(57)【要約】【課題】減筒運転を実施する機能とモータ駆動型の可変動弁装置とを併せ備える内燃機関にあって、その都度の運転状態に応じたより安定した機関状態の維持を可能とする内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】電動モータ駆動型のバルブタイミング可変装置２７０，３７０と、一部気筒の機関バルブの駆動を停止させるバルブ駆動停止機構３６６，３８６とを備える内燃機関１０に設けられた制御装置は、同内燃機関１０が所定の運転領域にあるときにはバルブ駆動停止機構３６６，３８６を用いて減筒運転を実行させる。加えてこの制御装置は、バッテリ４１０の出力電圧がバルブタイミング可変装置２７０，３７０の作動に影響を与える所定の電圧以下であること、及びバルブタイミング可変装置２７０，３７０の潤滑油の温度がその作動に影響を与える所定の温度以下であることの少なくとも一方が満たされるときに減筒運転の実行を禁止する。【選択図】図１
2010043551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリからの給電による電動モータの駆動に基づいて機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置を備え、内燃機関が所定の運転領域にあるときには複数の気筒の一部を休止状態とする減筒運転を行いつつその都度の運転状態に即したバルブ特性を得るべく前記可変動弁装置を通じて機関状態を制御する内燃機関の制御装置において、
前記車載バッテリの出力電圧が前記可変動弁装置の作動に影響を与える所定の電圧以下であること、及び前記可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度が同可変動弁装置の作動に影響を与える所定の温度以下であることの少なくとも一方が満たされることを条件に前記減筒運転の実行を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
車載バッテリからの給電による電動モータの駆動に基づいて機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置を備え、内燃機関が所定の運転領域にあるときには複数の気筒の一部を休止状態とする減筒運転を行いつつその都度の運転状態に即したバルブ特性を得るべく前記可変動弁装置を通じて機関状態を制御する内燃機関の制御装置において、
前記車載バッテリの出力電圧が前記可変動弁装置の作動に影響を与える所定の電圧以下であること、及び前記可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度が同可変動弁装置の作動に影響を与える所定の温度以下であることの少なくとも一方が満たされた状態で前記可変動弁装置が作動していることを条件に前記減筒運転の実行を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記可変動弁装置は機関バルブの開閉時期を連続的に変更可能なバルブタイミング可変装置からなり、当該機関は前記休止状態とする一部の気筒の機関バルブの開閉駆動を停止するバルブ駆動停止機構を備え、このバルブ駆動停止機構を用いて前記減筒運転を実行する
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
当該機関がＶ型の気筒配列を有するＶ型多気筒内燃機関からなり、それら複数の気筒の一部を休止状態とすることで前記減筒運転を実行する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記減筒運転の実行に際し、前記Ｖ型に配列された気筒群のうちの一方のバンクに位置する全ての気筒が休止状態とされる
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両に搭載される内燃機関、特に車両の運転状態に応じて複数の気筒の一部を休止状態とする減筒運転を行いつつ、その都度の運転状態に即したバルブ特性を得るべくモータ駆動型の可変動弁装置を通じて機関状態を制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機関バルブのバルブタイミングを可変としつつ、上記減筒運転を実施可能な内燃機関としては、例えば特許文献１に記載の内燃機関が知られている。すなわちこの内燃機関は、車両の運転状態に応じて特定気筒の機関バルブの稼動を停止させることにより燃料の燃焼が行われる気筒の数を可変とする稼動気筒数可変装置と、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転位相を変更することにより吸気バルブ、排気バルブ等の機関バルブの開時期及び閉時期を可変とするバルブタイミング可変装置とを備える構成となっている。
【０００３】
ここで、上記稼動気筒数可変装置により、機関の一部の気筒のみでの燃料の燃焼、すなわち減筒運転が実施されると、稼動休止中の気筒においては吸気及び排気が行われないため、その分だけポンピングロスの低減が図られるようになる。また、上記稼動休止気筒においては機関バルブの開閉動作も停止されることから、それら開閉動作の停止された機関バルブの数に対応してバルブスプリングからの反力も軽減される。すなわち、全気筒において燃焼が行われる全筒運転が実施される場合と比較して、これらポンピングロスの低減やバルブスプリングからの反力軽減が図られる分、内燃機関全体としての燃費が向上されることとなる。
【０００４】
また、上記バルブタイミング可変装置により、車両運転状態、特に機関回転数や機関負荷に応じて機関バルブの開閉時期が可変とされることで、機関出力の増大と燃費の低減との両立が図られることともなる。
【０００５】
よって、これら稼動気筒数可変装置及びバルブタイミング可変装置の協働により、機関出力や燃費を含めて内燃機関としての大幅な性能強化が図られることとなり、車両の運転状態に応じたより自由度の高い、しかも効率のよい機関運転が可能となる。
【０００６】
なお近年は、上記バルブタイミング可変装置として、例えば特許文献２に記載のように、電動モータによるカムシャフトの回転位相の変更を可能としたモータ駆動型のバルブタイミング可変装置等も採用されるに至っている。そして、こうしたモータ駆動型のバルブタイミング可変装置によれば、これまでの油圧式のアクチュエータを用いたバルブタイミング可変装置と比較して、上記機関バルブの開閉時期をより木目細かく制御することも可能となっている。
【特許文献１】特開平０５−１６３９７１号公報
【特許文献２】特開２００７−２５５４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記稼動気筒数可変装置を利用しての機関の減筒運転には以上のような利点があるものの、減筒運転が実施されている際には、稼動気筒それぞれの燃焼状態が内燃機関としての運転状態を支配するようになるため、それら稼動気筒において機関運転に支障を与える何らかの不都合が生じた場合には、内燃機関がストールに陥る可能性も高くなる
。そのため、特にこうした稼動気筒数可変装置がバルブタイミング可変装置と併用される際には、たとえ制御性に優れた上記モータ駆動型のバルブタイミング可変装置が用いられる場合であれ、カムトルクの変化等、その作動環境の変化も考慮したより緻密な制御が必要となる。
【０００８】
なお、上記タイプの内燃機関に限らず、機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置として、電動モータによってバルブリフト量を可変とするモータ駆動型のバルブリフト量可変装置を備える内燃機関、あるいはこのモータ駆動型のバルブリフト量可変装置と上記モータ駆動型のバルブタイミング可変装置との両方を備える内燃機関、また、稼動気筒数可変装置としても、機関バルブの稼動を停止せずに、休止気筒とする気筒に対する燃焼噴射を停止することによって減筒運転を行う内燃機関にあっても、こうした実情は概ね共通したものとなっている。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、減筒運転を実施する機能とモータ駆動型の可変動弁装置とを併せ備える内燃機関にあって、その都度の運転状態に応じたより安定した機関状態の維持を可能とする内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、車載バッテリからの給電による電動モータの駆動に基づいて機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置を備え、内燃機関が所定の運転領域にあるときには複数の気筒の一部を休止状態とする減筒運転を行いつつその都度の運転状態に即したバルブ特性を得るべく前記可変動弁装置を通じて機関状態を制御する内燃機関の制御装置において、前記車載バッテリの出力電圧が前記可変動弁装置の作動に影響を与える所定の電圧以下であること、及び前記可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度が同可変動弁装置の作動に影響を与える所定の温度以下であることの少なくとも一方が満たされることを条件に前記減筒運転の実行を禁止することをその要旨とする。
【００１１】
機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置は通常、その作動に際して互いに摺動しつつ相対回転する多数の部材により構成されている。このため、これら部材間で発生する摩擦の大きさ、換言すれば可変動弁装置としての作動性は、同可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度、すなわち同温度により決まる粘度に依存する。また、この可変動弁装置が電動モータの駆動に基づいて上記バルブ特性を可変とするものである場合、同じく可変動弁装置としての作動性は、電動モータに印加される車載バッテリの出力電圧にも依存する。すなわち、潤滑油温の低下による粘度の増大や車載バッテリの出力電圧の低下は、可変動弁装置としての作動性の低下を招く大きな要因となる。
【００１２】
一方、内燃機関の備える複数気筒の一部を休止状態とする減筒運転の実行時にあっては前述のように、この時に稼動している気筒のみによって内燃機関としての運転状態が支配されるようになる。このため、上述のように潤滑油の性状や車載バッテリの出力電圧が可変動弁装置に影響を及ぼすような状況下でこうした減筒運転を実行すると、内燃機関がストールに陥る虞がある。
【００１３】
この点、請求項１に記載の発明によれば、
（１）車載バッテリの出力電圧が可変動弁装置の作動に影響を与える所定の電圧範囲である。
【００１４】
（２）可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度が可変動弁装置の作動に影響を与える所定の温度以下である。
という２つの条件のうち少なくとも一方が成立した場合には、上記減筒運転の実行を禁止するようにしているため、可変動弁装置の作動性が担保されていないにも拘わらず減筒運転を実行することに起因した機関運転の不安定化を抑制することが可能となり、その都度の運転状態に応じて安定した機関状態を維持することができるようになる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、車載バッテリからの給電による電動モータの駆動に基づいて機関バルブのバルブ特性を可変とする可変動弁装置を備え、内燃機関が所定の運転領域にあるときには複数の気筒の一部を休止状態とする減筒運転を行いつつその都度の運転状態に即したバルブ特性を得るべく前記可変動弁装置を通じて機関状態を制御する内燃機関の制御装置において、前記車載バッテリの出力電圧が前記可変動弁装置の作動に影響を与える所定の電圧以下であること、及び前記可変動弁装置の作動潤滑剤となる潤滑油の温度が同可変動弁装置の作動に影響を与える所定の温度以下であることの少なくとも一方が満たされた状態で前記可変動弁装置が作動していることを条件に前記減筒運転の実行を禁止することをその要旨とする。
【００１６】
この発明においては、上記（１）及び（２）の条件の少なくとも一方が成立している状況下で、可変動弁装置が作動しているときに減筒運転の実行を禁止するようにしている。換言すれば、たとえ上記（１）及び（２）の条件の少なくとも一方が成立していたとしても、可変動弁装置が作動していない場合、例えばアイドル運転時やいわゆるクルーズ制御による車両の定速走行時等のように、一定の機関運転状態に保たれ、減筒運転を実行したとしても機関運転が不安定となる可能性が低いような場合には減筒運転を禁止しないようにしている。そのため上記請求項１と同様、その都度の内燃機関の運転状態に応じてより安定した機関状態を保つことが可能であることに加えて、減筒運転の実行が禁止される機関運転状態が最小限の範囲に留められることともなり、内燃機関全体としての更なる燃費の向上が図られるようになる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明によるように、上記請求項１又は２に記載の可変動弁装置としては、機関バルブの開閉時期を連続的に変更可能なバルブタイミング可変装置を採用することが可能であるとともに、減筒運転を実行する手段としても、上記休止状態とする気筒の機関バルブの開閉駆動を停止するバルブ駆動停止機構を採用し、このバルブ駆動停止機構を用いて減筒運転を実行することが可能である。そしてこの場合には、上記休止気筒における吸気及び排気が実行されない分だけ当該機関としてのポンピングロスの低減が図られることから、着実に燃費の向上が図られることともなる。
【００１８】
また、こうした制御の対象とする内燃機関としては、例えば請求項４に記載の発明によるように、Ｖ型の気筒配列を有するＶ型多気筒内燃機関が特に有効であり、上記減筒運転を実施するにしろ、制御装置の設計、並びにその実現も容易となる。
【００１９】
そして、この場合には特に、請求項５に記載の発明によるように、減筒運転の実行に際し、上記Ｖ型に配列された気筒群のうちの一方のバンクに位置する全ての気筒が休止状態とされるようにすることで、例えば上記バルブ駆動停止機構を採用する場合であれ、同機構についてはこれを、休止（減筒）対象となる一方のバンクのみに搭載することで済むことから、その実現もより容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施の形態］
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を車両に搭載されるＶ型多気筒内燃機関に適用した第一の実施の形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００２１】
まず、本実施の形態の内燃機関の概要について図１〜図４を参照して説明する。
図１は、Ｖ型多気筒内燃機関、例えば片方のバンクに３つの気筒を備えるＶ型６気筒内燃機関や、片方のバンクに４つの気筒を備えるＶ型８気筒内燃機関の概略構成を示す概略構成図である。
【００２２】
同図１に示されるように、内燃機関１０のクランクケース１００には、その下部にオイルパン１１０が形成されているとともに、その上部には複数のシリンダ２１１、３１１を備える２つのシリンダブロック２１０，３１０が、それらシリンダ２１１，３１１同士のなす角度が例えば６０度となるように設けられている。なお、本実施の形態においては、シリンダブロック２１０に配されたシリンダ２１１の列を第１バンク２００、そしてシリンダブロック３１０に配されたシリンダ３１１の列を第２バンク３００とする。
【００２３】
これらシリンダ２１１，３１１には、その内部を往復運動するピストン２２０，３２０が設けられており、これら複数のピストン２２０，３２０は、そのそれぞれに接続されたコネクティングロッド２３０，３３０を介して、クランクケース１００内に設けられた単一のクランクシャフト１２０に接続されている。また、同シリンダ２１１，３１１には、燃料噴射弁２５０，３５０により噴射された燃料と空気とからなる混合気を導入するための吸気管２４０，３４０と、混合気の燃焼により生じた排気を排出するための排気管２４１，３４１とが設けられている。そして、これら吸気管２４０，３４０及び排気管２４１，３４１にはそれぞれ、シリンダ２１１，３１１との接続部である吸気ポート２４０ａ，３４０ａあるいは排気ポート２４１ａ，３４１ａを開閉可能とする機関バルブとして、吸気バルブ２６４，３６４あるいは排気バルブ２８４，３８４が設けられている。さらにシリンダ２１１，３１１には、吸気管２４０，３４０から導入された混合気に着火するための点火火花を発する点火プラグ２５１，３５１が設けられている。
【００２４】
上記吸気バルブ２６４、３６４及び排気バルブ２８４，３８４には、各バルブ軸をシリンダ２１１，３１１とは逆側に付勢して、吸気ポート２４０ａ，３４０ａあるいは排気ポート２４１ａ，３４１ａを閉状態に維持するバルブスプリング２６５，２８５，３６５，３８５が設けられている。また、これら吸気バルブ２６４，３６４及び排気バルブ２８４，３８４の上記吸気ポート２４０ａ，３４０ａ及び排気ポート２４１ａ，３４１ａとは反対側の端部には、これらバルブ２６４，２８４，３６４，３８４をシリンダ２１１，３１１側に押し下げるロッカーアーム２６２，２８２，３６２，３８２の一端が当接されている。一方、第１バンク２００、第２バンク３００には、上記クランクシャフト１２０にタイミングチェーン（図示略）を介して駆動連結された吸気カムシャフト２６０，３６０あるいは排気カムシャフト２８０，３８０が設けられている。そして、これら各シャフトに設けられた吸気カム２６１，３６１あるいは排気カム２８１，３８１によって、ロッカーアーム２６２，２８２，３６２，３８２が押し下げられることにより、上記バルブスプリング２６５，２８５，３６５，３８５の付勢力に抗して機関バルブが開弁される。なお、ロッカーアーム２６２，２８２，３６２，３８２の各々には、上記吸気カム２６１，３６１あるいは排気カム２８１，３８１との間でその押圧力を同ロッカーアーム２６２，２８２，３６２，３８２に伝えるローラ２６３，２８３，３６３，３８３が設けられている。
【００２５】
このような内燃機関１０にあっては、その運転時、その都度の機関運転状態に応じた量の燃料が燃料噴射弁２５０，３５０によって吸気管２４０，３４０内に噴射され、吸気管２４０，３４０内の空気とともに混合気としてシリンダ２１１，３１１に流入される。そして、点火プラグ２５１，３５１の点火火花によりこの混合気に着火されて燃焼が起こり、このときに発生した燃焼ガスによりシリンダ２１１，３１１内のピストン２２０，３２０が押し下げされる。このようにピストン２２０，３２０がシリンダ２１１，３１１内を下降することにより、その直線運動がコネクティングロッド２３０，３３０により回転運動に変換されてクランクシャフト１２０が回転する。そして、このクランクシャフト１２０の回転が、クランクシャフト１２０の一端に設けられたクランクスプロケットと吸気カ
ムシャフト２６０，３６０及び排気カムシャフト２８０，３８０の一端に設けられたカムスプロケットとに掛架されたタイミングチェーンによって吸気カムシャフト２６０，３６０及び排気カムシャフト２８０，３８０に伝達されることにより、これらカムシャフト２６０，２８０，３６０，３８０がクランクシャフト１２０の回転に追従して回転するようになる。こうしてカムシャフト２６０，２８０，３６０，３８０が回転し、同カムシャフト２６０，２８０，３６０，３８０に設けられたカム２６１，２８１，３６１，３８１の突出部であるカムノーズがローラ２６３，２８３，３６３，３８３を押圧すると、ロッカーアーム２６２，２８２，３６２，３８２を介して機関バルブが押し下げられて開弁状態となる。その後、カムシャフト２６０，２８０，３６０，３８０がさらに回転して、カム２６１，２８１，３６１，３８１のベースサークルがローラ２６３，２８３，３６３，３８３に接触するようになると、機関バルブはバルブスプリング２６５，２８５，３６５，３８５の付勢力によって閉弁状態となる。
【００２６】
一方、同じく図１に示されるように、上記吸気カムシャフト２６０，３６０の一端には、電動モータの駆動により吸気バルブ２６４，３６４の開閉時期、すなわちクランクシャフト１２０と吸気カムシャフト２６０，３６０との相対回転位相を連続的に変更するモータ駆動型のバルブタイミング可変装置２７０，３７０が設けられている。
【００２７】
図２は、このモータ駆動型バルブタイミング可変装置２７０，３７０についてその概略構成を示したものであり、ここで、同バルブタイミング可変装置２７０，３７０の概要をこの図２を参照して説明する。
【００２８】
同図２に示されるように、先の第１バンク２００及び第２バンク３００においてその吸気カムシャフト２６０，３６０の一端に設けられたバルブタイミング可変装置２７０，３７０は、クランクシャフト１２０と吸気カムシャフト２６０，３６０との間の回転伝達経路に設けられ、それらクランクシャフト１２０及び吸気カムシャフト２６０，３６０と同期して回転する電動モータ２７１，３７１により動作される電動式のものとなっている。このバルブタイミング可変装置２７０，３７０には、クランクシャフト１２０の回転を吸気カムシャフト２６０，３６０に伝達する減速機構２７２，３７２及びリンク機構２７３，３７３が設けられている。すなわち、これら減速機構２７２，３７２及びリンク機構２７３，３７３はクランクシャフト１２０と吸気カムシャフト２６０，３６０との間の回転伝達経路に設けられていることになる。上記減速機構２７２，３７２は、上記モータ２７１，３７１と繋がるとともに同モータ２７１，３７１の回転を互いに噛み合う複数のギヤ２７２ａ，３７２ａ，２７２ｂ，３７２ｂにより減速させた状態で上記リンク機構２７３，３７３に伝達するものである。また、リンク機構２７３，３７３は、上記減速機構２７２，３７２から伝達されるモータ２７１，３７１の回転の増減速に応じた第１〜第４リンク２７３ａ〜２７３ｄ，３７３ａ〜３７３ｄの変位によりクランクシャフト１２０に対する吸気カムシャフト２６０，３６０の相対回転位相を変更するものである。
【００２９】
こうしたバルブタイミング可変装置２７０，３７０においては、クランクシャフト１２０及び吸気カムシャフト２６０，３６０と同期して回転するモータ２７１，３７１の回転速度を増減速することにより、吸気カムシャフト２６０，３６０の回転速度がクランクシャフト１２０からの回転伝達を受けることによって得られる回転速度（基準速度）に対して増減速する。なお、ここでの基準速度は、クランクシャフト１２０の回転速度が上昇するほど大きい値になり、逆に同クランクシャフト１２０の回転速度が低下するほど小さい値になるものである。そして、吸気カムシャフト２６０，３６０の回転速度がこの基準速度と一致するようにモータ２７１，３７１の回転速度を調節することにより、クランクシャフト１２０に対する吸気カムシャフト２６０，３６０の相対回転位相が一定に保持される。一方、吸気カムシャフト２６０，３６０の回転速度が上記基準速度よりも大きい値となるようにモータ２７１，３７１の回転速度を上昇させると、クランクシャフト１２０に
対する吸気カムシャフト２６０，３６０の相対回転速度が進角側に変更される。また、吸気カムシャフト２６０，３６０の回転速度が上記基準速度よりも小さい値となるようにモータ２７１，３７１の回転速度を低下させると、クランクシャフト１２０に対する吸気カムシャフト２６０，３６０の相対回転位相が遅角側に変更される。なお、こうしたモータ駆動型のバルブタイミング可変装置２７０，３７０の具体的な機構は、本出願人による先の特許文献２（特開２００７−２５５４１０号公報）に詳しい。
【００３０】
また一方、先の図１に示されるように、第２バンク３００に設けられたロッカーアーム３６２，３８２には、その全てに機関バルブの駆動を停止するバルブ駆動停止機構３６６，３８６が設けられている。このバルブ駆動停止機構３６６、３８６について、以下に詳述する。
【００３１】
内燃機関１０において、全筒運転の実行時には、このバルブ駆動停止機構３６６，３８６によって、ロッカーアーム３６２，３８２に対するローラ３６３，３８３の相対移動が禁止されている。このため、吸気カム３６１及び排気カム３８１のカムノーズがローラ３６３，３８３上を摺動しているときには、吸気バルブ３６４及び排気バルブ３８４は、このカムノーズの高さの分だけロッカーアーム３６２，３８２によって押し下げされて開弁状態となる。
【００３２】
また、内燃機関１０において、減筒運転の実行時には、同バルブ駆動停止機構３６６，３８６によって、ロッカーアーム３６２，３８２に対するローラ３６３，３８３の相対移動が許可される。このときには、吸気カム３６１及び排気カム３８１のカムノーズがローラ３６３，３８３上を摺動する都度これに伴ってローラ３６３，３８３がカムノーズの高さの分だけシリンダ２１１，３１１側へ押し下げられ、結果として吸気バルブ３６４及び排気バルブ３８４は閉弁状態に維持される。
【００３３】
なお、図１には１つの吸気カム３６１及び排気カム３８１しか記載していないが、例えば本実施の形態において制御の対象とする内燃機関１０が、１つの気筒につき吸気バルブが２つと排気バルブが２つ設けられたＶ型８気筒内燃機関であるとすれば、第２バンク３００には合計１６個の機関バルブが設けられることとなる。そして、上記減筒運転の実行時にはこれら１６個の機関バルブの全てが閉状態とされて、いわゆる片バンク運転が実行される。
【００３４】
このように、減筒運転の実行時には第２バンク３００の備える機関バルブの全てを閉弁状態とすることで、第２バンク３００の全気筒を休止する構成とすることにより、上記バルブ駆動停止機構３６６，３８６の構成や、同バルブ駆動停止機構３６６，３８６の制御態様をより簡素化することができる。
【００３５】
ところで、内燃機関１０ではその運転時、クランクシャフト１２０の駆動系をはじめ、機関バルブの駆動系やバルブタイミング可変装置２７０，３７０を構成する減速機構２７２，３７２及びリンク機構２７３，３７３等、多くの構成部材が互いに摺動する。そのため、内燃機関１０には、作動潤滑剤として機能するエンジンオイル（潤滑油）をこれら各摺動部に供給する潤滑系が併せて設けられている。
【００３６】
図３は、こうした潤滑系、すなわちエンジンオイルの供給系について、その概略を示したものである。
同図３に示されるように、クランクシャフト１２０の一端に設けられて、同クランクシャフト１２０の回転により駆動されるオイルポンプ１３０には、オイル吸入口とオイル吐出口とが設けられている。このオイル吸入口にはオイルパン１１０に貯留されたエンジンオイルの異物を除去しつつ、これをオイルポンプ１３０に供給するオイルストレーナ１４
０が設けられ、また、オイル吐出口には、オイルストレーナ１４０によって除去することのできない微小な異物を除去するオイルフィルタを介して、内燃機関１０全体にエンジンオイルを供給する油路が接続されている。
【００３７】
内燃機関１０の運転が開始されてクランクシャフト１２０が回転すると、オイルポンプ１３０が回転駆動され、オイルパン１１０に貯留されているエンジンオイルがオイルストレーナ１４０を介してオイルポンプ１３０に吸入される。こうしてオイルポンプ１３０に吸入されたエンジンオイルは、上記オイル吐出口に接続された油路を通じて、まずは第１バンク２００及び第２バンク３００それぞれのシリンダヘッドに供給される。そしてその後、同オイルは、カムジャーナルを介して吸気カムシャフト２６０，３６０及び排気カムシャフト２８０，３８０に、あるいはバルブタイミング可変装置２７０，３７０に、さらには、シリンダブロック２１０，３１０にそれぞれ供給された後、クランクジャーナルを介してクランクシャフト１２０に供給される。このようなエンジンオイルの供給によって、上述した各部の潤滑が維持される。
【００３８】
次に、本実施形態に係る内燃機関の制御装置について、その電気的構成並びに機能の概要を図４を参照して説明する。
図４（あるいは先の図１）に示されるように、この装置は電子制御装置４００を備えている。
【００３９】
この電子制御装置４００は、演算処理装置（ＣＰＵ）やプログラムメモリ（ＲＯＭ）、データメモリ（ＲＡＭ）等を有して上記バルブタイミング可変装置２７０，３７０やバルブ駆動停止機構３６６，３８６等の制御を含む各種制御を実行するマイクロコンピュータをはじめ、機関運転状態を検出する各種センサによる検出信号が取り込まれる入力部、そしてマイクロコンピュータからの指令に基づき上記各種アクチュエータを駆動するドライバ等を備えて構成されている。
【００４０】
ここで、電子制御装置４００の入力部に接続されているエアフローメータ４２０は、第１バンク２００の吸気管２４０と第２バンク３００の吸気管３４０との合流部上流に設けられて、それら吸気管２４０，３４０に流入する空気量を検出するセンサであり、また、クランク角センサ４３０は、クランクシャフト１２０の回転角度（回転速度）に対応した信号を出力する角度センサである。また、同じく電子制御装置４００の入力部に接続されている油温センサ４４０は、上記オイルパン１１０に設けられて、同オイルパン１１０に貯留されているエンジンオイル（潤滑油）の温度を検出するセンサであり、バッテリ電流センサ４５０は、車載バッテリ４１０のその都度の出力電圧を求めるために同バッテリ４１０との間で出入りする電流を検出するセンサである。
【００４１】
他方、電子制御装置４００の出力部には、各々対応するドライバを介して、第１バンク２００及び第２バンク３００のそれぞれに設けられた上述の燃料噴射弁２５０，３５０や点火プラグ２５１，３５１が接続されている。また、これらに加え、同電子制御装置４００には、上記各バンク２００，３００の備えるバルブタイミング可変装置２７０，３７０を駆動する電動モータ２７１，３７１や、第２バンクに設けられたバルブ駆動停止機構３６６，３８６なども対応するドライバを介して接続されている。
【００４２】
このように構成された電子制御装置４００では、入力部に取り込まれる上記各種センサの出力信号に基づいて、吸入空気量ＧＡ、機関回転数ＮＥ、潤滑油温ＯＴ、バッテリ電圧ＢＶ等を算出し、これら算出された値を一時的に内部のメモリに記憶する。また、これら算出した吸入空気量ＧＡと機関回転数ＮＥとに基づいて機関負荷ＫＬ、燃料噴射期間、点火時期、あるいは最適な吸気バルブ２６４，３６４の開閉時期、すなわちカムシャフトの目標とする位相等を算出する。そして、上記燃料噴射弁２５０，３５０や点火プラグ２５
１，３５１については、これら算出した燃料噴射期間、点火時期に基づいて駆動を制御する。また、カムシャフトの目標位相については、同目標位相と現在の位相との差を算出し、この差が吸収されるように各対応する電動モータ２７１，３７１の駆動（回転）態様を制御する。なお上記算出した機関負荷ＫＬ、燃料噴射期間、点火時期等の値も一時的に内部のメモリに記憶される。
【００４３】
一方、同電子制御装置４００では、上記算出した機関負荷ＫＬと機関回転数ＮＥとから定まるある運転領域においては、内燃機関としての燃費向上を目的として、その一部の気筒を休止状態とする減筒運転を実行する。ただし、この減筒運転の実行時にあっては、稼動気筒において機関運転に支障をきたすような不都合が生じた場合、内燃機関１０がストールに陥る可能性が高くなる。そこで本実施の形態においては、稼動気筒のみによっては機関の安定した運転を補償しかねるような場合、この減筒運転の実行を禁止するようにしている。
【００４４】
以下に、本実施の形態の制御装置において実行される切替制御についてその詳細を図５、図６を参照して説明する。
図５は、上記電子制御装置４００を通じて実行される運転切替制御の制御手順を示すフローチャートである。この制御に係る処理は所定時間毎に繰り返し実行される。
【００４５】
同図５に示されるように、この制御ではまず、内部のメモリに記憶された機関負荷ＫＬ、機関回転数ＮＥ、潤滑油温ＯＴ、及びバッテリ電圧ＢＶが読み込まれる（ステップＳ７００）。そして、これら読み込まれた値のうち、機関負荷ＫＬと機関回転数ＮＥとから、図６に示されるマップを用いて、内燃機関１０の運転状態が減筒運転を実行する領域にあるか否かが判断される（ステップＳ７０１）。ここで、図６に示すマップとは、実験等に基づいて予め作成されて電子制御装置４００内部のＲＯＭ等に記憶されているマップである。そしてこのマップにより、機関負荷ＫＬと機関回転数ＮＥとの両方の値が比較的小さい機関運転領域は減筒運転領域Ｂとして、またこの減筒運転領域Ｂよりも機関負荷ＫＬ及び機関回転数ＮＥの少なくとも一方が大きい領域は全筒運転領域Ａとして規定されている。すなわち、このステップＳ７０１において、上記ステップＳ７００にて読み込まれた機関負荷ＫＬ及び機関回転数ＮＥによって定められる機関運転領域がこれら減筒運転領域Ｂと全筒運転領域Ａとのどちらに属するかが判断される。
【００４６】
ここで、機関運転領域が全筒運転領域Ａ内にあると判断された場合には（ステップＳ７０１：ＮＯ）、全筒運転が実行される（ステップＳ７０４）。他方、同ステップＳ７０１の処理において、機関運転領域が減筒運転領域Ｂ内にあると判断された場合には（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、上記読み込まれた油温ＯＴが所定の温度α以下であるか、若しくはバッテリ電圧ＢＶが所定の電圧β以下であるか否かが判断される（ステップＳ７０２）。
【００４７】
なおここで、バルブタイミング可変装置２７０，３７０等の潤滑油として機能するエンジンオイルは、その温度が低下するほど粘度が大きくなり、この潤滑油の粘度が大きくなるほどバルブタイミング可変装置２７０，３７０としての作動性も低下する。そこで本実施の形態においては、上記所定の温度αとしてこれを、エンジンオイルの粘度が上記バルブタイミング可変装置２７０，３７０に与える影響を無視することの可能な最も低い温度、いわば適正な潤滑を維持し得る温度に設定するようにしている。また、上記バルブタイミング可変装置２７０，２７０は電動モータ２７１，３７１により駆動されるものであることから、この電動モータ２７１，３７１に印加されるバッテリ４１０の出力電圧が低下しても、同バルブタイミング可変装置２７０，３７０としての作動性は低下する。そこで本実施の形態においては、上記所定の電圧βとしてもこれを、バルブタイミング可変装置２７０，３７０の作動性に対する影響を無視することの可能な最小の電圧値、いわば適正
な給電を維持し得る電圧値に設定するようにしている。
【００４８】
そして上記判断の結果、これら２つの条件が共に不成立である場合（ステップＳ７０２：ＮＯ）、バルブタイミング可変装置２７０，３７０の正常作動が可能であるとして電子制御装置４００は減筒運転の実行が許可される（ステップＳ７０３）。すなわち、上記バルブ駆動停止機構３６６，３８６により第２バンク３００に設けられた全ての機関バルブの駆動が停止されるとともに、同第２バンク３００の燃料噴射弁３５０の全てによる吸気管３４０内への燃料噴射も停止されて、これら気筒が休止状態とされる。
【００４９】
一方、上記２つの条件の少なくとも一方が成立する場合には（ステップＳ７０２：ＹＥＳ）、バルブタイミング可変装置２７０，３７０の正常作動が危ぶまれるとして減筒運転の実行が禁止され、全筒運転が実行される（ステップＳ７０４）。
【００５０】
この図５に示す処理を通じて実行される運転切替制御によれば、機関負荷ＫＬと機関回転数ＮＥとによって定められる機関運転状態が、図６のマップによって規定される減筒運転領域Ｂ内にある場合であっても、エンジンオイルの温度ＯＴが上記所定の温度α以下である、若しくは、バッテリ４１０の出力電圧すなわちバッテリが上記所定の電圧β以下である場合には減筒運転の実行が禁止されるようになる。このため、これら油温ＯＴ及びバッテリ電圧ＢＶがバルブタイミング可変装置２７０，３７０の作動性に影響を与えるような機関運転状態であっても、より安定した機関運転の維持が可能となる。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
（１）作動潤滑剤であるエンジンオイルの油温ＯＴが所定の温度α以下である、若しくはバッテリ電圧ＢＶが所定の電圧β以下である、という２つの条件の少なくとも一方が成立した場合には、機関運転領域がたとえ減筒運転領域にあったとしても、バルブタイミング可変装置２７０，３７０の正常な作動が危ぶまれるとして減筒運転の実行を禁止するようにした。これにより、バルブタイミング可変装置２７０，３７０の作動性が担保されていないにも拘わらず減筒運転を実行することに起因する機関運転の不安定化を抑制することが可能となり、その都度の運転状態に応じて安定した機関状態を維持することができるようになる。
【００５２】
（２）減筒運転を実行する際には、バルブ駆動停止機構３６６，３８６によって休止気筒の機関バルブの開閉駆動を停止するようにした。これにより、同休止気筒において吸気及び排気が実行されない分だけポンピングロスの低減が図られることとなり、ひいては内燃機関全体としての更なる燃費の向上が図られるようになる。
【００５３】
（３）減筒運転を実施する際には、Ｖ型に配列された気筒群のうち第２バンク３００に位置する全ての気筒が休止状態とされるようにした。これにより、減筒運転の実行時に駆動されるバルブ駆動停止機構３６６，３８６の構成や、このバルブ駆動停止機構３６６，３８６の制御態様を簡素化することができるようにもなる。
［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態では、油温ＯＴが所定値α以下、若しくはバッテリの出力電圧ＢＶが所定値β以下である場合には減筒運転を禁止するようにした。この第２の実施の形態では、上記２つの条件の少なくとも一方が成立し、且つバルブタイミング可変装置２７０，３７０が作動中である場合に減筒運転を禁止するようにする。
【００５４】
すなわちこの場合、上記第１の実施の形態において実行される図５に記載の運転切替制御に代えて、図７に例示するような運転切替制御を実行することとなる。ただし、この図７に記載の運転切替制御のうち、ステップＳ９００、ステップＳ９０１、ステップＳ９０
２、及びステップＳ９０４として実行される処理は、それぞれ先の図５のステップＳ７００〜ステップＳ７０３として実行される処理と共通であるため、その説明は割愛する。
【００５５】
この第２の実施の形態においては、図７に示す運転切替制御に際し、ステップＳ９０２の判断において、エンジンオイルの油温ＯＴが所定値α以下である、若しくはバッテリ電圧ＢＶが所定値β以下であると電子制御装置４００が判断した場合には（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、次いでバルブタイミング可変装置２７０，３７０が作動中であるか否かが判断される（ステップＳ９０３）。ここで、吸気バルブ２６４，３６４の開閉時期の変更要求があり、バルブタイミング可変装置２７０，３７０が作動しているときには（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、機関運転の不安定化を抑制すべく、減筒運転を禁止して全筒運転を実行する（ステップＳ９０６）。
【００５６】
一方、例えばアイドル運転やいわゆるクルーズ制御による車両の定速走行が実行されている等によりバルブタイミング可変装置２７０，３７０が作動していないときには（ステップＳ９０３：ＮＯ）、減筒運転の実行を許可する（ステップＳ９０５）。
【００５７】
内燃機関の制御装置としてのこうした構成によれば、第１の実施の形態による上記（１）〜（３）の効果に加えて、さらに次の効果が得られるようになる。
（４）油温ＯＴが所定値α以下である、若しくはバッテリ電圧ＢＶが所定値β以下である、という条件の少なくとも１つが成立したとしても、バルブタイミング可変装置２７０，３７０が作動しておらず、減筒運転を実行しても機関運転が不安定化する可能性が低い場合には、減筒運転を禁止しないようにした。これにより、減筒運転の実行が禁止される機関運転状態を最小限の範囲に留めることが可能となり、内燃機関全体としての更なる燃費の向上が図られるようになる。
【００５８】
なお、上記各実施の形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・バルブタイミング可変装置２７０，３７０は、電動モータ２７１，３７１の駆動に基づいて機関バルブの開閉時期を可変とするものであれば、上記実施形態の構成に限らない。
【００５９】
・吸気バルブ２６４，３６４の開閉時期を規定する吸気カムシャフト２６０，３６０にのみバルブタイミング可変装置２７０，３７０を設けるようにしたが、排気バルブ２８４，３８４の開閉時期を規定する排気カムシャフト２８０，３８０に同バルブタイミング可変装置を備えるものであってもよい。また、吸気カムシャフト２６０，３６０と排気カムシャフト２８０，３８０との両方にバルブタイミング可変装置を設けるものであってもよい。
【００６０】
・上記内燃機関の制御装置によって制御される内燃機関は、機関バルブの開閉時期を可変とするバルブタイミング可変装置２７０，３７０に限らず、可変動弁機構として、電動モータの駆動に基づいて機関バルブのリフト量を可変とするバルブリフト量可変装置を採用する内燃機関であってもよい。
【００６１】
・上記内燃機関の制御装置によって制御される内燃機関は、可変動弁装置として、バルブタイミング可変装置とバルブリフト量可変装置との両方を備えるものであってもよい。この場合、これらバルブタイミング可変装置及びバルブリフト量可変装置の少なくとも一方が、電動モータの駆動に基づいて機関バルブのバルブ特性を可変とするものであればよい。
【００６２】
・バルブ駆動停止機構３６６，３８６として、機関バルブの駆動を停止して減筒運転を
実行する際には、吸気カム及び排気カムのそれぞれが接触するローラをロッカーアームに対して相対移動可能とすることによって、カムと機関バルブとを力学的に遮断し、機関バルブの駆動を停止するようにした。こうした構成に限らず、カムにより機関バルブを押し下げる力が機関バルブに伝達されないような構成であればよい。
【００６３】
・バルブ駆動停止機構３６６，３８６を設けるようにしたが、特にこうした機構を設けずとも、燃料噴射弁３５０による燃料噴射を停止するのみによっても減筒運転は実行可能である。こうした構成によっても、上記（１）、（３）の効果に準ずる効果を得ることができる。
【００６４】
・可変動弁装置としてバルブリフト量可変装置を備える内燃機関であれば、特にバルブ駆動停止機構３６６，３８６を設けずとも、機関バルブのリフト量を「０」とすることによってその駆動を停止させ、減筒運転を実行することが可能である。
【００６５】
・内燃機関の気筒配列は、上述のようなＶ型に限らない。気筒が直列に配されたものや、水平対向配列のものであってもよい。また、減筒運転の可能な多気筒内燃機関であればその気筒数も任意である。
【００６６】
・減筒運転の実行時には、第２バンク３００の全ての気筒が休止状態とされるようにした。これに限らず、第２バンク３００の一部の気筒のみが休止状態とされるようにしてもよく、こうした構成によっても上記（１）、（２）の効果に準ずる効果を得ることができる。
【００６７】
・バルブ駆動停止機構３６６，３８６は、第２バンク３００にのみ設ける構成としたが、第１バンク２００と第２バンク３００との両方のバンクに設けるようにしてもよい。この場合、減筒運転の実行時には、第１バンク２００及び第２バンク３００のそれぞれについて、一部の気筒を休止状態とさせることとなる。
【００６８】
・バルブ駆動停止機構３６６，３８６によって休止状態とされる気筒の数は、機関運転状態に応じて可変としてもよい。
・オイルパン１１０に油温センサ４４０を設けて、これによりエンジンオイルの温度である油温ＯＴを直接測定することとしたが、これに限らず、例えば冷却水温センサによって測定される機関冷却水温から上記油温ＯＴを推定するようにしてもよい。
【００６９】
・バッテリ電流センサ４５０を設け、これによりバッテリ４１０の出力電圧ＢＶを測定するようにしたが、特にこういったセンサを設けることなく、バッテリ４１０から電子制御装置４００に出力される電圧を監視することによってバッテリ４１０の出力電圧ＢＶを測定するようにしてもよい。
【００７０】
・上記内燃機関の制御装置によって制御される内燃機関として吸気管２４０，３４０内に燃料を噴射するいわゆるポート噴射式ガソリン機関を採用したが、シリンダ２１１，３１１内に直接燃料を噴射するいわゆる直噴式ガソリン機関、あるいはディーゼル機関に対しても本発明は同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置の第１の実施の形態が適用されるＶ型多気筒内燃機関の概略構成を示す概略構成図。
【図２】同内燃機関に採用されるバルブタイミング可変装置の概略構成を示す側面略図。
【図３】同内燃機関の潤滑系について潤滑態様の概略を示す斜視図。
【図４】同実施形態に係る内燃機関の制御装置についてその電気的構成を模式的に示すブロック図。
【図５】同実施形態の内燃機関の制御装置による運転切替制御についてその制御手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態における減筒運転禁止領域の設定態様を示すグラフ（マップ）。
【図７】本発明に係る内燃機関の制御装置の第２の実施の形態についてその運転切替制御の制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００７２】
１０…内燃機関、１００…クランクケース、１１０…オイルパン、１２０…クランクシャフト、１３０…オイルポンプ、１４０…オイルストレーナ、２００…第１バンク、２１０，３１０…シリンダブロック、２１１，３１１…シリンダ、２２０，３２０…ピストン、２３０，３３０…コネクティングロッド、２４０，３４０…吸気管、２４０ａ，３４０ａ…吸気ポート、２４１，３４１…排気管、２４１ａ，３４１ａ…排気ポート、２５０，３５０…燃料噴射弁、２５１，３５１…点火プラグ、２６０，３６０…吸気カムシャフト、２６１，３６１…吸気カム、２６２，２８２，３６２，３８２…ロッカーアーム、２６３，２８３，３６３，３８３…ローラ、２６４，３６４…吸気バルブ、２６５，２８５，３６５，３８５…バルブスプリング、２７０，３７０…バルブタイミング可変装置、２７１，３７１…電動モータ、２７２，３７２…減速機構、２７３，３７３…リンク機構、２８０，３８０…排気カムシャフト、２８１，３８１…排気カム、２８４，３８４…排気バルブ、３００…第２バンク、３６６，３８６…バルブ駆動停止機構、４００…電子制御装置、４１０…バッテリ、４２０…エアフローメータ、４３０…クランク角センサ、４４０…油温センサ、４５０…バッテリ電流センサ。
【図１】
2010043551.tif 000003
【図２】
2010043551.tif 000004
【図３】
2010043551.tif 000005
【図４】
2010043551.tif 000006
【図５】
2010043551.tif 000007
【図６】
2010043551.tif 000008
【図７】
2010043551.tif 000009