(57)【要約】【課題】可変気筒内燃機関が、部分気筒運転が行われている状態において加速された場合に、部分気筒運転から全気筒運転へと移行する過程において、機関出力を円滑に上昇させることを可能とする技術を提供する。【解決手段】可変気筒内燃機関において部分気筒運転が行われている状態で（Ｓ１０１）要求された加速度が基準加速度以上である場合には（Ｓ１０３）、部分気筒運転において稼動しているバンクの排気の一部を休止しているバンクの排気通路に流入させ（Ｓ１０４）、該排気によって、休止しているバンクの過給機を駆動する。【選択図】図２
2006250002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関における複数の気筒を二以上の気筒群に分割し、該内燃機関の運転状態によって、一部の気筒群に属する気筒の燃料噴射を停止する部分気筒運転と、全ての気筒群に属する気筒の燃料噴射を行う全気筒運転とが切換えられる可変気筒内燃機関であって、
前記気筒群毎に設けられるとともに、前記各気筒群からの排気によって駆動される過給機と、
前記気筒群毎に設けられるとともに、前記過給機のタービンが設けられた排気通路と、
前記排気通路同士を前記タービンの上流側において連通する連通路と、
前記連通路における前記排気の流通量を制御する流通量制御手段と、
を備え、
前記部分気筒運転中において前記内燃機関が加速されることにより、前記部分気筒運転から前記全気筒運転に切換えられる場合には、前記部分気筒運転から前記全気筒運転に切換えられる前に、前記流通量制御手段によって前記連通路における前記排気の流通量が増加されることを特徴とする可変気筒内燃機関。
【請求項２】
前記気筒群毎に設けられるとともに、該気筒群の前記過給機のコンプレッサが設けられた吸気通路と、
前記部分気筒運転中において燃料噴射が停止する気筒群の吸気通路における、前記コンプレッサより下流側に一端が接続されるとともに、該吸気通路を流通する吸気を該吸気通路から流出させる吸気流出路と、
前記吸気流出路に設けられ、該吸気流出路における前記吸気の流通量を制御する第２流通量制御手段と、
をさらに備え、
前記流通量制御手段によって前記連通路における排気の流通量が増加されている期間は、前記第２流通量制御手段によって前記吸気流出路における前記吸気の流通量が増加されることを特徴とする請求項１に記載の可変気筒内燃機関。
【請求項３】
前記吸気流出路の他端は、前記部分気筒運転中において燃料噴射が行われる気筒群の吸気通路に接続されることを特徴とする請求項２に記載の可変気筒内燃機関。
【請求項４】
前記吸気流出路の他端は、大気に開放されることを特徴とする請求項２に記載の可変気筒内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多気筒内燃機関における気筒を複数の気筒群に分割し、運転状態に応じて、一部の気筒群を休止する部分気筒運転と、全ての気筒群を稼動させる全気筒運転とを切換える可変気筒内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多気筒内燃機関では、アイドル時や減速時等、多くの機関出力を必要としない運転状態においては、燃料の消費量を低減するために、一部の気筒への燃料噴射を停止して休止する部分気筒運転が行われている（例えば、特許文献１参照。）。特にＶ型多気筒内燃機関においては、バンク毎に気筒の休止、稼動が制御されるものが知られている。
【０００３】
また、内燃機関における排気通路上に、排気ガスによって駆動される排気タービン駆動式過給機 （ターボチャージャー、以下、「遠心過給機 」という。）を備えた内燃機関が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この遠心過給機 は、気筒内から排出される排気ガスのエネルギーを利用してタービンを回し、タービンと同じ回転軸に取り付けられているコンプレッサによって空気を圧縮し、圧縮した空気を気筒内に送り込む装置である。
【０００４】
上記のような技術を組み合わせた内燃機関において、部分気筒運転が行われている状態から前記内燃機関が加速された場合、部分気筒運転が解除されて全てのバンクに属する気筒が稼動する過程において、それまで休止していたバンクに対して設けられた過給機の回転数が低いために、内燃機関全体としての機関出力が円滑に上昇せず、機関出力に段差が生じる場合があった。その結果、良好な加速性能を得ることが困難となる場合があった。
【特許文献１】特開平７−１３３７１６号公報
【特許文献２】特開平５−１４９１４２号公報
【特許文献３】特開平２−１１２６１９号公報
【特許文献４】特開平１−２１６０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、可変気筒内燃機関が、部分気筒運転が行われている状態において加速された場合に、部分気筒運転から全気筒運転へと移行する過程において、機関出力を円滑に上昇させることを可能とする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明は、可変気筒内燃機関が、部分気筒運転が行われている状態から加速された場合に、部分気筒運転から全気筒運転へと移行する前に、部分気筒運転において稼動している気筒群の排気の一部を休止している気筒群の排気通路に流入させ、該排気によって、休止している気筒群の過給機を駆動することを最大の特徴とする。
【０００７】
より詳しくは、内燃機関における複数の気筒を二以上の気筒群に分割し、該内燃機関の運転状態によって、一部の気筒群に属する気筒の燃料噴射を停止する部分気筒運転と、全ての気筒群に属する気筒の燃料噴射を行う全気筒運転とが切換えられる可変気筒内燃機関であって、
前記気筒群毎に設けられるとともに、前記各気筒群からの排気によって駆動される過給機と、
前記気筒群毎に設けられるとともに、前記過給機のタービンが設けられた排気通路と、
前記排気通路同士を前記タービンの上流側において連通する連通路と、
前記連通路における前記排気の流通量を制御する流通量制御手段と、
を備え、
前記部分気筒運転中において前記内燃機関が加速されることにより、前記部分気筒運転から前記全気筒運転に切換えられる場合には、前記部分気筒運転から前記全気筒運転に切換えられる前に、前記流通量制御手段によって前記連通路における前記排気の流通量が増加されることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、本発明に係る可変気筒内燃機関においては、気筒群毎に排気通路及び過給機が設けられるとともに、各気筒群の排気通路における前記過給機のタービンの上流側が、連通路によって連通されている。そして、前記連通路には流通量制御手段が設けられ、該連通路を流通する排気の量が制御可能となっている。本発明においては、この可変気筒内燃機関が、部分気筒運転が行われている状態から加速され全気筒運転に移行する場合には、部分気筒運転から全気筒運転に移行する前に、前記連通路を流通する排気の流通量が増加される。
【０００９】
そうすることにより、部分気筒運転において稼動している気筒群の排気を、部分気筒運転において休止している気筒群の排気通路に流入させ、該休止している気筒群の過給機を予め駆動させておく。
【００１０】
こうすれば、部分気筒運転から全気筒運転に移行することにより、休止している気筒群に属する気筒の稼動が再開される際には、該気筒群に対して設けられた過給機の回転数を予め上昇させておくことができ、前記内燃機関全体の機関出力をより円滑に上昇させることができる。その結果、より良好な加速性能を得ることができる。
【００１１】
ここで、前記連通路における前記排気の流通量を制御する流通量制御手段としては、前記連通路に設けられ、前記連通路を閉鎖または開通させ、あるいは開度の変更が可能な制御弁やシャッターなどを例示することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記気筒群毎に設けられるとともに、該気筒群の前記過給機のコンプレッサが設けられた吸気通路と、
前記部分気筒運転中において燃料噴射が停止する気筒群の吸気通路における、前記コンプレッサより下流側に一端が接続されるとともに、該吸気通路を流通する吸気を該吸気通路から流出させる吸気流出路と、
前記吸気流出路に設けられ、該吸気流出路における前記吸気の流通量を制御する第２流通量制御手段と、
をさらに備え、
前記流通量制御手段によって前記連通路における排気の流通量が増加されている期間は、前記第２流通量制御手段によって前記吸気流出路における前記吸気の流通量が増加されるようにしてもよい。
【００１３】
前述のように、本発明においては、部分気筒運転から全気筒運転に移行する場合、前記連通路を流通する排気の流通量を増加させることにより、部分気筒運転において稼動している気筒群における排気が、休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数を上昇させる。この場合、過給機の回転数が上昇し始める時点では、前記休止していた気筒群に属する気筒は稼動していないので、前記過給機の回転数の上昇によって過給された吸気が、前記吸気していた気筒群に属する気筒に導入されない場合がある。この場合、前記過給機によって過給された吸気が行き場を失うので、吸気通路における背圧が上昇し、前記過給機の回転数の上昇を阻害するおそれがある。
【００１４】
そこで、本発明においては、部分気筒運転において休止していた気筒群における吸気通路の、前記過給機のコンプレッサの下流側に吸気流出路を設け、前記過給機の回転数が上昇した際には、第２流通量制御手段が該吸気流出路を流通する吸気の量を増加させることにより、前記過給機によって過給された吸気を該吸気通路から逃がすことにした。
【００１５】
そうすれば、吸気通路における背圧の上昇を抑制することができ、前記過給機の回転数の上昇が阻害されることを抑制できる。その結果、部分気筒運転において休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数を、より確実に上昇させることができる。なお、第２流通量制御手段としては、前記吸気流出路に設けられ、前記吸気流出路を閉鎖または開通させ、あるいは開度の変更が可能な制御弁やシャッターなどを例示することができる。
【００１６】
ここで、前記吸気流出路は、部分気筒運転において稼動している気筒群の吸気通路に接続されるようにしてもよい。そうすれば、部分気筒運転において休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数が上昇することによって過給された吸気は、第２流通量制御手段が該吸気流出路を流通する吸気の量を増加させることにより、稼動している気筒群の吸気通路に流入され、該稼動している気筒群に属する気筒を介して排出される。その結果、部分気筒運転において休止していた気筒群の吸気通路における背圧の上昇を抑制することができ、部分気筒運転において休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数の上昇が阻害されることを良好に抑制することができる。
【００１７】
また、前記吸気流出路は、前記吸気通路と接続されていない方の端部において、大気に開放されるようにしてもよい。そうすれば、部分気筒運転において休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数が上昇することによって過給された吸気は、第２流通量制御手段が該吸気流出路を流通する吸気の量を増加させることにより、大気に放出される。このことによっても、部分気筒運転において休止していた気筒群に対して設けられた過給機の回転数の上昇が阻害されることを良好に抑制することができる。
【００１８】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明にあっては、可変気筒内燃機関が、部分気筒運転が行われている状態において加速された場合に、部分気筒運転から全気筒運転へと移行する過程において、機関出力を円滑に上昇させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本実施例に係る可変気筒内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す可変気筒内燃機関１（以下、単に「内燃機関１」という。）は、いわゆるＶ型８気筒内燃機関であって、２つのバンク１０及び２０を備えている。バンク１０には、４つの気筒２ａ〜２ｄが設けられており、バンク２０には、４つの気筒１２ａ〜１２ｄが設けられている。
【００２２】
内燃機関１の２つのバンク１０及び２０にはバンク毎に設けられた吸気枝管３及び１３が接続されており、この吸気枝管３及び１３の各枝管は、各気筒２ａ〜２ｄ及び１２ａ〜１２ｄの燃焼室と図示しない吸気ポートを介して接続されている。この吸気枝管３及び１３は、上流側において吸気管４及び１４と接続され、吸気管４及び１４には、やはりバン
ク毎に設けられた遠心過給機（ターボチャージャ）１１及び２１のコンプレッサ１１ａ及び２１ａが取り付けられている。さらに、吸気管４及び１４における吸気枝管３及び１３の直上流に位置する部位には、吸気管４及び１４内を流れてバンク１０及び２０に導入される吸気の量を調節する吸気絞り弁７及び１７が設けられている。
【００２３】
一方、バンク１０及び２０には、バンク毎に設けられた排気枝管５及び１５が接続され、排気枝管５及び１５の各枝管が各気筒２ａ〜２ｄ及び１２ａ〜１２ｄの燃焼室と図示しない排気ポートを介して接続されている。この排気枝管５及び１５は、下流側において排気管６及び１６に接続されており、排気管６及び１６には、やはりバンク毎に設けられた遠心過給機１１及び２１のタービン１１ｂ及び２１ｂが取り付けられている。また、排気管６及び１６は、下流にて図示しないマフラーに接続されている。
【００２４】
また、排気管６におけるタービン１１ｂの上流部分と、排気管１６におけるタービン２１ｂの上流部分とは、連通管３０によって連通されている。そして、連通管３０には、連通管３０を流通する排気ガス量を制御する制御弁３２が備えられている。一方、吸気管４におけるコンプレッサ１１ａの下流部分と、吸気管１４におけるコンプレッサ２１ａの下流部分とは、第２連通管３１によって連通されている。そして、第２連通管３１には、第２連通管３１を流通する吸気量を制御する第２制御弁３３が備えられている。ここで、制御弁３２は、本実施例における流通量制御手段に相当し、第２制御弁３３は第２流通量制御手段に相当する。また、連通管３０は、本実施例における連通路に相当する。さらに、第２連通管３１は、本実施例における吸気流出路に相当する。
【００２５】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）４０が併設されている。このＥＣＵ４０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。ＥＣＵ４０には、バンク１０及び２０に属する各気筒２ａ〜２ｄ及び１２ａ〜１２ｄにおける図示しない燃料噴射弁や点火栓の他、吸気絞り弁７及び１７が電気配線を介して接続されている。そして、ＥＣＵ４０の指令によって、各気筒２ａ〜２ｄ及び１２ａ〜１２ｄにおける燃料供給及び点火の有無の他、バンク１０及び２０に導入される吸気の量が制御される。さらに、ＥＣＵ４０には、制御弁３２及び第２制御弁３３が接続されており、ＥＣＵ４０の指令によって、連通管３０を流通する排気の量及び第２連通管３１を流通する吸気の量が制御される。
【００２６】
また、ＥＣＵ４０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等が備えられており、ＲＯＭには、内燃機関１の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されているプログラムの例としては、内燃機関１の運転状態に応じて、部分気筒運転と全気筒運転とを切換えるためのルーチン（説明は省略）や、後述する本実施例における制御弁開度変更ルーチンなどを挙げることができる。
【００２７】
本実施例における内燃機関１は、運転状態が所定の低負荷運転状態に属するなど、部分気筒運転条件が成立することをＥＣＵ４０が検出した時にはバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄ及び、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄのうちの例えばバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄを休止させて部分気筒運転を行う。具体的には、休止させるバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄにおける燃料噴射弁からの燃料噴射及び、吸排気弁の動作を停止する。一方、運転状態が前述の低負荷運転状態から外れるなど、部分気筒運転条件が成立しなくなった場合には、気筒２ａ〜２ｄにおける燃料噴射弁からの燃料噴射及び、吸排気弁の動作を再開し、部分気筒運転を解除し、全気筒運転を開始する。
【００２８】
ここで、所定の低負荷運転状態とは、片側のバンクに属する気筒が稼動するだけで要求負荷を充分に満たすことができると判断される運転状態の領域であり、予め実験的に設定
されるものである。また、今後、部分気筒運転においては、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄを休止する前提で説明を進めるが、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄを休止してもよいことは言うまでもない。
【００２９】
次に、内燃機関１が、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄを休止することにより部分気筒運転を行っている状態において加速され、部分気筒運転から全気筒運転に移行する場合について説明する。この場合、まず、図示しないアクセルが踏み込まれることにより、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄから排出される排気の量及び排気圧が上昇する。すると、遠心過給機２１の回転数が上昇し、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄへの吸気が過給される。その後、部分気筒運転から全気筒運転に移行することにより、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄにおける燃料噴射及び吸排気弁の動作が再開される。その結果、遠心過給機１１の回転数が上昇し始め、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄに導入される吸気の過給が開始される。
【００３０】
この場合において、バンク１０が稼動を再開した当初は、部分気筒運転が解除された時点における遠心過給機１１の回転数が低いためにバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄに導入される吸気を充分に過給できず、内燃機関１全体としての機関出力の上昇に段差が生じる場合があった。その結果、機関出力を円滑に上昇させることができず、充分な加速性能を得ることが困難となる場合があった。
【００３１】
そこで、本実施例においては、内燃機関１に加速要求がされることにより、部分気筒運転から全気筒運転に移行する場合には、部分気筒運転において休止していたバンク１０の稼動が再開される前に、遠心過給機１１の回転数を上昇させておき、バンク１０の稼動が再開された当初に、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄへの吸気を充分に過給できるようにした。
【００３２】
具体的には、部分気筒運転の実施中は、制御弁３２及び、第２制御弁３３を閉弁状態としておき、部分気筒運転の実施中にアクセルが踏み込まれることによって要求された加速度が所定の基準加速度以上である場合には、制御弁３２及び、制御弁３３を開弁することとした。
【００３３】
すなわち、内燃機関１に基準加速度以上の加速要求がされた場合は、内燃機関１の運転状態が所定の低負荷状態から外れ、部分気筒運転から全気筒運転に移行すると予測されるため、前もって制御弁３２を開弁することにより、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄからの排気の一部を排気管６に導入し、タービン１１ｂを駆動する。このことにより、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開される前に、遠心過給機１０の回転数を上昇させておくことができ、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開された当初から、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄに導入される吸気を充分に過給することができる。その結果、内燃機関１全体としての機関出力を円滑に上昇させることができ、良好な加速性能を得ることができる。
【００３４】
また、その際、第２制御弁３３を開弁することにより、過給機１１によって過給された吸気を第２連通管３１を介して吸気管１４に導入する。そうすることにより、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開される前に、コンプレッサ１１ａによって過給された吸気が気筒２ａ〜２ｄに導入されずに吸気管４における背圧が上昇することを抑制でき、遠心過給機１１の回転数の上昇が阻害されることを抑制できる。
【００３５】
図２には、本実施例における制御弁開度変更ルーチンを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ４０内のＲＯＭに記憶されたプログラムであって、内燃機関１の稼動中において所定期間毎に実行されるルーチンである。
【００３６】
本ルーチンが実行されると、まずＳ１０１において、内燃機関１が部分気筒運転中かどうかが判定される。具体的には、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄにおける燃料噴射弁の動作信号を検出することによって判定してもよいし、図示しないアクセルポジションセンサ及びクランクポジションセンサの出力によって内燃機関１の機関負荷及び機関回転数を検出し、内燃機関１の運転状態が所定の低負荷運転状態に属するかどうかによって判断してもよい。
【００３７】
ここで、内燃機関１が部分気筒運転中ではないと判定された場合には、内燃機関１は全気筒運転中であり、制御弁３２及び第２制御弁３３を開弁する必要はないと判断されるのでＳ１０６に進む。この場合は、Ｓ１０６において、制御弁３２及び第２制御弁３３を閉弁しまたは、閉弁した状態を継続した上で、本ルーチンを終了する。すなわち全気筒運転中は、制御弁３２及び第２制御弁３３は閉弁された状態となる。一方、Ｓ１０１において、内燃機関１が部分気筒運転中であると判定された場合には、Ｓ１０２に進む。
【００３８】
Ｓ１０２においては、アクセルポジションセンサの出力から、内燃機関１におけるアクセル踏み込み量を検出する。Ｓ１０１において、部分気筒運転中かどうかの判断に、アクセルポジションセンサの出力信号を用いた場合には、その際に検出された値をＲＡＭから読み出すことにより検出してもよい。Ｓ１０２の処理が終了するとＳ１０３に進む。
【００３９】
Ｓ１０３においては、Ｓ１０２において検出されたアクセル踏み込み量から、内燃機関１に要求されている加速度が基準加速度以上かどうかが判定される。ここで、基準加速度とは、部分気筒運転中において内燃機関１にこれ以上の加速が要求された場合、近い将来に部分気筒運転から全気筒運転に移行すると判断される閾値としての加速度であり、予め実験的に求められる。
【００４０】
Ｓ１０３において、内燃機関１に要求されている加速度が基準加速度以上であると判定された場合には、近い将来に部分気筒運転から全気筒運転に移行し、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開されると判断されるのでＳ１０４に進む。一方、内燃機関１に要求されている加速度が基準加速度より小さいと判定された場合には当面、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動は再開されないと判断されるので、Ｓ１０５に進む。
【００４１】
Ｓ１０４においては、制御弁３２及び第２制御弁３３が開弁される。そうすると、アクセルが踏み込まれたことにより既に加速状態にあるバンク２０の排気の一部を排気管６に導入することができ、その排気により遠心過給機１１のタービン１１ｂを駆動することができる。同時に、コンプレッサ１１ａによって過給されたバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄに導入されるべき吸気をバンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄに導入することができる。
【００４２】
その結果、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開される前に過給機１１の回転数を充分に上昇させることができ、内燃機関１全体としての機関出力を円滑に上昇させることができる。
【００４３】
Ｓ１０５においては、制御弁３２及び第２制御弁３３を閉弁させまたは、閉弁状態を継続させる。この場合は、過給機２１の回転数の上昇及びバンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄにおける出力の上昇により、加速要求に対応することになる。Ｓ１０４またはＳ１０５の処理が終了すると本ルーチンを終了する。
【００４４】
以上、説明したように、本実施例においては、部分気筒運転中において内燃機関１に要求される加速度が基準加速度より小さい場合には、部分気筒運転が継続されるとともに、
制御弁３２及び第２制御弁３３が閉弁される。この場合は、過給機２１の回転数の上昇及びバンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄにおける出力の上昇によって加速要求に対応する。これに対し、部分気筒運転中において内燃機関１に要求される加速度が基準加速度以上である場合には、制御弁３２及び第２制御弁３３が開弁される。この場合は、まず過給機１１の回転数が上昇し、その上でバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開される。
【００４５】
こうすれば、内燃機関１に加速要求がされることにより、部分気筒運転から全気筒運転に移行する場合にも、内燃機関１全体としての機関出力を円滑に上昇させることができ、良好な加速性能を得ることができる。
【００４６】
なお、本実施例における制御弁開度変更ルーチンでは、要求される加速度が基準化速度以上かどうかによって、制御弁３２及び第２制御弁３３を開弁するかどうかを決定したが、制御弁３２及び第２制御弁３３を開弁するかどうかを決定する判断基準はこれに限られない。例えば、内燃機関１の運転状態が、所定の低負荷運転状態と、それ以外の運転状態との境界領域となった場合など、近い将来に部分気筒運転から全気筒運転に移行することが予想される判断基準であればよい。
【００４７】
ここで、本実施例において、制御弁３２及び第２制御弁３３を開弁する際には、それぞれの制御弁を全開させてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、制御弁３２及び第２制御弁３３の最終的な開度は、要求加速度に応じて変更してもよい。また、最終的な開度に到るまでの開弁速度を、加速が開始してからバンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開されるまでの時間に応じて変更してもよい。そうすることにより内燃機関１全体としての機関出力をより円滑に上昇させることができる。
【００４８】
次に、本実施例において、部分気筒運転から全気筒運転に移行される前に遠心過給機１１の回転数を上昇させた場合に、コンプレッサ１１ａにより過給された吸気を、第２連通管３１及び吸気管１４を介してバンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄに導入するのではなく、大気に放出させる態様について説明する。この態様に係る内燃機関１の概略図を図３に示す。図３においては、吸気管４及び１４は、第２連通管３１によって連通されていない。その代わりに、吸気管４のコンプレッサ１１ａの下流部分には、コンプレッサ１１ａの回転によって過給された吸気を大気に放出するための放出管３４が接続されている。さらに、放出管３４には、放出管３４における吸気の流通量を制御する第３制御弁３５が備えられている。
【００４９】
本態様においては、部分気筒運転中に内燃機関１に要求された加速度が基準加速度以上であると判定された場合には、制御弁３２及び第３制御弁３５が開弁される。そうすることにより、バンク２０に属する気筒１２ａ〜１２ｄからの排気の一部が排気管６に導入され、タービン１１ｂを駆動させるとともに、コンプレッサ１１ａにより過給された吸気を大気に放出することができる。
【００５０】
そのことによっても、コンプレッサ１１ａの下流側の吸気通路４における背圧の上昇を抑制することができる。その結果、部分気筒運転から全気筒運転への移行において、バンク１０に属する気筒２ａ〜２ｄの稼動が再開される前に遠心過給機１１の回転数を充分に上昇させることができ、内燃機関１全体としての機関出力を円滑に上昇させることができる。なお本態様においては、放出管３４は吸気流出路に相当し、第３制御弁３５は第２流通量制御手段に相当する。
【００５１】
さらに、本実施例においては、連通管３０及び制御弁３２の代用として、または、連通管３０及び制御弁３２に加えて、遠心過給機２１のタービン２１ｂにおける排気圧を制限
するウェストゲートバルブ及び、ウェストゲートバルブによって排気管１６から逃がされた排気を排気管６に戻す図示しない第３連通管を備えるような態様をとってもよい。こうすることにより、部分気筒運転の実施中において、遠心過給機２１のタービン２１ｂにおける排気圧が所定圧力以上となった場合に、ウェストゲートバルブが開弁することにより、排気管１６を流通する排気の一部を、第３連通管を介して排気管６に導入することができる。ここで所定圧力とは、排気圧がこれ以上となった場合には、遠心過給機２１のタービン２１ｂが損傷する危険性が生じる閾値としての排気圧であり、予め実験的に求められる。
【００５２】
そうすれば、ウェストゲートバルブが開弁することにより本来外部に放出されるべき排気によって遠心過給機１１のタービン１１ｂを駆動することができ、エネルギーの有効利用を図ることができる。また、部分気筒運転において、ウェストゲートバルブが開弁するほど排気圧が上昇するような急激な加速が要求された場合に、休止しているバンク１０における遠心過給機１１の回転数を自動的に上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例における可変気筒内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例における制御弁開度変更ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例における可変気筒内燃機関の別の態様を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・可変気筒内燃機関
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ・・・気筒
３、１３・・・吸気枝管
４、１４・・・吸気管
５、１５・・・排気枝管
６、１６・・・排気管
７、１７・・・吸気絞り弁
１０、２０・・・バンク
１１，２１・・・遠心過給機
１１ａ、２１ａ・・・コンプレッサ
１１ｂ、２１ｂ・・・タービン
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ・・・気筒
３０・・・連通管
３１・・・第２連通管
３２・・・制御弁
３３・・・第２制御弁
３４・・・放出管
３５・・・第３制御弁
４０・・・ＥＣＵ
【図１】
2006250002.tif 000003
【図２】
2006250002.tif 000004
【図３】
2006250002.tif 000005