JP2004011644A

JP2004011644A - エンジン制御方法、エンジン制御システム及びエンジン制御用コンピューター・プログラム

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Publication number: JP2004011644A
Application number: JP2003159453A
Authority: JP
Inventors: Gopichandra Surnilla; ゴピチャンドラ　スルニラ
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: JP4233925B2; GB0312574D0; DE10319533A1; GB2391078B; DE10319533B4; US6725830B2; GB2391078A; US7069718B2; US20040237514A1; US20030221664A1

Abstract

【課題】点火時期遅角に伴う問題を解消して、点火時期遅角に伴う潜在的な利点を引き出す。
【解決手段】排気処理用触媒に接続されたエンジンの動作を制御する方法である。この方法は、例えば冷間始動後であるような所定状態の下で、第１気筒グループ２１０が第１点火時期を持ち、第２気筒グループ２１２が第２点火時期よりも遅角した第２点火時期を持つ状態で、エンジンを運転する。上記スプリット点火時期モードと組合せて、アイドル速度制御、センサー診断、空燃比制御、適応学習、燃料蒸気パージ、触媒温度推定、デフォルト運転及び排気と排気制御装置の温度制御、を提供する。加えて、このエンジン制御方法は、燃料蒸気パージ、マニフォールド負圧制御及び、排気制御装置内の吸蔵酸化物のパージなどの、予め選択された動作状態の下で、全ての気筒が実質的に同じ点火時期で燃焼する状態へ移行する。
【選択図】図２Ａ

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的にはエンジンのスプリット（ｓｐｌｉｔ）点火時期制御に関し、具体的には、アイドル速度制御又は排気制御装置の急速加熱に関する。
【０００２】
【従来の技術】
理論空燃比で燃焼するエンジンのアイドル速度制御は一般的に、エンジン速度を目標エンジン速度へ制御するために、空気量を調整することにより、行なわれる。しかしながら、マニフォールドの容積のために空気量制御は低速となる可能性があるので、点火時期の調整も用いられる。エンジン・トルクを増大させる点火時期調整を可能とするために、アイドル速度制御は、ある基本の点火時期遅角量を必要とする。この点火時期遅角は、迅速なエンジン・トルク制御を行なうために、速度偏差に基づき調整される。加えて、この点火時期遅角は、触媒のライトオフ（ｌｉｇｈｔ−ｏｆｆ）特性を向上する。
【０００３】
触媒コンバーターのような排気制御装置は、エンジン燃焼により生成される排出物を低減することが出来る。しかしながら、そのような排気制御装置の有効性は、動作温度と共に変化する。例えば、排気制御装置の排気浄化率は、低温におけるよりも高温における方がはるかに高い。一般的に、「ライトオフ」温度が、それ以上で一定の排気浄化率が得られる温度を表すのに、用いられる。
【０００４】
車両の排気制御システムにおいて、出口排出量が最小になるように、車両始動後に排気制御装置を迅速に加熱するための手段がとられる。具体的には、特許文献１に記載のように、点火時期が、エンジン排気部に接続された触媒コンバーターを迅速に暖機するために、冷間エンジン運転中に点火時期が遅角される。点火時期を遅角することにより、余分な熱が排気部に供給され、それにより、触媒温度を高めるための、より大きな熱を供給する。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５４９７７４５号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本件発明者は、上述の取組みにおける問題を認識した。具体的には、過剰な点火時期遅角はエンジンの燃焼に影響するので、点火時期遅角量には限界がある。言い換えると、大幅な遅角が振動を起こす場合があり、それは顧客満足度を低下させる可能性がある。つまり、点火時期遅角量（そして触媒への加熱量）が、限定される。更に、この遅角量が限定されるので、点火時期を進角することによりトルクを増大させることの出来る範囲も限られ、それで、例えば空調用コンプレッサー又はパワーステアリング・ポンプによる大きなトルク需要が、アイドル中のエンジン速度振動を起こす可能性がある。
【０００７】
また、上述の取組みにおいて電子スロットルを用いるとき、低スロットル位置（アイドル速度制御中に用いられる）において、スロットル位置の小さな変化がエンジン空気量の比較的大きな変化を生じる可能性があるので、エンジン・アイドル速度の制御性が低下する可能性がある。
【０００８】
更に、排気制御要件が厳格になってきているので、より迅速な触媒ライトオフを得るために、より大きな熱を触媒に加える取組みがなされている。具体的には、点火時期が更に遅角されるが、それにより、エンジン燃焼性が不均一になることが判った。上述のように、この燃焼の不均一（大幅に遅角された点火時期に起因する）は、アイドル状態での振動につながり、それが顧客満足度を低下させる可能性がある。更に、点火時期がこの不均一若しくは燃焼安定性の点を越えて遅角されると、エンジン・アイドル速度の制御性が低下する可能性がある。
【０００９】
アイドル速度を増大させることは、上記問題を低減するが、そうすると、他の問題を生じることになる。例えば、高いエンジン速度での運転は、余分な燃料を必要とし、それは、燃料経済性を低下させる可能性がある。アイドル速度を高めることはまた、騒音を高めることにつながるので、これがまた顧客満足度を低下させる可能性がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の不利な点は、本発明の、少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法による動作が、解消する。この方法は、上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、目標速度と実際の速度とに基づき信号を決定する工程、及び、上記信号に基き上記第１点火時期を調整する工程、を有する。
【００１１】
一方の気筒グループを他方の気筒グループよりも遅角した点火時期で運転することにより、エンジンをより高負荷で運転することが可能であり、それで、より大きな熱流をエンジン排気部に供給することになる。更に、点火時期遅角量の小さい気筒がエンジン出力トルクの殆どを供給し、それによりエンジン・アイドル速度を制御する。一方、より点火時期が遅角した他の気筒はより大きな熱を発生する。
【００１２】
エンジン気筒がより高負荷で動作しているので、許容される点火時期遅角量は、安定燃焼を提供しながら、増大することができる。この結果、より大きな熱が発生する。
【００１３】
更にまた、エンジンがより高負荷で動作しているので、空気量変化に対するスロットル位置変化の傾きが減少するので、空気量の制御性が改善される。
【００１４】
最終的に、第１気筒グループの点火時期の調整を介して、アイドル速度制御を維持することにより、アイドル速度を目標レベルに維持しながら、大量の熱を供給することが可能である。
【００１５】
本発明の一つの観点において、エンジン・アイドル速度制御を維持するために、空気量と点火時期の両方が調整される。更にまた別の観点においては、第１気筒グループの点火時期を進角させることによりエンジン出力が最初に増大され、それから第２気筒グループの点火時期を進角する。このようにして、第１と第２の点火時期の両方の調整により、非常に大きなエンジン・トルクの制御範囲が得られる。
【００１６】
本発明の別の観点において、エンジンが全ての気筒の点火時期が実質的に同じ状態でエンジンが始動された後、気筒グループは互いに異なる点火時期で運転される。
【００１７】
エンジン始動を検出するには多くの方法があることを記すべきである。例えば、エンジン速度が一定のレベルよりも大きいこと、エンジンが同期点火している、又はスターターのクランキング後一定時間が経過した、といった状態の何れも用いることが出来る。
【００１８】
目標エンジン速度を維持するために点火時期を調整する方法は、種々あることを記すべきである。例えば、ＰＩＤ（比例、積分、微分）制御を用いることが出来る。また、フィードフォワード・プラス・フィードバック制御を適応することも出来る。
【００１９】
本発明の別の観点において、少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法が、提供される。この方法は、エンジンの始動に応答して、そして排気制御装置の暖機中に、上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、及び上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で上記第２気筒グループを運転する工程、を有する。触媒の暖機は、いくつかの場合において、望まれる可能性がある。例えば、触媒の温度が、目標温度を下回るとき、ライトオフ温度を下回るとき、一定の排気浄化率を得る温度を下回るとき、などである。
【００２０】
具体的には、一つの気筒グループを別の気筒グループよりも遅角した点火時期とすることにより、振動とアイドル速度制御を許容可能に維持しながら、点火時期を大幅に遅角することが可能である。例えば、Ｖ型８気筒エンジンにおいて、一方のグループの４気筒が、他方の４気筒よりも点火時期が遅角される。それで、より点火時期が遅角した気筒グループからの振動は、他方の気筒グループの滑らかな燃焼により相殺される。更に、エンジン・トルク（及びそれによるアイドル速度等）は主に、点火時期遅角量が小さい気筒グループにより制御される。このようにして、正確な制御、許容範囲の振動及び迅速な加熱の全てが、達成される。
【００２１】
本発明の別の実施形態において、エンジン始動後に、スプリット点火時期制御が開始される。このようにして、例えば、全ての気筒を最適点火時期近くで点火することにより、エンジンの始動を信頼性の高いものとすることが可能である。それで、エンジンが一旦始動すると、触媒の急速加熱を得るために、スプリット点火時期制御を用いることが出来る。エンジン始動は、一定の速度に到達した、クランキング後所定期間が経過した、同期燃料噴射が開始した、などの状態に基づき、判定することが出来る。
【００２２】
本発明の上述の観点の利点は、排出量の低減である。第１気筒グループの気筒の全てが、正確に同じ点火時期を持つのではない、ことを記すべきである。むしろ、気筒毎の違いが存在し得る。点火時期の気筒毎の違いはまた、第２気筒グループにも存在し得る。
【００２３】
本発明の別の観点において、一部気筒が他の気筒よりも遅角した点火時期を持つモードとの間で移行する方法が、提供される。一例において、少なくとも第１と第２の気筒グループを持ち排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法が提供される。この方法は、上記第１気筒グループが第１点火時期で動作し、上記第２気筒グループが上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で動作する第１モードで上記エンジンを運転する工程、並びに、別の動作モードでの動作要求に応じて、最初に上記第１点火時期を進角しながら、エンジン空気量を減少させる工程、第２に上記第２点火時期を進角しながら、上記第１点火時期を遅角する工程、及び、第３にエンジン空気量を減少させながら、上記第１及び第２点火時期を進角する工程、を有する。
【００２４】
本発明の上述の観点において、一定の動作モードにおいてのみ第１モードが必要とされ、別の動作モードにおいてはエンジン気筒の全てが最適点火時期で動作すべきであるので、燃料経済性が向上する。
【００２５】
本発明の別の観点において、活性化した触媒なしに反応を促進するのに充分高い排気温度を生成するために遅角された点火時期で、一部の気筒が運転される。それで、この点火遅角の結果、制御性が低下する可能性があるので、（高負荷で動作中の）残りの気筒が、良好な燃焼性（と共に高負荷による熱）を提供するために用いられる。リーン・ガスとリッチ・ガスを提供するために、遅角した気筒をリーンにし、高負荷で動作中の気筒がリッチにされる。
【００２６】
各気筒グループの点火遅角値は、固定したものではなく、どちらかと言えば、一方のグループが他方より遅角されている限り、変動し得る。一例において、遅角量の少ない気筒が、良好な燃焼安定性を持つ点まで遅角され、一方、他の気筒は更に遅角される。この例において、遅角量の少ない気筒が、制御され得るので、燃焼安定性の低さは、問題とはならない。また、気筒の点火順序のために、振動の影響は最小である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１Ａ及び１Ｂは、多気筒エンジンの一気筒を、その気筒に接続された吸気流路及び排気流路と共に、示している。図２を参照して後述するように、気筒と排気システムの構成には種々のものがある。
【００２８】
図１Ａについて続けると、複数の燃焼室を有する直接噴射火花点火機関は、電子エンジン制御器１２により、制御される。エンジン１０の燃焼室３０が、燃焼室壁３２を、その中に配置されクランクシャフト４０に接続されたピストンと共に含むのが、示されている。スターター・モーター（不図示）がフライホイール（不図示）を介してクランクシャフト４０に接続される。この特定の例において、ピストン３６は、空気と燃料の成層充填気を形成する様にリセス若しくはボウル（不図示）を含む。燃焼室若しくは気筒３０が、吸気マニフォールド４４及び排気マニフォールド４８へそれぞれの吸気弁５２ａ及び５２ｂ（不図示）及び排気弁５４ａおよび５４ｂ（不図示）と連通するのが示されている。燃料噴射弁６６Ａが、燃焼室３０に直接接続しているのが示され、通常の電子ドライバー６８を介して制御器１２から受ける信号ｆｐｗのパルス幅に比例して、噴射燃料を直接その中に供給する。燃料は、燃料タンク、燃料ポンプ及び燃料レールを含む通常の高圧燃料システム（不図示）により、燃料噴射弁６６Ａに供給される。
【００２９】
吸気マニフォールド４４が、スロットル弁６２を介してスロットル・ボディ５８に連通しているのが示されている。この特定の例においては、スロットル弁６２が電気モーター９４に接続されており、スロットル弁６２の位置が、電気モーター９４を介して制御器１２により制御される。この構成は一般的に、電子スロットル制御（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｔｈｒｏｔｔｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ：　ＥＴＣ）と呼ばれ、アイドル速度制御にも利用される。代替の実施形態（不図示）においては、当業者によく知られている様に、空気流路内に配置されたスロットル制御弁を介してアイドル速度制御中の吸入空気量を制御するために、スロットル弁と並列に、バイパス空気流路が配置される。
【００３０】
排気センサー７６が、触媒コンバーター７０の上流の排気マニフォールド４８に接続されているのが示されている（センサー７６は、排気部の構成に応じて、種々のセンサーに対応する。例えば、図２を参照して後述されるように、センサー２３０、２３４、２３０ｂ、２３０ｃ、２３４ｃ、２３０ｄ又は２３４ｄに対応するものと出来る）。センサー７６（又は、センサー２３０、２３４、２３０ｂ、２３０ｃ、２３４ｃ、２３０ｄ又は２３４ｄのいずれか）は、リニア酸素センサー、二状態酸素センサー又はＨＣ又はＣＯセンサーのような排気空燃比の検出を行なうための多くの既知のセンサーのいずれかとすることが出来る。この具体例において、センサー７６が、二状態酸素センサーであり、それは、信号ＥＧＯを二状態信号ＥＧＯＳへ変換する制御器１２へ信号ＥＧＯを供給する二状態酸素センサーである。信号ＥＧＯＳの高電圧状態が、排気が理論空燃比よりもリッチであることを示し、信号ＥＧＯＳの低電圧状態が、排気が理論空燃比よりもリーンであることを示す。信号ＥＧＯＳは、理論空燃比での均一燃焼モードでの動作中に、平均空燃比を理論空燃比に維持するための通常の態様でのフィードバック空燃比制御において、有利に用いられる。
【００３１】
通常のディストリビューターレス点火システム８８が、制御器１２からの点火進角信号ＳＡに応答して、点火プラグ９２を介して、燃焼室３０へ点火火花を供給する。
【００３２】
制御器１２は、噴射時期を制御することにより、均一空気燃料モードと成層空気燃料モードのいずれかで、燃焼室３０を動作させる。成層モードにおいて、制御器１２は、エンジンの圧縮行程中に燃料噴射弁６６Ａを作動させ、燃料がピストン３６のボウルに直接噴射されるようにする。
それにより、成層空気燃料層が、形成される。点火プラグに最も近い層は、理論空燃比又はそれよりわずかにリッチな混合気を含み、それに続く層は徐々にリーンな混合気を含む。均一モードの間、制御器１２は、吸気行程中に燃料噴射弁６６Ａを作動させ、それで、点火システム８８により点火プラグ９２へ点火エネルギーが供給されるときに、実質的に均一な空気燃料混合気が形成される。制御器１２は、燃焼室３０内の均一空気燃料混合気が、理論空燃比、それよりリッチ又はそれよりリーン、となるように選択されるように、燃料噴射弁６６Ａにより供給される燃料の量を制御する。成層空気燃料混合気は、常に理論空燃比よりもリーンになることになり、正確な空燃比は、燃焼室３０に供給される燃料の量の関数になる。成層モードにおいて動作中に排気行程中に追加燃料が噴射される追加スプリット（ｓｐｌｉｔ）動作モードもまた、可能である。
【００３３】
窒素酸化物（ＮＯｘ）吸収体又はトラップ７２が、触媒コンバーター７０の下流に配置されているのが示されている。ＮＯｘトラップ７２は、エンジン１０が理論空燃比よりもリーンで動作しているときに、ＮＯｘを吸収する三元触媒である。吸収されたＮＯｘは次に、制御器１２がリッチ均一モード又は理論空燃比近傍均一モードでエンジン１０が動作されると、ＨＣ及びＣＯと反応して触媒反応させられる。そのような動作は、ＮＯｘトラップ７２から吸蔵したＮＯｘをパージすることが望まれるとき、燃料タンク１６０及び燃料蒸気吸蔵キャニスター１６４からの燃料蒸気を回収する蒸気パージ・サイクルの間、又は、触媒７０又はＮＯｘトラップ７２のような排気制御装置（制御装置７０及び７２は、図２に記載された種々の装置に対応するものと出来、例えば、装置２２０と２２４、２２０ｂと２２４ｂなどに対応するものと出来る）の温度を制御する動作モードの間に、起こる。
【００３４】
図１Ａにおいて、制御器１２は、通常のマイクロコンピューターとして示されている。マイクロコンピューターは、マイクロプロセッサー・ユニット１０２（ＣＰＵ）、入出力ポート１０４、この特有の例における読み出し専用メモリー・チップ１０６（ＲＯＭ）と、ランダム・アクセス・メモリー１０８（ＲＡＭ）と、キープ・アライブ・メモリー１１０（ＫＡＭ）として示される、実行可能プログラムと校正値のための電子記憶媒体及び、通常のデータ・バスを含む。制御器１２が、エンジン１０に接続されたセンサーからの各種信号を受けるのが示されており、そのような信号には、先に述べた信号に加えて、スロットル・ボディ５８に接続された質量空気量センサー１００からの吸入質量空気量（ｍａｓｓ　ａｉｒ　ｆｌｏｗ略してＭＡＦ）の計測値、冷却スリーブ１１４に接続された温度センサー１１２からのエンジン冷媒温度（ｅｎｇｉｎｅ　ｃｏｏｌａｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ略してＥＣＴ）、クランクシャフト４０に接続されたホール効果センサー１１８からのプロファイル点火ピックアップ（ｐｒｏｆｉｌｅ　ｉｇｎｉｔｉｏｎ　ｐｉｃｋｕｐ略してＰＩＰ）信号、スロットル位置センサー１２０からのスロットル位置（ｔｈｒｏｔｔｌｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ略してＴＰ）そしてセンサー１２２からの絶対マニフォールド圧（ａｂｓｏｌｕｔｅ　ｍａｎｉｆｏｌｄ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ略してＭＡＰ）信号が含まれる。エンジン速度信号ＲＰＭが、制御器１２により、通常の態様で信号ＰＩＰから生成され、そして、マニフォールド圧力センサーからのマニフォールド圧力信号ＭＡＰが、吸気マニフォールド内の負圧若しくは圧力を発生する。理論空燃比での動作中、このセンサーは、エンジン負荷の検出を行なうことが出来る。更に、このセンサーは、エンジン速度と共に、気筒に吸入される充填量（空気を含む）を推定することが出来る。本発明の好ましい観点において、エンジン速度センサーとしても用いられるセンサー１１８は、クランクシャフトの回転毎に、所定回数で等間隔のパルスを発生する。
【００３５】
この具体例において、触媒コンバーター７０の温度Ｔｃａｔ及びＮＯｘトラップ７２の温度Ｔｔｒｐは、米国特許５，４１４，９９４号に開示された様に、エンジン動作から推定される。別の実施形態においては、温度Ｔｃａｔは温度センサー１２４により与えられ、そして、温度Ｔｔｒｐが温度センサー１２６により与えられる。
【００３６】
図１Ａについて続けると、エンジン１０のカムシャフト１３０は、吸気弁５２ａ，　５２ｂと排気弁５４ａ，　５４ｂを駆動するために、ロッカー・アーム１３２と連結しているのが示されている。カムシャフト１３０は、ハウジング１３６へ直接接続されている。ハウジング１３６は、複数の歯１３８を持つ歯車を形成する。ハウジング１３６は、インナー・シャフト（不図示）へ流体結合され、それが次にカムシャフト１３０へタイミング・チェーン（不図示）を介して直接連結させられる。インナー・シャフトは、クランクシャフト４０に対して一定の速度比で回転する。しかしながら、後述のように、流体継手の操作により、カムシャフト１３０のクランクシャフト４０に対する相対位置は、進角室１４２と遅角室１４４の流体圧に応じて、変化させられ得る。高圧の流体が進角室に入るのを許容することにより、カムシャフト１３０とクランクシャフト４０との間の相対関係は進められる。それで、吸気弁５２ａ，　５２ｂ及び排気弁５４ａ，　５４ｂが、クランクシャフト４０との関係で通常よりも早期の時点で開閉する。同様にして、高圧流体が遅角室１４４へ入るのを許容することにより、カムシャフト１３０とクランクシャフト４０との間の相対関係が遅れさせられる。それで、吸気弁５２ａ，　５２ｂと排気弁５４ａ，　５４ｂは、クランクシャフト４０との関係で通常よりも後の時点で開閉する。
【００３７】
ハウジング１３６とカムシャフト１３０に接続される歯１３８は、信号ＶＣＴを制御器１２へ供給するカム・タイミング・センサー１５０を介した、相対的なカム位置の計測を可能とする。歯１，　２，　３及び４は、カム・タイミングの計測に用いられるのが好ましく、等間隔に配置される（例えば、Ｖ８エンジンの場合、９０度間隔）一方、歯５は、後述の様に気筒判別に用いられるのが好ましい。加えて、制御器１２は、制御信号（ＬＡＣＴ，　ＲＡＣＴ）を一般的なソレノイド弁（不図示）へ送り、進角室１４２又は遅角室１４４へのいずれかへの流体の流れ若しくは両方への流れの停止を制御する。
【００３８】
相対的なカム・タイミングは、米国特許５，５４８，９９５号に記載された方法を用いて、計測される。一般的に言って、ＰＩＰ信号の立上りエッジとハウジング１３６の複数の歯１３８の一つからの信号の受信との間の時間若しくは回転角度が、相対的なカム・タイミングの計測値を与える。２つの気筒バンクと歯が５つの歯車を持つＶ８エンジンについての具体例について言えば、特定のバンクのカム・タイミングの計測値は、一回転あたり４回受けられ、残りの信号は、気筒判別に用いられる。
【００３９】
センサー１６０は、排気の酸素濃度と、ＮＯｘ濃度の両方の検出を行なう。信号１６２が、制御器に酸素濃度を表す電圧を送る一方、信号１６４は、ＮＯｘ濃度を表す信号を送る。
【００４０】
図１Ａ（及び１Ｂ）は単に多気筒エンジンの一つの気筒を示しているものであって、各気筒はそれ自身の吸排気弁、燃料噴射弁、点火プラグ等を持つ、ことを記すべきである。
【００４１】
ここで図１Ｂを参照すると、ポート燃料噴射構成が示されており、ここで、燃料噴射弁６６Ｂが、気筒３０に直接ではなく、吸気マニフォールド４４に接続されている。
【００４２】
また、本発明のそれぞれの実施形態において、エンジンはエンジンを始動するためのスターター・モーター（不図示）に接続されている。例えば、ドライバーがステアリング・コラムのイグニッション・スイッチのキーをオンにすると、スターター・モーターが駆動される。スターター・モーターは、例えば、エンジン１０が所定時間後に所定速度に到達することにより、エンジン始動後に解放される。更に、各実施形態において、排気再循環（ｅｘｈａｕｓｔ　ｇａｓ　ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：　ＥＧＲ）システムが、排気のうち所望の割合を、ＥＧＲ弁（不図示）を介して、排気マニフォールド４８から吸気マニフォールド４４へ導く。代わりに、排気弁の開閉時期を制御することにより、燃焼ガスの一部が、燃焼室内に残るようにしても良い。
【００４３】
エンジン１０は、リーン運転、リッチ運転そして「略理論空燃比」運転を含む、種々のモードで動作する。「略理論空燃比」運転は、理論空燃比周りでの発振運転を指している。一般的に、この発振運転は、排気酸素センサーからのフィードバックにより支配される。この略理論空燃比運転モードにおいて、エンジンは、理論空燃比である一つの空燃比の範囲内で運転される。
【００４４】
上述の様に、略理論空燃比での運転を行なうために、フィードバック空燃比が用いられる。更に、排気酸素センサーからのフィードバックは、リーン動作中及びリッチ動作中に空燃比を制御するために用いることが出来る。具体的には、ＨＥＧＯ（ｈｅａｔｅｄ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｇａｓ　ｏｘｙｇｅｎ）センサーからのフィードバックと所望の空燃比に基き、噴射される燃料（又はスロットル若しくはＶＣＴ　（ｖａｒｉａｂｌｅ　ｃａｍ　ｔｉｍｉｎｇ）を介して補助空気）を制御することにより、切換型ＨＥＧＯセンサーを理論空燃比制御に用いることが出来る。更に、ＵＥＧＯ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｅｘｈａｕｓｔ　ｇａｓ　ｏｘｙｇｅｎ）センサー（排気の空燃比に対して実質的に線形の出力を発する）が、リーン、リッチそして理論空燃比での運転中に、空燃比を制御するために、用いることが出来る。この場合において、燃料噴射弁（又はスロットル若しくはＶＣＴを介して補助空気）が、所望の空燃比とセンサーからの空燃比に基いて調整される。また更に、それが望ましい場合には、個別の気筒の空燃比制御を用いることも出来る。
【００４５】
目標トルクを維持するために本発明によれば、種々の方法が用いられ得る。例えば、点火時期、スロットル位置、可変カム・タイミング位置及び排気再循環量を調整する、などである。更に、これらの変数は、全ての気筒グループの間での気筒バランスを維持するために、各気筒について独立して調整され得る。エンジン・トルク制御は、図３Ａ乃至３Ｃ，図４Ｃ及びその他図１３Ｊ，　１３Ｋなどに、より具体的に記載されている。
【００４６】
ここで図２Ａ乃至２Ｄを参照すると、本発明により用いられ得る各種の構成が、記載されている。具体的には、図２Ａが、第１気筒グループ２１０と第２気筒グループ２１２を持つエンジン１０について記載している。この特定の例において、第１グループ２１０と第２グループ２１２は、それぞれ４つの燃焼室を持つ。しかしながら、各グループが、単一の気筒を含む異なる数の気筒を持つことが出来る。それで、エンジン１０はＶ型エンジンである必要はなく、気筒のグループ分けがエンジン・バンクに対応していない、直列エンジンとすることも出来る。更に、気筒グループは、同じ数の気筒を各グループに含む必要もない。
【００４７】
第１燃焼室グループ２１０は、第１触媒コンバーター２２０に接続される。触媒２２０の上流で第１気筒グループの下流には、排気酸素センサー２３０がある。触媒２２０の下流には、第２排気センサー２３２がある。
【００４８】
同様に、第２燃焼室グループ２１２が、第２触媒２２２に接続される。それの上下流にはそれぞれ、排気酸素センサー２３４及び２３６がある。第１と第２触媒から流れ出た排気は、下流アンダー・ボディ（ｕｎｄｅｒ　ｂｏｄｙ）触媒２２４に入る前に、Ｙ字パイプ構成の中で集合する。また、排気酸素センサー２３８及び２４０は、触媒２２４の上下流にそれぞれ配置される。
【００４９】
一例の実施形態において、触媒２２０及び２２２は白金とロジウムの触媒であり、リーンで動作中に酸化物を保持し、リッチで動作中に保持された酸化物を放出そして還元するものである。同様に、下流アンダーボディ触媒２２４も、リーンで動作中に酸化物を保持し、リッチで動作中に保持した酸化物を放出そして還元する動作を行う。下流触媒２２４は一般的に、貴金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属、そして基材の金属酸化物、を含む触媒である。この特定の例において、触媒２２４は、白金とバリウムを含む。また、他の各種排気制御装置を本発明において用いることも出来、例えば、パラジウム又はペロブスカイトを含む触媒などである。また、排気酸素センサー２３０乃至２４０は、各種形式のセンサーとすることが出来る。例えばそれは、広範囲にわたる空燃比の検出を行なうリニア酸素センサーとすることが出来る。また、理論空燃比のポイントにおいて、センサー出力の切替えを行なう切換型排気酸素センサーとすることも出来る。更に、システムは、センサー２３０乃至２４０の全てを持つ必要はなく、例えばセンサー２３０，　２３４及び２４０だけを持つものとすることが出来る。
【００５０】
図２Ａのシステムが「空気／リーン」モードで運転されるとき、第１燃焼室グループ２１０が燃料噴射なしで運転され、第２燃焼室グループ２１２がリーン空燃比（一般的に約１８：１よりもリーン）で運転される。それで、この場合に、そしてこの動作中、センサー２３０及び２３２は、実質的に無限大の空燃比に遭遇する。一方、センサー２３４及び２３６は、グループ２１２の気筒で燃焼中の空燃比を本質的に検出する（厳密には吸蔵還元触媒２２２による遅延とフィルター作用に影響される）。更に、センサー２３８及び２４０は、第１燃焼室グループ２１０からの実質的に無限大の空燃比と、第２燃焼室グループ２１２からのリーン空燃比との混合気に遭遇する。
【００５１】
後述するように、センサー２３０及び２３２の診断は、「空気／リーン」モードで動作中にセンサーがリーン以外の空燃比を検出するか否かにより、実行することが出来る。また、触媒２２０及び２２２の診断は、図２Ａのシステムにおいて「空気／リーン」モードで動作するとき、触媒が空燃比の変動に遭遇しないので、実施不可とされる。
【００５２】
ここで図２Ｂを参照すると、第１気筒グループ２１０Ｂ及び第２気筒グループ２１２Ｂを持つエンジン１０Ｂが示されている。この例において、燃焼室グループが均等に分散している直列４気筒エンジンが示されている。しかしながら、図２Ａを参照して上述したように、燃焼室グループは、等しい数の気筒を持つ必要はない。この例において、両気筒グループ２１０Ｂ及び２１２Ｂからの排気は、排気マニフォールドで集合する。エンジン１０Ｂは、上流触媒２２０Ｂに接続される。センサー２３０Ｂ及び２３２Ｂは、上流触媒２２０Ｂの上流と下流に配置される。下流触媒２２４Ｂは、上流触媒２２０Ｂに接続される。加えて、第３排気酸素センサー２３４Ｂが下流触媒２２４Ｂの下流に配置される。
【００５３】
図２Ｂに関し、エンジンが「空気／リーン」モードで動作するとき、いずれの気筒グループがリーン動作し、いずれの気筒グループが燃料噴射なしに動作しているか、に関わらず、排気酸素センサーと触媒の全ては、グループ２１０Ｂからの実質的に無限大の空燃比を持つガスと、グループ２１２Ｂからのリーン空燃比を持つガスとの混合気に、遭遇する。
【００５４】
ここで図２Ｃを参照すると、図２Ａのものと同様のシステムが示されている。しかしながら、図２Ｃにおいて、気筒グループ２１０Ｃと２１２Ｃとは、エンジン・バンクにまたがり分配されており、各バンクが、第１グループと第２グループの両方に気筒を持つようになっている。それで、この例においては、グループ２１０Ｃの２気筒とグループ２１２Ｃの２気筒が、触媒２２０Ｃに接続される。同様に、グループ２１０Ｃの２気筒とグループ２１２Ｃの２気筒が、触媒２２２Ｃに接続される。
【００５５】
図２Ｃのシステムにおいて、エンジンが「空気／リーン」モードで動作中、センサー２３０Ｃ乃至２４０Ｃの全てと、触媒２２０Ｃ乃至２２４Ｃの全てが、図２Ａを参照して上述の様に、実質的に無限大の空燃比を持つガスと、リーン空燃比を持つガスとの混合気に、遭遇する。
【００５６】
ここで図２Ｄを参照すると、更に別の構成が記載されている。この例において、第１気筒グループ２１０Ｄと第２気筒グループ２１２Ｄは、完全に独立した排気流路を持つ。それで、エンジンが、「空気／リーン」モードで動作しているとき、燃料が噴射されない気筒グループ２１０Ｄ、センサー２３０Ｄ，　２３２Ｄ及び２３８Ｄは全て、実質的に無限にリーンの空燃比に遭遇する。一方、センサー２３４Ｄ，　２３６Ｄ及び２４０Ｄは、リーン排気混合気に遭遇する（触媒２２２Ｄ及び２２６Ｄの遅延及びフィルター作用には影響される）。
【００５７】
一般的に図２Ｃのシステムは、Ｖ型８気筒エンジン用に選択され、そこにおいて、Ｖバンクの一方が触媒２２０Ｃに接続され、他方のバンクが触媒２２２Ｃに接続され、第１気筒グループと第２気筒グループがそれぞれ２１０Ｃと２１２Ｃとにより表示される。しかしながら、Ｖ型１０気筒エンジンについては図２Ａ又は２Ｄの構成が選択される。
【００５８】
ここで図２Ｅ乃至２Ｈを参照すると、燃料供給と空燃比についての各種動作モードが記載されている。これらの動作モードは、エンジン１０の排気部に接続された一つ又は複数の排気酸素センサーに応答した、供給燃料に対するフィードバック補正を含む。これらのモードはまた、適応学習モードを含む。学習モードには、エンジン１０への吸入空気又は供給燃料のいずれかにより生じる誤差の適応学習、エンジン１０へ吸入される燃料蒸気の濃度の適応学習、及び、燃料とアルコールの混合物で動作するようにされたエンジンなどの複燃料エンジンの燃料混合物の適応学習、が含まれる。
【００５９】
ここで図２Ｅを参照すると、一定のエンジン動作状態、例えば充分なエンジン動作温度が、満たされると、閉ループ若しくはフィードバック燃料制御が、ステップ１２２０において可能とされる。最初に、ステップ１２１８において「空気／リーン」モードになければ、図２Ｅに記載の動作が進行する。「空気／リーン」モードにあれば、図５の空燃比制御が実行される。「空気／リーン」モードになく、かつ閉ループ燃料制御のとき、目標空燃比（Ａ／Ｆｄ）がステップ１２２２において決定される。目標空燃比は、本質的に三元触媒のピーク効率ウインドウ内で動作することにより、排出量を低減するために、理論空燃比と、することが出来る。目標空燃比はまた、燃料経済性の向上を得るために理論空燃比よりも全体としてリーンにすることも出来るし、加速が要求されている、又はより迅速な触媒の暖機が望まれるかのいずれかのときに、理論空燃比よりもリッチにすることも出来る。
ステップ１２２４において、目標燃料量Ｆｄが、以下の数式から生成される。
Ｆｄ　＝　（ＭＡＦ　＊　Ｋａ）　／　（Ａ／Ｆｄ　＊　ＦＶ）　−　ＶＰａ
【００６０】
ここで、
ＭＡＦは、質量空気量計又は、一般的に知られている吸気マニフォールド圧力の検出に応じた速度密度（ｓｐｅｅｄ　ｄｅｎｓｉｔｙ）計算、のいずれかから、導くことが出来る。
Ｋａは、実際の空燃比の長期的な誤差を補正する適応学習項である。この誤差は、質量空気量計の故障、燃料噴射弁の低い精度など、エンジン１０へ吸入される空気量又はエンジン１０へ噴射される燃料のいずれかにおける誤差が、原因となり得る。Ｋａの刷新は、特に図２Ｆを参照して、より詳細に後述される。
ＦＶは、一つ又は複数の排気酸素センサーから導かれるフィードバック変数である。それの生成は、特に図２Ｅを参照して、より詳細に後述される。
ＶＰａは、エンジン１０へ導入される燃料蒸気について、補正するための適応学習補正値であり、それの刷新は、特に図２Ｇを参照して、より詳細に後述される。
【００６１】
目標燃料量Ｆｄは、燃料をエンジン１０へ供給するのが可能とされた燃料噴射弁を駆動するために、ステップ１２２６において、目標燃料パルス幅へと変換される。
【００６２】
図２Ｅのステップ１２２８乃至１２４０は概略的には、一つ又は複数の排気センサーに応答してフィードバック変数ＦＶを生成する比例積分制御器について記載している。積分項Δｉ及び比例項Ｐｉが、ステップ１２２８において決定される。ここでは、比例項と積分項が一つずつ示されているのみであるが、空燃比を全体として偏らせるように、リーン方向に補正するときと、リッチ方向に補正するときとで、異なる項を用いても良い。ステップ１２３０において、ＥＧＯとして示される排気酸素センサーの出力が読取られて、目標値Ａ／Ｆｄと比較される。信号ＥＧＯは、リーン空燃比又はリッチ空燃比のいずれかの単純な二状態表示となり得る。信号ＥＧＯはまた、エンジン１０における実際の空燃比の表示であっても良い。更に、信号ＥＧＯは、三元触媒コンバーターの上流に配置された一つの排気酸素センサーにのみ応答するものとも出来る。そして、信号ＥＧＯは、三元触媒コンバーターの上流と下流に配置された排気酸素センサーの両方に応答するものとも出来る。
【００６３】
信号ＥＧＯが目標空燃比Ａ／Ｆｄよりも大きく（ステップ１２３０）、先のサンプリングにおいてもＡ／Ｆｄよりも大きかったとき（ステップ１２３２）、フィードバック変数ＦＶは、積分値Δｉでディクリメントされる（ステップ１２３４）。言い換えると、排気がリーンであることが検出され、前のサンプリング期間にもリーンであったとき、信号ＦＶは、供給燃料にリッチ補正を行なうように、ディクリメントされる。反対に、信号ＥＧＯが目標空燃比Ａ／Ｆｄよりも大きいが（ステップ１２３０）、前のサンプリング中にはＡ／Ｆｄより大きくないとき（ステップ１２３２）、比例項Ｐｉが、フィードバック変数ＦＶから引かれる（ステップ１２３６）。つまり、排気がリッチからリーンへ変化するとき、フィードバック変数ＦＶから比例項Ｐｉをディクリメントすることにより、迅速なリッチ補正が行なわれる。
【００６４】
反対に、信号ＥＧＯがＡ／Ｆｄより小さく、排気がリッチであることを表示し（ステップ１２３０）、前のサンプリング期間に排気がリッチであったとき（ステップ１２３８）、積分項Δｉがフィードバック変数ＦＶに加えられる（ステップ１２４２）。しかしながら、排気がリッチであるが（ステップ１２３０）、前はリーンであったとき（ステップ１２３８）、比例項Ｐｉがフィードバック変数ＦＶに加えられる（ステップ１２４０）。
【００６５】
この具体例において、フィードバック変数ＦＶは、燃料供給量の数式（ステップ１２２４）の分母にある、ことを記すべきである。従って、フィードバック変数ＦＶが１よりも大きいとき、リーン空燃比補正が、行なわれ、信号ＦＶが１よりも小さいとき、リッチ補正が行なわれる。他の例において、フィードバック変数を分子に置いても良く、その場合には、逆の補正がなされることになる。
【００６６】
他の空燃比フィードバック制御法として、例えば状態空間制御、非線形制御などを、用いることが出来るということを、記すべきである。
【００６７】
ここで図２Ｆを参照すると、空気流量計又は燃料噴射弁など構成部品の不良が起こす空燃比誤差に対する修正値を適応学習するルーチンについて、以下に述べる。動作が「空気／リーン」モードにあり（ステップ１２４８）、長期的空燃比誤差の適応学習が望まれ（ステップ１２５０）そして閉ループ燃料制御が可能とされている（ステップ１２５２）とき、ステップ１２５４において燃料蒸気密度の適応学習が実施不可とされる。そしてステップ１２５８において、目標空燃比Ａ／Ｆｄが、理論空燃比の値に設定される。エンジン１０の動作空燃比が過剰にリッチであるので、フィードバック値ＦＶが１より大きい（ステップ１２６０）又は、リーン燃料補正が望まれるという表示がなされるとき、ステップ１２６４において適応学習項Ｋａがディクリメントされる。つまり、エンジン１０の動作空燃比が過剰にリッチであり、空燃比フィードバック制御変数ＦＶが連続してリーン補正を行なっているのが明らかであるとき、供給燃料量に対するリーン補正が行なわれている（図２Ｅのステップ１２２４を参照）。反対に、フィードバック制御がリッチ補正が行なわれていることを示しているとき（ステップ１２６０）、ステップ１２６６において適応学習項Ｋａはインクリメントされる。つまり、フィードバック制御が継続してリッチ補正を行うとき、適応学習項Ｋａはリッチ補正を行うように、インクリメントされる。
【００６８】
ここで図２Ｇを参照すると、エンジン１０に吸入される燃料蒸気の濃度の適応学習が記載されている。先に述べたように、燃料蒸気が、燃料タンク１６０及び燃料蒸気吸蔵キャニスター１６４から吸気マニフォールド４４へ蒸気パージ制御弁１６８を介して吸入される。ここでは、エンジン１０へ燃料蒸気が吸入されているのを相殺するために、供給される燃料量を修正する適応学習値ＶＰａが生成される。燃料蒸気パージが可能とされるのは、例えば、雰囲気温度が閾値を越えるとき、パージなしのエンジン動作期間が閾値を越えたとき、又は、エンジン動作が理論値、リッチ又は均一空燃比モードに切替えられたとき、などである。
【００６９】
「空気／リーン」モードにないとき（ステップ１２６８）であって、燃料蒸気パージが可能とされており（ステップ１２７０）、燃料蒸気密度の適応学習も可能とされており（ステップ１２７４）、閉ループ燃料制御が可能とされているとき（ステップ１２７６）、適応学習項Ｋａにより与えられる空燃比誤差の適応学習が実施不可とされる（ステップ１２８０）。
【００７０】
ステップ１２８２において、リーン又はリッチ空燃比補正がなされているか否かを判定するために、信号ＦＶが１と比較される。この例において、フィードバック変数ＦＶを生成するために、理論空燃比回りでの閉ループ燃料制御が利用される。しかしながら、燃料蒸気のエンジン１０への吸入に応じてリーン又はリッチ空燃比補正が行なわれているか否かを判定するために、いかなる空燃比においても、いかなる空燃比制御システムも用いることが出来る。この例について続けると、フィードバック変数ＦＶが１よりも大きく（ステップ１２８２）リーン空燃比補正がなされているとき、ステップ１２８６において蒸気適応項ＶＰａがインクリメントされる。他方で、フィードバック変数が１より小さく、リッチ空燃比補正が行なわれているとき、ステップ１２９０において蒸気密度の適応学習項ＶＰａがディクリメントされる。
【００７１】
図２Ｇを参照して上述の動作により、適応学習項ＶＰａが吸入される燃料蒸気の蒸気密度を適応学習し、この適応項は、例えば図２Ｅのステップ１２２４において、供給される燃料を修正するのに用いられる。
【００７２】
ここで図２Ｈを参照すると、燃料混合比の適応学習が記載されている。例えば、エンジン１０が、ガソリンとメタノールなどのアルコールとの未知の混合物で動作することがある。以下に記載された適応学習ルーチンが、実際に用いられている燃料混合比の検出を行なう。繰り返しになるが、この適応学習は、一つ又は複数の酸素センサーに応答するものである。
【００７３】
「空気／リーン」モードにないときであって、燃料タンクの燃料レベルが変化し（ステップ１２９０）、そしてエンジン１０が閉ループ燃料制御モードで動作しているとき（ステップ１２９２）、適応学習項Ｋａによる空燃比誤差の適応学習と、適応学習項ＶＰａによる燃料蒸気密度の適応学習が、ステップ１２９４において実施不可とされる。ステップ１２９６において、図２Ｅを参照して上述の様に、フィードバック変数ＦＶが決定される。フィードバック変数ＦＶに応答して、全体的なエンジン空燃比が判定され、それに従い、燃料混合比が推定される（ステップ１２９８）。言い換えると、いかなる燃料混合比であっても理論空燃比は知られている。そして、フィードバック変数ＦＶがエンジン空燃比を示すことも知られている。例えば、フィードバック変数ＦＶが１に等しいとき、このＦＶは純粋なガソリンについての理論空燃比を示している。例えば、ＦＶが１．１に等しいとき、全体的なエンジン空燃比は、ガソリンについての理論空燃比よりも１０％リーンである、ということになる。従って、フィードバック変数ＦＶから、ステップ１２９８において、燃料混合比が容易に推定される。
【００７４】
ここで図３Ａを参照すると、エンジン出力を制御し、エンジン動作モードの間で移行するルーチンが記載されている。最初にステップ３１０において、ルーチンが目標エンジン出力を決定する。この例において、目標エンジン出力は、目標エンジン・ブレーキ・トルクである。目標エンジン出力トルクを判定するのに種々の方法があり、例えば、目標車輪トルクと減速比に基づく、ペダル位置とエンジン速度に基づく、ペダル位置と車速と減速比とに基づく又は各種他の方法に基づく、ものとすることが出来る。また、エンジントルク以外の各種目標エンジン出力値を用いることが出来、例えばそれは、エンジン馬力又はエンジン加速度などである。
【００７５】
次にステップ３１２において、現在の状態において、目標エンジン出力が所定範囲内にあるか否かについての判定を行なう。この特定の例において、ルーチンは、目標エンジン出力が所定のエンジン出力トルクよりも小さいか否か、そして現在のエンジン速度が所定の速度範囲内にあるか否か、を判断する。この判定には他の各種状態を用いることが出来、例えば、エンジン温度、触媒温度、モードの移行、減速比の遷移などである。言い換えると、ルーチンは、ステップ３１２において、目標エンジン出力と現在の運転状態に基づき、いずれのエンジン動作モードが望まれるかを判定する。例えば、目標エンジン出力トルクとエンジン速度とに基づき、一部の気筒だけを燃焼させて動作することが可能であるが、燃料蒸気のパージやマニフォールド負圧の供給などの他の必要性により、全ての気筒を燃焼させて動作することが望まれる状態もあり得る。言い換えると、マニフォールド負圧が所定値を下回ると、エンジンは、全ての気筒が噴射燃料を燃焼させて動作する状態へ移行される。また、ブレーキ・ブースターの圧力が所定の値を下回ると、その移行が求められることもあり得る。
【００７６】
他方で、触媒の温度が燃焼していない気筒を通り抜けることになるパージされた蒸気を酸化するのに充分であるとき、燃料蒸気パージ中の「空気／リーン」モードでの動作が許可される。
【００７７】
図３Ａについて続けると、ステップ３１２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３１４において、全ての気筒が現在動作しているか否かについて、判定する。ステップ３１４の結果がＹＥＳのとき、全ての気筒が燃焼する状態から、いくつかの気筒を不作動にし、残りの気筒を全ての気筒が燃焼しているときよりもリーンの空燃比で運転する状態への移行がスケジューリングされる。不作動にされる気筒の数は、目標エンジン出力に基づく。ステップ３１６の移行は、一例であるが、気筒のあるものへの燃料供給を実施不可にしながら、スロットル弁を開き、そして燃焼気筒への燃料を増大させる。それで、エンジンは、全ての気筒において燃焼を実行する状態から、後述の「空気／リーン」モードへ移行する。言い換えると、エンジン・トルクを滑らかに変化するために、残りの気筒への燃料が、スロットル弁が開かれるのと同時に、迅速に増大される。このようにして、全ての気筒が燃焼しているときよりもリーンな空燃比で、一部の気筒に燃焼を実行させて運転することが可能である。更に、燃焼を実行している残りの気筒は、全ての気筒が燃焼しているときよりも気筒あたりの負荷が高い状態で、動作する。このようにして、空燃比のリーン限界が高められ、エンジンがよりリーンで動作し、燃料経済性の向上を得ることを可能とする。
【００７８】
次にステップ３１８において、ルーチンは、空気と燃料を燃焼させている気筒の数に基づき、実際のエンジン出力の推定値を判定する。この例において、ルーチンは、エンジン出力トルクの推定値を判定する。この推定値は、各種のパラメーターに基づくものと出来る。例えば、エンジン速度、エンジン空気量、エンジンの燃料噴射量、点火時期及びエンジン温度である。
【００７９】
次に、ステップ３２０において、判定されたエンジン出力が目標エンジン出力に近付くように、動作中の気筒への燃料噴射量を調整する。言い換えると、燃焼を実行している気筒のサブセットへの燃料噴射量を調整することにより、エンジン出力トルクのフィードバック制御が行なわれる。
【００８０】
このようにして、本発明によれば、一部のエンジン気筒のリーン燃焼中に燃料噴射量を変更することにより、迅速なトルク制御を行なうことが可能である。それにより、燃焼中の気筒は、より高い気筒あたりの負荷で動作し、結果として、動作空燃比の範囲が広がる。エンジンがこの高い空燃比で動作できるように、気筒への空気量が増やされ、それにより、熱効率が向上する。付加的な作用として、空気量を増大するためのスロットル弁の開放が、エンジンのポンプ仕事を低減し、更に燃料経済性を向上する。そのようであるので、本発明によれば、エンジンの効率と燃料経済性を大きく向上させることが出来る。
【００８１】
ステップ３１２に戻ると、その判断結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ３２２に進み、そこで、全ての気筒が現在燃焼しているか否かについての判断がなされる。ステップ３２２の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ３２４へ進み、そこで、一部の気筒の運転から、全ての気筒の運転への移行がなされる。具体的には、スロットル弁が閉じられ、既に燃焼している気筒への燃料噴射量が減少されると同時に、先に空気燃料混合気を燃焼させていなかった気筒に燃料が追加される。そして、ステップ３２６において、ルーチンは、ステップ３１８と同様の形態で、エンジン出力の推定値を判定する。しかしながら、ステップ３２６において、ルーチンは、エンジン出力を発生していない気筒の数に基づきその分のエンジン出力を無視するステップ３１８とは異なり、全ての気筒がエンジン・トルクを発生していると仮定する。
【００８２】
最後にステップ３２８において、ルーチンは、目標エンジン出力が目標エンジン出力へ近付くように、全ての気筒への燃料噴射量と空気量の少なくとも一つを調整する。例えば、理論空燃比で動作中、ルーチンは、エンジン・トルクを制御するために電子スロットルを調整することが出来、燃料噴射量は、目標とする理論空燃比に平均空燃比を維持するために、調整される。他方で全ての気筒が理論空燃比よりもリーンで動作しているときは、エンジン・トルクを制御するために、気筒に対する燃料噴射量を調整し、そしてエンジン空気量を制御そして空燃比を目標のリーン空燃比へ制御するために、スロットルを調整することが出来る。全ての気筒がリッチ空燃比で動作している間、エンジン出力トルクを制御するためにスロットルが調整され、そしてそのリッチ空燃比を目標空燃比へ制御するために、燃料噴射量を調整することが出来る。
【００８３】
図３Ａは、エンジン・モードのスケジューリングと制御の一例を示している。以下に述べるように、他の各種のものを用いることが出来る。
【００８４】
具体的には、ここで図３Ｂを参照すると、エンジン速度に対するエンジン出力を表すグラフが、示されている。具体的に述べると、エンジン出力が、エンジン・トルクにより表されているが、他の種々のパラメーターを用いることが出来、例えば、車輪トルク、エンジン出力、エンジン負荷などである。グラフは、４つの動作モードのそれぞれで得ることの出来る最大トルクを示している。利用可能なトルクの割合や、他の適切なパラメーターが、最大利用可能トルクに代えて用いられ得る。この実施形態における４つの動作モードには以下のものが含まれる。
すなわち、
図３Ｂに表された例においてはライン３３６Ａとして図示された、一部の気筒を理論空燃比よりもリーンで運転し、残りの気筒を実質的に燃料なしに空気が通りぬける状態で運転するモード（このモードの間、スロットルは実質的に開いている）、図３Ｂに表された例においてはライン３３４Ａとして図示された、一部の気筒を理論空燃比で運転し、残りの気筒を実質的に燃料なしに空気が通りぬける状態で運転するモード（このモードの間、スロットルは実質的に開いている）、
図３Ｂに表された例においてはライン３３２Ａとして図示された、全ての気筒を理論空燃比よりもリーンで運転するモード（このモードの間、スロットルは実質的に開いている）、そして
図３Ｂに表された例においてはライン３３２Ａとして図示された、エンジン・トルクを最大限利用するために、全ての気筒を実質的に理論空燃比で運転するモード、
である。
【００８５】
上述のものは、８気筒エンジンが用いられ、気筒グループが均等に２つに分けられている、本発明による実施形態の一例である。しかしながら、本発明によれば、各種の他の構成を用いることが出来る。具体的には、種々の気筒数のエンジンを用いることが出来、気筒グループを不均等に分けることが出来ると共に、更なる動作モードを可能とするために更に分割することも出来る。Ｖ型８気筒エンジンが用いられる図３Ｂに表された一例については、ライン３３６Ａが実質的に燃料なしに空気で４気筒が動作する運転状態を示し、ライン３３４Ａが、４気筒が理論空燃比で動作し、４気筒が空気で動作する運転状態を示し、ライン３３２Ａが、８気筒がリーン空燃比で動作する状態を示し、そしてライン３３０Ａが、８気筒が理論空燃比で動作する状態を示す。
【００８６】
上述のグラフは、上述のモードのそれぞれにおいて、利用可能なトルクの範囲を示している。具体的には、上述のモードのいずれかについて、利用可能なエンジン出力トルクは、グラフにより示された最大値よりも小さいトルクである。また、混合気の空燃比が全体として理論空燃比よりもリーンであるモードのいずれにおいても、エンジンが周期的に気筒の全てを理論空燃比又はリッチ空燃比での運転に切替えることがある、ことを記すべきである。これは、排気制御装置に吸蔵された酸化物（例えばＮＯｘ）を還元するために、なされる。例えば、この切替えは、排気制御装置に吸蔵されたＮＯｘの量、又は排気制御装置を出て行くＮＯｘの量、又は車両の走行距離あたりの排出ＮＯｘ量、に基づき、開始することが出来る。
【００８７】
これら各種モードにわたる動作を示すために、動作のいくつかの例が記載される。以下は、本発明に従い実行することが出来る多くのものの単なる例示の記載であり、本発明による唯一の動作モードではない。第１の例として、軌跡Ａに沿ったエンジン動作を考える。この場合において、エンジンは最初に、４気筒が理論空燃比よりもリーンで、４気筒が実質的に噴射燃料なしに空気を送給する状態で、動作している。そして、運転状態に応じて、軌跡Ａに沿ってエンジン動作状態を変化することが望まれる。この場合、エンジン動作状態を、４気筒が実質的に理論空燃比の燃焼状態で動作し、４気筒が実質的に噴射燃料なしに空気を送給して動作する状態へ、変化させることが望まれる。この場合、空燃比を理論空燃比に向けて減少させ、対応してエンジン・トルクを増大するために、燃焼中の気筒に更なる燃料が付加される。
【００８８】
第２の例として、軌跡Ｂについて考える。この場合において、４気筒が実質的に理論空燃比で燃焼しており、残りの４気筒が実質的に噴射燃料なしに空気を送給する状態で、エンジンが動作することから始まる。そして、運転状態に応じて、エンジン速度が変化し、エンジン・トルクを増大させることが望まれる。これに応答して、全ての気筒が、リーン空燃比で空気と燃料を燃焼させることが可能とされる。このようにして、リーン空燃比での動作を行ないながら、エンジン出力を増大させることが可能である。
【００８９】
第３の例として、軌跡Ｃについて考える。この例において、エンジンは、全ての気筒が実質的に理論空燃比で燃焼している状態で、動作している。目標エンジン・トルクの減少に応答して、目標エンジン出力を提供するために、４気筒が不作動にされる。
【００９０】
図３Ｂについて、具体的にはライン３３０乃至３３６について続けると、例示の４つのモードのそれぞれについてのエンジン出力又はトルクの検出、について以下に記載する。例えば、ライン３３０は、８気筒が理論空燃比で動作しているときに、エンジン速度Ｎ１において、得ることの出来るエンジン出力又はトルクを示す。別の例として、ライン３３２は、８気筒がリーン空燃比で動作しているときに、エンジン速度Ｎ２において、得ることの出来るエンジン出力又はトルクを示す。ライン３３４は、４気筒が理論空燃比で、残りの４気筒が空気のみで動作しているときに、エンジン速度Ｎ３において、得ることの出来るエンジン出力又はトルクを示す。そして最後に、ライン３３６は、４気筒がリーン空燃比で、残りの４気筒が空気のみで動作しているときに、エンジン速度Ｎ４において、得ることの出来るエンジン出力又はトルクを示す。
【００９１】
ここで図３Ｃを参照すると、エンジン動作モードを選択するための、図３Ａの代替となるルーチンが記載されている。この特定の例において、ルーチンは、４気筒と８気筒の燃焼との間及び、リーン空燃比の燃焼と理論空燃比の燃焼との間での選択に、ついてのものである。しかしながら、このルーチンは、他の各種の組合せ及び気筒数に、容易に適応することが出来る。図３Ｃについて続けると、ステップ３４０において、ルーチンは、４気筒が実質的に理論空燃比で燃焼し、残りの４気筒が実質的に噴射燃料なしに空気を送給する「４気筒理論空燃比」モードで得ることの出来るトルク（Ｔｑ＿ＭＡＸ＿４Ｓ）よりも、スケジュール／要求されたトルク（Ｔｑ＿ＳＣＨＥＤ）が小さいか否かを判断する。エンジン・トルクは、本発明によるものの一例として用いられているに過ぎない、ということを記すべきである。例えば、車輪トルク、エンジン動力、車輪動力、負荷など、他の各種方法を利用することが出来る。更に、制御能力を向上させるために「４気筒理論空燃比」において得ることの出来る最大トルクを調整するために、調整係数（ＴＱ＿ＬＯ＿ＦＲ）が用いられる。
【００９２】
ステップ３４０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３４２へ進み、そこで、フラグ（ＩＮＪ＿ＣＵＴＯＵＴ＿ＦＬＧ）を１にセットすることにより、トルクの変調が要求される。言い換えると、ステップ３４０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは、望ましいモードは、４気筒が燃焼し、残りの４気筒が噴射燃料なしに空気を流すものである、と判定する。更に、ステップ３４２において、ルーチンは、移行ルーチン（図３Ｅを参照）を呼び出す。次にステップ３４３において、４気筒の噴射弁が遮断される。それから、ステップ３４４において、ルーチンは、４気筒が理論空燃比よりもリーンで動作し、残りの４気筒が実質的に噴射燃料なしに空気を流すモードで得ることの出来る最大トルクよりも、要求トルクが小さいか否かを判断する。言い換えると、パラメーターＴＱ＿ＳＣＨＥＤがパラメーター（ＴＱ＿ＭＡＸ＿４Ｌ　＊　ＴＱ＿ＬＯ＿ＦＲ）と比較される。ステップ３４４の結果がＹＥＳのとき、これは、リーン動作が利用可能であることを示しており、ルーチンはステップ３４６へ進む。ステップ３４６において、目標空燃比（ＬＡＭＢＳＥ　−これはＡ／Ｆｄにも対応している）が、エンジン速度とエンジン負荷に基づき決定されたリーン空燃比（ＬＥＡＮ＿ＬＡＭＢＳＥ）に設定される。
【００９３】
ステップ３４４の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ３４８へ進み、そこで、目標空燃比が理論空燃比に設定される。それで、本発明の実施形態のこの例によれば、「４気筒」モードでの運転が可能なとき、「４気筒リーン」モードと「４気筒理論空燃比」モードとの間の選択が可能である。
【００９４】
ステップ３４０の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ３５０へ進む。ステップ３５０において、ルーチンは、フラグ（ＩＮＪ＿ＣＵＴＯＵＴ＿ＦＬＧ）が１に等しいか否か判断する。言い換えると、エンジンが「４気筒」モードで動作していることを現在の状態が示すとき、ステップ３５０の結果はＹＥＳである。ステップ３５０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは、図３Ｇにおいて後述の過渡ルーチンを呼び出し、フラグを０にセットする。それから、ルーチンはステップ３５４へ進み、そこで、「８気筒リーン」モードで得ることの出来る最大トルク（ＴＱ＿ＭＡＸ＿８Ｌ）よりも要求トルクが小さいか否かを判断する。ステップ３５４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３５６へ進む。言い換えると、「８気筒リーン」モードにおけるエンジン・トルク要求を満たすことが可能なとき、ステップ３５６において、目標空燃比（ＬＡＭＢＳＥ）がエンジン速度と負荷に基づく目標リーン空燃比に設定される。
【００９５】
図３Ｃについて続けると、ステップ３５４の結果がＮＯのとき、エンジンが「８気筒理論空燃比」モードで運転され、目標空燃比（ＬＡＭＢＳＥ）がステップ３５８において理論空燃比に設定される。
【００９６】
ここで図３Ｄを参照すると、「８気筒」モードから「４気筒」モードへの移行中のエンジン動作の一例が記載されている。図３Ｄ（ａ）は、気筒モードの４気筒から８気筒への変更時期を示す。図３Ｄ（ｂ）は、スロットル位置の変化を示す。図３Ｄ（ｃ）は、点火時期の変化を示す。図３Ｄ（ｄ）は、エンジン・トルクを示す。この例において、グラフは、スロットル位置が徐々に増大すると、エンジン・トルクが実質的に一定のままとなる量だけ、点火時期が遅角される。グラフは直線を示しており、これはエンジン動作の最適化されたものであり、勿論実際には、いくらかの変動を示すことになる。前述のスロットル位置と点火時期の動きは、モードの移行前に起こることを記すべきである。スロットル位置と点火時期が所定値に到達すると、気筒モードが変更され、この時点で点火時期は最適時期（ＭＢＴ）に戻される。このようにして、実質的にエンジン・トルクの変動なしに、エンジン気筒モードの切替えが、実行される。
【００９７】
ここで図３Ｅを参照すると、「８気筒」モードから「４気筒」モードへ移行するルーチンが記載されている。ステップ３６０において、ルーチンは、エンジンが現在８気筒モードで動作しているか否か判断する。ステップ３６０の判断結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３６２へ進む。ステップ３６２において、ルーチンは、特に図３Ｃを参照して上述の様に、各種の状態が４気筒動作が利用できるということを示しているか否かを判断する。ステップ３６２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはタイマー（ＩＣ＿ＥＮＡ＿ＴＭＲ）をインクリメントする。そして、ステップ３６６において、ルーチンは、タイマーが予め選択された時間（ＩＣ＿ＥＮＡ＿ＴＩＭ）よりも小さいか否か判断する。
この時間は、エンジン運転状態に基づき調整することが出来る。一例として、この時間は、１秒間という一定値に設定することが出来る。なお、この時間は、ドライバーがアクセル・ペダルの開閉をしたか否かに応じて、調整することも出来る。
【００９８】
図３Ｅについて続けると、ステップ３６６の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３６８へ進む。ステップ３６８において、ルーチンは、トルク比（ＴＱ＿ＲＡＴＩＯ）、点火遅角量、及び相対的なスロットル位置（ＴＰ＿ＲＥＬ）を計算する。具体的には、トルク比は、不作動にされている気筒の数（この場合は４）、気筒の総数（この場合は８）、現在のタイマー値及びタイマー限界値（ＩＣ＿ＥＮＡ＿ＴＩＭ）に基づき、計算される。更に、点火遅角量が、トルク比の関数として計算される。最終的に、相対スロットル位置がトルク比の関数として計算される。反対に、ステップ３６６の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ３７０へ進む。ステップ３７０において、ルーチンは、「４気筒」モードで動作し、点火遅角量をゼロに設定する。
【００９９】
図３Ｄ（ｃ）における時間Ｔ１とＴ２との差は、タイマー限界値（ＩＣ＿ＥＮＡ＿ＴＩＭ）に対応する、ということを記すべきである。
【０１００】
ここで図３Ｆを参照すると、図３Ｆ（ａ）乃至（ｄ）は、４気筒モードから８気筒モードへの移行を示している。この場合に、時間Ｔ１において、点火時期と気筒の数が変更される。そして、（タイマー限界値に対応する）時間Ｔ１から時間Ｔ２まで、エンジン・トルクを実質的に一定に維持しながら、スロットル位置と点火時期が、最適な値に近付くように、変更又は徐々に調整される。３つの異なる応答が、パラメーターＩＣ＿ＥＮＡ＿ＴＩＭにより設定されるように、３つの異なる移行時点において、与えられる。更に、Ａ及びＢと記されている最初の２つの応答は、例えば、エンジン・トルクのわずかな穏やかな増大を要求するのみである。しかしながら、状況Ｃにおいては、ドライバーはエンジン・トルクの急激な増大を要求している。この場合において、グラフは、スロットル位置（ＴＰ）及び点火時期（ＳＰＫ）の調整と、気筒数の変更を、対応するエンジン出力（Ｔ）と共に、示している。
【０１０１】
ここで図３Ｇを参照すると、４気筒モードから８気筒モードへの移行ルーチンが記載されている。最初にステップ３７２において、ルーチンは、エンジンが４気筒モードで現在動作しているか否かを判定する。ステップ３７２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３７４へ進み、そこで、図３Ｃを特に参照して上述したように、８気筒モードで動作することが要求されているか否か判断される。ステップ３７４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３７６へ進む。ステップ３７６において、ルーチンは、タイマー（ＩＣ＿ＤＩＳ＿ＴＭＲ）をインクリメントし、全ての気筒を作動させる。それから、ステップ３７８において、ルーチンは、タイマー値が限界時間（ＩＣ＿ＤＩＳ＿ＴＩＭ）未満であるか否か判断する。ここで上述のように、このタイマー限界値は、異なるエンジン応答を得るために調整される。ステップ３７８の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ３８０へ進み、そこで、トルク比、点火遅角量及び相対スロットル位置が計算される。
【０１０２】
ここで図４Ａを参照すると、エンジンのアイドル速度を制御するルーチンが記載されている。最初にステップ４１０Ａにおいて、アイドル速度制御が要求されているか否かについての判断がなされる。具体的には、エンジン速度が所定のアイドル速度制御範囲に入るか否か、アクセル・ペダル踏み込み量が所定量よりも小さいか否か、車速が所定値よりも小さいか否か、そして、アイドル速度制御が要求されているという表示があるか否か、について判断する。ステップ４１０Ａの結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ４１２Ａにおいて目標エンジン速度を判定する。この目標エンジン速度は、種々の要素、例えば、エンジン冷媒温度、エンジン始動からの経過時間、変速段位置（例えば、変速機がニュートラルにあるとき、ドライブにあるときと比較して、エンジン速度が高いのが通常である）、空調などアクセサリーの状態、及び触媒温度、に基づく。具体的には、エンジン暖機状態の間触媒の温度を上昇させるための熱を増大するために、目標エンジン速度を高めることが出来る。
【０１０３】
そして、ステップ４１４Ａにおいて、ルーチンは実際のエンジン速度を判定する。実際のエンジン速度を判定するには種々の方法がある。例えば、エンジン速度は、エンジンのクランクシャフトに接続されたエンジン速度センサーから計測することが出来る。エンジン速度を、カムシャフト位置センサーなど他のセンサーと時間とに基づき推定することも出来る。そして、ステップ４１６Ａにおいて、ルーチンは、所定のエンジン速度と計測されたエンジン速度とに基づき制御動作を演算する。例えば、フィードフォワード制御にフィードバックの比例積分制御を加えたものを用いることが出来る。実際のエンジン速度が目標速度に近付くように、他の種々の制御アルゴリズムを用いることも出来る。
【０１０４】
次にステップ４１８Ａにおいて、エンジンが現在「空気／リーン」モードで動作しているか否か判断する。ステップ４１８Ａの結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ４２０Ａへ進む。
【０１０５】
ここでステップ４２０ａに言及すると、一部の気筒がリーン空燃比で動作し、残りの気筒が噴射燃料なしに動作する、「空気／リーン」モードへ、エンジンが移行すべきか否かについての判断がなされる。この判断は、各種の要素に基づきなされる。例えば、全ての気筒が動作している状態に留まるのが望まれる場合において、各種の状態が生じ得る。例えば、燃料蒸気パージ、適応空燃比学習、ドライバーによるエンジン出力の増大要求、排気制御装置に吸蔵された酸化物の放出と還元をする又は硫黄などの汚染物質を取り除くために排気と触媒の温度を高めるための全気筒のリッチ空燃比での運転、排気制御装置を目標温度に制御するために排気温度を増大又は維持する、又は過熱状態のために排気制御装置の温度を低下させるための運転、がある。加えて、上記状態は、全ての気筒が動作している、又は全ての気筒が同じ空燃比で動作しているときに、起こるのみならず、他の状態でも起こり得る。例えば、一部の気筒が理論空燃比で動作しており他の気筒がリッチ空燃比で動作しているとき、一部の気筒が燃料なしに空気のみで動作しており他の気筒がリッチ空燃比で動作しているとき、そして一部の気筒が第１空燃比で動作しており他の気筒がそれと異なる第２空燃比で動作しているとき、である。いずれにしても、これら状態は、「空気／リーン」モードからの移行又は、「空気／リーン」モードでの運転を禁止することになり得る。
【０１０６】
ここで図４Ａのステップ４２２Ａに言及すると、第２気筒グループへの燃料以外のパラメーターが、エンジン出力を制御し、それによりエンジン速度を制御するために、調整される。例えば、気筒グループの全てがリーン空燃比である状態でエンジンが動作しているならば、気筒グループの全てに噴射される燃料は、所定の制御動作に基づき調整される。気筒の全てが理論空燃比で動作する「理論空燃比」、モードでエンジンが動作しているならば、スロットル弁又は空気バイパス弁を調整することにより、エンジン出力、それによりエンジン速度が調整される。更に、「理論空燃比」モードにおいては、目標空燃比と、排気流路内の排気酸素センサーからの計測空燃比とに基づき、気筒に噴射される燃料量を独立して調整することにより、調整される。
【０１０７】
それで、本発明によれば、「空気／リーン」モードで動作しているとき、空気と燃料を燃焼している気筒への燃料量を調整することにより、アイドル速度制御が行なわれ、残りの気筒は燃料なしに空気のみで運転される。噴射又は蒸気の形態で吸入され燃焼された燃料における変化を通じて、エンジン空燃比を変化させることにより、燃料調整を行なうことが出来ることを、記すべきである。しかしながら、この「空気／リーン」モードが用いられないとき、アイドル速度制御は、以下の種々の態様のいずれかにより行なわれる。すなわち、空気量を調整し、点火時期を遅角して理論空燃比で動作する、一部の気筒を第１空燃比で運転し、他の気筒は第２空燃比で運転し、そして気筒への空気又は燃料の少なくとも一方を調整する、速度偏差に基づきアイドル・バイパス弁を調整する、など種々のものがある。
【０１０８】
ステップ４２０Ａの結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ４２４Ａへ進み、全ての気筒を運転する状態から、一部の気筒がリーン空燃比で動作し、他の気筒が噴射燃料なしに動作する「空気／リーン」モードでの運転へ、エンジンが移行される（下記の移行ルーチンを参照）。
【０１０９】
ステップ４２４Ａから、又はステップ４１８Ａの結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ４２６Ａへ進み、「空気／リーン」モードで運転しながら、アイドル速度が制御される。ここで図４Ａのステップ４２６Ａを参照すると、空気燃料混合気を燃焼させている気筒グループに供給される燃料は、決定された制御動作に基づき調整される。それで、エンジン・アイドル速度は、一部の気筒グループへの燃料を調整し、一部の気筒は噴射燃料なしで運転することにより、制御される。更に、例えば排気酸素センサーに基づき、燃焼している気筒の空燃比、又は純粋な空気と燃焼した空気と燃料の混合気の空燃比を制御することが望まれるならば、目標空燃比と計測空燃比とに基づき、スロットル弁が調整される。このようにして、エンジン出力を調整するために、燃焼している気筒への燃料が調整される一方、空気量を調整することにより、空燃比が制御される。このようにして、燃焼性を良好にしポンプ仕事を低減するために予め選択された範囲内に燃焼している気筒の空燃比を維持するのに、スロットル弁を用いることが出来る、ということを記すべきである。
【０１１０】
それで、本発明によれば、「空気／リーン」モードで動作しているとき、リーン空燃比で燃焼している気筒に噴射される燃料が、実際のエンジン速度が目標エンジン速度に近付くように、調整され、気筒の他のものは、噴射燃料なしに動作する。一方、エンジンが「空気／リーン」モードで動作していないとき、目標エンジン速度に近付くようにエンジン速度を制御するために、全ての気筒に供給される空気と燃料の少なくとも一方が調整される。
【０１１１】
図４Ａについての説明は、アイドル速度制御の実施形態に言及していた。しかしながら、これは、本発明による実施形態の一つに過ぎない。図４Ｂ乃至４Ｄは、別の代替実施形態に言及するものである。
【０１１２】
ここで図４Ｂを参照すると、定速走行制御（車速制御）についての実施形態が、記載されている。具体的には、図４Ｂのルーチンは、ステップ４１０Ｂ乃至４１６Ｂを除いて、図４Ａと同様である。具体的には、ステップ４１０Ｂにおいて、定速走行制御モードが選択されているか否かについての判断がなされる。ステップ４１０Ｂの結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ４１２Ｂへ進み、そこで目標車速が判定される。ステップ４１２Ｂにおいて、目標車速を選択する種々の方法が利用可能である。例えば、これは、車両ドライバーにより直接設定される車速とすることが出来る。ステアリング・ホイールの制御部を介して車両ドライバーにより要求される目標車両加速度又は減速度を与えるのを、目標車速とすることも出来る。次に、ステップ４１４Ｂにおいて、ルーチンは実際の車速を計算／推定する。この実際の車速は、種々の方法で計算／推定することが出来、例えば、車速センサーに基づく、エンジン速度と減速度に基づく、グローバル・ポジショニング・システムに基づく、など、種々の方法がある。次にステップ４１６Ｂにおいて、ルーチンは、目標車速と実際の車速とに基づき制御動作を計算する。上述のように、各種の制御方法を用いることが出来、例えば、ＰＩＤ制御、フィードフォワード制御などである。
【０１１３】
ここで図４Ｃを参照すると、「空気／リーン」モード中にエンジン又は車輪のトルクを制御するための別の実施形態が示されている。図４Ｃは、ステップ４１０Ｃ乃至４１６Ｃを除いて、図４Ａ及び４Ｂと同様である。最初にステップ４１０Ｃにおいて、ルーチンは、トルク制御が選択されているか否か判断する。ステップ４１０Ｃの結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ４１２Ｃへ進む。ステップ４１２Ｃにおいて、ルーチンは目標トルク（エンジン・トルク、車輪トルク又は別のトルク値のいずれか）を判定する。
具体的には、この目標トルク値は、各種のパラメーターに基づくものとすることが出来、各種パラメーターとしては、例えば、ドライバー要求（ペダル位置）、目標エンジン速度、目標車速、目標車輪スリップ量、などがある。
そのようであるので、このトルク制御ルーチンは、アイドル速度制御、定速走行制御、ドライバー制御そしてトラクション・コントロール、を実行するのに、用いることが出来る。
【０１１４】
次にステップ４１４Ｃにおいて、ルーチンは、実際のトルクを計算／推定する。これは、トルク・センサーを介して、又は、エンジン速度、エンジン空気流量、燃料噴射量などのエンジン動作パラメーターに基づき、行なうことが出来る。そして、ステップ４１６Ｃにおいて、ルーチンは、目標トルクと実際のトルクとに基づき、制御動作を計算する。上記のように、ＰＩＤ制御など各種制御法を用いることが出来る。
【０１１５】
最後に、図４Ｄにおいて、トラクション・コントロールに関する別の実施形態が記載されている。ステップ４１０Ｄにおいて、ルーチンは、トラクション・コントロールが作動されているか否か判断する。ステップ４１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは４１２Ｄへ進み、そこでルーチンは、車輪スリップ限界を判定する。この限界は、駆動輪と従動輪との間で許容される最大車輪スリップを表す。そして、ステップ４１４Ｄにおいて、ルーチンは、例えば、駆動輪と従動輪の車輪速センサーに基づく実際の車輪スリップを計算／推定する。それからステップ４１６Ｄにおいて、ルーチンは、限界車輪スリップと計算／推定された車輪スリップとに基づき、制御動作を計算する。図４Ａ乃至４Ｃについて上述のように、ステップ４１８Ｄ乃至ステップ４２６Ｄは、ステップ４１８Ａ乃至４２６Ａと同様である。
【０１１６】
ここで図５を参照すると、本発明に従いエンジン空燃比を制御するルーチンが記載されている。最初にステップ５１０において、エンジンが開ループ又は閉ループの空燃比制御で動作しているかについて判断がなされる。具体的には、一例において、排気酸素センサーがその動作温度に到達するまで、エンジン始動期間中は、開ループの空燃比制御が実行される。また、排気酸素センサーが、理論空燃比においてセンサー出力を切換える切換型の酸素センサーである場合に、理論空燃比から離れて動作するときには、開ループ空燃比制御が要求され得る。エンジンが、開ループ空燃比制御モードで動作しているとき、ルーチンは単純に終了する。そうではなく、閉ループモードで動作しているとき、ルーチンはステップ５１２へ進み、エンジン排気部に接続された排気酸素センサーの全てが読取られる。「空気／リーン」動作モードでの動作は、開ループ制御が要求されるような状態で、禁止しても良い、ことを記すべきである。しかしながら、開ループ・モードで「空気／リーン」モードを実行することも可能である。
【０１１７】
次にステップ５１４において、エンジンが「空気／リーン」モードで動作しているか否かについて判断がなされる。ステップ５１４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ５１６へ進み。ステップ５１６において、センサーが空気と燃焼した空気及び燃料との混合気に晒されているか否か（つまり、センサーが、実質的に燃料噴射のない第１気筒グループからのガスと、空気燃料混合気の燃焼を実行する第２気筒グループからのガスとに遭遇しているか否か）についての判断が、各センサーについて、なされる。ステップ５１６の結果がＮＯのとき、センサーからの情報を利用して、純粋な空気と燃焼ガスとの混合気を考慮する必要はない。そのようであるので、ルーチンは、ステップ５２２へ進むことが出来、そこで、空燃比制御が、図２Ｅと対応する明細書の記載に示されるように、行なわれる。反対に、ステップ５１６の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ５１８へ進む。そのようであるので、センサーが、空気と燃焼した空気及び燃料との混合気に晒されるとき、ルーチンはステップ５１８へ進む。
【０１１８】
ステップ５１８において、空気と燃料の混合気を燃焼させている気筒の空燃比を制御するために、センサーが用いられているか否かの判断がなされる。言い換えると、例えば２３０Ｂのようなセンサーは、空気と燃焼した空気及び燃料との混合気に晒される可能性があり、そして、この例においては２１２Ｂである燃焼中の気筒グループの空燃比を制御するために用いることが出来る。ステップ５１８の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ５２０へ進む。ステップ５２０において、燃焼中の気筒に供給される空気又は燃料のいずれか若しくは両方を、混合気を燃焼させている気筒の数と、実質的に燃料噴射なしに動作している気筒の数とに基づき調整することにより、センサー読取値に関して、燃焼している空気燃料混合気を修正し、それにより、純粋な空気と燃焼したガスとの混合気を考慮する。言い換えると、ルーチンは、空気を吸入するが燃料は噴射されない燃焼室グループ（例えば２１０Ｂ）からの純粋な空気により生じるセンサーのずれについて、修正する。加えて、ルーチンは、もしあるならば、排気通路と吸気通路内で再循環している排気を考慮することが出来る。例えば、図２Ｃの構成で動作しているとき、上流センサーは、空気と燃焼ガスとの混合気に遭遇する。そのようであるので、センサー読取値そのものは、燃焼ガスの空燃比に対応していない。本発明によれば、この誤差は、種々の方法で相殺される。
【０１１９】
具体例の一つにおいて、燃焼している気筒の空燃比は、以下に示されるように、センサー読取値から求めることが出来る。この例において、排気中で混合は完璧になされるとの仮定がなされる。更に、空気燃料混合気を燃焼させている気筒は全て、実質的に同じ空燃比であると、仮定される。この例において、センサー読取値は、理論空燃比に対する相対空燃比という形で与えられる。ガソリンについては、この比は約１４．６である。燃料噴射のない気筒に対する気筒あたりの空気量は、ａＡと記される。同様に、燃焼中の気筒についての気筒あたりの空気量がａＣと記され、燃焼中の気筒についての気筒あたりの噴射燃料量がｆＣと記される。これらパラメーターを関連付ける一般式は以下の式のとおりである。
Ｓ　＊　１４．６　＝　（ＮＡ　＊　ａＡ　＋　ＮＣ　＊　ａＣ）　／　（ＮＣ　＊　ｆＣ）
【０１２０】
各燃焼室グループへ供給される空気量が実質的に同じであると仮定すると、燃焼中の気筒の空燃比は、センサー読取値を１４．６と空気燃料混合気を燃焼させている気筒の数で乗算し、気筒の総数で除算したものであることが、判る。燃料の有り無しで動作する気筒の数が同じである単純な場合には、センサーは、燃焼空燃比の２倍を表示する。
【０１２１】
このようにして、燃料噴射のない気筒からの空気に影響されたセンサー読取値を用いることが可能である。この例において、センサー読取値は、燃焼中の気筒での燃焼空燃比の推定値を得るために、修正された。それで、燃料噴射のない気筒からのセンサー出力に影響する空気を考慮して、燃焼中の気筒の気筒空燃比を目標空燃比へ制御するために、この調整されたセンサー読取値を、フィードバック制御と共に、用いることが出来る。
【０１２２】
本発明の代替実施形態において、センサー出力に影響する燃料噴射の無い気筒からの空気を考慮するために、目標空燃比を調整することが出来る。この代替実施形態において、センサー読取値が直接調整されるのではなく、それに従い目標空燃比が調整される。このようにして、燃料噴射のない気筒からの空気によるセンサー出力に対する影響にもかかわらず、空気燃料混合気を燃焼させている気筒の実際の空燃比を目標空燃比へ制御することが可能である。
【０１２３】
同様にして、再循環排気を考慮することが可能である。言い換えると、リーンで動作中、空気計（空気流量センサー１００）により計測されていない、エンジンへ入る再循環排気（ＥＧＲ）中の過剰空気がある。ＥＧＲガス中の過剰空気の量（ａｍ＿ｅｇｒ）は、センサー１００で計測された質量空気量ａｍ、ＥＧＲ率若しくはパーセントｅｇｒａｔｅ及び理論空燃比に対する相対空燃比ｌａｍｂｓｅを用いて、下記の数式から計算することが出来る。
ａｍ＿ｅｇｒ　＝　ａｍ＊（ｅｇｒａｔｅ／（１−ｅｇｒａｔｅ））＊（ｌａｍｂｓｅ−１）
ここで、ｅｇｒａｔｅ　＝　１００＊ｄｅｓｅｍ／（ａｍ＋ｄｅｓｅｍ）であり、ｄｅｓｅｍはＥＧＲの質量である。
それで、修正された質量空気量は、（ａｍ　＋　ａｍ＿ｅｇｒ）になることになる。
【０１２４】
このようにして、空燃比がより正確に制御されるように、エンジン気筒へ入る実際の空気量を判定することが可能である。
【０１２５】
言い換えると、開ループの燃料制御で動作しているとき、ＥＧＲを介して加えられる過剰な空気は、要求されるよりもリーンで気筒を運転することになり、それが考慮されないならば、リーン・エンジン失火を起こす可能性がある。同様に、閉ループ燃料制御で動作しているとき、全体の空燃比を要求された値に合致させるための燃料が付加されるように、制御器が目標空燃比を調整することがあり得る。これが、エンジン出力を値ａｍ＿ｅｇｒに対して非線形とし得る。このような点に対する解決策は、例えば、電子的に制御されるスロットルからの要求空気量をａｍ＿ｅｇｒの大きさだけ減少させることにより、エンジン出力と空燃比を維持するように、要求質量空気量を調整することである。
【０１２６】
上記修正のあるものにおいて、気筒のあるものにおける未燃焼空気について補正するためになされる調整は、気筒内の空気量の推定を必要とする。しかしながら、この推定値は、ある誤差を起こす可能性がある（例えば、空気量センサーに基づく場合、５％以上の誤差が生じ得る）。
それで、本件発明者は、燃焼混合気の空燃比を判定する別の方法を開発した。具体的には、排気制御装置（例えば２２０Ｃ）に接続された温度センサーを用いて、動作中の気筒が理論空燃比を通り変化したことを検出することが可能である。言い換えると、燃焼中の気筒をリーン空燃比で、他の気筒を実質的に噴射燃料なしに、運転しているとき、触媒上には、過剰酸素のみが存在しているので（そして、リッチ動作している気筒がないので、殆ど還元剤は存在しない）、触媒上での発熱反応は殆どないことになる。そのようであるので、触媒温度は、現在の運転状態について予想される値に、あることになる。しかしながら、動作中の気筒が理論空燃比よりもわずかにリッチに移行するとき、その燃料リッチなガスが過剰酸素と触媒上で反応して、それにより、熱を発生する。この熱は、その予想された値を超えて触媒温度を上昇させることが出来、それで、温度センサーから空燃比を検出することが可能である。この修正は、気筒のあるものを実質的に噴射燃料なしに運転するとき、正確な空燃比フィードバック制御が行なわれるように、空燃比読取値を修正する上述の方法と共に用いることが出来る。
【０１２７】
図５について続けると、ステップ５２２において、燃焼を実行している気筒の空燃比が、ステップ５１２におけるセンサー読取値の出力に基づき修正される。この場合、エンジンが「空気／リーン」モードで動作していないので、気筒が全て実質的に同じ空燃比で動作しているため、センサー出力を修正することは、一般的に不必要である。このフィードバック制御のより詳細な説明は、図２Ｅ及びそれに関連した記載になされる。本発明による具体例の一つにおいて、「空気／リーン」モードで動作しているときに空気燃料混合気を燃焼させている気筒の空燃比は、エンジンへ入る空気量を制御することにより、制御される（ステップ５２０）。このようにして、全ての気筒に供給される空気量を変更することにより空燃比を制御しながら、燃焼中の気筒への噴射燃料を調整することにより、エンジン出力を制御することが可能である。エンジン１０が「空気／リーン」モードで動作していないときには、別の制御がなされる（ステップ５２２を参照）。気筒の全ての空燃比は、燃料噴射量を変更することにより、目標空燃比へと制御される一方、気筒の全てへの空気量を調整することによりエンジンのトルク出力が調整される。
【０１２８】
ここで図６を参照すると、排気酸素センサーの劣化を判定すると共に、排気酸素センサーに基づく適応学習の実施可否を制御するルーチンが、記載されている。
【０１２９】
最初にステップ６１０において、ルーチンは、エンジンが「空気／リーン」モードで動作しているか否かを判定する。ステップ６１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは、ステップ６１２へ進み、そこで、センサーが空気と空気が付加された燃焼ガスとの混合気に晒されているか否かについての判断がなされる。ステップ６１２の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ６１４においてセンサーが純粋な空気に晒されているか否かを判断する。ステップ６１４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは、本発明の第３の方法（後述）に従いセンサーの診断を実行し、適応学習を実施不可とする（図７を参照）。言い換えると、センサーが実質的に噴射燃料なしに空気を吸入する気筒グループにのみ晒されているとき、本発明の第３の方法によるセンサー診断が用いられ、燃料供給誤差と空気量誤差の適応学習が実施不可とされる。
【０１３０】
ステップ６１２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ６１８へ進む。ステップ６１８において、ルーチンは、後述の本発明の第１の方法による診断と学習を実行する。
【０１３１】
ステップ６１４の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ６２０へ進み、本発明の第２の方法に従う診断と適応学習を実行する（図８を参照）。
【０１３２】
ステップ６１０の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ６２２においてエンジンが実質的に理論空燃比近傍で動作しているか否か判断する。ステップ６２２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ６２４において排気センサーによる適応学習を実施可能とする。言い換えると、全ての気筒が空気と燃料を燃焼させており、エンジンが理論空燃比近傍で動作しているとき、排気酸素センサーからの適応学習が実施可能とされる。適応学習については、図２Ｆと対応する記載において、より詳細な説明がなされている。
【０１３３】
そして、ステップ６２６において、ルーチンは、センサー及び触媒についての理論空燃比での診断を実施可能とする。
【０１３４】
ここで図７を参照すると、本発明による第３の適応／学習（図６のステップ６１６）が記載されている。第１にステップ７１０において、ルーチンは、「空気／リーン」モードに所定期間入っていたか否か判断する。この期間は、所定の時間、所定の数のエンジン回転又は、車速や温度などエンジン及び車両運転状態に基づく可変期間、とすることが出来る。ステップ７１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ７１２へ進み、そこで、空燃比センサーがリーン空燃比を示しているか否かについての判断がなされる。例えば、ルーチンは、所定の空燃比よりも大きいリーン値をセンサーが検出しているか否か判断することが出来る。ステップ７１２の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ７１４において１だけカウントｅをインクリメントする。そしてステップ７１６において、ルーチンは、カウントｅが第１限界値Ｌ１よりも大きいか否か判断する。ステップ７１６の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ７１８において、センサーの劣化を表示する。
【０１３５】
それで、本発明によれば、センサーが実質的に噴射燃料なしに空気を吸入する気筒グループのみに接続されている場合、センサーが所定期間リーン空燃比を検出しないとき、センサーが劣化したとルーチンは判断する。
【０１３６】
ここで図８を参照すると、本発明によれば診断及び適応学習の第２の方法（図６のステップ６２０を参照）が記載されている。最初にステップ８１０において、ルーチンは、空燃比センサーが機能しているか否か判断する。これは、種々の方法で実行され得るが、例えば、計測された空燃比を、エンジン運転状態に基づき予想される空燃比の値に比較することにより、行なわれる。それで、ステップ８１２において、センサーが適切に機能しているとき、ルーチンはステップ８１４へ進む。センサーが劣化していたとき、ルーチンは、ステップ８１２からステップ８１６へ進み、空燃比センサー読取値に基づく適応学習を実施不可とする。
【０１３７】
図８について続けると、ステップ８１２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ８１４において、燃料蒸気が存在するか否か判断する。再び、燃料蒸気が存在するとき、ルーチンはステップ８１６へ進む。そうでなければ、ルーチンはステップ８１８へ進み、そこで、特に図２Ｆを参照して詳細に述べたように、燃料噴射弁の経年変化、空気計の経年変化などのパラメーターを考慮して、適応パラメーターを学習する。適応学習は、例えば米国特許６，１０２，０１８号明細書に記載のものなど、種々の形態とすることが出来る。
【０１３８】
ここで図９を参照すると、本発明の第１の方法による、診断及び適応学習が、記載されている。最初にステップ９１０において、ルーチンは図８のステップ８１０と同様の態様で、空燃比センサーが機能しているか否か判断する。そしてステップ９１２において、適応学習が実施不可とされる。
【０１３９】
特に図６乃至９を参照して上述の本発明による方法は、特定の排気酸素又は空燃比センサーについての診断と適応学習について記載する。上述のルーチンは、排気システムの各排気センサーについて、繰り返すことが出来る。
【０１４０】
ここで図１０を参照すると、エンジン運転モードに応じて触媒温度を推定するルーチンが記載されている。最初にステップ１０１０において、ルーチンは、エンジンが「空気／リーン」モードで動作しているか否か判断する。ステップ１０１０の結果がＮＯのとき、ルーチンは、通常の温度推定ルーチンを用いて、触媒温度を推定する。例えば、触媒温度は、米国特許５，３０３，１６８号明細書に記載のように、エンジン冷媒温度、エンジン空気量、燃料噴射量、点火時期などのパラメーターである運転状態に基づき、推定される。
【０１４１】
一方、ステップ１０１０の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１０１４へ進み、そこで、噴射燃料なしに動作中の気筒の数に基づき純粋な空気の影響を考慮しながら、触媒温度が推定される。言い換えると、噴射燃料無しの気筒を通る空気流からの冷却は、触媒温度を大幅に低減させることがあり得る。一方、燃焼中の気筒の排気がリッチであるとき、噴射燃料無しで動作中の気筒からの過剰な酸素が、排気温度を大幅に上昇させることがあり得る。それで、通常の触媒温度推定値からの上下変動が、含められる。
【０１４２】
以下に図１１を参照すると、特に図６乃至９を参照して上述の排気センサーの劣化判定に応じて、エンジン動作を制御するルーチンが、記載されている。具体的には、ステップ１１１０において、ルーチンは、いずれかの空燃比センサーが劣化したか否か判断する。上述のように、これは、センサー読取値をセンサー読取値に関して期待される値と比較することにより、判断することが出来る。次に、ステップ１１１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１１１２において、劣化したセンサーが「空気／リーン」動作モードで用いられるか否か判断する。ステップ１１１２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは「空気／リーン」動作を実施不可とする。
【０１４３】
言い換えると、「空気／リーン」動作モード中のエンジン制御に用いられるセンサーが劣化したとき、「空気／リーン」動作モードは実施不可とされる。一方、センサーがそのような動作モードで用いられないとき、「空気／リーン」モードは実施可能とされ、劣化したセンサーがあったとしても、「空気／リーン」モードが実施可能とされ、そして実行され得る。
【０１４４】
ここで図１２を参照すると、「空気／リーン」モードの実施不可を制御するルーチンが記載されている。最初にステップ１２０１において、ルーチンは、エンジンが現在「空気／リーン」モードで動作しているか否か判断する。ステップ１２０１の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１２０２へ進み、そこで、別の動作モードに対する要求があるか否か判断する。この別の動作モードに対する要求は、各種の形態をとることが出来る。例えば、燃料蒸気パージ要求、排気制御装置に捕集されたＮＯｘを放出そして還元するためにリッチ空燃比で運転する要求、マニフォールド負圧を増大することによりブレーキ・ブースターの負圧を増大する要求、排気制御装置の目標温度を上昇又は下降させる温度管理に対する要求、センサー又は排気制御装置など各種構成部品の診断を実行する要求、リーン空燃比運転を終了させる要求、エンジンや車両構成部品が劣化したという判定の結果としての要求、制御アクチュエーターが限界値に到達したことの結果としての要求、などである。ステップ１２０２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１２０３へ進み、そこで、「空気／リーン」モードが実施不可とされる。
【０１４５】
燃料蒸気パージに対する要求は、最後の燃料蒸気パージからの経過時間、温度などの周囲の条件、エンジン温度、燃料温度、など、各種条件に基づくものとすることが出来る。
【０１４６】
上述のように、触媒温度が低すぎる（つまり予め選択された値よりも低い）とき、実質的に噴射燃料なしに気筒のあるものを運転することが、実施不可とされ、動作は、より熱を発生するために全ての気筒を点火する動作へ切換えられる。しかしながら、触媒温度を上昇させるために、他の動作をとることも出来る。例えば、燃焼中の気筒の点火時期を遅角させたり、燃焼中ではない気筒へある量の燃料を噴射したり、することが出来る。後者の場合、噴射された燃料は通り抜け（つまり着火しない）、そして排気システム中で過剰酸素と反応することが出来、それにより熱を発生する。
【０１４７】
ここで図１３Ａを参照すると、排気制御装置を急速加熱するルーチンが記載されている。上述のように、排気制御装置は、例えば、三元触媒、ＮＯｘ触媒など種々の形式のものとすることが出来る。ステップ１３１０において、ルーチンは、クランク・フラグ（ＣＲＫ＿ＦＬＧ）がゼロにセットされているか否か判断する。このクランク・フラグは、エンジンが、自分の動力で回っているのではなく、エンジン・スターターにより回されていることを示す。それが１にセットされているとき、これはエンジンがもはやクランク・モードにないことを示す。クランキングが完了したことを判定するための種々の方法が存在し、例えば、エンジン気筒の全てに連続的な燃料噴射が開始した時点に基づく方法、スターター・モーターがもはや締結されていない時点に基づく方法、などの方法である。エンジン・クランキングの検出を用いるのではないものとして、気筒の全てに同時の燃料噴射をエンジンが開始したことを示すフラグ（ＳＹＮＣ＿ＦＬＧ）を用いるというものもある。言い換えると、エンジンが始動するとき、エンジン位置が未知であるので、気筒の全てに点火される。しかしながら、エンジンが一定の速度に到達し、所定回数回転した後では、エンジン制御システムは、何れの気筒が燃焼しているか判定することが出来る。この時点で、そのような判定を表示するために、エンジン制御システムがＳＹＮＣ＿ＦＬＧを変化させる。また、エンジンのクランキング／始動中に、エンジンは、全ての気筒の点火時期（例えばＭＢＴ又はわずかに遅角された点火時期）が実質的に同じ状態で、理論空燃比近傍で運転される、ということも記すべきである。
【０１４８】
ステップ１３１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３１２へ進み、そこで、触媒温度（ＣＡＴ＿ＴＥＭＰ）がライトオフ（ｌｉｇｈｔ　ｏｆｆ）温度以下であるか否かについての判断がなされる。別の実施形態においては、排気温度が所定値未満であるか否か、若しくは、排気流路に沿う又は別の触媒における種々の温度が所定の温度に到達したか否か、についての判断がなされる。ステップ１３１２の結果がＮＯのとき、これは、更なる加熱が求められいないということを示しており、ルーチンはステップ１３１４へ進む。ステップ１３１４において、第１と第２のグループの点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿１，　ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿２）が、現在の運転状態に基づき決定されるベース点火時期（ＢＡＳＥ＿ＳＰＫ）にセットされる。また、パワー・ヒート・フラグ（ＰＨ＿ＥＮＡＢＬＥ）がゼロにセットされる。パワー・ヒート・モードを実施不可とする（つまり点火時期の分割を実施不可にする）のに、他の種々の状態を考慮することが出来る、ということを記すべきである。例えば、マニフォールド負圧が不充分である、ブレーキ・ブースター負圧が不充分である、燃料蒸気パージが要求されている、ＮＯｘトラップなどの排気制御装置のパージが要求されている、といった状態である。同様に、パワー・ヒート・モードで動作しているとき、上記条件のいずれかの結果として、パワー・ヒート・モードを出て、全ての気筒を実質的に同じ点火時期で運転することになる。これらの状態の一つがパワー・ヒート・モード中に生じるとき、後述の移行ルーチンが呼び出される。
【０１４９】
ステップ１３１２の結果がＹＥＳのとき、これは、追加加熱が排気システムに行なわれるべきということを示し、ルーチンはステップ１３１６へ進む。ステップ１３１６において、ルーチンは、第１と第２の気筒グループの点火時期を異なる値に設定する。具体的には、第１グループに対する点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿１）が最大トルクに対応する値若しくは最適時期（ＭＢＴ＿ＳＰＫ）つまりエンジンを駆動し制御するのに良好な燃焼性を提供する点火遅角量に設定される。更に、第２グループの点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿２）が、例えば−２９°という大幅に遅角された値に設定される。エンジンの構成、エンジン運転状態、などの要素に応じて、２９°という値の代わりに、他の種々の値を用いることが出来る、ということを記すべきである。また、パワ・ヒート・フラグ（ＰＨ＿ＥＮＡＢＬＥ）がゼロにセットされる。また、第２グループの点火遅角量（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿２）は、空燃比、エンジン負荷及びエンジン冷媒温度などのエンジン運転状態、又は触媒温度に基づき、変化し得る（つまり、触媒温度が上昇すると、第１及び／又は第２グループにおける目標遅角量は小さくなり得る）。更に、安定性限界値もまた、これらのパラメーターの関数となり得る。
【０１５０】
また、必ずしも第１気筒グループの点火時期を上述のように最大トルクの点火時期に設定しなければならないわけではない、ことも記すべきである。そうではなく、それは、エンジントルク制御と振動が許容範囲内であるならば、第２気筒グループよりも進角した値に設定することが出来るということである（図１３Ｂを参照）。つまり、それは燃焼安定点火限界（例えば−１０）に設定することが出来る。このようにして、第１グループの気筒は、気筒の全てが均等なエンジン出力を発生している場合におけるよりも、高い負荷で動作する。言い換えると、一部の気筒が他の気筒よりも大きなエンジン出力を発生している状態で、一定のエンジン出力（例えば、エンジン速度、エンジン・トルク等）を維持するために、より高い負荷で動作中の気筒が、全ての気筒が実質的に同じエンジン出力を発生していると考えた場合よりも大きなエンジン出力を発生する。一例として、４気筒エンジンがあり、１という出力を発生しているとき、エンジン出力の合計は４である。一方、一部の気筒が他の気筒よりも高いエンジン出力で動作している状態で４というエンジン出力を維持するためには、例えば、２気筒の出力が１．５で、他の２気筒の出力が０．５になると、エンジン出力の合計が４になる。それで、一部の気筒を他の気筒よりも遅角した点火時期で運転することにより、気筒の一部を比較的高負荷状態に置くことが可能である。これは、より高負荷で動作している気筒が、より大きな点火時期遅角（又は空燃比の更なるリーン化）を許容するのを可能とする。それで、上記の例においては、１．５というエンジン出力で動作中の気筒が、全ての気筒が１というエンジン出力で動作しているときよりも、点火時期を顕著に遅角するのを許容することが出来る。このようにして、排気制御装置を加熱するために、エンジン排気部に付加的な熱が供給される。
【０１５１】
本発明の上述の観点の利点は、気筒の全てを実質的に同じ点火時期遅角量で運転するときよりも大きな点火時期遅角量で且つより高負荷で一部の気筒を運転することにより、より大きな熱を発生することが出来る、ということである。更に、高負荷で動作する気筒グループと低負荷で動作する気筒グループを選択することにより、エンジン振動を最小限にすることが可能である。上記ルーチンは、両気筒グループを点火することにより、エンジンを始動する。そして、気筒グループの点火時期は、良好な燃焼性と制御を提供しながら同時に急速加熱を提供するために別々に調整される。
【０１５２】
より高負荷で動作中の気筒グループが触媒に向けてより大きな熱流束を持つ一方、より遅角した点火時期で動作する気筒グループはより高温で動作するので、上記動作は、第１と第２の気筒グループの両方に熱を供給する、ということを記すべきである。また、図２Ｃに示される構成（例えばＶ型８気筒エンジン）のシステムで動作するとき、それぞれの触媒が第１と第２の気筒グループの両方からガスを受けているので、２つのバンクは実質的に均等に加熱される。
【０１５３】
しかしながら、Ｖ型１０気筒エンジン（例えば図２Ｄの形態のシステム）で上記のような取組みをするときは、気筒グループはそれぞれ、触媒の個別のバンクにのみ、排気を供給する。そのようであるので、一方のバンクが他方とは異なる温度まで昇温することがあり得る。この場合において、上記ルーチンは、周期的に（例えば、所定期間後、所定の回数エンジンが回転した後など）調整され、気筒グループが切換えられる。言い換えると、第２グループよりも遅角して第１グループが動作している状態で、ルーチンがスタートするならば、上記期間の後、第２グループが、第１グループよりも遅角されて運転される。このようにして、排気システムの加熱も得られる。
【０１５４】
図１３Ａに関して述べたように動作しているとき、エンジンは、実質的に理論空燃比で、又はそれよりリーンで動作する。しかしながら、特に図１３Ｅ乃至１３Ｇを参照して後述するように、気筒グループの空燃比も、同様に異なる値に調整することが出来る。
【０１５５】
第１気筒グループにおける気筒の全てが必ずしも正確に同じ点火時期で動作するわけではないことも、記すべきである。むしろ、気筒間の変動要素を考慮して、小さな違い（例えば数度）があっても良い。これはまた、第２気筒グループの気筒の全てについても当てはまる。更に、気筒グループが２つより多くても良く、そして各気筒グループが１気筒のみを持っていても良い。しかしながら、図２Ｃに図示されたＶ型８気筒の一例においては、それぞれが４気筒ずつを持つ２グループがある。
【０１５６】
図１３Ａによる動作の間、上述のように、エンジン気筒の空燃比は、異なるレベルに設定することが出来る、ことも記すべきである。一つの具体例においては、全ての気筒が実質的に理論空燃比で運転される。別の例においては、全ての気筒が理論空燃比よりもわずかにリーンで運転される。また別の例においては、点火時期がより遅角された気筒が理論空燃比よりもわずかにリーンで運転され、点火時期遅角量が小さい気筒が理論空燃比よりもわずかにリッチで運転される。更にこの例においては、混合気全体の空燃比は、理論空燃比よりもわずかにリーンに設定される。言い換えると、点火遅角量の小さいリッチ気筒グループの過剰リッチ・ガスよりも過剰な酸素があるのに充分な程リーンに、より大きな点火遅角量を持つリーン気筒の空燃比が設定される。別の実施形態に従う動作が、特に図１３Ｅ，１３Ｆ，　１３Ｇなどを特に参照して、より詳細に後述される。
【０１５７】
本発明の代替実施形態において、２つの異なる触媒加熱モードが提供される。第１モードにおいて、一部の気筒が他の気筒よりも点火時期が遅角した状態で、動作する。上述のように、これは、遅角量が大きい気筒が発生するトルクが小さいので、各気筒が実質的により高い負荷（例えば７０％までの空気充填量）で動作するのを可能とする。それで、遅角量が小さい方の気筒は実際には、全ての気筒が実質的に同じ点火時期遅角量で動作する場合よりも大きな遅角量を、安定燃焼を提要しながら、許容することが出来る。それで、残りの気筒は大量の熱を発生し、それらの気筒が発生するトルクが非常に小さいので、不安定な燃焼によるＮＶＨ（騒音、振動、ハーシュネス）への影響が最小になる。この第１モードにおいて、気筒の空燃比は、理論空燃比よりもわずかにリーン又は、上述の他の値に、設定することが出来る。
【０１５８】
第２モードにおいては、全ての気筒の点火時期が実質的に同じ（燃焼安定性限界近くまで遅角された値）である状態で、エンジンが動作する。これの熱発生量は小さいが、燃料経済性は高い。更に、エンジン気筒が、理論空燃比又はそれよりわずかにリーンで運転される。このようにして、エンジン始動後、一定期間が経過するまで、又は一定温度に到達するまで、第１モードでエンジンを運転することにより、最大限の熱が触媒へ供給される。それから、エンジンが、全ての気筒の点火時期が実質的に同じである状態に（例えば後述のように）移行される。それで、触媒温度が高い温度に到達するか、別の一定期間が経過すると、エンジンは、最適点火時期近くでの動作に移行される。
【０１５９】
ここで図１３Ｂを参照すると、図１３Ａのパワー・ヒート制御との間での移行のためのルーチンが記載されている。図１３Ｂのルーチンは、図１３Ａのステップ１３１４により呼び出される。言い換えると、ルーチンは以下の動作を提供する。最初に、気筒の全てに空気と燃料の混合気を燃焼させることにより、エンジンが始動される。そして、第２に、エンジン気筒が同期して燃焼している又は、エンジン速度が所定の閾値に到達すると（そして、触媒温度が目標とするライトオフ温度を下回っている間）、第１気筒グループの点火時期が大きく遅角され、第２気筒グループの点火時期が、許容範囲のエンジン燃焼性と最小のエンジン振動を提供しながら許容され得る大きさ遅角された状態での運転に、エンジンが移行される。上述のように、より遅角された点火時期の気筒グループは、遅角量の小さい気筒グループよりも、例えば約１０度だけ遅角した点火時期で運転することが出来る。しかしながら、これは、一例に過ぎず、その差は、５度、１０度、１５度、２０度、３０度など、種々の値となり得る。
【０１６０】
この実施形態において、両方の気筒グループが、実質的に理論空燃比又はそれよりわずかにリーンで動作していることも、記すべきである。また、エンジンに対する空調用コンプレッサー負荷の締結又は解放が、このような移行中には実施不可とされ得る。
【０１６１】
ここで特に図１３Ｂを参照すると、ステップ１３２０において、ステップ１３１２の結果がＹＥＳであることによりパワー・ヒート・モードが要求されたか否かについての判断がなされる。言い換えると、ルーチンは、フラグ（ＰＨ＿ＥＮＡＢＬＥ＿ＦＬＧ）が１にセットされているか否かについてチェックする。ステップ１３２０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３２２へ進み、そこで、第１のランプ（ｒａｍｐ）タイマー（ＰＨ＿ＲＡＭＰ＿ＴＭＲ１）がゼロにセットされる。そして、ステップ１３２４において、ルーチンは、第１ランプ・タイマーが第１ランプ限界（ＲＭＰ＿ＬＩＭ＿１）よりも大きいか否か判断する。ステップ１３２４の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３２６へ進み、そこで各種動作が実行される。具体的には、ステップ１３２６において、ルーチンが第１ランプ・タイマーをインクリメントし、許容され得る最大安定点火時期遅角量（ＭＡＸ＿ＳＴＡＢＬＥ＿ＲＥＴ）、第１ランプ・タイマー及び第１ランプ・タイマー限界に基づき、仮点火遅角値（ＳＰＡＲＫ＿ＲＥＴ＿ＴＭＰ）を計算する。更に、ルーチンは、最適点火時期（ＭＢＴ＿ＳＰＫ）と仮点火遅角値とに基づき、第１と第２の点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿１，ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿２）を計算する。更に、ルーチンは、空気量を増大させる。一方、ステップ１３２４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは直接ステップ１３２８へ進む。
【０１６２】
ステップ１３２８において、ルーチンは、以下のように第１と第２の気筒グループの点火時期を設定する。第２気筒グループが大幅な遅角量（例えば−２９°）に設定され、第１気筒グループの点火時期が、第２気筒グループを大幅に遅角した値に設定することにより生じたエンジン・トルクの減少に対抗するのに必要な量（ＳＰＫ＿ＡＤＤ＿ＴＱ）だけ、進角される。更に、ステップ１３２８において、第２ランプ・タイマーがゼロにセットされる。
【０１６３】
次にステップ１３３０において、ルーチンが、第２ランプ・タイマー（ＲＭＰ＿ＴＭＲ＿２）が限界時間（ＲＭＰ＿ＬＩＭ＿２）を越えているか否か判断する。ステップ１３３０の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３３２へ進む。ステップ１３３２において、第１気筒グループの点火時期が、ランプ・タイマーに基づき、徐々に減少される。更に、第２ランプ・タイマーがインクリメントされ、空気量が徐々に増大される。一方、ステップ１３３０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは終了する。
【０１６４】
このようにして、全ての気筒が実質的に同じ点火時期で動作する状態から、第１気筒グループが大幅に点火時期が遅角され、全ての気筒が実質的に同じ点火時期で動作しているときよりも第２気筒グループが大きなエンジン・トルクを発生している状態での動作に、移行することが可能である。図１３Ｂのルーチンは、図１３Ｃのグラフを考慮することにより、より完全に理解することが出来る。このグラフは、エンジン空気流量と２つの気筒グループの点火時期の、時間に対する関係を示す。第１気筒グループと第２気筒グループの点火時期は、それぞれ、図１３Ｃの上から２番目と３番目のグラフに示されている。時間Ｔ０の前に、エンジンは停止している。そして時間Ｔ１において、エンジンが所定のエンジン速度に到達し、全ての気筒が同期点火されている。時間Ｔ１において、両気筒グループの点火時期が最適時期（ＭＢＴ）から遅角されながら、空気量が徐々に増大される。そして、時間Ｔ２において、両気筒グループが燃焼安定性限界（例えば０°）まで遅角されている。この時点までは、全ての気筒が、燃焼しており、実質的に同じエンジン出力を発生している。時間Ｔ２において、３番目のグラフに示されるように、第２気筒グループの点火時期が大幅に遅角された値（例えば−２９°）へ急変させられる。同様に、この時点で、２番目のグラフに示されるように、第１気筒グループの点火時期が、元の最適点火時期に急変させられる。具体的には、第１気筒グループの点火時期の急変量は、第２気筒グループの点火時期遅角により起こされるトルクの減少を打消すのに必要とされるトルクの増大に基づく。それから、時間Ｔ３において、第１気筒グループの点火時期が徐々に燃焼安定性限界まで戻され、一方空気量は、時間Ｔ４までエンジン・トルクを維持するために、再び徐々に増大される。それで本発明によれば、上述のようにエンジン・トルクを実質的に維持しながら、一部の気筒が大幅に遅角され、他の気筒が所定の閾値までのみ遅角された状態へエンジンを移行するために、点火時期を上述のように調整しながら、空気量を調整することが（スロットル弁又は可変カム・タイミングなど他のパラメーターを介して）可能である。図１３Ｃの残りの部分については、図１３Ｄにおける逆の移行状態の説明の後で、後述する。
【０１６５】
ここで図１３Ｄを参照すると、一部の気筒の点火時期が他の気筒よりも遅角された動作状態から、全ての気筒が実質的に同じ点火時期で動作する状態へ、移行するルーチンが記載されている。具体的には、図１３Ｄのルーチンが、図１３Ａのステップ１３１４により呼び出される。最初にステップ１３４０において、ルーチンは、パワー・ヒート・フラグがゼロにセットされているか否か判断する。ステップ１３４０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３４２へ進む。ステップ１３４２において、ルーチンは、第２ランプ・タイマーをゼロにセットする。それから、ステップ１３４４において、第２ランプ・タイマーが第２ランプ限界よりも大きいか否か判断する。ステップ１３４４の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３４６へ進む。ステップ１３４６において、ルーチンは、第２ランプ・タイマーをインクリメントし、第２ランプ・タイマーと第１ランプ限界とに基づき、第２気筒グループの点火時期を設定すると共に、トルク変化に基づき点火時期調整量を設定する。更に、ルーチンは空気量を減少させる。次にステップ１３５０において、ルーチンは、図示のように、第１と第２の点火時期を設定する。更に、ルーチンは、第１ランプ・タイマーをゼロにセットする。具体的には、ルーチンが、付加トルクに基づき第１点火時期を変更し、それを燃焼安定性限界でクリップする。次にステップ１３５２において、ルーチンは、第１ランプ・タイマーが第１タイマー限界よりも大きいか否か判断する。ステップ１３５２の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３５４へ進む。ステップ１３５４において、ルーチンは、上述の第１と第２の気筒グループの点火時期を設定すると共に、第１ランプ・タイマーをインクリメントし、空気量を増大させる。
【０１６６】
図１３Ｄによる動作は、再び図１３Ｃを考慮することにより、より完全に理解することが出来る。上述のように、時間Ｔ４において、エンジンは高空気量で動作しており、その時、第１気筒グループの点火時期が安定性限界まで遅角され、一方、第２気筒グループの点火時期が安定性限界を超えて大幅に遅角されている。時間Ｔ５において、ルーチンは、時間Ｔ６まで、第１気筒グループの点火時期を最適点火時期に向けて変化させながら、エンジン空気量を減少させる。それから時間Ｔ７において、ルーチンは、第１気筒グループの点火時期を安定性限界まで急変し、同時に、第２気筒グループの点火時期を安定性限界まで急変させる。それから、時間Ｔ７からＴ８まで、両気筒グループにおける点火時期が最適点火時期に向け変更されながら、エンジン空気量が更に減少させられる。このようにしてルーチンは、最適点火時期近傍での実質的に同じ点火時期で気筒の全てが動作する状態へ移行する。
【０１６７】
ここで図１３Ｅを参照すると、一方の気筒グループがもう一方の気筒グループよりも点火時期が近くしている動作状態へ移行した後で、エンジン空燃比を移行させるルーチンが記載されている。具体的には、ルーチンは、わずかにリッチな偏向量で一方の気筒グループを運転し、わずかにリッチな偏向量で他方の気筒グループを運転する状態へ、どのようにして移行するかを記載している。更に、リーンとリッチの偏向量は、第１と第２の気筒グループからの混合気全体の空燃比が、例えば０．１と１．０との間に、理論空燃比よりもわずかにリーンになるように選択される。最初に、ステップ１３６０において、ルーチンは、エンジンが現在パワー・ヒート・モードで動作している（一方の気筒グループの点火時期が他方よりも遅角している）か否か判断する。ステップ１３６０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３６１へ進み、そこで、空燃比タイマー（ＰＨ＿ＬＡＭ＿ＴＭＲ１）がゼロにセットされる。それから、ルーチンはステップ１３６２へ進み、そこで、空燃比タイマーが第１限界値（ＰＨ＿ＬＡＭ＿ＴＩＭｌ）を越えているか否かについて判断がなされる。ステップ１３６２の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３６３へ進む。ステップ１３６３において、タイマーがインクリメントされ、第１と第２の気筒グループの目標空燃比（ＬＡＭＢＳＥ＿１，　ＬＡＭＢＳＥ＿２）が目標値に向けて徐々に偏向され、一方空燃比はエンジン・トルクを実質的に一定に維持するために調整される。具体的には、空燃比が徐々に変更されている間、エンジン空気量は増大される。また、トルク比（ＴＱ＿ＲＡＴＩＯ）が、関数６２３（ＦＮ６２３）を用いて計算される。関数６２３は、エンジン・トルク比と空燃比との関係を与えるエンジン・マッピング・データを持つ。それで、この関数とステップ１３６３記載の数式から、燃焼中の空燃比を変化しながら、エンジン・トルクを実質的に一定に維持するための目標空気量を計算することが可能である。それから、ステップ１３６４において、タイマーがゼロにリセットされる。
【０１６８】
それで、上述の図１３Ｅに記載のように、全ての気筒を実質的に同じ空燃比で運転する（そして一方の気筒グループの点火時期が他方よりも遅角した点火時期である）状態から、第１気筒グループを第１点火時期でそして理論空燃比よりわずかにリッチな第１空燃比で運転し、第２気筒グループを第１点火時期より遅角された第２点火時期でそして理論空燃比よりわずかにリーンな第２空燃比で運転する状態へ、エンジンが移行される。この動作は、図１３Ｇの第１部分を考慮することにより、より完全に理解することが出来る。具体的には、図１３Ｇ（ａ）が、特に図１３Ｂを参照して上述の点火時期の移行を示す。図１３Ｇ（ｂ）は、図１３Ｅによる空燃比の移行を示す。第１と第２の気筒グループの空燃比の変化を吸収するためになされる空気量の調整は、一定の状態において空気量を増大させ、別の状態においては減少させることが出来る、ということを記すべきである。つまり、実質的に同じエンジン・トルクを維持するためにエンジン空気量を増大させることが必要な状態もあれば、エンジン空気量を減少させることが必要な状態も存在する、ということである。
図１３Ｇ（ｃ）は、図１３Ｆの説明の後で、より深く説明する。
【０１６９】
ここで図１３Ｆを参照すると、スプリット空燃比モードから移行するルーチンが記載されている。最初にステップ１３６５において、ルーチンは、フラグ（ＰＨ＿ＲＵＮＮＩＮＧ＿ＦＬＧ）をチェックすることにより、エンジンがパワー・ヒート・モードで動作しているか否か判断する。ステップ１３６５の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３６６へ進み、そこで、第２空燃比タイマー（ＰＨ＿ＬＡＭ＿ＴＭＲ２）がゼロにセットされる。次にステップ１３６７において、ルーチンは、タイマーが限界値より大きいか否か判断する。ステップ１３６７の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３６８へ進む。
【０１７０】
ステップ１３６８において、タイマーがインクリメントされ、エンジン・トルクを実質的に一定に維持するために、第１及び第２気筒グループの目標空燃比（ＬＡＭＢＳＥ＿１，　ＬＡＭＢＳＥ＿２）が計算される。更に、トルク比と関数６２３とに基づき、目標空気量が計算される。更に、目標空燃比が、望ましいリッチ及びリーンの偏向量（ＲＩＣＨ＿ＢＩＡＳ，　ＬＥＡＮ＿ＢＩＡＳ）に基づき計算される。そのようであるので、ステップ１３６３と同様にして、空気量が徐々に調整されながら、空燃比が徐々に変更される。ステップ１３６３におけるのと同じように、目標空燃比は、動作状態に応じて、増大又は減少し得る。最後にステップ１３６９において、タイマーがゼロにリセットされる。
【０１７１】
図１３Ｆによる動作は、図１３Ｇのグラフの後半部分を見ることにより、更に理解することが出来る。図１３Ｇについて続けると、スプリット空燃比モードへの移行の後で、目標空燃比が共通の値に徐々に変化するスプリット空燃比モードからの移行を、図は示している。同様に、エンジン・トルクを維持するために、空気量が調整される。
【０１７２】
ここで図１３Ｈを参照すると、パワー・ヒート・モード中のエンジン・アイドル速度を制御するルーチンが、記載されている。つまり、全ての気筒を着火することによりエンジンが始動され、第１気筒グループの点火時期が第２気筒グループよりも遅角した状態へエンジンが移行した後で、そのような動作中に図１３Ｈに記載の制御がエンジン・アイドル速度を維持する制御調整を行なう。最初にステップ１３７０において、ルーチンは、エンジンがアイドル速度制御モードにあるか否か判断する。ステップ１３７０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３７１へ進み、そこで、フラグ（ＰＨ＿ＲＵＮＮＩＮＧ＿ＦＬＧ）をチェックすることにより、エンジンがパワー・ヒート・モードで動作中であるか否かについての判断がなされる。ステップ１３７１の結果がＹＥＳのとき、エンジンは、第１気筒グループの点火時期が第２気筒グループよりも遅角した状態で、動作している。ステップ１３７１の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３７２へ進み、そこで、目標エンジン・アイドル速度と計測エンジン・アイドル速度とのエンジン速度偏差を計算する。ステップ１３７３において、ルーチンは、速度偏差に基づき、空気量調整値と共に、第１気筒グループの点火時期調整値を計算する。つまり、このルーチンは、エンジン速度が目標値を下回ると空気量を増大調整し、エンジン速度が目標値を上回ると空気量を減少調整する。同様に、エンジン速度が目標値を下回ると、第１気筒グループの点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿１）が最適点火時期に向けて進角させる。更に、エンジン速度が目標値を越えると、第１気筒グループの点火時期が、最適点火時期から遅角される。
【０１７３】
ステップ１３７１の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１３７４へ進み、エンジン・アイドル速度偏差を計算する。それで、ステップ１３７５において、ルーチンは、速度偏差に基づき、空気量を調整すると共に、第１と第２の気筒グループ両方の点火時期を調整する。つまり、パワー・ヒート・モードにないとき、エンジンは、アイドル速度を維持するために、全ての気筒の点火時期を調整する。
【０１７４】
図１３Ｋを参照すると、図１３Ｈに記載のルーチンの代替実施形態が記載されている。ステップ１３８０，　１３８８，　１３８２，　１３８６及び１３８７が、図１３Ｈのステップ１３７０，　１３７１，　１３７２，　１３７４及び１３７５に対応する。しかしながら、図１３Ｋには、第１気筒グループの点火時期の制御量が限界値に到達したか否かを判断するステップが追加されている。具体的には、ルーチンはステップ１３８４において、第１点火時期（ＳＰＫ＿ＧＲＰ＿１）が、最適点火時期（ＭＢＴ＿ＳＰＫ）よりも大きいか否か判断する。言い換えると、ルーチンは、第１気筒グループの点火時期が最大点火時期限界まで進角されたか否か判断する。ステップ１３８４の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１３８５へ進み、そこで、第１気筒グループの点火時期を最適点火時期に設定し、そして速度偏差に基づき第２気筒グループの点火時期の調整値を計算する。
【０１７５】
言い換えると、大きな負荷がエンジンにかかり、エンジン空気量の調整と第１気筒グループの点火時期の最適点火時期への調整が、目標エンジン・アイドル速度を維持するには不充分であるとき、第２気筒グループの点火時期を最適点火時期に向けて進角させることにより、第２気筒グループから追加のトルクが供給される。これは、エンジンの熱発生量を減じるが、エンジン速度を維持するために短期間生じるだけであるので、触媒温度に対する影響は最小で済む。それで、本発明によれば、第１気筒グループと第２気筒グループとの間で点火時期を大幅に遅角させているので、エンジン出力の非常に大きな増大を迅速に発生することが可能である。
【０１７６】
図１３Ｃは、目標エンジン・トルクが実質的に一定である場合の動作を示している、ということを記すべきである。
しかしながら、図１３Ａ，　Ｂなどのルーチンは、目標エンジン出力を発生するためにエンジン空気量を調整することにより、目標エンジン出力の変化を吸収するように、調整され得る、ということを記すべきである。つまり、空気量は、上記の要求を満たすために、最初の値からエンジン空気量を増大又は減少させる第２の調整値を持つことが出来る。言い換えると、非常に短期間の移行中、目標エンジン出力は、実質的に一定に維持することも出来るし、図示のものからエンジン空気量を更に調整することにより、増大又は減少させることも出来る。
【０１７７】
上述のアイドル速度制御動作において、空調用コンプレッサーのようなエンジン負荷を締結又は解放することにより、空燃比又は点火時期の移行を滑らかにすることが出来る。
【０１７８】
ここで図１３Ｉを参照すると、本発明による動作と対応する利点をより良く表すために、エンジンのいくつかの動作例が記載されている。これらの例は概略的に、空気、燃料及び点火時期の量を異ならせての、エンジン動作を表している。これらの例は、第１気筒グループの一気筒と、第２気筒グループの一気筒、を表している。図１３Ｉ（ａ）の例１において、第１と第２の気筒グループが、実質的に同じ空気量、燃料噴射量そして点火時期で動作している。具体的には、第１と第２のグループが、空気流量（ａ１）を吸入し、燃料噴射量（ｆ１）を持ち、そして点火時期（ｓｐｋ１）を持つ。具体的には、例１における第１グループと第２グループが、実質的に理論空燃比の空気量と燃料量で、動作している。言い換えると、概略図は、空気量と燃料量が、実質的に同じである、ということを示している。また、例１は、点火時期（ｓｐｋ１）が最適時期（ＭＢＴ）から遅角されていることを示している。このように動作することの結果として、第１及び第２気筒グループがエンジン・トルク（Ｔ１）を発生する。
【０１７９】
図１３Ｉ（ｂ）の例２が、本発明による動作を示している。具体的には、第２気筒グループの点火時期（ｓｐｋ２’）が、例２の第１気筒グループの点火時期（ｓｐｋ２）よりも大幅に遅角されている。更に、空気量と燃料量（ａ２，　ｆ２）が、例１における量よりも大きい。例２による動作の結果として、第１気筒グループがエンジン・トルク（Ｔ２）を発生する一方、第２気筒グループがエンジン・トルク（Ｔ２’）を発生する。言い換えると、第１気筒グループは、例１による動作中におけるよりも多量の空気と燃料が燃焼するので、より大きなエンジン・トルクを発生する。例２の第１気筒グループは、例１の第１気筒グループの点火時期よりも、遅角した点火時期を持つ、ことを記すべきである。また、第２気筒グループからのエンジン・トルク（Ｔ２’）は、例１の第１及び第２の気筒グループが発生するエンジン・トルクよりも小さい、ことも記すべきである。例２の第１と第２の気筒グループからのエンジン・トルクを合成したものが、例１の第１と第２の気筒グループにおけるエンジン・トルクを合成したものに、概略等しくなり得る。しかしながら、例２においては、第２気筒グループの大きな点火時期遅角と、より高いエンジン負荷における第１気筒グループの点火時期遅角とのために、大幅に大きな排気熱が生成される。
【０１８０】
ここで、図１３Ｉ（ｃ）の例３を参照すると、本発明の別の実施形態による動作が、記載されている。例３において、点火時期の調整に加えて、第１気筒グループがわずかにリッチで運転され、第２気筒グループがわずかにリーンで運転される。これら気筒グループは、各種のリッチとリーンのレベルで運転され得る、ということを記すべきである。例３による動作は、第１グループからの過剰燃料が第２グループからの過剰酸素と反応するのに充分な程排気温度が高いので、更なる熱を発生する。
【０１８１】
ここで図１３Ｊを参照すると、グラフが、エンジン空気量とスロットル位置との関係を示している。本発明による動作によれば、具体例の一つにおいて、（例えば、機械的スロットル及びアイドル空気バイパス弁に代えて）電子制御スロットルが、エンジンに接続される。図１３Ｊは、低スロットル位置における、スロットル位置の変化が、空気流量の大きな変化を生じる一方、高スロットル位置においては、スロットル位置の変化が、空気流量の比較的小さな変化しか生じない、ということを示している。ここで上述のように、本発明による動作（例えば、一部の気筒を他の気筒よりも点火時期を遅角させて運転したり、一部の気筒を噴射燃料無しに運転したりすること）は、エンジン気筒を、より高負荷で動作させる。言い換えると、エンジンは、より高い空気量で、より大きなスロットル位置で、動作する。それで、スロットル位置に対する空気流量の傾きが、この動作モードにおいては小さく、それにより、空気流そしてトルクの制御性が、向上される。言い換えると、スロットルの調整によるアイドル速度制御の例を考慮すると、エンジン・アイドル速度は、目標レベルにおいて、より良好に維持される。
例えば、スロットル位置（Ｔｐ１）において、空気流量とスロットル位置との関係を示す傾きは、ｓ１である。スロットル位置（Ｔｐ２）において、その傾きはｓ２であり、それは傾きｓ１より小さい。それで、エンジンが、実質的に同じ点火時期で動作しているならば、エンジンは、スロットル位置（Ｔｐ１）近くで動作し得る。しかしながら、エンジンが高負荷で動作しているとき、（一部の気筒が他の気筒よりも点火時期が遅角した状態で動作するので）エンジンはスロットル位置（Ｔｐ２）近くで動作し得る。そのようであるので、より良好なアイドル速度制御を得ることが出来る。
【０１８２】
上述のように、パワー・ヒート・モード中に、点火時期を調整することにより、エンジン・アイドル速度制御が実行される。各種の代替実施形態が可能であることを、記すべきである。例えば、トルクに基づくエンジン・アイドル速度制御の取組みを、用いることが出来る。そして、この目標エンジン・トルクに基づき、空気量調整値及び点火時期調整値を用いることが出来る。
【０１８３】
ここで図１４を参照すると、排気システムを迅速に加熱する別の実施形態が記載されている。図１４のルーチンは、各種のシステム構成、例えば、気筒グループからの排気が、加熱されるべき触媒に入る前のある点で混合するシステム、に適用可能である。
【０１８４】
最初にステップ１４１０において、ルーチンは、クランク・フラグがゼロにセットされているか否か判断する。クランク・フラグがゼロにセットされているとき、エンジンは、エンジン始動／クランク・モードにはない。ステップ１４１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１４１２へ進む。ステップ１４１２において、ルーチンは、触媒温度（ＣＡＴ＿ＴＥＭＰ）が第１温度（ＴＥＭＰ１）より高く第２温度（ＴＥＭＰ２）よりも低いか否か判断する。ＴＥＭＰ１とＴＥＭＰ２には種々の温度値を用いることが出来、例えば、ＴＥＭＰ１を燃料リッチ・ガスと酸素との間の触媒反応を維持することの出来る最低温度に設定し、ＴＥＭＰ２を目標動作温度に設定する、などである。ステップ１４１２の結果がＮＯのとき、ルーチンはエンジン点火時期（点火遅角量）を調整しない。
【０１８５】
一方、ステップ１４１２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１４１４へ進む。ステップ１４１４において、ルーチンは、第１気筒グループが噴射燃料を受け、空気を吸入し、そして第２気筒グループが、実質的に噴射燃料なしに空気を吸入する状態で動作するように、エンジンを調整する。より具体的には、エンジンが、全ての気筒を用いて始動された（つまり現在全ての気筒が燃焼している）ならば、エンジンは、特に図３Ｅを参照して上述のような、一部の気筒のみが燃焼して動作する状態へ移行する。また、エンジンがその状態へ移行されると、空気と燃料を燃焼させている気筒が、理論空燃比よりもリッチな空燃比で運転される。しかしながら、燃焼ガスと非燃焼中の気筒からの空気との混合気が理論空燃比よりもかなりリーンであるように、燃焼中の気筒の空燃比はそれ程リッチには設定されない。言い換えると、混合気の空燃比は、理論空燃比近くの上下の限界内に維持される。次に、ステップ１４１６において、ルーチンは、燃焼中の気筒の点火時期を、限界値へ設定する。言い換えると、燃焼中の気筒の点火時期が、例えば、エンジン高負荷において、エンジンの制御性とエンジン振動を考慮して、許容され得る最大点火時期値角量に、設定される。
【０１８６】
このようにして、燃焼中の気筒からのリッチ燃焼ガスが、発熱反応又は触媒の熱を生成するために、噴射燃料の無い気筒の過剰酸素と、混合そして反応することが出来る。
更に、熱は、全ての気筒が燃焼中の場合の負荷より高負荷で動作している燃焼中の気筒から、供給され得る。この高負荷で動作することにより、エンジン・アイドル速度の制御性と振動を許容範囲内に維持しながら、大きな点火時期遅角を許容することが出来る。更に、エンジンがより高負荷で動作しているので、エンジンのポンプ仕事が低減される。
【０１８７】
目標触媒温度又は排気温度に到達すると、エンジンは、所望のときに、全気筒が燃焼する動作状態へ戻ることが出来る。しかしながら、リーンのときにＮＯｘを保持することの出来る排気制御装置にエンジンが接続されるとき、一部の気筒が燃焼し、他の気筒が実質的に噴射燃料なしに動作するモードでの動作に留まることが、望ましいことがあり得る。しかしながら、目標触媒温度に到達すると、混合気の空燃比は、上記の理論空燃比よりも実質的にリーンなものとすることが出来る。言い換えると、燃焼中の気筒は、リーン空燃比と最大トルク時期に設定された点火時期とで運転することが出来るが、他の気筒は実質的に噴射燃料無しに動作する。
【０１８８】
ここで図１５を参照すると、排気システムを加熱するための、本発明の別の実施形態が記載されている。この特定の例において、ルーチンは、排気制御装置を汚染した硫黄（ＳＯｘ）を除去するために、排気制御装置を加熱するように、エンジンを運転する。ステップ１５１０において、ルーチンは、脱硫期間が実施可とされているか否か判断する。例えば、脱硫期間は、所定量の燃料が消費された後で、実施可とされる。ステップ１５１０の結果がＹＥＳのとき、ルーチンはステップ１５１２へ進む。ステップ１５１２において、ルーチンは、全気筒が燃焼する動作から一部気筒が燃焼し他の気筒が実質的に噴射燃料無しで動作する状態へ移行する。更に、燃焼中の気筒は、例えば０．６５である、大幅にリッチな空燃比で動作される。一般的に、このリッチ空燃比は、出来るだけリッチに選択されるが、すすの形成を生じるほどにリッチにはされない。しかしながら、ややリッチな値を選択することが出来る。次に、ステップ１５１４において、ルーチンは、排気システム出口での混合気の空燃比偏差を計算する。具体的には、出口空燃比偏差（ＴＰ＿ＡＦ＿ＥＲＲ）が、実際の出口空燃比（ＴＰ＿ＡＦ）から目標若しくは設定空燃比（ＳＥＬ＿ＰＴ）を差引いた値に基づき計算される。実際の出口空燃比は、出口に配置された排気酸素センサーから判定する、エンジン運転状態に基づき推定する、又は、エンジン排気中で計測された空燃比に基づき推定することが出来る。
【０１８９】
次にステップ１５１６において、ルーチンは、出口空燃比がゼロよりも大きいか否か判断する。ステップ１５１６の結果がＹＥＳのとき（つまりリーン偏差があるとき）、ルーチンはステップ１５１８へ進む。ステップ１５１８において、実質的に噴射燃料無しに動作しているグループへ入る空気流量が減少させられる。一方、ステップ１５１６の結果がＮＯのとき、ルーチンはステップ１５２０へ進み、そこで、実質的に噴射燃料なしに動作している気筒への空気流量が増大させられる。実質的に噴射燃料無しに動作している気筒グループへの空気流量は、種々の方法で調整することが出来る、ということを記すべきである。例えば、それは、吸気スロットル弁の位置を変更することにより、調整することが出来る。しかしながら、これはまた、空気と燃料を燃焼させている気筒に入る空気流量を変化させるので、エンジン出力トルクへの影響を最小にするために他の動作をとることも出来る。あるいは、実質的に噴射燃料の無しに動作している気筒グループに接続されたバルブのカム・タイミングや開期間を変更することにより、空気流量を調整することが出来る。これは、燃焼中の気筒へ入る空気流量への影響を小さくしながら、気筒に入る空気流量を変更することになる。次にステップ１５２２において、触媒温度が脱硫温度（ＤＥＳＯＸ＿ＴＥＭＰ）に到達したか否かについての判断がなされる。この特定の例において、ルーチンは、下流触媒（例えば触媒２２４）の温度が所定温度に到達したか否か判断する。更に、この特定の例において、触媒温度（ＮＴＲＡＰ＿ＴＥＭＰ）は、エンジン運転状態に基づき推定される。この特定の例においては、下流触媒温度が、硫黄被毒に特に影響され易く、それで、この下流触媒内の硫黄を除去することが望まれる、ということも記すべきである。しかしながら、硫黄は上流排気制御装置を汚染している可能性もある、それで、上流触媒温度がそれの脱硫温度に到達するまで熱を発生するように、本発明を変更することは容易である。
【０１９０】
ステップ１５２２の結果がＹＥＳのとき、ルーチンは気筒内と燃焼気筒内の空燃比を減ずる。反対に、ステップ１５２２の結果がＮＯのとき、ルーチンは、より熱を発生するように、点火時期を遅角する。
【０１９１】
このようにして、燃料中のリッチ混合気と、実質的に噴射燃料なしに動作している気筒からの空気流中の酸素との混合気から、熱が生成される。混合気の空燃比は、エンジンからの空気流量を変更することにより、調整される。更に、エンジン出力を維持するために空気流量を増大させながら、燃焼気筒の点火時期を遅角することにより、更なる熱を供給することが出来る。
【０１９２】
概要として、複数の異なる現象を促進するシステムが、上述されている。第１に、エンジン負荷が増大するとき、リーン燃焼限界も増大する（若しくは、エンジンが、さもなくば不可能であるリーン領域で動作することが出来る）。言い換えると、エンジンが高負荷で動作するとき、よりリーンな空燃比を許容しながら、適切な燃焼安定性を提供することが出来る。第２に、エンジン負荷が増大するとき、点火時期の安定性限界も増大する。すなわち、エンジンがより高負荷で動作するとき、より大きな点火時期遅角を許容しながら、適切な燃焼安定性を提供することが出来る。それで、本発明は、動作中の気筒のエンジン負荷を増大させる種々の方法を提供するので、同じエンジン出力に対して、よりリーンな空燃比又はより遅角した点火時期を、一部の気筒のエンジン燃焼を安定させたまま、可能とする。それで、上述のように、点火時期の安定性限界と、リーン空燃比燃焼の安定性限界の両方は、エンジン負荷の関数となる。
【０１９３】
本発明を、詳細に述べてきたが、本件発明が属する分野の当業者には、請求項により規定された発明を実施する種々の代替構成及び実施形態を認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明による実施形態の直接燃料噴射火花点火式エンジンの部分的な概略図である。
【図１Ｂ】本発明による実施形態のポート燃料噴射火花点火式エンジンの部分的な概略図である。
【図２Ａ】本発明によるエンジン構成を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明によるエンジン構成を示す概略図である。
【図２Ｃ】本発明によるエンジン構成を示す概略図である。
【図２Ｄ】本発明によるエンジン構成を示す概略図である。
【図２Ｅ】燃料供給量の演算についてのフローチャートである。
【図２Ｆ】燃料供給量の適応学習についてのフローチャートである。
【図２Ｇ】燃料蒸気パージに対する適応学習についてのフローチャートである。
【図２Ｈ】燃料混合比に対する適応学習についてのフローチャートである。
【図３Ａ】エンジン動作モード間での判定と移行のためのフローチャートである。
【図３Ｂ】種々の速度トルク領域における種々のエンジン動作モードを表すグラフである。
【図３Ｃ】空燃比のスケジューリングを示すフローチャートである。
【図３Ｄ】８気筒動作から４気筒動作へ移行するときの種々のエンジン動作パラメータを示す図である。
【図３Ｅ】気筒数変更中のエンジン動作制御を示すフローチャートである。
【図３Ｆ】４気筒動作から８気筒動作へ移行するときの種々のエンジン動作パラメーターを示す図である。
【図３Ｇ】エンジン動作の移行制御を示すフローチャートである。
【図４Ａ】エンジン動作モードに応じたエンジン速度制御のフローチャートである。
【図４Ｂ】車両の定速走行制御を示すフローチャートである。
【図４Ｃ】エンジン・トルク制御を示すフローチャートである。
【図４Ｄ】車輪のトラクション・コントロールを示すフローチャートである。
【図５】空燃比センサーの出力の修正を示すフローチャートである。
【図６】エンジン診断の実行を示すフローチャートである。
【図７】エンジン・センサーの劣化の表示を示すフローチャートである。
【図８】空燃比センサーの適応学習に関するフローチャートである。
【図９】センサー診断を呼び出すフローチャートである。
【図１０】エンジン動作モードに応じた触媒温度の推定を示すフローチャートである。
【図１１】センサー劣化に応答してのデフォルト動作の実行を示すフローチャートである。
【図１２】一定のエンジン動作モードを実施不可とする制御を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】触媒加熱モードへのエンジンの移行制御を示すフローチャートである。
【図１３Ｂ】触媒加熱モードへのエンジンの移行制御を示すフローチャートである。
【図１３Ｃ】触媒加熱モードと間でのモード移行中のエンジン動作パラメーターを示すグラフである。
【図１３Ｄ】触媒加熱モードから移行するエンジンの制御を示すフローチャートである。
【図１３Ｅ】触媒加熱中のエンジン空燃比の制御を示すフローチャートである。
【図１３Ｆ】触媒加熱中のエンジン空燃比の制御を示すフローチャートである。
【図１３Ｇ】エンジン・モードの移行中のエンジン動作を示すグラフである。
【図１３Ｈ】触媒加熱の進行状態に応じたエンジン・アイドル速度制御のフローチャートである。
【図１３Ｉ】本発明の観点の一つによる動作を示す図である。
【図１３Ｊ】エンジン空気量とスロットル位置の関係を示すグラフである。
【図１３Ｋ】エンジン・アイドル速度制御を示すフローチャートである。
【図１４】エンジンの点火時期の調整を示すフローチャートである。
【図１５】動作モードに基く燃料噴射量の調整を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，　１０　エンジン
３０　燃焼室（気筒）
７０，　７２，　２２０，　２２２，　２２４，　２２６　排気制御装置（触媒）
７６，　１６０，　２３０，　２３２，　２３４，　２３６，　２３８，　２４０　排気酸素センサー
２１０　第１気筒グループ
２２０　第２気筒グループ

Claims

少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、
目標速度と実際の速度とに基づき信号を決定する工程、及び、
上記信号に基き上記第１点火時期を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記第１点火時期が最大トルク時期よりも遅角されている、請求項１に記載のエンジン制御方法。
上記目標速度が目標アイドル速度である、請求項１又は２に記載のエンジン制御方法。
上記第１点火時期を調整する上記工程が更に、上記第２点火時期を実質的に同じに維持しながら、上記実際の速度が減少するときには、上記第１点火時期を進角し、上記実際の速度が増加するときには、上記第１点火時期を遅角する工程、を有する、請求項１乃至３のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続され、電子制御スロットルを持つエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１グループよりも遅角した第２点火時期で運転する工程、
目標速度と実際速度とに基づき信号を決定する工程、及び、
上記信号に基き、上記電子制御スロットルと上記第１点火時期を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記第１点火時期が最大トルク時期よりも遅角されている、請求項５に記載のエンジン制御方法。
上記目標速度が目標アイドル速度である、請求項５又は６に記載のエンジン制御方法。
上記第１点火時期を調整する上記工程が更に、上記第２点火時期を実質的に同じに維持しながら、上記実際の速度が減少するときに、上記第１点火時期を進角し、上記実際の速度が増加するときに、上記第１点火時期を遅角する工程、を有する、請求項５乃至７のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
上記第２気筒グループが理論空燃比よりもリーンで動作する、請求項５乃至８のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
上記第１と第２の気筒グループからの混合気の空燃比が、理論空燃比よりもリーンである、請求項５乃至９のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジンを始動する工程、
上記エンジンを始動した後、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角させた第２点火時期で運転する工程、及び、
目標速度と実際速度とに基づき信号を決定する工程、並びに、
上記信号に基づき、上記第１と第２点火時期の少なくとも一方を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記エンジンを始動する上記工程が、実質的に同じ点火時期で上記第１と第２の気筒グループの両方を運転することにより、上記エンジンを始動する工程、を有する、請求項１１に記載のエンジン制御方法。
上記エンジンを始動する上記工程が、最適点火時期で上記第１と第２の気筒グループの両方を運転することにより、上記エンジンを始動する工程、を有する、請求項１１に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジンを始動する工程、
少なくとも一つのエンジン運転状態に基づき、上記エンジンが始動したことを検出する工程、
上記検出に応じて、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角した第２点火時期で運転する工程、及び、
目標速度と実際の速度とに基づき信号を決定する工程、並びに、
上記信号に基づき上記第１点火時期を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジンを始動する工程、
少なくとも一つのエンジン運転状態に基づき、上記エンジンが始動したことと、触媒ライトオフが望まれる状態にあることとを検出する工程、
上記検出に応答して、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、及び、
目標速度と実際速度とに基づき信号を決定する工程、並びに、
上記信号に基き上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
マニフォールド負圧が所定値を下回るとき、上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方が進角される、請求項１５に記載のエンジン制御方法。
マニフォールド負圧又はブレーキ作動に応じて、上記エンジンが、上記第１と第２の点火時期が実質的に等しい状態での動作に移行する、請求項１５に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２の気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第２気筒グループよりも遅角した第２点火時期で運転する工程、
目標速度と実際速度とに基づき信号を決定する工程、及び、
上記信号に基づき上記第１点火時期を調整し、そして、上記信号に基づき上記第２点火時期を進角させる工程、
を有するエンジン制御方法。
第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、
目標エンジン出力に基づき信号を決定する工程、
上記信号に基き、上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方を調整する工程、及び、
上記信号に基き、上記エンジンを通る空気量を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記目標エンジン出力が目標エンジン・トルクである、請求項１９に記載のエンジン制御方法。
上記目標エンジン出力が、目標エンジン速度を維持するのに必要な目標エンジン・トルクである、請求項１９に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、
目標エンジン速度に基づき信号を決定する工程、及び、
上記信号に基き上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記信号に基きエンジン空気量を調整する工程を更に有する、請求項２２に記載のエンジン制御方法。
上記信号が、目標エンジン速度と実際のエンジン速度に基づいて決定される、請求項２２に記載のエンジン制御方法。
上記第１と第２の点火時期が実質的に等しい状態で上記エンジンを始動させた後、上記第１と第２の気筒グループの上記運転が開始される、請求項２２に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記排気制御装置の排気浄化率が予め選択された値未満であることを検出する工程、
上記検出に応じて、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角した第２点火時期で運転する工程、及び、
目標エンジン速度に基き信号を決定する工程、並びに、
上記信号に基き上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方を調整する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記信号に基き上記第１と第２の点火時期の少なくとも一方を調整する上記工程が更に、触媒温度に基づき上記第１と第２点火時期の少なくとも一方を調整する工程、を有する、請求項２６に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジン始動に応答して、排気制御装置の加熱中に、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、及び、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、
を有するエンジン制御方法。
エンジン制御信号に応じて、少なくとも上記第１気筒グループにおける、空気量、燃料噴射量及び点火時期の少なくとも一つを調整する工程、を更に有する、請求項２８に記載のエンジン制御方法。
上記エンジン制御信号が目標エンジン速度であり、上記第１点火時期が最大トルク時期から遅角されている、請求項２９に記載のエンジン制御方法。
上記エンジン制御信号が計測エンジン速度である、請求項２９に記載のエンジン制御方法。
上記エンジン制御信号が目標エンジン・トルクである、請求項２９に記載のエンジン制御方法。
上記第１と第２の気筒グループを運転する上記工程が、上記エンジンがアイドル速度制御の下に動作していることの検出に応じて行われる、請求項２８乃至３２のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
上記第１気筒グループが、上記両気筒グループが実質的に同じ点火時期で運転されているときにおけるよりも高い負荷で運転される、請求項２８乃至３３のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１と第２の気筒グループの両方へ燃料を噴射することにより上記エンジンを始動し、上記第１グループの少なくとも１気筒と、上記第２グループの少なくとも１気筒を、最大トルク点火時期近くの点火時期で運転する工程、並びに、
上記エンジン始動後に、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、及び、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で運転する工程、
を有するエンジン制御方法。
少なくともエンジン速度に基づき上記エンジン始動が判定される、請求項３５に記載のエンジン制御方法。
少なくもエンジン始動後の期間に基づき、上記エンジン始動が判定される、請求項３５に記載のエンジン制御方法。
少なくとも同期噴射開始時期に基づき、上記エンジン始動が判定される、請求項３５に記載のエンジン制御方法。
少なくともエンジン回転に基づき、上記エンジン始動が判定される、請求項３５に記載のエンジン制御方法。
上記第１点火時期が、最大トルク時期から遅角している、請求項３５に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジン始動後、上記エンジンを第１動作モードで運転する工程、及び、
要求に応じて、上記エンジンを第２動作モードへ移行する工程、
を有し、
上記第１動作モードが、
上記第１気筒グループを第１点火時期で運転する工程、及び、
上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角した第２点火時期で運転する工程、
を含むエンジン制御方法。
上記第１点火時期が最大トルク時期から遅角される、請求項４１に記載のエンジン制御方法。
上記要求が、マニフォールド負圧の増大要求である、請求項４１に記載のエンジン制御方法。
上記要求が、燃料蒸気パージ要求である、請求項４１に記載のエンジン制御方法。
上記要求が、排気制御装置が所定温度に到達したことの検出に基づいてなされる、請求項４１に記載のエンジン制御方法。
上記第２動作モードが、上記第２点火時期の進角と、エンジン空気量の減少とを含む、請求項４１乃至４５のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
上記第２動作モードが、実質的に同じ点火時期で上記第１と第２の気筒グループの両方を運転することを含む、請求項４１乃至４５のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２の気筒グループを持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１気筒グループが第１点火時期で動作し、上記第２気筒グループが上記第１気筒グループより遅角した第２点火時期で動作する第１モードで上記エンジンを運転する工程、並びに、
別の動作モードでの動作要求に応じて、
第１に上記第１点火時期を進角しながら、エンジン空気量を減少させる工程、
第２に上記第２点火時期を進角しながら、上記第１点火時期を遅角する工程、及び、
第３にエンジン空気量を減少させながら、上記第１及び第２点火時期を進角する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記第３に進角する工程が更に、上記第１と第２の点火時期の両方を予め選択された点火時期へ進角する工程を有する、請求項４８に記載のエンジン制御方法。
上記第１点火時期が、最大トルク時期から遅角しており、上記第１、第２及び第３の動作中、空調コンプレッサー負荷の締結又は解放を実施不可とする、請求項４８又は４９に記載のエンジン制御方法。
第２に上記第２点火時期を進角しながら、上記第１点火時期を遅角する工程が、上記進角により生ずるエンジン・トルクの増大により、上記遅角により生ずるエンジン・トルクの減少が打消されるように行なわれる、請求項４８乃至５０のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
上記第１モードにおける上記動作が、上記排気制御装置をライトオフさせるために、エンジン始動に応答して行われる、請求項４８乃至５１のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
目標エンジン出力を得るためにエンジン空気量を調整する工程を、更に有する、請求項４８乃至５２のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
目標エンジン出力トルクを得るために、エンジン空気量を調整する工程を、更に有する、請求項４８乃至５２のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２の気筒グループを持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１と第２の気筒グループが所定の点火時期にある第１モードで上記エンジンを運転する工程、並びに、
上記第１気筒グループが第１点火時期で運転され、上記第２気筒グループが上記第１気筒グループよりも遅角された第２点火時期で運転される第２動作モードでの運転要求に応答して、
上記第２点火時期を遅角しながら、上記第１点火時期を進角する工程、及び、
それから、エンジン空気量を増大しながら、上記第１と第２の点火時期の両方を遅角する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記空気量が、電子制御スロットル弁を介して調整される、請求項５５に記載のエンジン制御方法。
上記所定の点火時期が、最適時期から遅角されている、請求項５５又は５６に記載のエンジン制御方法。
上記第２動作モードが、エンジン始動後に触媒温度を上昇させるために、要求される、請求項５５乃至５７のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記第１と第２の気筒グループが実質的に同じ点火時期の第１モードで上記エンジンを運転する工程、並びに、
上記第１気筒グループが第１点火時期で運転され、上記第２気筒グループが上記第１気筒グループよりも遅角された第２点火時期で運転される第２動作モードでの運転要求に応答して、
第１に上記第１と第２の点火時期の両方を遅角しながら、エンジン空気量を増大させる工程、
第２に上記第２点火時期を遅角しながら、上記第１点火時期を進角する工程、及び、
第３にエンジン空気量を増大しながら、上記第１と第２の点火時期の両方を遅角する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記点火時期が、最適トルク時期から遅角される、請求項５９に記載のエンジン制御方法。
少なくとも第１と第２の気筒グループを持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジン始動に応答して、
上記第１気筒グループを、第１点火時期でかつ理論空燃比よりもリッチで運転する工程、及び、
上記第２気筒グループを、上記第１気筒グループよりも遅角した第２点火時期でかつ理論空燃比よりもリーンで運転する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記第１点火時期が最大トルク点火時期から遅角される、請求項６１に記載のエンジン制御方法。
上記第２点火時期が、上記第１点火時期よりも１０度以上遅角される、請求項６１又は６２に記載のエンジン制御方法。
上記動作が、エンジン・アイドル速度制御中に実行される、請求項６１乃至６３のいずれか１つに記載のエンジン制御方法。
少なくも第１と第２のグループの気筒を持ち、排気制御装置に接続されたエンジンを制御する方法であって、
上記エンジン始動に応じて、
第１に、上記第１気筒グループを第１点火時期で運転し、上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角した第２点火時期で運転する状態へ移行する工程、及び、
第２に、上記第１気筒グループを上記第１点火時期で理論空燃比よりもリッチで運転し、上記第２気筒グループを上記第２点火時期で理論空燃比よりもリーンで運転する状態へ移行する工程、
を有するエンジン制御方法。
上記第１点火時期が最大トルク時期から遅角されている、請求項６５に記載のエンジン制御方法。
コンピューターに格納され、請求項１乃至６６のいずれか１つに記載のエンジン制御方法を上記コンピューターに実行させるエンジン制御用コンピューター・プログラム。
それぞれ４気筒の第１と第２の気筒グループを持つ８気筒エンジン、
上記第１気筒グループの２気筒と上記第２気筒グループの２気筒に接続された第１排気マニフォールド、
上記第１気筒グループの別の２気筒と上記第２気筒グループの別の２気筒に接続された第２排気マニフォールド、及び、
上記第１気筒グループを上記第２気筒グループよりも遅角した点火時期で運転し、上記第２気筒グループの制御用に用いる制御器、
を有するエンジン制御システム。
上記第１気筒グループが熱を発生する、請求項６８に記載のエンジン制御システム。
それぞれ５気筒の第１と第２の気筒グループを持つ１０気筒エンジン、
上記第１気筒グループに接続された第１排気マニフォールド、
上記第２気筒グループに接続された第２排気マニフォールド、及び、
第１の期間、上記第１気筒グループを上記第２気筒グループよりも遅角させた点火時期で運転し、第２の期間、上記第２気筒グループを上記第１気筒グループよりも遅角させた点火時期で運転する制御器、
を有するエンジン制御システム。