(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる容積のシリンダを有する内燃機関において気筒休止制御を行い、運転状態に応じた最適な出力を発揮させる。【解決手段】本発明に係る内燃機関１００は、ピストン１０４の上下動によりクランクシャフト１１９を駆動し、少なくとも一部の容積が異なるように構成された複数の気筒と、複数の気筒の一部を休止する気筒休止機構と、を備える。異なる容積のシリンダを有する内燃機関において気筒休止制御を行うことで、運転状態に応じた最適な出力を発揮することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの上下動によりクランクシャフトを駆動し、少なくとも一部の容積が異なるように構成された複数の気筒と、
前記複数の気筒の一部を休止する気筒休止機構と、
を備えることを特徴とする、内燃機関。
【請求項２】
前記複数の気筒のうち、第１群の気筒の容積に対して第２群の気筒の容積が異なることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記第１群の気筒に対して前記第２群の気筒のボア又はストロークが異なることを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
水平対向に配置された４つの前記気筒を備え、前記第１群の気筒が１番気筒及び２番気筒であり、前記第２群の気筒が３番気筒及び４番気筒であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の内燃機関。
【請求項５】
直列に配置された４つの前記気筒を備え、前記第１群の気筒が１番気筒及び４番気筒であり、前記第２群の気筒が２番気筒及び３番気筒であることを特徴とする、請求項２又は３に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記第１群の気筒の容積に対して前記第２群の気筒の容積が２倍であることを特徴とする、請求項２〜５のいずれかに記載の内燃機関。
【請求項７】
運転状態を示す情報を取得する取得部と、
前記運転状態に基づいて、容積が異なるように構成された複数の気筒の一部を休止する休止制御部と、
を備えることを特徴とする、内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記運転状態は、アクセル開度に基づいて定められる運転者の要求駆動力であることを特徴とする、請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記複数の気筒のうち、第１群の気筒の容積に対して第２群の気筒の容積が異なり、
前記休止制御部は、前記第１群の気筒又は前記第２群の気筒を休止することを特徴とする、請求項７又は８に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記複数の気筒は水平対向に配置され、前記第１群の気筒が１番気筒及び２番気筒であり、前記第２群の気筒が３番気筒及び４番気筒であることを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記複数の気筒は直列に配置され、前記第１群の気筒が１番気筒及び４番気筒であり、前記第２群の気筒が２番気筒及び３番気筒であることを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記第１群の気筒の容積に対して前記第２群の気筒の容積が２倍であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか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】
本発明は、内燃機関及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献１には、異なる容積の二つのシリンダを有する内燃機関が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平８−５０７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、内燃機関の燃費向上等を目的として、吸排気バルブを閉弁状態で維持する気筒休止制御に関する技術開発が行われている。
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示された技術は、異なる容積の二つのシリンダを有するものであるが、気筒休止を行うことは何ら考慮されていなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、異なる容積のシリンダを有する内燃機関において気筒休止制御を行うことで、運転状態に応じた最適な出力を発揮させることが可能な、新規かつ改良された内燃機関及び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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ピストンの上下動によりクランクシャフトを駆動し、少なくとも一部の容積が異なるように構成された複数の気筒と、前記複数の気筒の一部を休止する気筒休止機構と、を備える、内燃機関が提供される。
【０００８】
前記複数の気筒のうち、第１群の気筒の容積に対して第２群の気筒の容積が異なるものであっても良い。
【０００９】
また、前記第１群の気筒に対して前記第２群の気筒のボア又はストロークが異なるものであっても良い。
【００１０】
また、水平対向に配置された４つの前記気筒を備え、前記第１群の気筒が１番気筒及び２番気筒であり、前記第２群の気筒が３番気筒及び４番気筒であっても良い。
【００１１】
また、直列に配置された４つの前記気筒を備え、前記第１群の気筒が１番気筒及び４番気筒であり、前記第２群の気筒が２番気筒及び３番気筒であっても良い。
【００１２】
また、前記第１群の気筒の容積に対して前記第２群の気筒の容積が２倍であっても良い。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、運転状態を示す情報を取得する取得部と、前記運転状態に基づいて、容積が異なるように構成された複数の気筒の一部を休止する休止制御部と、を備える、内燃機関の制御装置が提供される。
【００１４】
前記運転状態は、アクセル開度に基づいて定められる運転者の要求駆動力であっても良い。
【００１５】
また、前記複数の気筒のうち、第１群の気筒の容積に対して第２群の気筒の容積が異なり、前記休止制御部は、前記第１群の気筒又は前記第２群の気筒を休止するものであっても良い。
【００１６】
また、前記複数の気筒は水平対向に配置され、前記第１群の気筒が１番気筒及び２番気筒であり、前記第２群の気筒が３番気筒及び４番気筒であっても良い。
【００１７】
また、前記複数の気筒は直列に配置され、前記第１群の気筒が１番気筒及び４番気筒であり、前記第２群の気筒が２番気筒及び３番気筒であっても良い。
【００１８】
また、前記第１群の気筒の容積に対して前記第２群の気筒の容積が２倍であっても良い。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように本発明によれば、異なる容積のシリンダを有する内燃機関において、気筒休止制御を行うことが可能な内燃機関及び内燃機関の制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示される内燃機関の構成の一部を詳細に説明するための図である。
【図３】本実施形態に係る制御装置の概略的な機能構成を示す図である。
【図４Ａ】バルブ制御機構を示す模式図である。
【図４Ｂ】バルブ制御機構を示す模式図である。
【図４Ｃ】バルブ制御機構を示す模式図である。
【図５】クランクシャフトに対してコネクティングロッドを介してピストンが装着された状態を示す模式図である。
【図６】図５の矢印Ａ方向からピストンを見た状態を示す模式図である。
【図７】ピストンが挿入されるシリンダブロックを示す模式図である。
【図８】要求駆動力と休止気筒との関係を規定したマップの一例を示す模式図である。
【図９】第１のモード、第２のモード、第３のモードのそれぞれにおいて、クランクシャフトの回転数と出力との関係を示す特性図である。
【図１０】本実施形態に係る制御装置において実行される気筒休止制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置２００により制御される内燃機関１００の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係る内燃機関１００の概略構成を示す図である。
【００２３】
内燃機関１００は、図１に示したように、シリンダ１０２、ピストン１０４、コネクティングロッド１０６、点火プラグ１０８、吸排気バルブ１１０、カム機構およびクランクシャフト１１９を備える。なお、内燃機関１００は、図示しない車両に縦置きされる縦置き型の内燃機関である。
【００２４】
シリンダ１０２は、気筒として、図１に示したように複数設けられ、複数のシリンダ１０２の各々はピストン１０４をそれぞれ収納し、シリンダ１０２およびピストン１０４によってシリンダ１０２内に燃焼室が形成される。また、ピストン１０４は、燃焼室における燃料の燃焼によって直線往復運動を行い、当該直線往復運動はコネクティングロッド１０６を介してクランクシャフト１１９に伝達される。
【００２５】
吸排気バルブ１１０はカム機構の動作によって開閉し、吸気バルブの開弁によってシリンダ１０２の燃焼室に外部の新気が取り込まれ、排気バルブの開弁によって燃焼後のガスがシリンダ１０２の燃焼室から排出される。また、点火プラグ１０８の点火によって、シリンダ１０２の燃焼室内に供給される燃料が燃焼される。
【００２６】
カム機構は、図１に示したように、カムシャフト１１２および当該カムシャフト１１２に固定されるカム１１４で構成される。カムシャフト１１２の回転によってカム１１４が回転し、カム１１４の突出部分が直接的または間接的に吸排気バルブを押し込むことによって吸排気バルブ１１０が開閉する。なお、カム１１４と吸排気バルブ１１０との間に別途ロッカアームが設けられ、ロッカアームを介して吸排気バルブ１１０が押し込まれてもよい。また、吸排気バルブ１１０は、ばねを有し、吸排気バルブ１１０が押し込まれた後に元の位置に戻るようにされている。
【００２７】
クランクシャフト１１９は、図１に示したように、クランクピン１１６、クランクジャーナル１１８およびこれらと連結されるクランクアーム１２０で構成される。クランクピン１１６はコネクティングロッド１０６と連結され、ピストン１０４の直線往復運動によってクランクアーム１２０が回転され、クランクアーム１２０の回転によってクランクジャーナル１１８が回転する。クランクジャーナル１１８は、クランクジャーナル１１８−１、１１８−２、１１８−３、１１８−４及び１１８−５で構成され、クランクジャーナル１１８−５側にトランスミッションが連結される。ここで、本実施形態では、トランスミッションに連結される側をリア側とも称し、反対側をフロント側とも称する。また、図１に示した内燃機関１００は、リア側の２気筒が対向し、フロント側の２気筒が対向する、４気筒の水平対向型である。
【００２８】
続いて、図２を参照して、上述した内燃機関１００の構成の一部について詳細に説明する。図２は、図１に示される内燃機関１００の構成の一部を詳細に説明するための図である。
【００２９】
内燃機関１００は、さらに、燃料供給機構、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）機構および制御装置２００を備える。
【００３０】
燃料供給機構は、シリンダ１０２内に燃料を供給する。具体的には、燃料供給機構は、図２に示したように、フューエルインジェクタ１２２、燃料配管１２４、燃料ポンプ１２６および燃料タンク１２８を備えて構成される。例えば、フューエルインジェクタ１２２は、燃料ポンプ１２６によって燃料タンク１２８から吸い上げられ、燃料配管１２４を通じて供給される燃料をシリンダ１０２の燃焼室に向けて直接的に噴射する。
【００３１】
ＥＧＲ機構は、シリンダ１０２から排出される排気の一部を吸気側に戻すことにより、排気をシリンダ１０２に供給する。具体的には、ＥＧＲ機構は、図２に示したように、ＥＧＲバルブ１３０およびＥＧＲ配管１３２で構成される。例えば、ＥＧＲ配管１３２は、シリンダ１０２からの排気が流れる排気管１３４Ｂおよびシリンダ１０２に供給される空気が流れる吸気管１３４Ａを連通させる。なお、図１に示した吸排気バルブ１１０は、図２における吸気バルブ１１０Ａ及び排気バルブ１１０Ｂに相当する。ＥＧＲバルブ１３０は、当該ＥＧＲ配管１３２に設けられ、ＥＧＲ配管１３２を通過して吸気管に流れ込む排気の量を調節する。
【００３２】
吸気管１３４Ａには、スロットルバルブ１３５が設けられている。スロットルバルブ１３５は、運転者のアクセル操作によって駆動される。制御装置２００は、センサにより検出されたスロットルバルブ１３５の開度（アクセル開度）を取得する。
【００３３】
バルブ制御部（気筒休止機構）２５０は、制御装置２００からの指令に基づいて、通常運転時と気筒休止運転時において吸排気バルブ１１０（吸気バルブ１１０Ａ、排気バルブ１１０Ｂ）を制御する。バルブ制御部２５０の構成については後述する。
【００３４】
制御装置２００は、内燃機関１００を構成する各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置２００は、制御対象である各アクチュエータと接続線、例えばワイヤハーネス等で接続され、当該接続線を通じて送受信される電気信号を用いて各アクチュエータに動作指示を行う。例えば、制御装置２００は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）であり得る。
【００３５】
続いて、図３を参照して、内燃機関の制御装置２００の機能構成について説明する。図３は、本実施形態に係る制御装置２００の概略的な機能構成を示す図である。
【００３６】
制御装置２００は、図３に示したように、取得部２１０、記憶部２２０、気筒選択部２３０、休止制御部２４０及び通信部２５０を含む。
【００３７】
取得部２１０は、内燃機関１００に関する各種情報を取得する機能を有する。例えば、取得部２１０は、内燃機関１００に関する運転状態を示す情報を取得する。運転状態を示す情報を、以下では運転状態情報とも称する。
【００３８】
記憶部２２０は、所定の記録媒体に対してデータの記録再生を行う部位である。例えば、記憶部２２０は、後述するマップを記憶する。
【００３９】
気筒選択部２３０は、休止制御部２４０により休止される対象となる気筒を選択する機能を有する。例えば、気筒選択部２３０は、取得部２１０により取得された運転状態情報に基づいて、休止対象の気筒を選択する。その際、気筒選択部２３０は、記憶部２２０に記憶されたマップを参照することで、振動音の抑制を考慮した気筒休止制御が実現される。なお、気筒選択部２３０が行う休止対象の気筒の選択には、気筒を休止させるか否かの選択、及び休止させる気筒の選択が含まれる。
【００４０】
休止制御部２４０は、複数の気筒のうち一部を休止状態にする機能を有する。例えば、休止制御部２４０は、吸排気バルブ１１０を閉弁状態で維持する気筒休止制御を行う。例えば、休止制御部２４０は、吸排気バルブ１１０を閉弁状態に維持する気筒休止機構に、閉弁状態の維持又は解除を指示することにより、吸排気バルブ１１０の開閉を制御する。休止状態においては、燃料供給機構による燃料供給は停止される。そのため、気筒休止制御により燃料消費率が向上し得る。
【００４１】
通信部２５０は、内燃機関１００を構成する各装置との通信を行う。具体的には、通信部２５０は、制御装置２００の制御対象である各アクチュエータおよび内燃機関１００に備えられる各センサと通信を介して接続する。例えば、通信部２５０は、取得部２１０又は休止制御部２４０等からの動作指示をアクチュエータに送信し、センサにより取得された情報を当該センサから受信する。例えば、制御装置２００は、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信等を用いて制御対象の各アクチュエータ等と通信を行う。なお、通信部２５０は、他の制御装置、例えば駆動制御装置等と通信を行ってもよい。
【００４２】
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、バルブ制御部（気筒休止機構）２５０の一例を示す模式図である。なお、バルブ制御部２５０の構成は以下に示す構成に限定されるものではない。図４Ａに示すように、吸気バルブ１１０Ａは、ロッカーアーム２６０，２６２を介して、吸気カム２５４によって駆動される。吸気カム２５４は、吸気カムシャフト１１２ａに設けられている。また、排気バルブ１１０Ｂは、ロッカーアーム２７０，２７２を介して、排気カム２８０によって駆動される。排気カム２８０は、排気カムシャフト１１２ｂに設けられている。
【００４３】
図４Ｂは、吸気カム２５４及びロッカーアーム２６０，２６２によって吸気バルブ１１０Ａが駆動される様子を、４気筒運転、気筒停止のそれぞれについて示した図である。図４Ｂは、図４Ａ中の矢印ＡＡ方向からロッカーアーム２６０，２６２、吸気カム２５４を見た状態を示している。図４Ｂに示すように、２つのロッカーアーム２６０，２６２は並んで配置されている。吸気バルブ１１０Ａは、右側に配置されたロッカーアーム２６２と当接し、ロッカーアーム２６２によって駆動される。左側に配置されたロッカーアーム２６０は、吸気カム２５４と当接し、吸気カム２５４によって駆動される。吸気バルブ１１０Ａは、図４Ｂに示す位置Ｐ１でロッカーアーム２６２と当接する。
【００４４】
図４Ｂに示すように、ローカーアーム２６０とロッカーアーム２６２を固定するピン２９０が設けられている。ピン２９０は油圧によって駆動される。４気筒運転時には、ローカーアーム２６０とロッカーアーム２６２とがピン２９０によって固定される。これにより、吸気カム２５４によってロッカーアーム２６０が駆動されると、ロッカーアーム２６２はロッカーアーム２６０と一体となって駆動される。従って、ローカーアーム２６０及びロッカーアーム２６２は、回転軸２６６を中心として、吸気カム２５４の形状に倣って吸気カム２５４の位相で往復運動を行う。これにより、ロッカーアーム２６２と当接する吸気バルブ１１０Ａが開閉駆動される。
【００４５】
また、気筒停止時には、ローカーアーム２６０とロッカーアーム２６２はピン２９０によって固定されない。これにより、吸気カム２５４は、ロッカーアーム２６０をそれぞれ駆動するが、ロッカーアーム２６２は駆動されないため、吸気バルブ１１０Ａが閉じた状態が維持される。
【００４６】
図４Ｃは、排気カム２８０及びロッカーアーム２７０，２７２によって排気バルブ１１０Ｂが駆動される様子を、４気筒運転、気筒停止のそれぞれについて示した図である。図４Ｃは、図４Ａ中の矢印ＡＢ方向からロッカーアーム２７０，２７２、排気カム２８０を見た状態を示している。図４Ｃに示すように、２つのロッカーアーム２７０，２７２は並んで配置されている。排気バルブ１１０Ｂは、右側に配置されたロッカーアーム２７２と当接し、ロッカーアーム２７２によって駆動される。左側に配置されたロッカーアーム２７０は、排気カム２８０と当接し、排気カム２８０によって駆動される。排気バルブ１１０Ｂは、図４Ｃに示す位置Ｐ２でロッカーアーム２７２と当接する。
【００４７】
図４Ｃに示すように、ローカーアーム２７０とロッカーアーム２７２を固定するピン２９４が設けられている。ピン２９４は油圧によって駆動される。４気筒運転時には、ローカーアーム２７０とロッカーアーム２７２とがピン２９４によって固定される。これにより、排気カム２８０によってロッカーアーム２７０が駆動されると、ロッカーアーム２７２はロッカーアーム２７０と一体となって駆動される。従って、ローカーアーム２７０及びロッカーアーム２７２は、回転軸２６８を中心として、排気カム２８０の形状に沿って往復運動を行う。これにより、ロッカーアーム２７２と当接する排気バルブ１１０Ｂが開閉駆動される。
【００４８】
また、気筒停止時には、ローカーアーム２７０とロッカーアーム２７２はピン２９４によって固定されない。これにより、排気カム２８０はロッカーアーム２７０を駆動するが、ロッカーアーム２７２は駆動されないため、排気バルブ１１０Ｂが閉じた状態が維持される。
【００４９】
続いて、本実施形態に係る内燃機関１００の各気筒の容積について説明する。図５は、クランクシャフト１１９に対してコネクティングロッド１０６を介してピストン１０４が装着された状態を示す模式図である。水平対向型の内燃機関１００が車両に縦置きされた状態において、４つの気筒を車両の前側から１番気筒、２番気筒、３番気筒、４番気筒とする。本実施形態では、１番気筒、２番気筒の容積と、３番気筒、４番気筒の容積が異なっている。このため、１番気筒、２番気筒のボア及びストロークと、３番気筒、４番気筒のボア及びストロークが異なっている。
【００５０】
図６は、図５の矢印Ａ方向からピストン１０４を見た状態を示す模式図である。本実施形態では、内燃機関１００の気筒の容積を異ならせ、気筒休止の際の出力を多段階に調整可能としている。
【００５１】
このため、本実施形態では、例えば、１番気筒、２番気筒の容積に対し３番気筒、４番気筒の容積を２倍とする。シリンダ１０２のボア及びストロークの一方又は双方を変更することで、異なる容積を実現する。
【００５２】
また、容積を変化させる場合に、排気量の異なる内燃機関のピストン、シリンダ、コネクティングロッド等の部品を利用することができる。一例として、本実施形態に係る内燃機関１００の排気量が２．０Ｌ（リットル）の場合、１番気筒、２番気筒は、４気筒の１．６Ｌ（リットル）の内燃機関の部品を利用することができる。この場合、ピストン１０１の直径（ボアサイズ）はφ７９［ｍｍ］程度であり、ストロークは、８２［ｍｍ］程度となる。また、３番気筒、４番気筒は、４気筒の２．５Ｌ（リットル）の内燃機関の部品を利用することができる。この場合、ピストン１０１の直径はφ９４［ｍｍ］程度であり、ストロークは９０［ｍｍ］程度となる。
【００５３】
図７は、ピストン１０４が挿入されるシリンダブロックを示す模式図であり、図１の矢印Ａ２方向からシリンダ１０２を見た状態を示している。図７に示すように、２番気筒のシリンダ１０２の直径と４番気筒のシリンダ１０２の直径は異なるものとなる。
【００５４】
本実施形態に係る制御装置２００（例えば、取得部２１０）は、運転状態情報を取得する機能を有する。運転状態情報は多様に考えられる。例えば、運転状態情報は、アクセル開度、内燃機関１００の回転数及び内燃機関１００のトルクを含む情報であってもよい。なお、回転数は、エンジン回転センサを用いて取得され得る。また、トルクは、アクセル開度と燃料噴射量に基づいて計算され得る。
【００５５】
本実施形態に係る制御装置２００（例えば、気筒選択部２３０）は、休止対象の気筒を選択する機能を有する。
【００５６】
例えば、気筒選択部２３０は、内燃機関１００の要求駆動力に基づいて休止対象の気筒を選択する。ここで、内燃機関１００の要求駆動力は、アクセル開度から求まる。本実施形態では、１番気筒〜４番気筒を選択的に運転または休止させることで、３つの運転モードを実現する。第１のモードは、１番気筒〜４番気筒の全気筒を運転する全気筒運転モードである。この場合、内燃機関１００の出力が最も高くなる。第２のモードは、１番気筒及び２番気筒を休止するモードである。上述したように、１番気筒、２番気筒の容積に対して３番気筒、４番気筒の容積は２倍であるため、第２のモードの出力は、第１のモードの２／３となる。第３のモードは、３番気筒及び４番気筒を休止するモードである。この場合、第３のモードの出力は、第１のモードの１／３（第２のモードの１／２）となる。
【００５７】
気筒選択部２３０は、内燃機関１００の要求駆動力と休止気筒との関係を規定したマップに基づき、休止気筒を決定する。図８は、要求駆動力と休止気筒との関係を規定したマップの一例を示す模式図である。図８に示すように、要求駆動力がＦ１未満の場合は、第３のモードとされ、３番気筒及び４番気筒が停止される。また、要求駆動力がＦ１以上、Ｆ２未満の場合は、第２のモードとされ、１番気筒及び２番気筒が停止される。また、要求駆動力がＦ２以上の場合は、第１のモードとされ、全気筒が運転される。
【００５８】
図９は、第１のモード、第２のモード、第３のモードのそれぞれにおいて、クランクシャフト１１９の回転数と内燃機関１００の出力との関係を示す特性図である。ここで、実線は第１のモード、破線は第２のモード、一点鎖線は第３のモードをそれぞれ示している。図９に示すように、回転数に応じた最高出力の特性は、第１のモード、第２のモード、第３のモードの順に低くなる。
【００５９】
また、第１〜第３のモードのそれぞれにおいて、回転数に応じて最も燃費が良い領域Ｒ１〜Ｒ３が存在する。ここで、領域Ｒ１は第１のモードの最も燃費が良い領域を示しており、領域Ｒ２は第２のモードの最も燃費が良い領域を示しており、領域Ｒ３は第３のモードの最も燃費が良い領域を示している。
【００６０】
図９において、例えば点Ｐで内燃機関１００を運転する場合、第１〜第３のモードのいずれでも運転することはできるが、第２のモードで運転した場合、最も燃費が良くなる。一方、第１のモード、第３のモードで運転した場合、第２のモードに比べて燃費が低下する。
【００６１】
ここで、各気筒の容積が等しい４気筒の内燃機関において気筒休止を行う場合、全気筒運転と２気筒運転のいずれかのモードで運転が行われる。この場合、全気筒運転の出力に対して２気筒運転の出力は１／２であるため、図９のような３種類の特性を得ることができない。このため、運転状態に応じて、常に燃費が良くなる領域で運転を行うことは困難である。
【００６２】
一方、本実施形態では、気筒の容積が異なるようにしているため、図９のような出力の異なる３種類の特性を得ることができ、要求駆動力に応じて第１〜第３のモードを選択することで、より最適な出力を得ることができる。また、運転状態に応じて、最も燃費が良い領域Ｒ１〜Ｒ３で運転を行うことが可能となる。
【００６３】
図１０は、本実施形態に係る制御装置２００において実行される気筒休止制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、まず、取得部２１０は、運転状態情報を取得する（ステップＳ１０２）。次いで、気筒選択部２３０は、図８のマップに基づいて、第１〜第３のモードのいずれかを選択し、休止対象となる気筒を選択する（ステップＳ１０４）。そして、休止制御部２４０は、上記ステップＳ１０４において気筒選択部２３０により休止対象として選択された気筒を休止状態にする（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０４において第１のモードが選択された場合には、ステップＳ１０６ではいずれの気筒も休止状態とはされない。
【００６４】
上記実施形態では、４気筒の水平対向型の内燃機関１００を対象として説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、内燃機関１００は、直列型又はＶ型等の多様な形態であっても良いし、２気筒又は６気筒等の任意の数の気筒を有していても良い。
【００６５】
例えば、直列型の４気筒の内燃機関に適用した場合、振動を抑制する観点から、１番気筒と４番気筒、または２番気筒と３番気筒を同時に休止する。このため、１番気筒と４番気筒の容積に対して２番気筒と３番気筒の容積が異なるように構成する。一例として、１番気筒と４番気筒の容積に対して２番気筒と３番気筒の容積が２倍となるように構成する。
【００６６】
また、Ｖ型の内燃機関の場合は、一方のバンクの気筒の容積に対して、他方のバンクの気筒の容積がことなるように構成する。この場合、両バンクの重量の均一化を図るため、径の異なるピストンであっても重量は同一にすることが望ましい。
【００６７】
以上説明したように本実施形態によれば、内燃機関１００が備える複数の気筒の容積を異なるように構成したため、複数の気筒を選択的に気筒休止することで、内燃機関１００の出力を多段階に調整することができる。従って、内燃機関１００の運転状態に応じて最適な気筒休止を行うことで、内燃機関１００を最適な状態で制御することができ、燃料消費を最小限に抑えることができる。
【００６８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６９】
また、本明細書においてフローチャート及びシーケンス図を用いて説明した処理は、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００    内燃機関
１０４    ピストン
１１９    クランクシャフト
２１０    取得部
２４０    休止制御部
３００    バルブ制御部（気筒休止機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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