特許 6222004 エンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6222004

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】エンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 17/02 20060101AFI20171023BHJP

【ＦＩ】

   F02D17/02 U

【請求項の数】5

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2014-170415(P2014-170415)

(22)【出願日】2014年8月25日

(65)【公開番号】特開2016-44623(P2016-44623A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2016年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100133916

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 興

(72)【発明者】

【氏名】津田 顕

(72)【発明者】

【氏名】石山 雄貴

(72)【発明者】

【氏名】拜崎 幸雄

【審査官】 ▲高▼木 真顕

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−０７４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４１１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０５４７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１６３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１２３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０６４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４７４７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ １３／００ − ２９／０６

Ｆ０２Ｄ ４１／００ − ４５／００

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒を有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、
上記特定の気筒内での燃焼の実施と停止とを切り替える燃焼制御部と、
エンジンが、予め設定された減筒運転を実施する減筒運転領域と全筒運転を実施する全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定する運転領域判定部と、
各気筒に接続される吸気通路に設けられてこれら気筒に吸入される空気量を変更可能なスロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御部と、
各気筒に設けられてこれら気筒内の空気と燃料の混合気に点火エネルギを付与する点火手段の点火時期を制御する点火時期制御部と、
上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定された場合に、減筒運転を開始するか否かを決定する減筒運転開始決定部とを備え、
上記スロットルバルブ制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると決定されると、各気筒に吸入される空気量が当該切り替え要求が出されていない通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更する切替用吸気制御を実施し、
上記点火時期制御部は、上記切替用吸気制御実施中、上記点火手段の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する切替用点火時期制御を実施し、
上記燃焼制御部は、上記切替用吸気制御および切替用点火時期制御の終了後に、上記特定の気筒内での燃焼を停止し、
上記減筒運転開始決定部は、
エンジンの運転状態に基づいて、エンジンの運転領域が上記全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、
エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、
上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率とに基づいて、減筒運転を開始することによって得られる燃料消費量の減少量である総燃費改善量を算出する総燃費改善量算出部と、
上記切替用点火時期制御の実施に伴って生じる燃料消費量の増大量に基づいて、全筒運転と減筒運転とを切り替えることにより生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部とを含むとともに、
上記算出された総燃費改善量が上記燃費悪化量算出部で算出された上記燃費悪化量より大きい場合に、減筒運転を開始すると決定し、
上記燃焼制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると判定された場合にのみ、上記特定の気筒内での燃焼を停止することを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載のエンジンの制御装置であって、
上記減筒運転継続時間推定部は、エンジン回転数と上記減筒運転領域に含まれるエンジ
ン回転数の上限値と下限値の一方との差と、エンジン負荷と上記減筒運転領域に含まれる
エンジン負荷の上限値と下限値の一方との差の少なくとも一方に基づいて上記減筒運転継
続時間を推定することを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載のエンジンの制御装置であって、
上記点火時期制御部は、上記運転領域判定部により減筒運転領域から全筒運転領域に復
帰したと判定された際に、少なくとも減筒運転時に燃焼が実施されていた気筒に設けられ
た点火手段の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する復帰
用点火時期制御を実施し、
上記燃費悪化量算出部は、上記切替用点火時期制御の実施および上記復帰用点火時期制
御の実施に伴って生じる燃料消費量の増大量に基づいて、上記燃費悪化量を算出すること
を特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの制御装置であって、
上記燃費悪化量算出部は、エンジン回転数およびエンジン負荷が高いほど、上記燃費悪
化量を大きく算出することを特徴とするエンジンの制御装置。

【請求項5】

吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒を有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、
上記特定の気筒内での燃焼の実施と停止とを切り替える燃焼制御部と、
エンジンが、予め設定された減筒運転を実施する減筒運転領域と全筒運転を実施する全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定する運転領域判定部と、
上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定された場合に、全筒運転を維持したままで、減筒運転を開始するか否かを決定する減筒運転開始決定部とを備え、
上記減筒運転開始決定部は、
エンジンの運転状態に基づいて、エンジンの運転領域が上記全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、
エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、
上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率とに基づいて、上記減筒運転継続時間だけ減筒運転を継続実施することによって得られる燃料消費量の減少量である総燃費改善量を算出する総燃費改善量算出部と、
エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転から減筒運転への切替時に生じる燃料消費量の増大量を少なくとも含み全筒運転と減筒運転とを切り替えることにより生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部と、を含むとともに、
上記算出された総燃費改善量が上記燃費悪化量算出部で算出された上記燃費悪化量より大きい場合に、減筒運転を開始すると決定し、
上記燃焼制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると判定された場合にのみ、上記特定の気筒内での燃焼を停止することを特徴とするエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、エンジンの燃費性能を高めるべく、種々の検討が行われている。そして、燃費性能を高めるための一つの技術として、特許文献１に示されるように、複数の気筒を有する多気筒エンジンにおいて、所定の運転領域において一部の気筒内での燃焼を停止するとともにこの気筒の吸気弁および排気弁を閉弁保持してこれら気筒を休止状態にし、残余の気筒でのみ運転を行う技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５８−１８７５０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記技術によれば、一部の気筒を休止することにより、この気筒を稼働することにより生じるポンピングロスを低減することができ、燃費性能を高めることができる。

【0005】

しかしながら、本発明者らは、エンジンの運転状態によっては、一部の気筒を休止する運転を実施してもエンジンの燃費性能を十分に高めることができない場合があることを突き止めた。すなわち、例えば、一部の気筒を休止する減筒運転を実施するためにはこの減筒運転とすべての気筒で燃焼を実施する全筒運転との間で切替を行う必要があるが、エンジンの運転状態によっては、この切替に伴って生じるエネルギロスが大きくなる結果、減筒運転を実施してもエンジンの燃費性能を十分に高めることができないおそれがあることを突き止めた。

【0006】

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、減筒運転を実施するエンジンにおいて、減筒運転をより適正なタイミングで実施してエンジン性能をより確実に高めることのできるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒を有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、上記特定の気筒内での燃焼の実施と停止とを切り替える燃焼制御部と、エンジンが、予め設定された減筒運転を実施する減筒運転領域と全筒運転を実施する全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定する運転領域判定部と、各気筒に接続される吸気通路に設けられてこれら気筒に吸入される空気量を変更可能なスロットルバルブを制御するスロットルバルブ制御部と、各気筒に設けられてこれら気筒内の空気と燃料の混合気に点火エネルギを付与する点火手段の点火時期を制御する点火時期制御部と、上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定された場合に、減筒運転を開始するか否かを決定する減筒運転開始決定部とを備え、上記スロットルバルブ制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると決定されると、各気筒に吸入される空気量が当該切り替え要求が出されていない通常の全筒運転時における空気量よりも多くなるように上記スロットルバルブの開度を変更する切替用吸気制御を実施し、上記点火時期制御部は、上記切替用吸気制御実施中、上記点火手段の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する切替用点火時期制御を実施し、上記燃焼制御部は、上記切替用吸気制御および切替用点火時期制御の終了後に、上記特定の気筒内での燃焼を停止し、上記減筒運転開始決定部は、エンジンの運転状態に基づいて、エンジンの運転領域が上記全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率とに基づいて、減筒運転を開始することによって得られる燃料消費量の減少量である総燃費改善量を算出する総燃費改善量算出部と、上記切替用点火時期制御の実施に伴って生じる燃料消費量の増大量に基づいて、全筒運転と減筒運転とを切り替えることにより生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部とを含むとともに、上記算出された総燃費改善量が上記燃費悪化量算出部で算出された上記燃費悪化量より大きい場合に、減筒運転を開始すると決定し、上記燃焼制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると判定された場合にのみ、上記特定の気筒内での燃焼を停止することを特徴とするものである（請求項１）。

【0008】

本発明によれば、上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定された場合であっても、総燃費改善量算出部で算出された、減筒運転を実施することにより得られると推定される燃料消費量の減少量である総燃費改善量が燃費悪化量算出部で算出された上記燃費悪化量より大きく十分な燃費性能改善効果が得られる場合にのみ、減筒運転を開始すると決定されるため、減筒運転を実施することのデメリットを小さく抑えて減筒運転を実施することによる燃費改善効果を確保することができ、エンジン性能より確実に高めることができる。

【0009】

特に、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転領域に復帰するまでの時間すなわち減筒運転領域で継続して運転される時間である減筒運転継続時間を推定するとともに、この推定した減筒運転継続時間と、減筒運転を実施することにより生じる燃料消費量の単位時間あたりの減少量である燃費改善率とに基づいて、上記総燃料改善量を推定しているため、この総燃料改善量をより精度よく推定することができ、エンジン性能を高めることのできるより適正なタイミングで減筒運転を実施することができる。

【0015】

しかも、この構成によれば、全筒運転から減筒運転への切替時においてトルクショックが生じるのを回避して運転性を良好にしつつ、エンジンの運転性能より確実に高めることができる。

【0016】

具体的には、この構成では、減筒運転の開始前に各気筒に吸入される空気量を増大させ且つ点火時期を遅角しているため、減筒運転の開始時に各稼働気筒に吸入される空気量を確保して稼働気筒（燃焼が実施される気筒）の出力すなわちエンジントルクが低下するのを抑制することができるとともに、各気筒に吸入される空気量が増大したことでエンジントルクが増大するのを抑制することができ、全筒運転から減筒運転への切り替え前後において、トルクショックが生じるのをより確実に回避することができる。

【0017】

ここで、このように、点火時期を遅角すると燃焼効率が悪化して燃料消費量が増大するが、この構成では、この点火時期の遅角に伴う燃料消費量の増大量に基づいて燃費悪化量が算出され、この燃費悪化量よりも総燃費改善量が大きい場合にのみ減筒運転を開始すると決定される。

【0018】

従って、上記点火時期の遅角制御および吸気量の増大制御によってトルクショックの発生を回避しながら、この遅角制御の実施によって全体の燃費性能が悪化するのを回避することができる。
本発明において、上記減筒運転継続時間推定部は、エンジン回転数と上記減筒運転領域に含まれるエンジン回転数の上限値と下限値の一方との差と、エンジン負荷と上記減筒運転領域に含まれるエンジン負荷の上限値と下限値の一方との差の少なくとも一方に基づいて上記減筒運転継続時間を推定するのが好ましい（請求項２）。
この構成によれば、減筒運転領域の範囲（エンジン回転数の上下限値、エンジン負荷の上下限値）と、エンジン回転数すなわち現在のエンジン回転数とに基づいて上記減筒運転継続時間が推定されるため、減筒運転領域を外れて全筒運転領域に復帰するまでの時間、すなわち、減筒運転が継続される時間を比較的容易にかつ精度よく推定することができる。

【0019】

上記構成において、上記点火時期制御部は、上記運転領域判定部により減筒運転領域から全筒運転領域に復帰したと判定された際に、少なくとも減筒運転時に燃焼が実施されていた気筒に設けられた点火手段の点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する復帰用点火時期制御を実施し、上記燃費悪化量算出部は、上記切替用点火時期制御の実施および上記復帰用点火時期制御の実施に伴って生じる燃料消費量の増大量に基づいて、上記燃費悪化量を算出するのが好ましい（請求項３）。

【0020】

このようにすれば、減筒運転から全筒運転への復帰時に吸気量が過大になることに伴うトルクショックを回避して、運転性能を良好にすることができる。しかも、上記復帰用点火時期制御の実施により生じる燃費悪化量が考慮された状態で減筒運転を開始するか否かが決定されるため、この復帰用点火時期制御の実施によって全体の燃費性能が悪化するのを回避することができる。

【0021】

ここで、上記燃費悪化量算出部は、上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定されたときのエンジン回転数およびエンジン負荷が高いほど、上記燃費悪化量を大きく算出するのが好ましい（請求項４）。

【0022】

このようにすれば、点火時期の遅角制御の実施により生じる燃費悪化量ひいては総燃費改善量を精度よく算出することができる。

【0023】

具体的には、エンジン回転数が高く１燃焼サイクルあたりの時間が短い場合には、点火時期が遅角されるサイクル数が増加して燃料消費量の増大量が増大するとともに、エンジン負荷が高い場合には、切替用吸気制御によって増大される空気量が多くなり、この空気量に対応する点火時期の遅角量も多くなって燃料消費量の増大量が増大する。従って、上記のように構成すれば、エンジン回転数およびエンジン負荷に応じてより適正に燃費悪化量を算出することができる。
また、本発明は、吸気弁、排気弁を備えた複数の気筒を有し、全ての気筒内で混合気の燃焼が実施される全筒運転と、複数の気筒のうち特定の気筒内での燃焼が停止されて当該特定の気筒が休止状態とされる減筒運転との間で切り替え可能なエンジンを制御する装置であって、上記特定の気筒内での燃焼の実施と停止とを切り替える燃焼制御部と、エンジンが、予め設定された減筒運転を実施する減筒運転領域と全筒運転を実施する全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定する運転領域判定部と、上記運転領域判定部により全筒運転領域から減筒運転領域に切り替わったと判定された場合に、全筒運転を維持したままで、減筒運転を開始するか否かを決定する減筒運転開始決定部とを備え、上記減筒運転開始決定部は、エンジンの運転状態に基づいて、エンジンの運転領域が上記全筒運転領域に復帰するまでの時間である減筒運転継続時間を推定する減筒運転継続時間推定部と、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の単位時間あたりの燃料消費量に対する減筒運転実施時の単位時間当たりの燃料消費量の減少量である燃費改善率を算出する燃費改善率算出部と、上記推定された減筒運転継続時間と、上記算出された燃費改善率とに基づいて、上記減筒運転継続時間だけ減筒運転を継続実施することによって得られる燃料消費量の減少量である総燃費改善量を算出する総燃費改善量算出部と、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転から減筒運転への切替時に生じる燃料消費量の増大量を少なくとも含み全筒運転と減筒運転とを切り替えることにより生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する燃費悪化量算出部と、を含むとともに、上記算出された総燃費改善量が上記燃費悪化量算出部で算出された上記燃費悪化量より大きい場合に、減筒運転を開始すると決定し、上記燃焼制御部は、上記減筒運転開始決定部により減筒運転を開始すると判定された場合にのみ、上記特定の気筒内での燃焼を停止することを特徴とするエンジンの制御装置を提供する（請求項５）。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置によれば、減筒運転をより適正なタイミングで実施してエンジンの運転性能をより確実に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態にかかるエンジンの全体構成を示す概略平面図である。

【図2】エンジン本体の断面図である。

【図3】（ａ）ピボッド部がロック状態のときの弁停止機構を示す図である。（ｂ）ピボット部がロック解除状態に移行する前の弁停止機構を示す図である。（ｃ）ピボッド部がロック解除状態のときの弁停止機構を示す図である。

【図4】弁停止機構の作動油の経路を示した図である。

【図5】エンジンの制御系統を示すブロック図である。

【図6】全筒運転領域と減筒運転領域とを示した図である。

【図7】全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御手順を示したフローチャートである。

【図8】減筒運転開始決定部による決定手順を示したフローチャートである。

【図9】燃費改善率と、エンジン負荷との関係を示した図である。

【図10】燃費悪化量と、エンジン回転数およびエンジン負荷との関係を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

（１）エンジンの全体構成
図１は、本発明の制御装置が適用されるエンジンの一実施形態を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される４サイクルの多気筒ガソリンエンジンである。具体的に、このエンジンは、直線状に並ぶ４つの気筒２Ａ〜２Ｄを有する直列４気筒型のエンジン本体１と、エンジン本体１に空気を導入するための吸気通路３０と、エンジン本体１で生成された排気ガスを排出するための排気通路３５とを備えている。

【0027】

図２は、エンジン本体１の断面図である。本図に示すように、エンジン本体１は、上記４つの気筒２Ａ〜２Ｄが内部に形成されたシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上側に設けられたシリンダヘッド４と、シリンダヘッド４の上側に設けられたカムキャップ５と、各気筒２Ａ〜２Ｄに往復摺動可能に挿入されたピストン１１とを有している。

【0028】

ピストン１１の上方には燃焼室１０が形成されており、この燃焼室１０には、後述するインジェクタ１２（図１）から噴射されるガソリンを主成分とする燃料が供給される。そして、供給された燃料が燃焼室１０で燃焼し、その燃焼による膨張力で押し下げられたピストン１１が上下方向に往復運動するようになっている。

【0029】

ピストン１１は、エンジン本体１の出力軸であるクランク軸１５とコネクティングロッド１４を介して連結されており、上記ピストン１１の往復運動に応じてクランク軸１５が中心軸回りに回転するようになっている。

【0030】

図１に示すように、シリンダヘッド４には、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室１０に向けて燃料（ガソリン）を噴射するインジェクタ１２と、インジェクタ１２から噴射された燃料と空気との混合気に対し火花放電による点火エネルギを供給する点火プラグ（点火手段）１３とが設けられている。なお、当実施形態では、１気筒につき１つの割合で合計４個のインジェクタ１２が設けられるとともに、同じく１気筒につき１つの割合で合計４個の点火プラグ１３が設けられている。

【0031】

当実施形態のような４サイクル４気筒のガソリンエンジンでは、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられたピストン１１がクランク角で１８０°（１８０°ＣＡ）の位相差をもって上下運動する。これに対応して、各気筒２Ａ〜２Ｄでの点火のタイミングも、１８０°ＣＡずつ位相をずらしたタイミングに設定される。具体的には、図１の左側から順に、気筒２Ａを第１気筒、気筒２Ｂを第２気筒、気筒２Ｃを第３気筒、気筒２Ｄを第４気筒とすると、第１気筒２Ａ→第３気筒２Ｃ→第４気筒２Ｄ→第２気筒２Ｂの順に点火が行われる。

【0032】

なお、当実施形態のエンジンは、４つの気筒２Ａ〜２Ｄのうちの２つを燃焼させずに休止させ、残りの２つの気筒を稼動させる運転、つまり減筒運転が可能な可変気筒エンジンである。このため、上記のような点火順序は、減筒運転ではない通常の運転時（４つの気筒２Ａ〜２Ｄを全て稼動させる全筒運転時）のものである。一方、減筒運転時には、点火順序が連続しない２つの気筒（当実施形態では第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄ）において点火プラグ１３の点火動作が禁止され、１つ飛ばしで点火が行われるようになる。以下、休止される気筒を単に休止気筒という場合がある。

【0033】

図１および図２に示すように、シリンダヘッド４には、吸気通路３０から供給される空気（吸気）を各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室１０に導入するための吸気ポート６と、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室１０で生成された排気ガスを排気通路３５に導出するための排気ポート７と、吸気ポート６を通じた吸気の導入を制御するために吸気ポート６の燃焼室１０側の開口を開閉する吸気弁８と、排気ポート７からのガス排出を制御するために排気ポート７の燃焼室１０側の開口を開閉する排気弁９とが設けられている。なお、当実施形態では、１気筒につき２つの割合で合計８個の吸気弁８が設けられるとともに、同じく１気筒につき２つの割合で合計８個の排気弁９が設けられている。

【0034】

図１に示すように、吸気通路３０は、気筒２Ａ〜２Ｄの各吸気ポート６と連通する４本の独立吸気通路３１と、各独立吸気通路３１の上流端部（吸気の流れ方向上流側の端部）に共通に接続されたサージタンク３２と、サージタンク３２から上流側に延びる１本の吸気管３３とを有している。吸気管３３の途中部には、エンジン本体１に導入される吸気の流量を調節する開閉可能なスロットルバルブ３４ａが設けられている。吸気管３３には、スロットルバルブ３４ａを駆動するためのバルブアクチュエータ３４ｂが設けられており、スロットルバルブ３４ａは、バルブアクチュエータ３４ｂにより開閉される。

【0035】

排気通路３５は、気筒２Ａ〜２Ｄの各排気ポート７と連通する４本の独立排気通路３６と、各独立排気通路３６の下流端部（排気ガスの流れ方向下流側の端部）が１箇所に集合した集合部３７と、集合部３７から下流側に延びる１本の排気管３８とを有している。

【0036】

（２）動弁機構
次に、吸気弁８および排気弁９を開閉させるための機構について、図２および図３を用いて詳しく説明する。吸気弁８および排気弁９は、それぞれ、シリンダヘッド４に配設された一対の動弁機構２８，２９（図２）により、クランク軸１５の回転に連動して開閉駆動される。

【0037】

吸気弁８用の動弁機構２８は、吸気弁８を閉方向（図２の上方）に付勢するリターンスプリング１６と、クランク軸１５の回転に連動して回転するカム軸１８と、カム軸１８と一体に回転するように設けられたカム部１８ａと、カム部１８ａにより周期的に押圧されるスイングアーム２０と、スイングアーム２０の揺動支点となるピボット部２２とを有している。

【0038】

同様に、排気弁９用の動弁機構２９は、排気弁９を閉方向（図２の上方）に付勢するリターンスプリング１７と、クランク軸１５の回転に連動して回転するカム軸１９と、カム軸１９と一体に回転するように設けられたカム部１９ａと、カム部１９ａにより周期的に押圧されるスイングアーム２１と、スイングアーム２０の揺動支点となるピボット部２２とを有している。

【0039】

上記のような動弁機構２８，２９により、吸気弁８および排気弁９は次のようにして開閉駆動される。すなわち、クランク軸１５の回転に伴いカム軸１８，１９が回転すると、スイングアーム２０，２１の略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア２０ａ，２１ａがカム部１８ａ，１９ａによって周期的に下方に押圧されるとともに、スイングアーム２０，２１がその一端部を支持するピボット部２２を支点にして揺動変位する。これに伴い、当該スイングアーム２０，２１の他端部がリターンスプリング１６，１７の付勢力に抗して吸排気弁８，９を下方に押圧し、これによって吸排気弁８，９が開弁する。一度開弁された吸排気弁８，９は、リターンスプリング１６，１７の付勢力により再び閉弁位置まで戻される。

【0040】

ピボット部２２は、自動的にバルブクリアランスをゼロに調整する公知の油圧式ラッシュアジャスタ２４，２５（以降、Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｌａｓｈ Ａｄｊｕｓｔｅｒの頭文字をとって「ＨＬＡ」と略称する）により支持されている。このうち、ＨＬＡ２４は、気筒列方向の中央側にある第２気筒２Ｂおよび第３気筒２Ｃのバルブクリアランスを自動調整するものであり、ＨＬＡ２５は、気筒列方向の両端にある第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄのバルブクリアランスを自動調整するものである。

【0041】

第１気筒２Ａおよび第４気筒２Ｄ用のＨＬＡ２５は、エンジンの減筒運転か全筒運転かに応じて吸排気弁８，９を開閉動作させるか停止させるかを切り替える機能を有している。すなわち、ＨＬＡ２５は、エンジンの全筒運転時には第１、第４気筒２Ａ，２Ｄの吸排気弁８，９を開閉動作させる一方、エンジンの減筒運転時には、第１、第４気筒２Ａ，２Ｄの吸排気弁８，９を閉弁状態のまま停止させる。このため、ＨＬＡ２５は、吸排気弁８，９の開閉動作を停止させるための機構として、図３に示される弁停止機構２５ａを有している。これに対し、第２気筒２Ｂおよび第３気筒２Ｃ用のＨＬＡ２４は、弁停止機構２５ａを備えておらず、吸排気弁８，９の開閉動作を停止させる機能を有していない。以下では、これらＨＬＡ２４，２５を区別するために、弁停止機構２５ａを備えたＨＬＡ２５
のことを、特にＳ−ＨＬＡ２５（Ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ−Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｌａｓｈ Ａｄｊｕｓｔｅｒの略）という。

【0042】

Ｓ−ＨＬＡ２５の弁停止機構２５ａは、ピボット部２２を軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒２５１と、外筒２５１の周面に互いに対向するように設けられた２つの貫通孔２５１ａを出入り可能でかつピボット部２２をロック状態またはロック解除状態に切替可能な一対のロックピン２５２と、これらロックピン２５２を径方向外側へ付勢するロックスプリング２５３と、外筒２５１の内底部とピボット部２２の底部との間に設けられ、ピボット部２２を外筒２５１の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリング２５４とを備えている。

【0043】

図３（ａ）に示すように、ロックピン２５２が外筒２５１の貫通孔２５１ａに嵌合しているときは、ピボット部２２が上方に突出したまま固定されたロック状態にある。このロック状態では、図２に示すように、ピボット部２２の頂部がスイングアーム２０，２１の揺動支点となるため、カム軸１８，１９の回転によりカム部１８ａ，１９ａがカムフォロア２０ａ，２１ａを下方に押圧したときに、吸排気弁８，９がリターンスプリング１６，１７の付勢力に抗して下方に変位し、吸排気弁８，９が開弁される。このため、４つの気筒２Ａ〜２Ｄを全て稼働させる全筒運転時には、ピボット部２２がロック状態とされることにより、第１、第４気筒２Ａ，２Ｄの吸排気弁８，９が開閉駆動される。

【0044】

上記のようなロック状態を解除するには、一対のロックピン２５２を径方向内側に押圧する。すると、図３（ｂ）に示すように、ロックスプリング２５３の引張力に抗して、一対のロックピン２５２が互いに接近する方向（外筒２５１の径方向内側）に移動する。これにより、ロックピン２５２と外筒２５１の貫通孔２５１ａとの嵌合が解除され、ピボット部２２が軸方向に移動可能なロック解除状態となる。

【0045】

このロック解除状態への変化に伴い、ピボット部２２がロストモーションスプリング２５４の付勢力に抗して下方に押圧されることにより、図３（ｃ）に示すような弁停止状態が実現される。すなわち、吸排気弁８，９を上方に付勢するリターンスプリング１６，１７の方が、ピボット部２２を上方に付勢するロストモーションスプリング２５４よりも強い付勢力を有しているので、上記ロック解除状態では、カム軸１８，１９の回転に伴いカム部１８ａ，１９ａがカムフォロア２０ａ，２１ａを下方に押圧したときに、吸排気弁８，９の頂部がスイングアーム２０，２１の揺動支点となり、ピボット部２２がロストモーションスプリング２５４の付勢力に抗して下方に変位する。つまり、吸排気弁８，９は閉弁された状態に維持される。このため、第１、第４気筒２Ａ，２Ｄを休止させる減筒運転時には、弁停止機構２５ａがロック解除状態とされることにより、第１、第４気筒２Ａ，２Ｄの吸排気弁８，９の開閉動作が停止され、当該吸排気弁８，９が閉弁状態に維持される。

【0046】

弁停止機構２５ａは油圧駆動式であり、弁停止機構２５ａ、より詳細には、弁停止機構２５ａのロックピン２５２は、油圧により駆動される。ロックピン２５２は、供給される油圧に応じて貫通孔２５１ａを出入りし、ロックピン２５２と外筒２５１の貫通孔２５１ａとが嵌合／嵌合解除される。

【0047】

図４に示すように、弁停止機構２５ａには、オイルポンプ４１から作動油が供給される。オイルポンプ４１と弁停止機構２５ａとの間の油路にはソレノイドバルブ４２が設けられており、このソレノイドバルブ４２がオイルポンプ４１から弁停止機構２５ａに供給される油圧を変更する。具体的には、ソレノイドバルブ４２に通電されていない状態すなわちソレノイドバルブ４２がＯＦＦの状態では、ソレノイドバルブ４２によりオイルポンプ４１と弁停止機構２５ａとの間の油路は閉止され、ロックピン２５２と外筒２５１の貫通孔２５１ａとは嵌合され、ピポット部２２はロックされ、これに伴い吸排気弁は開閉駆動される。一方、ソレノイドバルブ４２に通電された状態すなわちソレノイドバルブ４２がＯＮの状態では、オイルポンプ４１と弁停止機構２５ａとの間の油路は開通され、ロックピン２５２と外筒２５１の貫通孔２５１ａとは嵌合解除され、ピポット部２２はロック解除され、これに伴い吸排気弁は閉弁保持される。

【0048】

図４に示すように、本実施形態では、１つの気筒に対して１つの弁停止機構用ソレノイドバルブ４２が設けられており、合計２つの弁停止機構用ソレノイドバルブ４２が設けられている。そして、一方の弁停止機構用ソレノイドバルブ４２が、第１気筒２Ａの吸気弁８に設けられた弁停止機構２５ａおよび第１気筒２Ａの排気弁９に設けられた弁停止機構２５ａに供給する油圧を同時に変更し、他方の弁停止機構用ソレノイドバルブ４２が、第４気筒２Ｄの吸気弁８に設けられた弁停止機構２５ａおよび第４気筒２Ｄの排気弁９に設けられた弁停止機構２５ａに供給する油圧を同時に変更する。

【0049】

（３）制御系統
次に、エンジンの制御系統について説明する。当実施形態のエンジンは、その各部が図５に示されるＥＣＵ（エンジン制御ユニット）５０によって統括的に制御される。ＥＣＵ５０は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサである。

【0050】

エンジンおよび車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がＥＣＵ５０に入力されるようになっている。

【0051】

例えば、シリンダブロック３には、クランク軸１５の回転角度（クランク角）および回転速度を検出するクランク角センサＳＮ１が設けられている。このクランク角センサＳＮ１は、クランク軸１５と一体に回転する図略のクランクプレートの回転に応じてパルス信号を出力するものであり、このパルス信号に基づいて、クランク軸１５の回転角度および回転速度すなわちエンジン回転数が特定されるようになっている。

【0052】

シリンダヘッド４にはカム角センサＳＮ３が設けられている。カム角センサＳＮ２は、カム軸（１８または１９）と一体に回転するシグナルプレートの歯の通過に応じてパルス信号を出力するものであり、この信号と、クランク角センサＳＮ１からのパルス信号とに基づいて、どの気筒が何行程にあるかという気筒判別情報が特定されるようになっている。

【0053】

吸気通路３０のサージタンク３２には、サージタンク３２を通過して各気筒２Ａ〜２Ｄに導入される空気量を検出する吸気量センサＳＮ３が設けられているとともに、サージタンク３２内の圧力を検出する吸気圧センサＳＮ４が設けられている。

【0054】

車両には、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳＮ５が設けられている。また、エンジン本体１を冷却する冷却液の温度を検出する水温センサＳＮ６が設けられている。

【0055】

ＥＣＵ５０は、これらのセンサＳＮ１〜ＳＮ６と電気的に接続されており、それぞれのセンサから入力される信号に基づいて、上述した各種情報（クランク角、エンジン回転数、吸気量、吸気圧、アクセル開度、冷却水温）を取得する。

【0056】

そして、ＥＣＵ５０は、上記各センサＳＮ１〜ＳＮ６からの入力信号に基づいて種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、インジェクタ１２、点火プラグ１３、スロットルバルブ３４、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２と電気的に接続されており、上記演算の結果等に基づいて、これらの機器にそれぞれ駆動用の制御信号を出力する。なお、当実施形態では、１気筒につき１組の割合で合計４組のインジェクタ１２および点火プラグ１３が存在するが、図５では、インジェクタ１２および点火プラグ１３をそれぞれ１つのブロックで表記している。また、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２は、第１気筒２Ａの弁停止機構２５ａと、第４気筒２Ｄの弁停止機構２５ａとに対してそれぞれ１つずつ設けられており、合計２つの弁停止機構用ソレノイドバルブ４２が存在するが、図４ではこれを１つのブロックで表記している。

【0057】

ＥＣＵ５０のより具体的な機能について説明する。ＥＣＵ５０は、機能的要素として、運転領域判定部５１、減筒運転開始決定部５２、燃焼制御部５３、弁停止機構制御部５４、スロットルバルブ制御部５５、点火時期制御部５６を有している。

【0058】

運転領域判定部５１は、エンジンの運転状態に基づいて、エンジンが減筒運転領域と全筒運転領域のいずれで運転されているかを判定するものである。本実施形態では、運転領域判定部５１は、アクセル開度センサＳＮ４、クランク角センサＳＮ１、水温センサＳＮ６の検出値から特定されるエンジン負荷、エンジン回転数、エンジン水温に基づいて運転領域を判定する。具体的には、水温およびエンジン負荷とエンジン回転数とについて、減筒運転を実施する減筒運転領域と、全筒運転を実施する全筒運転領域とが、予め設定され、運転領域判定部５１に記憶されており、運転領域判定部５１は、水温、エンジン負荷、エンジン回転数が、これらの領域のいずれであるかを判定する。

【0059】

減筒運転領域は、全筒運転を実施するよりも減筒運転を実施した方が燃料消費量を小さく抑えて燃費性能を高めることのできる運転領域に設定されており、全筒運転は残余の領域に設定されている。

【0060】

本実施形態では、減筒運転領域は、エンジン水温が所定温度以上、かつ、エンジン回転数およびエンジン負荷が図６にＡ１で示した範囲となる運転領域に設定されている。詳細には、領域Ａ１として、エンジン回転数がＮ＿ｍｉｎ以上Ｎ＿ｍａｘ以下、かつ、エンジン負荷がＴｑ＿ｍｉｎ以上Ｔｑ＿ｍａｘ以下の領域が設定されている。そして、全筒運転領域は、残余の運転領域、すなわち、エンジン水温が所定温度以下の領域およびエンジン回転数およびエンジン負荷が図６にＡ２で示した領域に設定されている。なお、本実施形態ではＴｑ＿ｍｉｎは０に設定されているが、これに限定されず、例えば、減速度やアイドル時の要求トルクから０以上の所定の値に設定してもよい。

【0061】

以下では、エンジン水温が所定温度以上であってエンジン回転数およびエンジン負荷によって減筒運転領域と全筒運転領域とが規定される場合について説明し、このエンジン回転数およびエンジン負荷についての減筒運転領域Ａ１を単に減筒運転領域Ａ１といい、エンジン回転数およびエンジン負荷についての全筒運転領域Ａ２を単に全筒運転領域Ａ２という。

【0062】

減筒運転開始決定部５２は、運転領域判定部５１により、エンジンの運転領域が全筒運転領域Ａ２から減筒運転領域Ａ１に切り替わったと判定された場合に、減筒運転を開始するか否かを決定するものである。すなわち、本実施形態では、エンジンの運転領域が全筒運転領域Ａ２から減筒運転領域Ａ１に切り替わった場合であっても、即座に減筒運転の開始を決定するのではなく、減筒運転開始決定部５２によって最終的に減筒運転を開始するか否かを決定する。減筒運転開始決定部５２のこの決定手順については後述する。本実施形態では、減筒運転開始決定部５２は、全筒運転領域Ａ２から減筒運転領域Ａ１に切り替わった時点でのみ上記決定を行うのではなく、減筒運転領域Ａ１に切り替わった後、減筒運転が開始されるか、または、運転領域が全筒運転領域Ａ２に復帰するまでの間、すなわち、減筒運転領域Ａ１にある状態で全筒運転が実施されている間、繰り返し、上記決定を行う。

【0063】

燃焼制御部５２は、上記休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）内での燃焼の実施と停止とを切り替えるものである。具体的には、燃焼制御部５２は、エンジンが全筒運転されているときは、全ての気筒２Ａ〜２Ｄのインジェクタ１２および点火プラグ１３を駆動して全ての気筒２Ａ〜２Ｄにおいて燃料噴射および点火を実行し、全ての気筒２Ａ〜２Ｄで混合気を燃焼させる。一方、燃焼制御部５２は、エンジンが減筒運転されているときは、休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）での燃焼を停止させるために、これら休止気筒のインジェクタ１２および点火プラグ１３の駆動を禁止する。

【0064】

弁停止機構制御部５３は、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２を制御してＳ−ＨＬＡ２５の弁停止機構２５ａに供給される油圧すなわち第１、第４気筒２Ａ，２Ｄの吸排気弁８，９の開閉動作を変更するものである。弁停止機構制御部５３は、エンジンが全筒運転されているときは、ソレノイドバルブ４２をＯＦＦ状態として全ての気筒２Ａ〜２Ｄの吸排気弁８，９の開閉を可能とする一方、エンジンが減筒運転されているときは、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２をＯＮ状態として休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の吸排気弁８，９を閉弁保持させる。

【0065】

スロットルバルブ制御部５５は、スロットルバルブ３４ａの開度すなわち各気筒に吸入される空気量である吸気量を制御するものである。

【0066】

点火時期制御部５６は、駆動されている点火プラグ１３の点火時期を制御するものである。

【0067】

スロットルバルブ制御部５５および点火時期制御部５６の制御内容の詳細について次に説明する。

【0068】

（４）スロットルバルブ制御部および点火時期制御部の制御内容
（４−１）基本制御
まず、全筒運転から減筒運転への切替時以外における各制御部の制御内容について説明する。

【0069】

スロットルバルブ制御部５５は、運転条件に応じて１気筒あたりに吸入される空気量の目標値である目標吸気量を設定し、各気筒に吸入される空気量がこの目標吸気量となるようにスロットルバルブ３４ａの開度を決定する。そして、スロットルバルブ制御部５３は、スロットルバルブ３４ａの開度をこの決定した開度とするようにスロットルバルブアクチュエータ３４ｂに指示を出す。

【0070】

本実施形態では、スロットルバルブ制御部５５は、運転条件に応じて予め設定された基本開度を、目標吸気量と実際の吸気量との偏差に応じて補正することで最終的なスロットルバルブ３４ａの開度を決定する。なお、実際の吸気量は、エンジン回転数、吸気量センサＳＮ３、吸気圧センサＳＮ４の検出値等に基づいて推定される。

【0071】

具体的には、スロットルバルブ制御部５５には、予め設定された目標吸気量がエンジン負荷とエンジン回転数のマップで記憶されているとともに、予め設定されたスロットルバルブの基本開度がエンジン負荷とエンジン回転数のマップで記憶されている。これらのマップは、全筒運転用と減筒運転用の２種類用意されており、全筒運転時には、全筒運転用のマップから目標吸気量および基本開度が抽出され、減筒運転時には、減筒運転用のマップから目標吸気量および基本開度が抽出される。

【0072】

ここで、減筒運転では、出力する気筒が減少するため、稼働している気筒（第２、第３気筒２Ｂ，２Ｃ）の１気筒あたりの出力を全筒運転時よりも大きくする必要があり、これに伴って１気筒あたりの吸気量を増大させる必要がある。そのため、目標吸気量のマップは、同じ運転条件において、減筒運転時の方が全筒運転時よりも目標吸気量の値が大きくなるように設定されており、基本開度のマップは、同じ運転条件において、減筒運転時の方が全筒運転時より基本開度が大きく（開き側に）なるように設定されている。

【0073】

点火時期制御部５６は、運転条件に応じて点火時期を決定して点火プラグ１３に指示を出す。具体的には、点火プラグ制御部５６には、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された点火時期のマップが記憶されており、点火時期制御部５６は、このマップからエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた点火時期を抽出するとともに、抽出した点火時期を吸気圧センサＳＮ４の検出値等に基づいて補正して、基本点火時期を決定する。上記点火時期のマップは、減筒運転用と全筒運転用の２種類用意されており、運転に応じたマップが使用される。

【0074】

（４−２）全筒運転から減筒運転への切替時の制御
（ｉ）制御内容
上記のように、減筒運転では、稼働している気筒の１気筒あたりの出力を全筒運転時よりも大きくするべく、１気筒あたりの吸気量が増大される。しかしながら、吸気量の変化には遅れがあるため、上記減筒運転開始決定部５２により減筒運転を開始すると決定されるに伴って全筒運転から減筒運転への切り替える際にすぐさま休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の燃焼を停止して減筒運転を開始したのでは、稼働気筒（第２、第３気筒２Ｂ，２Ｃ）の吸気量が不足してエンジントルクが低下し、トルクショックが生じるおそれがある。

【0075】

そこで、本実施形態では、全筒運転から減筒運転への切替時に、全筒運転（全気筒２Ａ〜２Ｄにて燃焼を実施するとともにこれら気筒の吸排気弁８，９を開閉させる運転）を継続しながら、スロットルバルブ制御部５５によって、各気筒２Ａ〜２Ｄに吸入される空気量が増大するようにスロットルバルブの開度を変更する切替用吸気制御を実施する。

【0076】

具体的には、スロットルバルブ制御部５５は、各気筒にそれぞれ吸入される空気量が、上記切替時以外の通常の全筒運転時において各気筒にそれぞれ吸入される空気量よりも多い量に設定された減筒運転時の吸気量となるように、スロットルバルブの開度を通常の全筒運転時の開度すなわち上記切替要求が出される直前の開度よりも開き側に変更する。

【0077】

本実施形態では、スロットルバルブ制御部５５は、この切替用吸気制御としてとして、（４−１）で説明した減筒運転時における制御と同様の制御を実施しており、切替用吸気制御実施中は、目標吸気量を減筒運転用の目標吸気量にするとともに、スロットルバルブ３４ａの基本開度を減筒運転用の開度とし、減筒運転用の目標吸気量が実現されるスロットルバルブ３４ａの開度を決定して、この決定した開度が実現されるようにスロットルバルブアクチュエータ３４ｂに指示を出す。すなわち、本実施形態では、減筒運転開始決定部５２により減筒運転を開始すると決定されると、スロットルバルブ制御部５５は、すぐさま、減筒運転時の制御を開始する。

【0078】

ここで、このように、全気筒２Ａ〜２Ｄにて燃焼を実施しながら、１気筒あたりの吸気量を増大すると、エンジントルクが通常の全筒運転時のトルクすなわち切替用吸気制御開始直前のトルクであって運転者等から要求されているトルクよりも高くなってしまう。

【0079】

そこで、本実施形態では、この吸気量増大に伴うエンジントルクの増大を打ち消すように、上記切替用吸気制御実施中、点火時期制御部５６によって、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側の時期に変更する切替用点火時期制御を実施する。すなわち、点火時期制御部５６は、減筒運転開始決定部５２により減筒運転を開始すると決定されると、点火時期を切替用吸気制御開始直前の点火時期よりも遅角側に制御する。

【0080】

具体的には、点火時期制御部５６は、通常の全筒運転時の吸気量（全筒運転用の目標吸気量）に対して実際の吸気量がどれだけ増加したかを算出し、この吸気量の増加量、詳細には、この吸気量の増加量に対応するエンジントルクの増加量、に対応する遅角量を算出する。本実施形態では、点火時期制御部５６は、各運転条件（エンジン回転数、エンジン負荷等）について予め設定された吸気量の増加量と遅角量とのマップを記憶しており、このマップから、運転条件と算出した吸気量の増加量とに対応する遅角量を抽出する。そして、点火時期制御部５６は、（４−１）で説明した手順に沿って決定した通常の全筒運転時の基本点火時期から、上記決定した遅角量だけ遅角した時期を、準備制御用の点火時期として決定する。

【0081】

本実施形態では、上記切替用吸気制御および切替用点火時期制御は、基本的には、１気筒あたりの吸気量が減筒運転時の吸気量（減筒運転用の目標吸気量）まで増加した時点で終了され、これら制御の終了直後から減筒運転が開始される。ただし、点火時期が過剰に遅角された期間が過大になると失火等が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、吸気量が上記減筒運転時の吸気量まで増加していない場合であっても、点火時期が予め設定されたリタード限界となった期間が所定時間を超えると、上記制御を終了して減筒運転を開始する。

【0082】

（ｉｉ）全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御の流れ
上記の全筒運転から減筒運転への切り替え時の制御の流れを図７のフローチャートに示す。

【0083】

まず、ステップＳ１において、減筒運転開始決定部５２により減筒運転を開始すると決定されたか否かが判定される。

【0084】

このステップＳ１の判定がＮＯであって、減筒運転の開始決定がなされていない場合には、ステップＳ２に進み、全筒運転を維持する。一方、ステップＳ１の判定がＹＥＳであって、減筒運転の開始決定がなされた場合は、ステップＳ３に進む。

【0085】

ステップＳ３では、オイルポンプ４１により、オイルポンプ４１と弁停止機構２５ａとの間の油路、詳細には、オイルポンプ４１と弁停止機構用ソレノイドバルブ４２との間の油路の油圧が高められる。これは、減筒運転開始時に、より確実に休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の吸排気弁８，９を閉弁保持するためである。なお、このように減筒運転開始前において、オイルポンプ４１と弁停止機構用ソレノイドバルブ４２との間の油路の油圧は高められるが、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２がＯＦＦ状態であるため、この時点では、弁停止機構２５ａのロックピン２５２と上記貫通孔２５１ａとは嵌合解除された状態に維持され、休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の吸排気弁８，９は開閉駆動する。

【0086】

ステップＳ３の次に進むステップＳ４では、スロットルバルブ３４ａの開度が通常の全筒運転時よりも開き側に変更される。本実施形態では、上記のとおり、スロットルバルブ制御部５５は、減筒運転時の制御を開始し、１気筒あたりの目標吸気量を減筒運転時の目標吸気量として、この目標吸気量が実現されるようにスロットルバルブ３４ａの開度を変更する。

【0087】

ステップＳ４の次に進むステップＳ５では、点火時期が通常の全筒運転時よりも遅角側にされる。本実施形態では、上記のとおり、点火時期制御部５６は、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期から、全筒運転時の目標吸気量からの吸気量の増加量に対応した量だけ遅角させる。

【0088】

ステップＳ５の次に進むステップＳ６では、吸気量が減筒運転用の目標吸気量に到達したかが判定される。ステップＳ６の判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ８に進む。一方ステップＳ６での判定がＮＯであって吸気量が減筒運転用の目標吸気量に到達していない場合はステップＳ７に進み、点火時期がリタード限界となった時間が所定時間継続したか否かが判定される。

【0089】

ステップＳ７の判定がＹＥＳであって、点火時期がリタード限界となった時間が所定時間継続するとステップＳ８に進む。一方、ステップＳ７の判定がＮＯの場合は、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４からステップＳ７を繰り返す。

【0090】

ステップＳ８では、減筒運転が開始される。すなわち、吸気量が減筒運転用の目標吸気量に到達した（ステップＳ６の判定がＹＥＳ）、あるいは、点火時期がリタード限界となった時間が所定時間継続すると（ステップＳ７の判定がＹＥＳ）、減筒運転が開始され、休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の点火および燃料噴射が停止されるとともに、弁停止機構用ソレノイドバルブ４２がＯＮとされて休止気筒（第１、第４気筒２Ａ，２Ｄ）の吸排気弁８、９が閉弁保持されるとともに、稼働気筒（第２、第３気筒２Ｂ，２Ｃ）の点火制御が通常の減筒運転時の制御に切り替えられる。

【0091】

なお、上記では、スロットルバルブ開度の変更によって、目標空気量が実現されるように構成した場合について説明しているが、吸気弁の開閉時期を変更可能な吸気ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）を設け、この吸気ＶＶＴにより吸気弁の開閉時期を変化させることで、目標空気量を実現させる方法を用いてもよい。

【0092】

（４−３）減筒運転から全筒運転への復帰時の制御
本実施形態では、運転領域判定部５１によりエンジンの運転領域が減筒運転領域Ａ１から全筒運転領域Ａ２に切り替わったと判定されると、減筒運転から全筒運転へ復帰を行う。すなわち、上記判定がなされると、即座に、全気筒２Ａ〜２Ｄでの燃焼を開始するとともにこれら気筒２Ａ〜２Ｄの吸排気弁８，９を開閉可能とする。

【0093】

ここで、上記のように、減筒運転では、稼働している気筒の１気筒あたりの出力を全筒運転時よりも大きくするべく、１気筒あたりの吸気量が増大されている。そのため、減筒運転から全筒運転への復帰時には、それまで燃焼が実施されていた気筒（第２、第３気筒２Ｂ，２Ｃ）の吸気量を低減する必要がある。しかしながら、上記のように吸気量の変化には遅れがある。そのため、全筒運転への復帰直後において、各気筒の点火時期を通常の減筒運転時の点火時期としたのでは、エンジントルクが過大となりトルクショックが生じるおそれがある。

【0094】

そこで、本実施形態では、減筒運転から全筒運転への復帰時に、全筒運転（全気筒２Ａ〜２Ｄにて燃焼を実施するとともにこれら気筒の吸排気弁８，９を開閉させる運転）を実施しながら、吸気量が通常の減筒運転時よりも多いことに伴う上記エンジントルクの過剰分を打ち消すように、点火時期制御部５６によって、点火時期を遅角側にする。すなわち、本実施形態では、減筒運転から全筒運転への復帰時に、点火時期制御部５６によって、点火時期を通常の全筒運転時の点火時期よりも遅角側に変更する復帰用点火時期制御を実施する。

【0095】

具体的には、点火時期制御部５６は、通常の全筒運転時の吸気量（全筒運転用の目標吸気量）に対して実際の吸気量の過剰量を算出し、この吸気量の過剰量、詳細には、この吸気量の過剰量に対応するエンジントルクの増加量、に対応する遅角量を算出する。本実施形態では、点火時期制御部５６は、各運転条件（エンジン回転数、エンジン負荷等）について予め設定された吸気量の増加量と遅角量とのマップを記憶しており、このマップから、運転条件と算出した吸気量の増加量とに対応する遅角量を抽出する。そして、点火時期制御部５６は、（４−１）で説明した手順に沿って決定した通常の全筒運転時の基本点火時期から、上記決定した遅角量だけ遅角した時期を、最終的な点火時期として決定する。この復帰用点火時期制御は、各気筒に吸入される空気量が通常の全筒運転時の量となるまで実施される。なお、点火時期制御部５６の点火時期決定手順は、これに限定されず、例えば、エンジンの運転状態に基づいて推定した吸気量の推定値とエンジンの目標トルクとに基づいて点火時期を決定する手順を用いてもよい。

【0096】

（５）減筒運転開始決定部の決定手順
減筒運転開始決定部５２による減筒運転を開始するか否かの最終的な決定手順について、図８のフローチャートを参照しながら、説明する。上記のように、減筒運転開始決定部５２は、運転領域判定部５１によってエンジンの運転領域が減筒運転領域Ａ１内にある（全筒運転が実施されている状態で運転領域が減筒運転領域Ａ１内にある）と判定されると（フローチャートにおけるステップＳ１１の判定がＹＥＳとなると）、減筒運転を開始するか否かの判定を開始する。

【0097】

減筒運転開始決定部５２は、機能的に、減筒運転継続時間推定部５２ａと、燃費改善率算出部５２ｂと、総燃費改善量算出部５２ｃと、燃費悪化量算出部５２ｄとを含む。

【0098】

（ｉ）減筒運転継続時間推定部
減筒運転継続時間推定部５２ａは、エンジンの運転状態に基づいて、エンジンの運転領域が全筒運転領域Ａ２に復帰するまでの時間、すなわち、エンジンが減筒運転領域Ａ１で継続して運転されると考えられる時間である減筒運転継続時間ｔｒを推定する。

【0099】

本実施形態では、減筒運転継続時間推定部５２ａは、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて減筒運転継続時間ｔｒをそれぞれ推定し（フローチャートにおけるステップＳ１２、Ｓ１３）、これら推定した時間ｔｒのうちより短い時間ｔｒを最終的な減筒運転継続時間ｔｒとして決定する（フローチャートにおけるステップＳ１４）。

【0100】

まず、エンジン回転数に基づいて減筒運転継続時間を推定する手順を説明する。

【0101】

本実施形態では、減筒運転領域Ａ１から外れて全筒運転領域Ａ２に復帰するまで、現在のエンジン回転数（以下、適宜、現エンジン回転数という）の変化量が一定に維持されるという仮定に基づいて減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎを推定し、現在の変化量でエンジン回転数が変化し続けた場合に、エンジン回転数が減筒運転領域Ａ１を外れる時間を減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎとして推定する。すなわち、エンジン回転数が現在増加している場合にはエンジン回転数が減筒運転領域Ａ１における上限回転数Ｎ＿ｍａｘを超える時間、エンジン回転数が現在増加していない場合にはエンジン回転数が減筒運転領域Ａ１における下限回転数Ｎ＿ｍｉｎを超える時間、を減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎとして推定する。

【0102】

具体的には、減筒運転継続時間推定部５２ａは、エンジン回転数が増加中であるか減少中であるか（変化量が０より大きいか否か）を判定する。そして、エンジン回転数が増加中の場合（変化量が０より大きい場合）には、減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎの推定に用いる限界回転数Ｎ＿Ｌを上限回転数Ｎ＿ｍａｘに設定する。一方、エンジン回転数が減少中の場合（変化量が０以下の場合）には、減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎの推定に用いる限界回転数Ｎ＿Ｌを下限回転数Ｎ＿ｍｉｎに設定する。そして、この限界回転数Ｎ＿Ｌと、現在のエンジン回転数Ｎｉと、現在のエンジン回転数の変化量△Ｎｉとに基づいて、減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎを次の式（１）で算出する。

【0103】

ｔｒ＿Ｎ＝｜Ｎ＿Ｌ−Ｎｉ｜／｜△Ｎｉ｜・・・（１）
ここで、本実施形態では、現エンジン回転数の変化量△Ｎｉを、車両の加速度αから算出しており、車両の加速度をα［ｍ／ｓ^２］、現在のギヤ比（最終減速比を含む）をＧＲ、タイヤ半径をＲ［ｍ］、円周率をπとして、次の式（２）で現エンジン回転数の変化量△Ｎｉ［ｒｐｍ］を算出し、この算出した値を式（１）に適用している。

【0104】

△Ｎｉ＝α×６０×ＧＲ／（２×π×Ｒ）・・・（２）
ただし、加速度αが０の場合や、ギヤインされていない場合（エンジンと車輪との間で動力伝達が行われていない場合）には、式（２）を用いず、エンジン回転数に基づいてエンジン回転数の変化量△Ｎｉを算出して、式（１）に適用する。

【0105】

なお、車両の加速度αは、車両に設けられた車速を検出する車速センサ（不図示）の検出値から特定される。

【0106】

次に、エンジン負荷に基づいて減筒運転継続時間を推定する手順を説明する。

【0107】

本実施形態では、エンジン回転数の場合と同様に、減筒運転領域Ａ１から外れるまで、現在のエンジン負荷（エンジントルク）の変化量が一定に維持されるという仮定に基づいて減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑを推定する。すなわち、現在の変化量でエンジン負荷が変化し続けた場合に、エンジン負荷が減筒運転領域Ａ１を外れる時間を減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑとして推定し、エンジン負荷が増加している場合にはエンジン負荷が減筒運転領域Ａ１における上限負荷Ｔｑ１＿ｍａｘを超える時間、エンジン負荷が増加していない場合にはエンジン負荷が減筒運転領域Ａ１における下限負荷Ｔｑ１＿ｍｉｎを超える時間、を減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑとして推定する。

【0108】

具体的には、減筒運転継続時間推定部５２ａは、エンジン負荷が増加中であるか減少中であるか（変化量が０より大きいか否か）を判定する。そして、エンジン負荷が増加中の場合（変化量が０より大きい場合）には、減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑの推定に用いる限界負荷Ｔｑ＿Ｌを上限負荷Ｔｑ１＿ｍａｘに設定する。一方、エンジン負荷が減少中の場合（変化量が０以下の場合）には、減筒運転継続時間ｔｒの推定に用いる限界負荷Ｔｑ＿Ｌを下限負荷Ｔｑ１＿ｍｉｎに設定する。そして、この限界負荷Ｔｑ＿Ｌと、現在のエンジン負荷Ｔｑｉと、現在のエンジン負荷の変化量△Ｔｑｉとに基づいて、減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑを次の式（３）で算出する。

【0109】

ｔｒ＿Ｔｑ＝｜Ｔｑ＿Ｌ−Ｔｑｉ｜／｜△Ｔｑｉ｜・・・（３）
そして、上記のとおり、減筒運転継続時間推定部５２ａは、エンジン回転数に基づいて算出した減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｎと、エンジン負荷に基づいて算出した減筒運転継続時間ｔｒ＿Ｔｑのうち、短い時間を最終的な減筒運転継続時間ｔｒに決定する。

【0110】

（ｉｉ）燃費改善率算出部
燃費改善率算出部５２ｂは、エンジンの運転状態に基づいて、全筒運転実施時の燃料消費率に対する減筒運転実施時の燃料消費率の減少量である燃費改善率ＥＦｔを算出する（フローチャートにおけるステップＳ１５）。

【0111】

本実施形態では、燃費改善率算出部５２ｂは、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された燃費改善率ＥＦｔをマップで記憶しており、このマップから、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた値を抽出する。なお、このマップの各値は、エンジン回転数とエンジン負荷とを一定に維持した状態で、全筒運転と減筒運転とをそれぞれ所定時間継続した際の燃料消費率の差であり、各値には、これらの運転を切り替えることに伴う燃料消費率の変化量は含まれていない。この燃費改善率ＥＦｔは、例えば、図９に示すように、所定のエンジン回転数において、エンジン負荷が大きくなるほど小さく設定されている。

【0112】

（ｉｉｉ）総燃費改善量算出部５２ｃ
総燃費改善量算出部５２ｃは、減筒運転を開始することによって得られる燃料消費量の減少量のトータル値である総燃費改善量を算出する。

【0113】

本実施形態では、総燃費改善量算出部５２ｃは、減筒運転継続時間推定部５２ａで推定された減筒運転継続時間ｔｒと、燃費改善率算出部５２ｂで算出された燃費改善率ＥＦｔとに基づいて総燃費改善量ＩＥＦを算出する。

【0114】

具体的には、総燃費改善量算出部５２ｃは、減筒運転継続時間ｔｒと燃費改善率ＥＦｔとを用いて、総燃費改善量ＩＥＦを次の式（４）で算出する（フローチャートにおけるステップＳ１６）。

【0115】

ＩＥＦ＝ＥＦｔ×ｔｒ・・・（４）
このように、本実施形態では、減筒運転を実施することで（切替運転を除く）、減筒運転中平均して上記燃費改善率ＥＦｔだけ燃費が改善するとして、総燃費改善量ＩＥＦを算出する。

【0116】

なお、本実施形態では、燃費改善率ＥＦｔを、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とにのみ基づいて算出した場合について説明したが、エンジン回転数の変化量ΔＮｉと、エンジン負荷の変化量△Ｔｑｉと、減筒継続時間trとに基づいて、減筒運転を外れる直前の燃費改善率EFｔを推定して、この減筒運転を外れる直前の燃費改善率ＥＦｔと、上記の現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて算出した燃費改善率ＥＦｔとを平均した値を用いてもよい。このようにすれば、減筒運転領域を抜けるまでの間で燃費改善率ＥＦｔが変化することが考慮されて、より正確に総燃費改善量ＩＥＦが算出される。

【0117】

（ｉｖ）燃費悪化量算出部５２ｄ
燃費悪化量算出部５２ｄは、減筒運転と全筒運転とを切替ることによる燃料消費量の増大量である燃費悪化量を算出する。

【0118】

本実施形態では、燃費悪化量算出部５２ｄは、上記切替用点火時期制御および上記復帰用点火時期制御の実施に伴って生じる燃料消費量の増大量を、燃費悪化量ＤＥＦとして算出する（フローチャートにおけるステップＳ１７）。

【0119】

具体的には、本実施形態では、上記のように、全筒運転から減筒運転への切替時、および、減筒運転から全筒運転への復帰時に、トルクショックが生じるのを回避するべく、点火時期を遅角する制御を実施しており、この点火時期を遅角によって燃焼効率が悪化して燃費が悪化する。

【0120】

そこで、本実施形態では、これら点火時期の遅角に伴って生じる燃料消費量の増大量を算出して、この増大量を燃費悪化量ＤＥＦとして算出する。

【0121】

本実施形態では、燃費悪化量ＤＥＦは、点火時期を遅角する際のエンジン回転数とエンジン負荷とについてそれぞれ測定、設定されており、燃費悪化量算出部５２ｄには、エンジン回転数とエンジン負荷のマップで記憶されている。燃費悪化量算出部５２ｄは、全筒運転から減筒運転への切り替え時の燃費悪化量として、このマップから、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応する値を抽出する。ここで、減筒運転から全筒運転への復帰時のエンジン回転数とエンジン負荷は、減筒運転切替判定時には自明ではない。そこで、本実施形態では、エンジン回転数の変化量△Ni、エンジン負荷の変化量△Tqiが一定に維持されるという仮定に基づいて、減筒運転継続時間tr経過後のエンジン回転数とエンジン負荷を推定し、この推定したエンジン回転数とエンジン負荷とに対応した値を上記マップから抽出して、全筒運転復帰時の燃費悪化量とする。そして、これら、全筒運転から減筒運転への切り替え時の燃費悪化量と全筒運転への復帰時の燃費悪化量の和を最終の燃費悪化量ＤＥＦとする。

【0122】

ここで、切替用吸気制御が実施される期間すなわち減筒運転の開始決定がなされてから吸気量が減筒運転時の吸気量に増大するまでの燃焼サイクル数、および、全筒運転への復帰時において吸気量が通常の全筒運転時の量まで低下するまでの燃焼サイクル数は、エンジン回転数が高く１燃焼サイクルあたりの時間が短いほど多くなり、これに合わせて、切替用点火時期制御および復帰用点火制御が実施される燃焼サイクル数もエンジン回転数が高いほど多くなる。従って、これらの制御によって生じる燃料消費量の増大量である燃費悪化量ＤＥＦはエンジン回転数が高いほど大きくなる。

【0123】

また、全筒運転から減筒運転への切り替え時に稼働気筒に要求されるエンジントルクの増加量ひいては吸気量の増加量、および、全筒運転への復帰時に低減せねばならない吸気量は、エンジン負荷が高く吸気量が多いほど大きくなる。そのため、これら切替および復帰時にトルクショックを回避するために必要な点火時期を遅角量は、エンジン負荷が高くなると多くなり、これに伴い燃料消費量の増大量（燃費悪化量ＤＥＦ）はエンジン負荷が高くなるほど多くなる。

【0124】

これに対応して、本実施形態では、燃費悪化量ＤＥＦは、図１０に示すように、エンジン回転数およびエンジン負荷が高いほど、その値が大きくなるように設定されている。

【0125】

（ｖ）減筒運転開始決定
総燃費改善量ＩＥＦおよび燃費悪化量ＤＥＦを算出した後は、減筒運転開始決定部５２は、これらの値に基づいて減筒運転を開始するか否かを決定する。本実施形態では、総燃費改善量ＩＥＦが燃費悪化量ＤＥＦよりも大きいか否かを判定し、総燃費改善量ＩＥＦが燃費悪化量ＤＥＦより大きければ（フローチャートにおけるステップＳ１８の判定がＹＥＳであれば）、減筒運転を開始すると決定する（フローチャートにおけるステップＳ１９）。すなわち、減筒運転を実施することにより燃費が改善する量から、減筒運転を実施することによる（全筒運転と減筒運転とを切り替えることによる）燃費の悪化量を差し引いた値であって、減筒運転を実施することにより得られる最終的な燃費改善量が０より大きければ、減筒運転を開始すると決定する。一方、総燃費改善量ＩＥＦが燃費悪化量ＤＥＦ以下であり最終的な燃費改善量が０以下であれば（フローチャートにおけるステップＳ１８の判定がＮＯであれば）、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜Ｓ１８を繰り返す。すなわち、減筒運転の開始決定は行わず、全筒運転を継続しながら減筒運転を開始するか否かの判定を継続する。

【0126】

（６）作用等
以上のように、本実施形態では、運転領域判定部５１により全筒運転領域Ａ２から減筒運転領域Ａ１に切り替わったと判定された場合であっても、総燃費改善量算出部５２ｃで算出された、減筒運転を開始することによって得られるトータルの燃料消費量の減少量である総燃費改善量が、減筒運転を実施することによる燃料消費量の悪化量である燃費悪化量より大きく、確実に燃費性能を改善することができる場合にのみ、減筒運転を開始するよう決定する。そのため、エンジンの燃費性能をより確実に改善することができる。

【0127】

特に、エンジンの運転状態に基づいて減筒運転領域Ａ２で継続して運転される時間である減筒運転継続時間ｔｒを推定し、この推定した減筒運転継続時間ｔｒと、減筒運転を実施することにより得られる燃料消費率の改善量である燃費改善率ＥＦｔとに基づいて、総燃費改善量ＩＥＦを推定しているとともに、全筒運転と減筒運転との切り替えを行うことにより生じる燃料消費量の増大量を燃費悪化量ＤＥＦとして算出しているため、これら値をより精度よく推定・算出することができる。

【0128】

さらに、本実施形態では、全筒運転から減筒運転への切替時に各気筒の吸気量を増大させる切替用吸気制御を実施するとともに点火時期を遅角する切替用点火時期制御、減筒運転から全筒運転への復帰時に点火時期を遅角する復帰用点火時期制御を実施するとともに、この点火時期の遅角により生じる燃料消費量の増大量を、上記燃費悪化量ＤＥＦとしている。そのため、全筒運転から減筒運転への切替時および全筒運転への復帰時にトルクショックが生じるのを回避しつつ、エンジン全体での燃費性能をより確実に確保することができる。

【0129】

また、エンジン回転数およびエンジン負荷が高く点火時期の遅角量が大きくなるほど燃費悪化量ＤＥＦを大きくしている。そのため、点火時期の遅角によって生じる燃費悪化量ＤＥＦをより精度よく算出することができる。

【0130】

また、減筒運転継続時間ｔｒを、減筒運転領域におけるエンジン回転数の上下限値Ｎ＿ｍａｘ、Ｎ＿ｍｉｎおよびエンジン負荷の上下限値Ｔｑ＿ｍａｘ，Ｔｑ＿ｍｉｎと、現在のエンジン回転数とに基づいて推定しているため、比較的容易に、現在のエンジンの運転状態、特に加減速状態に応じた適正な減筒運転継続時間ｔｒを推定することができる。

【0131】

（７）変形例
ここで、上記実施形態では、総燃費改善量ＩＥＦが燃費悪化量ＤＥＦよりも大きい、詳細には、総燃費改善量ＩＥＦから燃費悪化量ＤＥＦを差し引いた値が０より大きい場合に、減筒運転を開始すると決定した場合について説明したが、これらの差と比較する判断量は０に限らない。また、燃費悪化量ＤＥＦの算出を省略し、総燃費改善量ＩＥＦが所定の基準量よりも大きい場合に減筒運転を開始すると判定してもよい。

【0132】

ただし、上記のように、運転状態（エンジン回転数およびエンジン負荷）によって減筒運転と全筒運転との切り替え時の燃費悪化量ＤＥＦが変化する場合には、エンジンの運転状態に応じた燃費悪化量ＤＥＦを算出して、算出した燃費悪化量ＤＥＦと総燃費改善量ＩＥＦとに基づいて減筒運転を開始するか否かを判定すれば、減筒運転を実施することで燃費性能をより確実に高められるタイミングを精度よく求めることができ、燃費性能をより確実に高めることができる。

【0133】

また、上記実施形態では、全筒運転から減筒運転への切替時および全筒運転から減筒運転への復帰時に点火時期を遅角することに伴って生じる燃費の悪化量を燃費悪化量ＤＥＦとした場合について説明したが、これら切替時と復帰時とのいずれか一方における燃費の悪化量のみを燃費悪化量ＤＥＦとして算出してもよい。ただし、これら両方の燃費悪化量を加味すれば、より精度よく総燃費改善量ＩＥＦを算出して、減筒運転を開始するか否かの判定をより適正に行うことができる。

【0134】

また、この点火時期の遅角に伴って生じる燃費の悪化量以外の悪化量、すなわち、点火時期の遅角以外の要因で生じる燃費の悪化量、あるいは、点火時期の遅角に伴う燃費の悪化量と他の要因で生じる燃費の悪化量とを合わせて燃費悪化量ＤＥＦとして算出してもよい。例えば、上記実施形態では、全筒運転と減筒運転とを切り替える際に、弁停止機構用ソレノイドバルブ２５ａおよびオイルポンプ４１を駆動・停止する必要があり、この駆動・停止に伴う燃料消費量の増加量を燃費悪化量ＤＥＦとして算出してもよい。

【0135】

ただし、全筒運転と減筒運転との切替時に点火時期を遅角する制御を実施する場合には、この点火時期の遅角に伴う燃料消費量の増加量の方が、オイルポンプ４１の駆動等に伴う増加量よりも大きくなる。そのため、この場合には、点火時期の遅角に伴う燃料消費量の増加量を燃費悪化量ＤＥＦとして算出すれば、より精度よく、減筒運転実施によって得られる最終的な燃費向上効果を算出して、この効果が確保できるより適正なタイミングで減筒運転を開始することができる。

【0136】

また、上記実施形態では、全筒運転から減筒運転への切替時と全筒運転から減筒運転への復帰時との両方で点火時期を遅角する制御を実施する場合について説明したが、復帰時に点火時期を遅角する制御を省略してもよい。ただし、これら両方で点火時期を遅角する制御を実施すれば、トルクショックの発生をより確実に回避することができ、運転性をより良好にすることができる。

【0137】

また、上記実施形態では、点火時期を遅角する制御に伴う燃費の悪化量（燃費悪化量ＤＥＦ）として、エンジン回転数とエンジン負荷とについて予め設定された値を用いた場合について説明したが、この悪化量を、点火時期の遅角量に基づいて算出してもよい。

【0138】

また、上記実施形態では、総燃費改善量と燃費悪化量とに基づいて減筒運転を開始するか否かを決定し、この決定がなされると即座に減筒運転を開始する場合について説明したが、この決定後、さらに、推定した減筒運転継続時間ｔｒが予め設定された所定の基準時間以上であるか否かを判定し、運転継続時間ｔｒが基準時間以上である場合にのみ、最終的に減筒運転を開始させるようにしてもよい。このようにすれば、エンジン性能を確保しながら、減筒運転と全筒運転との切り替えが頻繁に行われることを回避して点火プラグや吸排気弁８，９等の駆動状態の変更回数を少なく抑え、これにより、これら装置の信頼性を確保することができる。

【0139】

また、上記実施形態では、４気筒ガソリンエンジンに本発明の制御装置を適用した例について説明したが、本発明の制御装置が適用可能なエンジンの形式はこれに限られない。例えば、６気筒や８気筒など、４気筒以外の多気筒エンジンを対象としてもよく、また、ディーゼルエンジン、エタノール燃料エンジンやＬＰＧエンジン等、他種の内燃機関を対象としてもよい。

【符号の説明】

【0140】

１ エンジン本体
２Ａ〜２Ｄ 気筒
８ 吸気弁
９ 排気弁
１３ 点火プラグ（点火手段）
２５ａ 弁停止機構
５１ 運転領域判定部
５２ 減筒運転開始決定部
５２ａ 減筒運転継続時間推定部
５２ｂ 燃費改善率算出部
５２ｃ 総燃費改善量算出部
５２ｄ 燃費悪化量算出部
５３ 燃焼制御部
５４ 弁停止機構制御部
５５ スロットルバルブ制御部
５６ 点火時期制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】