(57)【要約】【課題】  ４サイクル火花点火運転から２サイクル自着火運転への運転方式の切替えを滑らかに行うことができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】  電気制御装置７０は、任意の気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替えるとき、他の気筒の吸気弁及び排気弁の状態に応じて掃気期間或いは燃料噴射量を変更する。例えば、図５に示した例において、第１気筒の運転を２サイクル自着火運転方式へと切り替える際、符合Ｃにより示す第１気筒の掃気行程が符合Ｂにより示す第２気筒の４サイクル火花点火運転方式による吸気行程と重複する。このため、第１気筒に導入されるべき新気が第２気筒に奪われ、第１気筒の掃気量が不足する。そこで、電気制御装置はかかる期間において過給圧を上昇し、第１気筒の掃気量を十分な量とする。【選択図】  図５
2006194096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程を繰り返す４サイクル火花点火運転方式と、同クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火による燃焼行程を繰り返す２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関の制御装置であって、
前記各気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式と前記２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを前記機関の運転状態に基づいて決定する運転方式決定手段と、
前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて制御するバルブタイミング制御手段と、
前記２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である掃気量であって前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から同２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する掃気量制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて同機関の過給圧を制御する過給圧制御手段を備えるとともに、
前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程と重なる場合、前記過給圧が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が定常的に行われている時点において前記過給圧制御手段により制御される過給圧より大きくなるように前記過給圧制御手段を制御することにより、同過給圧を前記掃気量を決定する因子として制御する内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記掃気量制御手段は、
前記掃気量を決定する因子として前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態に応じて同任意の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、同掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間に所定の延長期間を加えた期間となるように同任意の気筒の吸気弁開弁時期及び同任意の気筒の排気弁閉弁時期のうちの少なくとも一つの時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の燃焼行程の直前に発生する他の気筒の燃焼行程での燃焼が同４サイクル火花点運転方式による燃焼となる場合、前記掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間から所定の短縮期間を減じた期間となるように同任意の気筒の吸気弁開弁時期及び同任意の気筒の排気弁閉弁時期のうちの少なくとも一つの時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において
前記掃気量制御手段は、
連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように同後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項３乃至請求項６の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において
前記掃気量制御手段は、
連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように同先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項９】
請求項３乃至請求項８の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を前記燃焼行程を迎える気筒に対して噴射する燃料噴射制御手段と、
前記掃気量制御手段により前記２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の排気弁閉弁時期が制御されたとき、同制御された排気弁閉弁時期に応じて前記燃料噴射制御手段から噴射する燃料の噴射開始時期を変更する噴射時期制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程を繰り返す４サイクル火花点火運転方式と、同クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火による燃焼行程を繰り返す２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関の制御装置であって、
前記各気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式と前記２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを前記機関の運転状態に基づいて決定する運転方式決定手段と、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を制御するバルブタイミング制御手段と、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を前記燃焼行程を迎える気筒に対して噴射する燃料噴射制御手段と、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での同気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量よりも所定量だけ少ない燃料噴射量となるように同気筒に対する燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の内燃機関の制御装置において、
前記切替時燃料噴射量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態に応じて前記所定量を変更するように構成された内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程を繰り返す４サイクル火花点火運転方式と、同クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火による燃焼行程を繰り返す２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関の制御装置であって、
前記各気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式と前記２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを前記機関の運転状態に基づいて決定する運転方式決定手段と、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を制御するバルブタイミング制御手段と、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を前記燃焼行程を迎える気筒に対して噴射する燃料噴射制御手段と、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中又は同掃気行程直前において他の気筒の掃気行程が存在していない場合、前記２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である掃気量であって同任意の気筒の掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する掃気量制御手段と、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、同任意の気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量とは異なる燃料噴射量となるように前記燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段と、
を備えた内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４サイクル火花点火運転方式と２サイクル自着火運転方式とにより運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程を繰り返す４サイクル火花点火運転方式と、同クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火（自己着火）による燃焼行程を繰り返す２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８３１１８（請求項７）
【０００３】
ところで、２サイクル自着火運転においては、所望量の新気を確保したり、所望の時期に自着火を開始させるために所望量の燃焼ガスを同気筒内に残留させる必要がある。そこで、従来の制御装置は、要求トルクを表すパラメータ（例えば、アクセルペダル操作量及び機関回転速度）に基づいて吸気弁及び排気弁の開閉時期（以下、「バルブタイミング」とも称呼する。）を決定するようになっている。換言すると、２サイクル自着火運転における排気行程、掃気行程及び吸気行程の各行程は、クランク角が要求トルクに応じて予め定められた各行程に対する所定クランク角となったときに開始され或いは終了される。
【０００４】
従って、総ての気筒が２サイクル自着火運転方式により定常的に運転されている場合（以下、「２サイクル定常運転時」とも称呼する。）、内燃機関に対する要求トルクが変化しなければ、各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉時期は変化しない。このため、ある気筒の行程が掃気行程となったときの吸気状態（例えば、他の気筒の吸気弁の状態により定まる吸気状態）及び排気状態（例えば、他の気筒の排気弁の状態により定まる排気状態）は、内燃機関に対する要求トルクが変化しない限り略一定である。
【０００５】
しかしながら、多気筒内燃機関において４サイクル火花点火運転方式による運転から２サイクル火花点火運転方式による運転へと運転方式を切り替える場合、運転方式は気筒毎に順次切り替えられて行くので、総ての気筒が２サイクル自着火運転方式により運転されるようになるまでの期間において２サイクル自着火運転方式により運転される気筒と４サイクル火花点火運転方式により運転される気筒とが混在することになる。
【０００６】
このような期間では、ある気筒が掃気行程にあるときの吸気状態及び排気状態は２サイクル定常運転時における吸気状態及び排気状態と相違することになるので、掃気期間が２サイクル定常運転時における掃気期間と同じ期間に設定されると掃気量が過少又は過大となる場合がある。その結果、気筒内に残留する燃焼ガスの量（内部ＥＧＲ量）が変動して自着火の開始時期が変動し、発生トルクが変動してしまうという問題がある。
【発明の開示】
【０００７】
従って、本発明の目的の一つは、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切り替える際に機関が発生するトルクの変動を小さくすることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００８】
かかる目的を達成するための本発明による内燃機関の制御装置は、クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程を繰り返す４サイクル火花点火運転方式と、同クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火による燃焼行程を繰り返す２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関に適用され、運転方式決定手段と、バルブタイミング制御手段と、掃気量制御手段と、を備える。
【０００９】
運転方式決定手段は、前記各気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式と前記２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを前記機関の運転状態に基づいて決定する。例えば、運転方式決定手段は、要求トルク及び機関回転速度に基づいて４サイクル火花点火運転方式にて運転すべき運転領域と２サイクル自着火運転方式にて運転すべき運転領域とを区分したマップを備えていて、現在の要求トルク及び機関回転速度により定まる現在の機関の運転状態が同マップの何れの領域に位置しているかに基づいて、実行すべき運転方式を決定する。
【００１０】
バルブタイミング制御手段は、前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期（バルブタイミング）を前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて制御する。これにより、４サイクル火花点火運転方式にて運転すべきときはクランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び火花点火による燃焼行程が繰り返されれる。また、２サイクル自着火運転方式にて運転すべきときは、クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火による燃焼行程が繰り返される。
【００１１】
掃気量制御手段は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から同２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での掃気量を決定する因子を制御する。掃気量とは、２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である。具体的には、掃気量制御手段は、気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する。
【００１２】
例えば、ある気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替え始めるために同気筒の掃気行程が開始されたとき、他の気筒が４サイクル火花点火運転方式にて運転中であって吸気行程にあると、２サイクル定常運転時とは吸気状態が異なり、その吸気行程にある気筒に新気が多量に吸引されるため、掃気行程にある気筒の掃気量が不足する。
【００１３】
或いは、ある気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替え始めるために同気筒の掃気行程が開始されたとき、２サイクル定常運転時であればその掃気行程の直前に他の気筒の掃気行程が存在しているのに対し、他の気筒が４サイクル火花点火運転方式にて運転中であるために４サイクル火花点火運転方式の圧縮行程や燃焼行程となっている場合があり得る。このとき、排気圧（排気管圧力）は２サイクル定常運転時における排気圧よりも低くなっていて、排気状態は２サイクル定常運転時とは異なるので、掃気行程にある気筒の掃気量が過大となることがある。
【００１４】
これに対し、上記掃気量制御手段を備えた本発明による制御装置によれば、このような場合に掃気量を決定する因子（後述する過給圧或いは掃気期間）が制御されることにより掃気量が適切な量となる。この結果、本制御装置は、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切り替える際に機関が発生するトルクの変動を小さくすることができる。
【００１５】
この場合、内燃機関の制御装置は、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて同機関の過給圧を制御する過給圧制御手段を備えるとともに、
前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程と重なる場合、前記過給圧が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が定常的に行われている時点において前記過給圧制御手段により制御される過給圧より大きくなるように前記過給圧制御手段を制御することにより、同過給圧を前記掃気量を決定する因子として制御するように構成され得る。
【００１６】
これによれば、２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程と重なる場合、過給圧が２サイクル定常運転時よりも高くなる。この結果、４サイクル火花点火運転方式により運転されている吸気行程にある気筒に奪われる新気を補うように掃気行程にある気筒に新気が導入され、十分な掃気量が確保される。
【００１７】
一方、前述したように、前記掃気量制御手段は、前記掃気量を決定する因子として前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を変更するように構成されてもよい。
【００１８】
これによれば、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転を切り替えるとき、バルブタイミングが２サイクル定常運転時と異なるように制御される。この結果、適切な掃気量が容易に確保され得る。
【００１９】
また、前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態に応じて同任意の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉時期を変更するように構成されることが好適である。
【００２０】
これによれば、２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態（即ち、吸気状態及び排気状態）に応じて同任意の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉時期が変更される。この結果、適切な掃気量が容易に確保され得る。
【００２１】
更に、この場合、前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、同掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間に所定の延長期間を加えた期間となるように同任意の気筒の吸気弁開弁時期及び同任意の気筒の排気弁閉弁時期のうちの少なくとも一つの時期を変更するように構成されることが好適である。
【００２２】
これによれば、２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程と重なる場合、掃気期間が２サイクル定常運転時の掃気期間よりも延長され得る。この結果、「４サイクル火花点火運転方式により運転されている吸気行程にある気筒に奪われる新気分により２サイクル自着火運転に切り替えようとする気筒の掃気量が低下する分」を補うように同気筒の掃気行程が延長されるので、十分な掃気量が確保され得る。
【００２３】
また、２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の排気行程と重なる場合、掃気期間が２サイクル定常運転時の掃気期間よりも延長され得る。この結果、「４サイクル火花点火運転方式により運転されている排気行程にある気筒から排出される燃焼ガスにより２サイクル自着火運転に切り替えようとする気筒の掃気量が低下する分」を補うように同気筒の掃気行程が延長されるので、十分な掃気量が確保され得る。
【００２４】
また、前記掃気量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の燃焼行程の直前に発生する他の気筒の燃焼行程での燃焼が同４サイクル火花点運転方式による燃焼となる場合、前記掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間から所定の短縮期間を減じた期間となるように同任意の気筒の吸気弁開弁時期及び同任意の気筒の排気弁閉弁時期のうちの少なくとも一つの時期を変更するように構成されることが好適である。
【００２５】
２サイクル定常運転時においては、任意の気筒の掃気行程は同気筒の燃焼行程の直前に燃焼行程を有する他の気筒の掃気行程に連続し、或いは、同他の気筒の掃気行程終了前に開始する。これに対し、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に運転方式を切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の燃焼の直前に発生する他の気筒の燃焼が同４サイクル火花点運転方式による燃焼となる場合、同任意の気筒の掃気行程の直前に他の気筒の掃気期間が存在せず、他の気筒の吸気弁及び排気弁は閉弁した状態にある。この場合、任意の気筒の掃気行程開始時において少なくとも排気圧は２サイクル定常運転時よりも低下しているので、掃気され易い状態となっている。従って、任意の気筒の掃気期間が２サイクル定常運転時と同じ掃気期間であるとすると掃気量が過大となる。
【００２６】
これに対し、上記構成によれば、前記掃気行程の期間が「４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に運転方式を切り替え始める時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間から所定の短縮期間を減じた期間」となるように、前記バルブタイミングが制御される。この結果、前記２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気量を適切な量とすることができる。
【００２７】
更に、前記掃気量制御手段は、
連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように同後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期を変更するように構成されることが好適である。
【００２８】
同様に、前記掃気量制御手段は、
連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように同先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期を変更するように構成されることが好適である。
【００２９】
上述したように４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切り替える際に任意の気筒の掃気期間を延長した結果、その延長された掃気期間が燃焼順序が同任意の気筒の直前又は直後の他の気筒の掃気期間と時間的に重なる場合がある。この場合、任意の気筒の掃気量は、他の気筒から燃焼ガスが排出されているるために排気圧が上昇することにより、減少してしまう。
【００３０】
これに対し、上記構成によれば、連続して２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒の掃気期間が時間的に重ならないので、少なくとも排気弁開弁時期又は排気弁閉弁時期が変更されなかった気筒の掃気量は、所期の掃気量に近い掃気量となる。
【００３１】
更に、上記内燃機関の制御装置は、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を前記燃焼行程を迎える気筒に対して噴射する燃料噴射制御手段と、
前記掃気量制御手段により前記２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の排気弁閉弁時期が制御されたとき、同制御された排気弁閉弁時期に応じて前記燃料噴射制御手段から噴射する燃料の噴射開始時期を変更する噴射時期制御手段と、
を備えることが好適である。
【００３２】
これによれば、例えば、掃気量制御手段により排気弁閉弁時期が遅角されて掃気期間が延長されたとき、燃料噴射時期を変更（遅角）することにより、噴射された燃料が排気弁を介して気筒外に排出されてしまう現象（所謂「燃料の吹き抜け現象」）の発生を防止することができる。また、仮に、複数気筒間の掃気期間の干渉を回避する等のために排気弁閉弁時期が進角された場合であっても、燃料噴射時期を変更（進角）することにより、気筒内に均一に混合された混合気を確実に形成することができる。
【００３３】
本発明による他の内燃機関の制御装置は、前述した４サイクル火花点火運転方式と、２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関に適用される。そして、この内燃機関の制御装置は、運転方式決定手段と、バルブタイミング制御手段と、燃料噴射制御手段と、切替時燃料噴射量制御手段と、を備えている。
【００３４】
運転方式決定手段は、前記各気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式と前記２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを前記機関の運転状態に基づいて決定する。
バルブタイミング制御手段は、前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を制御する。
【００３５】
燃料噴射制御手段は、前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を前記燃焼行程を迎える気筒に対して噴射する。
【００３６】
切替時燃料噴射量制御手段は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での同気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量よりも所定量だけ少ない燃料噴射量となるように同気筒に対する燃料噴射量を変更する。
【００３７】
ある気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替えようとするとき、その気筒に残留している燃焼ガスは４サイクル火花点火運転方式による燃焼ガスである。この燃焼ガスは、２サイクル定常運転時における燃焼ガスよりも高温であるので、２サイクル定常運転時と同量の燃料を噴射すると、その気筒の最初の２サイクル運転方式による燃焼により生成された燃焼ガス温度も２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高くなる。従って、更に次のサイクルにおける燃焼ガス温度も２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高くなる。この結果、２サイクル自着火運転方式に運転方式を切り替えてから、燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時における燃焼ガス温度に収束するまでに数サイクルを要することがあり、その間、着火時期が理想的な着火時期よりも進みすぎること等によりトルクが変動するという問題がある。
【００３８】
これに対し、上記構成によれば、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に運転方式を切り替え始める時点での気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量（基本燃料噴射量）よりも所定量だけ少ない燃料噴射量となる。この結果、運転方式切替後の最初の２サイクル運転方式による燃焼ガス温度の上昇が抑制され、次のサイクルから２サイクル定常運転時と同様な温度の燃焼ガスを使用した２サイクル自着火運転方式による運転が行われる。従って、運転方式切替直後から理想的な時期にて自着火を発生させることができるので、トルクの変動が抑制され得る。
【００３９】
この場合、前記切替時燃料噴射量制御手段は、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態に応じて前記所定量を変更するように構成されることが好適である。この場合、前記所定量は正の量だけでなく負の量も含む。前記所定量が負の量となるとは、前記基本燃料噴射量が増量されることを意味する。
【００４０】
これによれば、２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態（即ち、吸気状態及び排気状態）に応じて同任意の気筒に対する燃料噴射量が制御される。この結果、２サイクル自着火運転方式により運転される気筒と４サイクル火花点火運転方式により運転される気筒とが混在して掃気量が２サイクル定常運転時と相違しても、運転方式切り替え時に自着火燃焼により生ずる燃焼ガスの温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等の温度にすることができる。
【００４１】
また、本発明による他の内燃機関の制御装置は、前記多気筒内燃機関に適用され、且つ、前記運転方式決定手段と、前記バルブタイミング制御手段と、前記燃料噴射制御手段と、を備えるとともに、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中又は同掃気行程直前において他の気筒の掃気行程が存在していない場合、前記２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である掃気量であって同任意の気筒の掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する掃気量制御手段と、
前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、同任意の気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量とは異なる燃料噴射量となるように前記燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段と、
を備えている。
【００４２】
これによれば、２サイクル自着火運転方式に切り替えようとする任意の気筒の掃気行程中又は同掃気行程直前において他の気筒の掃気行程が存在していない場合、掃気量を決定する因子（例えば、過給圧及び／又は掃気期間）が変更される。係る場合、掃気量を変更する因子を変化させることにより掃気量を容易に調整することができるので、燃料噴射量を変更せずに必要とするトルクを得ながら運転方式切替え時のトルク変動を抑制することができる。
【００４３】
一方、２サイクル自着火運転方式に切り替えようとする任意の気筒の掃気行程が４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、燃料噴射量が調整される。係る場合、掃気量を変更する因子を変化させても、他の気筒に新気が奪れたり或いは他の気筒から燃焼ガスが排出されていること等により掃気量は変化し難いから、燃料噴射量を調整することにより燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に近づける方が有利である。これにより、２サイクル自着火運転開始時の燃焼ガス温度が適切な温度となるので、次の自着火燃焼も安定して行われる。この結果、機関が発生するトルクのサイクル間変動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態の制御装置は、４サイクル火花点火運転方式と、２サイクル自着火運転方式と、により運転を行うことができる気筒を複数備えてなる多気筒内燃機関に適用される。
【００４５】
４サイクル火花点火運転方式は、クランク角が７２０度回転する毎に排気行程、吸気行程、圧縮行程及び点火プラグを使用した火花点火による燃焼行程を繰り返す運転方式である。２サイクル自着火運転方式は、クランク角が３６０度回転する毎に排気行程、掃気行程、吸気行程、圧縮行程及び自着火（自己着火）による燃焼行程を繰り返す運転方式である。
【００４６】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置を上述した内燃機関１０に適用したシステムの概略を示している。内燃機関１０は３気筒である。４サイクル火花点火運転方式における燃焼は、第１気筒、第３気筒、第２気筒の順に行われる。２サイクル自着火運転方式における燃焼は、第１気筒、第２気筒、第３気筒の順に行われる。なお、図１は、特定気筒の断面のみを示しているが、他の気筒も同様な構成を備えている。
【００４７】
内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワーケース及びオイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、シリンダブロック部２０の上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０及びシリンダヘッド部３０に空気（新気）を供給するための吸気系統４０と、シリンダブロック部２０及びシリンダヘッド部３０からの排ガスを外部に放出するための排気系統５０とを含んでいる。
【００４８】
シリンダブロック部２０は、シリンダ２１、ピストン２２、コンロッド２３及びクランク軸２４を含んでいる。ピストン２２はシリンダ２１内を往復動し、ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランク軸２４に伝達され、これにより同クランク軸２４が回転するようになっている。シリンダ２１とピストン２２のヘッドは、シリンダヘッド部３０とともに燃焼室２５を形成している。
【００４９】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５に連通した吸気ポート３１、吸気ポート３１を開閉する吸気弁（給気弁）３２、吸気弁３２を駆動する吸気弁駆動機構３２ａ、燃焼室２５に連通した排気ポート３３、排気ポート３３を開閉する排気弁３４、排気弁３４を駆動する排気弁駆動機構３４ａ、点火プラグ３５、点火プラグ３５に与える高電圧を発生するイグニッションコイルを含むイグナイタ３６及び燃料（ガソリン燃料）を燃焼室２５内に噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）３７を備えている。吸気弁駆動機構３２ａ及び排気弁駆動機構３４ａは、駆動回路３８に接続されていて、駆動回路３８からの信号に応答して、吸気弁３２及び排気弁３４をそれぞれ開閉駆動する可変動弁機構（例えば、電磁駆動弁系）である。
【００５０】
インジェクタ３７は、蓄圧室３７ａ、燃料ポンプ３７ｂ及び燃料タンク（図示省略）に順に接続されている。燃料ポンプ３７ｂは駆動信号に応答して燃料タンク内の燃料を高圧にしてから蓄圧室３７ａに供給するようになっている。蓄圧室３７ａは高圧の燃料を貯蔵するようになっている。これにより、インジェクタ３７は、駆動信号に応答して開弁したとき、燃焼室２５内に高圧の燃料を噴射するようになっている。なお、これらは燃料噴射手段を構成している。
【００５１】
吸気系統４０は、吸気ポート３１に連通したインテークマニホールド４１、インテークマニホールド４１に連通するとともに吸気管（給気管）を構成するサージタンク４２、サージタンク４２に一端が接続された吸気ダクト４３、吸気ダクト４３の他端部から下流（サージタンク４２）に向けて順に吸気ダクト４３に配設されたエアフィルタ４４、エアバイパスバルブ４５（以下、ＡＢＶ４５と称呼する。）、スーパーチャージャ（機械式過給機）４６、インタークーラ４７及びスロットル弁４８を備えている。
【００５２】
スーパーチャージャ４６はスーパーチャージャ用クラッチ４６ａを備えている。スーパーチャージャ用クラッチ４６ａは、駆動信号に応答して、スーパーチャージャ４６を内燃機関１０によって機械的に駆動する状態（作動状態、即ち、過給状態）と、スーパーチャージャ４６を内燃機関１０によって駆動しない状態（非作動状態、即ち、非過給状態）とに切り替えるようになっている。インタークーラ４７は水冷式であって、吸気ダクト４３を通過する空気を冷却するようになっている。
【００５３】
吸気系統４０は、更に、バイパス通路４９を備えている。バイパス通路４９の一端はＡＢＶ４５と接続され、他端はスーパーチャージャ４６とインタークーラ４７との間の位置にて吸気ダクト４３に接続されている。ＡＢＶ４５は、駆動信号に応答して図示しないバルブ開度を変更することにより、スーパーチャージャ４６へ流入する空気量とスーパーチャージャ４６をバイパスする空気量とを調整できるようになっている。
【００５４】
スロットル弁４８は吸気ダクト４３内において同吸気ダクト４３に回動可能に支持されている。スロットル弁４８は、スロットル弁駆動手段を構成するスロットル弁アクチュエータ４８ａと接続されている。スロットル弁４８は、スロットル弁アクチュエータ４８ａにより回転駆動され、吸気ダクト４３の開口断面積（即ち、吸気通路断面積）を変更するようになっている。
【００５５】
排気系統５０は、排気ポート３３に連通し同排気ポート３３とともに排気通路を形成するエキゾーストマニホールドを含む排気管５１及び排気管５１に配設された三元触媒装置５２を備えている。
【００５６】
一方、このシステムは、エアフローメータ６１、外気温度センサ６２、クランクポジションセンサ６３、スロットル弁開度センサ６４、吸気管圧力センサ６５、吸気温度センサ６６及びアクセル開度センサ６７を備えている。
【００５７】
エアフローメータ６１は吸入された空気の流量Ｇａを表す信号を出力するようになっている。外気温度センサ６２は機関（吸気通路）に流入する空気の温度（外気温度）Tatmを現す信号を出力するようになっている。クランクポジションセンサ６３は、クランク軸２４が一定微少角度（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）だけ回転する毎に幅狭のパルス出力するようになっている。この信号に基づいて機関回転速度NEが求められるようになっている。また、クランクポジションセンサ６３から出力されるパルスと、第１気筒が４サイクル火花点火運転方式にて運転されているときに圧縮上死点になる毎に一つのパルスを出力する図示しない基準位置センサからのパルスとにより、絶対クランク角が求められるようになっている。即ち、絶対クランク角は、第１気筒が４サイクル火花点火運転方式にて運転されている場合に圧縮上死点となったとき、０度（７２０度）にリセットされ、以降、クランク軸２４の回転角度が１度増大する毎に１度増大する。
【００５８】
スロットル弁開度センサ６４は、スロットル弁４８の開度を検出し、スロットル弁開度TAを表す信号を出力するようになっている。吸気管圧力センサ６５は、スロットル弁４８よりも下流における吸気管内の空気の圧力（吸気管圧力）PMを表す信号を出力するようになっている。吸気温度センサ６６は、吸気管内の空気の温度（吸気温度）THAを表す信号を出力するようになっている。アクセル開度センサ６７は、運転者によって操作されるアクセルペダル６８の操作量Accpを表す信号を出力するようになっている。
【００５９】
電気制御装置７０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ７１、ＣＰＵ７１が実行するプログラム、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め記憶したＲＯＭ７２、ＣＰＵ７１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ７３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに同格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ７４並びにＡＤコンバータを含むインターフェース７５等からなるマイクロコンピュータである。
【００６０】
インターフェース７５は、前記センサ６１〜６７と接続され、ＣＰＵ７１にセンサ６１〜６７からの信号を供給するようになっている。インターフェース７５は、イグナイタ３６、インジェクタ３７、燃料ポンプ３７ｂ、駆動回路３８、ＡＢＶ４５、スーパーチャージャ用クラッチ４６ａ及びスロットル弁アクチュエータ４８ａと接続されていて、ＣＰＵ７１から指示に応じてこれらに駆動信号を送出するようになっている。
【００６１】
次に、上記のように構成された各実施形態に係る制御装置の作動について説明する。なお、以下の説明において、MapX(a,b)と標記されるテーブルは、変数ａ及び変数ｂと値Ｘとの関係を規定するテーブルを意味することとする。また、値ＸをテーブルMapX(a,b)に基づいて求めるとは、値Ｘを現時点の変数ａ及び現時点の変数ｂと、テーブルMapX(a,b)とに基づいて求める（決定する）ことを意味することとする。
【００６２】
（第１実施形態）
第１実施形態に係る制御装置は、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切り替えるとき（以下、「４サイクル−２サイクル切替時」とも称呼する。）、過給圧を増大することにより、内燃機関の発生するトルクの変動量を小さくするものである。
【００６３】
＜４サイクル火花点火運転時＞
先ず、内燃機関１０の運転状態が定常的に４サイクル火花点火運転領域にある場合から説明を開始する。なお、後述するフラグＸ及びフラグＸ２の値はイグニッション・キーがオフからオンへと変更されたときに実行される図示しないイニシャルルーチンにて「０」に設定される。フラグＸ４の値はイニシャルルーチンにて「１」に設定される。
【００６４】
図２にフローチャートにより示した運転方式決定ルーチンは、各気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式と２サイクル自着火運転方式との何れにすべきかを機関１０の運転状態に基づいて決定する運転方式決定手段を構成している。ＣＰＵ７１は、この図２に示した運転方式決定ルーチンを所定時間の経過毎に繰り返し実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ２００から処理を開始し、ステップ２０５に進んで要求トルクTqtgtをテーブルMapTqtgt(Accp,NE)に基づいて求める。次いで、ＣＰＵ７１はステップ２１０に進み、現在の運転状態（要求トルクTqtgt及び機関回転速度NEにより定まる運転状態）が４サイクル火花点火運転領域内にあるか、２サイクル自着火運転領域内にあるかを同ステップ２１０内に示したマップに基づいて決定する。
【００６５】
次に、ＣＰＵ７１はステップ２１５に進み、現在の運転状態が２サイクル自着火運転領域内にあるか否かを判定する。前述の仮定に従えば、現在の運転状態は４サイクル火花点火運転領域内にある。従って、ＣＰＵ７１はステップ２１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２２０に進み、前回本ルーチンを実行したときの機関の運転状態（前回の運転状態）が２サイクル自着火運転領域内であったか否かを判定する。前述の仮定に従えば、前回の運転状態は４サイクル火花点火運転領域内である。従って、ＣＰＵ７１はステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【００６６】
一方、ＣＰＵ７１は、図３に示した４サイクル火花点火運転用バルブ制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ３００から開始するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ３００から処理を開始してステップ３０５に進み、現時点における絶対クランク角が１５０、３９０及び６３０度の何れかであるか否か（即ち、何れかの気筒が４サイクル圧縮上死点後１５０度となっているか否か）を判定する。
【００６７】
この場合、ステップ３０５の条件が成立していなければ、ＣＰＵ７１はステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ３０５の条件が成立していると、ＣＰＵ７１はステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３１０に進み、フラグＸ４の値が「１」であるか否かを判定する。前述したように、フラグＸ４の値はイニシャルルーチンにより「１」に設定されている。或いは、フラグＸ４の値は、機関の運転状態が２サイクル自着火運転領域から４サイクル火花点火運転領域に移行したとき、後述する図２のルーチンにおけるステップ２４５にて「１」に設定されている。従って、ＣＰＵ７１はステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３１５〜ステップ３３０に進み、以下に述べる処理を実行する。
【００６８】
ステップ３１５：４サイクル火花点火運転用の排気弁開弁時期ＥＯ４をMapEO4(Accp,NE)から算出する。
ステップ３２０：４サイクル火花点火運転用の排気弁閉弁時期ＥＣ４をMapEC4(Accp,NE)から算出する。
ステップ３２５：４サイクル火花点火運転用の吸気弁開弁時期ＩＯ４をMapIO4(Accp,NE)から算出する。
ステップ３３０：４サイクル火花点火運転用の吸気弁閉弁時期ＩＣ４をMapIC4(Accp,NE)から算出する。
【００６９】
なお、要求トルクTqtgtは、アクセルペダル操作量Accpと機関回転速度NEとにより定まるから、ある量ＸがテーブルMapX(Accp,NE)により求められるとき、ある量Ｘは要求トルクTqtgt（及び機関回転速度NE）に基づいて定められていることになる。この点については、本明細書を通じて同様に適用される。
【００７０】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ３３５に進み、現時点で圧縮上死点後１５０度となっている気筒の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯ４にて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣ４にて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。更に、ＣＰＵ７１は現時点で圧縮上死点後１５０度となっている気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯ４にて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣ４にて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。その後、ＣＰＵ７１はステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これにより、各気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は、４サイクル火花点火用のバルブタイミングにて開閉される。
【００７１】
更に、ＣＰＵ７１は図４のスーパーチャージャ制御ルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１は図４のステップ４００から処理を開始し、ステップ４０５にてフラグＸの値が「１」であるか否かを判定する。前述したように、フラグＸの値はイニシャルルーチンにより「０」に設定されている。或いは、フラグＸの値は、機関の運転状態が２サイクル自着火運転領域から４サイクル火花点火運転領域に移行したとき、後述する図２のルーチンにおけるステップ２３５にて「０」に設定されている。
【００７２】
従って、ＣＰＵ７１はステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４１０に進み、スーパーチャージャ用クラッチ４６ａに駆動信号を送出してクラッチ４６ａをオフ状態にし、スーパーチャージャ４６を非作動状態とする。なお、この段階においては、クラッチ４６ａはオフの状態にあるので、ステップ４１０の作動は確認的に実行される。その後、ＣＰＵ７１はステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００７３】
加えて、ＣＰＵ７１は図示しない４サイクル火花点火運転用の燃料噴射制御ルーチンと点火時期制御ルーチンを実行していて、エアフローメータ６１により計測された空気の流量Ｇａ（或いは、要求トルクTqtgt又はアクセルペダル操作量Accp）と機関回転速度NEとに基づいて燃料噴射量tauを決定し、４サイクル火花点火運転方式における吸気行程を迎えている気筒に対し燃料噴射量tauの燃料をその気筒のインジェクタ３７から噴射するとともに、計測された空気の流量Ｇａ（或いは、要求トルクTqtgt又はアクセルペダル操作量Accp）と機関回転速度NEとに基づいて点火時期θigを決定し、４サイクル火花点火運転方式における圧縮行程を迎えている気筒のクランク角がθigとなったとき点火プラグ３５から火花を発生させるようになっている。以上により、４サイクル火花点火運転方式による運転が行われる。
【００７４】
＜４サイクル火花点火運転から２サイクル自着火運転への切り替え＞
次に、内燃機関１０の運転状態が変化して同運転状態が４サイクル火花点火運転領域から２サイクル自着火運転領域に移行したことに伴い、運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと切り替える際の本制御装置の作動について説明する。
【００７５】
この場合、機関１０の運転状態が４サイクル火花点火運転領域から２サイクル自着火運転領域に移行した直後にＣＰＵ７１が図２に示したルーチンを実行すると、ＣＰＵ７１は図２のステップ２００〜ステップ２１０に続くステップ２１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２２５に進んで前回本ルーチンを実行したときの機関の運転状態が４サイクル火花点火運転領域内であったか否かを判定する。前述の仮定に従えば、前回の運転状態は４サイクル火花点火運転領域内である。従って、ＣＰＵ７１はステップ２２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２３０に進み、フラグＸの値を「１」に設定した後にステップ２９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【００７６】
この段階ではフラグＸ４の値は「１」に維持されたままである。従って、絶対クランク角が１５０、３９０及び６３０度の何れかとなると（即ち、何れかの気筒が４サイクル圧縮上死点後１５０度となっていると）、ＣＰＵ７１は図３に示した４サイクル火花点火運転用バルブ制御ルーチンのステップ３００〜ステップ３３５を実行する。
【００７７】
また、ＣＰＵ７１は所定のタイミングにて図４のステップ４００から処理を開始し、この場合、フラグＸの値は「１」に設定されているから、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４１５に進む。そして、ＣＰＵ７１はステップ４１５にてフラグＸ２の値が「０」から「１」に変化した直後であるか否かを判定する。
【００７８】
この時点ではフラグＸ２の値は「０」に維持されたままである。従って、ＣＰＵ７１はステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４３０にて現時点がフラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された後に初めて絶対クランク角が２４０度に到達した時点以降であるか否かを判定する。この場合においても、フラグＸ２の値は「０」であって「１」に変化していない。従って、ＣＰＵ７１はステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４９５へと進む。この結果、スーパーチャージャ４６は非作動状態に維持される。
【００７９】
以上により、図５のタイムチャートの符合Ａ及びＢにて示したように、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後であっても、フラグＸ４の値が「１」である限り、４サイクル火花点火運転方式における圧縮上死点後１５０度を迎えた気筒は、４サイクル火花点火運転方式により運転が行われ、スーパーチャージャ４６は非作動状態に維持される。
【００８０】
一方、ＣＰＵ７１は図６に示したフラグ操作ルーチンを微小一定クランク角（ここでは１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ６００から開始するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ６００から処理を開始してステップ６０５に進み、現時点が、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミングであるか否かを判定する。
【００８１】
現時点がフラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミングでなければ、ＣＰＵ７１はステップ６０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ６１０に進み、現時点が、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角０度（＝７２０度）に到達したタイミングであるか否かを判定する。この場合、フラグＸ２の値は「０」に維持されたままである。従って、ＣＰＵ７１はステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、そのままステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８２】
その後、所定の時間が経過すると、絶対クランク角はフラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達する。従って、この時点にてＣＰＵ７１がステップ６０５の処理を実行すると、ＣＰＵ７１は同ステップ６０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６１５に進んでフラグＸ２の値を「１」に設定する。そして、ＣＰＵ７１はステップ６１０にて「Ｎｏ」と判定し、そのままステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８３】
更に、所定の時間が経過すると、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角０度（＝７２０度）に到達したタイミングとなる。従って、この時点にてＣＰＵ７１がステップ６１０の処理を実行すると、ＣＰＵ７１は同ステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ６２０に進んでフラグＸ４の値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵ７１はステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８４】
このフラグＸ４の値の「０」への変更に伴い、ＣＰＵ７１は図３のステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定するようになる。この結果、４サイクル火花点火運転方式にしたがうバルブタイミング制御は停止する。
【００８５】
一方、ＣＰＵ７１は、図７に示した２サイクル自着火運転用バルブ制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ７００から開始するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度（９０ＣＡ）のタイミングであるか否かを判定する。
【００８６】
現時点が何れかの気筒の上死点後９０度のタイミングでなければ、ＣＰＵ７１はステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。これに対し、現時点が第１気筒の圧縮上死点後９０度のタイミング（絶対クランク角９０度）であるとすると、ＣＰＵ７１はステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１０に進み、フラグＸ２の値が「１」であるか否かを判定する。このとき、フラグＸ２の値が「０」であると、ＣＰＵ７１はステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００８７】
これに対し、現時点が、フラグＸ２の値が前述した図６のステップ６１５にて「１」に設定された直度であると仮定すると、ＣＰＵ７１はステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進み、圧縮上死点後９０度を迎えている気筒（ここでは第１気筒）の吸気弁３２及び排気弁３４が共に閉弁しているか否かを判定する。
【００８８】
このとき、図５の符号ｔ１により示したように、第１気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は共に閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２０〜ステップ７４０に進み、以下に述べる処理を実行する。
【００８９】
ステップ７２０：２サイクル自着火運転用の排気弁開弁時期ＥＯをMapEO(Accp,NE)から算出する。
ステップ７２５：２サイクル自着火運転用の基本掃気期間θbseをMapθbse(Accp,NE)から算出する。
ステップ７３０：２サイクル自着火運転用の吸気弁開弁時期ＩＯをMapIO(Accp,NE)から算出する。
ステップ７３５：２サイクル自着火運転用の吸気弁閉弁時期ＩＣをMapIC(Accp,NE)から算出する。
ステップ７４０：２サイクル自着火運転用の排気弁閉弁時期ＥＣを、吸気弁開弁時期ＩＯに基本掃気期間θbseを加えることにより得られる時期に設定する。
【００９０】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ７４５に進み、現時点で上死点後９０度となっている気筒（この場合、第１気筒）の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯにて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。更に、ＣＰＵ７１は現時点で上死点後９０度となっている気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯにて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。その後、ＣＰＵ７１はステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００９１】
これにより、図５の符合Ｃに示したように、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミング（フラグＸ２の値が「１」に変更されたタイミング）以降において、上死点後９０度を迎えた第１気筒の吸気弁３２及び排気弁３４が２サイクル自着火用のバルブタイミングにて開閉される。この結果、第１気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングが４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火方式運転方式のバルブタイミングへと切り替えられる。
【００９２】
その後、所定時間が経過すると、第２気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は２１０度）となる（図５に符合ｔ２により示した時点を参照。）。このとき、ＣＰＵ７１が図７に示したルーチンの処理をステップ７００から処理を開始すると、ＣＰＵ７１はステップ７０５及びステップ７１０にて共に「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進む。
【００９３】
この場合、図５の符合Ｂにより示したように第２気筒は４サイクル火花点火運転方式にて運転されていて、吸気弁３２及び排気弁３４の何れか（この場合、吸気弁３２）が開弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ７１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングは、次の上死点後９０度のタイミングが到来するまで４サイクル火花点火運転方式のバルブタイミングに維持され、同次の上死点後９０度のタイミングにて２サイクル自着火方式運転方式のバルブタイミングへと切り替えられる。
【００９４】
更に、所定時間が経過すると、第３気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は３３０度）となる（図５に符合ｔ３により示した時点を参照。）。このとき、ＣＰＵ７１が図７に示したルーチンの処理をステップ７００から開始すると、ＣＰＵ７１はステップ７０５及びステップ７１０にて共に「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進む。
【００９５】
この場合、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は何れも閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ７１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、上述したステップ７２０〜ステップ７４５の処理を実行し、ステップ７９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、第３気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングが４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火方式運転方式のバルブタイミングへと切り替えられる。
【００９６】
このように、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミング（フラグＸ２の値が「１」に変更されたタイミング）以降においては、上死点後９０度を迎えた気筒であって、吸気弁３２及び排気弁３４が共に閉弁している気筒から、その気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングが４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火方式運転方式へのバルブタイミングへと順に切り替えられて行く。
【００９７】
また、ＣＰＵは図示しない２サイクル自着火運転用の燃料噴射制御ルーチンを実行していて、要求トルクTqtgtと機関回転速度NEとに基づいて燃料噴射量tauを決定し、２サイクル自着火運転方式における掃気行程を迎えている気筒に対し燃料噴射量tauの燃料をその気筒のインジェクタ３７から噴射する。以上により、図５の符号Ｃ，Ｄ及びＦに示したように、各気筒の運転方式は４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火方式運転方式へと順に切り替えられて行く。
【００９８】
一方、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めてクランク角が絶対クランク角６００度に到達したことにより、図６のステップ６１５にてフラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された直後に、ＣＰＵ７１が図４に示したスーパーチャージャ制御ルーチンを開始すると、ＣＰＵ７１はステップ４０５及びステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進む。
【００９９】
そして、ＣＰＵ７１はステップ４２０にて、現時点からクランク角が２２０度経過した時点、即ち、実際にはクランク角が絶対クランク角１００度（＝６００＋２２０−７２０）となる時点にてスーパーチャージャ４６が作動状態となるように、スーパーチャージャ用クラッチ４６ａに駆動信号を送出するための設定を行う。次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ４２５にて、ＡＢＶ４５の開度ＳＡＢＶがＡＢＶ開度ＳＨとなるようにＡＢＶ４５を制御する。その後、ＣＰＵ７１はステップ４９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【０１００】
これにより、図５の符号Ｌにより示したように、過給圧はクランク角が絶対クランク角１００度となる時点にて上昇を開始し、図５の符号Ｃにより示した第１気筒の掃気行程開始時点までには（クランク角が絶対クランク角にして略１２０度に到達する時点までには）所定の高過給圧に到達する。
【０１０１】
その後、ＣＰＵ７１が図４のステップ４００から処理を開始すると、ＣＰＵ７１はステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定するとともに、現時点はフラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された直後ではないのでステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４３０に進む。そして、ＣＰＵ７１はステップ４３０にて、現時点が、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された後に初めて絶対クランク角が２４０度に到達した時点以降であるか否かを判定する。このとき、ＣＰＵ７１は、ステップ４３０の条件が成立していなければ同ステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１０２】
その後、更に時間が経過し、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された後に初めてクランク角が絶対クランク角２４０度となったとき、ＣＰＵ７１が図４のステップ４００から処理を開始すると、同ＣＰＵ７１はステップ４０５にて「Ｙｅｓ」、ステップ４１５にて「Ｎｏ」、続くステップ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４３５に進み、ＡＢＶ開度ＳＬをテーブルMapSL(Tqtgt,NE)により求める。このＡＢＶ開度ＳＬはＡＢＶ開度ＳＨより大きい開度（スーパーチャージャ４６のバイパス空気量をより多くする開度）である。次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ４４０にてＡＢＶ４５の開度ＳＡＢＶが上記決定したＡＢＶ開度ＳＬとなるようにＡＢＶ４５を制御し、ステップ４９５に進み本ルーチンを一旦終了する。
【０１０３】
これ以降、フラグＸの値が後述する図２のステップ２３５にて「１」から「０」に変更されない限り（即ち、機関の運転条件が４サイクル運転領域内へと復帰しなければ）、ＣＰＵ７１は、ステップ４０５、ステップ４１５及びステップ４３０〜４４０の処理を繰り返し行う。
【０１０４】
これにより、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変更された後に初めてクランク角が絶対クランク角２４０度となった時点以降、過給圧はテーブルMapSL(Tqtgt,NE)により決定されるＡＢＶ開度ＳＬとなるように制御される。
【０１０５】
＜２サイクル自着火運転から４サイクル火花点火運転への切り替え＞
次に、内燃機関１０の運転状態が変化して同運転状態が２サイクル自着火運転領域から４サイクル火花点火運転領域に移行したことに伴い、運転方式を２サイクル自着火運転方式から４サイクル火花点火運転方式へと切り替える際の本制御装置の作動について説明する。
【０１０６】
この場合、機関１０の運転状態が２サイクル自着火運転領域から４サイクル火花点火運転領域に移行した直後にＣＰＵ７１が図２に示したルーチンを実行すると、ＣＰＵ７１は図２のステップ２００〜ステップ２１０に続くステップ２１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２２０へ進み、ステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定して以下のステップ２３５〜ステップ２４５の処理を行う。
【０１０７】
ステップ２３５：フラグＸの値を「０」に設定する。
ステップ２４０：フラグＸ２の値を「０」に設定する。
ステップ２４５：フラグＸ４の値を「１」に設定する。
【０１０８】
これにより、図３のルーチンにおけるステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定されるようになるので、吸気弁３２及び排気弁３４は４サイクル火花点火運転用のバルブタイミングで開閉されるようになる。更に、図７のルーチンにおけるステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定されるようになるので、吸気弁３２及び排気弁３４は２サイクル自着火運転用のバルブタイミングで開閉されることはなくなる。このように、図３及び図７に示したルーチンは、複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を機関に対して要求されるトルクと決定された運転方式とに基づいて制御するバルブタイミング制御手段を構成している。
【０１０９】
加えて、図４のステップ４０５にて「Ｎｏ」と判定されるようになるので、スーパーチャージャ４６はステップ４１０にて非作動状態となるように制御される。
【０１１０】
以上、説明したように、第１実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に順次切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程（図５においては符合Ｃにより示した第１気筒の掃気行程）が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒（図５では第２気筒）の吸気行程と重なる場合、過給圧（ＡＢＶ開度ＳＡＢＶに対応した過給圧）が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクTqtgtと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が定常的に行われている時点において制御される過給圧（ステップ４３５のＡＢＶ開度ＳＬに対応した過給圧）より大きい圧力（ＡＢＶ開度ＳＨに対応した過給圧）に制御される。
【０１１１】
この結果、気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に順次切り替え始める時点において、４サイクル火花点火運転方式により運転される気筒と２サイクル自着火運転方式により運転される気筒とが混在し、４サイクル火花点火転方式により運転されている気筒が吸気行程（図５の符合Ｂにより示した第２気筒の吸気行程）にあるために、その気筒（第２気筒）に新気が奪われる２サイクル自着火運転方式の掃気行程にある気筒（第１気筒）の新気量（従って、掃気量）が、過給圧が増大せしめられることにより増大せしめられる。従って、４サイクル−２サイクル切替時において掃気行程にある気筒（第１気筒）の掃気量が不足しない（２サイクル定常運転時の掃気量と同等な量となる）ので、内燃機関１０の発生するトルクの変動を抑制することができる。
【０１１２】
換言すると、過給圧は掃気量を決定する因子であるから、第１実施形態に係る制御装置は、前記２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である掃気量であって前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から同２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する掃気量制御手段（図４に示したスーパーチャージャ制御ルーチン及びフラグＸ，Ｘ２等のフラグ操作を行うルーチン）を備えているということもできる。
【０１１３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この制御装置は、４サイクル−２サイクル切替時に吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期（バルブタイミング）を制御して、２サイクル定常運転時と同等の掃気量を確保する（或いは、圧縮行程開始時の燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時と同等のガス温度とする）ことにより、内燃機関１０が発生するトルクの変動を抑制するものである。なお、吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期が変化すると掃気量が変化するので、これら（バルブタイミング）は掃気量を決定する因子である。
【０１１４】
＜４サイクル火花点火運転時＞
第２実施形態のＣＰＵ７１は、図２、図３、図６及び図示しない前述した４サイクル火花点火運転用の燃料噴射制御ルーチン及び点火時期制御ルーチンを実行する。従って、第２実施形態の制御装置は、吸気弁３２及び排気弁３４の開閉制御、燃料噴射制御及び点火時期制御に関し、第１実施形態の制御装置と同一の制御を行って４サイクル火花点火運転方式による運転を行う。また、ＣＰＵ７１は、４サイクル火花点火運転時において（フラグＸ＝１）スーパーチャージャ４６を非作動状態に維持する（後述する図８のステップ８０５及びステップ８３０を参照。）。
【０１１５】
＜４サイクル火花点火運転から２サイクル自着火運転への切り替え＞
ＣＰＵ７１は、４サイクル−２サイクル切替時に何れかの気筒が２サイクル自着火運転方式により運転され始めるとき、スーパーチャージャ４６を作動状態とする。スーパーチャージャ４６は、２サイクル自着火運転方式による運転が行われている間、作動状態に維持される。スーパーチャージャ４６が作動状態にあるときの過給圧は要求トルクTqtgtと機関回転速度NEとにより定まる過給圧に制御される。なお、ＣＰＵ７１は、何れかの気筒が２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときの過給圧を第１実施形態のように２サイクル定常運転時よりも上昇させず、２サイクル定常運転時と同様の過給圧とする。
【０１１６】
より具体的に述べると、ＣＰＵ７１は、所定時間の経過毎に図４に代わる図８のステップ８００から処理を開始するようになっている。そして、図４のステップ４０５、ステップ４１５及びステップ４２０とそれぞれ同一のステップ８０５、ステップ８１５及びステップ８２０を実行することにより、フラグＸの値が「１」であり、フラグＸ２の値が「０」から「１」に変化した時点からクランク角が２２０度経過した時点にてスーパーチャージャ４６を作動状態とする。次いで、ＣＰＵ７１はステップ８２５にてＡＢＶ開度ＳＡＢＶをMapSABV(Tqtgt,NE)により定める。
【０１１７】
また、フラグＸの値が「１」である限り、ステップ８１５の条件が成立しなくても、ステップ８２５が実行される。従って、２サイクル自着火運転方式にて運転されているときの過給圧は要求トルクTqtgtと機関回転速度NEにより定まる過給圧となる。なお、ＣＰＵ７１は、機関１０の運転状態が４サイクル火花点火運転領域内にあってフラグＸの値が「０」に設定されているとき、ステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８３０に進み、スーパーチャージャ４６を非作動状態とする。
【０１１８】
次に、吸気弁３２と排気弁３４の開閉制御について説明する。ＣＰＵ７１は図７に代わる図９にフローチャートにより示した２サイクル自着火運転用バルブ制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ９００から開始するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ９００から処理を開始してステップ９０２に進み、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度（９０ＣＡ）のタイミングであるか否かを判定する。そして、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度のタイミングでなければ、ＣＰＵ７１はステップ９０２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１１９】
また、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度のタイミングであるとき、ＣＰＵ７１はステップ９０２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９０４に進み、フラグＸ２の値が「１」であるか否かを判定する。このとき、フラグＸ２の値が「１」でなければ、ＣＰＵ７１はステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１２０】
いま、説明のために、現時点が「機関１０の運転状態が４サイクル運転領域から２サイクル運転領域へと移行したとことに伴って図２のステップ２３０によりフラグＸの値が「０」から「１」へと変更され、その後、クランク角が絶対クランク角６００度となったことに伴って図６のステップ６１５によりフラグＸ２の値が「０」から「１」へと変更された直後であり、且つ、第１気筒のクランク角が上死点後９０度となったタイミングである。」として説明を続ける。
【０１２１】
この場合、ＣＰＵ７１はステップ９００に続くステップ９０２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９０４に進み、フラグＸ２の値が「１」であるか否かを判定する。前述の仮定に従えばフラグＸ２の値は「１」である。従って、ＣＰＵ７１はステップ９０４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９０６に進み、圧縮上死点後９０度を迎えている気筒（この場合、第１気筒）の吸気弁３２及び排気弁３４が共に閉弁しているか否かを判定する。
【０１２２】
このとき、図５の符号ｔ１により示したように、第１気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は共に閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ９０６にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９０８、ステップ９１０及びステップ９１１に進み、以下に述べる処理を実行する。
【０１２３】
ステップ９０８：２サイクル自着火運転用の排気弁開弁時期ＥＯをMapEO(Accp,NE)から算出する。
ステップ９１０：２サイクル自着火運転用の基本掃気期間θbseをMapθbse(Accp,NE)から算出する。
ステップ９１１：２サイクル自着火運転用の吸気弁開弁時期ＩＯをMapIO(Accp,NE)から算出する。
【０１２４】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ９１２に進み、上死点後９０度を迎えている気筒（この場合、第１気筒）の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼であったか否かを判定する。この場合、第１気筒の前回の燃焼は４サイクル火花点火燃焼であったから、ＣＰＵ７１はステップ９１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１４にて燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseをMapθexbse(NE,PM)に基づいて決定する。これにより、後述するように、掃気期間はθexbseだけ延長される。
【０１２５】
このように掃気期間を燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseだけ延長するのは、前回の燃焼が４サイクル火花点火運転による燃焼であるとすると、燃焼ガス温度が自着火による２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高いので、掃気期間を延長して残留する燃焼ガス量を低減することにより早期着火が発生しないようにするためである。
【０１２６】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ９１６に進み、現時点において４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒の吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方が開弁中であるか否かを判定する。この場合、第２気筒は４サイクル火花点火運転方式にて運転されていて、且つ、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方（この場合、吸気弁３２）は開弁中である。従って、ＣＰＵ７１はステップ９１６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１８〜ステップ９２４に進んで以下の処理を行う。なお、上記ステップ９１６は、現時点の状態が２サイクル定常運転時と異なる吸気状態又は排気状態となっているか否かを判定するステップである。
【０１２７】
ステップ９１８：２サイクル自着火運転用の暫定排気弁閉弁時期ＥＣＺを、吸気弁開弁時期ＩＯから基本掃気期間θbseが経過じた時期に設定する。
ステップ９２０：吸気弁開弁時期ＩＯ、暫定排気弁閉弁時期ＥＣＺ、その時点において図３の４サイクル火花点火用バルブ制御ルーチンにより計算されている吸気弁開弁時期ＩＯ４及び吸気弁閉弁時期ＩＣ４（この場合、ＩＯ４及びＩＣ４は第２気筒の吸気弁３２の開弁時期及び閉弁時期にそれぞれ対応する。）に基づいて、第１気筒の暫定掃気期間（掃気行程となっている期間、即ち、ＩＯ〜ＥＣＺの期間）と第２気筒の吸気期間（吸気行程となっている期間、即ち、ＩＯ４〜ＩＣ４の期間）とが重複している干渉期間θkanを求める。
【０１２８】
ステップ９２２：干渉補償用掃気延長期間θexkanをMapθexkan(θkan,PM）により決定する。後述するように、この干渉補償用掃気延長期間θexkanにより基本掃気期間が延長される。２サイクル自着火運転を開始する気筒が掃気行程となったとき、他の気筒が４サイクル火花点火運転の吸気行程に入っていると、２サイクル自着火運転を開始する気筒はその吸気行程に入っている他の気筒に新気が奪われる。その結果、２サイクル自着火運転を開始する気筒に吸入される新気量が減り、同気筒の掃気量は不足する。上記干渉補償用掃気延長期間θexkanは、かかる理由による掃気量の不足分を補償するために、基本掃気期間θbseを延長するための期間である。
【０１２９】
なお、２サイクル自着火運転を開始する気筒の排気弁３４のみが開弁しているとき（同気筒が排気行程にあるとき）、他の気筒が４サイクル火花点火運転の排気行程に入っていると、排気圧力が高くなっているために２サイクル自着火運転を開始する気筒の掃気量が不足する恐れもある。これらのことから、上記干渉補償用掃気延長期間θexkanは、上記排気弁開弁時期ＥＯ、上記吸気弁開弁時期ＩＯ、上記暫定排気弁閉弁時期ＥＣＺ及びMapIC(Accp,NE)等から求められる吸気弁閉弁時期ＩＣ、上記吸気弁開弁時期ＩＯ４、上記吸気弁閉弁時期ＩＣ４、上記排気弁開弁時期ＥＯ４及び上記排気弁閉弁時期ＥＣ４に基づいて、２サイクル自着火運転を開始する気筒の掃気量や新気量を考慮することにより決定されてもよい。
ステップ９２４：後述する掃気短縮期間θshortを「０」に設定する。
【０１３０】
次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ９２６〜ステップ９３０に進んで、以下の処理を行う。
ステップ９２６：基本掃気期間θbseを燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseと干渉補償用掃気延長期間θexkanとを加えた期間だけ延長するとともに、その延長された期間を掃気短縮期間θshortだけ短縮した期間を最終的な掃気期間θsokiとして設定する。ただし、この場合、掃気短縮期間θshortは「０」に設定されているから、掃気期間が短縮されることはない。
【０１３１】
ステップ９２８：最終的な排気弁閉弁時期ＥＣを、吸気弁開弁時期ＩＯから上記掃気期間θsokiだけ経過した時期に設定する。
ステップ９３０：最終的な吸気弁閉弁時期ＩＣを、排気弁閉弁時期ＥＣから一定期間θconst経過後の時期に設定する。
【０１３２】
その後、ＣＰＵ７１は、ステップ９３２にて現時点で上死点後９０度となっている気筒（この場合、第１気筒）の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯにて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。同時に、ＣＰＵ７１は、現時点で上死点後９０度となっている気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯにて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。次いで、ＣＰＵ７１は、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１３３】
以上により、他の気筒に先立って４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式が切り替えられる第１気筒の掃気期間θsokiは、２サイクル定常運転時の掃気期間である基本掃気期間θbseよりも少なくとも干渉補償用掃気延長期間θexkanだけ延長された期間となる。これにより、運転切替時の掃気期間が４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒（第２気筒）の吸気行程に重なる気筒（第１気筒）の掃気量が十分に確保される。また、第１気筒の掃気期間θsokiは燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高い分だけ延長される。この結果、第１気筒の掃気量が適切となる（即ち、適切な量で且つ適切な温度の燃焼ガスが第１気筒内に残存する）ので、第１気筒の自着火燃焼が２サイクル定常運転時と同様に行われる。これにより、４サイクル−２サイクル切替時に発生するトルクの変動が抑制される。
【０１３４】
その後、所定の時間が経過すると、第２気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は２１０度）となる（図５に符合ｔ２により示した時点を参照。）。このとき、ＣＰＵ７１が図９に示したルーチンの処理をステップ９００から開始すると、ＣＰＵ７１はステップ９０２及びステップ９０４の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９０６に進む。
【０１３５】
この場合、第２気筒は４サイクル火花点火運転方式にて運転されていて、吸気弁３２及び排気弁３４の何れか（この場合、吸気弁３２）が開弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ９０６にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のバルブタイミングは、次の上死点後９０度のタイミングが到来するまで４サイクル火花点火運転方式のバルブタイミングに維持され、同次の上死点後９０度のタイミングにて２サイクル自着火方式運転方式のバルブタイミングへと切り替えられる。
【０１３６】
更に、所定時間が経過すると、第３気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は３３０度）となる（図５に符合ｔ３により示した時点を参照。）。このとき、ＣＰＵ７１が図９に示したルーチンの処理をステップ９００から開始すると、ＣＰＵ７１はステップ９０２及びステップ９０４の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９０６に進む。
【０１３７】
この場合、第３気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は何れも閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ９０６にて「Ｙｅｓ」と判定し、上述したステップ９０８乃至ステップ９１１の処理を行う。次いで、ＣＰＵ７１はステップ９１２に進み、上死点後９０度を迎えている気筒（この場合、第３気筒）の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼であったか否かを判定する。第３気筒の前回の燃焼は４サイクル火花点火燃焼であったから、ＣＰＵ７１はステップ９１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１４にて燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseをMapθexbse(NE,PM)に基づいて決定する。これにより、後述するように、掃気期間はθexbseだけ延長される。
【０１３８】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ９１６に進む。この時点において、第２気筒は４サイクル火花点火運転方式にて運転されている。しかしながら、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は両方とも閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ９１６にて「Ｎｏ」と判定してステップ９３４に進み、現時点または直前（或いは、排気弁開弁時期ＥＯ又は吸気弁開弁時期ＩＯと同時かその直前、換言すると、上死点後９０度を迎えている気筒の掃気行程中及び掃気行程直前）に他の気筒の掃気行程が存在していないか否かを判定する。
【０１３９】
図５から理解されるように、２サイクル定常運転時にあっては、ある気筒の掃気行程と別の気筒の掃気行程との時間間隔は極めて短い。これに対し、図５の符号Ｄと符合Ｂにより示したように、第３気筒が２サイクル自着火運転方式による運転を開始しようとする時点の直前には他の気筒の掃気行程が存在していない（この場合、４サイクル火花点火運転方式における吸気行程後である）。従って、機関１０から排出された排ガスはすでに下流に流れているので、排気圧力は２サイクル定常運転時よりも小さくなっている。即ち、上記ステップ９３４は、排気圧力が２サイクル定常運転時と異なる排気圧力（排気状態）となっているか否かを判定するステップである。
【０１４０】
現時点においてステップ９３４の判定条件は成立する。従って、ＣＰＵ７１はステップ９３４にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３６〜ステップ９４０に進み、以下の処理を行う。
【０１４１】
ステップ９３６：排気弁開弁時期ＥＯ及びその時点において図３の４サイクル火花点火用バルブ制御ルーチンにより計算されている排気弁閉弁時期ＥＣ４（この場合、ＥＣ４は第２気筒の排気弁３４の閉弁時期に対応する。）に基づいて、何れの排気弁も開弁されていない状態となる期間である開弁無期間θnashi（即ち、ＥＣ４〜ＥＯの期間の長さ）を求める。なお、開弁無期間θnashiは、排気弁閉弁時期ＥＣ４から吸気弁開弁時期ＩＯまでの期間、吸気弁閉弁時期ＩＣ４から排気弁開弁時期ＥＯまでの期間、或いは、吸気弁閉弁時期ＩＣ４から吸気弁開弁時期ＩＯまでの期間としてもよい。
ステップ９３８：掃気短縮期間θshortをMapθshort(θnashi,PM)から算出する。
ステップ９４０：干渉補償用掃気延長期間θexkanを「０」に設定する。
【０１４２】
その後、ＣＰＵ７１はステップ９２６〜９３２の処理を実行する。これにより、最終的な掃気期間θsokiは、基本掃気期間θbseを燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseだけ延長するとともに、その延長された期間を掃気短縮期間θshortだけ短縮した期間となる。
【０１４３】
以上により、第３気筒は第１気筒に続いて且つ第２気筒よりも早く４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式が切り替えられる。このとき、その掃気行程直前における排気圧力が２サイクル定常運転時よりも小さくなっていることによって第３気筒の掃気量が過大となることがないように、掃気期間θsokiが、２サイクル定常運転時の掃気期間である基本掃気期間θbseよりも少なくとも掃気短縮期間θshortだけ短縮される。また、基本掃気期間θbseは、気筒に残留することになる燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時よりも高いので、燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseだけ延長され、これにより燃焼ガス量の適量化が達成される。この結果、第３気筒の掃気量が適切となる（即ち、適切な量で且つ適切な温度の燃焼ガスが第３気筒内に残存する）ので、第３気筒の自着火燃焼が２サイクル定常運転時と同様に行われる。これにより、４サイクル−２サイクル切替時に発生するトルクの変動が抑制される。
【０１４４】
更に、所定時間が経過すると、第１気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は４５０度）となる（図５に符合ｔ４により示した時点を参照。）。このとき、ＣＰＵ７１が図９に示したルーチンの処理をステップ９００から開始すると、ＣＰＵ７１はステップ９０２及びステップ９０４の両ステップにて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９０６に進む。
【０１４５】
この場合、第１気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は何れも閉弁している。従って、ＣＰＵ７１はステップ９０６にて「Ｙｅｓ」と判定し、上述したステップ９０８乃至ステップ９１１の処理を行う。また、この場合、第１気筒の前回の燃焼は２サイクル自着火燃焼であったから、ＣＰＵ７１はステップ９１２にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９４４にて燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseを「０」に設定する。
【０１４６】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ９１６に進む。この場合、４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒であって、その吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方が開弁中である気筒は存在しない。従って、ＣＰＵ７１はステップ９１６にて「Ｎｏ」と判定してステップ９３４に進む。
【０１４７】
更に、この場合、現時点と同時又は直前に第３気筒の掃気行程が存在しているから、ＣＰＵ７１はステップ９３４にて「Ｎｏ」と判定してステップ９４２に進み、干渉補償用掃気延長期間θexkan及び掃気短縮期間θshortを何れも「０」に設定する。その後、ＣＰＵ７１はステップ９２６〜９３２の処理を実行する。これにより、最終的な掃気期間θsokiは、２サイクル定常運転時での掃気期間である基本掃気期間θbseとなる。
【０１４８】
更に、所定時間が経過すると、第２気筒のクランク角が上死点後９０度（絶対クランク角は５７０度）となる（図５に符合ｔ５により示した時点を参照。）。この場合、図５から理解されるように、第２気筒の吸気弁３２及び排気弁３４は共に閉弁しており、上死点後９０度を迎えている気筒（この場合、第２気筒）の前回の燃焼は４サイクル火花点火燃焼である。また、現時点において４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒の吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方が開弁中であるという条件は成立していない。
【０１４９】
従って、ＣＰＵ７１は、ステップ９０２〜ステップ９１６、ステップ９３４及びステップ９４２の処理を行い、次いで、ステップ９２６〜ステップ９３２の処理を実行する。この結果、干渉補償用掃気延長期間θexkan及び掃気短縮期間θshortはステップ９４２にて何れも「０」に設定されているから、最終的な掃気期間θsokiは、基本掃気期間θbseを燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseだけ延長した期間となる。
【０１５０】
以上により、第２気筒は第１気筒及び第３気筒に続いて４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式が切り替えられる。このとき、第３気筒の最終的な掃気期間θsokiは、燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時よりも高いことが考慮され、基本掃気期間θbseを燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseだけ延長した期間となる。この結果、第２気筒の掃気量が適切となる（即ち、適切な量で且つ適切な温度の燃焼ガスが第２気筒内に残存する）ので、第２気筒の自着火燃焼が２サイクル定常運転時と同様に行われる。これにより、４サイクル−２サイクル切替時に発生するトルクの変動が抑制される。
【０１５１】
以降、総ての気筒は、フラグＸ２の値が「０」に設定されるまで、２サイクル自着火運転方式により運転される。
【０１５２】
このように、第２実施形態に係る内燃機関の制御装置は、掃気量を決定する因子として前記複数の気筒の各吸気弁及び各排気弁の開閉時期を変更する掃気量制御手段を備える。実際には、図９に示した２サイクル用バルブ制御ルーチンが、バルブタイミング制御手段と掃気量制御手段を構成している。
【０１５３】
更に、この内燃機関の制御装置において、掃気量制御手段は、図９のステップ９１６、ステップ９３４及びこれらのステップにおける肯定判定に従って実行されるステップに対応していて、運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び／又は排気弁の開閉状態（即ち、吸気状態及び／又は排気状態）に応じて同任意の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉時期を変更するように構成されている。
【０１５４】
更に、前記掃気量制御手段は、図９のステップ９１６乃至ステップ９２０並びにステップ９２６乃至ステップ９３２に対応していて、気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、前記掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間（θbse）に所定の延長期間（θexkan）を加えた期間となるようにバルブタイミングを制御する。
【０１５５】
更に、前記掃気量制御手段は、図９のステップ９１２、ステップ９１４及びステップ９２６乃至ステップ９３２に対応していて、気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の燃焼の直前に発生する他の気筒の燃焼が同４サイクル火花点運転方式による燃焼となる場合、前記掃気行程の期間が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下で同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段により定常的に行われている時点における掃気行程の期間（θbse）から所定の短縮期間（θshort）を減じた期間となるように前記バルブタイミングを制御する。
【０１５６】
なお、上記実施形態においては、排気弁閉弁時期ＥＣが遅らされることにより掃気期間が延長されていたが、排気弁開弁時期ＥＯを早めることにより掃気期間を延長してもよい。また、排気弁閉弁時期ＥＣ、排気弁開弁時期ＥＯ及び吸気弁開弁時期ＩＯ（吸気弁及び排気弁の開閉時期）を変更することにより掃気量を変更してもよい。
【０１５７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この制御装置は、第２実施形態と同様に、４サイクル−２サイクル切替時に吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期（バルブタイミング）を制御することにより２サイクル定常運転時と同等の掃気量を確保する。更に、第３実施形態の制御装置は、バルブタイミングの制御によってある気筒の排気弁３４の開弁期間と他の気筒の排気弁３４の開弁期間とが重なることがないように（干渉することがないように）排気弁３４の開閉時期を制御するものである。
【０１５８】
このように排気弁開弁期間が重なると、各気筒から燃焼ガスを排出し難くなり、そのために掃気量が不足する等の問題が生じる。本実施形態は、このような事態が発生しないように、一つの気筒の排気弁３４の開閉時期を変更することにより残りの気筒の掃気量を確保する。
【０１５９】
より具体的に述べると、第３実施形態のＣＰＵ７１は、第２実施形態のＣＰＵ７１が実行するルーチンに加え、図１０に示したルーチンを実行するようになっている。図１０に示したルーチンは、図９に示したルーチンのステップ９３２に続いて実行される。
【０１６０】
即ち、ＣＰＵ７１は、４サイクル−２サイクル切替時に２サイクル定常運転時と同等の掃気量が確保されるように吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期を決定した後にステップ１００５に進み、現時点で上死点後９０度となっている気筒（以下、「本気筒」と称呼する。）の２サイクル自着火燃焼の直前に２サイクル自着火燃焼を行う気筒（以下、「直前の気筒」と称呼する。）の排気弁閉弁時期ＥＣpriorが、本気筒の排気弁開弁時期ＥＯ90より前の時点であるか否かを判定する。ここで、排気弁閉弁時期ＥＣprior及び排気弁開弁時期ＥＯ90は、直前の気筒の排気弁閉弁時期ＥＣ及び本気筒の排気弁開弁時期ＥＯをそれぞれ絶対クランク角で表した時期である。
【０１６１】
そして、ＣＰＵ７１は、ステップ１００５の条件が成立しているとき、ステップ１００５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０１５に進む。一方、ステップ１００５の条件が成立していないとき、ＣＰＵ７１はステップ１００５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０１０に進み、本気筒の排気弁開弁時期ＥＯが直前の気筒の排気弁閉弁時期ＥＣpriorとなるように設定を行い、ステップ１０１５に進む。
【０１６２】
次に、ＣＰＵ７１はステップ１０１５にて、本気筒の排気弁閉弁時期ＥＣ90が本気筒の２サイクル自着火燃焼の直後に２サイクル自着火燃焼を行う気筒（以下、「直後の気筒」と称呼する。）の排気弁開弁時期ＥＯnextより前の時点であるか否かを判定する。ここで、排気弁閉弁時期ＥＣ90及び排気弁開弁時期ＥＯnextは、本気筒の排気弁閉弁時期ＥＣ及び直後の気筒の排気弁開弁時期ＥＯ（＝MapEO(Accp,NE)）をそれぞれ絶対クランク角で表さした時期である。
【０１６３】
そして、ＣＰＵ７１は、ステップ１０１５の条件が成立しているとき、ステップ１０１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２５に進む。一方、ステップ１０１５の条件が成立していないとき、ＣＰＵ７１はステップ１０１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０２０に進み、本気筒の排気弁閉弁時期ＥＣが直後の気筒の排気弁開弁時期ＥＯnextとなるように設定を行い、ステップ１０２５に進む。
【０１６４】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１０２５にてステップ９３０と同様に吸気弁閉弁時期ＩＣを再計算し、ステップ１０３０にて再計算された吸気弁閉弁時期ＩＣにて本気筒の吸気弁３２が閉弁するように再設定を行い、その後、図９のステップ９９５を経由して図９及び図１０に示したルーチンを一旦終了する。
【０１６５】
以上により、図１１に示したように、図９に示したルーチンにより延長された本気筒の延長後掃気期間に対応する延長後排気弁開弁期間は修正後掃気期間に対応する修正後排気弁閉弁期間となる。従って、本気筒の排気弁開弁期間が、直前の気筒及び直後の気筒の排気弁開弁期間と重ならなくなるので、少なくとも、直前の気筒及び直後の気筒の掃気量が確保される。このような処理を行わない場合、３つの連続する自着火燃焼が不安定となる可能性がある。これに対し、第３実施形態においては、少なくとも直前の気筒及び直後の気筒の燃焼が極めて安定するので、４サイクル−２サイクル切替時におけるトルク変動を小さくすることができる。
【０１６６】
このように、本実施形態の制御装置は、図１０に示したルーチンに相当する掃気量制御手段を備えている。この掃気量制御手段は、連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期を変更するように構成されていると言うこともできる。
【０１６７】
また、この前記掃気量制御手段は、連続して前記２サイクル自着火運転方式による燃焼を行う二つの気筒のうちの後に燃焼を行う気筒の排気弁開弁時期が同二つの気筒のうちの先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期よりも遅く到来するように同先に燃焼を行う気筒の排気弁閉弁時期を変更するように構成されていると言うこともできる。
【０１６８】
なお、上記実施形態においては、本気筒の吸気弁開弁時期ＩＯを修正していないが、修正された排気弁開弁時期ＥＣから所定角度だけ後の時点を吸気弁開弁時期ＩＯとして再設定するように構成してもよい。
【０１６９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この制御装置は、第２実施形態と同様に、４サイクル−２サイクル切替時に吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期を制御することにより２サイクル定常運転時と同等の掃気量を確保する。更に、第４実施形態の制御装置は、図１２の（Ａ）及び図１２の（Ｂ）に示したように、掃気期間が延長されたとき（排気弁閉弁時期ＥＣが遅角されたとき）に燃料噴射時期を制御する（遅角する）ことにより、噴射された燃料が排気弁３４を介して気筒外に排出されてしまう（燃料が吹き抜ける）ことを防止するものである。
【０１７０】
より具体的に述べると、ＣＰＵ７１は第２実施形態のＣＰＵ７１が実行する図示しない燃料噴射制御ルーチンに代えて、図１３にフローチャートにより示した燃料噴射制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ１３００から開始するようになっている。
【０１７１】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ１３００から処理を開始してステップ１３０５に進み、現時点が何れかの気筒の上死点後１００度（１００ＣＡ）のタイミングであるか否かを判定する。そして、現時点が何れかの気筒の上死点後１００度のタイミングでなければ、ＣＰＵ７１はステップ１３０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１７２】
一方、現時点が何れかの気筒の上死点後１００度のタイミングであるとすると、ＣＰＵ７１はステップ１３０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１３０７にて上死点後１００度を迎えている気筒が２サイクル自着火運転方式で運転される気筒であるか否かを判定する。ステップ１３０７は、事実上、図９のステップ９０４及びステップ９０６の条件が共に成立しているか否かを判定するステップである。そして、このステップ１３０７の条件が成立しないとき、ＣＰＵ７１はステップ１３０７にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１７３】
他方、上死点後１００度を迎えている気筒が２サイクル自着火運転方式で運転される気筒であれば、ＣＰＵ７１はステップ１３０７にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３１０〜１３３５に進み、以下の処理を行う。
【０１７４】
ステップ１３１０：基本燃料噴射時期θinjbseをテーブルMapθinjbse(Accp,NE)により求める。
ステップ１３１５：燃料噴射量tauをテーブルMaptau(Accp,NE)により求める。
ステップ１３２０:掃気延長期間Δθsokiを掃気期間θsokiから基本掃気期間θbseを減じることにより求める。即ち、Δθsoki＝θsoki−θbse＝θexbse＋θexkan−θshortである。
【０１７５】
ステップ１３２５：燃料噴射時期補正量Δθinjを、テーブルMapΔθinj(Δθsoki,PM)により求める。このテーブルMapΔθinj(Δθsoki,PM)は、掃気延長期間Δθsokiが正の値であるとき正の燃料噴射時期補正量Δθinjが得られ、且つ、掃気延長期間Δθsokiが負の値であるとき負の燃料噴射時期補正量Δθinjが得られるように規定されている。また、テーブルMapΔθinj(Δθsoki,PM)により、燃料噴射時期補正量Δθinjの絶対値は掃気延長期間Δθsokiの絶対値が大きくなるほど大きくなるように求められる。なお、燃料噴射時期補正量Δθinjが正の値であれば燃料噴射開始時期は遅角され、燃料噴射時期補正量Δθinjが負の値であれば燃料噴射開始時期は進角される。
【０１７６】
テーブルMapΔθinj(Δθsoki,PM)が吸気管圧力PMを変数としているのは、吸気管圧力PMが大きいほど掃気の流れが速くなるので、この掃気の流れの速さに応じた時間だけ燃料を早く噴射しないと燃料が吹き抜ける恐れがあるからである。換言すると、MapΔθinj(Δθsoki,PM)により、燃料噴射時期補正量Δθinjは吸気管圧力PMが大きいほど大きくなるように定められる。
【０１７７】
ステップ１３３０：最終的な燃料噴射時期θinjを、基本燃料噴射時期θinjbseから燃料噴射時期補正量Δθinjだけ遅れた時期に設定する。
ステップ１３３５：上死点後１００度となっている気筒のクランク角が最終的な燃料噴射時期θinjとなった時点から燃料噴射量tauの期間だけインジェクタ３７を開弁させ、燃料噴射量tauの燃料を噴射するように設定を行う。なお、このステップは、機関の要求トルクと機関回転速度とに基づいて基本燃料噴射開始時期を決定する基本燃料噴射時期決定手段を構成している。
その後、ＣＰＵ７１はステップ１３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１７８】
以上のように、第４実施形態の制御装置は、４サイクル−２サイクル切替時において、掃気期間を延長するために排気弁の開弁時期が遅角されたとき（図９のステップ９２８を参照。）、その遅角の程度Δθsokiに応じた量Δθinjだけ燃料噴射時期を遅角する。これにより、インジェクタ３７から噴射された燃料が排気ポート３３にそのまま流出する燃料の量（燃料の吹き抜け量）を低減することができる。
【０１７９】
なお、本実施形態に係る制御装置は、
前記機関に対して要求されるトルクと前記決定された運転方式とに基づいて燃料噴射量を決定し同決定した燃料噴射量の燃料を、前記燃焼行程を迎える気筒に対して機関の要求トルクと機関回転速度とに基づいて決定される基本燃料噴射開始時期から噴射する燃料噴射制御手段（インジェクタ３７を含む上記燃料噴射手段、及び、図１３のステップ１３１０、ステップ１３１５及びステップ１３３５）と、
前記掃気量制御手段により前記２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の排気弁の開閉時期が制御されたとき、同制御された排気弁の開閉時期に応じて前記燃料噴射制御手段から噴射する燃料の噴射開始時期を変更する噴射時期制御手段（図１３のステップ１３２０乃至ステップ１３３０）と、を備えていると言うこともできる。
【０１８０】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。この制御装置は、４サイクル−２サイクル切替時に燃料噴射量を制御することにより、燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に迅速に近づける（略一致させる）ことにより、トルク変動を抑制するものである。
【０１８１】
以下、第５実施形態の作動について、タイムチャートである図１４を参照しながら具体的に説明する。図１４において、時刻t100は、ある気筒が４サイクル火花点火運転方式による運転から２サイクル自着火運転方式による運転に切替えられる直前の時点を示している。また、図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は燃料噴射量に何らの対策を施していない場合の燃焼ガス温度、圧縮前筒内ガス温度及び燃料噴射量の変化を示し、図１４の（Ｃ）及び（Ｄ）はこの第５実施形態における燃焼ガス温度、圧縮前筒内ガス温度及び燃料噴射量の変化を示している。なお、図１４に示した例において、要求トルクTqtgt＝Map(Accp,NE)及び機関回転速度NEは一定である。
【０１８２】
いま、図１４の（Ｂ）に示したように、時刻t100以降における燃料噴射量が２サイクル定常運転時の燃料噴射量と同じ量である場合について検討する。この場合、時刻t100での燃焼が火花点火運転による燃焼である。従って、時刻t100における燃焼ガス温度は２サイクル定常運転時における燃焼ガス温度より高いので、４サイクル−２サイクル切替直後の最初の２サイクル自着火燃焼の圧縮前筒内ガス温度は相対的に高くなる。その結果、その自着火燃焼により得られる燃焼ガス温度も２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高くなる。このため、次の自着火燃焼により得られる燃焼ガス温度も２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高くなる。このような燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度より高い状態は４サイクル−２サイクル切替直後から数サイクルに及ぶことになる。従って、この間、自着火燃焼が不安定となるか、或いは、自着火開始時期が過早となるので、機関の発生するトルク変動が発生する。
【０１８３】
これに対し、本実施形態の制御装置は、図１４の（Ｄ）に示したように、４サイクル−２サイクル切替直後の最初の２サイクル自着火燃焼に供される燃料の量（燃料噴射量）が２サイクル定常運転時よりも減少される。これにより、図１４（Ｃ）に示したように、その自着火燃焼における発熱量が小さくなるので、同自着火燃焼により得られる燃焼ガス温度は２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と略一致する。従って、次のサイクルにおける圧縮前筒内ガス温度が２サイクル定常運転時における圧縮前筒内ガス温度と等しくなるから、そのサイクルから２サイクル定常運転時と同等の自着火燃焼が行われる。この結果、機関の発生するトルクの変動が抑制される。
【０１８４】
次に、第５実施形態の制御装置の具体的作動について説明する。この制御装置のＣＰＵ７１は、第２実施形態のＣＰＵ７１が実行するルーチン（図９に示したルーチンを除く）を実行するとともに、図９に代わる図１５に示した２サイクル用制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ１５００から開始するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ７１はステップ１５００から処理を開始してステップ１５０５に進み、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度（９０ＣＡ）のタイミングであるか否かを判定する。そして、現時点が何れかの気筒の上死点後９０度のタイミングでなければ、ＣＰＵ７１はステップ１５０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１８５】
一方、現時点が何れかの気筒が上死点後９０度となっているとすると、ＣＰＵ７１はステップ１５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５１０に進み、上死点後９０度を迎えている気筒が２サイクル自着火運転方式で運転される気筒であるか否かを判定する。ステップ１５１０は、事実上、図９のステップ９０４及びステップ９０６の条件が共に成立しているか否かを判定するステップである。そして、このステップ１５１０の条件が成立しないとき、ＣＰＵ７１はステップ１５１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１８６】
これに対し、ステップ１５１０の条件が成立していると、ＣＰＵ７１はステップ１５１０にて「Ｙｅｓ」と判定するようになり、以下のステップ１５１５〜１５４０の処理を行う。
【０１８７】
ステップ１５１５：排気弁開弁時期ＥＯをテーブルMapEO(Accp,NE)により求める。
ステップ１５２０：排気弁閉弁時期ＥＣをテーブルMapEC(Accp,NE)により求める。
ステップ１５２５：吸気弁開弁時期ＩＯをテーブルMapIO(Accp,NE)により求める。
ステップ１５３０：吸気弁閉弁時期ＩＣをテーブルMapIC(Accp,NE)により求める。
ステップ１５３５：燃料噴射時期（燃料噴射開始時期）θinjをテーブルMapθinj(Accp,NE)により求める。
ステップ１５４０：基本燃料噴射量taubseをテーブルMaptaubse(Accp,NE)により求める。
【０１８８】
次に、ＣＰＵ７１はステップ１５４５に進み、上死点後９０度となっている気筒の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼であったか否かを判定する。この場合、前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼であると、ＣＰＵ７１は、ステップ１５４５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１５５０に進み、燃料噴射減量量tausubをテーブルMaptausub(NE,PM)により求める。機関回転速度NE及び吸気管圧力PMを変数としているのは、これらは燃焼ガス温度に対する影響が大きい（これらが変化すると燃焼ガス温度も変化する）からである。
【０１８９】
次いで、ＣＰＵ７１は以下のステップ１５６０〜ステップ１５７０の処理を行い、ステップ１５９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ１５６０：最終的な燃料噴射量tauを基本燃料噴射量taubseから燃料噴射減量量tausubを減じることにより求める。
ステップ１５６５：上死点後９０度となっている気筒のクランク角が燃料噴射時期θinjとなった時点から燃料噴射量tauの期間だけインジェクタ３７を開弁させ、燃料噴射量tauの燃料を噴射するように設定を行う。
【０１９０】
ステップ１５７０：現時点で上死点後９０度となっている気筒の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯにて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。同時に、現時点で上死点後９０度となっている気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯにて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。
【０１９１】
以上により、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと切替えた初回の自着火燃焼に供される燃料の量は、その運転方式切替え時点の要求トルクTqtgt及び回転速度NEが変化しないと仮定した場合の２サイクル定常運転時の燃料噴射量（基本燃料噴射量）taubseから所定の燃料噴射減量量tausubだけ少ない量となる。従って、その自着火燃焼により生成される燃焼ガスの温度が、２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と略一致するので、機関のトルク変動が発生しない。
【０１９２】
なお、このルーチンの実行によりＣＰＵ７１がステップ１５４５に進んだとき、現時点で上死点後９０度を迎えている気筒の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼でなければ（２サイクル自着火燃焼であれば）、ＣＰＵ７１はステップ１５４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１５５５に進み、燃料噴射減量量tausubの値を「０」に設定する。これにより、２サイクル自着火運転方式へ切り替えた２サイクル目以降において、燃料は減量されることなく噴射されることになる。
【０１９３】
また、上記実施形態では、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと切替えた初回の自着火燃焼に供される燃料の量を減量していたが、同初回の燃料噴射を停止してもよい（フューエルカットとしてもよい）。
【０１９４】
このように、本実施形態の制御装置は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から同２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での同気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転がバルブタイミング制御手段及び燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量（taubse)よりも所定量（tausub）だけ少ない燃料噴射量となるように同気筒に対する燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段（図１５のステップ１５４５、ステップ１５５０、ステップ１５６０）を備えていると言うことができる。
【０１９５】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。上述した第２実施形態の制御装置は、４サイクル−２サイクル切替時に吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期を変更することにより掃気期間を変更し、これにより２サイクル定常運転時と同等の掃気量を確保して、内燃機関１０の発生するトルクの変動を抑制した。これに対し、第６実施形態の制御装置は、掃気期間を制御する代わりに燃料噴射量を制御することにより、燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に迅速に近づけることにより、トルク変動を抑制するものである。
【０１９６】
具体的に述べると、第６実施形態に係る制御装置のＣＰＵ７１は、第２実施形態のＣＰＵ７１が実行するルーチン（図９に示したルーチン及び図示しない２サイクル自着火運転用燃料噴射制御ルーチンを除く）を実行するとともに、図９に代わる図１６に示した２サイクル用制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ１６００から開始するようになっている。なお。図１６において図９に示したステップと同じステップには同じ符合を付し、以下においては図９のステップと相違するステップについて説明する。
【０１９７】
ステップ１６０５：ステップ１６０５の処理は、現時点において何れかの気筒が上死点後９０度となっていて（ステップ９０２を参照。）、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミング（図６のステップ６１５にてフラグＸ２の値が「１」に変更されたタイミング）以降において（ステップ９０４を参照。）、上死点後９０度を迎えている気筒の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼である場合、実行される。ＣＰＵ７１は、ステップ１６０５にて燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseをテーブルMaptausbbse(NE,PM)により求める。これにより、後述するように、燃料噴射量は燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseだけ減量される。テーブルMaptausbbse(NE,PM)によれば、燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseは、例えば、機関回転速度NEが大きいほど大きい値となり、且つ、吸気管圧力PMが大きいほと小さい値となるように決定される。
【０１９８】
このように燃料噴射量を燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseだけ減量するのは、前回の燃焼が４サイクル火花点火運転による燃焼であるとすると、燃焼ガス温度が自着火による２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度よりも高いので、燃料噴射量を減量することより自着火タイミングが過早とならないようにする（早期着火が発生しないようにする）とともに、その自着火燃焼により得られる燃焼ガスの温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等にするためである。
【０１９９】
なお、現時点において何れかの気筒が上死点後９０度となっていて、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミング以降であってっも、上死点後９０度を迎えている気筒の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼でなければ、ステップ１６１０の処理が行われ、これにより燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseは「０」に設定される。即ち、燃料噴射量の減量は行われない。
【０２００】
ステップ１６１５：ステップ１６１５の処理は、更に、現時点において４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒の吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方が開弁中である場合、実行される（ステップ９１６を参照。）。ＣＰＵ７１は、ステップ１６１５にて干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanをテーブルMaptausbkan(θkan,PM)により求める。この場合、干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanは、テーブルMaptausbkan(θkan,PM)により、干渉期間θkanが大きいほど大きく、且つ、吸気管圧力PMが大きいほど小さくなるように定められる。これにより、後述するように、燃料噴射量は干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanだけ減量される。
【０２０１】
このステップ１６１５は、実際には、第１気筒が初めて２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときに実行される（図５の符合ｔ１にて示したタイミングを参照。）。このとき、第２気筒は４サイクル火花点火運転中であって少なくとも一方が開弁中であるので、第１気筒に導入されるべき新気の量が低下し、もって、第１気筒の掃気量が不足し、圧縮前の燃焼ガス温度が高くなりすぎる。従って、ステップ１６１５により、燃料噴射量を減量することで発熱量を減少せしめる。その結果、自着火燃焼を経て得られる燃焼ガスの温度が２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等となる。
【０２０２】
ステップ１６２０：ステップ１６２０は、ステップ１６１５の処理が実行される場合に実行される。開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextは、このステップ１６２０にて「０」に設定される。
【０２０３】
ステップ１６２５：ステップ１６２５の処理は、現時点において何れかの気筒が上死点後９０度となっていて、フラグＸの値が「０」から「１」に変化した後に初めて絶対クランク角６００度に到達したタイミング以降であって、現時点において４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒の吸気弁３２及び排気弁３４のうち開弁している弁がなく、且つ、現時点または直前に他の気筒の掃気行程が存在していない場合に実行される。
【０２０４】
このステップ１６２５の処理により、開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextがテーブルMaptauext(θnashi,PM)に基づいて求められる。この場合、開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextは、テーブルMaptauext(θnashi,PM)により、開弁無期間θnashiが長いほど且つ吸気管圧力PMが大きいほど大きい値となるように定められる。
【０２０５】
このステップ１６２５は、実際には、第３気筒が初めて２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときに実行される（図５の符合ｔ３にて示したタイミングを参照。）。この場合、他の気筒の掃気行程が直前に存在していないから、機関１０から排出された排ガスの多くはすでに下流に流れている。従って、排気圧力は２サイクル定常運転時よりも小さくなっているから、掃気量は増大する。開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextは、かかる掃気量の増大により第３気筒の燃焼により生じた燃焼ガスの温度が低くなりすぎることがないように、燃料噴射量を増量して燃焼により生成される熱量を増加させるための増量である。この増量により、燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等にすることができるので、機関の発生するトルク変動が低減する。
【０２０６】
ステップ１６３０：ステップ１６３０は、ステップ１６２５の処理が実行される場合に実行される。干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanは、このステップ１６３０にて「０」に設定される。
【０２０７】
ステップ１６３５：ステップ１６３５は、２サイクル自着火運転が定常的に行われている間（２サイクル定常運転時）、或いは、吸気や排気の状態が２サイクル定常運転時と同様な状態となったときに実行される。このステップ１６３５の処理により、干渉補償用燃料噴射減量量tausbkan及び開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextは、何れも「０」に設定にされる。
【０２０８】
ステップ１６４０：基本燃料噴射量taubseから燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseと干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanとを減じ、その減じた量に開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextを加えた量を最終的な燃料噴射量tauとして設定する。
【０２０９】
ステップ１６４５：最終的な排気弁閉弁時期ＥＣを、吸気弁開弁時期ＩＯから基本掃気期間θbseだけ経過した時期に設定する。
ステップ１６５０：最終的な吸気弁閉弁時期ＩＣを、排気弁閉弁時期ＥＣから一定期間θconst経過後の時期に設定する。
【０２１０】
ステップ１６５５：図９のステップ９３２と同様に、現時点で上死点後９０度となっている気筒の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯにて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣにて閉弁させ、更に、その気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯにて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。
ステップ１６６０：上死点後９０度となっている気筒のクランク角が燃料噴射時期θinjとなった時点から燃料噴射量tauの期間だけインジェクタ３７を開弁させ、燃料噴射量tauの燃料を噴射するように設定を行う。
【０２１１】
このように、本実施形態の制御装置は、気筒の運転方式を４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点での同気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量（taubse）よりも所定量（＝tausbbse+tausbkan-tauext）だけ少ない燃料噴射量となるように同気筒に対する燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段を備える。
【０２１２】
これにより、運転方式切替後の最初の２サイクル運転方式による燃焼ガス温度の上昇が抑制され、次のサイクルから２サイクル定常運転時と同様な温度の燃焼ガスを使用した２サイクル自着火運転方式による運転が行われる。従って、運転方式切替後から理想的な時期にて自着火を発生させることができるので、トルクの変動が抑制され得る。
【０２１３】
更に、本実施形態の切替時燃料噴射量制御手段は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中及び同掃気行程直前における他の気筒の吸気弁及び排気弁の開閉状態に応じて前記所定量を変更するように構成されている（図１６の図９に示したルーチンのステップ９１６、ステップ９３４及びこれらのステップでの肯定判定に従って実行されるステップを参照。）。この結果、４サイクル−２サイクル運転切替時の掃気量が２サイクル定常運転時と相違しても燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等の温度にすることができるので、４サイクル−２サイクル切替時のトルク変動を抑制することができる。
【０２１４】
なお、燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseと干渉補償用燃料噴射減量量tausbkanと開弁無し補償用燃料噴射増量量tauextとの大小関係によっては、基本燃料噴射量taubseが必ずしも減量されるとは限らない。即ち、前記所定量は負の量となることもある。前記所定量が負の量となるとは、基本燃料噴射量taubseが増量されることを意味する。
【０２１５】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。上述した第２実施形態の制御装置は、４サイクル−２サイクル切替時に吸気弁３２及び排気弁３４の開閉時期を変更することにより掃気期間を変更し、これにより２サイクル定常運転時と同等の掃気量を確保して内燃機関１０の発生するトルクの変動を抑制した。上述した第６実施形態の制御装置は、燃料噴射量を制御することにより、燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に迅速に近づけて内燃機関１０の発生するトルクの変動を抑制した。一方、第７実施形態は、掃気期間や過給圧等の掃気量を決定する因子の変更により掃気量が変化しやすい気筒についてはその掃気期間を変更し、掃気量を決定する因子の変更により掃気量が変化し難い気筒についてはその燃料噴射量を変更することにより、内燃機関１０の発生するトルクの変動を抑制するものである。
【０２１６】
具体的に述べると、第７実施形態に係る制御装置のＣＰＵ７１は、第２実施形態のＣＰＵ７１が実行するルーチン（図９に示したルーチン及び図示しない２サイクル自着火運転用燃料噴射制御ルーチンを除く）を実行するとともに、図９に代わる図１７及び図１８に示した２サイクル用制御ルーチンを微小一定クランク角（ここでは、クランク角１度＝１ＣＡ）の経過毎にステップ１７００から開始するようになっている。なお、以下において、図１７及び図１８のステップであって図９又は図１６に示したステップと同じステップには同じ符合を付し、それらについての詳細な説明を省略する。
【０２１７】
ＣＰＵ７１は、ステップ１７００に続くステップ９０２、ステップ９０４及びステップ９０６の各条件が成立していると（２サイクル自着火運転方式にて運転する条件が成立していると）、ステップ９０８乃至ステップ９１１の処理を実行する。次いで、ＣＰＵ７１はステップ１７０５に進み、図１８に示したサブルーチンの処理をステップ１８００から開始してステップ９１６に進む。このとき、現時点において４サイクル火花点火運転方式にて運転されている他の気筒の吸気弁３２及び排気弁３４の少なくとも一方が開弁中であると、ＣＰＵ７１はステップ９１８及びステップ９２０の処理により干渉期間θkanを算出する。
【０２１８】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１８０５に進んで燃料噴射減量量tausubをテーブルMaptausub(θkan,PM)から求める。ＣＰＵ７１は、続くステップ１８１０にて掃気延長期間θextを「０」に設定し、ステップ１８１５にて掃気短縮期間θshortに「０」を設定する。その後、ＣＰＵ７１は、ステップ１８９５を経由して図１７のステップ１７１０〜ステップ１７３０の処理を以下のように行い、ステップ１７９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【０２１９】
ステップ１７１０：排気弁閉弁時期ＥＣを、吸気弁開弁時期ＩＯから、基本掃気期間θbseと掃気延長期間θextとを加えた期間から掃気短縮期間θshortを減じた期間だけ経過じた時期に設定する。この場合、先のステップ１８１０及びステップ１８１５にて掃気延長期間θext及び掃気短縮期間θshortはそれぞれ「０」に設定されているから、掃気期間は基本掃気期間θbseと一致した期間となる。
ステップ１７１５：最終的な吸気弁閉弁時期ＩＣを、排気弁閉弁時期ＥＣから一定期間θconst経過後の時期に設定する。
ステップ１７２０：基本燃料噴射量taubseから燃料噴射減量量tausubを減じた量を最終的な燃料噴射量tauとして設定する。
【０２２０】
ステップ１７２５：図９のステップ９３２と同様に、現時点で上死点後９０度となっている気筒の排気弁３４を排気弁開弁時期ＥＯにて開弁させ且つ排気弁閉弁時期ＥＣにて閉弁させ、更に、その気筒の吸気弁３２を吸気弁開弁時期ＩＯにて開弁させ且つ吸気弁閉弁時期ＩＣにて閉弁させるように駆動回路３８に出力信号を送出する時期を設定する。
ステップ１７３０：上死点後９０度となっている気筒のクランク角が燃料噴射時期θinjとなった時点から燃料噴射量tauの期間だけインジェクタ３７を開弁させ、燃料噴射量tauの燃料を噴射するように設定を行う。
【０２２１】
以上に述べた一連の処理は、実際には、第１気筒が初めて２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときに実行される（図５の符合ｔ１にて示したタイミングを参照。）。このとき、第２気筒は４サイクル火花点火運転中であって吸気弁３２が開弁中であるので、第１気筒に導入されるべき新気の量が低下し、もって、第１気筒の掃気量が不足し、燃焼ガス温度が高くなりすぎる。
【０２２２】
これに対処するため、第１実施形態は過給圧を上昇し、第２実施形態は掃気期間を延長している。しかしながら、過給圧を上昇したり掃気期間を延長しても、結局４サイクル火花点火運転を行う第２気筒に新気が奪われるので、第１気筒に十分な新気を導入できず、第１気筒の掃気量が不十分となる場合がある。これに対し、本実施形態は、燃料噴射量を基本燃料噴射量taubseから燃料噴射減量量tausubだけ減量した値としているので、第１気筒の運転切替後最初の自着火燃焼による燃焼ガスの温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に近しくすることができる。この結果、次のサイクルから安定した自着火燃焼が行われる。なお、燃料噴射減量量tausubには、前述した燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseが含まれている。
【０２２３】
一方、ＣＰＵ７１が図１８のステップ９１６に進んだとき、同ステップ９１６の条件が成立していなければ、ＣＰＵ７１はステップ９１６にて「Ｎｏ」と判定してステップ９３４に進む。このとき、現時点または直前に他の気筒の掃気行程が存在していなければ、ＣＰＵ７１はステップ９３４にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９３６にて開弁無期間θnashiを算出する。
【０２２４】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ９３８に進んで掃気短縮期間θshortをMapθshort(θnashi,PM)から算出し、ステップ１８２０に進んで掃気延長期間θextをテーブルMapθext(PM,NE)から求める。掃気延長期間θextは、前述した燃焼ガス温度補償用掃気延長期間θexbseと同種の期間である。そして、ＣＰＵ７１は、ステップ１８２５にて燃料噴射減量量tausubを「０」に設定した後、ステップ１８９５を経由して図１７のステップ１７１０〜ステップ１７３０の処理を行い、ステップ１７９５にて本ルーチンを一旦終了する。これにより、掃気期間θsokiは、２サイクル定常運転時における掃気期間θbseに掃気延長期間θextを加え、同期間から掃気短縮期間θshortだけ減じた期間となる。また、燃料噴射量は２サイクル定常運転時での燃料噴射量taubseと同じ量となる。
【０２２５】
以上に述べた図１８のステップ９３４における肯定判定に続く一連の処理は、実際には、第３気筒が初めて２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときに実行される（図５の符合ｔ３にて示したタイミングを参照。）。この場合、他の気筒の掃気行程が直前に存在していないから、機関１０から排出された排ガスの多くはすでに下流に流れている。従って、排気圧力は２サイクル定常運転時よりも小さくなっているから、掃気量は増大する。
【０２２６】
これに対し、本実施形態の制御装置は、掃気期間を掃気短縮期間θshortだけ減じるので、掃気量が適切となる。また、前回の燃焼は４サイクル火花点火燃焼であったから燃焼ガス温度が高いので、掃気期間を掃気延長期間θextだけ延長することにより、燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等となる。この結果、機関１０の発生するトルクの変動を抑制することができる。
【０２２７】
更に、ＣＰＵ７１が図１８のステップ９３４に進んだとき、同ステップ９３４の条件が成立していなければ、ＣＰＵ７１はステップ９３４にて「Ｎｏ」と判定してステップ９１２に進む。このとき、上死点後９０度を迎えている気筒の前回の燃焼が４サイクル火花点火燃焼であると、ＣＰＵ７１はステップ９１２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１８３０に進み、掃気短縮期間θshortを「０」に設定する。
【０２２８】
次いで、ＣＰＵ７１はステップ１８３５にてステップ１８２０と同様に掃気延長期間θextを求め、続くステップ１８４０にて燃料噴射減量量tausubの値を「０」に設定する。ＣＰＵ７１は、その後、ステップ１８９５を経由して図１７のステップ１７１０〜ステップ１７３０の処理を行い、ステップ１７９５にて本ルーチンを一旦終了する。
【０２２９】
これにより、掃気期間θsokiは、２サイクル定常運転時における掃気期間θbseに掃気延長期間θextを加えた期間となる。また、燃料噴射量は２サイクル定常運転時の基本燃料噴射量taubseと同じ量となる。
【０２３０】
以上に述べた図１８のステップ９１２における肯定判定に続く一連の処理は、実際には、第２気筒が初めて２サイクル自着火運転方式により運転され始めるときに実行される（図５の符合ｔ５にて示したタイミングを参照。）。このとき、前回の燃焼は４サイクル火花点火燃焼であったから燃焼ガス温度が高いので、掃気期間を掃気延長期間θextだけ延長することにより、燃焼ガス温度が２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度と同等となる。この結果、機関１０の発生するトルクの変動を抑制することができる。
【０２３１】
なお、ステップ９１６、ステップ９３４及びステップ９１２の条件が成立していない場合（即ち、２サイクル定常運転時）においては、ＣＰＵ７１はステップ１８４５〜ステップ１８５５の処理を行うことにより、掃気短縮期間θshort、掃気延長期間θext及び燃料噴射減量量tausubの各値を「０」に設定する。この結果、２サイクル定常運転時に必要な掃気期間と燃料噴射量が得られる。
【０２３２】
このように、第７実施形態に係る内燃機関の制御装置は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程中又は同掃気行程直前において他の気筒の掃気行程が存在していない場合、前記２サイクル自着火運転方式における掃気行程中に同掃気行程中の気筒から排出されるガスの量である掃気量であって同任意の気筒の掃気量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での掃気量に近づくように同掃気量を決定する因子を制御する掃気量制御手段（図１７及び図１８のステップ９３４乃至ステップ９３８）を備えている。
【０２３３】
この場合、掃気量を変更する因子を変化させることにより掃気量を容易に調整することができるので、燃料噴射量を変更せずに必要とするトルクを得ながら運転方式切替え時のトルク変動を抑制することができる。
【０２３４】
更に、本制御装置は、前記気筒の運転方式を前記４サイクル火花点火運転方式から前記２サイクル自着火運転方式に切り替え始める時点において同２サイクル自着火運転方式による運転を開始する任意の気筒の掃気行程が同４サイクル火花点火運転方式により運転されている他の気筒の吸気行程又は排気行程と重なる場合、同任意の気筒に対する燃料噴射量が、同時点にて同機関に対して要求されているトルクと同一のトルク下において同２サイクル自着火運転方式による運転が前記バルブタイミング制御手段及び前記燃料噴射制御手段により定常的に行われている時点での燃料噴射量とは異なる燃料噴射量となるように前記燃料噴射量を変更する切替時燃料噴射量制御手段（図１７及び図１８のステップ９１６乃至ステップ９２０、及び、ステップ１８０５）を備えている。
【０２３５】
この場合、掃気量を変更する因子を変化させても、他の気筒に新気が奪れたり或いは他の気筒から燃焼ガスが排出されていること等により掃気量は変化し難いから、燃料噴射量を調整することにより燃焼ガス温度を２サイクル定常運転時の燃焼ガス温度に近づける方が有利である。これにより、２サイクル自着火運転開始時の燃焼ガス温度が適切な温度となるので、次の自着火燃焼も安定して行われる。この結果、機関が発生するトルクのサイクル間変動を抑制することができる。
【０２３６】
なお、本発明の実施形態において、ステップ１８２０及びステップ１８３５を、図１６のステップ１６０５と同様に変更して燃焼ガス温度補償用燃料噴射減量量tausbbseを求め、更に、図１７のステップ１７２０を「tau＝taubse−tausub−tausubbse」の計算を行うように変更してもよい。
【０２３７】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態によれば、４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切り替える際、機関１０の発生するトルクの変動を小さくすることができる。
【０２３８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記内燃機関１０に、ターボチャージャを備えさせ、ターボチャージャによる過給をスーパーチャージャ４６による過給に代えて又は同過給に加えて行っても良い。この場合、ターボチャージャのタービンへ流入する排ガス量を調整する過給圧調整弁を設け、これにより吸気管圧力（過給圧）を制御してもよい。また、上記制御装置は３気筒の内燃機関に適用されていたが、適用される内燃機関の気筒数はこれに限定されない。更に、２サイクル自着火運転方式により運転を行うとき、点火プラグ３５から補助的に火花を発生させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２３９】
【図１】本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態に共通な構成及び同制御装置が適用された内燃機関の概略図である。
【図２】図１に示したＣＰＵが実行する運転方式決定ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】図１に示したＣＰＵが実行する４サイクル用バルブ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】図１に示したＣＰＵが実行するスーパーチャージャ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】４サイクル火花点火運転方式から２サイクル自着火運転方式へと運転方式を切替える際の各気筒の筒内圧、吸気弁及び排気弁の開閉時期並びに過給圧を示したタイムチャートである。
【図６】図１に示したＣＰＵが実行するフラグ操作ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】図１に示したＣＰＵが実行する２サイクル用バルブ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係るＣＰＵが実行するスーパーチャージャ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用バルブ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用バルブ制御ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用燃料噴射制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る制御装置の作動を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１７】本発明の第７実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図１８】本発明の第７実施形態に係るＣＰＵが実行する２サイクル用制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２４０】
１０…多気筒ガソリン噴射式内燃機関、２１…シリンダ、２２…ピストン、２３…コンロッド、２４…クランク軸、２５…燃焼室、３１…吸気ポート、３２…吸気弁、３２ａ…吸気弁駆動機構、３３…排気ポート、３４…排気弁、３４ａ…排気弁駆動機構、３５…点火プラグ、３６…イグナイタ、３７…インジェクタ、３８…駆動回路、４５…エアバイパスバルブ（ＡＢＶ）、４６…スーパーチャージャ、４６ａ…スーパーチャージャ用クラッチ、４７…インタークーラ、４８…スロットル弁、４８ａ…スロットル弁アクチュエータ、４９…バイパス通路、６３…クランクポジションセンサ、６７…アクセル開度センサ、７０…電気制御装置、７１…ＣＰＵ。
【図１】
2006194096.tif 000003
【図２】
2006194096.tif 000004
【図３】
2006194096.tif 000005
【図４】
2006194096.tif 000006
【図５】
2006194096.tif 000007
【図６】
2006194096.tif 000008
【図７】
2006194096.tif 000009
【図８】
2006194096.tif 000010
【図９】
2006194096.tif 000011
【図１０】
2006194096.tif 000012
【図１１】
2006194096.tif 000013
【図１２】
2006194096.tif 000014
【図１３】
2006194096.tif 000015
【図１４】
2006194096.tif 000016
【図１５】
2006194096.tif 000017
【図１６】
2006194096.tif 000018
【図１７】
2006194096.tif 000019
【図１８】
2006194096.tif 000020