JP2004011557A - 火花点火式エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの運転状態に応じた燃焼制御をして燃費改善効果と排気浄化効果とを得る一方で、運転状態の変化に伴うトルクショックを緩和する。
【解決手段】各気筒２Ａ〜２Ｄをそれぞれ独立させて燃焼させる通常運転モードと、排気行程にある先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼させる特殊運転モードとに切換可能に構成されるエンジンであって、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように構成されている。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、火花点火式エンジンの制御装置に関し、より詳しくは、多気筒エンジンにおいて燃費改善及びエミッション向上のために各気筒の燃焼状態を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、火花点火式エンジンにおいて、各気筒内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせることにより燃費改善を図る技術が知られており、例えば特開平１０−２７４０８５号公報に示されるように、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、低回転低負荷域等では上記燃料噴射弁から圧縮行程で燃料を噴射することにより成層燃焼を行わせ、これによって超リーン燃焼を実現するようにしたものが知られている。
【０００３】
このようなエンジンにおいては、排気ガス浄化用の触媒として通常の三元触媒（ＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘに対して理論空燃比付近で浄化性能の高い触媒）だけではリーン運転時にＮＯｘに対して充分な浄化性能が得られないため、上記公報にも示されるように、酸素過剰雰囲気でＮＯｘを吸着して酸素濃度低下雰囲気でＮＯｘの離脱、還元を行うリーンＮＯｘ触媒を設けている。そして、このようなリーンＮＯｘ触媒を用いる場合、リーン運転中にリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着量が増大したときは、例えば上記公報に示されるように主燃焼以外に膨張行程中に追加燃料を噴射することで排気ガスの空燃比をリッチ化するとともにＣＯを生成し、これによってＮＯｘの離脱、還元を促進するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のリーン運転を行うエンジンでは、リーン運転中のＮＯｘ浄化性能の確保のために上記リーンＮＯｘ触媒を必要とする。そして、高負荷域等の理論空燃比で運転される領域での排気浄化のために三元触媒も必要であって、この三元触媒に加えて上記リーンＮＯｘ触媒が設けられ、かつ、このリーンＮＯｘ触媒はＮＯｘ吸着量をある程度確保するために比較的大容量が必要となり、また、三元触媒と比べて高価であるため、コスト的に不利である。
【０００５】
しかも、上記リーンＮＯｘ触媒の浄化性能を維持するためには、上述のようにＮＯｘ吸着量が増大するような所定の期間毎に、ＮＯｘの離脱、還元のため追加燃料の供給等による一時的な空燃比のリッチ化を行う必要があり、これにより、リーン燃焼による燃費改善効果が目減りしてしまうことになる。
【０００６】
そこで、本願出願人は、かかる課題に鑑み、吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなるサイクルを行う多気筒エンジンにおいて、低負荷低回転域では、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程側の気筒である先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程側の気筒である後続気筒に導入し、この後続気筒から排出されるガスを三元触媒を備えた排気通路に導くようにするとともに、この２気筒接続状態にあるときに、上記先行気筒において理論空燃比よりも所定量大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように燃焼状態等を制御（特殊運転モードという）する一方、高負荷高回転域では、通常通り、各気筒毎を理論空燃比で燃焼を行わせるように燃焼状態等を制御（通常運転モードという）することを考えた（特願２００２−０２４５４８号）。
【０００７】
これによると、低負荷低回転域において特殊運転モードとされることにより、先行気筒ではリーン空燃比での燃焼が行われ、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減されることにより大幅な燃費改善効果が得られ、また、上記後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて理論空燃比とされた状態で燃焼が行われて、ポンピングロス低減による燃費効果が得られる。しかも、後続気筒から排出される理論空燃比の既燃ガスのみが三元触媒を備えた排気通路に導かれるため、三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保され、リーンＮＯｘ触媒も不要となる。
【０００８】
ところで、上記のように各気筒の燃焼状態等を制御する場合には、低負荷回転域から高負荷回転域への移行時（特殊運転モードから通常運転モードへの切換え時）に吸気量の応答遅れが生じることが考えられ、そのため単純に通常モードに切換えるだけでは、この応答遅れに起因してトルクショック（一時的にトルクが高くなる状態）が生じ搭乗者に違和感を与えることが考えられる。すなわち、特殊運転モードでは、後続気筒分の吸気量を含む大量の吸気を先行気筒に導入すべくスロットル弁の開度（スロットル開度）が制御されている。そのため、その後、通常モードへの移行に伴いスロットル開度が絞られても、開度調整に応答遅れが生じて目標吸気量を超える量の吸気が行われることとが考えられ、この吸気量に基づいて理論空燃比とした状態で燃焼が行われることにより、一時的にトルクが高くなる状態が生じることが考えられる。
【０００９】
そこで、トルクショックを緩和することが必要となり、例えば、一つの手法として、点火リタードを実行することが考えられる。しかし、この場合には燃費の低下を伴うこととなる。また、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え時に噴射燃料を定量制御することも考えられるが、この場合には、ＮＯｘが発生し易い中間空燃比（Ａ／Ｆ＝１６〜１７）で燃焼が行われるおそれがあるため、三元触媒だけで排気浄化性能を確保するという所期の効果が損なわれることとなる。従って、何れの手法も事実上の実施は困難である。
【００１０】
本発明は以上のような課題を考慮してなされたものであり、リーン燃焼による燃費改善効果をもたせつつ、リーンＮＯｘ触媒を必要とせず三元触媒を用いるだけで、排気浄化性能を向上することすることができ、しかもトルクショックを効果的に緩和することができる火花点火式エンジンの制御装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、各気筒にそれぞれ新気を導入する各気筒独立状態と、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において先行気筒の排気ガスを気筒間ガス通路を介して後続気筒に導入する２気筒接続状態とに吸気および排気の流通経路が切換え可能に構成され、かつ、この流通経路を前記各気筒独立状態として各気筒においてそれぞれ独立して燃焼を行わせる通常運転モードと、前記２気筒接続状態として先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとに運転モードを切換え可能に構成される多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先行気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後続気筒では、先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒での空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように前記空燃比制御手段が構成されているものである。
【００１２】
この構成によると、例えばエンジンの低負荷低回転域において、２気筒接続状態で特殊運転モードの燃焼制御が実行されることにより、上記先行気筒ではリーン空燃比での燃焼が行われて、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減されることにより大幅な燃費改善効果が得られ、かつ上記後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて理論空燃比とされた状態で燃焼が行われることにより、少なくともポンピングロス低減による燃費効果が得られる。また、後続気筒から排出される理論空燃比の既燃ガスのみが排気通路に導かれるため、三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保される。一方、高負荷・高回転の運転領域では、通常運転モードに設定されることにより出力性能が確保される。そして、特殊運転モードから通常運転モードへの移行時（切換時）には、モード切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒での該燃焼がリーン空燃比とされた状態で行われることによりトルクの急増が抑制され、これにより吸気量の応答遅れに起因するトルクショックが緩和される。この際、続いて燃焼行程を迎える気筒においてリッチ空燃比とした状態で燃焼が行われることにより、排気通路の触媒を通過する既燃ガスが略理論空燃比のガスとなり、その結果、排気浄化性能も確保される。
【００１３】
請求項２に係る発明は、各気筒にそれぞれ新気を導入する各気筒独立状態と、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において先行気筒の排気ガスを気筒間ガス通路を介して後続気筒に導入する２気筒接続状態とに吸気および排気の流通経路が切換え可能に構成され、かつ、この流通経路を前記各気筒独立状態として各気筒においてそれぞれ独立して燃焼を行わせる通常運転モードと、前記２気筒接続状態として先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとに切換え可能に構成される多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先行気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後続気筒では、先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように吸気量に応じて各気筒に対する燃焼噴射量を制御する燃料噴射制御手段とを備え、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換え直前又は直後のタイミングで、特定の気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段が構成されているものである。
【００１４】
この構成によると、請求項１の場合と同様に、低負荷低回転域において特殊運転モードの燃焼制御が実行されることにより燃費改善効果が得られ、また三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保される。一方、高負荷・高回転の運転領域では、通常運転モードに設定されることにより出力性能が確保される。そして、特殊運転モードから通常運転モードへの移行時（切換時）には、該移行の直前又は直後に、特定の気筒に対する燃料供給が遮断されることによりトルクの急増が抑制され、その結果、吸気量の応答遅れに起因するトルクショックが緩和される。この際、燃料供給が遮断されるだけなので、排気浄化性能が損われることがない。
【００１５】
この場合、具体的には、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え前に燃焼行程を迎える気筒およびこの気筒と前記一対をなす気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段を構成するか（請求項３）、あるいは、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段を構成する（請求項４）のが有効である。
【００１６】
請求項５に係る発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射して吸気行程と排気行程との間に１回の燃焼行程を有する通常運転モードと、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼行程を有する特殊運転モードとに燃焼サイクルを切換え可能に構成される火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先の燃焼では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後の燃焼では、先の燃焼によるリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒での空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように前記空燃比制御手段が構成されているものである。
【００１７】
この構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、上記特殊運転モードの燃焼制御が実行されることにより、すなわち２回の燃焼に必要な空気が供給されてからリーン空燃比での先の燃焼と理論空燃比での後の燃焼とが行われることにより、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減され、その結果、大幅な燃費改善効果が得られる。また、既燃ガスの酸素濃度が略理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるように各気筒での燃焼行程における空燃比が制御されるため、三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保される。一方、高負荷・高回転の運転領域では、通常運転モードに設定されることにより出力性能が確保される。そして、特殊運転モードから通常運転モードへの移行時（切換時）には、モード切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒での該燃焼がリーン空燃比とした状態で行われることによりトルクの急増が抑制され、これにより吸気量の応答遅れに起因するトルクショックが緩和される。この際、続いて燃焼行程を迎える気筒においてリッチ空燃比とした状態で燃焼が行われることにより、排気通路に排出される既燃ガスが略理論空燃比のガスとなり、排気浄化性能も確保される。
【００１８】
請求項６に係る発明は、燃焼室内に燃料を直接噴射して吸気行程と排気行程との間に１回の燃焼を行う通常運転モードと、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼を行う特殊運転モードとに燃焼サイクルを切換え可能に構成される火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、排気通路に排出される既燃ガスの酸素濃度が略理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるように、各運転モードでの各気筒に対する燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段とを備え、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換え直前又は直後の何れかのタイミングで、特定の気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段が構成されているものである。
【００１９】
この構成によると、請求項１の場合と同様に、特殊運転モードの燃焼制御が実行されることにより燃費改善効果が得られ、また三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保される。さらに、特殊運転モードから通常運転モードへの移行時には、その直前又は直後に特定の気筒に対する燃料供給が遮断されることによりトルクの急増が抑制され、これにより吸気量の応答遅れに起因するトルクショックが有効に緩和される。この際、燃料供給が遮断されるだけなので、排気浄化性能が損われることもない。
【００２０】
この場合、具体的には、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え直前に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段を構成するか（請求項７）、あるいは、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように前記燃料噴射制御手段を構成する（請求項８）のが有効である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態によるエンジンの概略構成を示し、図２はエンジン本体の一つの気筒とそれに対して設けられた吸・排気弁等の構造を概略的に示している。これらの図において、エンジン本体１は複数の気筒を有し、図示の実施形態では４つの気筒２Ａ〜２Ｄを有している。各気筒２Ａ〜２Ｄにはピストン３が嵌挿され、ピストン３の上方に燃焼室４が形成されている。
【００２３】
各気筒気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４の頂部には点火プラグ７が装備され、そのプラグ先端が燃焼室４内に臨んでいる。この点火プラグ７には、電子制御による点火時期のコントロールが可能な点火回路８が接続されている。
【００２４】
燃焼室４の側方部には、燃焼室４内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁９が設けられている。この燃料噴射弁９は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、後述のパルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。なお、この燃料噴射弁９には、図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ、圧縮行程での燃焼室内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。
【００２５】
また、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４に対して吸気ポート１１、１１ａ，１１ｂ及び排気ポート１２、１２ａ，１２ｂが開口し、これらのポートに吸気通路１５、排気通路２０等が接続されるとともに、各ポートが吸気弁３１、３１ａ，３１ｂ及び排気弁３２、３２ａ，３２ｂにより開閉されるようになっている。
【００２６】
そして、各気筒２Ａ〜２Ｄが所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張、排気の各行程からなる燃焼サイクルを行うようになっており、４気筒エンジンの場合、気筒列方向一端側から１番気筒２Ａ、２番気筒２Ｂ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄと呼ぶと、図５に示すように上記サイクルが１番気筒２Ａ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄ、２番気筒２Ｂの順にクランク角で１８０°ずつの位相差をもって燃焼サイクルが行われるようになっている。なお、図５において、ＥＸは排気行程、ＩＮは吸気行程、Ｆは燃料噴射、Ｓは点火をそれぞれ表している。
【００２７】
排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間には、排気行程と吸気行程が重なるときの排気行程側の気筒（当明細書ではこれを先行気筒と呼ぶ）から吸気行程側の気筒（当明細書ではこれを後続気筒と呼ぶ）へ既燃ガスをそのまま導くことができるように、気筒間ガス通路２２が設けられている。当実施形態では、図５に示すように１番気筒２Ａの排気行程（ＥＸ）と２番気筒２Ｂの吸気行程（ＩＮ）とが重なり、また４番気筒２Ｄの排気行程（ＥＸ）と３番気筒２Ｃの吸気行程（ＩＮ）が重なるので、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂ、及び４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃがそれぞれ一対をなし、１番気筒２Ａ及び４番気筒２Ｄが先行気筒、２番気筒２Ｂ及び３番気筒２Ｃが後続気筒となる。
【００２８】
各気筒の吸・排気ポートとこれに接続される吸気通路、排気通路及び気筒間ガス通路は、具体的には次のように構成されている。
【００２９】
先行気筒である１番気筒２Ａ及び４番気筒２Ｄには、それぞれ、新気を導入するための吸気ポート１１と、既燃ガス（排気ガス）を排気通路に送り出すための第１排気ポート１２ａと、既燃ガスを後続気筒に導出するための第２排気ポート１２ｂとが配設されている。また、後続気筒である２番気筒２Ｂ及び３番気筒２Ｃには、それぞれ、新気を導入するための第１吸気ポート１１ａと、先行気筒からの既燃ガスを導入するための第２吸気ポート１１ｂと、既燃ガスを排気通路に送り出すための排気ポート３２とが配設されている。
【００３０】
図１に示す例では、１番，４番気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａが、１気筒当り２個ずつ、燃焼室の左半部側に並列的に設けられる一方、１番，４番気筒２Ａ，２Ｄにおける第１排気ポート１２ａ及び第２排気ポート１２ｂならびに２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃにおける第２吸気ポート１１ｂ及び排気ポート１２が、燃焼室の右半部側に並列的に設けられている。
【００３１】
１番，４番気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａには、吸気通路１５における気筒別の分岐吸気通路１６の下流端が接続されている。各分岐吸気通路１６の下流端近傍には、共通の軸を介して互いに連動する多連スロットル弁１７が設けられており、この多連スロットル弁１７は制御信号に応じてアクチュエータ１８により駆動され、吸入空気量を調節するようになっている。なお、吸気通路１５における集合部より上流の共通吸気通路には吸気流量を検出するエアフローセンサ１９が設けられている。
【００３２】
１番，４番気筒２Ａ，２Ｄにおける第１排気ポート１２ａおよび２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃにおける排気ポート１２には、排気通路２０における気筒別の分岐排気通路２１の上流端が接続されている。また、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとの間及び３番気筒２Ｃと４番気筒２Ｄとの間には、それぞれ気筒間ガス通路２２が設けられ、先行気筒である１番，４番気筒２Ａ，２Ｄの第２排気ポート１２ｂに気筒間ガス通路２２の上流端が接続されるとともに、後続気筒である２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃの第２吸気ポート１１ｂに気筒間ガス通路２２の下流端が接続されている。
【００３３】
排気通路２０における分岐排気通路２１の下流の集合部には理論空燃比検出用の排気ガス濃度検出手段であるＯ_２センサ２３が設けられ、さらにその下流の排気通路２０には、排気浄化用の三元触媒２４が設けられている。この三元触媒２４は、一般に知られているように、排気ガスの空燃比が理論空燃比（つまり空気過剰率λがλ＝１）付近にあるときにＨＣ，ＣＯ及びＮＯｘに対して高い浄化性能を示す触媒である。また、Ｏ_２センサ２３は、排気ガス中の酸素濃度を検出することにより空燃比を検出するもので、特に理論空燃比付近で出力が急変するλＯ_２センサにより構成されている。
【００３４】
上記気筒間ガス通路２２には、排気ガス中の酸素濃度の変化（空燃比の変化）に対して出力がリニアに変化するリニアＯ_２センサ２５（リーン空燃比検出用の排気ガス濃度検出手段）が設けられている。
【００３５】
各気筒の吸・排気ポートを開閉する吸・排気弁とこれらに対する動弁機構は、次のようになっている。すなわち、１番，４番気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１、第１排気ポート１２ａ及び第２排気ポート１２ｂにはそれぞれ吸気弁３１、第１排気弁３２ａ及び第２排気弁３２ｂが設けられ、また、２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａ、第２吸気ポート１１ｂ及び排気ポート１２にはそれぞれ第１吸気弁３１ａ、第２吸気弁３１ｂ及び排気弁３２が設けられている。そして、各気筒の吸気行程や排気行程が上述のような所定の位相差をもって行われるように、これら吸・排気弁がそれぞれカムシャフト３３，３４等からなる動弁機構により所定のタイミングで開閉するように駆動される。
【００３６】
さらに、これらの吸・排気弁のうちで第１排気弁３２ａ、第２排気弁３２ｂ、第１吸気弁３１ａ及び第２吸気弁３１ｂに対しては、各弁を作動状態と停止状態とに切換える弁停止機構３５が設けられている。この弁停止機構３５は、従来から知られているため詳しい図示は省略するが、例えば、カムシャフト３３，３４のカムと弁軸との間に介装されたタペットに作動油の給排が可能な油圧室が設けられ、この油圧室に作動油が供給されている状態ではカムの作動が弁に伝えられて弁が開閉作動され、油圧室から作動油が排出されたときにはカムの作動が弁に伝えられなくなることで弁が停止されるようになっている。
【００３７】
上記第１排気弁３２ａの弁停止機構３５と第１吸気弁３１ａの弁停止機構３５とに対する作動油給排用の通路３６には第１コントロール弁３７が、また第２排気弁３２ｂの弁停止機構３５と第２吸気弁３１ｂの弁停止機構３５とに対する作動油給排用の通路３８には第２コントロール弁３９がそれぞれ設けられている（図３参照）。
【００３８】
図３はエンジンの駆動、制御系統の構成を示している。この図において、マイクロコンピュータ等からなるエンジン制御用のＥＣＵ（コントロールユニット）４０には、エアフローセンサ１９、Ｏ_２センサ２３及びリニアＯ_２センサ２５からの信号が入力され、さらに運転状態を判別するためにエンジン回転数を検出する回転数センサ４５及びアクセル開度（アクセルペダル踏込み量）を検出するアクセル開度センサ４６等からの信号も入力されている。また、このＥＣＵ４０から、各燃料噴射弁９と、多連スロットル弁１７のアクチュエータ１８と、上記第１，第２のコントロール弁３７，３９とに対して制御信号が出力されている。
【００３９】
上記ＥＣＵ４０は、その機能構成として運転状態判別手段４１、弁停止機構３５弁停止機構制御手段４２、吸入空気量制御手段４３、燃料噴射制御手段４４および経路判別手段５１等を備えている。
【００４０】
運転状態判別手段４１は、上記回転数センサ４５及びアクセル開度センサ４６等からの信号によりエンジンの運転状態（エンジン回転数及びエンジン負荷）を調べ、運転状態が図４に示すような低負荷低回転側の運転領域Ａと、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂとのいずれの領域にあるかを判別する。
【００４１】
弁停止機構制御手段４２は、運転状態判別手段４１において判別された運転領域Ａ，Ｂに応じて、上記各コントロール弁３７，３９を制御することにより、各弁停止機構３５を次のように制御する。
【００４２】
運転領域Ａ：第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａを停止状態
第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂを作動状態
運転領域Ｂ：第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａを作動状態
第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂを停止状態
つまり、運転領域Ｂでは、各気筒を独立状態としてそれぞれ気筒毎に燃焼を行わせる通常運転モードとし、運転領域Ａでは、先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）と後続気筒（２番、３番気筒２Ｂ，２Ｃ）とを気筒間ガス通路２２を介して接続した２気筒接続状態とし、かつ先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとするようになっている。なお、当実施形態では、これら運転状態判別手段４１及び弁停止機構制御手段４２等により本発明のモード切換手段が構成されている。
【００４３】
吸入空気量制御手段４３は、アクチュエータ１８を制御することによりスロットル弁１７の開度（スロットル開度）を制御するものであり、運転状態に応じてマップ等から目標吸入空気量を求め、その目標吸入空気量に応じてスロットル開度を制御する。特に、低負荷低回転側の運転領域Ａ（特殊運転モード）では、後続気筒（２番、３番気筒２Ｂ，２Ｃ）に対する分岐吸気通路１６からの吸気導入が遮断された状態で、先行気筒から導入されるガス中の過剰空気が燃焼に供せられるように、先行気筒と後続気筒との２気筒分に相当する燃料を燃焼させるのに必要な量の空気が前記先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）に供給されるようにスロットル開度を調節する。
【００４４】
上記燃料噴射制御手段４４は、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられた燃料噴射弁９からの燃料噴射量及び噴射タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御するもので、特に運転状態が図４中の運転領域Ａ（特殊運転モード）と、運転領域Ｂ（通常運転モード）とに、燃料噴射の制御状態を変更するものであり、この燃料噴射制御手段４４と前記運転状態判別手段４１とにより本発明の空燃比制御手段が構成されている。
【００４５】
すなわち、運転状態が低負荷低回転側の運転領域Ａ（特殊運転モード）にある場合、先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）に対しては、空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比、好ましくは理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上とするように燃料噴射量を制御するとともに、圧縮行程で燃料を噴射して成層燃焼を行わせるように噴射タイミングを設定する。一方、後続気筒（２番、３番気筒２Ｂ，２Ｃ）に対しては、先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とするように燃料噴射量を制御するとともに、既燃ガスが多い状況下で着火、燃焼が可能なように噴射タイミングが設定され、例えば着火性確保のため圧縮行程で燃料が噴射される。
【００４６】
上記燃料噴射量の制御は、エアフローセンサ１９及びＯ_２センサ２３等からの出力に基づくフィードバック制御により行われる。具体的には、先行気筒で所定のリーン空燃比、後続気筒で理論空燃比となるように、エアフローセンサ１９により検出される吸入空気量に応じてそれぞれの気筒に対する基本噴射量が演算されるとともに、気筒間ガス通路２２に設けられたリニアＯ_２センサ２５からの出力に基づいて先行気筒に対する燃料噴射量がフィードバック補正され、さらに排気通路２０に設けられたＯ_２センサ２３からの出力に基づいて後続気筒に対する燃料噴射量がフィードバック補正されるようになっている。
【００４７】
また、運転状態が高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂ（通常運転モード）にある場合には、各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比を理論空燃比もしくはそれ以下とするように燃料噴射量を制御し、例えばこの運転領域Ｂのうちの大部分の領域において理論空燃比とし、全開負荷及びその付近の運転領域で理論空燃比よりリッチとする。そして、この場合に、各気筒２Ａ〜２Ｄに対して吸気行程で燃料を噴射することにより均一燃焼を行わせるように噴射タイミングを設定する。
【００４８】
低負荷ないし低回転側の運転領域Ａ（特殊運転モード）から高負荷ないし高回転側の運転領域Ｂ（通常運転モード）へ移行する場合には、移行後（モード切換後）、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒２Ａ〜２Ｄに対する燃料噴射量を制御するように構成されている。
【００４９】
上記経路判別手段５１は、エアフローセンサ１９により検出された吸気流量の変化状態と、回転数センサ４５により検出されたエンジン回転数とに応じ、エンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間に発生する吸気脈動の回数を検出するとともに、この検出回数に基づいて吸気および排気の流通経路が上記各気筒独立状態にあるか２気筒接続状態にあるかを判別するように構成されている。すなわち、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気が導入される各気筒独立状態では、エンジンのクランク軸が１回転する間に、４回の吸気脈動が発生するのに対し、先行気筒２Ａ，２Ｄのみに新気が導入される２気筒接続状態では、エンジンのクランク軸が１回転する間に、２回の吸気脈動が発生するだけであるため、この吸気脈動の検出回数を予め設定された基準回数と比較する等により、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態にあるか２気筒接続状態にあるかが判別されるようになっている。
【００５０】
以上のような第１実施形態の装置の作用を、図５〜図９を参照しつつ説明する。
【００５１】
低負荷低回転側の運転領域Ａでは、特殊運転モードとされ前述のように第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａが停止状態、第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂが作動状態とされることにより、実質的な新気及びガスの流通経路は図６に示すように、先行気筒（１番，４番気筒）２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスがそのまま気筒間ガス通路２２を介して後続気筒（２番，３番気筒）２Ｂ，２Ｃに導入されるとともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃから排出される既燃ガスのみが三元触媒２４を備えた排気通路２０に導かれるような２気筒接続状態とされる。
【００５２】
この状態において、先行気筒２Ａ，２Ｄにそれぞれ吸気行程で吸気通路１５から新気が導入され（図６中の矢印ａ）、先行気筒２Ａ，２ＤではリニアＯ_２センサ２５により検出される空燃比が所定リーン空燃比となるように燃料噴射量がフィードバック制御されつつ圧縮行程で燃料が噴射され、かつ、所定点火時期に点火が行われて、リーン空燃比での成層燃焼が行われる（図５参照）。
【００５３】
その後、先行気筒２Ａ，２Ｄの吸気行程と後続気筒２Ｂ，２Ｃの排気行程が重なる期間に、先行気筒２Ａ，２Ｄから排出された既燃ガスがガス通路２２を通って後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される（図５中の白抜き矢印及び図６中の矢印ｂ）。そして、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは、先行気筒２Ａ，２Ｄから導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて理論空燃比となるように、Ｏ_２センサ２３の出力に基いて燃料噴射量が制御されつつ、適当なタイミング（例えば圧縮行程）で燃料が噴射され、かつ、所定点火時期に点火が行われて燃焼が行われる（図５参照）。後続気筒２Ｂ，２Ｃでの燃焼後の既燃ガスは、三元触媒２４を備えた排気通路２０に排出される（図６中の矢印ｃ）。
【００５４】
このように、先行気筒２Ａ，２Ｄではリーン空燃比での成層燃焼が行われることにより、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減され、これらの相乗効果で大幅に燃費が改善される。また、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは空気過剰状態の既燃ガスに対し燃料が供給されて理論空燃比に制御されつつ燃焼が行われることにより、先行気筒２Ａ，２Ｄのようにリーン空燃比で成層燃焼が行われるものと比べると熱効率では多少劣るものの、ポンピングロス低減による燃費改善効果が充分に得られる。
【００５５】
しかも、後続気筒２Ｂ，２Ｃから排気通路２０に排出される既燃ガスは理論空燃比に対応した値となるため、従来のリーンバーンエンジンのようにリーンＮＯｘ触媒を設ける必要がなく、三元触媒２４だけで充分に排気浄化性能が確保されることとなる。そして、このようにリーンＮＯｘ触媒を設ける必要がないことから、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量増大時におけるＮＯｘの放出、還元のための一時的な空燃比のリッチ化を行う必要がなく、燃費改善の目減りが避けられる。さらに、リーンＮＯｘ触媒の硫黄被毒の問題が生じることもない。
【００５６】
また、先行気筒２Ａ，２Ｄでは理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上のリーン空燃比とされることでＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは、先行気筒２Ａ，２Ｄから既燃ガスが導入されることで多量のＥＧＲが行われているのと同等の状態となることからＮＯｘの発生が充分に抑制される。このような点からもエミッションの向上に有利となる。
【００５７】
また、後続気筒２Ｂ，２Ｃには先行気筒２Ａ，２Ｄからの既燃ガスが気筒間ガス通路２２を介して導入されるが、この気筒間ガス通路２２で通路長に応じて放熱量が変化するため、この通路長を適正値に設定することにより、後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される既燃ガスの温度を調整することができる。そして、このように既燃ガスの温度を調整するとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する燃料噴射タイミングを適宜調整することにより、多量の既燃ガスが導入される後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいても、着火、燃焼性を良好に保つことができる。
【００５８】
一方、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、通常運転モードとされ前述のように第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａが作動状態、第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂが停止状態とされることにより、実質的な新気及びガスの流通経路は図７に示すようになり、実質的に各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート３１，３１ａ及び排気ポート１２ａ，１２が独立し、吸気通路１５から各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート３１，３１ａに新気が導入されるとともに各気筒２Ａ〜２Ｄの排気ポート３１，３１ａから排気通路２０に既燃ガスが排出される。そしてこの場合は、理論空燃比もしくはそれよりリッチ（λ≦１）となるように吸入空気量及び燃料噴射量が制御されることにより、出力性能が確保される。
【００５９】
なお、低負荷低回転側の運転領域Ａから高負荷側ないしは高回転側の運転領域Ｂへの移行時（特殊運転モードから通常運転モードへ切換時）には、上述のように、移行後、最初に燃焼行程を迎える気筒での燃焼がリーン空燃比で行われる一方、次に燃焼行程を迎える気筒での燃焼がリッチ空燃比で行われ、さらにこれら燃焼行程の平均空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量が制御される。
【００６０】
具体的には、例えば、図８に示すように４番気筒２Ｄの圧縮行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力されると、その後、一対の気筒の吸排気弁が共に閉弁状態となる時期に弁停止機構制御手段４２が切換えられる。同図に示す例によると、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂがそれぞれ最初に圧縮行程、膨張行程を迎える時点（図中▲２▼）で当該各気筒２Ａ，２Ｂに対応する第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａが作動状態に切換えられ、また第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂが停止状態に切換えられ、さらにその後、３番気筒２Ｃと４番気筒２Ｄがそれぞれ圧縮行程、膨張行程を迎える時点（図中▲３▼）で当該各気筒２Ｃ，２Ｄに対応する第１排気弁３２ａ及び第１吸気弁３１ａが作動状態に切換えられ、また第２排気弁３２ｂ及び第２吸気弁３１ｂが停止状態に切換えられる。そして、特殊運転モードから通常運転モードへの切換えの完了が経路判別手段５１により判別されると（図中▲３▼の時点）、その後、最初に燃焼行程を迎える気筒（当例では４番気筒２Ｄ）の該燃焼がリーン空燃比で行われるように燃料噴射量（図中Ｆ_１で示す）が制御され、さらにその次に燃焼行程を迎える気筒（当例では２番気筒２Ｂ）の該燃焼がリッチ空燃比で行われるように燃料噴射量（図中Ｆ_２で示す）が制御される。この際、４番気筒２Ｄと２番気筒２Ｂとの平均空燃比が理論空燃比となるように各燃料噴射量（Ｆ_１，Ｆ_２）が制御される。
【００６１】
このようにモード切換時の各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比が制御されることにより、モード切換えに伴うトルクショック（一時的にトルクが高くなる現象）が有効に緩和され、また、排気浄化性能も確保されることとなる。
【００６２】
すなわち、特殊運転モードでは、先行気筒と後続気筒との２気筒分の燃焼に必要な空気を前記先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）に供給すべくスロットル開度が制御されており、従って通常運転モードへの移行時にはスロットル開度が絞られることとなるが、このときスロットル弁１７の作動の応答遅れおよび吸気流動の変化の遅れにより吸入空気量（吸気量という）の変化に図９に示すような応答遅れが生じ得る。一方、通常運転モードへの切換後は、気筒２Ａ〜２Ｄ毎に略理論空燃比での燃焼が行われるように燃料噴射量がフィードバック制御される。従って、何ら対処がなければ、理論空燃比で燃焼が行われ得るように上記のような応答遅れが生じた吸気量に対応した燃料供給量に制御されることとなり、モード切換直後のトルクが図９の実線に示すように急増する（トルクショックが発生する）。これに対して、モード切換直後、上記のように最初に燃焼行程を迎える気筒についてリーン空燃比とした状態で燃焼が行われると、図９の一点鎖線に示すようにトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが緩和されることとなる。しかも、続いて燃焼行程を迎える気筒がリッチ空燃比とした状態で燃焼が行われ、これら連続して燃焼行程を迎える各気筒の平均空燃比が理論空燃比となるように燃焼噴射量が制御されることにより、排気通路２０の三元触媒２４を通過する既燃ガスも実際には理論空燃比に対応する値となる。従って、排気浄化性能も三元触媒２４だけで良好に確保されることとなる。
【００６３】
なお、第１の実施形態についての具体的構成は種々変更可能であり、例えば、変形例として以下のような構成を採用することも可能である。
【００６４】
▲１▼上記の実施形態では、特殊運転モードから通常運転モードへの移行に伴うトルクショックを軽減するために、モード切換後（移行後）、最初に燃焼行程を迎える気筒での燃焼をリーン空燃比とするとともに、排気浄化性能への影響を回避するために、その次に燃焼行程を迎える気筒での燃焼をリッチ空燃比とした状態で行わせるようにしているが、例えば、特殊運転モードから通常運転モードへの切換直前に燃焼行程を迎える気筒およびこの気筒と前記一対の関係にある気筒（排気行程と吸気行程とが重なる気筒）に対する燃料供給を遮断（カット）するように構成してもよい。
【００６５】
具体的には、例えば、図１０に示すように４番気筒２Ｄの圧縮行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力される場合には、全ての気筒２Ａ〜２Ｄが特殊運転モードから通常運転モードに完全に切換る時点（図中▲３▼）の直前に燃焼行程を迎える１番気筒２Ａの当該燃焼行程分の燃料（図中Ｆ_１）をカットするとともに、これと前記一対の関係にある２番気筒２Ｂの燃焼行程分の燃料（図中Ｆ_２）をカットする。
【００６６】
このような制御によると、燃料がカットされることによりモード切換時の１番気筒２Ａ及び２番気筒２Ｂの発生トルクが「０」となってトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが良好に緩和されることとなる。なお、この場合には、燃料がカットされるだけでるため、排気通路２０には空気がそのまま排出されることになり、排気浄化性能へ影響を与えることもない。従って、上述した実施形態の制御と同様に、トルクショックを良好に緩和する一方で、排気浄化性能についても良好に確保することができる。
【００６７】
▲２▼さらに、同様の効果を得るために、特殊運転モードから通常運転モードへの切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を当該燃焼行程についてのみ遮断（カット）するように構成してもよい。
【００６８】
例えば、図１１に示すように４番気筒２Ｄの圧縮行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力される場合には、全ての気筒２Ａ〜２Ｄが特殊運転モードから通常運転モードに完全に切換る時点（図中▲３▼）の直後に燃焼行程を迎える４番気筒２Ｄの当該燃焼行程分の燃料（図中Ｆ_１）をカットする。
【００６９】
このような制御によれば、モード切換時の４番気筒２Ｄの発生トルクが「０」となってトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが良好に緩和されることとなる。また、この場合も、燃料がカットされているだけのため、排気通路２０には空気がそのまま排出されることとなり排気浄化性能への影響もない。従って、上記実施形態および変形例▲１▼と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７１】
図１２および図１３は、複数の気筒２Ａ〜２Ｄを有し、各気筒２Ａ〜２Ｄ内に燃料を直接噴射して吸気行程と排気行程との間に１回の燃焼を行う通常運転モードと、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼を行う特殊運転モードとにエンジンの運転状態に応じて燃焼サイクルを切換えるとともに、排気通路２０に排出される排気ガスの酸素濃度が略理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるように上記吸気行程で各気筒２Ａ〜２Ｄ内に導入される吸入空気量および上記２回の燃焼を行うための燃料噴射量を制御するように構成され、かつ排気通路２０に三元触媒２４が配設された火花点火式エンジンの制御装置を示している。
【００７２】
上記各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４に対してそれぞれ一対の吸気ポート１１，１１および排気ポート１２，１２が開口し、これらのポート１１，１１，１２，１２が吸気弁３１，３１および排気弁３２，３２により開閉されるようになっている。そして、各気筒２が所定の位相差、つまりクランク角で１８０°ずつの位相差をもって所定の順番で燃焼が行われるようになっている。
【００７３】
上記吸・排気弁３１，３２は、それぞれ動弁機構５３により駆動されるように構成されている。この動弁機構５３は、図１３に示すように、非磁性材料からなるハウジング５４と、このハウジング５４内に摺動自在に配設されるとともに、上記吸・排気弁３１，３２と一体に連結されたアーマチュア・コア５５と、ハウジング３４内の上下両端部に配設された一対の電磁石５６，５７および戻しばね５８，５９とを備えている。そして、上方の電磁石５６に通電してアーマチュア・コア５５を上方に吸引することにより、吸気弁３１および排気弁３２をそれぞれ所定のタイミングで開放状態とし、下方の電磁石５７に通電してアーマチュア・コア５５を下方に吸引することにより、吸気弁３１および排気弁３２をそれぞれ所定のタイミングで閉止状態とするようになっている。
【００７４】
上記動弁機構５３等を制御するマイクロコンピュータ等からなるエンジン制御用のＥＣＵ（コントロールユニット）４０には、エアフローセンサ１９、Ｏ_２センサ２３およびリニアＯ_２センサ２５からの信号が入力され、さらに運転状態を判別するためにエンジン回転数を検出する回転数センサ４５およびアクセル開度（アクセルペダル踏込み量）を検出するアクセル開度センサ４６等からの信号も入力されている。
【００７５】
上記ＥＣＵ４０は、エンジンの運転状態を判別する運転状態判別手段４１、上記吸気弁３１および排気弁３２の開閉タイミングを制御する弁開閉制御手段６０と、エンジンの燃焼室４への吸入空気量を制御する吸入空気量制御手段４３と、燃料の噴射状態を制御する燃料噴射制御手段４４とを備えている。
【００７６】
上記弁開閉制御手段６０は、運転状態判別手段４１において判別されたエンジンの運転状態が低負荷ないし低回転側の運転領域Ａにある場合と、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂにある場合とで、動弁機構５３に出力される制御信号の出力タイミングを変化させて吸気弁３１および排気弁３２の開閉タイミングを次のように制御するように構成されている。
【００７７】
高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、図１４（ａ）に示すように、燃料噴射を伴う吸気行程ＩＮと、後期に点火Ｓを伴う圧縮行程と、燃焼を伴う膨張行程と、排気行程ＥＸとからなる通常運転モード、つまり吸気行程ＩＮと排気行程ＥＸとの間に一回の均一燃焼を行う一般的な４サイクルの燃焼制御を実行するように上記吸気弁３１および排気弁３２の開閉タイミングが設定される。なお、図１４において、Ｔはピストン行程の上死点、Ｂは下死点である。
【００７８】
低負荷側ないし低回転側の運転領域Ａでは、図１４（ｂ）に示すように、吸気行程ＩＮ（第１行程）と、後期に燃料噴射Ｆおよび点火Ｓを伴う第１圧縮行程（第２行程）と、燃焼を伴い、かつ後期に燃料噴射Ｆを行う第１膨張行程（第３行程）と、後期に点火Ｓを伴う第２圧縮行程（第４行程）と、燃焼を伴う第２膨張行程（第５行程）と、排気行程ＥＸ（第６行程）とからなる特殊運転モード、つまり吸気行程ＩＮと排気行程ＥＸとの間に二回の燃焼を行う６サイクルの燃焼制御を実行するように上記吸気弁３１および排気弁３２の開閉タイミングが設定される。なお、当実施形態では、前記運転状態判別手段４１及び弁開閉制御手段６０等により本発明のモード切換手段が構成されている。
【００７９】
上記吸入空気量制御手段４３は、アクチュエータ１８を制御することによりスロットル弁１７の開度（スロットル開度）を制御するものであり、運転状態に応じてマップ等から目標吸入空気量を求め、その目標吸入空気量に応じてスロットル開度を制御するように構成されている。特に、低負荷・低回転側の運転領域Ａにおいて実行される特殊運転モードでは、上記二回の燃焼後における排気行程ＥＸで排気通路２０に排出される排気ガスの既燃ガス濃度が、略理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるようにスロットル開度が調節される。また、高負荷・高回転側の運転領域Ｂにおいて実行される通常運転モードでは、気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比がλ≦１となるようにスロットル開度が調節される。
【００８０】
上記燃料噴射制御手段４４は、各気筒２に設けられた燃料噴射弁９からの燃料噴射量および噴射タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御するもので、特に運転状態が図４中の運転領域Ａ（特殊運転モード）と、運転領域Ｂ（通常運転モード）とに、燃料噴射の制御状態を変更するものであり、この燃料噴射制御手段４４と前記運転状態判別手段４１とにより本発明の空燃比制御手段が構成されている。
【００８１】
すなわち、低負荷・低回転側の運転領域Ａ（特殊運転モード）では、図１４（ｂ）に示すように、第１膨張行程（第３行程）で行われる最初の燃焼が成層燃焼状態となるように、空燃比が理論空燃比よりも大きいリーン空燃比、好ましくは理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上となるように第１圧縮行程（第２行程）の燃料噴射量を設定するとともに、燃料噴射Ｆのタイミングを設定する。また、上記最初の燃焼により生じたリーン空燃比の既燃ガス中に燃料を供給する（第３行程）ことにより、理論空燃比の条件下において第２膨張行程（第５行程）で２回目の燃焼が行われるように、燃料噴射量を制御するとともに、既燃ガスが多い状況下で着火、燃焼が可能なように燃料噴射Ｆのタイミングが設定され、例えば第１膨張行程（第３行程）の後期に燃料噴射Ｆが行われる。なお、上記燃料噴射量の制御は、エアフローセンサ１９およびＯ_２センサ２３等からの出力に基づくフィードバック制御により行われる。
【００８２】
また、運転状態が高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂにある場合には、各気筒２の空燃比を理論空燃比もしくはそれ以下とするように燃料噴射量を制御し、例えば上記運転領域Ｂの大部分の領域において理論空燃比とし、全開負荷およびその付近の運転領域で理論空燃比よりリッチとなるように燃料噴射量を制御する。
【００８３】
なお、低負荷ないし低回転側の運転領域Ａ（特殊運転モード）から高負荷ないし高回転側の運転領域Ｂ（通常運転モード）へ移行された場合には、移行後（モード切換後）、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒２Ａ〜２Ｄに対する燃料噴射量を制御する。
【００８４】
上記経路判別手段５１および始動時判別手段５２は、図３に示す実施形態の経路判別手段５１および始動時制御手段５２と同様に構成されたものであり、吸気通路１５に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段（エアフローセンサ１９）から出力された検出信号に応じ、エンジンの始動時に、通常運転モードの制御状態にあるか、特殊運転モードの制御状態にあるかを上記経路判別手段５１において判別し、かつこの経路判別手段５１の判別結果に応じて特殊運転モードの制御状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時おける最初の燃焼制御時において、第１回目に噴射された燃料の点火を禁止する等の制御を上記始動時制御手段５２において実行するように構成されている。
【００８５】
以上のような第２実施形態の装置によると、運転状態が低負荷側ないし低回転側の運転領域Ａにある場合に、吸気行程と排気行程との間に二回の燃焼が行われる特殊運転モードとされ、第１膨張行程で行われる最初の燃焼がリーン空燃比での成層燃焼状態とされることにより、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減され、これらの相乗効果で大幅に燃費が改善される。また、上記最初の燃焼により生成された空気過剰状態の既燃ガス中に燃料を供給して理論空燃比に制御しつつ、第２膨張行程において２回目の燃焼を行わせることにより、通常のエンジンのようにリーン空燃比で成層燃焼させるものと比べると熱効率では劣るものの、ポンピングロス低減による燃費効果が得られることになる。
【００８６】
しかも、上記２回目の燃焼が行われた後に、排出行程で排気通路２０に排出される既燃ガスの濃度が理論空燃比に対応した値となるため、従来のリーンバーンエンジンのようにリーンＮＯｘ触媒を設ける必要がなくなり、三元触媒２４だけで充分に排気浄化性能が確保されることとなる。そして、このようにリーンＮＯｘ触媒を設ける必要がないことから、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量の増大時におけるＮＯｘの放出、還元のための一時的な空燃比のリッチ化を行う必要がなく、燃費改善の目減りが避けられる。さらに、リーンＮＯｘ触媒の硫黄被毒の問題が生じることもない。
【００８７】
一方、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、通常運転モードとされ前述のように吸気行程ＩＮと排気行程ＥＸとの間に一回の均一燃焼を行う一般的な４サイクルの燃焼制御が実行され、かつ各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比がλ≦１となるように吸入空気量及び燃料噴射量が制御されることにより、出力性能が確保される。
【００８８】
なお、低負荷低回転側の運転領域Ａから高負荷側ないしは高回転側の運転領域Ｂへの移行時（特殊運転モードから通常運転モードへ切換時）には、上述のように、移行後、最初に燃焼行程を迎える気筒での燃焼がリーン空燃比で行われるとともに、その次に燃焼行程を迎える気筒での燃焼がリッチ空燃比で行われ、さらにこれら燃焼行程の平均空燃比が理論空燃比となるように空燃比が制御される。具体的には、例えば、図１５に示すように２番気筒２Ｂの吸気行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力されると、その後、各気筒２Ａ〜２Ｄが順次特殊運転モード（６サイクル）から通常運転モード（４サイクル）に切換えられ、このモード切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒（当例では２番気筒２Ｂ）の該燃焼がリーン空燃比で行われるように燃料噴射量（図中Ｆ_１で示す）が制御され、さらにその次に燃焼行程を迎える気筒（当例では１番気筒２Ａ）の該燃焼がリッチ空燃比で行われるように燃料噴射量（図中Ｆ_２で示す）が制御される。そして、このときの２番気筒２Ｂと１番気筒２Ａとの平均空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射量（Ｆ_１，Ｆ_２）が制御される。
【００８９】
このようにモード切換時の各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比が制御されることにより、第１の実施形態と同様に、モード切換えに伴うトルクショック（一時的にトルクが高くなる現象）が有効に緩和され、また、排気浄化性能も確保されることとなる。すなわち、特殊運手モードでは、上記のように二回の燃焼を行わせるのに必要な空気を吸気行程ＩＮにおいて導入すべくスロットル開度が制御されているので、通常運転モードへの移行に伴いスロットル開度が絞られることとなるが、このときスロットル弁１７の作動の応答遅れおよび吸気流動の変化の遅れにより吸気量の変化に応答遅れが生じ得る（図９参照）。従って、理論空燃比で燃焼が行われ得るようにその吸気量（応答遅れが生じた吸気量）に対応した燃料が噴射されると、いきおいモード切換直後のトルクが急増する（トルクショックが発生する）こととなる。しかし、上記のように最初に燃焼行程を迎える２番気筒２Ｂにおいてリーン空燃比とした状態で燃焼が行われるとことにより、実際にはトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが緩和されることとなる。しかも、続いて燃焼行程を迎える１番気筒２Ａがリッチ空燃比とした状態で燃焼が行われ、これら連続して燃焼行程を迎える各気筒２Ｂ，２Ａの平均空燃比が理論空燃比となる状態で燃焼が行われることにより、排気通路２０の三元触媒２４を通過する既燃ガスも実際には理論空燃比に対応する値となり、排気浄化性能も三元触媒２４だけで良好に確保されることとなる。
【００９０】
なお、モード切換後、２番気筒２Ｂについては、同図に示すように吸気行程が終了するタイミングで燃料供給（Ｆ_１）が行われるが、これは２番気筒２Ｂについては、吸気行程が終了するタイミングでモード切換えが行われ、吸気行程中に燃料を供給することができないため、モード切換後、可及的に早い時期に燃料を噴射させるようにしているものである。また、図１７において、モード切換後、最初に燃焼行程を迎えるのは実際には４番気筒２Ｄであるが、４番気筒２Ｄについては、モード切換時点で既に燃料が噴射されており制御不可能である。つまり、ここでいう「モード切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒」とは、あくまでも「モード切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒であって、かつタイミング的に燃料の噴射量制御が可能な気筒」を意味する。
【００９１】
なお、第２の実施形態についてもその具体的構成は種々変更可能であり、例えば、変形例として以下のような構成を採用することも可能である。
【００９２】
▲１▼上記の実施形態では、特殊運転モードから通常運転モードへの移行に伴うトルクショックを軽減するために、モード切換後（移行後）、最初に燃焼行程を迎える気筒での燃焼をリーン空燃比とし、さらに排気浄化性能への影響を回避するために、その次に燃焼行程を迎える気筒での燃焼をリッチ空燃比とした状態で行わせるようにしているが、例えば、特殊運転モードから通常運転モードへの切換直前に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断（カット）するように構成してもよい。
【００９３】
具体的には、例えば、図１６に示すように２番気筒２Ｂの吸気行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力され、その後、各気筒２Ａ〜２Ｄが順次特殊運転モード（６サイクル）から通常運転モード（４サイクル）に切換えられ場合には、該切換時点（図中▲１▼）の直前に燃焼行程を迎える３番気筒２Ａの当該燃焼行程分の燃料（図中Ｆ_１，Ｆ_２）をカットする。
【００９４】
このような制御によると、燃料がカットされることによりモード切換時の３番気筒２Ｃのトルクが「０」となってトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが良好に緩和されることとなる。また、この場合には、燃料がカットされているだけのため、排気通路２０には空気がそのまま排出されるだけであって、排気浄化性能へ影響を与えることもない。従って、上述した第２の実施形態の制御と同様に、トルクショックを良好に緩和する一方で、排気浄化性能についても良好に確保することができる。
【００９５】
なお、トルクショックを緩和させるだけの目的であれば、３番気筒２Ａへの燃料供給のうち二回目分の燃料（図中Ｆ_２）のみをカットするだけで効果を上げることが可能であるが、これに伴い二回目の燃焼が省略されると、排気通路２０に排出される既燃ガスがリーン空燃比に対応する値となり排気浄化性能に悪影響を与えると考えられる。従って、燃料をカットする場合には、上述のように３番気筒２Ａに対する全ての燃料（図中Ｆ_１，Ｆ_２）をカットする必要がある。
【００９６】
▲２▼さらに、同様の作用効果を得るために、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を当該燃焼行程についてのみ遮断（カット）するように構成してもよい。
【００９７】
例えば、図１７に示すように４番気筒２Ｄの圧縮行程終了時点（図中▲１▼）でモード切換信号が出力され、その後、各気筒２Ａ〜２Ｄが順次特殊運転モード（６サイクル）から通常運転モード（４サイクル）に切換えられ場合には、該切換時点（図中▲１▼）の後、最初に燃焼行程を迎える２番気筒２Ｂの当該燃焼行程分の燃料（図中Ｆ_１）をカットする。
【００９８】
このような制御によれば、２番気筒２Ｂの発生トルクが「０」となってモード切換時のトルクの急増が抑えられ、その結果、トルクショックが良好に緩和されることとなる。この場合は、２番気筒２Ｂの燃焼室４内の空気がそのまま排気通路２０に排出されることになるので、排気浄化性能へ影響を与えることがない。従って、上記第２の実施形態および変形例▲１▼と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
▲３▼上記の実施形態では、特殊運転モードにおいて、吸気行程ＩＮと、第１圧縮行程と、燃焼を伴う第１膨張行程と、第２圧縮行程と、燃焼を伴う第２膨張行程と、排気行程ＥＸとからなる６サイクルの燃焼制御を実行することにより、吸気行程ＩＮと排気行程ＥＸとの間で２回の燃焼を行うように構成しているが（図１４（ｂ）参照）、図１４（ｃ）に示すように、吸気行程ＩＮと、第１圧縮行程と、燃焼を伴う第１膨張行程と、第２圧縮行程と、燃焼を伴わない第２膨張行程と、第３圧縮行程と、燃焼を伴う第３膨張行程と、排気行程ＥＸとからなる８サイクルの燃焼制御を実行することにより、吸気行程と排気行程との間で２以下の燃焼を行うように構成してもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように本発明の制御装置は、各気筒においてそれぞれ独立して燃焼を行わせる通常運転モードと、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程にある先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとに切換え可能に構成され、例えば低負荷低回転の運転領域では特殊運転モードに設定されることにより、先行気筒ではリーン空燃比での燃焼が行われて、熱効率が高められるとともにポンピングロスが低減されることにより大幅な燃費改善効果が得られ、かつ上記後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて理論空燃比とされた状態で燃焼が行われることにより、少なくともポンピングロス低減による燃費効果が得られる。また、後続気筒から排出される理論空燃比の既燃ガスのみが排気通路に導かれるため、三元触媒だけで充分に排気浄化性能が確保される。一方、高負荷・高回転の運転領域では、通常運転モードに設定されることにより出力性能が確保される。そして、特殊運転モードから通常運転モードへの移行時には、移行後（モード切換後）、最初に燃焼行程を迎える気筒での該燃焼がリーン空燃比とした状態で行われることによりトルクの急増が抑制されることより、吸気量の応答遅れに起因するトルクショックの発生が良好に緩和される。しかも、続いて燃焼行程を迎える気筒においてリッチ空燃比とした状態で燃焼が行われることにより、排気通路に排出される既燃ガスが実質的に理論空燃比に対応した値となり、その結果、排気浄化性能も確保されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御装置を備えたエンジン全体の概略平面図（第１の実施形態）である。
【図２】エンジン本体等の概略断面図である。
【図３】制御系統のブロック図である。
【図４】運転領域を示す説明図である。
【図５】各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図である。
【図６】低負荷低回転時の実質的な新気およびガスの流通経路を示す説明図である。
【図７】高負荷、高低回転側の運転領域にある時の実質的な新気およびガスの流通経路を示す説明図である。
【図８】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図である。
【図９】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の吸入空気量、燃料噴射量、発生トルクの変化を示す図である。
【図１０】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図（変形例）である。
【図１１】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図（変形例）である。
【図１２】本発明に係る制御装置を備えたエンジン全体の概略平面図（第２の実施形態）である。
【図１３】動弁機構の構成と制御系統のブロック構成を示す図である。
【図１４】第２の実施形態における気筒の燃焼サイクル、燃料噴射時期および点火時期等を示す説明図である。
【図１５】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図である。
【図１６】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図（変形例）である。
【図１７】低負荷低回転の運転領域から高負荷、高低回転側の運転領域へ移行される際の各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図（変形例）である。
【符号の説明】
１　エンジン本体
２Ａ〜２Ｄ　気筒
９　燃料噴射弁
１１　吸気ポート
１１ａ　第１吸気ポート
１１ｂ　第２吸気ポート
１２　排気ポート
１２ａ　第１排気ポート
１２ｂ　第２排気ポート
１５　吸気通路
２０　排気通路
２２　気筒間ガス通路
２４　三元触媒
３１　吸気弁
３１ａ　第１吸気弁
３１ｂ　第２吸気弁
３２　排気弁
３２ａ　第１排気弁
３２ｂ　第２排気弁
３５　弁停止機構
４０　ＥＣＵ
４１　運転状態判別手段
４２　弁停止機構制御手段
４３　吸入空気量制御手段
４４　燃料噴射制御手段
５１　経路判別手段

Claims (8)

1. 各気筒にそれぞれ新気を導入する各気筒独立状態と、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において先行気筒の排気ガスを気筒間ガス通路を介して後続気筒に導入する２気筒接続状態とに吸気および排気の流通経路が切換え可能に構成され、かつ、この流通経路を前記各気筒独立状態として各気筒においてそれぞれ独立して燃焼を行わせる通常運転モードと、前記２気筒接続状態として先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとに運転モードを切換え可能に構成される多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先行気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後続気筒では、先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒での空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、この空燃比制御手段は、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
2. 各気筒にそれぞれ新気を導入する各気筒独立状態と、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において先行気筒の排気ガスを気筒間ガス通路を介して後続気筒に導入する２気筒接続状態とに吸気および排気の流通経路が切換え可能に構成され、かつ、この流通経路を前記各気筒独立状態として各気筒においてそれぞれ独立して燃焼を行わせる通常運転モードと、前記２気筒接続状態として先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま吸気行程にある後続気筒に導入して燃焼を行わせる特殊運転モードとに切換え可能に構成される多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先行気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後続気筒では、先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように吸気量に応じて各気筒に対する燃焼噴射量を制御する燃料噴射制御手段とを備え、この燃料噴射制御手段は、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換直前又直後のタイミングで、特定の気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
3. 請求項２記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
   前記燃料噴射制御手段は、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え前に燃焼行程を迎える気筒およびこの気筒と前記一対をなす気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
4. 請求項２記載の火花点火式エンジンの制御装置において、
   前記燃料噴射制御手段は、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
5. 燃焼室内に燃料を直接噴射して吸気行程と排気行程との間に１回の燃焼行程を有する通常運転モードと、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼行程を有する特殊運転モードとに燃焼サイクルを切換え可能に構成される火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、前記特殊運転モードにあるときに、先の燃焼では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、かつ後の燃焼では、先の燃焼によるリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して理論空燃比とした状態で燃焼を行わせる一方、前記通常運転モードにあるときには、各気筒での空燃比を理論空燃比とした状態で燃焼を行わせるように各気筒での空燃比を制御する空燃比制御手段とを備え、この空燃比制御手段は、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換後、最初に燃焼行程を迎える気筒とその次に燃焼行程を迎える気筒との平均空燃比が理論空燃比となるように、前記最初に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせ、その次に燃焼行程を迎える気筒では理論空燃比よりも所定量だけ小さいリッチ空燃比とした状態で燃焼を行わせるように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
6. 燃焼室内に燃料を直接噴射して吸気行程と排気行程との間に１回の燃焼を行う通常運転モードと、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼を行う特殊運転モードとに燃焼サイクルを切換え可能に構成される火花点火式エンジンの制御装置であって、エンジンの運転状態に応じて運転モードを前記通常運転モード又は特殊運転モードに切換えるモード切換手段と、排気通路に排出される既燃ガスの酸素濃度が略理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるように、各運転モードでの各気筒に対する燃料噴射量を制御する燃料噴射制御手段とを備え、この燃料噴射制御手段は、前記特殊運転モードから通常運転モードへの切換え直前又は直後の何れかのタイミングで、特定の気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
7. 請求項６記載の火花点火式直噴エンジンの制御装置において、
   前記燃料噴射制御手段は、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え直前に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御装置。
8. 請求項６記載の火花点火式直噴エンジンの制御装置において、
   前記燃料噴射制御手段は、特殊運転モードから通常運転モードへの切換え後、最初に燃焼行程を迎える気筒に対する燃料供給を遮断するように構成されていることを特徴とする火花点火式直噴エンジンの制御装置。

Images