周りの構造を示す断面図。 同実施形態における可変機構部の破断斜視図。 同実施形態における多段可変動弁機構の模式図。 多段可変動弁機構に設けられたカムのプロファイルを示す図。 多段可変動弁機構による最大リフト量の変更態様を示すグラフ。 多段可変動弁機構による開弁期間の変更態様を示すグラフ。 気筒休止モードから復帰したときの各気筒間での開弁期間のオーバラップ状態を示す図。 気筒休止モードからの復帰時における開弁期間と１つの稼働気筒に吸入される空気量との関係を示すグラフ。 同実施形態において気筒休止モードから復帰するときの一連の処理手順を示すフローチャート。 同実施形態において気筒休止モードから復帰するときの開弁期間の変更態様を示すタイミングチャート。 同実施形態の変形例における無段可変動弁機構の模式図。 無段可変動弁機構による最大リフト量の変更態様を示すグラフ。 同実施形態の変形例におけるＶ型６気筒内燃機関の全体を示す模式図。 Ｖ型６気筒内燃機関での開弁期間の変更態様を示すグラフ。 Ｖ型６気筒内燃機関が気筒休止モードから復帰したときの各気筒間での開弁期間のオーバラップ状態を示す図。
　以下、可変動弁機構の制御装置を直列４気筒のエンジンに適用した一実施形態について、図１～図１１を参照して説明する。
　図１に示すように、エンジン１には、第１気筒＃１、第２気筒＃２、第３気筒＃３、及び第４気筒＃４の４つの気筒が直列に設けられている。
　エンジン１には、各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。またエンジン１には、各気筒に吸気を導入するインテークマニホールド３４や、各気筒からの排気が排出されるエキゾーストマニホールド４５が接続されている。
　インテークマニホールド３４は、吸気通路３０に接続されている。この吸気通路３０内には吸入空気量を調整するスロットルバルブ３３が設けられている。
　エキゾーストマニホールド４５は、排気通路４６に接続されている。
　エンジン１には、排気を利用して吸気を過給する過給機としてのターボチャージャ７０が設けられている。このターボチャージャ７０のコンプレッサが収容されたコンプレッサハウジング７１は、吸気通路３０の途中であってスロットルバルブ３３よりも吸気上流の部位に接続されている。コンプレッサハウジング７１とスロットルバルブ３３との間の吸気通路３０には、ターボチャージャ７０の過給により温度上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ３５が設けられている。また、ターボチャージャ７０のタービンが収容されたタービンハウジング７２は、排気通路４６の途中に接続されている。
　また、エンジン１には排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置という）が備えられている。この排気再循環装置は、排気の一部を外部ＥＧＲとして吸気に還流する還流通路を備えている。より具体的には、その還流通路としてインテークマニホールド３４とエキゾーストマニホールド４５とを連通するＥＧＲ通路４５０を備えている。また、ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路４５０の途中に設けられたＥＧＲクーラ４７０や、吸気に還流する外部ＥＧＲの量を調量するＥＧＲ弁４６０等も備えている。エンジン１の低負荷運転時には、要求吸入空気量が少なく、比較的多くの外部ＥＧＲを気筒内に導入することが可能である。そこで、低負荷運転時には高負荷運転時に比べて吸気に還流される外部ＥＧＲの量が多くされる。
　図２に示すように、エンジン１は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０の上方に載置されたシリンダヘッド２０とを備えている。
　図２には、シリンダブロック１０の内部に形成された、複数の気筒のうちの一つに対応する円筒状のシリンダボア１１が示されている。各シリンダボア１１には、ピストン１２が摺動可能に収容されている。シリンダブロック１０の上部にはシリンダヘッド２０が組み付けられており、シリンダボア１１の内周面、ピストン１２の上面及びシリンダヘッド２０の下面によって燃焼室１３が区画形成されている。
　シリンダヘッド２０には、燃焼室１３に連通する吸気ポート２１及び排気ポート２２が形成されている。吸気ポート２１には、燃焼室１３と吸気ポート２１とを連通及び遮断する吸気バルブ３１が設けられている。排気ポート２２には、燃焼室１３と排気ポート２２とを連通及び遮断する排気バルブ４１が設けられている。各バルブ３１、４１はバルブスプリング２４によって閉弁方向に付勢されている。
　また、シリンダヘッド２０の内部には、各バルブ３１、４１に対応してラッシュアジャスタ２５が設けられている。そして、このラッシュアジャスタ２５と各バルブ３１、４１との間にはロッカアーム２６が設けられている。ロッカアーム２６は、一端がラッシュアジャスタ２５に支持されており、他端が各バルブ３１、４１の端部に当接されている。
　更に、シリンダヘッド２０には、吸気バルブ３１を駆動する吸気カムシャフト３２及び排気バルブ４１を駆動する排気カムシャフト４２がそれぞれ回転可能に支持されている。
　吸気カムシャフト３２には吸気カム３２ａが形成されており、排気カムシャフト４２には排気カム４２ａが形成されている。
　排気カム４２ａの外周面は、排気バルブ４１に当接しているロッカアーム２６のローラ２６ａに当接されている。排気カムシャフト４２が回転して、排気カム４２ａがロッカアーム２６のローラ２６ａを押圧することにより、排気バルブ４１のロッカアーム２６は、ラッシュアジャスタ２５によって支持された部分を支点として揺動する。このロッカアーム２６の揺動により、排気バルブ４１は開閉動作される。
　一方、吸気バルブ３１に当接するロッカアーム２６と吸気カム３２ａとの間には、吸気バルブ３１のバルブ特性を変更する可変機構部３００が各気筒毎に設けられている。この可変機構部３００は可変動弁機構６００の一部を構成しており、入力アーム３１１と出力アーム３２１とを有している。これら入力アーム３１１及び出力アーム３２１はシリンダヘッド２０に固定された支持パイプ３３０を中心に揺動可能に支持されている。ロッカアーム２６は、バルブスプリング２４の付勢力によって出力アーム３２１側に付勢され、ロッカアーム２６の中間部分に設けられたローラ２６ａが出力アーム３２１の外周面に当接されている。
　また、可変機構部３００の外周面には突起３１３が設けられており、この突起３１３には、シリンダヘッド２０内に固定されたスプリング５０の付勢力が作用する。このスプリング５０の付勢力により、入力アーム３１１の先端に設けられたローラ３１１ａが吸気カム３２ａの外周面に当接している。吸気カムシャフト３２が回転すると、吸気カム３２ａの作用により、可変機構部３００は支持パイプ３３０を中心に揺動する。そして、出力アーム３２１によってロッカアーム２６のローラ２６ａが押圧されることにより、吸気バルブ３１のロッカアーム２６は、ラッシュアジャスタ２５によって支持されている部分を支点として揺動する。このロッカアーム２６の揺動により、吸気バルブ３１は開閉動作される。
　上記支持パイプ３３０には、その軸方向に沿って移動可能なコントロールシャフト３４０が挿入されている。可変機構部３００は、コントロールシャフト３４０を軸方向に変位させることにより、支持パイプ３３０を中心とした入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図２に示す角度θを変更する。
　上記エンジン１は、全ての気筒を稼働させる全気筒運転モードの他に、一部の気筒の稼働を休止させて残りの気筒のみを稼働させることで低負荷領域での燃費改善等を図る、いわゆる気筒休止モードで運転可能に構成されている。
　こうした気筒休止モードは、エンジン１の一部の気筒において、燃料噴射及び混合気の点火をともに停止するとともに、吸気バルブ３１及び排気バルブ４１の開閉動作を停止させてそれら各バルブ３１、４１をともに閉弁状態に保持することによって実現される。また、気筒休止モードから全気筒運転モードへの復帰は、それまで稼働が休止されていた気筒において、吸気バルブ３１及び排気バルブ４１の開閉動作、燃料噴射、及び混合気の点火を再開することによって行われる。
　吸気バルブ３１及び排気バルブ４１の開閉停止は、吸気バルブ３１を開閉するロッカアーム２６や排気バルブ４１を開閉するロッカアーム２６にそれぞれ設けられた弁停止機構２８によって行われる。なお、エンジン１は直列４気筒エンジンであり、混合気の点火順序は、第１気筒＃１→第３気筒＃３→第４気筒＃４→第２気筒＃２の順になっている。そこで、本実施形態では、第３気筒＃３及び第２気筒＃２を、気筒休止モードにより稼働が休止される気筒、つまり休止気筒としており、それら休止気筒についてのみ弁停止機構２８を設けるようにしている。
　弁停止機構２８の作動時には、ロッカアーム２６のローラ２６ａが当該ロッカアーム２６に対して上述した押圧方向に相対移動可能な状態にされる。一方、弁停止機構２８の非作動時にはそうした相対移動が規制される。このように弁停止機構２８の非作動時には、ロッカアーム２６に対するローラ２６ａの相対移動が規制される。そのため出力アーム３２１や排気カム４２ａによってローラ２６ａが押圧されると、吸気バルブ３１や排気バルブ４１のロッカアーム２６は上述したように揺動し、吸気バルブ３１や排気バルブ４１は開閉動作される。一方、弁停止機構２８の作動時には、ロッカアーム２６に対してローラ２６ａが相対移動する。そのため出力アーム３２１や排気カム４２ａによってローラ２６ａが押圧されると、ローラ２６ａはロッカアーム２６に対して相対移動して、いわば空振りのような状態になり、ロッカアーム２６の揺動は停止される。従って、吸気カム３２ａの回転に伴う吸気バルブ３１の開閉動作は停止されて、吸気バルブ３１はバルブスプリング２４の付勢力によって閉弁状態に保持される。また、排気カム４２ａの回転に伴う排気バルブ４１の開閉動作は停止されて、排気バルブ４１もバルブスプリング２４の付勢力によって閉弁状態に保持される。
　次に、図３を参照して、可変機構部３００の構成を詳しく説明する。
　この図３に示すように、可変機構部３００には、入力部３１０を挟んで両側に出力部３２０が配設されている。
　入力部３１０及び出力部３２０の各ハウジング３１４、３２３は、それぞれ中空円筒形状に形成されており、それらの内部には支持パイプ３３０が挿通されている。
　入力部３１０のハウジング３１４の内周には、ヘリカルスプライン３１２が形成されている。一方、各出力部３２０のハウジング３２３の内周には、入力部３１０のヘリカルスプライン３１２に対して歯筋が逆向きのヘリカルスプライン３２２が形成されている。
　入力部３１０及び２つの出力部３２０の各ハウジング３１４、３２３によって形成される一連の内部空間には、スライダギヤ３５０が配設されている。このスライダギヤ３５０は、中空円筒状に形成されており、支持パイプ３３０の外周面上において、支持パイプ３３０の軸方向に往復動可能、且つ支持パイプ３３０の軸回りに相対回動可能に配設されている。
　スライダギヤ３５０の軸方向中央部の外周面には、入力部３１０のヘリカルスプライン３１２に噛み合うヘリカルスプライン３５１が形成されている。一方、スライダギヤ３５０の軸方向両端部の外周面には、出力部３２０のヘリカルスプライン３２２に噛み合うヘリカルスプライン３５２がそれぞれ形成されている。
　支持パイプ３３０の内部には、同支持パイプ３３０の軸方向に移動可能なコントロールシャフト３４０が設けられている。このコントロールシャフト３４０とスライダギヤ３５０とはピンで係合されており、支持パイプ３３０に対してスライダギヤ３５０は回動可能、かつコントロールシャフト３４０の軸方向への移動に合わせてスライダギヤ３５０も軸方向に移動する。
　このように構成された可変機構部３００では、コントロールシャフト３４０が軸方向に移動すると、このコントロールシャフト３４０の移動に連動してスライダギヤ３５０も軸方向に移動する。このスライダギヤ３５０の外周面に形成されたヘリカルスプライン３５１、３５２は、歯筋の形成方向がそれぞれ異なっており、入力部３１０及び出力部３２０の内周面に形成されたヘリカルスプライン３１２、３２２とそれぞれ噛合している。そのため、スライダギヤ３５０が軸方向に移動すると、入力部３１０と出力部３２０はそれぞれ逆の方向に回動する。その結果、入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差が変更され、吸気バルブ３１のバルブ特性である最大リフト量及び開弁期間が変更される。具体的には、図３に示す矢印Ｈｉ方向にコントロールシャフト３４０を移動させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダギヤ３５０が矢印Ｈｉ方向に移動する。これに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図２に示した角度θが大きくなり、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭが大きくなって吸入空気量が増大する。一方、図３に示す矢印Ｌｏ方向にコントロールシャフト３４０を移動させると、コントロールシャフト３４０とともにスライダギヤ３５０が矢印Ｌｏ方向に移動するのに伴って入力アーム３１１と出力アーム３２１との相対位相差、即ち図２に示した角度θは小さくなる。これにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭが小さくなって吸入空気量は減少する。
　次に、可変動弁機構６００のコントロールシャフト３４０を軸方向に移動させる駆動部の構成を説明する。
　図４に示すように、可変動弁機構６００の駆動部は、電動式のモータ２１０、モータ２１０の回転速度を減速する減速機構２２０、減速機構２２０の回転運動をコントロールシャフトの直線運動に変換する変換機構５００を備えている。モータ２１０には、同モータ２１０の回転角度を検出する回転角度センサ２１１が設けられている。
　減速機構２２０には、複数の歯車等が備えられている。減速機構２２０の入力軸は、モータ２１０の出力軸に接続されており、減速機構２２０の出力軸は、変換機構５００に設けられたカム５３０に接続されている。
　変換機構５００は、ホルダ５１０と、ホルダ５１０の移動を案内するガイド５２０とを備えており、ホルダ５１０は、ガイド５２０に沿って往動及び復動する。ホルダ５１０には、コントロールシャフト３４０に向けて延びる接続軸５１１が取り付けられており、接続軸５１１の端部は、連結部材４００によって、コントロールシャフト３４０における接続軸５１１側の端部に連結されている。
　ホルダ５１０内には、減速機構２２０の出力軸によって回動されるカム５３０が配置されている。また、ホルダ５１０には、カム５３０のカム面が接するローラ５４０が回転可能に取り付けられている。
　カム５３０が回動すると、カム５３０の運動が伝達される部材である従動節としてのホルダ５１０がガイド５２０に沿って移動する。このホルダ５１０の移動によってコントロールシャフト３４０は、コントロールシャフト３４０の中心軸の延びる方向である軸方向に変位する。
　モータ２１０には、モータ２１０の駆動を制御する制御部であるモータ用制御装置１５０が接続されている。モータ２１０は、モータ用制御装置１５０からの駆動信号に応じて回転角度が制御される。モータ用制御装置１５０は、エンジン１の運転状態を制御する機関用制御装置１００に接続されている。
　機関用制御装置１００には、アクセル操作量センサによって検出されるアクセル操作量や、クランク角センサによって検出されるクランク角などが入力される。そして、機関用制御装置１００は、例えば、クランク角から算出される機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰなどに基づいて機関出力要求に応じた要求吸入空気量を算出し、要求吸入空気量が得られる吸気バルブ３１の最大リフト量を算出する。そしてその算出された最大リフト量を目標リフト量ＶＬｐとして設定する。このようにして目標リフト量ＶＬｐが設定されると、モータ用制御装置１５０では、目標リフト量ＶＬｐに対応するカム５３０の回転位相が算出され、その算出された回転位相となるようにモータ２１０の回転角度を制御する。
　また、モータ用制御装置１５０は、回転角度センサ２１１にて検出されるモータ２１０の回転角度からカム５３０の回転位相を算出し、その算出された回転位相から最大リフト量ＶＬの現状値を算出する。そして、モータ用制御装置１５０は、算出された最大リフト量ＶＬの現状値を機関用制御装置１００に送信する。
　次に、コントロールシャフト３４０を変位させるカム５３０について詳細に説明する。
　図５に示すように、カム５３０のカム面には、一方向に向かってカム径が次第に大きくなることによりコントロールシャフト３４０の変位量が線形に増加する変化区間（図４に示す第１回転位相Ｒ１～第２回転位相Ｒ２、及び第３回転位相Ｒ３～第４回転位相Ｒ４の区間）が設けられている。また、カム５３０のカム面には、カム径が一定であってコントロールシャフト３４０の変位量が変化することなく一定のままになる保持区間（図４に示す第２回転位相Ｒ２～第３回転位相Ｒ３の区間、第４回転位相Ｒ４～第５回転位相Ｒ５の区間、及びローラ５４０がカム５３０の基準円５３０ｂに接触する第１回転位相Ｒ１～基準回転位相Ｒ０の区間）も設けられている。
　なお、以下の説明では、カム５３０の回転位相について、第１回転位相Ｒ１から第２回転位相Ｒ２、第３回転位相Ｒ３へと変化させる方向（図４において右回り（時計回り）にカム５３０を回転させる方向）を、カム５３０の回転位相を大きくする方向と定義する。そして、上記基準回転位相Ｒ０とは、カム５３０の回転位相を可変制御する上での最小回転位相である。
　カム５３０の回転位相が基準回転位相Ｒ０～第１回転位相Ｒ１の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が「０」に維持される。また、カム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２～第３回転位相Ｒ３の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が一定の値である「Ｌ１」に維持される。そして、カム５３０の回転位相が第４回転位相Ｒ４～第５回転位相Ｒ５の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量は一定の値であって上記「Ｌ１」よりも大きい「Ｌ２」に維持される。
　カム５３０のカム面は、上述したカムプロファイルを有しているため、カム５３０の回転位相が基準回転位相Ｒ０から第５回転位相Ｒ５までの範囲内で回転すると、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは、図６に示すように変化する。
　図６に示すように、モータ２１０の回転角度が大きくなるに伴って、カム５３０の回転位相も徐々に大きくなる。そして、ローラ５４０がカム５３０の基準円５３０ｂに接触した状態になる第１回転位相Ｒ１以前の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が「０」であり、このときの最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１に保持される。なお、この第１リフト量ＶＬ１は、最大リフト量ＶＬの最小値である。そして、カム５３０の回転位相が、第１回転位相Ｒ１から第２回転位相Ｒ２に変化する過程では、コントロールシャフト３４０の変位量が徐々に増大するため、最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１から徐々に大きくなっていく。
　カム５３０の回転位相が第２回転位相Ｒ２～第３回転位相Ｒ３の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が一定の「Ｌ１」に維持されるため、このときの最大リフト量ＶＬは、第１リフト量ＶＬ１よりも大きい第２リフト量ＶＬ２に保持される。そして、カム５３０の回転位相が、第３回転位相Ｒ３から第４回転位相Ｒ４に変化する過程では、コントロールシャフト３４０の変位量が徐々に増大するため、最大リフト量ＶＬは、第２リフト量ＶＬ２から徐々に大きくなっていく。
　カム５３０の回転位相が第４回転位相Ｒ４～第５回転位相Ｒ５の区間では、コントロールシャフト３４０の変位量が上記「Ｌ１」よりも大きい「Ｌ２」に維持されるため、このときの最大リフト量ＶＬは、第２リフト量ＶＬ２よりも大きい第３リフト量ＶＬ３に保持される。なお、この第３リフト量ＶＬ３は、最大リフト量ＶＬの最大値である。
　図７に示すように、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬが、第１リフト量ＶＬ１→第２リフト量ＶＬ２→第３リフト量ＶＬ３の順に大きくなるにつれて、吸気バルブ３１の開弁時期ＩＶＯは進角方向に変化するとともに閉弁時期ＩＶＣは遅角方向に変化することにより、開弁期間ＩＮＣＡＭは長くなる。そして、最大リフト量ＶＬが第１リフト量ＶＬ１に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１は、１８０°ＣＡよりも短い期間となるように設定されている。また、最大リフト量ＶＬが第２リフト量ＶＬ２に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２は、１８０°ＣＡよりも長い期間となるように設定されている。そして、最大リフト量ＶＬが第３リフト量ＶＬ３に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３は、第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２よりも長い期間となるように設定されている。
　可変動弁機構６００では、吸気バルブ３１の目標リフト量ＶＬｐとして、上述した第１リフト量ＶＬ１、第２リフト量ＶＬ２、及び第３リフト量ＶＬ３のいずれかが機関運転状態に応じて選択される。そして、選択された最大リフト量を保持することにより、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは機関運転状態に応じて３段階に変更される。このように可変動弁機構６００は、予め設定された複数のバルブ特性の中からいずれかのバルブ特性を選択することによりバルブ特性を多段階に変更する多段可変動弁機構として利用されている。なお、気筒休止モードの実行中は、吸気バルブ３１の目標リフト量ＶＬｐとして、上記第１リフト量ＶＬ１または第２リフト量ＶＬ２のいずれかが選択される。
　図８に、気筒休止モードから復帰したときの吸気バルブ３１の開弁期間と、各気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間のオーバラップ状態とを示す。なお、図８には、気筒休止モードの実行中における機関出力要求に基づいて設定された目標リフト量ＶＬｐが第２リフト量ＶＬ２である場合の例を示す。
　この図８に示すように、気筒休止モードからの復帰に伴い、それまで閉弁状態に維持されていた休止気筒（第３気筒＃３及び第２気筒＃２）の吸気バルブ３１は、開閉動作を開始する。ここで、先の図７に示したように、最大リフト量ＶＬが第２リフト量ＶＬ２に設定されたときの吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭである第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２は、１８０°ＣＡよりも長い期間となっている。他方、直列４気筒エンジンでは、各気筒での吸気行程の開始タイミングが点火順序毎に１８０°ＣＡづつずれている。従って、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが１８０°ＣＡよりも長い期間になると、図８に示すように、気筒間においてそれぞれの気筒に設けられた吸気バルブ３１の開弁期間は一部が重なるようになる。
　すなわち吸気バルブ３１の開閉動作が開始された復帰気筒である第３気筒＃３の吸気バルブ３１の開弁期間の一部と、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ３１が開閉動作されていた稼働気筒である第１気筒＃１の吸気バルブ３１の開弁期間の一部とが重なるようになる。より詳細には、第１気筒＃１の吸気バルブ３１が閉弁する前に第３気筒＃３の吸気バルブ３１が開弁するようになるため、第３気筒＃３の吸気バルブ３１の開弁時期ＩＶＯから第１気筒＃１の吸気バルブ３１の閉弁時期ＩＶＣまでの間は、それら各吸気バルブ３１が共に開弁した状態になり、それら各吸気バルブ３１の開弁期間にはオーバラップ量ＯＬが生じるようになる。
　同様に、吸気バルブ３１の開閉動作が開始された復帰気筒である第２気筒＃２の吸気バルブ３１の開弁期間の一部と、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ３１が開閉動作されていた稼働気筒である第４気筒＃４の吸気バルブ３１の開弁期間の一部とが重なるようになる。より詳細には、第４気筒＃４の吸気バルブ３１が閉弁する前に第２気筒＃２の吸気バルブ３１が開弁するようになるため、第２気筒＃２の吸気バルブ３１の開弁時期ＩＶＯから第４気筒＃４の吸気バルブ３１の閉弁時期ＩＶＣまでの間は、それら各吸気バルブ３１が共に開弁した状態になり、それら各吸気バルブ３１の開弁期間にもオーバラップ量ＯＬが生じるようになる。
　このように第１気筒＃１と第３気筒＃３との間において、吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じる場合には、気筒休止モード中も稼働していた第１気筒＃１に向けて流入していた吸気の一部が復帰気筒である第３気筒＃３にも流入する。そのため、第１気筒＃１に流入する吸気が減少して第１気筒＃１の出力トルクが低下する。一方、第３気筒＃３には吸気の一部が流入するようになるが、気筒休止モードからの復帰後、混合気の燃焼が開始されるまでは第３気筒＃３から出力トルクが発生しない。そのため、気筒休止モードからの復帰直後であって第３気筒＃３から出力トルクが発生するまでは、エンジン１の出力トルクが低下してトルク変動が生じるおそれがある。
　同様に、第４気筒＃４と第２気筒＃２との間において、吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じる場合には、気筒休止モード中も稼働していた第４気筒＃４に向けて流入していた吸気の一部が復帰気筒である第２気筒＃２にも流入する。そのため、第４気筒＃４に流入する吸気が減少して第４気筒＃４の出力トルクが低下する。一方、第２気筒＃２には吸気の一部が流入するようになるが、気筒休止モードからの復帰後、混合気の燃焼が開始されるまでは第２気筒＃２から出力トルクが発生しない。そのため、気筒休止モードからの復帰直後であって第２気筒＃２から出力トルクが発生するまでは、エンジン１の出力トルクが低下してトルク変動が生じるおそれがある。
　そこで、本実施形態では、こうした気筒休止モードからの復帰時において、気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を、以下のようにして抑えるようにしている。
　まず、図９に、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ３１が開閉動作されていた稼働気筒のうちの１つの気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫと吸気バルブ３１の開弁期間との関係を示す。なお、図９に示す実線は、全気筒運転モードの実行時における関係を示し、図９に示す二点鎖線は、気筒休止モードからの復帰時における関係を示す。
　この図９に示すように、全気筒運転モードの実行時には、開弁期間の増大に伴って１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫは増大していく。例えば、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが第１開弁期間ＩＮＡＣＭ１、第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２、第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３と変化するに伴って１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫも増大していく。
　一方、気筒休止モードからの復帰時において、開弁期間が１８０°ＣＡを超えると、気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にはオーバラップが生じる。そして、上述したように、稼働気筒に流入していた吸気の一部が復帰気筒にも流入するようになるため、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫは減少するようになる。ただし、開弁期間の増大に伴って稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫは増大するため、開弁期間がある程度以上に長くなると、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫは増大するようになる。つまり、気筒休止モードからの復帰時において、吸気バルブ３１の開弁期間が１８０°ＣＡよりも長くなる領域では、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫが開弁期間の増大に伴って一旦減少し、再び増大するようになる。従って、気筒休止モードからの復帰時において、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを十分に長く設定すれば、気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じる状態であっても、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫの減少を抑えることができる。そこで、本実施形態では、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいて吸気バルブ３１のバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じるときには、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御するときよりも吸入空気量ＧＡＫが多くなるように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御する吸気量補正処理を実行するようにしている。
　具体的には、吸気量補正処理の実行時には、気筒休止モードからの復帰途中に得られる吸入空気量ＧＡＫが、気筒休止モードから復帰した気筒において燃焼が開始されたときの吸入空気量ＧＡＫに近づくように（理想的には同じになるように）、吸気バルブ３１のバルブ特性を制御する。これは、全気筒運転モードの実行時において吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に設定したときに得られる吸入空気量ＧＡＥと、気筒休止モードからの復帰時において得られる吸入空気量ＧＡＫとがほぼ同じ空気量になるように上記第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３の長さを設定することによって具体化されている。
　そして、気筒休止モードからの復帰時における目標リフト量ＶＬｐが第２リフト量ＶＬ２であって、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に設定されているときには、目標リフト量ＶＬｐを第２リフト量ＶＬ２から第３リフト量ＶＬ３に変更することにより、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に変更する。このようにして吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に変更することにより、気筒休止モードからの復帰時において、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に設定されるときよりも、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫが多くなるようにしている。以下、こうした吸気量補正処理の手順を、図１０を参照して説明する。
　図１０に示す一連の処理は、モータ用制御装置１５０によって実行される。
　この図１０に示す一連の処理が開始されると、モータ用制御装置１５０は、気筒休止モードから全気筒運転モードへの復帰時であるか否か、すなわち休止気筒であった第２気筒＃２及び第３気筒＃３の稼働開始時であるか否かを判定する（Ｓ１００）。このステップＳ１００での判定処理は、例えば機関負荷等の変化により気筒休止モードから全気筒運転モードへの切替条件が成立したとき、あるいは弁停止機構２８を作動状態から非作動状態にするための制御信号が機関用制御装置１００から出力されたときなどに肯定判定することができる。
　なお、ステップＳ１００にて肯定判定されるときには、機関用制御装置１００は、気筒休止モードから復帰する復帰気筒（つまり第２気筒＃２や第３気筒＃３）において、弁停止機構２８を非作動状態に変更するとともに、燃料噴射及び混合気の点火を開始する。
　ステップＳ１００にて、気筒休止モードからの復帰時ではないと判定されるときには（Ｓ１００：ＮＯ）、つまり全気筒運転モードの実行中または気筒休止モードの継続中であるときには、モータ用制御装置１５０は、本処理を一旦終了する。
　一方、気筒休止モードからの復帰時であるときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、モータ用制御装置１５０は、現在の目標リフト量ＶＬｐが、第２リフト量ＶＬ２に設定されているか否かを判定する（Ｓ１１０）。なお、目標リフト量ＶＬｐが、第１リフト量ＶＬ１に設定されているときには、吸気バルブ３１の開弁期間が第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１となっている。この第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１は、１８０°ＣＡよりも短い期間に設定されているため、上述したような気筒間における吸気バルブ３１の開弁期間のオーバラップは発生しない。従って、このステップＳ１１０では、目標リフト量ＶＬｐが第２リフト量ＶＬ２に設定されているか否かを判定するようにしている。そして、目標リフト量ＶＬｐが、第２リフト量ＶＬ２以外のリフト量に設定されているとき（Ｓ１１０：ＮＯ）、つまり目標リフト量ＶＬｐとして、第１リフト量ＶＬ１または第３リフト量ＶＬ３のうちのいずれかが設定されているときには、モータ用制御装置１５０は、本処理を一旦終了する。
　一方、目標リフト量ＶＬｐが、第２リフト量ＶＬ２に設定されているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、モータ用制御装置１５０は、吸気量補正処理を実行する（Ｓ１２０）。この吸気量補正処理の実行中は、目標リフト量ＶＬｐとして第３リフト量ＶＬ３が設定され、実際の最大リフト量ＶＬが第３リフト量ＶＬ３となるようにカム５３０の回転位相が調整される。
　次に、モータ用制御装置１５０は、気筒休止モードから復帰した全ての気筒、つまり第２気筒＃２及び第３気筒＃３において、気筒休止モードからの復帰後、最初の混合気の燃焼が起きたか否かを判定する（Ｓ１３０）。このステップＳ１３０では、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において混合気の燃焼が再開されたことを示す信号が機関用制御装置１００から出力されたときに肯定判定される。
　なお、機関用制御装置１００による混合気の燃焼判定は、適宜行うことができる。
　例えば、気筒休止モードから復帰した復帰気筒（つまり第２気筒＃２や第３気筒＃３）において、混合気の燃焼が開始されると出力トルクが発生するようになるため、復帰気筒でのトルク変動は、気筒休止モード中に比べて大きくなる。そこで、第２気筒＃２や第３気筒＃３でのトルク変動を機関回転速度などに基づいて算出し、その算出値が所定の閾値を超えたときには、混合気の燃焼が起きたと判定することができる。また、気筒休止モードから復帰した復帰気筒において、混合気の燃焼が開始されると、燃焼行程では機関振動が発生するようになる。そこで、そうした機関振動の発生がノッキングセンサなどで検出された場合に、混合気の燃焼が起きたと判定することができる。また、通常であれば、気筒休止モードから復帰してしばらくすると復帰気筒において混合気の燃焼が開始されるため、気筒休止モードから復帰した後の経過時間が所定の閾値を超えたときに、復帰気筒にて混合気の燃焼が起きたと判定することも可能である。
　ステップＳ１３０にて否定判定されるとき（Ｓ１３０：ＮＯ）、つまり第２気筒＃２及び第３気筒＃３の両気筒で混合気が未だ燃焼していないとき、または第２気筒＃２及び第３気筒＃３のうちのいずれか一方において混合気が未だ燃焼していないときには、モータ用制御装置１５０は、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において混合気の燃焼が起きたことを示す信号が機関用制御装置１００から出力されるまで、ステップＳ１３０での判定を繰り返す。
　一方、ステップＳ１３０にて、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において混合気の燃焼が起きたと判定されるときには（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、モータ用制御装置１５０は、上述した吸気量補正処理を終了して（Ｓ１４０）、本処理を一旦終了する。ステップＳ１４０にて、吸気量補正処理が終了されると、目標リフト量ＶＬｐは、第３リフト量ＶＬ３から第２リフト量ＶＬ２に戻される。
　次に、本実施形態の作用を、図１１を参照して説明する。
　図１１に示すように、スロットルバルブ３３の開度が増大して機関負荷が増大すると、機関運転は、気筒休止モードから全気筒運転モードに切り替えられる（時刻ｔ１）。このようにして機関運転が全気筒運転モードに切り替えられると、その後、気筒休止モードから復帰した気筒において燃焼が開始される（時刻ｔ２）。
　ここで、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に応じた目標リフト量ＶＬｐが第２リフト量ＶＬ２であって、一点鎖線にて示すように、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１から第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に変更されると、上述したように気筒間において吸気バルブ３１の開弁期間にはオーバラップが生じる。そのため、１つの稼働気筒に吸入される吸入空気量ＧＡＫは、復帰気筒にて燃焼が開始されるまで一時的に低下する。従って、図１１に一点鎖線にて示すように、気筒休止モードから全気筒運転モードへの切替直後には、エンジン１において吸入空気量の増大が滞るようになり、過給圧が要求圧を下回るようになる。
　一方、上述した吸気量補正処理が行われると、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に応じた目標リフト量ＶＬｐが第２リフト量ＶＬ２であったとしても、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭは、第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１から上述した第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に変更される。つまり気筒休止モードの実行中に設定される第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１または第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２よりも長い期間に設定された第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に変更される。従って、上述したように、気筒休止モードからの復帰途中に得られる吸入空気量ＧＡＫは、気筒休止モードから復帰した気筒において燃焼が開始されたときの吸入空気量ＧＡＫに近づくように増量される。その結果、先の図１１に実線にて示すように、気筒休止モードからの復帰途中におけるエンジン１の吸入空気量は、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において燃焼が開始されたときの吸入空気量に向かって早期に増量されるようになり、上述したような要求圧に対する過給圧の低下も抑えられる。
　そして、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において燃焼が開始されると（時刻ｔ２）、稼働気筒及び復帰気筒の排圧は十分に確保されるようになり、これにより過給圧も十分に確保される。そして、時刻ｔ２において吸気量補正処理は終了されて、目標リフト量ＶＬｐは第３リフト量ＶＬ３から第２リフト量ＶＬ２に戻される。
　このように気筒休止モードからの復帰時において、吸気量補正処理が実行されることにより、機関出力要求に基づき吸気バルブ３１のバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じるときには、機関出力要求に基づいて吸気バルブ３１のバルブ特性を制御するときよりも吸入空気量ＧＡＫが多くなるようにバルブ特性が変更される。つまり、気筒休止モードから復帰するときには、吸気バルブ３１の開弁期間を一時的に増大させて吸入空気量ＧＡＫが増大するようにバルブ特性を制御する吸気量補正処理が実行される。このようにして気筒休止モードから復帰するときには、稼働気筒の吸気バルブ３１の開弁期間が一時的に増大されるため、復帰気筒への吸気の流入によって減少する稼働気筒の吸気量が補われる。従って、気筒休止モードからの復帰時において、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ３１が開閉動作されていた第１気筒＃１及び第４気筒＃４の各気筒での吸気の減少は効果的に抑えられ、第１気筒＃１及び第４気筒＃４での出力トルクの低下が抑制される。そのため、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動は適切に抑えられるようになる。
　また、気筒休止モードから復帰した第３気筒＃３及び第２気筒＃２において、混合気の燃焼が開始されると、その復帰した各気筒からも出力トルクが発生するようになる。そこで、モータ用制御装置１５０は、上記ステップＳ１３０の判定処理を行うことにより、気筒休止モードから復帰した第３気筒＃３及び第２気筒＃２において、気筒休止モードからの復帰後、最初の混合気の燃焼が開始された後に、吸気量補正処理の実行を終了する。これにより復帰した第３気筒＃３及び第２気筒＃２からも出力トルクが発生するようになってから、吸気量補正処理の実行は終了されるため、吸気量補正処理の実行終了によるトルク変動の再発生を抑えることができる。
　また、上記可変動弁機構６００は、バルブ特性を多段階に変更する多段可変動弁機構として構成されている。こうした多段可変動弁機構では、バルブ特性を連続的に変更することが可能な無段可変動弁機構と異なり、バルブ特性を細かく調整することができない。そのため、気筒休止モードからの復帰時、気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間には、上述したオーバラップが生じやすい。そこで、可変動弁機構６００において予め設定された３つのバルブ特性のうちの１つには、吸気量補正処理の実行時におけるバルブ特性を設定している。つまり気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間に重なりが生じる状態でも吸入空気量ＧＡＫを増大させることが可能な上記第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３を設定するようにしている。従って、バルブ特性を細かく調整することができない多段式の可変動弁機構６００であっても、上記吸気量補正処理を実行することにより、気筒休止モードからの復帰直後におけるトルク変動を抑えることができる。
　また、ターボチャージャ７０を備えるエンジン１では、気筒休止モードを実行しているときの過給圧が、気筒休止モードの実行中も吸気バルブ３１が開閉動作されている稼働気筒（第１気筒＃１や第４気筒＃４）の排圧によって確保されている。ここで、気筒休止モードからの復帰により、復帰気筒にも吸気が流入するようになると、復帰気筒に流入する吸気の分だけ、稼働気筒に流入する吸気の量は減少するため、稼働気筒の排圧が低下して過給圧が低下する。そのため、ターボチャージャ７０を備えるエンジン１では、ターボチャージャ７０を備えていないエンジンと比較して、稼働気筒への吸気が減少したときの出力トルクの低下量がより大きくなり、上述したトルク変動も顕著になる。この点、本実施形態では、上述した吸気量補正処理が行われることにより、気筒休止モードからの復帰直後において稼働気筒での吸気の減少が抑えられるようになる。そのため、気筒休止モードからの復帰直後における過給圧低下に起因したトルク変動の発生を抑えることができる。
　また、エンジン１では、外部ＥＧＲが気筒内に還流される。ここで、気筒休止モードからの復帰時、稼働気筒（第１気筒＃１や第４気筒＃４）に流入していた吸気の一部が、気筒休止モードから復帰した復帰気筒（第３気筒＃３や第２気筒＃２）にも流入すると、稼働気筒に流入していた外部ＥＧＲの一部も、復帰気筒に流入するようになる。そのため、稼働気筒に流入する外部ＥＧＲ量が変化してその稼働気筒の燃焼状態が変化し、これによってもトルク変動が生じるおそれがある。この点、本実施形態では、上述した吸気量補正処理が行われることにより、気筒休止モードからの復帰直後において稼働気筒での吸気の減少が抑えられるため、稼働気筒に流入する外部ＥＧＲ量の変化も抑えられる。そのため、気筒休止モードからの復帰時において、稼働気筒に流入する外部ＥＧＲ量の変化に起因したトルク変動の発生も抑えることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
　（１）気筒休止モードから復帰するときには、バルブ特性を制御して吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを一時的に増大させる吸気量補正処理を実行している。より詳細には、気筒休止モードからの復帰時において、その気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいて吸気バルブ３１のバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じるときには、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御するときよりも吸入空気量ＧＡＫが多くなるようにバルブ特性を制御する吸気量補正処理を実行している。そのため、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を適切に抑えることができるようになる。
　（２）気筒休止モードから復帰した気筒において、最初の混合気の燃焼が開始された後に吸気量補正処理の実行を終了するようにしている。そのため吸気量補正処理の実行終了によるトルク変動の再発生を抑えることができるようになる。
　（３）多段式の可変動弁機構６００において、予め設定された複数のバルブ特性のうちの１つには、吸気量補正処理の実行時における上記バルブ特性を設定している。従って、バルブ特性を細かく調整することができない多段式の可変動弁機構６００であっても、上記吸気量補正処理を実行することにより、気筒休止モードからの復帰直後におけるトルク変動を抑えることができる。
　（４）ターボチャージャ７０を備えるエンジン１において、上記吸気量補正処理を実行するようにしている。そのため、気筒休止モードからの復帰直後における過給圧低下に起因したトルク変動の発生を抑えることができるようになる。
　（５）排気の一部を吸気に還流するＥＧＲ通路４５０を備えるエンジン１において、上記吸気量補正処理を実行するようにしている。そのため、気筒休止モードからの復帰直後において、気筒に流入する外部ＥＧＲ量の変化に起因したトルク変動の発生を抑えることができるようになる。
　なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
　・上記ステップＳ１３０では、気筒休止モードから復帰した全ての気筒において混合気の燃焼が起きたか否かを判定するようにした。この他、気筒休止モードから復帰した一部の気筒において混合気の燃焼が起きたか否かを判定するようにしてもよい。つまり上記実施形態の場合には、気筒休止モードから復帰した第２気筒＃２及び第３気筒＃３のいずれか一方において混合気の燃焼が起きたか否かを判定するようにしてもよい。この変形例でも、吸気量補正処理の実行終了によるトルク変動の再発生をある程度抑えることができるようになる。
　・気筒休止モードからの復帰時には、全ての気筒において吸入空気量ＧＡＫが増大するように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御するようにした。この他、気筒休止モードからの復帰時には、一部の気筒において吸入空気量ＧＡＫが増大するように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御するようにしてもよい。例えば上記実施形態の場合であれば、気筒休止モードからの復帰時には、第１気筒＃１の吸入空気量ＧＡＫのみ、または第３気筒＃３の吸入空気量ＧＡＫのみが増大するように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御してもよい。
　・上記実施形態では、先の図９に示したように、全気筒運転モードの実行時において吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に設定したときに得られる吸入空気量ＧＡＥと、気筒休止モードからの復帰時において得られる吸入空気量ＧＡＫとがほぼ同じになるように上記第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３の長さを設定した。そして、これにより吸気量補正処理の実行時には、気筒休止モードからの復帰途中に得られる吸入空気量ＧＡＫが、気筒休止モードから復帰した気筒において燃焼が開始されたときの吸入空気量ＧＡＫに近づくように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御するようにした。しかし、第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３の期間を他の期間に変更してもよい。要は、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいて吸気バルブ３１のバルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブ３１の開弁期間にオーバラップが生じるときには、機関出力要求に基づいてバルブ特性を制御するときよりも吸入空気量ＧＡＫが多くなるように吸気バルブ３１のバルブ特性を制御するようにすればよい。
　・上述した可変動弁機構６００は、バルブ特性を段階的に変更する多段可変式の可変動弁機構であったが、バルブ特性を連続的に変更する無段可変動弁機構であってもよい。例えば、上記可変動弁機構６００の変換機構５００を変更することにより、バルブ特性を連続的に変更することが可能になる。
　図１２に、無段可変動弁機構の一例を示す。この図１２に示すように、バルブ特性を連続的に変更する可変動弁機構６１０の駆動部は、モータ２４０と、モータ２４０の回転速度を出力軸７１０の直線運動に変換して出力する変換機構７００とを備えている。コントロールシャフト３４０の先端部と出力軸７１０の先端部とは、連結部材４００にて連結されている。これにより、モータ２４０を所定の範囲内で回転させると、モータ２１０の回転運動は、変換機構７００を通じて直線運動に変換され、出力軸７１０を介してコントロールシャフト３４０に伝達される。そして、コントロールシャフト３４０が軸方向に移動することにより可変機構部３００は駆動される。モータ２４０は、モータ用制御装置１５０に接続されており、このモータ用制御装置１５０からの駆動信号に応じて回転角度が制御されることにより、各気筒に設けられた吸気バルブ３１のバルブ特性（最大リフト量ＶＬＡ及び開弁期間ＩＮＣＡＭＡ）が変更される。
　図１３に示すように、この可変動弁機構６１０が作動すると、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬは、モータ２４０の回転角度に応じて最小値ＶＬｍｉｎから最大値ＶＬｍａｘの間で無段階に変更される。
　こうした連続可変式の可変動弁機構６１０を備える場合でも、先の図１０に示したステップＳ１２０において、吸気量補正処理が実行されるときには、吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが上記第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３となるように、目標リフト量ＶＬｐには第３リフト量ＶＬ３を設定することにより、上記（３）以外の効果を得ることができる。
　・上記可変機構部３００によるバルブ特性の変更では、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬと開弁期間ＩＮＣＡＭとが同期して変化する。従って、上記実施形態では、最大リフト量ＶＬの目標値を設定するようにしたが、開弁期間ＩＮＣＡＭの目標値を設定することにより吸気バルブ３１のバルブ特性を制御してもよい。
　・可変動弁機構６００によって変更される吸気バルブ３１の最大リフト量は、３段階であった。この他、上記第１リフト量ＶＬ１を省略して、吸気バルブ３１の最大リフト量を２段階に変更する多段式の可変動弁機構でもよい。また、吸気バルブ３１の最大リフト量を４段階以上に変更する多段式の可変動弁機構でもよい。
　・先の図１０に示した一連の処理において、ステップＳ１１０の処理を省略する。そして、ステップＳ１００にて肯定判定されるときには、ステップＳ１２０以降の処理を順次行うようにしてもよい。この変形例でも、気筒休止モードからの復帰直後には、各気筒の吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭが上記第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に設定されるため、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。
　・上記カム５３０の形状は一例であり、コントロールシャフト３４０を軸方向に移動させることが可能なカムであれば、他の形状でもよい。
　・先の図１０に示した一連の処理を、モータ用制御装置１５０ではなく、機関用制御装置１００にて行うようにしてもよい。
　・エンジン１からターボチャージャ７０やインタークーラ３５を省略してもよい。この場合でも、上記（４）以外の効果を得ることができる。
　・エンジン１から排気再循環装置（ＥＧＲ通路４５０、ＥＧＲ弁４６０、ＥＧＲクーラ４７０等）を省略してもよい。この場合でも、上記（５）以外の効果を得ることができる。
　・エンジン１からターボチャージャ７０、インタークーラ３５、排気再循環装置（ＥＧＲ通路４５０、ＥＧＲ弁４６０、ＥＧＲクーラ４７０等）を省略してもよい。この場合でも、上記（４）及び（５）以外の効果を得ることができる。
　・吸気バルブ３１や排気バルブ４１の開閉動作を停止させる弁停止機構として、上記弁停止機構２８を備えるようにしたが、その他の機構に適宜変更してもよい。例えば、ロッカアームの揺動及び揺動禁止を、別の機構で切り替えるようにしてもよい。また、例えば気筒休止モードにおいて稼働が休止される気筒の吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬについて、その最小値は「０」となるように可変機構部３００を構成する。そして、気筒休止モードの実行に際しては、気筒休止モードにおいて稼働が休止される気筒の吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬを「０」にすることにより、当該気筒の吸気バルブ３１の開閉動作を停止させることができる。
　・上記可変機構部３００は、吸気バルブ３１の最大リフト量ＶＬ及び開弁期間ＩＮＣＡＭを変更可能な機構であった。この他、開弁期間ＩＮＣＡＭのみを変更可能な機構であってもよい。また、上記可変機構部３００は、吸気バルブ３１の開弁時期ＩＶＯ及び閉弁時期ＩＶＣをともに変更することにより開弁期間ＩＮＣＡＭを変更する機構であった。この他、吸気バルブ３１の開弁時期ＩＶＯのみを変更することにより開弁期間ＩＮＣＡＭを変更する機構や、吸気バルブ３１の閉弁時期ＩＶＣのみを変更することにより開弁期間ＩＮＣＡＭを変更する機構であってもよい。
　・可変動弁機構６００の構造は一例であり、他の構造でバルブ特性を多段階に変更する可変動弁機構であってもよい。例えば、直動式の動弁系を備える場合には、カムによって作動するバルブリフタの作動量を多段階に変更する可変動弁機構を設けることにより、バルブ特性を段階的に変更することができる。また、ロッカアーム式の動弁系を備える場合には、ロッカアームを支持するラッシュアジャスタの沈み込み量を多段階に変更することでロッカアームの揺動量を変更する可変動弁機構を設けることにより、バルブ特性を段階的に変更することができる。また、ロッカアーム式の動弁系を備える場合において、ロッカアームの形状を多段階に変化させることでロッカアームの揺動量を変更する可変動弁機構を設けることにより、バルブ特性を段階的に変更することができる。
　・エンジン１は、直列４気筒のエンジンであったが、他の気筒数を備えるエンジンや、シリンダの配列パターンが異なるエンジン（例えばＶ型エンジン、Ｗ型エンジン、水平対向エンジン、星形エンジンなど）でも上記オーバラップ調整処理を実行することにより、上記実施形態に準じた作用効果を得ることができる。図１４及び図１５に、Ｖ型６気筒エンジンにてオーバラップ調整処理を実行する場合の開弁期間ＩＮＣＡＭの設定例を示す。
　図１４に示すように、エンジン１０００は、Ｖ型６気筒エンジンであり、第１バンク１０１０には第１気筒＃１、第３気筒＃３、第５気筒＃５が設けられている。第２バンク１０２０には、第２気筒＃２、第４気筒＃４、第６気筒＃６が設けられている。第１バンク１０１０と第２バンク１０２０との間には、各気筒に吸気を分配するインテークマニホールド１０３１が設けられている。このエンジン１０００では、第１気筒＃１→第２気筒＃２→第３気筒＃３→第４気筒＃４→第５気筒＃５→第６気筒＃６の順に混合気の点火が行われる。また、気筒休止モードが実行されるときには、第２バンク１０２０に設けられた全ての気筒（第２気筒＃２、第４気筒＃４、第６気筒＃６）の稼働が、上記エンジン１と同様な態様で休止される。
　図１５に示すように、各気筒に設けられた吸気バルブは、上記実施形態と同様な態様にて最大リフト量ＶＬが多段階に変更される。そして、可変とされる吸気バルブの最大リフト量ＶＬが最小値の第１リフト量ＶＬ１に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第１開弁期間ＩＮＣＡＭ１は、１２０°ＣＡよりも短い期間に設定されている。また、最大リフト量ＶＬが第２リフト量ＶＬ２に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２は、１２０°ＣＡよりも長い期間となるように設定されている。そして、最大リフト量ＶＬが第３リフト量ＶＬ３に設定されたときの開弁期間ＩＮＣＡＭである第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３は、第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２よりもさらに長い期間となるように設定されている。この第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３としては、例えば上記実施形態と同様に、全気筒運転モードの実行時において吸気バルブ３１の開弁期間ＩＮＣＡＭを第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２に設定したときに得られる吸入空気量ＧＡＥと、気筒休止モードからの復帰時において得られる吸入空気量ＧＡＫとがほぼ同じ空気量になるように同第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３の長さを設定してもよい。
　図１６に示すように、エンジン１０００において気筒休止モードからの復帰が行われると、その復帰前まで閉弁状態に維持されていた休止気筒（第２気筒＃２、第４気筒＃４、第６気筒＃６）の吸気バルブは開閉動作を開始する。ここで、先の図１５に示したように、最大リフト量ＶＬが第２リフト量ＶＬ２に設定されたときの吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭである第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２は、１２０°ＣＡよりも長い期間に設定されている。また、Ｖ型６気筒エンジンでは、各気筒での吸気行程の開始タイミングが点火順序毎に１２０°ＣＡづつずれている。従って、図１６に示すように、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいて設定される吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭが、第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２の場合には、気筒休止モード中も稼働していた稼働気筒と、気筒休止モードから復帰した復帰気筒との間において、吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭがオーバラップする。例えば稼働気筒である第１気筒＃１の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭと、復帰気筒であって第１気筒＃１の次に吸気行程に入る第２気筒＃２の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭとはオーバラップする。同様に、稼働気筒である第３気筒＃３の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭと、復帰気筒であって第３気筒＃３の次に吸気行程に入る第４気筒＃４の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭとはオーバラップする。また、同様に、稼働気筒である第５気筒＃５の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭと、復帰気筒であって第５気筒＃５の次に吸気行程に入る第６気筒＃６の吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭとがオーバラップする。
　このように気筒休止モードからの復帰時において、気筒間での吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭにオーバラップが生じる場合には、先の図１０に示した一連の処理を行って、吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭを、第２開弁期間ＩＮＣＡＭ２から第３開弁期間ＩＮＣＡＭ３に変更する。これにより気筒休止モードからの復帰時において、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されていた第１気筒＃１及び第３気筒＃３及び第５気筒＃５の各気筒において吸気の減少が効果的に抑えられ、第１気筒＃１及び第３気筒＃３及び第５気筒＃５での出力トルクの低下が抑制される。そのため、こうしたＶ型６気筒エンジンであっても、気筒休止モードからの復帰時に、気筒間において吸気バルブの開弁期間ＩＮＣＡＭにオーバラップが生じることにより発生するおそれのあるトルク変動を適切に抑えることができるようになる。
　１…エンジン、１０…シリンダブロック、１１…シリンダボア、１２…ピストン、１３…燃焼室、２０…シリンダヘッド、２１…吸気ポート、２２…排気ポート、２４…バルブスプリング、２５…ラッシュアジャスタ、２６…ロッカアーム、２６ａ…ローラ、３０…吸気通路、３１…吸気バルブ、３２…吸気カムシャフト、３２ａ…吸気カム、３３…スロットルバルブ、３４…吸気通路、３５…インタークーラ、４１…排気バルブ、４２…排気カムシャフト、４２ａ…排気カム、４５…エキゾーストマニホールド、４６…排気通路、５０…スプリング、７０…ターボチャージャ、７１…コンプレッサハウジング、７２…タービンハウジング、１００…機関用制御装置、１５０…モータ用制御装置、２１０…モータ、２１１…回転角度センサ、２２０…減速機構、２４０…モータ、３００…可変機構部、３１０…入力部、３１１…入力アーム、３１１ａ…ローラ、３１２…ヘリカルスプライン、３１３…突起、３１４…ハウジング、３２０…出力部、３２１…出力アーム、３２２…ヘリカルスプライン、３２３…ハウジング、３３０…支持パイプ、３４０…コントロールシャフト、３５０…スライダギヤ、３５１…ヘリカルスプライン、３５２…ヘリカルスプライン、４００…連結部材、４５０…ＥＧＲ通路、４６０…ＥＧＲ弁、４７０…ＥＧＲクーラ、５００…変換機構、５１０…ホルダ、５１１…接続軸、５２０…ガイド、５３０…カム、５３０ｂ…基準円、５４０…ローラ、６００、６１０…可変動弁機構、７００…変換機構、７１０…出力軸、１０００…エンジン、１０１０…第１バンク、１０２０…第２バンク、１０３１…インテークマニホールド。

Claims (7)

  1. 　複数の気筒と、複数の気筒の各々に設けられる吸気バルブと、吸気バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構とを備え、一部の気筒の吸気バルブを閉弁状態に保持する気筒休止モードで運転可能な内燃機関に適用される可変動弁機構の制御装置であって、
    　前記バルブ特性を機関出力要求に基づいて制御する制御部を備え、前記制御部は、前記内燃機関が気筒休止モードから復帰するときにおいて、気筒休止モードの実行中も吸気バルブが開閉動作されていた稼働気筒の吸気バルブの開弁期間が、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいて前記稼働気筒の前記バルブ特性が制御されるときの開弁期間よりも一時的に増大するように、前記稼働気筒の前記バルブ特性を制御する吸気量補正処理を実行する
    　可変動弁機構の制御装置。
  2. 　前記制御部は、気筒休止モードからの復帰時における機関出力要求に基づいて前記バルブ特性を制御することにより気筒間での吸気バルブの開弁期間にオーバラップが生じるときには、気筒休止モード中の機関出力要求に基づいて前記バルブ特性を制御するときよりも前記稼働気筒の吸入空気量が多くなるように前記吸気量補正処理を実行する
    　請求項１に記載の可変動弁機構の制御装置。
  3. 　前記吸気量補正処理の実行時には、前記制御部は、気筒休止モードからの復帰途中に得られる前記稼働気筒の吸入空気量が、気筒休止モードから復帰した気筒において混合気の燃焼が開始されたときの前記稼働気筒の吸入空気量に近づくように前記バルブ特性を制御する
    　請求項１または２に記載の可変動弁機構の制御装置。
  4. 　前記制御部は、気筒休止モードから復帰した気筒において、気筒休止モードからの復帰後、最初に混合気が燃焼した後に前記吸気量補正処理の実行を終了する
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
  5. 　前記可変動弁機構は、予め設定された複数のバルブ特性の中からいずれかのバルブ特性を選択することによりバルブ特性を多段階に変更する多段可変動弁機構であり、
    　前記複数のバルブ特性のうちの１つに、前記吸気量補正処理の実行時におけるバルブ特性が設定されている
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
  6. 　前記内燃機関は、排気を利用して吸気を過給する過給機を備える
    　請求項１～５のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
  7. 　前記内燃機関は、排気の一部を吸気に還流する還流通路を備える
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の可変動弁機構の制御装置。
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