(57)【要約】    【課題】  空燃比のリッチ化を行う際、内燃機関の運転状態が低負荷低回転領域内にあるときでも、燃焼の悪化を防止することができる内燃機関の制御装置を提供する。    【解決手段】  空燃比のリッチ化が行われるときに、すなわち、ＮＯｘ浄化装置１１に流入する排気が排気リッチ側に設定されるときに、エンジン１の運転状態（ＮＥ、ＡＰ）が低負荷低回転領域内（気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴ内）にあるか否かが判定され（Ｓ２４、Ｓ２５）、エンジン１の運転状態が低負荷低回転領域内にあるときには、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」に設定され（Ｓ２６）、＃１及び＃４気筒の作動が休止される。【選択図】  図３
2005226546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒を有する内燃機関の排気系に設けられ、流入する排気を、還元成分が少ない排気リーン側と前記還元成分が多い排気リッチ側とに変動させることにより、前記排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化手段を備えた内燃機関の制御装置において、
前記排気を前記排気リッチ側に設定するとき、前記機関の運転状態に応じて、前記複数気筒のうち一部気筒の作動を休止させる気筒数制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤を有するＮＯｘ浄化装置を備えた内燃機関の排気浄化装置が特許文献１に示されている。この排気浄化装置では、ＮＯｘ吸収剤に吸収されたＮＯｘを還元するために、内燃機関で燃焼される混合気の空燃比のリッチ化（還元リッチ化）が行われる。
この空燃比のリッチ化を行うために、特許文献１に示された排気浄化装置では、スロットル弁の弁開度を低減し、吸入空気量を減少させる制御が行われる。これは、空燃比のリッチ化を行うために、燃料噴射量の増加のみが行われると、トルクショックが発生するおそれがあることから、スロットル弁の弁開度を低減し、吸入空気量を減少させて空燃比のリッチ化を行うことにより、トルクショックの発生を防止するようにしたものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１８４４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の運転状態が低負荷低回転領域内にあると、燃料噴射量は少量に設定される。そのため、特許文献１に示された装置では、空燃比のリッチ化を行う際、内燃機関の運転状態が低負荷低回転領域内にあるときには、スロットル弁の弁開度を大幅に低減する必要がある。しかしながら、スロットル弁の弁開度を大幅に低減すると、燃焼室内の温度が上昇し難くなるため、燃焼の悪化を招くおそれがある。
【０００５】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、空燃比のリッチ化を行う際、内燃機関の運転状態が低負荷低回転領域内にあるときでも、燃焼の悪化を防止することができる内燃機関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】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数気筒を有する内燃機関（１）の排気系（４）に設けられ、流入する排気を、還元成分が少ない排気リーン側と前記還元成分が多い排気リッチ側とに変動させることにより、前記排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化手段（１１）を備えた内燃機関（１）の制御装置において、前記排気を前記排気リッチ側に設定するとき、前記機関（１）の運転状態（ＮＥ、ＡＰ）に応じて、前記複数気筒のうち一部気筒（＃１、＃４）の作動を休止させる気筒数制御手段（２０、３０、Ｓ２４〜Ｓ２６）を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、空燃比のリッチ化が行われるとき、すなわち、ＮＯｘ浄化手段に流入する排気が排気リッチ側に設定されるとき、内燃機関の運転状態に応じて、複数気筒のうち一部気筒の作動が休止される。一部気筒の作動が休止されると、作動が休止されていない作動気筒の負荷が高まり、これら作動気筒において吸入空気量及び燃料噴射量を増加させることが必要となる。したがって、空燃比のリッチ化を行う際、内燃機関の運転状態が低負荷低回転領域内にあるときでも、吸入空気量を大幅に減少させる必要が無くなる。すなわち、スロットル弁の弁開度を大幅に低減する必要が無くなり、燃焼の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の構成を示す図である。直列４気筒の内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、＃１及び＃４気筒を一時的に休止させるための気筒休止機構３０が設けられている。図２は、気筒休止機構３０を油圧駆動するための油圧回路とその制御系を示す図であり、この図も図１と合わせて参照する。
【０００９】
エンジン１には、各気筒に燃料噴射弁１２が設けられている。燃料噴射弁１２は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２０に電気的に接続されており、燃料噴射弁１２の開弁時期及び開弁時間は、ＥＣＵ２０により制御される。
エンジン１は、吸気管２、排気管４、及びターボチャージャ８を備えている。ターボチャージャ８は、排気の運動エネルギにより駆動されるタービン１０と、タービン１０により回転駆動され、吸気の圧縮を行うコンプレッサ９とを備えている。
【００１０】
タービン１０は、複数の可変ベーン（図示せず）を備えており、可変ベーンのの開度（以下「ベーン開度」という）を変化させることにより、タービン回転数（回転速度）を変更できるように構成されている。タービン１０のベーン開度は、ＥＣＵ２０により電磁的に制御される。より具体的には、ＥＣＵ２０は、デューティ比可変の制御信号をタービン１０に供給し、これによってベーン開度を制御する。ベーン開度を増加させると、タービン１０の効率が向上し、タービン回転数は増加する。その結果、過給圧が増加する。
【００１１】
吸気管２内の、コンプレッサ９の下流には吸入空気量を制御するスロットル弁１３が設けられている。吸気管２は、スロットル弁１３の下流側において各気筒に対応して分岐し、分岐した吸気管２のそれぞれは、２つの吸気ポート２Ａ、２Ｂに分岐する。なお、図１には１つの気筒に対応する構成のみが示される。
【００１２】
エンジン１の各気筒には、２つの吸気弁（図示せず）及び２つの排気弁（図示せず）が設けられている。２つの吸気弁により開閉される吸気口（図示せず）は吸気ポート２Ａ、２Ｂのそれぞれに接続されている。
また、吸気ポート２Ｂ内には、当該吸気ポート２Ｂを介して吸入される空気量を制限してエンジン１の燃焼室にスワールを発生させるスワール制御弁（以下「ＳＣＶ」という）１４が設けられている。スロットル弁１３及びＳＣＶ１４は、電動モータや油圧アクチュエータによって駆動されるバタフライ弁であり、それらの弁開度はＥＣＵ２０により制御される。
【００１３】
排気管４と吸気ポート２Ｂとの間には、排気を吸気ポート２Ｂに還流する排気還流通路５が設けられている。排気還流通路５には、排気還流量を制御するための排気還流制御弁（以下「ＥＧＲ弁」という）６が設けられている。ＥＧＲ弁６は、ソレノイドを有する電磁弁であり、その弁開度はＥＣＵ２０により制御される。ＥＧＲ弁６には、その弁開度（弁リフト量）ＬＡＣＴを検出するリフトセンサ７が設けられており、その検出信号はＥＣＵ２０に供給される。排気還流通路５及びＥＧＲ弁６より、排気還流機構が構成される。ＥＧＲ弁６は、デューティ比可変の制御信号により、弁リフト量ＬＡＣＴが、エンジン運転状態に応じて設定されるリフト量指令値ＬＣＭＤと一致するように制御される。
【００１４】
吸気管２には、吸入空気量ＧＡを検出する吸入空気量センサ２１と、コンプレッサ９の下流側の過給圧ＰＣＨを検出する過給圧センサ２２と、スロットル弁１３の下流側で吸気温ＴＡを検出する吸気温（ＴＡ）センサ１５とが取り付けられており、これらの検出信号はＥＣＵ２０に供給される。
【００１５】
排気管４の、タービン１０の下流側には、比例型空燃比センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）２３が設けられており、ＬＡＦセンサ２３の下流側には、ＮＯｘ浄化装置１１が設けられている。ＬＡＦセンサ２３は排気中の酸素濃度（空燃比）にほぼ比例した検出信号をＥＣＵ２０に供給する。
【００１６】
ＮＯｘ浄化装置１１は、ＮＯｘを吸収するＮＯｘ吸収剤及び酸化、還元を促進するための触媒を内蔵する。ＮＯｘ浄化装置１１は、エンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリーン側に設定され、排気中の酸素濃度が比較的高く、還元剤（ＨＣ、ＣＯ）濃度が酸素濃度より低い排気リーン状態において（流入する排気が排気リーン側に設定されるときに）は、ＮＯｘを吸収する一方、逆にエンジン１に供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりリッチ側に設定され、排気中の酸素濃度が比較的低く、還元剤濃度が酸素濃度より高い排気リッチ状態において（流入する排気が排気リッチ側に設定されるときに）は、吸収したＮＯｘを還元剤により還元し、窒素ガス、水蒸気及び二酸化炭素として排出するように構成されている。
【００１７】
なお、ＮＯｘ浄化装置１１は、排気リーン状態のときにＮＯｘを吸着し、排気リッチ状態のときにＮＯｘを還元するものや、排気リッチ状態のときにアンモニアを生成して保持し、排気リーン状態のときに保持しているアンモニアでＮＯｘを還元するものであってもよい。
【００１８】
ＮＯｘ吸収剤のＮＯｘ吸収能力の限界、すなわち最大ＮＯｘ吸収量まで、ＮＯｘを吸収すると、それ以上ＮＯｘを吸収できなくなるので、適時ＮＯｘを還元するために、空燃比のリッチ化を実行する、すなわち、ＮＯｘ浄化装置１１に流入する排気が排気リッチ側に設定される。また、ディーゼル機関用の燃料に含まれている硫黄（Ｓ）が酸化して発生したＳＯｘがＮＯｘ吸収剤に付着すると、ＮＯｘ吸収能力が低下するので、適時ＳＯｘの放出を実行する必要がある。この場合にも、空燃比のリッチ化が実行される。
【００１９】
また、エンジン１により駆動される車両のアクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセルペダル操作量」という）ＡＰを検出するアクセルセンサ２５及びエンジン１のクランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ２６が設けられている。これらのセンサの検出信号は、ＥＣＵ２０に供給される。
【００２０】
クランク角度位置センサ２６は、エンジン１の特定の気筒の所定クランク角度位置でパルス（以下「ＣＹＬパルス」という）を出力する気筒判別センサ、各気筒の吸入行程開始時の上死点（ＴＤＣ）に関し所定クランク角度前のクランク角度位置で（４気筒エンジンではクランク角１８０度毎に）ＴＤＣパルスを出力するＴＤＣセンサ及びＴＤＣパルスより短い一定クランク角周期（例えば３０度周期）でＣＲＫパルスを発生するＣＲＫセンサから成り、ＣＹＬパルス、ＴＤＣパルス及びＣＲＫパルスがＥＣＵ２０に供給される。これらの信号パルスは、燃料噴射制御及びエンジン回転数（エンジン回転速度）ＮＥの検出に使用される。
【００２１】
気筒休止機構３０は、エンジン１の潤滑油を作動油として使用し、油圧駆動される。オイルポンプ３１により加圧された作動油は、油路３２及び吸気側油路３３ｉ，排気側油路３３ｅを介して、気筒休止機構３０に供給される。油路３２と、油路３３ｉ及び３３ｅとの間に、吸気側電磁弁３５ｉ及び排気側電磁弁３５ｅが設けられており、これらの電磁弁３５ｉ，３５ｅはＥＣＵ２０に接続されてその作動がＥＣＵ２０により制御される。
【００２２】
油路３３ｉ，３３ｅには、作動油圧が所定閾値より低下するとオンする油圧スイッチ３４ｉ，３４ｅが設けられており、その検出信号は、ＥＣＵ２０に供給される。また、油路３２の途中には、作動油温ＴＯＩＬを検出する作動油温センサ３６が設けられており、その検出信号がＥＣＵ２０に供給される。
【００２３】
気筒休止機構３０の具体的な構成例は、例えば特開平１０−１０３０９７号公報に示されており、本実施形態でも同様の機構を用いている。この機構によれば、電磁弁３５ｉ，３５ｅが閉弁され、油路３３ｉ，３３ｅ内の作動油圧が低いときは、＃１及び＃４気筒の吸気弁及び排気弁が通常の開閉作動を行う一方、電磁弁３５ｉ，３５ｅが開弁され、油路３３ｉ，３３ｅ内の作動油圧が高くなると、＃１及び＃４気筒の吸気弁及び排気弁が閉弁状態を維持する。すなわち、電磁弁３５ｉ，３５ｅの閉弁中は、全ての気筒を作動させる全気筒運転が行われ、電磁弁３５ｉ，３５ｅを開弁させると、＃１及び＃４気筒を休止させ、＃２及び＃３気筒のみ作動させる一部気筒運転が行われる。
【００２４】
エンジン１の本体にはエンジン水温（ＴＷ）センサ１６が装着されている。エンジン水温センサ１６はサーミスタ等から成り、エンジン水温（冷却水温）ＴＷを検出して対応する温度信号を出力してＥＣＵ２０に供給する。
ＥＣＵ２０には大気圧ＰＡを検出する大気圧センサ１７、エンジン１により駆動される車両の走行速度（車速）ＶＰを検出する車速センサ１８、及び当該車両の変速機のギヤ位置ＧＰを検出するギヤ位置センサ１９が接続されており、これらのセンサの検出信号がＥＣＵ２０に供給される。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路、燃料噴射弁１２、ＥＧＲ弁６、タービン１０、スロットル弁１３、ＳＣＶ１４、気筒休止機構３０などに制御信号を供給する出力回路等から構成される。
【００２６】
ＥＣＵ２０は、各種センサの検出信号に基づいて、燃料噴射量ＴＯＵＴ、スロットル弁１３の弁開度等を制御するとともに、電磁弁３５ｉ，３５ｅの開閉を行って、エンジン１の全筒運転と、一部気筒運転との切り換え制御を行う。燃料噴射量ＴＯＵＴは、実際には燃料噴射弁１２の開弁時間として算出される。図示しない燃料噴射時期演算処理により得られる燃料噴射時期において、燃料噴射量ＴＯＵＴに応じた時間に亘って燃料噴射弁１２が開弁され、エンジン１に燃料が供給される。
【００２７】
図３は、一部の気筒を休止させる気筒休止（一部気筒運転）の実行条件を判定する処理のフローチャートである。この処理はＥＣＵ２０のＣＰＵで所定時間（例えば１０ミリ秒）毎に実行される。
【００２８】
ステップＳ１１では、始動モードフラグＦＳＴＭＯＤが「１」であるか否かを判別し、始動モードフラグＦＳＴＭＯＤが「１」であってエンジン１の始動（クランキング）中であるときは、検出したエンジン水温ＴＷを始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤとして記憶する（ステップＳ１３）。次いで、始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤに応じて図４に示すＴＭＴＷＣＳＤＬＹテーブルを検索し、遅延時間ＴＭＴＷＣＳＤＬＹを算出する。ＴＭＴＷＣＳＤＬＹテーブルは、始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤが第１所定水温ＴＷ１（例えば４０℃）以下の範囲では、遅延時間ＴＭＴＷＣＳＤＬＹが所定遅延時間ＴＤＬＹ１（例えば２５０秒）に設定され、始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤが第１所定水温ＴＷ１（例えば４０℃）より高く第２所定水温ＴＷ２（例えば６０℃）以下の範囲では、始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤが高くなるほど遅延時間ＴＭＴＷＣＳＤＬＹが減少するように設定され、始動モード水温ＴＷＳＴＭＯＤが第２所定水温ＴＷ２より高い範囲では、遅延時間ＴＭＴＷＣＳＤＬＹは「０」に設定されている。
【００２９】
続くステップＳ１５では、ダウンカウントタイマＴＣＳＷＡＩＴを遅延時間ＴＭＴＷＣＳＤＬＹに設定してスタートさせ、気筒休止の実行を禁止すべく、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰを「０」に設定する（ステップＳ２７）。気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰは、気筒休止の実行条件が成立するときに「１」に設定され（ステップＳ２６参照）、気筒休止の実行条件が成立しないときに「０」に設定される（ステップＳ２７参照）。
【００３０】
ステップＳ１１で始動モードフラグＦＳＴＭＯＤが「０」であって通常運転モードであるときは、エンジン水温ＴＷが気筒休止判定温度ＴＷＣＳＴＰ（例えば７５℃）より高いか否かを判別する（ステップＳ１２）。エンジン水温ＴＷが気筒休止判定温度ＴＷＣＳＴＰ以下であるときは、実行条件不成立と判定し、前記ステップＳ１４に進む。エンジン水温ＴＷが気筒休止判定温度ＴＷＣＳＴＰより高いときは、ステップＳ１２からステップＳ１６に進み、ステップＳ１５でスタートしたタイマＴＣＳＷＡＩＴの値が「０」であるか否かを判別する。タイマＴＣＳＷＡＩＴの値が「０」より大きい間は、気筒休止の実行を禁止すべく、前記ステップＳ２７に進み、タイマＴＣＳＷＡＩの値が「０」となると、ステップＳ１７に進む。
【００３１】
ステップＳ１７では、車速ＶＰ及びギヤ位置ＧＰに応じてＡＰＣＳテーブル（図示せず）を検索し、アクセルペダル操作量ＡＰの閾値ＡＰＣＳ（下側閾値ＡＰＣＳＬ及び上側閾値ＡＰＣＳＨ）を算出する。ＡＰＣＳテーブルは、ギヤ位置ＧＰ毎に設定されており、各ギヤ位置（２速〜５速）において、大まかには車速ＶＰが増加するほど、上側閾値ＡＰＣＳＨ及び下側閾値ＡＰＣＳＬが増加するように設定されている。また車速ＶＰが同一であれば、低速側ギヤ位置ＧＰに対応する閾値（ＡＰＣＳＨ，ＡＰＣＳＬ）の方が、高速側ギヤ位置ＧＰに対応する閾値（ＡＰＣＳＨ，ＡＰＣＳＬ）より大きな値に設定されている。
【００３２】
ステップＳ１８では、検出したアクセルペダル操作量ＡＰが閾値ＡＰＣＳより小さいか否かの判別を、ヒステリシスを伴って行う。具体的には、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」であるときは、アクセルペダル操作量ＡＰが増加して上側閾値ＡＰＣＳＨに達すると、ステップＳ１８の答が否定（ＮＯ）となり、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「０」であるときは、アクセルペダル操作量ＡＰが減少して下側閾値ＡＰＣＳＬを下回ると、ステップＳ１８の答が肯定（ＹＥＳ）となる。
【００３３】
ステップＳ１８の答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、大気圧ＰＡが所定圧ＰＡＣＳ（例えば８６．６ｋＰａ（６５０ｍｍＨｇ））以上であるか否かを判別し（ステップＳ１９）、その答が肯定（ＹＥＳ）であるとき、吸気温ＴＡが所定下限温度ＴＡＣＳＬ（例えば−１０℃）以上であるか否かを判別し（ステップＳ２０）、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、吸気温ＴＡが所定上限温度ＴＡＣＳＨ（例えば４５℃）より低いか否かを判別し（ステップＳ２１）、その答が肯定（ＹＥＳ）であるときは、エンジン回転数ＮＥが所定回転数ＮＥＣＳより低いか否かを判別する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判別は、ステップＳ１８と同様にヒステリシスを伴って行われる。すなわち、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」であるときは、エンジン回転数ＮＥが増加して上側回転数ＮＥＣＳＨ（例えば３５００ｒｐｍ）に達すると、ステップＳ２２の答が否定（ＮＯ）となり、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「０」であるときは、エンジン回転数ＮＥが減少して下側回転数ＮＥＣＳＬ（例えば３３００ｒｐｍ）を下回ると、ステップＳ２２の答が肯定（ＹＥＳ）となる。
【００３４】
ステップＳ１８〜Ｓ２２の何れかの答が否定（ＮＯ）であるときは、気筒休止の実行条件が不成立と判定し、気筒休止の実行を禁止すべく、前記ステップＳ２７に進む。一方ステップＳ１８〜Ｓ２２の答がすべて肯定（ＹＥＳ）であるときは、さらにステップＳ２３に進む。
【００３５】
ステップＳ２３では、リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「１」であるか否かを判別する。リッチ化フラグＦＲＩＣＨは、図示しない処理により、空燃比のリッチ化を行うときに、すなわち、ＮＯｘ浄化装置１１に流入する排気が排気リッチ側に設定されるときに、「１」に設定され、空燃比のリッチ化を終了してリーンバーン運転に移行するときに「０」に設定される。リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「０」であるときは、前記ステップＳ２７に進む。この場合には、空燃比のリッチ化が行われず、気筒休止も実行されない。
【００３６】
リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「１」であるときは、ステップＳ２４に進む。このとき、図示しない処理により、燃料噴射量ＴＯＵＴを増加するとともに、必要に応じてスロットル弁１３の弁開度を調整して吸入空気量を減少させることにより、空燃比のリッチ化が行われる。
ステップＳ２４及びＳ２５では、エンジン回転数ＮＥ及びアクセルペダル操作量ＡＰで決まるエンジン運転状態が、図５に示す気筒休止許可領域（低負荷低回転領域）ＲＣＳＴＰＰＭＴ内にあるか否かを判別する。具体的には、ステップＳ２４では、エンジン回転数ＮＥに応じて判定ラインＬＨＬに相当するＬＨＬテーブルを検索して、アクセルペダル操作量ＡＰの閾値ＡＰＬＨＬを算出し、ステップＳ２５では、アクセルペダル操作量ＡＰが閾値ＡＰＬＨＬより小さいか否かを判別する。
【００３７】
アクセルペダル操作量ＡＰが閾値ＡＰＬＨＬ以上であるときは、エンジン運転状態が、図５にハッチングを付して示す気筒休止禁止領域（高負荷または高回転領域）ＲＣＳＴＰＩＢＴ内にあると判定し、気筒休止の実行を禁止すべく、前記ステップＳ２７に進む。一方、アクセルペダル操作量ＡＰが閾値ＡＰＬＨＬより小さいときは、エンジン運転状態が、気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴ内にあると判定し、気筒休止の実行を許可すべく、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰを「１」に設定する（ステップＳ２６）。気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴは、スロットル弁１３による吸気絞りを行うことにより燃焼が不安定になる領域である。
【００３８】
気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」に設定されているときは、＃１及び＃４気筒を休止させ、＃２及び＃３気筒を作動させる一部気筒運転が実行され、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「０」に設定されているときは、全気筒＃１〜＃４を作動させる全筒運転が実行される。
【００３９】
図３の処理によれば、空燃比のリッチ化が行われるときに、すなわち、ＮＯｘ浄化装置１１に流入する排気が排気リッチ側に設定されるときに、エンジン運転状態が低負荷低回転領域にあるならば、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」に設定されて、＃１及び＃４気筒を休止させる一部気筒運転が実行される。この理由を以下に説明する。
【００４０】
図６は、気筒休止を行う場合における、各気筒の燃料噴射量の変化を示す図である。ここで、気筒番号１〜４は、それぞれ＃１〜＃４気筒に対応する。また、ＴＯＵＴＲは、空燃比のリッチ化を行うときの燃料噴射量（空燃比を１４．０程度とするのに必要な燃料噴射量）であり、以下「リッチ化燃料噴射量」という。ＴＯＵＴＮは、全気筒が作動している場合において、空燃比のリッチ化を行わないときの燃料噴射量であり、以下「通常燃料噴射量」という。ＴＯＵＴＣＳＴＰは、気筒休止を行う場合における空燃比のリッチ化を行わないときの燃料噴射量であり、以下「気筒休止燃料噴射量」という。
リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「０」であり、空燃比のリッチ化が行われないときに、エンジン運転状態が低負荷低回転領域にあるならば、図６（ａ）に示すように、各気筒の燃料噴射量は、通常燃料噴射量ＴＯＵＴＮに設定される。通常燃料噴射量ＴＯＵＴＮは、リッチ化燃料噴射量ＴＯＵＴＲより大幅に小さい値である。
【００４１】
その後、リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「１」に設定されて、空燃比のリッチ化が行われるとき、エンジン運転状態が気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴ内にあるならば、＃１及び＃４気筒を休止させる一部気筒運転が実行される。このとき、作動が休止されていない＃２及び＃３気筒の負荷が高まるので、＃２及び＃３気筒への燃料噴射量を増加させる必要がある。そのため、＃２及び＃３気筒の燃料噴射量が、通常燃料噴射量ＴＯＵＴＮから気筒休止燃料噴射量ＴＯＵＴＣＳＴＰに変更されて、図６（ｂ）にハッチングを付して示した量だけ、燃料噴射量が増加される。これにより、気筒休止燃料噴射量ＴＯＵＴＣＳＴＰは、リッチ化燃料噴射量ＴＯＵＴＲに近づく。したがって、気筒休止を行うことにより、空燃比のリッチ化のために増加させる燃料噴射量は、図６（ｃ）で黒く塗りつぶした部分に対応するわずかな量となる。
【００４２】
以上の点を考慮し、本実施形態では、リッチ化フラグＦＲＩＣＨが「１」に設定されて、空燃比のリッチ化が行われる場合において、すなわち、ＮＯｘ浄化装置１１に流入する排気が排気リッチ側に設定される場合において、エンジン運転状態が気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴ内にあるときには、＃１及び＃４気筒を休止させる一部気筒運転を実行することとした。これにより、エンジン運転状態が、図５の気筒休止許可領域ＲＣＳＴＰＰＭＴに示すような低負荷低回転領域内にあるときには、＃１及び＃４気筒が休止されて、作動気筒（＃２及び＃３気筒）の負荷が高まるため、＃２及び＃３気筒の燃料噴射量が増加される。したがって、空燃比のリッチ化のための増加分はわずかな量となり、リッチ化によるトルク変動を軽減することができる。さらに、エンジン運転状態が低負荷低回転領域内にあるときでも、スロットル弁１３の弁開度を大幅に低減する必要が無くなり、燃焼の悪化を防止することができる。
【００４３】
上述した実施形態では、ＮＯｘ浄化装置１１がＮＯｘ浄化手段に相当し、ＥＣＵ２０及び気筒休止機構３０が気筒数制御手段を構成する。具体的には、図３のステップＳ２４〜Ｓ２６が気筒数制御手段に相当する。
【００４４】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、気筒休止フラグＦＣＹＬＳＴＰが「１」に設定されたときには、＃１及び＃４気筒の作動を休止させたが、これに限るものではなく、＃１〜＃４気筒のうち、任意の１気筒の作動を休止させてもよい。
【００４５】
また上述した実施形態では、本発明を直列４気筒の内燃機関に適用した例を示したが、例えば、Ｖ型６気筒やＶ型８気筒等、他の型式の内燃機関にも適用可能である。例えば、本発明を６気筒の内燃機関に適用する場合には、休止気筒の数は、機関運転状態に応じて、１〜３気筒の範囲で選択することが望ましい。
【００４６】
また上述した実施形態では、本発明をディーゼル内燃機関に適用した例を示したが、ガソリン内燃機関にも適用可能である。さらに本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの気筒休止制御にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関及びその制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す気筒休止機構の油圧制御系の構成を示す図である。
【図３】気筒休止条件を判定する処理のフローチャートである。
【図４】図３の処理で使用されるＴＭＴＷＣＳＤＬＹテーブルを示す図である。
【図５】空燃比のリッチ化を行う際、気筒休止の実行を許可する機関運転領域を示す図である。
【図６】内燃機関の各気筒への燃料噴射量の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  エンジン（内燃機関）
２  吸気管
４  排気管
１１  ＮＯｘ浄化装置（ＮＯｘ浄化手段）
２０  電子制御ユニット（気筒数制御手段）
２５  アクセルセンサ
２６  クランク角度位置センサ
３０  気筒休止機構（気筒数制御手段）
【図１】
2005226546.tif 000003
【図２】
2005226546.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005226546.tif 000007
【図６】
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