JP4045867B2 - 火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 - Google Patents
火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4045867B2 JP4045867B2 JP2002170556A JP2002170556A JP4045867B2 JP 4045867 B2 JP4045867 B2 JP 4045867B2 JP 2002170556 A JP2002170556 A JP 2002170556A JP 2002170556 A JP2002170556 A JP 2002170556A JP 4045867 B2 JP4045867 B2 JP 4045867B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylinder
- intake
- engine
- operation mode
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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運転モード検出装置および同制御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および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触媒を用いる場合には、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に、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、リーン運転中におけるＮＯｘ浄化性能の確保のために上記リーンＮＯｘ触媒を排気通路に設ける必要がある。そして、高負荷域等の理論空燃比で運転される領域における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触媒が排気通路に設けられている。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ので、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頻繁に行う必要があり、これにより、リーン燃焼による燃費改善効果が目減りすることになる。
【０００６】
さらに、使用燃料が硫黄分を多く含む場合に、上記リーンＮＯｘ触媒が硫黄被毒を受け易く、この硫黄被毒の解消のために触媒の加熱および還元材供給等のリジェネレーション処理が必要となり、これによって燃費改善効果の低減および耐久性の低下等を招くおそれがある。
【０００７】
そこで、本出願人は、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させることができる火花点火式エンジンの制御装置に関する技術を出願している（特願２００２−０２４５４８号）。
【０００８】
本発明は、このような技術に基づき、さらにエンジン始動時の燃焼性向上等を目的とした火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの運転モード検出装置であって、上記特殊運転モードでは吸気通路から後続気筒への吸気導入が遮断された状態で気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段とを備え、この経路判別手段の判別データに応じてエンジンが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検出するものである。
【００１０】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て顕著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略理論空燃比とされた状態で燃焼が行われるために、少なくともポンピングロス低減による燃費効果は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。さらに、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも比較的高温のガス中に燃料が噴射されて、燃料の気化が促進されるため、後続気筒において燃焼が良好に行われる。そして、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、この判別結果に応じた適正な運転モードの制御が実行されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の火花点火式エンジンの制御装置において、上記経路判別手段は、エンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出回数に基づいて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を判別するものである。
【００１２】
上記構成によれば、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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した吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とが比較される等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されることになる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の火花点火式エンジンの制御装置において、上記吸気脈動検出手段は、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段により構成されたものである。
【００１４】
上記構成によれば、共通吸気通路に設けられた既存のエアフローセンサ等からなる吸気流量検出手段の検出信号に応じ、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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した吸気脈動の回数が検出され、この吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とが比較される等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されることになる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、上記特殊運転モードでは気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段と、この経路判別手段の判別結果に対応した運転モードの制御を実行する始動時制御手段とを備えたものである。
【００１６】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て顕著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略理論空燃比とされた状態で燃焼が行われるため、少なくともポンピングロス低減による燃費効果は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。さらに、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも比較的高温のガス中に燃料が噴射されて、燃料の気化が促進されるため、後続気筒において燃焼が良好に行われる。そして、エンジンの始動時には、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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、この判別結果に応じてエンジンの始動性が確保されるように、上記流通経路の状態に対応した運転モードの制御が上記始動時制御手段において実行されることになる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが温間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を切り換えることなく特殊運転モードの燃焼制御を実行し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの燃焼制御を実行するものである。
【００１８】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが温間状態にあることが確認された場合には、この状態で特殊運転モードの燃焼制御を実行しても、エンジンの始動性が損なわれることがないため、吸気および排気の流通経路が切り換えられることなく、上記特殊運転モードの燃焼制御が実行される。また、エンジンの始動時には、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態に切り換えられて通常運転モードの燃焼制御が実行されることにより、エンジンの失火が防止されて始動性が確保されることになる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、上記請求項４記載の装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼状態とするものである。
【００２０】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼が間引かれることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が効果的に防止されることになる。
【００２１】
請求項７に係る発明は、上記請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより、先行気筒の燃焼を間引くようにしたものである。
【００２２】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒に噴射された燃料が吸気と充分に撹拌混合され、かつ未点火の状態で、後続気筒に供給されて点火されることになる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、上記請求項７記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時における先行気筒への燃料の噴射時期を、膨張行程の後半から排気行程の初期までの間に設定したものである。
【００２４】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料の噴射時期が、膨張行程の後半から排気行程の初期までの間に設定されることにより、上記先行気筒内に燃圧が充分に高められた燃料が噴射され、この燃料が吸気と充分に撹拌混合された状態で、後続気筒に供給されることになる。
【００２５】
請求項９に係る発明は、上記請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射をカットすることにより、先行気筒の燃焼を間引くとともに、後続気筒内の混合気濃度が略理論空燃比に対応した値となるように後続気筒への燃料噴射量を制御するものである。
【００２６】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射がカットされることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が防止され、後続気筒における燃焼性が効果的に確保されることになる。
【００２７】
請求項１０に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成され、かつ排気通路に三元触媒が配設された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気流量検出手段の検出信号に応じてエンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出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経路判別手段と、エンジンの始動時に吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、エンジン始動時の最初の燃焼制御時における先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼制御を実行する始動時制御手段とを備えたものである。
【００２８】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て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略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は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。また、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも上記後続気筒から排出される略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ることになる。そして、エンジンの始動時には、共通吸気通路に設けられた既存のエアフローセンサ等からなる吸気流量検出手段の検出信号に応じ、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が検出され、この吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とを比較する等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼が間引かれることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が効果的に防止されてエンジンの始動性が確保されることになる。
【００２９】
請求項１１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回の燃焼を行わせるように行程数を増加する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り換えるとともに、排気通路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筒内に導入される吸気量および上記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、かつ排気通路に三元触媒が配設された火花点火式エンジンの制御装置であって、吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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判別するモード判別手段と、この判別手段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、エンジン始動時の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ものである。
【００３０】
上記構成によれば、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、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼が行われて、ポンピングロスが低減されることによる燃費改善効果が得られるとともに、高負荷高回転の運転領域に移行した時点で、上記特殊運転モードの燃焼制御状態から通常運転モードの燃焼制御状態に移行することにより、エンジン出力が確保される。そして、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時の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が禁止されることにより、多量の既燃ガスの存在下で２回目の燃焼が行われることに起因した失火の発生が効果的に防止されることになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
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。
【００３２】
各気筒２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。
【００３３】
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、図略のニードル弁およ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。
【００３４】
また、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４に対して吸気ポート１１、１１ａ，１１ｂおよび排気ポート１２、１２ａ，１２ｂが開口し、これらのポートに吸気通路１５から分岐した分岐吸気通路１６および排気通路２０から分岐した分岐排気通路２１等が接続されるとともに、各ポートに設けられた吸気弁３１、３１ａ，３１ｂおよび排気弁３２、３２ａ，３２ｂにより、上記各ポートが開閉されるようになっている。
【００３５】
そして、吸気、圧縮、膨張および排気の各行程からなる上記各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが、所定の位相差をもつように設定されており、４気筒エンジンにおいて、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と呼ぶ場合には、図５に示すように、１番気筒２Ａ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄおよび２番気筒２Ｂの順にクランク角で１８０°ずつの位相差をもつように燃焼サイクルが設定されている。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は点火を表している。
【００３６】
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。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）が重なるように設定された当実施形態の４気筒エンジンでは、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとが一対をなすとともに、４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃが一対をなし、１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄが先行気筒、２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃが後続気筒となる。
【００３７】
先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄには、それぞれ吸気通路１５を介して供給された新気を導入するための一対の吸気ポート１１，１１と、既燃ガス（排気ガス）を排気通路２０に排出するための第１排気ポート１２ａと、既燃ガスを後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃ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。
【００３８】
また、後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃには、それぞれ吸気通路１５を介して供給された新気を導入するための一対の第１吸気ポート１１ａ，１１ａと、先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄ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２０に排出するための排気ポート３２とが配設されている。
【００３９】
図１に示す例では、先行気筒である１番，４番気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒である２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃには、その燃焼室４の左半部側に一対の吸気ポート１１および第１吸気ポート１１ａがそれぞれ並列的に設けられている。また、上記１番，４番気筒２Ａ，２Ｄの燃焼室４の右半部側には、第１排気ポート１２ａおよび第２排気ポート１２ｂが並列的に設けられるとともに、２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃの燃焼室４の右半部側には、第２吸気ポート１１ｂおよび排気ポート１２が並列的に設けられている。
【００４０】
１番，４番気筒（先行気筒）２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および２番，３番気筒（後続気筒）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がアクチュエータ１８によって駆動されることにより、吸入空気量が調節されるようになっている。なお、上記吸気通路１５における集合部よりも上流の共通吸気通路１５ａ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。
【００４１】
１番，４番気筒（先行気筒）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（後続気筒）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との間および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が設けられている。そして、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。
【００４２】
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Ｏ2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およびＮＯｘに対して高い浄化性能を示す触媒である。また、上記Ｏ2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λＯ2センサにより構成されている。
【００４３】
上記気筒間ガス通路２２には、排気ガス中における酸素濃度の変化（空燃比の変化）に対応して出力がリニアに変化するリニアＯ2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。
【００４４】
上記各気筒の吸・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、次のように構成されている。すなわち、上記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および第２排気ポート１２ｂにはそれぞれ吸気弁３１、第１排気弁３２ａおよび第２排気弁３２ｂが設けられ、また上記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および排気ポート１２にはそれぞれ第１吸気弁３１ａ、第２吸気弁３１ｂおよび排気弁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等を有す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。
【００４５】
さらに、上記吸・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および第２吸気弁３１ｂに対しては、各弁を作動状態と閉止状態とに切り換える弁停止機構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。
【００４６】
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が設けられ、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）。
【００４７】
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（エンジンコントロールユニット）４０には、エアフローセンサ１９、Ｏ2センサ２３およびリニアＯ2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、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およびエンジンの冷却水温度を検出する水温センサ４７等からの信号も入力されている。また、上記ＥＣＵ４０から、各燃料噴射弁９、多連スロットル弁１７のアクチュエータ１８および上記第１，第２のコントロール弁３７，３９に、それぞれ制御信号が出力されるようになっている。
【００４８】
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と、弁停止機構３５を制御する弁停止機構制御手段４２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、上記エアフローセンサ（吸気流量検出手段）１９により検出された吸気脈動に応じて後述するように吸気および排気の流通経路を判別する経路判別手段５１と、この経路判別手段５１の判別結果に応じて後述する始動時制御を実行する始動時制御手段５２とを備えている。
【００４９】
運転状態判別手段４１は、上記回転数センサ４５およびアクセル開度センサ４６等からの信号に基づき、エンジン回転数およびエンジン負荷等に対応したエンジンの運転状態を判別するものである。具体的には、図４に示すような低負荷ないし低回転側の運転領域Ａ、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂまたはエンジンが始動状態にあるか否かを判別するようになっている。
【００５０】
弁停止機構制御手段４２は、上記運転状態判別手段４１において判別されたエンジンの運転領域Ａ，Ｂに応じ、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。
【００５１】
この弁停止機構制御手段４２と、これにより制御される各弁停止機構３５とにより、吸気および排気の流通経路を後に詳述するように２気筒接続状態と各気筒独立状態とに切り換える経路切換手段が構成されている。
【００５２】
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。この場合、低負荷低回転側の運転領域Ａでは、後述のように後続気筒（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（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）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上記先行気筒に供給されるように、スロットル開度を調節する特殊運転モードの制御が実行される。
【００５３】
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にある特殊運転モードと、運転領域Ｂにある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、上記吸入空気量制御手段４３とにより空燃比制御手段が構成されている。
【００５４】
すなわち、運転状態が低負荷低回転側の運転領域Ａにある特殊運転モードでは、先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）に対して、空燃比が理論空燃比よりも大幅にリーンな空燃比、例えば理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上となるように燃料噴射量が制御されるとともに、圧縮行程で燃料が噴射されて成層燃焼が行われるように噴射タイミングが設定される。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が供給されることにより、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ようになっている。
【００５５】
上記燃料噴射量の制御は、エアフローセンサ１９およびＯ2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Ｏ2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Ｏ2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。
【００５６】
また、運転状態が高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂにある通常運転モードでは、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における大部分の領域で理論空燃比とし、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。
【００５７】
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（例えば３回）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。
【００５８】
また、上記始動時制御手段５２は、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが経路判別手段５１において確認された場合に、上記水温センサ４７の検出信号に応じてエンジンが冷間状態にあるか温間状態にあるかを判定し、エンジンが温間状態にあることが確認された場合には、上記吸気および排気の流通経路を切り換えることなく、上記特殊運転モードの制御を実行し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、上記弁停止機構制御手段４２および各弁停止機構３５からなる経路切換手段により、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの制御を実行するように構成されている。
【００５９】
以上のような当実施形態の装置の作用を、図５〜図７を参照しつつ説明する。すなわち、エンジンの始動時を除く低負荷低回転側の運転領域Ａにおける特殊運転モードでは、前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが閉止状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが作動状態とされることにより、実質的な吸気および排気の流通経路は図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２気筒接続状態とされる。
【００６０】
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Ｏ2センサ２５により検出される空燃比が所定の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、所定の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）。
【００６１】
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気筒間ガス通路２２を通って後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される（図５中の白抜き矢印および図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、Ｏ2センサ２３の出力に基づ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、所定の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）。
【００６２】
このように、先行気筒２Ａ，２Ｄでは、大幅にリーンな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顕著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は充分に得られる。
【００６３】
しかも、後続気筒２Ｂ，２Ｃから排気通路２０に排出されるガスは理論空燃比であるため、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。
【００６４】
そして、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。
【００６５】
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大幅な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るとともに、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。
【００６６】
一方、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で通路長に応じた放熱量が得られるため、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可能である。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。
【００６７】
なお、先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入されるガス中の過剰酸素の割合が少なくなると後続気筒２Ｂ，２Ｃでの燃焼安定性が損なわれるが、先行気筒２Ａ，２Ｄにおいて理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上の大幅にリーンな空燃比とすれば、後続気筒２Ｂ，２Ｃでの燃焼安定性は確保される。
【００６８】
一方、エンジン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、前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが作動状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが閉止状態とされることにより、実質的な吸気および排気の流通経路が図７に示すように、実質的に各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート３１，３１ａおよび排気ポート１２ａ，１２が独立し、分岐吸気通路１６を介して各気筒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に既燃ガスがそれぞれ排出される各気筒独立状態とされる。
【００６９】
上記のように各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、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２Ａ，２Ｄ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２Ｂ，２Ｃに導入して燃焼させる特殊運転モードとに、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、エンジンの高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態として各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量および燃料噴射量を制御することにより、エンジンの運転状態に対応した出力性能を確保することができる。
【００７０】
そして、上記吸気通路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）の検出信号に応じて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を判別する経路判別手段５１を備えた本発明に係る火花点火式のエンジンの制御装置では、上記吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができるとともに、この判別結果に対応した適正な運転モードの制御を実行することができる。
【００７１】
すなわち、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した吸気脈動の回数を検出するとともに、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した上記吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とを比較する等により、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態にあるか否かを正確に判別することができる。したがって、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態とすべき高負荷ないし高回転の運転領域Ｂで、上記流通経路切換手段の故障または応答遅れ等に起因して上記流通経路が２気筒接続状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合に、上記通常運転モードの制御を実行することなく、先行気筒２Ａ，２Ｄにおいてリーン空燃比での成層燃焼が行われるとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいて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上記通常運転モードの燃焼状態とすることにより、上記流通経路と運転モードとが一致しないことに起因する弊害、例えば略理論空燃比で燃焼した先行気筒２Ａ，２Ｄの既燃ガスが後続気筒２Ｂ，２Ｃにそのまま導入されてこの後続気筒２Ｂ，２Ｃが失火状態となる等の弊害が発生するのを防止することができる。
【００７２】
逆に、吸気および排気の流通経路を２気筒接続状態とすべき低負荷ないし低回転の運転領域Ａで、上記流通経路切換手段の故障または応答遅れ等に起因して上記流通経路が各気筒独立状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合には、上記特殊運転モードの制御を実行することなく、通常運転モードの燃焼状態として、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比が理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量および燃料噴射量を制御することにより、上記流通経路と運転モードとが一致しないことに起因する弊害、例えば各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比がリーンになることに起因して排気ガス中のＮＯｘ量が増大する等の弊害が発生するのを防止できるという利点がある。
【００７３】
特に、上記実施形態では、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ接続された分岐吸気通路１６の上流側部に位置する共通吸気通路１５ａに設けられた既存のエアフローセンサ１９の検出信号に応じ吸気脈動を検出するように構成したため、別体のセンサを設けることなく、簡単な構成で吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができる。しかも、上記エアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段、つまり吸気脈動検出手段は、音速で伝達される吸気脈動の変化状態を検出するものであるため、単位時間当たりに発生する吸気脈動の回数を迅速に検出できるという利点がある。
【００７４】
また、上記のようにエンジンの始動時に、エアフローセンサ（吸気脈動検出手段）１９から出力された検出信号に応じて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を経路判別手段５１において判別するとともに、この判別結果に対応した運転モード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た本発明に係る火花点火式エンジンの制御装置によれば、始動時にエンジンが失火状態となるのを効果的に防止してエンジンの始動性を確保することができる。
【００７５】
すなわち、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが温間状態、つまり混合気が点火し易い状態にあることが確認された場合には、上記流通経路を切り換えることなく特殊運転モードの燃焼制御を実行するように構成したため、始動時にエンジンが失火状態となるのを防止しつつ、低負荷低回転のアイドル運転領域で上記特殊運転モードの燃焼制御を継続することにより、運転モードを頻繁に切り換える等の煩雑な制御を必要とすることなく、顕著な燃費の改善効果が得られるという利点がある。
【００７６】
一方、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態、つまり混合気が点火しにくい状態にあることが確認された場合には、上記吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて、通常運転モードの燃焼状態とすることにより、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとするように構成したため、上記混合気を確実に点火させて、その始動性を効果的に確保することができる。
【００７７】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合には、エンジンが温間状態にあるか否かに拘わらず、上記流通経路を切り換えることなく、通常運転モードの燃焼状態とし、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとすることにより、エンジンの失火を防止して、その始動性を効果的に確保することができる。
【００７８】
なお、本発明に係る火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置の具体的構成は、上記実施形態に限定されず、種々変更可能である。例えば上記基本実施形態では、共通吸気通路１５ａに設けられたエアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段により吸気流量の変動状態を検出することにより、吸気脈動を検出するようにしているが、吸気通路に設けられたブーストセンサにより吸気圧力の変動状態を検出し、この吸気圧力の変化状態に基づいて吸気脈動を検出するように構成してもよい。
【００７９】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの燃焼制御を実行するように構成された上記実施形態に代え、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼状態とするように構成してもよい。
【００８０】
具体的には、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、図８に示すように、エンジンの始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１を実行しつつ、その点火Ｓ１を禁止するようにしてもよい。このように構成した場合には、エンジンの始動時における最初の燃焼制御時に、先行気筒２Ａ，２Ｄに噴射された燃料が新気と充分に撹拌混合された状態で、後続気筒２Ｂ，２Ｃに供給されるとともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃに燃料噴射Ｆ２が行われた後に、点火Ｓ２が行われることになる。
【００８１】
したがって、エンジンの始動時に、後続気筒２Ｂ，２Ｃに多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を効果的に防止することができるとともに、上記先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに供給された燃料（Ｆ１）および後続気筒２Ｂ，２Ｃ内に新た噴射された燃料（Ｆ２）が、新気と適正に混合された状態で、点火Ｓ２が行われることにより、混合気を確実に燃焼させてエンジンの始動性を確保することができる。そして、エンジンの始動時における次回の燃焼制御時から先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する噴射燃料Ｆ３，Ｆ４および点火Ｓ３，Ｓ４を行う特殊運転モードの燃焼状態とすることにより、各気筒２Ａ〜２Ｄを連続的に燃焼させてエンジンをスムーズに始動させることができるとともに、頻繁に運転モードを切り換える等の煩雑な制御を実行することなく、燃費の改善効果およびエミッションの向上効果が得られるという利点がある。
【００８２】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより、先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引くように構成された上記実施形態において、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１を、図８の破線で示すように、気筒識別後で膨張行程から排気行程の初期までの間に行うようにしてもよい。このように構成した場合には、エンジンの始動時の早い段階で燃料噴射が行われることに起因して燃料の噴射圧力が低くなるという事態の発生を効果的に防止することができるため、先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射量を正確に制御できるという利点がある。
【００８３】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより燃焼を間引くように構成した上記実施形態に代え、図９に示すように、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１をカットすることにより、先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引くとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃ内の混合気濃度が略理論空燃比に対応した値となるように後続気筒２Ｂ，２Ｃへの燃料噴射Ｆ２を行う際の噴射量を制御するようにしてもよい。
【００８４】
上記の構成によっても、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段５１において判別された場合には、先行気筒２Ａ，２Ｄに供給された新気をそのまま後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入させるとともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入された新気に適正量の燃料を噴射して混合気を確実に燃焼させることにより、上記後続気筒２Ｂ，２Ｃに大量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を防止しつつ、各気筒２Ａ〜２Ｄを連続的に燃焼させてエンジンをスムーズに始動させることができる。
【００８５】
上記のように各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、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２Ａ，２Ｄ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２Ｂ，２Ｃに導入して燃焼させる特殊運転モードとに、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成され、かつ排気通路２０に三元触媒２４が配設された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ接続された分岐吸気通路１６の上流側部に位置する共通吸気通路１５ａに設けられたエアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気流量検出手段の検出信号に応じてエンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出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経路判別手段５１と、エンジンの始動時に吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合に、エンジン始動時の最初の燃焼制御時における先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引いて後続気筒２Ｂ，２Ｃを燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼制御を実行する始動時制御手段５２とを設けた構成によると、例えばエンジンの低負荷低回転領域における燃費改善効果を損なうことなく、簡単な構成でＮＯｘの排出を効果的に防止することができる。
【００８６】
しかも、エンジンの高負荷高回転領域では、エンジン出力を充分に確保することができるとともに、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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を上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができる。そして、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段５１において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、後続気筒２Ｂ，２Ｃに多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を効果的に防止してエンジンの始動性を確保できるという利点がある。
【００８７】
なお、上記基本実施形態では弁停止機構３５を用いて経路切換手段を構成しているが、図１０に示すように、通路中に設けた開閉弁を用いて経路切換手段を構成してもよい。すなわち、図１０において、後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃの各第１吸気ポート１１ａに通じる分岐吸気通路１６に吸気側開閉弁４８ａ，４９ａが設けられるとともに、先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄの各第１排気ポート１２ａに通じる分岐排気通路２１に排気側開閉弁４８ｂ，４９ｂが設けられ、さらに、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとの間および４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃとの間の各気筒間ガス通路２２にガス通路開閉弁４８ｃ，４９ｃが設けられている。これらの開閉弁４８ａ，４９ａ，４８ｂ，４９ｂ，４８ｃ，４９ｃは、それぞれが設けられた通路を開通する状態と遮断する状態とに切換可能とされ、図外のアクチュエータにより作動されるようになっている。
【００８８】
そして、図外の制御手段により、運転状態が低負荷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にある場合とに応じ、上記各開閉弁が次のように制御される。
【００８９】
運転領域ＡとＢとの間での運転状態の移行時において各開閉弁の状態を切り換える時の切換作動は、図１１中に示す切換可能期間内に行えばよい。つまり、一対の気筒の排気行程と吸気行程とが重なる期間中に各開閉弁の状態を切り換えると、後続気筒２Ｂ，２Ｃに先行気筒２Ａ，２Ｄからの既燃ガスと新気とが入り混じって導入される等の不具合が生じるので、１番気筒２Ａの排気行程と２番気筒２Ｂの吸気行程とが重なる期間を除いた期間内に開閉弁４８ａ，４８ｂ，４８ｃを切換作動させるとともに、４番気筒２Ｄの排気行程と３番気筒２Ｃの吸気行程とが重なる期間を除いた期間内に開閉弁４８ａ，４８ｂ，４８ｃを切換作動させるようにすればよい。
【００９０】
こうして、開閉弁４８ａ，４９ａ，４８ｂ，４９ｂ，４８ｃ，４９ｃとこれを制御する制御手段により経路切換手段が構成される。また、各気筒２Ａ〜２Ｄのポートに設けられた吸気弁３１、第１，第２排気弁３２ａ，３２ｂ、第１，第２吸気弁３１ａ，３１ｂおよび排気弁３２は、いずれも、図外の動弁機構により常に開閉作動されるようになっている。各燃料噴射弁９からの燃料噴射の制御等は上記実施形態と同様である。なお、図１０において、５０は吸気通路１５に設けられたスロットル弁である。
【００９１】
この実施形態によっても、運転領域Ａでは２気筒接続状態とされて、先行気筒２Ａ，２Ｄで超リーン燃焼が行われ、この先行気筒２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスが気筒間ガス通路２２を介して後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入され、後続気筒２Ｂ，２Ｃで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、この後続気筒２Ｂ，２Ｃから排出されるガスのみが三元触媒２４を備えた排気通路２０に導かれる。一方、運転領域Ｂでは、各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポートと排気ポートとが独立して、吸気通路１５から各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポートに新気が導入されるとともに各気筒２Ａ〜２Ｄの排気ポートから排出される排気ガスが上記排気通路２０に導かれる。こうして、基本実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００９２】
また、当実施形態のような経路切換手段によれば、その構造が比較的簡単になるとともに、運転状態移行時における開閉弁の切換動作は図１１中に示すような切換可能期間内に行えばよく、切換タイミングに著しく高い精度が要求されることはないので、制御も容易である。
【００９３】
前述のように後続気筒２Ｂ，２Ｃで燃料を均一に分散させても着火性を確保し得る場合には、後続気筒２Ｂ，２Ｃに設ける燃料噴射弁は必ずしも気筒２Ｂ，２Ｃ内に直接燃料を噴射する直噴タイプに限定されず、例えば気筒間ガス通路２２を構成する後続気筒２Ｂ，２Ｃの吸気通路に、後続気筒２Ｂ，２Ｃに燃料を供給する燃料噴射弁を設けてもよい。この場合、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいては理論空燃比としつつ上記燃料噴射弁から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する。
【００９４】
このようにすると、先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入されるガスが適度に放熱されるとともに過剰空気と既燃ガスがミキシングされた理想的な多量のＥＧＲガス中に、このガスが後続気筒２Ｂ，２Ｃへ導入される過程で燃料が供給され、燃料の気化、さらにはこのガスとのミキシングが向上し、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいて多量のＥＧＲが行われつつ燃焼性がさらに向上する。
【００９５】
また、本発明の装置は４気筒以外の多気筒エンジンにも適用可能である。そして、例えば６気筒等では１つの気筒の排気行程と別の気筒の吸気行程が完全に重なり合うことはないが、このような場合は、一方の気筒の排気行程が他方の気筒の吸気行程より先行するとともに、両行程が部分的に重なり合う２つの気筒を先行、後続の一対の気筒とすればよい。
【００９６】
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回の燃焼を行うように行程数を増加させる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り換えるとともに、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。
【００９７】
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２Ａ〜２Ｄが所定の位相差、つまり４気筒エンジンの場合には、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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、Ｏ2センサ２３等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。
【０１００】
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、上記エアフローセンサ（吸気流量検出手段）１９により検出された吸気脈動に応じて吸気および排気の流通経路を判別する経路判別手段５１と、この経路判別手段５１の判別結果に応じて後述する始動時制御を実行する始動時制御手段５２とを備えている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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（破線Ｆ）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。
【０１０３】
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、燃焼を伴う第１膨張行程（第３行程）と、第２圧縮行程（第４行程）と、燃焼を伴わない第２膨張行程（第５行程）と、後期に燃料噴射Ｆおよび点火Ｓを伴う第３圧縮行程（第６行程）と、燃焼を伴う第３膨張行程（第７行程）と、排気行程ＥＸ（第８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８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。
【０１０４】
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、予め設定されたマップ等から運転状態に対応した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ことにより、吸入空気量を制御するように構成されている。
【０１０５】
すなわち、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。
【０１０６】
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にある場合と、運転領域Ｂにある場合とで燃料噴射の制御状態を変更するように構成されている。
【０１０７】
すなわち、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、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ことにより、理論空燃比の条件下において第３膨張行程（第７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、例えば着火性確保のため第３圧縮行程（第６行程）で燃料噴射Ｆが行われる。
【０１０８】
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Ｏ2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。
【０１０９】
一方、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する。そして、この場合には、図１４（ａ）の破線で示すように、各気筒２Ａ〜２Ｄに対して吸気行程ＩＮ（第１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燃料噴射Ｆのタイミングを設定する。
【０１１０】
また、上記経路判別手段５１および始動時切換手段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。
【０１１１】
上記のように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し、第１膨張行程で行われる最初の燃焼を、リーン空燃比での成層燃焼状態とすることにより、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顕著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３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は得られることになる。
【０１１２】
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ように構成することにより、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。
【０１１３】
上記のように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た実施形態に代え、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、燃焼を伴う第３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、吸気行程と排気行程との間で２回の燃焼を行うように構成してもよい。
【０１１４】
しかし、図１４（ａ）に示す４サイクルの燃焼状態と、図１４（ｃ）に示す６サイクルの燃焼状態とを比較すると、４サイクルの燃焼状態で吸気行程ＩＮとなる時期（第５行程）に、６サイクル燃焼状態では、燃焼を伴う第２膨張行程が実行される。このため、上記４サイクルの燃焼制御を実行する通常運転モードから、６サイクルの燃焼制御を実行する特殊運転モードに移行する際に、爆発時期がずれることに起因してエンジン回転が不安定になる等の問題が生じることになる。
【０１１５】
これに対して上記特殊運転モードで、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ように構成した場合には、図１４（ａ）に示す通常運転モードにおける燃焼を伴う２番目の膨張行程（第７行程）と、特殊運転モードにおける燃焼を伴う第３膨張行程（第７行程）とが同時期となるため、運転モードの移行時に、爆発時期がずれることに起因してエンジンの回転が不安定になるという事態を生じることがなく、エンジンの運転状態に応じて４サイクルの燃焼制御状態から８サイクルの燃焼制御状態にスムーズに移行させることができるという利点がある。
【０１１６】
そして、上記のようにエンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるか、各気筒独立状態にあるかを上記経路判別手段５１において判別し、２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時の最初の燃焼制御時において、第１回目、つまり第２行程で噴射された燃料の点火を禁止することにより、多量の既燃ガスが存在下で２回目の燃焼が行われることに起因した失火の発生を効果的に防止できるとともに、第１回目に噴射された燃料をピストンの上下動に応じて燃焼室内の新気と充分に撹拌混合した状態で効果的に燃焼させることにより、エンジンの始動性を確保することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ポンピングロス低減ならびに後続気筒でのポンピングロス低減等により、燃費を大幅に改善するとともに、三元触媒だけで充分な排気浄化作用を持たせることができるように構成された火花点火式エンジンにおいて、上記吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段の検出信号に応じて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経路判別手段により判別するように構成したため、上記吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを容易かつ正確に判別することができるとともに、この判別結果に対応した適正な運転モードの制御を実行することができるという利点がある。
【０１１８】
また、本発明は、上記エンジンの始動時に、吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を経路判別手段において判別するとともに、この判別結果に対応した運転モードの制御を上記始動時制御手段において実行するように構成したため、エンジンの始動時に失火状態となるのを効果的に防止してエンジンの始動性を効果的に確保できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による装置を備えたエンジン全体の概略平面図である。
【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】低負荷低回転時の吸気および排気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吸気および排気の流通経路を示す説明図である。
【図８】エンジン始動時における各気筒の排気行程、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】エンジン始動時における各気筒の排気行程、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１０】経路切換手段等の別の実施形態を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の実施形態による場合の運転状態移行時の開閉弁の切換可能期間を示す説明図である。
【図１２】本発明の別の実施形態による装置を備えたエンジン全体の概略平面図である。
【図１３】図１２の実施形態における制御系とのブロック図である。
【図１４】図１２の実施形態における気筒の燃焼サイクル、燃焼噴射時期および点火時期を示す説明図である。
【符号の説明】
２Ａ〜２Ｄ 気筒
１５ 吸気通路
１９ エアフローセンサ（吸気脈動検出手段）
２０ 排気通路
２２ 気筒間ガス通路
２４ 三元触媒
３５ 弁停止機構（経路切換手段）
４０ ＥＣＵ
４１ 運転状態判別手段
４２ 弁停止機構制御手段（経路切換手段）
４３ 吸入空気量制御手段（空燃比制御手段）
４４ 燃料噴射制御手段（空燃比制御手段）
５１ 経路判別手段
５２ 始動時制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御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および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触媒を用いる場合には、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に、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、リーン運転中におけるＮＯｘ浄化性能の確保のために上記リーンＮＯｘ触媒を排気通路に設ける必要がある。そして、高負荷域等の理論空燃比で運転される領域における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触媒が排気通路に設けられている。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ので、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頻繁に行う必要があり、これにより、リーン燃焼による燃費改善効果が目減りすることになる。
【０００６】
さらに、使用燃料が硫黄分を多く含む場合に、上記リーンＮＯｘ触媒が硫黄被毒を受け易く、この硫黄被毒の解消のために触媒の加熱および還元材供給等のリジェネレーション処理が必要となり、これによって燃費改善効果の低減および耐久性の低下等を招くおそれがある。
【０００７】
そこで、本出願人は、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させることができる火花点火式エンジンの制御装置に関する技術を出願している（特願２００２−０２４５４８号）。
【０００８】
本発明は、このような技術に基づき、さらにエンジン始動時の燃焼性向上等を目的とした火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの運転モード検出装置であって、上記特殊運転モードでは吸気通路から後続気筒への吸気導入が遮断された状態で気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段とを備え、この経路判別手段の判別データに応じてエンジンが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検出するものである。
【００１０】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て顕著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略理論空燃比とされた状態で燃焼が行われるために、少なくともポンピングロス低減による燃費効果は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。さらに、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも比較的高温のガス中に燃料が噴射されて、燃料の気化が促進されるため、後続気筒において燃焼が良好に行われる。そして、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、この判別結果に応じた適正な運転モードの制御が実行されることになる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の火花点火式エンジンの制御装置において、上記経路判別手段は、エンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出回数に基づいて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を判別するものである。
【００１２】
上記構成によれば、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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した吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とが比較される等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されることになる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２記載の火花点火式エンジンの制御装置において、上記吸気脈動検出手段は、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段により構成されたものである。
【００１４】
上記構成によれば、共通吸気通路に設けられた既存のエアフローセンサ等からなる吸気流量検出手段の検出信号に応じ、エンジンの始動時または運転モードの切換時等に、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した吸気脈動の回数が検出され、この吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とが比較される等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されることになる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、上記特殊運転モードでは気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段と、この経路判別手段の判別結果に対応した運転モードの制御を実行する始動時制御手段とを備えたものである。
【００１６】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て顕著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略理論空燃比とされた状態で燃焼が行われるため、少なくともポンピングロス低減による燃費効果は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。さらに、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも比較的高温のガス中に燃料が噴射されて、燃料の気化が促進されるため、後続気筒において燃焼が良好に行われる。そして、エンジンの始動時には、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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、この判別結果に応じてエンジンの始動性が確保されるように、上記流通経路の状態に対応した運転モードの制御が上記始動時制御手段において実行されることになる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが温間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を切り換えることなく特殊運転モードの燃焼制御を実行し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの燃焼制御を実行するものである。
【００１８】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが温間状態にあることが確認された場合には、この状態で特殊運転モードの燃焼制御を実行しても、エンジンの始動性が損なわれることがないため、吸気および排気の流通経路が切り換えられることなく、上記特殊運転モードの燃焼制御が実行される。また、エンジンの始動時には、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態に切り換えられて通常運転モードの燃焼制御が実行されることにより、エンジンの失火が防止されて始動性が確保されることになる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、上記請求項４記載の装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼状態とするものである。
【００２０】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼が間引かれることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が効果的に防止されることになる。
【００２１】
請求項７に係る発明は、上記請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより、先行気筒の燃焼を間引くようにしたものである。
【００２２】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒に噴射された燃料が吸気と充分に撹拌混合され、かつ未点火の状態で、後続気筒に供給されて点火されることになる。
【００２３】
請求項８に係る発明は、上記請求項７記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時における先行気筒への燃料の噴射時期を、膨張行程の後半から排気行程の初期までの間に設定したものである。
【００２４】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料の噴射時期が、膨張行程の後半から排気行程の初期までの間に設定されることにより、上記先行気筒内に燃圧が充分に高められた燃料が噴射され、この燃料が吸気と充分に撹拌混合された状態で、後続気筒に供給されることになる。
【００２５】
請求項９に係る発明は、上記請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置において、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射をカットすることにより、先行気筒の燃焼を間引くとともに、後続気筒内の混合気濃度が略理論空燃比に対応した値となるように後続気筒への燃料噴射量を制御するものである。
【００２６】
上記構成によれば、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射がカットされることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が防止され、後続気筒における燃焼性が効果的に確保されることになる。
【００２７】
請求項１０に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成され、かつ排気通路に三元触媒が配設された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気流量検出手段の検出信号に応じてエンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出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経路判別手段と、エンジンの始動時に吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、エンジン始動時の最初の燃焼制御時における先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼制御を実行する始動時制御手段とを備えたものである。
【００２８】
上記構成によれば、例えばエンジンの低負荷低回転域において、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て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略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は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒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、エミッションの向上に有利となる。また、先行気筒から排出された高温のガスは気筒間ガス通路を通る間に適度に放熱されて温度調整され、かつ、このガス中の過剰空気と既燃ガスが均一に分散するようにミキシングされた状態で後続気筒に導入されることにより、多量ＥＧＲに対しては理想的な状態となり、しかも上記後続気筒から排出される略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ることになる。そして、エンジンの始動時には、共通吸気通路に設けられた既存のエアフローセンサ等からなる吸気流量検出手段の検出信号に応じ、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が検出され、この吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とを比較する等により、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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上記経路判別手段において容易かつ正確に判別されるとともに、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼が間引かれることにより、後続気筒に多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生が効果的に防止されてエンジンの始動性が確保されることになる。
【００２９】
請求項１１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回の燃焼を行わせるように行程数を増加する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り換えるとともに、排気通路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筒内に導入される吸気量および上記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、かつ排気通路に三元触媒が配設された火花点火式エンジンの制御装置であって、吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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判別するモード判別手段と、この判別手段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、エンジン始動時の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ものである。
【００３０】
上記構成によれば、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、吸気行程と排気行程との間に２回の燃焼が行われて、ポンピングロスが低減されることによる燃費改善効果が得られるとともに、高負荷高回転の運転領域に移行した時点で、上記特殊運転モードの燃焼制御状態から通常運転モードの燃焼制御状態に移行することにより、エンジン出力が確保される。そして、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段において判別された場合には、エンジン始動時の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が禁止されることにより、多量の既燃ガスの存在下で２回目の燃焼が行われることに起因した失火の発生が効果的に防止されることになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
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。
【００３２】
各気筒２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。
【００３３】
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、図略のニードル弁およ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。
【００３４】
また、各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４に対して吸気ポート１１、１１ａ，１１ｂおよび排気ポート１２、１２ａ，１２ｂが開口し、これらのポートに吸気通路１５から分岐した分岐吸気通路１６および排気通路２０から分岐した分岐排気通路２１等が接続されるとともに、各ポートに設けられた吸気弁３１、３１ａ，３１ｂおよび排気弁３２、３２ａ，３２ｂにより、上記各ポートが開閉されるようになっている。
【００３５】
そして、吸気、圧縮、膨張および排気の各行程からなる上記各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが、所定の位相差をもつように設定されており、４気筒エンジンにおいて、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と呼ぶ場合には、図５に示すように、１番気筒２Ａ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄおよび２番気筒２Ｂの順にクランク角で１８０°ずつの位相差をもつように燃焼サイクルが設定されている。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は点火を表している。
【００３６】
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。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）が重なるように設定された当実施形態の４気筒エンジンでは、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとが一対をなすとともに、４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃが一対をなし、１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄが先行気筒、２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃが後続気筒となる。
【００３７】
先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄには、それぞれ吸気通路１５を介して供給された新気を導入するための一対の吸気ポート１１，１１と、既燃ガス（排気ガス）を排気通路２０に排出するための第１排気ポート１２ａと、既燃ガスを後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃ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。
【００３８】
また、後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃには、それぞれ吸気通路１５を介して供給された新気を導入するための一対の第１吸気ポート１１ａ，１１ａと、先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄ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２０に排出するための排気ポート３２とが配設されている。
【００３９】
図１に示す例では、先行気筒である１番，４番気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒である２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃには、その燃焼室４の左半部側に一対の吸気ポート１１および第１吸気ポート１１ａがそれぞれ並列的に設けられている。また、上記１番，４番気筒２Ａ，２Ｄの燃焼室４の右半部側には、第１排気ポート１２ａおよび第２排気ポート１２ｂが並列的に設けられるとともに、２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃの燃焼室４の右半部側には、第２吸気ポート１１ｂおよび排気ポート１２が並列的に設けられている。
【００４０】
１番，４番気筒（先行気筒）２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および２番，３番気筒（後続気筒）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がアクチュエータ１８によって駆動されることにより、吸入空気量が調節されるようになっている。なお、上記吸気通路１５における集合部よりも上流の共通吸気通路１５ａ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。
【００４１】
１番，４番気筒（先行気筒）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（後続気筒）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との間および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が設けられている。そして、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。
【００４２】
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Ｏ2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およびＮＯｘに対して高い浄化性能を示す触媒である。また、上記Ｏ2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λＯ2センサにより構成されている。
【００４３】
上記気筒間ガス通路２２には、排気ガス中における酸素濃度の変化（空燃比の変化）に対応して出力がリニアに変化するリニアＯ2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。
【００４４】
上記各気筒の吸・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、次のように構成されている。すなわち、上記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および第２排気ポート１２ｂにはそれぞれ吸気弁３１、第１排気弁３２ａおよび第２排気弁３２ｂが設けられ、また上記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および排気ポート１２にはそれぞれ第１吸気弁３１ａ、第２吸気弁３１ｂおよび排気弁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等を有す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。
【００４５】
さらに、上記吸・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および第２吸気弁３１ｂに対しては、各弁を作動状態と閉止状態とに切り換える弁停止機構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。
【００４６】
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が設けられ、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）。
【００４７】
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（エンジンコントロールユニット）４０には、エアフローセンサ１９、Ｏ2センサ２３およびリニアＯ2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、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およびエンジンの冷却水温度を検出する水温センサ４７等からの信号も入力されている。また、上記ＥＣＵ４０から、各燃料噴射弁９、多連スロットル弁１７のアクチュエータ１８および上記第１，第２のコントロール弁３７，３９に、それぞれ制御信号が出力されるようになっている。
【００４８】
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と、弁停止機構３５を制御する弁停止機構制御手段４２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、上記エアフローセンサ（吸気流量検出手段）１９により検出された吸気脈動に応じて後述するように吸気および排気の流通経路を判別する経路判別手段５１と、この経路判別手段５１の判別結果に応じて後述する始動時制御を実行する始動時制御手段５２とを備えている。
【００４９】
運転状態判別手段４１は、上記回転数センサ４５およびアクセル開度センサ４６等からの信号に基づき、エンジン回転数およびエンジン負荷等に対応したエンジンの運転状態を判別するものである。具体的には、図４に示すような低負荷ないし低回転側の運転領域Ａ、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂまたはエンジンが始動状態にあるか否かを判別するようになっている。
弁停止機構制御手段４２は、上記運転状態判別手段４１において判別されたエンジンの運転領域Ａ，Ｂに応じ、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。
【００５１】
この弁停止機構制御手段４２と、これにより制御される各弁停止機構３５とにより、吸気および排気の流通経路を後に詳述するように２気筒接続状態と各気筒独立状態とに切り換える経路切換手段が構成されている。
【００５２】
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。この場合、低負荷低回転側の運転領域Ａでは、後述のように後続気筒（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（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）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上記先行気筒に供給されるように、スロットル開度を調節する特殊運転モードの制御が実行される。
【００５３】
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にある特殊運転モードと、運転領域Ｂにある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、上記吸入空気量制御手段４３とにより空燃比制御手段が構成されている。
【００５４】
すなわち、運転状態が低負荷低回転側の運転領域Ａにある特殊運転モードでは、先行気筒（１番、４番気筒２Ａ，２Ｄ）に対して、空燃比が理論空燃比よりも大幅にリーンな空燃比、例えば理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上となるように燃料噴射量が制御されるとともに、圧縮行程で燃料が噴射されて成層燃焼が行われるように噴射タイミングが設定される。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が供給されることにより、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ようになっている。
【００５５】
上記燃料噴射量の制御は、エアフローセンサ１９およびＯ2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Ｏ2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Ｏ2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。
【００５６】
また、運転状態が高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂにある通常運転モードでは、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における大部分の領域で理論空燃比とし、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。
【００５７】
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（例えば３回）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。
【００５８】
また、上記始動時制御手段５２は、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが経路判別手段５１において確認された場合に、上記水温センサ４７の検出信号に応じてエンジンが冷間状態にあるか温間状態にあるかを判定し、エンジンが温間状態にあることが確認された場合には、上記吸気および排気の流通経路を切り換えることなく、上記特殊運転モードの制御を実行し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、上記弁停止機構制御手段４２および各弁停止機構３５からなる経路切換手段により、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの制御を実行するように構成されている。
【００５９】
以上のような当実施形態の装置の作用を、図５〜図７を参照しつつ説明する。すなわち、エンジンの始動時を除く低負荷低回転側の運転領域Ａにおける特殊運転モードでは、前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが閉止状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが作動状態とされることにより、実質的な吸気および排気の流通経路は図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２気筒接続状態とされる。
【００６０】
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Ｏ2センサ２５により検出される空燃比が所定の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、所定の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）。
【００６１】
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気筒間ガス通路２２を通って後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される（図５中の白抜き矢印および図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、Ｏ2センサ２３の出力に基づ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、所定の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）。
【００６２】
このように、先行気筒２Ａ，２Ｄでは、大幅にリーンな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顕著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は充分に得られる。
【００６３】
しかも、後続気筒２Ｂ，２Ｃから排気通路２０に排出されるガスは理論空燃比であるため、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。
【００６４】
そして、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。
【００６５】
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大幅な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るとともに、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。
【００６６】
一方、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で通路長に応じた放熱量が得られるため、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可能である。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。
【００６７】
なお、先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入されるガス中の過剰酸素の割合が少なくなると後続気筒２Ｂ，２Ｃでの燃焼安定性が損なわれるが、先行気筒２Ａ，２Ｄにおいて理論空燃比の略２倍もしくはそれ以上の大幅にリーンな空燃比とすれば、後続気筒２Ｂ，２Ｃでの燃焼安定性は確保される。
【００６８】
一方、エンジン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、前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが作動状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが閉止状態とされることにより、実質的な吸気および排気の流通経路が図７に示すように、実質的に各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート３１，３１ａおよび排気ポート１２ａ，１２が独立し、分岐吸気通路１６を介して各気筒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に既燃ガスがそれぞれ排出される各気筒独立状態とされる。
【００６９】
上記のように各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、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２Ａ，２Ｄ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２Ｂ，２Ｃに導入して燃焼させる特殊運転モードとに、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、エンジンの高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態として各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量および燃料噴射量を制御することにより、エンジンの運転状態に対応した出力性能を確保することができる。
【００７０】
そして、上記吸気通路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）の検出信号に応じて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を判別する経路判別手段５１を備えた本発明に係る火花点火式のエンジンの制御装置では、上記吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができるとともに、この判別結果に対応した適正な運転モードの制御を実行することができる。
【００７１】
すなわち、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した吸気脈動の回数を検出するとともに、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した上記吸気脈動の検出回数と、予め設定された基準回数とを比較する等により、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態にあるか否かを正確に判別することができる。したがって、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態とすべき高負荷ないし高回転の運転領域Ｂで、上記流通経路切換手段の故障または応答遅れ等に起因して上記流通経路が２気筒接続状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合に、上記通常運転モードの制御を実行することなく、先行気筒２Ａ，２Ｄにおいてリーン空燃比での成層燃焼が行われるとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいて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上記通常運転モードの燃焼状態とすることにより、上記流通経路と運転モードとが一致しないことに起因する弊害、例えば略理論空燃比で燃焼した先行気筒２Ａ，２Ｄの既燃ガスが後続気筒２Ｂ，２Ｃにそのまま導入されてこの後続気筒２Ｂ，２Ｃが失火状態となる等の弊害が発生するのを防止することができる。
【００７２】
逆に、吸気および排気の流通経路を２気筒接続状態とすべき低負荷ないし低回転の運転領域Ａで、上記流通経路切換手段の故障または応答遅れ等に起因して上記流通経路が各気筒独立状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合には、上記特殊運転モードの制御を実行することなく、通常運転モードの燃焼状態として、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比が理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量および燃料噴射量を制御することにより、上記流通経路と運転モードとが一致しないことに起因する弊害、例えば各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比がリーンになることに起因して排気ガス中のＮＯｘ量が増大する等の弊害が発生するのを防止できるという利点がある。
【００７３】
特に、上記実施形態では、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ接続された分岐吸気通路１６の上流側部に位置する共通吸気通路１５ａに設けられた既存のエアフローセンサ１９の検出信号に応じ吸気脈動を検出するように構成したため、別体のセンサを設けることなく、簡単な構成で吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができる。しかも、上記エアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段、つまり吸気脈動検出手段は、音速で伝達される吸気脈動の変化状態を検出するものであるため、単位時間当たりに発生する吸気脈動の回数を迅速に検出できるという利点がある。
【００７４】
また、上記のようにエンジンの始動時に、エアフローセンサ（吸気脈動検出手段）１９から出力された検出信号に応じて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を経路判別手段５１において判別するとともに、この判別結果に対応した運転モード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た本発明に係る火花点火式エンジンの制御装置によれば、始動時にエンジンが失火状態となるのを効果的に防止してエンジンの始動性を確保することができる。
【００７５】
すなわち、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが温間状態、つまり混合気が点火し易い状態にあることが確認された場合には、上記流通経路を切り換えることなく特殊運転モードの燃焼制御を実行するように構成したため、始動時にエンジンが失火状態となるのを防止しつつ、低負荷低回転のアイドル運転領域で上記特殊運転モードの燃焼制御を継続することにより、運転モードを頻繁に切り換える等の煩雑な制御を必要とすることなく、顕著な燃費の改善効果が得られるという利点がある。
【００７６】
一方、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態、つまり混合気が点火しにくい状態にあることが確認された場合には、上記吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて、通常運転モードの燃焼状態とすることにより、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとするように構成したため、上記混合気を確実に点火させて、その始動性を効果的に確保することができる。
【００７７】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が各気筒独立状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合には、エンジンが温間状態にあるか否かに拘わらず、上記流通経路を切り換えることなく、通常運転モードの燃焼状態とし、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄ内の空燃比を理論空燃比もしくはそれよりリッチとすることにより、エンジンの失火を防止して、その始動性を効果的に確保することができる。
【００７８】
なお、本発明に係る火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置の具体的構成は、上記実施形態に限定されず、種々変更可能である。例えば上記基本実施形態では、共通吸気通路１５ａに設けられたエアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段により吸気流量の変動状態を検出することにより、吸気脈動を検出するようにしているが、吸気通路に設けられたブーストセンサにより吸気圧力の変動状態を検出し、この吸気圧力の変化状態に基づいて吸気脈動を検出するように構成してもよい。
【００７９】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの燃焼制御を実行するように構成された上記実施形態に代え、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼状態とするように構成してもよい。
【００８０】
具体的には、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、図８に示すように、エンジンの始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１を実行しつつ、その点火Ｓ１を禁止するようにしてもよい。このように構成した場合には、エンジンの始動時における最初の燃焼制御時に、先行気筒２Ａ，２Ｄに噴射された燃料が新気と充分に撹拌混合された状態で、後続気筒２Ｂ，２Ｃに供給されるとともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃに燃料噴射Ｆ２が行われた後に、点火Ｓ２が行われることになる。
【００８１】
したがって、エンジンの始動時に、後続気筒２Ｂ，２Ｃに多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を効果的に防止することができるとともに、上記先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに供給された燃料（Ｆ１）および後続気筒２Ｂ，２Ｃ内に新た噴射された燃料（Ｆ２）が、新気と適正に混合された状態で、点火Ｓ２が行われることにより、混合気を確実に燃焼させてエンジンの始動性を確保することができる。そして、エンジンの始動時における次回の燃焼制御時から先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する噴射燃料Ｆ３，Ｆ４および点火Ｓ３，Ｓ４を行う特殊運転モードの燃焼状態とすることにより、各気筒２Ａ〜２Ｄを連続的に燃焼させてエンジンをスムーズに始動させることができるとともに、頻繁に運転モードを切り換える等の煩雑な制御を実行することなく、燃費の改善効果およびエミッションの向上効果が得られるという利点がある。
【００８２】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより、先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引くように構成された上記実施形態において、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１を、図８の破線で示すように、気筒識別後で膨張行程から排気行程の初期までの間に行うようにしてもよい。このように構成した場合には、エンジンの始動時の早い段階で燃料噴射が行われることに起因して燃料の噴射圧力が低くなるという事態の発生を効果的に防止することができるため、先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射量を正確に制御できるという利点がある。
【００８３】
また、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより燃焼を間引くように構成した上記実施形態に代え、図９に示すように、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒２Ａ，２Ｄへの燃料噴射Ｆ１をカットすることにより、先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引くとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃ内の混合気濃度が略理論空燃比に対応した値となるように後続気筒２Ｂ，２Ｃへの燃料噴射Ｆ２を行う際の噴射量を制御するようにしてもよい。
【００８４】
上記の構成によっても、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段５１において判別された場合には、先行気筒２Ａ，２Ｄに供給された新気をそのまま後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入させるとともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入された新気に適正量の燃料を噴射して混合気を確実に燃焼させることにより、上記後続気筒２Ｂ，２Ｃに大量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を防止しつつ、各気筒２Ａ〜２Ｄを連続的に燃焼させてエンジンをスムーズに始動させることができる。
【００８５】
上記のように各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、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２Ａ，２Ｄ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２Ｂ，２Ｃに導入して燃焼させる特殊運転モードとに、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成され、かつ排気通路２０に三元触媒２４が配設された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ接続された分岐吸気通路１６の上流側部に位置する共通吸気通路１５ａに設けられたエアフローセンサ１９からなる吸気流量検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気流量検出手段の検出信号に応じてエンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出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経路判別手段５１と、エンジンの始動時に吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが上記経路判別手段５１において確認された場合に、エンジン始動時の最初の燃焼制御時における先行気筒２Ａ，２Ｄの燃焼を間引いて後続気筒２Ｂ，２Ｃを燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼制御を実行する始動時制御手段５２とを設けた構成によると、例えばエンジンの低負荷低回転領域における燃費改善効果を損なうことなく、簡単な構成でＮＯｘの排出を効果的に防止することができる。
【００８６】
しかも、エンジンの高負荷高回転領域では、エンジン出力を充分に確保することができるとともに、上記吸気脈動の検出回数に基づいて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を上記経路判別手段５１において容易かつ正確に判別することができる。そして、エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあると上記経路判別手段５１において判別されるとともに、エンジンの冷却水温度等に応じてエンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、後続気筒２Ｂ，２Ｃに多量の既燃ガスが導入されることに起因した失火の発生を効果的に防止してエンジンの始動性を確保できるという利点がある。
【００８７】
なお、上記基本実施形態では弁停止機構３５を用いて経路切換手段を構成しているが、図１０に示すように、通路中に設けた開閉弁を用いて経路切換手段を構成してもよい。すなわち、図１０において、後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃの各第１吸気ポート１１ａに通じる分岐吸気通路１６に吸気側開閉弁４８ａ，４９ａが設けられるとともに、先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄの各第１排気ポート１２ａに通じる分岐排気通路２１に排気側開閉弁４８ｂ，４９ｂが設けられ、さらに、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとの間および４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃとの間の各気筒間ガス通路２２にガス通路開閉弁４８ｃ，４９ｃが設けられている。これらの開閉弁４８ａ，４９ａ，４８ｂ，４９ｂ，４８ｃ，４９ｃは、それぞれが設けられた通路を開通する状態と遮断する状態とに切換可能とされ、図外のアクチュエータにより作動されるようになっている。
【００８８】
そして、図外の制御手段により、運転状態が低負荷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にある場合とに応じ、上記各開閉弁が次のように制御される。
運転領域ＡとＢとの間での運転状態の移行時において各開閉弁の状態を切り換える時の切換作動は、図１１中に示す切換可能期間内に行えばよい。つまり、一対の気筒の排気行程と吸気行程とが重なる期間中に各開閉弁の状態を切り換えると、後続気筒２Ｂ，２Ｃに先行気筒２Ａ，２Ｄからの既燃ガスと新気とが入り混じって導入される等の不具合が生じるので、１番気筒２Ａの排気行程と２番気筒２Ｂの吸気行程とが重なる期間を除いた期間内に開閉弁４８ａ，４８ｂ，４８ｃを切換作動させるとともに、４番気筒２Ｄの排気行程と３番気筒２Ｃの吸気行程とが重なる期間を除いた期間内に開閉弁４８ａ，４８ｂ，４８ｃを切換作動させるようにすればよい。
【００９０】
こうして、開閉弁４８ａ，４９ａ，４８ｂ，４９ｂ，４８ｃ，４９ｃとこれを制御する制御手段により経路切換手段が構成される。また、各気筒２Ａ〜２Ｄのポートに設けられた吸気弁３１、第１，第２排気弁３２ａ，３２ｂ、第１，第２吸気弁３１ａ，３１ｂおよび排気弁３２は、いずれも、図外の動弁機構により常に開閉作動されるようになっている。各燃料噴射弁９からの燃料噴射の制御等は上記実施形態と同様である。なお、図１０において、５０は吸気通路１５に設けられたスロットル弁である。
【００９１】
この実施形態によっても、運転領域Ａでは２気筒接続状態とされて、先行気筒２Ａ，２Ｄで超リーン燃焼が行われ、この先行気筒２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスが気筒間ガス通路２２を介して後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入され、後続気筒２Ｂ，２Ｃで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、この後続気筒２Ｂ，２Ｃから排出されるガスのみが三元触媒２４を備えた排気通路２０に導かれる。一方、運転領域Ｂでは、各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポートと排気ポートとが独立して、吸気通路１５から各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポートに新気が導入されるとともに各気筒２Ａ〜２Ｄの排気ポートから排出される排気ガスが上記排気通路２０に導かれる。こうして、基本実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００９２】
また、当実施形態のような経路切換手段によれば、その構造が比較的簡単になるとともに、運転状態移行時における開閉弁の切換動作は図１１中に示すような切換可能期間内に行えばよく、切換タイミングに著しく高い精度が要求されることはないので、制御も容易である。
【００９３】
前述のように後続気筒２Ｂ，２Ｃで燃料を均一に分散させても着火性を確保し得る場合には、後続気筒２Ｂ，２Ｃに設ける燃料噴射弁は必ずしも気筒２Ｂ，２Ｃ内に直接燃料を噴射する直噴タイプに限定されず、例えば気筒間ガス通路２２を構成する後続気筒２Ｂ，２Ｃの吸気通路に、後続気筒２Ｂ，２Ｃに燃料を供給する燃料噴射弁を設けてもよい。この場合、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいては理論空燃比としつつ上記燃料噴射弁から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する。
【００９４】
このようにすると、先行気筒２Ａ，２Ｄから後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入されるガスが適度に放熱されるとともに過剰空気と既燃ガスがミキシングされた理想的な多量のＥＧＲガス中に、このガスが後続気筒２Ｂ，２Ｃへ導入される過程で燃料が供給され、燃料の気化、さらにはこのガスとのミキシングが向上し、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいて多量のＥＧＲが行われつつ燃焼性がさらに向上する。
【００９５】
また、本発明の装置は４気筒以外の多気筒エンジンにも適用可能である。そして、例えば６気筒等では１つの気筒の排気行程と別の気筒の吸気行程が完全に重なり合うことはないが、このような場合は、一方の気筒の排気行程が他方の気筒の吸気行程より先行するとともに、両行程が部分的に重なり合う２つの気筒を先行、後続の一対の気筒とすればよい。
【００９６】
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回の燃焼を行うように行程数を増加させる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り換えるとともに、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。
【００９７】
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２Ａ〜２Ｄが所定の位相差、つまり４気筒エンジンの場合には、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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、Ｏ2センサ２３等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。
【０１００】
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、上記エアフローセンサ（吸気流量検出手段）１９により検出された吸気脈動に応じて吸気および排気の流通経路を判別する経路判別手段５１と、この経路判別手段５１の判別結果に応じて後述する始動時制御を実行する始動時制御手段５２とを備えている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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（破線Ｆ）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。
【０１０３】
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、燃焼を伴う第１膨張行程（第３行程）と、第２圧縮行程（第４行程）と、燃焼を伴わない第２膨張行程（第５行程）と、後期に燃料噴射Ｆおよび点火Ｓを伴う第３圧縮行程（第６行程）と、燃焼を伴う第３膨張行程（第７行程）と、排気行程ＥＸ（第８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８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。
【０１０４】
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、予め設定されたマップ等から運転状態に対応した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ことにより、吸入空気量を制御するように構成されている。
【０１０５】
すなわち、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。
【０１０６】
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にある場合と、運転領域Ｂにある場合とで燃料噴射の制御状態を変更するように構成されている。
【０１０７】
すなわち、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、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ことにより、理論空燃比の条件下において第３膨張行程（第７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、例えば着火性確保のため第３圧縮行程（第６行程）で燃料噴射Ｆが行われる。
【０１０８】
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Ｏ2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。
【０１０９】
一方、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する。そして、この場合には、図１４（ａ）の破線で示すように、各気筒２Ａ〜２Ｄに対して吸気行程ＩＮ（第１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燃料噴射Ｆのタイミングを設定する。
【０１１０】
また、上記経路判別手段５１および始動時切換手段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。
【０１１１】
上記のように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し、第１膨張行程で行われる最初の燃焼を、リーン空燃比での成層燃焼状態とすることにより、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顕著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３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は得られることになる。
【０１１２】
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ように構成することにより、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。
【０１１３】
上記のように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た実施形態に代え、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、燃焼を伴う第３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、吸気行程と排気行程との間で２回の燃焼を行うように構成してもよい。
【０１１４】
しかし、図１４（ａ）に示す４サイクルの燃焼状態と、図１４（ｃ）に示す６サイクルの燃焼状態とを比較すると、４サイクルの燃焼状態で吸気行程ＩＮとなる時期（第５行程）に、６サイクル燃焼状態では、燃焼を伴う第２膨張行程が実行される。このため、上記４サイクルの燃焼制御を実行する通常運転モードから、６サイクルの燃焼制御を実行する特殊運転モードに移行する際に、爆発時期がずれることに起因してエンジン回転が不安定になる等の問題が生じることになる。
【０１１５】
これに対して上記特殊運転モードで、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ように構成した場合には、図１４（ａ）に示す通常運転モードにおける燃焼を伴う２番目の膨張行程（第７行程）と、特殊運転モードにおける燃焼を伴う第３膨張行程（第７行程）とが同時期となるため、運転モードの移行時に、爆発時期がずれることに起因してエンジンの回転が不安定になるという事態を生じることがなく、エンジンの運転状態に応じて４サイクルの燃焼制御状態から８サイクルの燃焼制御状態にスムーズに移行させることができるという利点がある。
【０１１６】
そして、上記のようにエンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるか、各気筒独立状態にあるかを上記経路判別手段５１において判別し、２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時の最初の燃焼制御時において、第１回目、つまり第２行程で噴射された燃料の点火を禁止することにより、多量の既燃ガスが存在下で２回目の燃焼が行われることに起因した失火の発生を効果的に防止できるとともに、第１回目に噴射された燃料をピストンの上下動に応じて燃焼室内の新気と充分に撹拌混合した状態で効果的に燃焼させることにより、エンジンの始動性を確保することができる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上のように本発明は、ポンピングロス低減ならびに後続気筒でのポンピングロス低減等により、燃費を大幅に改善するとともに、三元触媒だけで充分な排気浄化作用を持たせることができるように構成された火花点火式エンジンにおいて、上記吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段の検出信号に応じて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経路判別手段により判別するように構成したため、上記吸気および排気の流通経路が、通常運転モードに対応した各気筒独立状態にあるか、特殊運転モードに対応した２気筒接続状態にあるかを容易かつ正確に判別することができるとともに、この判別結果に対応した適正な運転モードの制御を実行することができるという利点がある。
【０１１８】
また、本発明は、上記エンジンの始動時に、吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を経路判別手段において判別するとともに、この判別結果に対応した運転モードの制御を上記始動時制御手段において実行するように構成したため、エンジンの始動時に失火状態となるのを効果的に防止してエンジンの始動性を効果的に確保できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による装置を備えたエンジン全体の概略平面図である。
【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】低負荷低回転時の吸気および排気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吸気および排気の流通経路を示す説明図である。
【図８】エンジン始動時における各気筒の排気行程、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】エンジン始動時における各気筒の排気行程、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１０】経路切換手段等の別の実施形態を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の実施形態による場合の運転状態移行時の開閉弁の切換可能期間を示す説明図である。
【図１２】本発明の別の実施形態による装置を備えたエンジン全体の概略平面図である。
【図１３】図１２の実施形態における制御系とのブロック図である。
【図１４】図１２の実施形態における気筒の燃焼サイクル、燃焼噴射時期および点火時期を示す説明図である。
【符号の説明】
２Ａ〜２Ｄ 気筒
１５ 吸気通路
１９ エアフローセンサ（吸気脈動検出手段）
２０ 排気通路
２２ 気筒間ガス通路
２４ 三元触媒
３５ 弁停止機構（経路切換手段）
４０ ＥＣＵ
４１ 運転状態判別手段
４２ 弁停止機構制御手段（経路切換手段）
４３ 吸入空気量制御手段（空燃比制御手段）
４４ 燃料噴射制御手段（空燃比制御手段）
５１ 経路判別手段
５２ 始動時制御手段
Claims (11)
- 各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの運転モード検出装置であって、上記特殊運転モードでは吸気通路から後続気筒への吸気導入が遮断された状態で気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、上記吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段とを備え、この経路判別手段の判別データに応じてエンジンが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検出することを特徴とする火花点火式エンジンの運転モード検出装置。
- 上記経路判別手段は、エンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出回数に基づいて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を判別することを特徴とする請求項１記載の火花点火式エンジンの運転モード検出装置。
- 上記吸気脈動検出手段は、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段であることを特徴とする請求項１または２記載の火花点火式エンジンの運転モード検出装置。
- 各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、上記特殊運転モードでは気筒間ガス通路を介して先行気筒の既燃ガスを後続気筒に導入させる２気筒接続状態とし、上記通常運転モードでは各気筒にそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするように吸気および排気の流通経路を切り換える経路切換手段と、上記特殊運転モードでは先行気筒の筒内に燃料を噴射することにより空燃比を理論空燃比よりも所定量だけ大きいリーン状態として燃焼を行わせるとともに、後続気筒に先行気筒から導出されたリーン空燃比の既燃ガスと燃料とを供給することにより筒内の空燃比を略理論空燃比とするように制御する空燃比制御手段と、吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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を判別する経路判別手段と、この経路判別手段の判別結果に対応した運転モードの制御を実行する始動時制御手段とを備えたことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
- エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが温間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を切り換えることなく特殊運転モードの燃焼制御を実行し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合には、吸気および排気の流通経路を各気筒独立状態に切り換えて通常運転モードの燃焼制御を実行することを特徴とする請求項４記載の火花点火式エンジンの制御装置。
- エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼状態とすることを特徴とする請求項４記載の火花点火式エンジンの制御装置。
- エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射を実行しつつ、その点火を禁止することにより、先行気筒の燃焼を間引くようにしたことを特徴とする請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置。
- エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時における先行気筒への燃料の噴射時期を、膨張行程の後半から排気行程の初期までの間に設定したことを特徴とする請求項７記載の火花点火式エンジンの制御装置。
- エンジンの始動時に、吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあることが確認された場合には、エンジン始動時における最初の燃焼制御時に先行気筒への燃料噴射をカットすることにより、先行気筒の燃焼を間引くとともに、後続気筒内の混合気濃度が略理論空燃比に対応した値となるように後続気筒への燃料噴射量を制御することを特徴とする請求項６記載の火花点火式エンジンの制御装置。
- 各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定されるとともに、各気筒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、エンジンの運転状態に応じて運転モードを切り換えるように構成され、かつ排気通路に三元触媒が配設された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置であって、各気筒にそれぞれ接続された分岐吸気通路の上流側部に位置する共通吸気通路に設けられた吸気流量検出手段と、エンジンの始動時に上記吸気流量検出手段の検出信号に応じてエンジンのクランク軸が一定角度だけ回転する間における吸気脈動の検出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経路判別手段と、エンジンの始動時に吸気および排気の流通経路が２気筒接続状態にあるとともに、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、エンジン始動時の最初の燃焼制御時における先行気筒の燃焼を間引いて後続気筒を燃焼させるとともに、次回の燃焼制御時から先行気筒および後続気筒に噴射された燃料をそれぞれ燃焼させる特殊運転モードの燃焼制御を実行する始動時制御手段とを備えたことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
- 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回の燃焼を行わせるように行程数を増加する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り換えるとともに、排気通路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筒内に導入される吸気量および上記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、かつ排気通路に三元触媒が配設された火花点火式エンジンの制御装置であって、吸気通路に配設されて吸気の脈動を検出する吸気脈動検出手段と、エンジンの始動時に、この吸気脈動検出手段から出力された検出信号に応じて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判別するモード判別手段と、この判別手段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、エンジン始動時の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ことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170556A JP4045867B2 (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002170556A JP4045867B2 (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004011620A JP2004011620A (ja) | 2004-01-15 |
| JP4045867B2 true JP4045867B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=30436776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002170556A Expired - Fee Related JP4045867B2 (ja) | 2002-06-11 | 2002-06-11 | 火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4045867B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4955020B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2012-06-20 | 耕一 畑村 | ４サイクルエンジン |
| WO2014005127A2 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-03 | Cummins, Inc. | Techniques for controlling a dedicated egr engine |
| US9534567B2 (en) * | 2013-06-11 | 2017-01-03 | Ford Global Technologies, Llc | Dedicated EGR cylinder post combustion injection |
-
2002
- 2002-06-11 JP JP2002170556A patent/JP4045867B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004011620A (ja) | 2004-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3963144B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3894089B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3846393B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3956783B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP4045867B2 (ja) | 火花点火式エンジンの運転モード検出装置および同制御装置 | |
| JP4285091B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP2005105974A (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3826850B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3951856B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3826858B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3711941B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP4107180B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3979196B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP4123122B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3815402B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3951852B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JP3951855B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3894083B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP4329446B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP4158670B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3829779B2 (ja) | 火花点火式４サイクルエンジンの制御装置 | |
| JP2005016358A (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3888261B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 | |
| JP3951829B2 (ja) | 火花点火式４サイクルエンジンの制御装置 | |
| JP3900072B2 (ja) | 火花点火式エンジンの制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050204 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061002 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061114 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070814 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070910 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071030 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071112 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |