(57)【要約】【課題】全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、機関バルブの開閉特性を稼働気筒での燃焼に適した特性に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】全気筒運転が実行されているときには、可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が全気筒運転に適した値となるよう算出される。このため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、上記進角量が気筒休止運転に適した値となるよう算出される。このため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。【選択図】図１
2009191703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒における機関バルブの開閉特性が可変動弁機構の動作により連続的に可変とされるとともに、機関運転状態に応じて一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転が実行される内燃機関に適用され、前記可変動弁機構を機関運転状態に基づき算出される動作指令値に基づき動作させることにより、前記機関バルブの開閉特性を機関運転に適した特性に制御する内燃機関の制御装置において、
前記気筒休止運転が実行されていないときには前記動作指令値を全ての気筒を稼働させる全気筒運転に対応した値となるよう算出し、前記気筒休止運転が実行されているときには前記動作指令値を同気筒休止運転に対応した値となるよう算出する算出手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記気筒休止運転は、内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値となるように算出する
請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更することにより、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値であるバルブタイミング進角側の値となるように算出する
請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値である前記最大リフト量及び作動角度増大側の値となるように算出するものである
請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、機関運転状態に応じて全気筒を稼働させる全気筒運転と一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御を実行し、その気筒休止制御の非実行時には全気筒運転を行うものであり、
前記気筒休止運転は、前記気筒休止制御の実行中であって内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、
前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第１のマップを参照して算出し、前記全気筒運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第２のマップを参照して算出するものである
請求項１〜４のいずれか一項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、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃機関においては、排気エミッション改善や出力向上を目的として、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブの開閉特性を連続的に可変とする可変動弁機構が設けられたものが実用化されている。そして、上記可変動弁機構の設けられる内燃機関では、機関運転状態に基づき可変動弁機構の動作指令値が算出され、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させることにより、機関バルブの開閉特性がそのときの機関運転での燃料の燃焼に適した特性とされる。
【０００３】
また、車両に搭載される内燃機関においては、気筒休止制御として、通常は全気筒を稼働させる全気筒運転を実行し、予め定めれられた機関運転領域では一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転を実行するものが知られている。
【０００４】
こうした気筒休止制御として、例えば特許文献１では、機関高負荷運転時に全気筒運転を行い、機関低負荷運転時には気筒休止運転を行うようにしている。これは、内燃機関においては、機関高負荷運転が行われているとき、すなわち稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が多くなる運転が行われているとき、燃費が良好になる傾向があり、こうした内燃機関の燃費特性を考慮して同機関の燃費改善を図るためである。
【０００５】
上記気筒休止制御では、内燃機関の燃費が良好でない機関低負荷運転時、すなわち稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が少なくなるおそれのある状況のときには、気筒休止運転により一部の気筒の稼働が停止されることにより、残りの稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が多くされる。その結果、気筒休止運転中の稼働気筒において、１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となり、機関低負荷運転時における内燃機関の燃費改善が図られるようになる。
【特許文献１】特開平５−１６３９７１公報（段落［００３５］、［００３６］、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記可変動弁機構の設けられた内燃機関で上記気筒休止制御を実行する場合、同制御による気筒休止運転と全気筒運転との切り換えを考慮に入れずに可変動弁機構の動作指令値を算出すると、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を制御したときに燃焼状態が悪化するおそれがある。
【０００７】
すなわち、機関低負荷運転時に気筒休止制御を通じて気筒休止運転が実行されているときには、稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となる。このような状況のもと、機関低負荷での全気筒運転が実行されていることを前提として機関運転状態に基づき可変動弁機構の動作指令値が算出されると、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を制御したとき、燃焼状態が悪化することとなる。
【０００８】
これは、上記のように制御された機関バルブの開閉特性に関しては、稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量が少ない状態（低負荷）で最適となる特性であり、気筒休止運転の実行により稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量が多くなっている状態では、最適な特性よりも低負荷寄りの特性となるためである。このように機関バルブの開閉特性が最適な特性よりも低負荷寄りの特性になると、その分だけ燃焼状態が悪化することは避けられない。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、機関バルブの開閉特性を稼働気筒での燃焼に適した特性に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制でき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、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明において、各気筒における機関バルブの開閉特性が可変動弁機構の動作により連続的に可変とされるとともに、機関運転状態に応じて一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転が実行される内燃機関に適用され、前記可変動弁機構を機関運転状態に基づき算出される動作指令値に基づき動作させることにより、前記機関バルブの開閉特性を機関運転に適した特性に制御する内燃機関の制御装置において、前記気筒休止運転が実行されていないときには前記動作指令値を全ての気筒を稼働させる全気筒運転に対応した値となるよう算出し、前記気筒休止運転が実行されているときには前記動作指令値を同気筒休止運転に対応した値となるよう算出する算出手段を備えた。
【００１１】
上記構成によれば、気筒休止運転が実行されていないとき、可変動弁機構の動作指令値が全気筒運転に適した値となるよう算出することが可能なため、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な特性とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、可変動弁機構の動作指令値が気筒休止運転に適した値となるよう算出することが可能なため、その動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させて機関バルブの開閉特性を気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な特性とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、機関バルブの開閉特性を稼働気筒での燃焼にとって最適な特性に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記気筒休止運転は、内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値となるように算出するものとした。
【００１３】
内燃機関の低負荷低回転時に気筒休止運転が実行されると、同気筒休止運転中の稼働気筒では１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となる。上記構成によれば、気筒休止運転中における可変動弁機構の動作指令値がそのときと同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較してより高負荷寄りの値となるため、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブの開閉特性が気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した特性となる。従って、その稼働気筒での燃焼状態の悪化を回避することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更することにより、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値であるバルブタイミング進角側の値となるように算出するものとした。
【００１５】
全気筒運転での機関高負荷運転時には、吸気バルブの早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによって内燃機関での燃焼が安定して行われることから、吸気バルブのバルブタイミングを進角寄りとすることが好ましい。上記構成によれば、機関低負荷運転時に気筒休止運転により稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値になると、算出される動作指令値が同一の機関運転状態での全気筒運転時の値と比較してバルブタイミング進角側の値とされる。従って、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブのバルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適したタイミング、言い換えれば同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなり、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が回避されるようになる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、前記可変動弁機構は、内燃機関における吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とするものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を、同一の機関運転状態のもとでの全気筒運転の実行時の動作指令値と比較して、より高負荷寄りの値である前記最大リフト量及び作動角度増大側の値となるように算出するものとした。
【００１７】
全気筒運転での機関高負荷運転時には、内燃機関の吸気充填効率の向上を効果的に行って内燃機関での燃焼を安定させる観点から、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を増大寄りとすることが好ましい。上記構成によれば、機関低負荷運転時に気筒休止運転により稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値になると、算出される動作指令値が同一の機関運転状態での全気筒運転時の値と比較して最大リフト量及び作動角増大側の値とされる。従って、同動作指令値に基づき可変動弁機構を動作させたときの機関バルブの最大リフト量及び作動角が気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した値、言い換えれば同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより増大側の値となり、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が回避されるようになる。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記内燃機関は、機関運転状態に応じて全気筒を稼働させる全気筒運転と一部の気筒の稼働を停止させる気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御を実行し、その気筒休止制御の非実行時には全気筒運転を行うものであり、前記気筒休止運転は、前記気筒休止制御の実行中であって内燃機関の低回転低負荷時に実行されるものであり、前記算出手段は、前記気筒休止運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第１のマップを参照して算出し、前記全気筒運転の実行時の動作指令値を機関運転状態に基づき第２のマップを参照して算出するものとした。
【００１９】
上記構成によれば、可変動弁機構の動作指令値を算出するためのマップとして、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、第１のマップと第２のマップとのいずれかが選択されて用いられる。これら第１のマップと第２のマップとでは、各々を用いて算出される動作指令値が気筒休止運転か全気筒運転かに対応して異なるように設定可能なため、それらマップを上述したように選択して用いることにより、動作指令値を気筒休止運転に対応したものと全気筒運転に対応したものとの間で的確に切り換えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を、自動車用の直列多気筒エンジンに適用した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１に示されるエンジン１においては、吸気通路３に設けられたスロットルバルブ２９の開度がアクセルペダル１７の踏み込み量（アクセル踏込量）等に基づき調整され、同バルブ２９の開度に対応した量の空気が吸気通路３を介して各気筒の燃焼室２に吸入される。また、エンジン１の吸気通路３には、燃料噴射弁４から同エンジン１の吸入空気量に対応した量の燃料が噴射供給される。その結果、エンジン１における各気筒の燃焼室２内に空気と燃料とからなる混合気が形成され、その混合気に対し点火プラグ５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン６が往復移動し、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト７が回転する。そして、燃焼後の混合気は、排気として各燃焼室２から排気通路８に送り出されるようになる。
【００２１】
エンジン１の各気筒において、燃焼室２と吸気通路３との間は吸気バルブ９の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室２と排気通路８との間は排気バルブ１０の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ９及び排気バルブ１０に関しては、クランクシャフト７の回転が伝達される吸気カムシャフト１１及び排気カムシャフト１２の回転に伴い開閉動作する。より詳しくは、吸気カムシャフト１１に固定された吸気カム１１ａと上記吸気バルブ９との間にローラ１８を備えたロッカアーム１９が設けられ、回転する吸気カム１１ａのローラ１８への押圧に基づき、ロッカアーム１９がその一端を支持するラッシュアジャスタ２０との接点を中心に回動して吸気バルブ９を押圧する。そして、このロッカアーム１９による吸気バルブ９の押圧に基づき同吸気バルブ９が開閉動作する。また、排気カムシャフト１２に固定された排気カム１２ａと上記排気バルブ１０との間にローラ２１を備えたロッカアーム２２が設けられ、回転する排気カム１２ａのロッカアーム２２への押圧に基づき、同ロッカアーム２２がその一端を支持するラッシュアジャスタ２３との接点を中心に回動して排気バルブ１０を押圧する。そして、このロッカアーム２２による排気バルブ１０の押圧に基づき同排気バルブ１０が開閉動作する。
【００２２】
上記エンジン１においては、全気筒を稼働させる全気筒運転の他に、燃費改善等を意図して一部の気筒の稼働を停止させて残りの気筒のみを稼働させる気筒休止運転が実行される。こうした気筒休止運転は、エンジン１における一部の気筒において、燃料噴射弁４からの燃料噴射の停止及び混合気への点火のための点火プラグ５への通電の停止を行うとともに、吸気バルブ９及び排気バルブ１０のリフトを停止させることによって実現される。なお、吸気バルブ９及び排気バルブ１０のリフト停止は、ロッカアーム１９，２２に設けられたリフト停止機構２４，２５によって行われる。
【００２３】
リフト停止機構２４は、吸気カム１１ａの同ロッカアーム１９（ローラ１８）への押圧に基づく吸気バルブ９のリフト（開閉）を停止させるべく、吸気カム１１ａと吸気バルブ９との間のロッカアーム１９に設けられている。このリフト停止機構２４は、ローラ１８をロッカアーム１９に対し上記押圧の方向について相対移動可能とした状態と、その相対移動を禁止した状態との間で切り換えられるものであり、通常は上記相対移動を禁止した状態とされている。この状態にあっては、吸気カム１１ａによりローラ１８が押圧されると、それに基づきロッカアーム１９が上記のように回動して吸気バルブ９が開閉するようになる。一方、吸気バルブ９のリフトを停止させる際には、上記リフト停止機構２４がローラ１８のロッカアーム１９に対する相対移動を可能とした状態に切り換えられる。この場合、吸気カム１１ａによりローラ１８が押圧されると、同ローラ１８がロッカアーム１９に対し相対移動するため、そのロッカアーム１９が吸気バルブ９を開閉させるように回動することはなく、吸気カム１１ａの回転に伴う同吸気バルブ９のリフトは停止されるようになる。
【００２４】
リフト停止機構２５は、排気カム１２ａの同ロッカアーム２２（ローラ２１）への押圧に基づく排気バルブ１０のリフト（開閉）を停止させるべく、排気カム１２ａと排気バルブ１０との間のロッカアーム１９に設けられている。このリフト停止機構２５は、上述したリフト停止機構２４と同様の構造を有しており、ローラ２１をロッカアーム２２に対し上記押圧の方向について相対移動可能とした状態と、その相対移動を禁止した状態との間で切り換えられるものであり、通常時にはローラ２１のロッカアーム２２に対する相対移動を禁止した状態とされている。この状態にあっては、排気カム１２ａによりローラ２１が押圧されると、それに基づきロッカアーム２２が上記のように回動して吸気バルブ９が開閉するようになる。一方、吸気バルブ９のリフトを停止させる際には、上記リフト停止機構２５がローラ２１のロッカアーム２２に対する相対移動を可能とした状態に切り換えられる。この場合、排気カム１２ａによりローラ２１が押圧されると、同ローラ２１がロッカアーム２２に対し相対移動するため、そのロッカアーム２２が排気バルブ１０を開閉させるように回動することはなく、排気カム１２ａの回転に伴う同排気バルブ１０のリフトは停止されるようになる。
【００２５】
また、エンジン１には、吸気バルブ９及び排気バルブ１０といた機関バルブのうち、吸気バルブ９の開閉特性を連続的に可変とする可変動弁機構１３が設けられている。この可変動弁機構１３は、クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相を変更することにより、吸気バルブ９のバルブタイミングを可変とするものである。こうした可変動弁機構１３の駆動を通じて、吸気バルブ９の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で同バルブ９の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角され、そのときのエンジン運転（混合気の燃焼）にとって最適な状態とされる。
【００２６】
次に、本実施形態におけるエンジン１の制御装置の電気的構成について説明する。
この制御装置には、エンジン１の運転制御など各種制御を行う電子制御装置２６が設けられている。電子制御装置２６は、上記各種制御にかかる演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
【００２７】
電子制御装置２６の入力ポートには、以下に示す各種センサ等が接続されている。
・自動車の運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル１７の踏み込み量（アクセル踏込量）を検出するアクセルポジションセンサ２８。
【００２８】
・吸気通路３に設けられたスロットルバルブ２９の開度（スロットル開度）を検出するスロットルポジションセンサ３０。
・吸気通路３を通じて燃焼室２に吸入される空気の量を検出するエアフローメータ３２。
【００２９】
・クランクシャフト７の回転に対応する信号を出力し、エンジン回転速度の算出等に用いられるクランクポジションセンサ３４。
・エンジン１の冷却水温を検出する水温センサ３５。
【００３０】
電子制御装置２６の出力ポートには、燃料噴射弁４、点火プラグ５、可変動弁機構１３、リフト停止機構２４，２５、及びスロットルバルブ２９の駆動回路等が接続されている。
【００３１】
そして、電子制御装置２６は、上記各種センサから入力した検出信号に基づき、アクセル踏込量、スロットル開度、吸入空気量、エンジン回転速度、及びエンジン負荷といったエンジン運転状態を把握する。なお、エンジン回転速度はクランクポジションセンサ３４からの検出信号に基づき求められる。また、エンジン負荷は、アクセルポジションセンサ２８、スロットルポジションセンサ３０、及び、エアフローメータ３２等の検出信号に基づき求められるエンジン１の吸入空気量とエンジン回転速度とから算出される。電子制御装置２６は、上述したエンジン運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各種駆動回路に指令信号を出力する。こうして燃料噴射弁４の燃料噴射制御、点火プラグ５の点火時期制御、吸気バルブ９のバルブタイミングの制御、リフト停止機構２４，２５の駆動制御、及びスロットルバルブ２９の開度制御等の各種制御が電子制御装置２６を通じて実施される。
【００３２】
次に、エンジン運転状態に応じてエンジン１の全気筒運転と気筒休止運転とを切り換える気筒休止制御について詳しく説明する。
この気筒休止制御における気筒休止運転は、エンジン１の一部の気筒の稼働を停止させることによって実現される。このように稼働停止される一部の気筒（以下、休止気筒という）では、燃料噴射弁４による燃料噴射及び点火プラグ５による点火の停止が行われるとともに、リフト停止機構２４，２５による吸気バルブ９及び排気バルブ１０のリフト停止が行われる。なお、休止気筒に関しては、気筒休止運転の実行に際し常に同じ気筒を用いてもよいし、気筒休止運転の実行毎に異なる気筒を用いてもよい。休止気筒として気筒休止運転の実行に際し常に同じ気筒を用いる場合、休止気筒以外の気筒においてはリフト停止機構２４，２５を省略し、ローラ１８，２１をロッカアーム１９，２２に直接設けることがエンジン１の部品点数の増加を抑えるうえで好ましい。
【００３３】
気筒休止制御では、図２に示されるマップを参照して、全気筒運転と気筒休止運転との切り換えが行われる。このマップは、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき、気筒休止制御における気筒休止運転の実行されるエンジン運転領域である気筒休止領域ＡＰを規定するとともに、その気筒休止領域ＡＰ以外の領域であって全気筒運転の実行されるエンジン運転領域である全気筒領域ＡＡを規定するものである。なお、上記気筒休止領域ＡＰは低回転低負荷領域に設定されており、上記全気筒領域ＡＡは気筒休止領域ＡＰよりも高回転高負荷領域に設定されている。そして、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記気筒休止領域ＡＰ内にあるときには気筒休止運転が実行され、エンジン回転速度及びエンジン負荷が上記全気筒領域ＡＡ内にあるときには全気筒運転が実行される。
【００３４】
以上のように、気筒休止制御では、エンジン１の低回転低負荷運転時に気筒休止運転を行い、それ以外のときには全気筒運転を行うようにしている。これは、エンジン１においては、エンジン負荷の高い状態で運転されているとき、すなわち稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が多くなる状態で運転されているとき、燃費が良好になる傾向があり、こうしたエンジン１の燃費特性を考慮して同エンジン１の燃費改善を図るためである。
【００３５】
上記気筒休止制御では、エンジン１の燃費が良好でないエンジン低負荷運転時、すなわち稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が少なくなるおそれのある状況のときには、気筒休止運転により一部の気筒の稼働が停止されることにより、残りの稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入される空気（混合気）の量が多くされる。その結果、気筒休止運転中の稼働気筒において、１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となり、低負荷運転時におけるエンジン１の燃費改善が図られるようになる。
【００３６】
ちなみに、エンジン１の燃費改善を図るうえでは、気筒休止制御において気筒休止運転の行われるエンジン運転領域を可能な限り拡大することが好ましい。ただし、気筒休止運転の行われるエンジン運転領域を拡大し過ぎると、エンジン運転状態によっては、上記気筒休止運転での稼働気筒で燃焼が悪化するおそれがある。例えば、気筒休止運転の行われる上記エンジン運転領域を高負荷側に拡大しすぎた場合、エンジン運転状態が気筒休止運転の行われる上記エンジン運転領域のうち高負荷側の運転領域にある状況のもとでは、気筒休止運転中の稼働気筒での燃焼が悪化することとなる。こうした稼働気筒での燃焼の悪化が生じるのは、上述した状況下での気筒休止運転の実行により稼働気筒に対し１サイクル当たりに吸入しようとする空気の量が実際に吸入可能な量を越えてしまい、それが混合気の燃焼に影響を及ぼすためと推測される。従って、気筒休止制御では、以上のような実情を考慮して気筒休止領域ＡＰを定め、その領域ＡＰのみで気筒休止運転を行うとともに、その領域以外の領域である全気筒領域ＡＡでは全気筒運転を行うようにしている。
【００３７】
図３は、上述した気筒休止制御を実行するための気筒休止制御ルーチンを示すフローチャートである。この気筒休止制御ルーチンは、電子制御装置２６を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００３８】
同ルーチンにおいては、まず、エンジン１の温度が気筒休止制御を実行可能な値であるか否かを判断するための処理として、エンジン１の冷却水温が気筒休止制御の実行水温である所定値Ａよりも高いか否かが判断される（Ｓ１０１）。なお、燃料の揮発性の低下等に関連して燃焼状態を良好に維持しにくくなるエンジン１の低温時には、気筒休止制御での気筒休止運転の実行が稼働気筒での燃焼状態の悪化といった不具合の発生を招くおそれがある。上記所定値Ａに関しては、気筒休止運転を実行したときに上記不具合の生じるおそれがない値として予め実験等により定められた値が用いられる。
【００３９】
そして、上記ステップＳ１０１で否定判定であれば、気筒休止制御が停止され（Ｓ１０５）、全気筒運転が実行される。また、ステップＳ１０１で肯定判定であれば、図２に示されるマップを用いて気筒休止制御が実行される（図３のＳ１０２〜Ｓ１０４）。より詳しくは、上記マップを参照して、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態が、気筒休止制御での気筒休止運転の行われる運転領域（気筒休止領域ＡＰ）にあるか否かが判断される（Ｓ１０２）。そして、エンジン運転状態が気筒休止領域ＡＰにあれば気筒休止運転が実行され（Ｓ１０３）、エンジン運転状態が気筒休止領域ＡＰになく全気筒領域ＡＡにあれば全気筒運転が実行される（Ｓ１０４）。
【００４０】
次に、エンジン１における吸気バルブ９のバルブタイミング制御について、詳しく説明する。
上記バルブタイミング制御に関しては、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき可変動弁機構１３の動作指令値である進角量を算出し、その進角量に基づき同機構１３を動作させてクランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相を変更することによって実現される。クランクシャフト７に対する吸気カムシャフト１１の相対回転位相を変更すると、図４に示されるように吸気バルブ９の開弁期間（作動角）を一定に保持した状態で同バルブ９の開弁時期及び閉弁時期が共に進角又は遅角される。そして、上述したようにバルブタイミング制御が実施されると、同吸気バルブ９のバルブタイミングがそのときのエンジン運転（燃焼状態）にとって適切な状態となるようにされる。なお、このように制御される吸気バルブ９のバルブタイミングに関しては、上記進角量が「０」のときに最遅角状態となり、その進角量が大きくなるほど進角した状態となる。
【００４１】
ところで、吸気バルブ９のバルブタイミング制御において、上述した気筒休止制御による気筒休止運転と全気筒運転との切り換えを考慮に入れずに上記進角量（動作指令値）の算出を行うと、その算出された進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを制御したときに燃焼状態が悪化するおそれがある。
【００４２】
すなわち、エンジン低負荷運転時に気筒休止制御を通じて気筒休止運転が実行されているときには、稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となる。このような状況のもと、気筒休止制御が行われておらず全気筒運転が実行されていることを前提として、エンジン運転状態に基づき上記進角量を算出すると、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを制御したとき、燃焼状態が悪化することとなる。
【００４３】
これは、上記のように制御された吸気バルブ９のバルブタイミングに関しては、稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量が少ない状態（低負荷）で最適となる状態であり、気筒休止運転の実行により稼働気筒に対する１サイクル当たりの吸入空気量が多くなっている状態では、最適なバルブタイミングよりも低負荷寄りの状態となるためである。このように吸気バルブ９のバルブタイミングが最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態（遅角寄りの状態）になると、その分だけ燃焼状態が悪化することは避けられない。
【００４４】
図５は、上述した不具合を発生させることなく吸気バルブ９のバルブタイミングを抑制すべく可変動弁機構１３を動作制御する可変動弁機構動作制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、この可変動弁機構動作制御ルーチンは、電子制御装置２６を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４５】
同ルーチンにおいては、エンジン運転状態（この例では冷却水温）に応じて可変動弁機構１３を動作許可状態と動作禁止状態との間で切り換えるための処理が実行される。
詳しくは、エンジン１の冷却水温が所定値Ｂよりも高いか否かが判断され（Ｓ２０１）、ここで否定判定がなされた場合には、エンジン１の温度が低く燃料の揮発性の低下等に関連して上記バルブタイミング制御による燃焼状態の良好な状態での維持が困難になることから可変動弁機構１３が動作禁止状態とされる（Ｓ２０７）。こうした可変動弁機構１３の動作禁止状態にあっては、吸気バルブ９のバルブタイミングが予め定められた状態、例えば最遅角状態に固定されるよう、可変動弁機構１３が制御される。なお、上記所定値Ｂに関しては、上記バルブタイミング制御による燃焼状態の良好な状態での維持が可能なエンジン１の温度（冷却水温）に対応した値である可変動弁機構１３の動作許可水温として、予め実験等によって定められた値が用いられる。この実施形態での上記所定値Ｂは、気筒休止制御の実行水温である上記所定値Ａよりも小さい値となっている。
【００４６】
また、上記ステップＳ２０１でエンジン１の冷却水温が上記所定値Ｂよりも高い旨判断されると、可変動弁機構１３が動作許可状態とされて上記バルブタイミング制御が実行される（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）。
【００４７】
具体的には、エンジン１の冷却水温が気筒休止制御の実行水温である所定値Ａよりも高く（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、且つ同制御での気筒休止運転が実行されているとき（Ｓ２０３：ＹＥＳ）には、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図６に示される第１のマップを参照して可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が算出される（Ｓ２０４）。この第１のマップは、気筒休止運転に対応した進角量を算出するためのものであって、吸気バルブ９のバルブタイミングを気筒休止運転に対応した最適なタイミングとすることの可能な進角量を得ることができるよう予め実験等によって設定されている。一方、エンジン１の冷却水温が上記所定値Ａ以下であって全気筒運転が行われているとき（Ｓ２０２：ＮＯ）、または気筒休止制御での全気筒運転が行われているとき（Ｓ２０３：ＮＯ）には、エンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図７に示される第２のマップを参照して可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が算出される（Ｓ２０５）。この第２のマップは、全気筒運転に対応した進角量を算出するためのものであって、吸気バルブ９のバルブタイミングを全気筒運転に対応した最適なタイミングとすることの可能な進角量を得ることができるよう予め実験等によって設定されている。その後、算出された進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させることにより（Ｓ２０６）、吸気バルブ９のバルブタイミングが上記進角量に対応した状態に制御される。
【００４８】
気筒休止運転が実行されておらず全気筒運転が実行されているときには、上記進角量が全気筒運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、上記進角量が気筒休止運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、吸気バルブ９のバルブタイミングを稼働気筒での燃焼にとって最適な状態に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。
【００４９】
ここで、上記第１のマップ及び上記第２のマップについて、図６及び図７を参照して詳しく説明する。
図７から分かるように、全気筒運転においては、エンジン負荷が大となるほど、言い換えれば稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が多くなるほど、エンジン１の燃焼状態を良好に維持すべく進角量が大きくされる。その結果、進角量の増大に伴って吸気バルブ９のバルブタイミングがより進角した状態とされるようになる。このように吸気バルブ９のバルブタイミングを進角させるのは、エンジン１が高負荷となって稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が多くなるほど、吸気バルブ９のバルブタイミング進角での早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによってエンジン１での燃焼を安定して行うことができるためである。
【００５０】
また、図６から分かるように、気筒休止運転においては、エンジン１の低回転低負荷時のみ進角量が算出されることとなる。これは気筒休止運転が低回転低負荷時のみ行われるためである。気筒休止運転においても、エンジン負荷が大となるほど、言い換えれば稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が多くなるほど、エンジン１の燃焼状態を領域に維持すべく進角量が大きくされる。その結果、進角量の増大に伴って吸気バルブ９のバルブタイミングがより進角した状態とされるようになる。ただし、気筒休止運転時に算出される進角量は、同一のエンジン運転状態のもとで全気筒運転が実行されるときの進角量（図７）に比べて、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ９のバルブタイミングをより進角させる側の値となる。
【００５１】
気筒休止運転では、稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となる。こうした気筒休止運転において、上述したように算出される進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させ、吸気バルブ９のバルブタイミングを制御することにより、同バルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適なタイミング、すなわち同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなる。従って、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ９のバルブタイミングが、全気筒運転時と同じタイミングに制御されることによって最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態（遅角側のタイミング）となり、同稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避される。
【００５２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）全気筒運転が実行されているときには、可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が全気筒運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを全気筒運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。また、気筒休止運転が実行されているときには、上記進角量が気筒休止運転に適した値となるよう算出されるため、その進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させて吸気バルブ９のバルブタイミングを気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適な状態とすることが可能になる。従って、全気筒運転と気筒休止運転とのいずれが実行されている場合でも、吸気バルブ９のバルブタイミングを稼働気筒での燃焼にとって最適な状態に制御し、その稼働気筒での燃焼状態の悪化が生じることを抑制できるようになる。
【００５３】
（２）全気筒運転では、エンジン１の高負荷運転時ほど、吸気バルブ９の早期開弁による吸気充填効率の向上の効果が大きくなり、それによってエンジン１での燃焼を安定して行うことが可能なことから、可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が増大されて吸気バルブ９のバルブタイミングが進角側の状態とされる。一方、気筒休止運転においては、可変動弁機構１３の動作指令値である進角量が、同一のエンジン運転状態のもとで全気筒運転が実行されるときの進角量に比べて、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ９のバルブタイミングをより進角させる側の値となる。この気筒休止運転では、稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転でエンジン高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値となる。従って、気筒休止運転において、上述したように算出される進角量に基づき可変動弁機構１３を動作させ、吸気バルブ９のバルブタイミングを制御することにより、同バルブタイミングが気筒休止運転における稼働気筒での燃焼にとって最適なタイミング、すなわち同一の機関運転状態での全気筒運転時と比較してより進角側のタイミングとなる。これにより、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ９のバルブタイミングが、全気筒運転時と同じタイミングに制御されることによって最適なタイミングよりも低負荷寄りの状態（遅角側のタイミング）となり、同稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避されるようになる。
【００５４】
（３）可変動弁機構１３の動作指令値である進角量を算出するためのマップとして、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、第１のマップ（図６）と第２のマップ（図７）とのいずれかが選択されて用いられる。これら第１のマップと第２のマップとでは、各々を用いて算出される進角量が気筒休止運転か全気筒運転かに対応して異なるように設定されているため、それらマップを上述したように選択して用いることにより、進角量を気筒休止運転に対応したものと全気筒運転に対応したものとの間で的確に切り換えることができるようになる。
【００５５】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・気筒休止運転では、稼働の休止される気筒において、吸気バルブ９や排気バルブ１０といった機関バルブのリフト（開閉）をリフト停止機構２４，２５により停止させたが、こうしたリフトの停止に関しては必ずしも行う必要はない。すなわち、稼働の休止される気筒においてリフト停止機構２４，２５を省略し、機関バルブのリフトの停止を行わないようにしてもよい。この場合でも、気筒休止運転中の稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）は、同一のエンジン運転状態での全気筒運転中の稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量と比較して多くなる。これは、気筒休止運転の実行に伴いエンジン出力が低下すると、その低下分を補おうとして運転者がアクセル踏込量を多くするため、それに伴いスロットルバルブ２９が開いて吸気通路３を通過する空気の量が多くなるためである。すなわち、このように吸気通路３を通過する空気の量が多くなることで、気筒休止運転中の稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）も多くなる。
【００５６】
・全気筒運転に対応した進角量を算出するための計算式、及び気筒休止運転に対応した進角量を算出するための計算式とを用意し、進角量を算出するための計算式として、気筒休止運転中であるか全気筒運転中であるかに応じて、上記二つの計算式のうちの一方を選択して用いるようにしてもよい。
【００５７】
・吸気バルブ９の開閉特性として最大リフト量及び作動角を図８に示されるように互いに同期した状態で可変とする可変動弁機構を備えるエンジンに本発明を適用してもよい。この場合、可変動弁機構の駆動指令値として目標作動角がエンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき算出され、その目標作動角に基づき可変動弁機構を動作させることにより、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角がそのときのエンジン運転での混合気の燃焼にとってに適した値とされるようになる。
【００５８】
こうしたエンジンの全気筒運転では、エンジンの高負荷運転時ほど、エンジンの吸気充填効率の向上を効果的に行って同エンジンでの燃焼を安定させる観点から、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を増大側の値とすることが好ましい。一方、エンジン低負荷運転時に行われる気筒休止運転では、稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）が、全気筒運転で機関高負荷運転となったときの稼働気筒における１サイクル当たりの吸入空気量（混合気の量）に近い値になる。このことから、気筒休止運転時においては、吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角を同一のエンジン運転状態での全気筒運転時の値よりも大きくすることが好ましい。
【００５９】
以上のことを考慮して、気筒休止運転時の目標作動角はエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図９に示される第１のマップを参照して算出され、全気筒運転時のエンジン回転速度及びエンジン負荷に基づき図１０に示される第２のマップを参照して算出される。これらの図から分かるように、気筒休止運転時の目標作動角（図９の実線、図１０の二点鎖線）は、全気筒運転時の目標作動角（図１０の実線）と比較して、より高負荷寄りの値である増大側の値、言い換えれば吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角度をより増大させる側の値となる。
【００６０】
従って、気筒休止運転時に目標作動角に基づき可変動弁機構を動作させたときの吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が、気筒休止運転における稼働気筒での燃焼に適した値、言い換えれば同一のエンジン運転状態での全気筒運転時と比較してより増大側の値となる。これにより、気筒休止運転における稼働気筒で吸気バルブ９の最大リフト量及び作動角が、全気筒運転時と同じ値に制御されることによって適正な値よりも低負荷寄りの値（減少側の値）となり、その稼働気筒で燃焼状態が悪化することは回避される。なお、気筒休止運転に対応した目標作動角の算出に関しては、第１のマップを用いて行う代わりに同運転に対応した計算式を用いて行うことが可能である。また、全気筒運転に対応した目標作動角の算出に関しても、第２のマップを用いて行う代わりに同運転に対応した計算式を用いて行うことが可能である。
【００６１】
・気筒休止運転時における吸気バルブ９のバルブタイミング、最大リフト量、及び作動角といった開閉特性を、同一のエンジン運転状態のもとでの全気筒運転時の開閉特性と比較してより高負荷寄りの特性として運転することの可能なエンジンに、本発明を適用してもよい。
【００６２】
・気筒休止運転中における休止気筒数（稼働気筒数）を固定するのではなく、エンジン運転状態等に応じて可変としてもよい。例えば、エンジン１が低回転低負荷となるほど、休止気筒数が多くなるよう、言い換えれば稼働気筒数が少なくなるようにしてもよい。この場合、気筒休止運転での稼働気筒数が多くなるほど気筒休止運転での可変動弁機構の動作指令値を高負荷寄りの値となるよう算出するなど、上記稼働気筒数に応じた動作指令値の算出を行うことが好ましい。
【００６３】
・排気バルブ１０の開閉特性、例えば同バルブ１０のバルブタイミングを可変とする可変動弁機構を備えたエンジンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の制御装置が適用されるエンジン全体を示す略図。
【図２】気筒休止制御での全気筒領域と気筒休止領域とを規定したマップ。
【図３】気筒休止制御の実行手順を示すフローチャート。
【図４】可変動弁機構の動作による吸気バルブの開閉特性の変化を示すタイミングチャート。
【図５】可変動弁機構の動作の制御手順を示すフローチャート。
【図６】全気筒運転での進角量の算出に用いられる第１のマップ。
【図７】気筒休止運転での進角量の算出に用いられる第２のマップ。
【図８】可変動弁機構の動作による吸気バルブの開閉特性の変化を示すタイミングチャート。
【図９】全気筒運転での目標作動角の算出に用いられる第１のマップ。
【図１０】気筒休止運転での目標作動角の算出に用いられる第２のマップ。
【符号の説明】
【００６５】
１…エンジン、２…燃焼室、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、５…点火プラグ、６…ピストン、７…クランクシャフト、８…排気通路、９…吸気バルブ、１０…排気バルブ、１１…吸気カムシャフト、１１ａ…吸気カム、１２…排気カムシャフト、１２ａ…排気カム、１３…可変動弁機構、１７…アクセルペダル、１８…ローラ、１９…ロッカアーム、２０…ラッシュアジャスタ、２１…ローラ、２２…ロッカアーム、２３…ラッシュアジャスタ、２４，２５…リフト停止機構、２６…電子制御装置（算出手段）、２８…アクセルポジションセンサ、２９…スロットルバルブ、３０…スロットルポジションセンサ、３２…エアフローメータ、３４…クランクポジションセンサ、３５…水温センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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