(57)【要約】【課題】  火花点火式エンジンにおいて圧縮自己着火運転を行う領域から火花点火を行う領域への移行時に、一時的なトルクの増大によるトルクショックを抑制する。【解決手段】  吸気行程での排気弁の再開弁動作により内部ＥＧＲを利用した圧縮自己着火を行わせるようにしたものであり、部分負荷域では吸気弁を吸気上死点付近で開弁して下死点より前で閉弁するとともに、排気弁の再開弁動作により圧縮自己着火を行わせ、一方、エンジンの高負荷域では、吸気弁の閉弁時期を下死点以後の所定時期とし、かつ排気弁の再開弁動作を停止させた状態で火花点火を行わせるように制御する燃焼制御手段１２０を備える。また、圧縮自己着火運転の領域から火花点火運転の領域への移行時に、スロットル弁開度を小さくするスロットル弁制御手段１２３を備える。さらに、上記移行の直後の所定期間だけエンジンの燃焼トルクを減少させるトルク低減手段１４０を備える。【選択図】      図２
2006274951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの所定運転領域において、排気弁を排気行程での開弁動作のほかに吸気行程で再度開弁させる再開弁動作により、内部ＥＧＲで筒内温度を高めて圧縮自己着火を行わせるようにした４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記排気弁の再開弁動作の実行、停止を切換可能にする排気弁駆動手段と、
吸気弁の開閉タイミングを可変にする吸気弁駆動手段と、
エンジンの部分負荷域では吸気弁を吸気上死点付近で開弁して下死点より前で閉弁するとともに、排気弁の再開弁動作を行わせることにより圧縮自己着火を行わせ、一方、エンジンの高負荷域では、吸気弁の閉弁時期を下死点以後の所定時期とし、かつ排気弁の再開弁動作を停止させた状態で火花点火を行わせるように制御する燃焼制御手段と、
上記圧縮自己着火を行わせる運転領域から上記火花点火を行わせる運転領域への移行時に、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を小さくするように制御するスロットル弁制御手段と、
上記移行の直後の所定期間だけエンジンの燃焼トルクを減少させるトルク低減手段とを備えたことを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項２】
請求項１記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記移行の直後の所定期間は、スロットル弁の下流の吸気管圧力が火花点火を行わせる運転域での適正吸気管圧力に低下するまでの期間であることを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記トルク低減手段は、上記移行の直後において排気弁の再開弁動作を行わせる状態から再開弁動作を停止する状態へ切換わってから上記所定期間が経過するまで、吸気弁の閉弁時期を、火花点火を行わせる運転域において設定される上記所定時期よりも進角させるものであることを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項４】
請求項３記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を、スロットル弁の下流の吸気管圧力に応じて調整することを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項５】
請求項１又は２記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を、火花点火を行わせる運転域において設定される上記所定時期よりもさらに遅くて、筒内空気の吸気ポートへの吹き返しが生じるような時期とすることを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項６】
請求項５記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を上記所定時期よりもさらに遅くすることに加え、点火時期のリタードを行うことを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の４サイクル火花点火式エンジンにおいて、
筒内の温度状態が所定温度以下の低温状態を判別する手段を備え、
上記トルク低減手段は、上記低温状態のとき、上記移行の直後の所定期間に、点火時期をリタードさせることを特徴とする４サイクル火花点火式エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４サイクル火花点火式エンジンに関し、特に、予混合圧縮自己着火燃焼（ＨＣＣＩ：Ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ−Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ−Ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ。この明細書で「圧縮自己着火」という）を行わせる運転モードと火花点火を行わせる運転モードとを有する４サイクル火花点火式エンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内部ＥＧＲガスを用いて、混合気の着火性を向上し、排気性能を高めるに当たり、広い運転領域で必要なＥＧＲ率を確保する技術が知られている（例えば特許文献１）。この先行技術に係る構成では、吸気行程の中で排気バルブを開き、いわゆる内部ＥＧＲを実現するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１０７７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように吸気行程の中で排気バルブを開いて内部ＥＧＲを得る手法は、燃費改善のための圧縮自己着火に利用することができる。すなわち、火花点火式エンジン（ガソリンエンジン）においても、ディーゼルエンジンと同様に圧縮行程終期に燃焼室内を高温、高圧にすることで混合気を自己着火させることができ、この圧縮自己着火によると、燃焼室全体が一気に燃焼するため、燃焼効率が高められて燃費が大幅に改善され、かつ、ＮＯｘの発生が抑制され、エミッションの改善にも有利となる。そして、上記のように吸気行程の中で排気バルブを開くようにすると多量の内部ＥＧＲを得ることができ、これにより筒内温度を高めて圧縮自己着火を行わせることができる。
【０００４】
ただし、このような手法による場合、高負荷域では多量の内部ＥＧＲを行うとトルクが高められなくなるとともに、ノッキングが生じやすくなることから、所定の部分負荷域で圧縮自己着火運転を行い、高負荷域では内部ＥＧＲを停止して、火花点火による燃焼を行わせるようにする必要がある。
【０００５】
このようにする場合に、圧縮自己着火運転を行う領域から火花点火を行う領域への移行時に、内部ＥＧＲの導入停止に伴って新気量が急増すること等により、エンジンのトルクが一時的に増大し、トルクショックを生じ易いという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑み、圧縮自己着火運転を行う領域から火花点火を行う領域への移行時に、一時的なトルクの増大によるトルクショックを抑制することができる４サイクル火花点火式エンジンを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、エンジンの所定運転領域において、排気弁を排気行程での開弁動作のほかに吸気行程で再度開弁させる再開弁動作により、内部ＥＧＲで筒内温度を高めて圧縮自己着火を行わせるようにした４サイクル火花点火式エンジンにおいて、上記排気弁の再開弁動作の実行、停止を切換可能にする排気弁駆動手段と、吸気弁の開閉タイミングを可変にする吸気弁駆動手段と、エンジンの部分負荷域では吸気弁を吸気上死点付近で開弁して下死点より前で閉弁するとともに、排気弁の再開弁動作を行わせることにより圧縮自己着火を行わせ、一方、エンジンの高負荷域では、吸気弁の閉弁時期を下死点以後の所定時期とし、かつ排気弁の再開弁動作を停止させた状態で火花点火を行わせるように制御する燃焼制御手段と、上記圧縮自己着火を行わせる運転領域から上記火花点火を行わせる運転領域への移行時に、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を小さくするように制御するスロットル弁制御手段と、上記移行の直後の所定期間だけエンジンの燃焼トルクを減少させるトルク低減手段とを備えたものである。
【０００８】
この構成によると、エンジンの運転状態が上記部分負荷域にあるときは、排気弁の再開弁動作により多量の内部ＥＧＲが導入され、これによって圧縮自己着火が行われる。そして、この状態から運転状態が高負荷域へ移行すると、排気弁の再開弁動作が停止され、火花点火運転に切換えられる。この際、内部ＥＧＲの導入停止等による新気量の増加を抑制すべく、スロットル弁の開度が小さくされるが、これだけでは、実際にスロットル弁下流の圧力が低下するまでには遅れがあり、その間に一時的に新気量が増加し、エンジンの燃焼トルクが増大する。これに対し、上記トルク低減手段が働くことにより、上記移行の直後の一時的な燃焼トルクの増大が抑制されることとなる。
【０００９】
この発明において、上記移行の直後の所定期間は、例えば、スロットル弁の下流の吸気管圧力が火花点火を行わせる運転域での適正吸気管圧力に低下するまでの期間である。これにより、一時的な燃焼トルク増大の傾向が生じる期間だけ、これを抑制するようにトルク低減手段が働く。
【００１０】
上記トルク低減手段は、上記移行の直後において排気弁の再開弁動作を行わせる状態から再開弁動作を停止する状態へ切換わってから上記所定期間が経過するまで、吸気弁の閉弁時期を、火花点火を行わせる運転域において設定される上記所定時期よりも進角させるものであることが好ましい。このようにすると、上記所定期間は、火花点火を行わせる運転域での通常の設定と比べ、吸気弁の閉弁時期が進角されることで吸気弁の開弁期間が短くなるため、筒内への空気流入量が減少し、トルクが低減される。
【００１１】
さらに上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を、スロットル弁の下流の吸気管圧力に応じて調整することが好ましい。このようにすると、一時的な燃焼トルク増大の傾向に見合う程度に、適度にトルクが低減される。
【００１２】
また、上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を、火花点火を行わせる運転域において設定される上記所定時期よりもさらに遅くて、筒内空気の吸気ポートへの吹き返しが生じるような時期とするものであってもよい。このようにしても、筒内空気の吸気ポートへの吹き返しにより空気充填量が減少し、トルクが低減される。
【００１３】
このようにする場合に、上記トルク低減手段は、上記移行の直後の所定期間に、吸気弁の閉弁時期を上記所定時期よりもさらに遅くすることに加え、点火時期のリタードを行うようになっていてもよい。このようにすると、吸気弁の閉弁時期を遅くすることと点火時期のリタードとの両方の作用でトルクが低減され、かつ、筒内ガスが吹き返されて吸気ポートで冷却されることにより、点火時期リタードによる筒内温度の上昇が抑制され、その後の高負荷運転時のノッキング発生を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明において、筒内の温度状態が所定温度以下の低温状態を判別する手段を備え、上記トルク低減手段は、上記低温状態のとき、上記移行の直後の所定期間に、点火時期をリタードさせるようにしてもよい。このようにすると、筒内の温度状態が低温状態のとき、点火時期のリタードによってトルクが低減され、かつ、低温状態であるため点火時期リタードによって筒内温度が多少上昇してもノッキング発生等の問題は生じない。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の４サイクル火花点火式エンジンによると、排気弁の再開弁動作により内部ＥＧＲが導入されて圧縮自己着火が行われている運転領域から、火花点火が行われる運転領域へ移行したとき、スロットル弁の開度を小さくするとともに、移行直後の所定期間だけエンジンの燃焼トルクを減少させるようにしているため、上記移行直後の一時的な燃焼トルクの増大を抑制し、トルクショックを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の一形態に係る４サイクル火花点火式エンジン１０の概略構成を示す構成図であり、図２は図１に係るエンジン本体２０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示す断面略図である。
【００１８】
これらの図において、図示の４サイクル火花点火式エンジン１０のエンジン本体２０は、クランクシャフト２１を回転自在に支持するシリンダブロック２２と、シリンダブロック２２の上部に配置されたシリンダヘッド２３とを一体的に有している。
【００１９】
シリンダブロック２２およびシリンダヘッド２３には、複数の気筒２４が設けられている。各気筒２４には、クランクシャフト２１に連結されたピストン２５と、ピストン２５が気筒２４内に形成する燃焼室２６とが公知の構成と同様に設けられている。なお、シリンダブロック２２には、クランクシャフト２１の回転角（クランク角）を検出するクランク角センサ２７が設けられている。
【００２０】
各燃焼室２６の側部には、当該燃焼室２６に直接燃料を噴射する燃料噴射弁２８が設けられている。また、各燃焼室２６の頂部には、点火プラグ２９が装備され、そのプラグ先端が燃焼室２６内に臨んでいる。点火プラグ２９には、電子制御による点火タイミングのコントロールが可能な点火回路２９ａが接続されている。
【００２１】
エンジン本体２０は、当該気筒２４内に対して新気を供給する吸気システム３０と、気筒２４の燃焼室２６で燃焼した既燃ガスを排気する排気システム５０とを有している。
【００２２】
吸気システム３０は、新気を気筒２４内に供給するための吸気管３１と、この吸気管３１の下流側に連通するインテークマニホールド３２を備え、このインテークマニホールド３２はサージタンクから分岐してそれぞれ対応する気筒２４に接続される分岐吸気管３３を備えている。図示の実施形態において、各気筒２４には、２つ一組の吸気ポート２４ａが形成されており（図１参照）、前記分岐吸気管３３の下流端は、各気筒２４の吸気ポート２４ａに対応して二股に形成されている。
【００２３】
吸気システム３０の吸気管３１には、エアフローセンサ３４が設けられている。さらに吸気管３１には、吸気流量を調節するスロットル弁３５が設けられている。このスロットル弁３５は、アクチュエータ３６によって開閉駆動されるように構成されている。また、スロットル弁３５の下流の吸気管３１には、吸気管圧力を検出する圧力センサ３７が設けられている。
【００２４】
各気筒２４に設けられた各吸気ポート２４ａには吸気弁４０が設けられ、図示の実施形態では吸気ポートに対応して各気筒毎に２つずつの吸気弁４０が設けられている。各吸気弁４０は、動弁機構４１によって駆動される構成になっている。この動弁機構４１は、吸気弁の開閉タイミングを可変にする吸気弁駆動手段を有し、当実施形態では、吸気弁駆動手段として、吸気弁４０の開弁タイミング（位相角度）を変更可能なＶＣＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｃａｍｓｈａｆｔ  Ｔｉｍｉｎｇ機構）４２と、吸気弁４０のリフト量（開弁量）を無段階で変更可能なＶＶＥ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｅｖｅｎｔ）４３とを備えている。
【００２５】
図３は、図１の実施形態に係る動弁機構４１の具体的な構成を示す斜視図である。
【００２６】
同図に示すように、動弁機構４１は、各気筒２４が並ぶ方向（図１参照）に沿って延びるカムシャフト４１ａを備えており、このカムシャフト４１ａに対してＶＣＴ４２とＶＶＥ４３とが組み込まれている。
【００２７】
ＶＣＴ４２は、カムシャフト４１ａの端部に固定されるロータ（入力部材）４２ａと、ロータ４２ａの外周に同心に配置されたケーシング（出力部材）４２ｂと、このケーシング４２ｂに固定され、前記カムシャフト４１ａの外周に相対的に回動自在に配置されたスプロケット４２ｃとを有している。スプロケット４２ｃには、クランクシャフト２１（図２参照）から駆動力を伝達するチェーン４２ｄが巻回されている。また、ロータ４２ａとケーシング４２ｂとの間には、図略の作動油室が形成されており、電磁弁４２ｅの油圧制御によって、ロータ４２ａとケーシング４２ｂは、一体的な回転動作または相対的な回転動作に切換えられるようになっている。これにより、ＶＣＴ４２は、クランクシャフト２１に対するカムシャフト４１ａの位相をずらすことで吸気弁４０の開弁開始時期および閉弁時期を同時に変更することが可能な作動時期可変機構を構成している。後述するように、電磁弁４２ｅは、ＥＣＵ１００によって駆動制御されるようになっており、この駆動制御により、ロータ４２ａとケーシング４２ｂとが連結と非連結とに切換わるようになっている。
【００２８】
次に、ＶＶＥ４３は、吸気弁４０に対応して各気筒毎に一対ずつの吸気カム４３ａ、４３ｂを備えている。これらの吸気カム４３ａ，４３ｂは、その間に設けられたスリーブ状の連結部４３ｃによって互いに連結され、カムシャフト４１ａに対しては相対回転自在に取り付けられている。
【００２９】
図４は、図３のＶＶＥの要部を示す断面図であり、（Ａ）は大リフト制御状態においてリフト量が０のときを示し、（Ｂ）は大リフト制御状態においてリフト量が最大のときを示し、（Ｃ）は小リフト制御状態においてリフト量が０のときを示し、（Ｄ）は小リフト制御状態においてリフト量が最大のときを示している。
【００３０】
図３並びに図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、カムシャフト４１ａに対して相対回転自在に取り付けられた吸気カム４３ａ，４３ｂを揺動させるために、カムシャフト４１ａには、気筒２４毎に設けられた偏心カム４３ｄが固定されている。この偏心カム４３ｄは、図４（Ａ）〜（Ｄ）から明らかなように、カムシャフト４１ａに対して偏心している。偏心カム４３ｄの外周には、オフセットリンク４３ｅが回動自在に取り付けられている。オフセットリンク４３ｅの外周部には、径方向に突出する突部４３ｆが一体に設けられている。この突部４３ｆには、カムシャフト４１ａと平行な連結ピン４３ｇが貫通しており、この連結ピン４３ｇによって、オフセットリンク４３ｅの両側面には、それぞれリンクアーム４３ｈ、４３ｉの一端部が回動自在に取り付けられている。一方のリンクアーム４３ｈは、オフセットリンク４３ｅと前記吸気カム４３ｂとを連結するものであり、その他端部が、カムシャフト４１ａと平行なピン４３ｊによって吸気カム４３ｂの膨出部近傍部分に回動自在に連結されている。また、他方のリンクアーム４３ｉは、オフセットリンク４３ｅの位相を変更するコントロールシャフト４３ｋにオフセットリンク４３ｅを連結するためのものであり、このコントロールシャフト４３ｋに固定されたコントロールアーム４３ｍの端部に対し、リングアーム４３ｉの他端部がカムシャフト４１ａと平行なピン４３ｎで回動自在に連結されている。
【００３１】
図３に示すように、コントロールシャフト４３ｋの途中部には、扇形のウォームホイール４３ｐが固定されており、このウォームホイール４３ｐに噛合するウォームギヤ４３ｑが、ステッピングモータ４３ｒによって回転駆動されるようになっている。後述するように、ステッピングモータ４３ｒは、ＥＣＵ１００によって駆動制御されるようになっており、この駆動制御により、コントロールアーム４３ｍの位相が決定され、それによってオフセットリンク４３ｅの位相が決定されるので、タペット６１を駆動する吸気カム４３ｂの回動軌跡が当該吸気弁４０の軸方向において変化し、バルブリフト量が無段階で変更されるようになっている。
【００３２】
図４（Ｂ）に示すように、タペット６１は、吸気弁４０のバルブステム４０ａの端部に固定されている。他方、吸気弁４０のバルブステム４０ａは、周知のバルブガイド４０ｂにガイドされている。このバルブガイド４０ｂの外周には、スプリングシート部４０ｃが一体に形成されており、このスプリングシート部４０ｃには、当該タペット６１の内奥部に形成されたスプリングシート部６１ａとの間に縮設されるバルブスプリング４０ｄが着座している。
【００３３】
前記吸気カム４３ｂは、このタペット６１に接合し、バルブスプリング４０ｄの付勢力を受けている。
【００３４】
この状態において、ステッピングモータ４３ｒによりコントロールシャフト４３ｋおよびコントロールアーム４３ｍを回動させて、図４（Ａ）（Ｂ）に示すようにピン４３ｎをコントロールシャフト４３ｋの下方に位置付けると、吸気カム４３ｂの揺動角が大きくなり、リフトピークにおけるバルブのリフト量が最も大きな大リフト制御状態になる。また、そこからコントロールアーム４３ｍなどの回動によってピン４３ｎを上方へ移動させると、これに応じて吸気カム４３ｂの揺動角は小さくなり、図４（Ｃ）（Ｄ）に示すようにピン４３ｎをカムシャフト４１ａの上方に位置付けると、バルブのリフト量が最も小さな小リフト制御状態になる。
【００３５】
図４（Ａ）（Ｂ）に示す大リフト制御状態において、吸気カム４３ｂは、同図（Ｂ）に示すようにカムノーズの先端側でタペット６１を押圧し、該タペット６１を介して吸気弁４０を大きくリフトさせたリフトピークの状態（吸気カム４３ｂがタペット６１を介して吸気弁４０を大きくリフトさせた状態）と、同図（Ａ）に示すように吸気弁４０（吸気弁４０）のリフト量が０になる状態との間で揺動する。小リフト制御状態である図４（Ｃ）（Ｄ）の場合も同様にリフトピークの状態（カムノーズの基端側でタペット６１を押圧）とリフト量０の状態との間で揺動する（同図（Ｄ）および（Ｃ）参照）。
【００３６】
図５は、図４（Ｂ）（Ｄ）の制御状態を模式的に表わすものであり、（Ａ）は大リフト制御位置、（Ｂ）は小リフト制御位置に対応している。なお図５（Ａ）（Ｂ）では、コントロールアーム４３ｍおよびリンクアーム４３ｈ，４３ｉについては簡略に直線で表しており、また、偏心カム４３ｄの中心（オフセットリンク４３ｅの外輪の中心）の回転軌跡を符号Ｔ０として示している。
【００３７】
まず、図５（Ａ）を参照して吸気カム４３ｂ自体のプロファイルを説明すると、この吸気カム４３ｂの周面には、曲率半径が所定角度範囲一定の基円面（ベースサークル区間）θ１と、該θ１に続いて曲率半径が漸次大きくなっているカム面（リフト区間）θ２とが形成されている。
【００３８】
図５（Ａ）に実線で示すのは吸気弁４０がリフトピーク近傍にある図４（Ｂ）の状態であり、このときには、リンクアーム４３ｈによってピン４３ｊが最も上方に引き上げられ、吸気カム４３ｂは、カム面θ２のカムノーズ先端側がタペット６１に当接した状態になっている。一方、仮想線で示すのはバルブリフト量Ｈが０の状態（図４（Ａ））であり、このときには吸気カム４３ｂの基円面θ１がタペット６１に接していて、吸気弁４０が閉じた状態になっている。
【００３９】
そして、カムシャフト４１ａ（偏心カム４３ｄ）が図の時計回りに回転すると、これに伴いオフセットリンク４３ｅの一端側（図の下端側）は、図に矢印で示すようにカムシャフト４１ａの軸心Ｘ周りを公転することになるが、このオフセットリンク４３ｅの他端部の変位はそこに連結されたリンクアーム４３ｉによって規制される。すなわち、リンクアーム４３ｉは、コントロールシャフト４３ｋの下方に位置付けられたピン４３ｎを中心に図の実線の位置と仮想線の位置との間を揺動し、これに伴い、オフセットリンク４３ｅの他端側（連結ピン４３ｇ）は、偏心カム４３ｄが１回転する度に、ピン４３ｎを中心として往復円弧運動をすることになる（この連結ピン４３ｇの運動軌跡をＴ１として示す）。
【００４０】
前記連結ピン４３ｇの往復円弧運動Ｔ１に伴い、この同じ連結ピン４３ｇによって一端部がオフセットリンク４３ｅに連結されているリンクアーム４３ｈの他端部（ピン４３ｊ）は、図にＴ２として示す軌跡で往復円弧運動し、そのピン４３ｊによってリンクアーム４３ｈに連結されている吸気カム４３ｂが図の実線の位置と仮想線の位置との間で揺動運動をする。すなわち、前記連結ピン４３ｇが上方に移動するときには、リンクアーム４３ｈによってピン４３ｊが上方に引き上げられて、吸気カム４３ｂのカムノーズがタペット６１を押し下げ、これによりバルブスプリング４０ｄ（図４（Ｂ）参照）を圧縮しながら、吸気弁４０をリフトさせる。
【００４１】
一方、連結ピン４３ｇが下方に移動するときには、リンクアーム４３ｈによってピン４３ｊが下方に押し下げられて、吸気カム４３ｂのカムノーズが上昇することになるので、前記の圧縮されたバルブスプリング４０ｄの反力によってタペット６１が押し上げられて、前記カムノーズの上昇に追従するように上方に移動し、吸気弁４０が引き上げられて、吸気通路２４ａの吸気ポートが閉じられる。
【００４２】
つまり、大リフト制御状態では、吸気カム４３ｂがその周面の基円面θ１およびカム面θ２の略全体によってタペット６１を押圧するように大きく揺動し、このように大きな揺動角に対応してバルブのリフト量が大きくなるものである。
【００４３】
また、前記の大リフト制御状態から、コントロールアーム４３ｍをコントロールシャフト４３ｋの軸心回りに上方へ略水平になるまで回動させて、図４（Ｄ）や図５（Ｂ）に示すように、リンクアーム４３ｉの回動軸であるピン４３ｎを大リフト制御状態よりもカムシャフト４１ａの回転方向の手前側に位置付けると、小リフト制御状態になる。この図５（Ｂ）においても図５（Ａ）と同様に吸気弁４０がリフトピーク近傍にある状態を実線で示し、リフト量Ｈが０の状態を仮想線で示している。
【００４４】
図５（Ｂ）において、カムシャフト４１ａ（偏心カム４３ｄ）が回転すると、前記大リフト制御状態と同様にオフセットリンク４３ｅの連結ピン４３ｇはリンクアーム４３ｉによって変位が規制され、コントロールシャフト４３ｋの側方に位置するピン４３ｎを中心として、往復円弧運動Ｔ３をする（リンクアーム４３ｉは図の実線位置と仮想線位置との間で往復回動する）。そして、その連結ピン４３ｇの往復円弧運動Ｔ３に伴ってリンクアーム４３ｈのピン４３ｊが往復円弧運動Ｔ４をし、そのピン４３ｊによってリンクアーム４３ｈに連結されている吸気カム４３ｂが、図の実線の位置と仮想線の位置との間で揺動運動をして、吸気弁４０を開閉するようになる。
【００４５】
つまり、小リフト制御状態では、前記大リフト制御状態と比べて吸気カム４３ｂの揺動角が小さくなり、この吸気カム４３ｂが、その周面の基円面θ１およびこれに連続するカム面θ２の一部分のみによってタペット６１を押圧するようになって、バルブのリフト量が小さくなるものである。
【００４６】
なお、当実施形態では、図２に示すように、４気筒のエンジンに対してＶＶＥ４３を２組設け、各ＶＶＥ４３が２気筒ずつ個別に、排気弁のリフト量の調節を行い得るようになっている。
【００４７】
上述したＶＣＴ４２、ＶＶＥ４３により、吸気弁４０は、その開閉タイミング並びにバルブリフト量Ｈを変更可能に構成されている。
【００４８】
次に、排気システム５０は、図１、図２に示すように、各気筒２４に２つ一組で形成された排気ポート２４ｂに接続された二股状の分岐排気管５１を下流排出側で集合させたエキゾーストマニホールド５２と、このエキゾーストマニホールド５２の下流側集合部に接続されて、エキゾーストマニホールド５２から既燃ガスを排出する排気管５３とを有している。
【００４９】
上記各排気ポート２４ｂには排気弁６０が設けられている。この排気弁６０も、一つの気筒２４に対し、２つ一組で装備されている。各排気弁６０は、動弁機構６２によって駆動されるようになっている。この動弁機構６２は、排気弁６０を排気行程での開弁動作のほかに吸気行程で再度開弁させる再開弁動作を可能にするように構成されるとともに、この再開弁動作の実行、停止を切換可能にする排気弁駆動手段として、ロストモーション機能を有する弁動作切換機構７０を備えている。
【００５０】
すなわち、上記動弁機構６２は、伝動機構６４と、伝動機構６４を介しクランクシャフト２１の駆動力で駆動されるカムシャフト６２ａとを備え、一方の排気弁６０に対し、異なる位相で排気弁６０を駆動する二組の排気カム６２ｂ、６２ｃがカムシャフト６２ａに設けられるとともに、これらの排気カム６２ｂ、６２ｃと一方の排気弁６０との間に弁動作切換機構７０が設けられている。そして、この弁動作切換機構７０により、排気カム６２ｂ、６２ｃの両方の駆動を排気弁６０に伝える状態と一方の排気カム６２ｂの駆動のみを排気弁６０に伝える状態とに切換可能となっている。二組の排気カム６２ｂ、６２ｃのうちの一方は、排気行程において気筒２４内の既燃ガスを排出するために排気弁６０を開く第１排気カム６２ｂであり、他方は、後述する吸気行程で排気弁６０を再度開いて、筒内に排気ガスを還流させる第２排気カム６２ｃである。当実施形態では、第１排気カム６２ｂは２つ一組の対をなしており、第２排気カム６２ｃはカムシャフト６２ａの軸方向において第１排気カム６２ｂ、６２ｂ間に配置されている（図７参照）。なお、他方の排気弁６０は、カムシャフト６２ａに設けられた１つの排気カムで直動式のタペットを介して駆動され、常に排気行程でのみ開かれるようになっている。
【００５１】
上記弁動作切換機構７０の具体的構造を、図６〜図８によって説明する。
【００５２】
図６は弁動作切換機構７０の分解斜視図、図７は弁動作切換機構７０の正面断面図、図９は弁動作切換機構７０の平面断面図である。
【００５３】
これらの図を参照して、弁動作切換機構７０は、第２排気カム６２ｃが排気弁６０のステム６０ａを押し下げる機能をＯＮ／ＯＦＦするいわゆるロストモーションを実現するためのものであり、図示の例では、タペット型のもので具体化されている。
【００５４】
すなわち、この弁動作切換機構７０は、矩形のハウジング７１と、ハウジング７１内に昇降可能に収容され、前記排気弁６０のステム６０ａの端部に固定されるサイドタペット７２と、サイドタペット７２に対し、当該サイドタペット７２と相対変位可能に組み付けられ、センタタペット７３とを有している。そして、上記サイドタペット７２に第１排気カム６２ｂが当接し、センタタペット７３に第２排気カム６２ｃが当接している。
【００５５】
サイドタペット７２は、略円筒形に形成されており、平面でみて前記カムシャフト６２ａと直交する直径方向に収容凹部７２ａを形成している。収容凹部７２ａの両側の壁部７２ｂには、前記カムシャフト６２ａと平行な挿通孔７２ｃが形成されている。各挿通孔７２ｃには、有底のスリーブ状ホルダ７５ａ、７５ｂが、それぞれ開口部を対向させた姿勢で固定されている。一方のスリーブ状ホルダ７５ａの外側には軸受７６が固定され、その軸受７６に保持された転動体７６ａが、ハウジング７１の内壁に形成された縦溝７１ａに転がり接触している。これにより、サイドタペット７２は、周方向の回動が規制された状態で、軸方向（排気弁６０を開閉する方向）沿いに移動可能になっている。サイドタペット７２の下部には、バルブスプリング６０ｄを受けるスプリングシート７２ｄが固定されている。
【００５６】
他方、センタタペット７３は、平面でみて前記サイドタペット７２の収容凹部７２ａの輪郭に沿う「Ｉ」字形の構造体であり、前記収容凹部７２ａと、ハウジング７１に設けられた係止部に規定されたストロークＳにおいて、サイドタペット７２に対し相対的に昇降可能に組み付けられ、前記排気カム６２ｃに臨んでいる。
【００５７】
センタタペット７３は、サイドタペット７２の収容凹部７２ａの底部に配置された一対のコイルばね７７によって、常時、排気カム６２ｃの方へ付勢されている。このコイルばね７７は、バルブスプリング６０ｄよりも付勢力が充分小さくなるよう、ばね係数が設定されている。このため、自由状態において、サイドタペット７２の壁部７２ｂの上面と、センタタペット７３の上面とは、図７に示すように面一になっている。センタタペット７３には、上記自由状態において前記挿通孔７２ｃと同心に連通するピン孔７３ａが穿設されている。このピン孔７３ａには、ピンユニット７８が収容されている。
【００５８】
ピンユニット７８は、一方のスリーブ状ホルダ７５ａの内に出没可能に設けられたロックプランジャ７８ａと、このロックプランジャ７８ａとスリーブ状ホルダ７５ａの間に介装されるコイルばね７８ｂと、ロックプランジャ７８ａのコイルばね７８ｂと反対側に同心に配置されたロックピン７８ｃと、ロックピン７８ｃを前記ロックプランジャ７８ａ側に駆動するために他方のスリーブ状ホルダ７５ｂ内に進退可能に収容されるロック解除プランジャ７８ｄと、ロックピン７８ｃを支持するためにピン孔７３ａの両開口端に固定される一対のブッシュ７８ｅ、７８ｆと、ロックピン７８ｃの略中央部に一体形成されたフランジ７８ｇと軸受７６の配置されている側のブッシュ７８ｅとの間に介装されて、フランジ７８ｇを介し、ロックピン７８ｃをロック解除プランジャ７８ｄ側へ付勢するコイルばね７８ｈとを有している。自由状態において、ロックプランジャ７８ａおよびロックピン７８ｃは、それぞれ壁部７２ｂと、センタタペット７３との間に介在し、センタタペット７３をサイドタペット７２にロックした状態になる。この状態では、サイドタペット７２が第１排気カム６２ｂに駆動されたときに排気弁６０を開作動するとともに、センタタペット７３が第２排気カム６２ｃに駆動されたときもサイドタペット７２を介して排気弁６０を開作動することになる。
【００５９】
また、軸受７６が設けられた側とは反対側において、壁部７２ｂとこれに固定されたスリーブ状ホルダ７５ｂとには、作動油路ＰＨが形成されている。そして、後述するＥＣＵ１００の制御によって、この作動油路ＰＨに作動油回路７９から作動油が供給されると、ロック解除プランジャ７８ｄが、図７、図８の左側に駆動されて、ロックピン７８ｃを壁部７２ｂからセンタタペット７３へ押込み、これと同時にロックプランジャ７８ａも対応する壁部７２ｂ内に押込まれ、これらの部材によるロックが解除される。このロック解除状態において、センタタペット７３が第２排気カム６２ｃに駆動されると、センタタペット７３は、サイドタペット７２の収容凹部７２ａ内で昇降し、その力は、コイルばね７７に吸収されて排気弁６０には伝達されなくなる。これにより、サイドタペット７２が第１排気カム６２ｂに駆動されたときにのみ排気弁６０が開作動して、第２カム６２ｃによる排気弁６０の開作動（吸気行程での排気弁の再開弁動作）を停止させることが可能になる。作動油回路７９には、電磁弁７９ａが設けられており、この電磁弁７９ａは、制御装置としてのＥＣＵ１００によって制御されるようになっている。
【００６０】
なお、当実施形態では、図２に示すように、作動油路７９及び電磁弁７９ａを２組設けることにより、２気筒ずつ個別に弁動作切換機構７０を作動させることができるようになっている。
【００６１】
また、４サイクル火花点火式エンジン１０には、ＥＣＵ１００が設けられている。
【００６２】
図１に示すように、ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、インターフェース１０３並びにこれらのユニット１０１〜１０３を接続するバス１０４を有している。
【００６３】
ＥＣＵ１００のメモリ１０２には、制御マップやデータ並びにプログラムが記憶されており、ＣＰＵ１０１がこれら制御マップやデータ並びにプログラムを実行することによって、図２に示すように、エンジン回転数およびエンジン負荷等の運転状態を判定する運転状態判定手段１１０と、判定された運転状態に応じてエンジンの燃焼を制御する燃焼制御手段１２０と、判定された運転状態に応じてスロットル弁３５を制御するスロットル弁制御手段１３０と、圧縮自己着火を行わせる運転領域から火花点火を行わせる運転域への移行時にエンジンの燃焼トルクを減少させる制御を行うトルク低減手段１４０とを機能的に有している。
【００６４】
上記燃焼制御手段１２０は、吸気システム３０の動弁機構４１に設けられたＶＣＴ４２の電磁弁４２ｅを制御するＶＣＴ制御手段１２１と、吸気システム３０に設けられたＶＶＥ４３のステッピングモータ４３ｒを制御するＶＶＥ制御手段１２２と、電磁弁７９ａ、を駆動制御することにより、排気弁６０に対して設けられた弁動作切換機構７０を切換制御する排気弁制御手段１２３と、点火プラグ２９による点火を制御する点火制御手段１２４とを含んでいる。
【００６５】
ＥＣＵ１００には、入力要素として、クランク角センサ２７、エアフローセンサ３４、圧力センサ３７、アクセル開度センサ６６等の各種検出手段が接続されている。他方、制御要素として、スロットル弁３５のアクチュエータ３６、動弁機構４１のＶＣＴ４２に設けられた電磁弁４２ｅ、各弁動作切換機構７０を駆動する作動油回路７９の電磁弁７９ａ、吸気システム３０に設けたＶＶＥ４３のステッピングモータ４３ｒ、点火プラグ２９による点火をコントロールする点火回路２９ａ、燃料噴射弁２８等が接続されている。
【００６６】
次に、ＥＣＵ１００に記憶されている制御特性について、図１１〜図１５を参照しながら説明する。
【００６７】
図９は、上記ＥＣＵ１００の燃焼制御手段１２０による運転状態に応じた制御を行うための運転領域設定の一例を示す特性図である。
【００６８】
同図に示すように、ＥＣＵ１００に設定されている運転領域としては、いわゆる圧縮自己着火運転（図中にＨＣＣＩと表記）を行う領域Ａと、火花点火運転（図中にＳＩと表記）を行う領域Ｂとが設定されている。圧縮自己着火運転の領域Ａは、エンジン回転数ｎｅが比較的低い低中回転領域において、所定のエンジン負荷以下の領域となっている。また、火花点火運転の領域Ｂは、圧縮自己着火運転の領域Ａ以外の領域、つまり高回転側および高負荷側の領域である。
【００６９】
ＥＣＵ１００の運転状態判定手段１１０は、クランク角センサ２７やアクセル開度センサ６６等から、エンジンの運転状態を検出し、運転状態が上記領域Ａ，Ｂの何れにあるかを判定する。
【００７０】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、運転状態に応じた吸気弁４０および排気弁６０の開弁動作の特性を示す図である。この運転状態に応じた開弁動作の特性を説明する。
【００７１】
領域Ａでは、図１０（Ａ）に示すように排気弁６０の開弁動作ＥＸ１、吸気弁４０の開弁動作ＩＮａおよび排気弁６０の再開弁動作ＥＸ２が設定される。つまり、排気弁６０が排気行程で開かれ（ＥＸ１）、次いで、吸気上死点付近で排気弁６０が閉じられるとともに吸気弁４０が開かれ（ＩＮａ）、さらに吸気行程の途中で排気弁６０が再開弁動作を行い（ＥＸ２）、かつ、吸気弁４０が下死点より前で閉弁するように設定される。そして、このような設定に従って吸気弁４０および排気弁６０が開閉作動するように、ＶＣＴ制御手段１２１、ＶＶＥ制御手段１２２および排気弁制御手段１２３による制御が行われる。
【００７２】
なお、領域Ａ内で運転状態が変ると、それに応じ、吸気弁４０の閉弁時期が、下死点より前の期間で変化するように調整される。すなわち、ＶＣＴ制御手段１２１およびＶＶＥ制御手段１２２が閉弁時期調整手段として機能し、領域Ａ内でエンジン負荷が高くなるに伴い、吸気弁４０の閉弁時期が下死点に近づいて吸気弁開弁期間が長くなり、かつ、吸気弁リフト量も大きくなるように調整される。
【００７３】
一方、領域Ｂでは、図１０（Ｂ）に示すように、排気弁６０は排気行程における開弁動作ＥＸ１のみを行って、吸気行程での再開弁動作ＥＸ２を停止し、吸気弁４０は、領域Ａでの開弁特性と比べて吸気弁閉時期が遅角（好ましくは下死点後まで遅角）され、開弁期間および開弁リフト量が大きくなるように開弁特性（ＩＮｂ）が設定される。そして、このような設定に従って吸気弁４０および排気弁６０が開閉作動するように、ＶＣＴ制御手段１２１、ＶＶＥ制御手段１２２および排気弁制御手段１２３による制御が行われるとともに、点火制御手段１２４による制御で火花点火が行われる。
【００７４】
また、領域Ａから領域Ｂへ移行したときには、排気弁６０の再開弁動作ＥＸ２が停止され、かつ、火花点火が行われるが、再開弁動作ＥＸ２による内部ＥＧＲの導入がなくなることに伴う新気量増加傾向を是正するため、スロットル弁制御手段１２０によりスロットル弁３５の開度が小さくなるように制御されるとともに、トルク低減手段１４０により、移行直後の所定期間だけエンジンの燃焼トルクを減少させる制御が行われる。このトルク低減手段１４０による移行直後の制御として、当実施形態では、図１０（Ｃ）に示すように、吸気弁４０の開弁特性（ＩＮｃ，ＩＮｃ´）が領域Ｂでの通常の開弁特性（ＩＮｂ）に対して吸気量を減少させるように補正される。具体的には、通常の開弁特性（ＩＮｂ）と比べて吸気弁閉時期が進角されることで吸気弁開弁期間が短くされるとともにリフト量も小さくされ、領域Ａでの開弁特性（ＩＮａ）に近い特性としている。
【００７５】
なお、この移行直後における吸気弁４０の開弁特性（ＩＮｃ，ＩＮｃ´）は、後に詳述するように吸気管圧力に応じて調整される。
【００７６】
図１１は、４気筒４サイクルエンジンの各気筒の行程と、圧縮自己着火運転から火花点火運転への移行時の着火状態の変化とを示している。なお、この図において、Ｆは燃料噴射、ＣＩは自己着火、ＳＩは火花点火をそれぞれ示している。
【００７７】
この図のように、各気筒では１サイクル（エンジン２回転）の間に吸入、圧縮、膨張、排気の４行程が順次行われる。そして、４気筒４サイクルエンジンでは一般に、気筒列方向一端側から順に第１〜第４気筒（＃１〜＃４）とすると、第２気筒（＃２）、第１気筒（＃１）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）の順にクランク角で１８０°ずつの位相差をもって上記各行程が行われる。
【００７８】
また、当実施形態では第１、第２気筒（＃１，＃２）を第１グループ、第３、第４気筒（＃３，＃４）を第２グループとして、各グループ毎に２気筒ずつ、吸気弁４０および排気弁６０の開弁特性が制御される。
【００７９】
このようにした場合に、運転状態判定手段により圧縮自己着火運転の領域（図９中の領域Ａ）から火花点火運転の領域（図９中の領域Ｂ）への移行が判定されたとき、排気弁の動作中はその特性を切換えることができないため、移行判定時点ｔ０後に、各グループ毎に、２気筒のうちで排気弁６０の再開弁動作が遅い方の気筒の再開弁動作終了直後に、電磁弁７９ａが制御されることにより再開弁動作が停止されるように排気弁開弁特性が切換えられる。この排気弁開弁特性切換のタイミングは、図１１中に一点鎖線の楕円で囲って示すように、第１グループでは第１気筒の圧縮行程（第２気筒の膨張行程）、第２グループでは第４気筒の圧縮行程（第３気筒の膨張行程）となる。このように排気弁開弁動作が停止された後は、火花点火が行われる。
【００８０】
図１２及び図１３は、ＥＣＵ１００の燃焼制御手段１２０等による制御の一例をフローチャートで示している。このフローチャートを、図９〜図１１も参照しつつ説明する。
【００８１】
ＥＣＵ１００は、先ずステップＳ１で、エンジンが温間で、かつ、運転状態が領域Ａにあるか否かを判定し、その判定がＮＯの場合、つまり運転状態が高負荷領域（領域Ｂ）にあるときやエンジン冷機時には、ステップＳ２で、全気筒とも、エンジン回転数および負荷に応じてＳＩ（火花点火運転）モードのマップから求めた吸排気弁の開弁特性（図１０（Ｂ）参照）および点火時期で、火花点火運転を行う。
【００８２】
ステップＳ１の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ３で、全気筒とも、エンジン回転数および負荷に応じてＨＣＣＩ（圧縮自己着火運転）モードのマップから求めた吸排気弁の開弁特性とし、つまり吸気弁は閉時期が下死点より前で小リフトの特性、排気弁は再開弁動作を実行する特性とし、これにより圧縮自己着火運転を行う。
【００８３】
次にステップＳ４で、運転状態が領域Ａから領域Ｂへ移行したか否を判定する。移行していなければ、ステップＳ３を繰返し、圧縮自己着火運転を持続する。
【００８４】
運転状態が領域Ａから領域Ｂへ移行したときは、ステップＳ５で、スロットル弁３５を閉動作する。それとともに、ステップＳ６で、先に排気弁開弁特性の切換可能な気筒が第１グループか否かを判別する。つまり、図１１中に示したように排気弁の開弁特性の切換が可能な時期は第１グループと第２グループとで異なり、領域Ａから領域Ｂへの移行の時期によっていずれのグループが先に切換可能になるかが変ってくるので、それをステップＳ６で判別している。
【００８５】
ステップＳ６の判定がＹＥＳの場合（あるいは後記ステップＳ１８の処理の後）は、ステップＳ７で、第１グループにおいて所定タイミング（第１気筒の圧縮行程初期）を過ぎたら排気弁６０の再開弁動作を停止させる。続いてステップＳ８で、第１グループでの排気弁６０の再開弁動作の停止が完了したか否かを判定し、完了していれば、ステップＳ９で、吸気弁開弁特性と点火時期の補正を行う。当実施形態では、ＳＩモードマップをベースに火花点火運転時の基準吸気管圧力を求めるとともに、吸気行程前の実吸気管圧力を圧力センサにより検出して、基準吸気管圧力と実吸気管圧力との差を演算し、その差に応じて吸気弁開弁特性と点火時期を補正する。
【００８６】
この場合、吸気弁開弁特性は、図１０（Ｃ）に示すように、閉時期を下死点より前にして開弁期間を短くし、かつ、リフト量も小さくするように補正する。特に、上記差の絶対値が大きいほど開弁期間およびリフト量を小さくし、上記差の絶対値が小さくなるにつれてＳＩモードでの開弁特性に近づけるようにする。
【００８７】
なお、吸気弁開弁特性は、閉時期をＳＩモードでの通常の閉時期よりも遅くして、有効圧縮比が減少し、吸気の吹き返しが生じる程度の遅閉じとなるように補正してもよい。また、点火時期は、上記差の絶対値が大きくなるほどリタードさせるように補正すればよい。
【００８８】
ステップＳ９に続いてステップＳ１０で、全グループでの再開弁動作の停止が完了したかどうかを判定し、完了していなければ、ステップＳ１１でフラッグＦを「１」にセットするとともに、ステップＳ１２で、第２グループの気筒において、吸気行程前の吸気管圧力に対応したＨＣＣＩモードの吸気弁小リフト特性（図１０（Ａ）参照）を設定する。
【００８９】
上記ステップＳ６の判定がＮＯの場合や、上記ステップＳ１２の処理の後は、ステップＳ１３に移る。ステップＳ１３では、第２グループにおいて所定タイミング（第４気筒の圧縮行程初期）を過ぎたら排気弁の再開弁動作を停止させる。次にステップＳ１４で、フラッグＦが「１」か否かを判定し、その判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１５で、第２グループでの排気弁の再開弁動作の停止が完了したか否かを判定する。
【００９０】
第２グループでの排気弁の再開弁動作の停止が完了していれば、ステップＳ１６で、第２グループの気筒についてステップＳ９と同様の処理で吸気弁開弁特性等の補正を行う。続いてステップＳ１７で、全グループでの再開弁動作の停止が完了したかどうかを判定する。完了していなければ、ステップＳ１８で、第１グループの気筒についてステップＳ１２と同様の処理を行ってから、上記ステップＳ７に移る。
【００９１】
上記ステップＳ１０又はステップＳ１７で、全グループの再開弁動作の停止が完了していることを判定したときは、ステップＳ１９でフラッグＦを「０」にするとともに、ステップＳ２０で、圧力センサで検出された実吸気管圧力がＳＩ運転時の基準吸気管圧力（適正吸気管圧力）まで低下したか否かを判定する。この判定がＮＯであれば、ステップＳ２１で、全気筒についてステップＳ９と同様の処理で吸気弁開弁特性等の補正を行ってから、ステップＳ２０に戻る。そして、ステップＳ２０の判定がＹＥＳになれば、ステップＳ２１で、全気筒とも、エンジン回転数および負荷に応じてＳＩモードのマップから求めた吸排気弁の開弁特性（図１０（ｂ）参照）および点火時期で、火花点火運転を行う。
【００９２】
以上のような当実施形態による制御動作をタイムチャートで概略的に示すと、図１４のようになる。
【００９３】
すなわち、アクセル開度が大きくなること等により運転状態が圧縮自己着火運転の領域Ａから火花点火運転の領域Ｂへ移行したときは、その移行時点ｔ０でスロットル開度が小さくされ、かつ、移行時点ｔ０後の所定時期ｔ１に排気弁の再開弁動作が停止され、圧縮自己着火運転から火花点火運転に切換わる。なお、この切換わりの時期ｔ１は第１グループの気筒と第２グループの気筒とで異なるが、図１４では説明の簡略化のため一方のグループについてのみ示す。
【００９４】
上記のように排気弁の再開弁動作が停止されて圧縮自己着火運転から火花点火運転に切換わると、内部ＥＧＲの導入が停止されることで新気量が増加する傾向が生じ、これに対して新気量の増加を抑制すべくスロットル開度が小さくされるが、各気筒での吸入が何回か行われるまではスロットル弁下流の吸気管圧力は低下しない。このため、仮に排気弁の再開弁動作の停止と同時に吸気弁をＳＩモードによる開弁特性に切換えたとすると（図１４中の二点鎖線部分２０１）、上記吸気管圧力が低下するまでの間に、一時的にトルクが急増し（図１４中の二点鎖線部分２０２）、トルクショックが生じる。
【００９５】
これに対し、当実施形態では、上記吸気管圧力が火花点火運転時の適正吸気管圧力に低下するまでの間、エンジンの新気吸入量を制限するように吸気弁の開弁特性が補正され、例えば閉弁時期が下死点より進角される（図１４中の実線部分３０１）ことにより開弁期間が短くされるとともにリフト量も小さくされる。これにより、一時的なトルクの急増が抑制され（図１４中の実線部分３０２）、トルクショックが防止されることとなる。
【００９６】
なお、上記吸気管圧力が低下するまでの間の吸気弁開弁特性の補正として、ＳＩモードでの通常の閉時期よりも遅閉じとなるように補正しても、吸気が吹き返されることで新気充填量が減少し、トルクの急増を抑制することができる。また、点火時期をリタードさせることによってもトルクが低減される。とくに、吸気弁の遅閉じと点火時期のリタードとを併用すれば、両方の作用によってトルクの急増を抑制する効果が高められ、しかも、点火時期のリタードだけでは筒内温度が上昇してその後の高負荷運転時にノッキングを生じる懸念があるのに対し、吸気弁の遅閉じを行うと筒内ガスが吸気通路に吹き返されてここで冷却されることにより筒内温度の上昇が抑えられ、その後の高負荷運転時のノッキング抑制に有利となる。
【００９７】
図１５及び図１６は、ＥＣＵ１００の燃焼制御手段１２０等による制御の別の例をフローチャートで示している。
【００９８】
この例でも、ステップＳ１〜ステップＳ５は図１２に示す例と同じである。
【００９９】
ステップＳ５に続いてステップＳ１０１では、エンジンの運転状態（低温燃焼の圧縮自己着火運転の持続時間等）や吸気温度、エンジン冷却水温度等から筒内温度状態（シリンダ壁温）を推定して、この筒内温度状態が所定温度以下の低温状態か否かを判定する。
【０１００】
ステップＳ１０１の判定がＮＯの場合は、ステップＳ１０２で高温モード対応制御を行う。この高温モード対応制御としては、前述の図１２，図１３のフローチャート中のステップＳ６〜Ｓ２２の処理を行えばよい。
【０１０１】
ステップＳ１０１の判定がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０３で、先に排気弁開弁特性の切換可能な気筒が第１グループか否かを判別する。この判定がＹＥＳの場合（あるいは後記ステップＳ１１６の処理の後）は、ステップＳ１０４で、第１グループにおいて所定タイミング（第１気筒の圧縮行程初期）を過ぎたら排気弁の再開弁動作を停止させるとともに、ステップＳ１０５で、第１グループの吸気弁開弁特性をＳＩモードに変更する。
【０１０２】
続いてステップＳ１０６で、第１グループでの排気弁６０の再開弁動作の停止が完了したか否かを判定し、完了していれば、ステップＳ１０７で、点火時期リタード量を設定し、そのリタード量で点火時期の制御を実行する。当実施形態では、ＳＩモードマップをベースに火花点火運転時の基準吸気管圧力を求めるとともに、吸気行程前の実吸気管圧力を圧力センサにより検出して、基準吸気管圧力と実吸気管圧力との差を演算し、その差に応じて点火時期リタード量を設定する。この場合、上記差の絶対値が大きいほど点火時期リタード量を大きくする。
【０１０３】
ステップＳ１０７に続いてステップＳ１０８で、全グループでの再開弁動作の停止が完了したかどうかを判定し、完了していなければ、ステップＳ１０９でフラッグＦを「１」にセットする。
【０１０４】
上記ステップＳ１０３の判定がＮＯの場合や、上記ステップＳ１０９の処理の後は、ステップＳ１１０に移る。ステップＳ１１０では、第２グループにおいて所定タイミング（第４気筒の圧縮行程初期）を過ぎたら排気弁の再開弁動作を停止させるとともに、ステップＳ１１１で、第２グループの吸気弁開弁特性をＳＩモードに変更する。
【０１０５】
次にステップＳ１１２で、フラッグＦが「１」か否かを判定し、その判定がＹＥＳであれば、ステップＳ１１３で、第２グループでの排気弁の再開弁動作の停止が完了したか否かを判定する。
【０１０６】
第２グループでの排気弁の再開弁動作の停止が完了していれば、ステップＳ１１４で、第２グループの気筒についてステップＳ１０７と同様の処理で点火時期リタード量を設定し、実行する。続いてステップＳ１１５で、全グループでの再開弁動作の停止が完了したかどうかを判定する。完了していなければ、上記ステップＳ１０４に移る。
【０１０７】
上記ステップＳ１０８又はステップＳ１１５で、全グループの再開弁動作の停止が完了したことを判定したときは、ステップＳ１１６でフラッグＦを「０」にするとともに、ステップＳ１１７で、圧力センサで検出された実吸気管圧力がＳＩ運転時の基準吸気管圧力まで低下したか否かを判定する。この判定がＮＯであれば、ステップＳ１１８で、全気筒についてステップＳ９と同様の処理で点火時期リタード量を設定し、実行してから、ステップＳ１１７に戻る。そして、ステップＳ１１７の判定がＹＥＳになれば、ステップＳ１１９で、全気筒とも、エンジン回転数および負荷に応じてＳＩモードのマップから求めた点火時期で火花点火運転を行う。
【０１０８】
このフローチャートに示す例によると、筒内温度が低温状態にある場合において運転状態が圧縮自己着火運転の領域Ａから火花点火運転の領域Ｂへ移行したときは、スロットル開度が小さくされるとともに、吸気管圧力が火花点火運転時の適正吸気管圧力に低下するまでの期間だけ、点火時期が火花点火運転での通常の点火時期に対してリタードされることにより、エンジントルクが低減される。従って、圧縮自己着火運転の領域Ａから火花点火運転の領域Ｂへの移行直後における一時的なトルクの急増を抑制することができる。
【０１０９】
また、点火時期をリタードすると筒内温度（シリンダ壁温）が上昇し易くなるが、筒内温度が低温状態にある場合に点火時期のリタードを行っているので、この低温状態から多少筒内温度が上昇しても、その後の高負荷運転時にノッキングが発生することは充分に避けられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る４サイクル火花点火式エンジンの概略構成を示す構成図である。
【図２】図１に係るエンジン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示す断面略図である。
【図３】図１の実施形態に係る動弁機構の具体的な構成を示す斜視図である。
【図４】図３中に示すのＶＶＥの要部を示す断面図であり、（Ａ）は大リフト制御状態においてリフト量が０のときを示し、（Ｂ）は大リフト制御状態においてリフト量が最大のときを示し、（Ｃ）は小リフト制御状態においてリフト量が０のときを示し、（Ｄ）は小リフト制御状態においてリフト量が最大のときを示している。
【図５】図４（Ｂ）（Ｄ）の制御状態を模式的に表わすものであり、（Ａ）は大リフト制御位置、（Ｂ）は小リフト制御位置に対応している。
【図６】排気弁に対して設けられた弁動作切換機構の分解斜視図である。
【図７】上記弁動作切換機構の正面断面図である。
【図８】上記弁動作切換機構の平面断面図である。
【図９】図１の実施形態に係るエンジンにおいて運転状態に応じた制御を行うための運転領域設定の一例を示す特性図である。
【図１０】排気弁吸気弁の開弁特性を示す図であって、（Ａ）は部分負荷域にある場合の特性、（Ｂ）は高負荷域にある場合の特性、（Ｃ）高負荷域への移行直後にある場合の特性を示す。
【図１１】４気筒４サイクルエンジンの各気筒の行程と、圧縮自己着火運転から火花点火運転への移行時の着火状態の変化とを示す説明図である。
【図１２】ＥＣＵの燃焼制御手段等による制御の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートの続きの部分である。
【図１４】図１２、図１３のフローチャートに示す制御動作を概略的に示すタイムチャートである。
【図１５】ＥＣＵの燃焼制御手段等による制御の別の例を示すフローチャートである。
【図１６】図１５のフローチャートの続きの部分である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０    火花点火式エンジン
２４    気筒
２９    点火プラグ
２９ａ    点火回路
４０    吸気弁
４１    動弁機構
４２    ＶＣＴ
４３    ＶＶＥ
６０    排気弁
６２    動弁機構
６２ｂ，６２ｃ    排気カム
７０    弁動作切換機構
１００    ＥＣＵ
１２０    燃焼制御手段
１２１    ＶＣＴ制御手段
１２２    ＶＶＥ制御手段
１２３    排気弁制御手段
１２４    点火制御手段
１３０    スロットル弁制御手段
１４０    トルク低減手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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