(57)【要約】【課題】燃費性能と排気浄化性能との両立をより効果的に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】電子制御装置は、全気筒＃１〜＃６の稼働を維持したまま、いずれかの気筒群の各気筒の出力分担率を、他の気筒群の各気筒の出力分担率に比して小さくした第１の運転モードと、全気筒＃１〜＃６の出力分担率を均等とした第２の運転モードとを切り換えつつ機関運転を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々異なる排気浄化触媒に接続された複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置であって、
全気筒の稼働を維持したまま、いずれかの気筒群の各気筒の出力分担率を、他の気筒群の各気筒の出力分担率に比して小さくした第１の運転モードと、全気筒の出力分担率を均等とした第２の運転モードとを切り換えつつ機関運転を行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第１の運転モードでの各気筒の出力分担率を、該出力分担率の小さくされる気筒群に接続された排気浄化触媒の温度に応じて可変設定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第１の運転モードにおいて、前記各気筒の出力分担率の小さくされる気筒群を、前記複数の気筒群の間で順次切り換える
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
低負荷運転時であることを条件に前記第１の運転モードでの機関運転を行う
請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
機関始動時であることを条件に前記第１の運転モードでの機関運転を行う
請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
当該内燃機関は、各気筒の吸気バルブの最大リフト量を可変とする可変バルブ機構を備え、
前記第１の運転モードでの各気筒の出力分担率の調節は、前記出力分担率の小さくされる気筒群の各気筒の吸気バルブの最大リフト量を、他の気筒群の各気筒に比して低減するように前記可変バルブ機構を制御することで行われる
ことを特徴とする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、各々異なる排気浄化触媒に接続された複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に見られるように、全ての気筒を稼働させる全気筒運転と、一部の気筒を休止させる部分気筒運転とを行うことが周知となっている。こうした内燃機関では、低負荷運転時に部分気筒運転を行い、実質的な内燃機関の排気量を低減することで、燃費向上を図ることができる。気筒休止は、対象気筒の燃料供給や点火を停止したり、特許文献２に見られるように、吸気バルブの最大リフト量を可変とする可変リフト機構（可変バルブ機構）によって吸気バルブを閉弁保持して対象気筒への吸気を停止したりすることで行われる。
【０００３】
ところで特許文献１の内燃機関は、気筒が交互に角度を付けて並列に配置されたＶ型内燃機関として構成され、その各バンクは、各々排気浄化触媒の配設された個別の排気管に接続されている。そして上記部分気筒運転に際しては、片側のバンクの気筒のみが稼働されるようになっている。このように部分気筒運転時に稼働が休止される気筒と稼働が継続される気筒とがそれぞれ個別の排気浄化触媒に接続されていると、休止気筒側に接続された排気浄化触媒には、部分気筒運転中に排ガスが全く通過しないようになる。そのため、部分気筒運転が長期継続されると、休止気筒側に接続された排気浄化触媒の温度が低下して、全気筒運転に復帰した際に、その排気浄化触媒が再び暖まるまで内燃機関の排気浄化性能が低下してしまう。
【０００４】
そこで特許文献１に記載のものでは、部分気筒運転中、休止気筒側に接続された排気浄化触媒の温度を監視し、その温度が一定値以下に低下したときには、部分気筒運転を中止して全気筒運転に復帰させることで、上記のような排気浄化性能の低下を回避するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２２７３６９号公報
【特許文献２】特開平７−３１０５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように部分気筒運転を中止すれば、触媒温度が不活性域まで低下することが防止されて排気浄化性能の低下が回避されることは確かに可能である。しかしながらこの場合、部分気筒運転の実施される機会が低下して、その結果、燃費向上の効果が自ずと制限されてしまうことになる。
【０００６】
もっとも、部分負荷運転時に、何れの排気浄化触媒にも、稼働の継続される気筒が残されるように休止気筒を設定すれば、上記のような触媒温度の低下による排気浄化性能の低下は避けられる。しかしながら、そうした場合には、何れの排気浄化触媒にも、休止気筒から排出される空気が送られることになり、排ガスの酸素濃度が高くなることから、排気浄化を十分に行えなくなる虞がある。また過剰な酸素供給により、排気浄化触媒での排気成分の酸化／還元反応が過剰となって当該排気浄化触媒が過昇温されてしまう虞もある。
【０００７】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、燃費性能と排気浄化性能との両立をより効果的に行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に係る発明は、各々異なる排気浄化触媒に接続された複数の気筒群を有する内燃機関の制御装置であって、全気筒の稼働を維持したまま、いずれかの気筒群の各気筒の出力分担率を、他の気筒群の各気筒の出力分担率に比して小さくした第１の運転モードと、全気筒の出力分担率を均等とした第２の運転モードとを切り換えつつ機関運転を行うことをその要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、第２の運転モードでは、出力分担率（内燃機関の要求出力、即ち全気筒の出力の総和に対する各気筒の出力の比率）が全気筒で等しくされた状態で機関運転が行われる。即ち、内燃機関の全気筒が等しい出力で稼働される。
【００１０】
一方、第１の運転モードでは、全気筒の稼働を維持したまま、特定の排気浄化触媒に接続された気筒群の各気筒の出力分担率を減らし、その分、他の気筒群の各気筒の出力分担率を大きくした状態で機関運転が行われる。即ち、特定の排気浄化触媒に接続された気筒群の各気筒は、他の気筒群の各気筒に比して、小さい出力で稼働される。この第１の運転モードでは、出力分担率の低減された気筒群においても各気筒の稼働が継続されるため、気筒休止した場合のような触媒温度の低下は抑制されるようになる。
【００１１】
なお、このときの出力分担率の低減された気筒群の各気筒の出力については、内燃機関の要求出力に拘わらず、比較的自由に設定することができる。そのため、そうした気筒では、排気浄化触媒の温度低下を抑制可能な限りにおいて、必要最小限の燃焼が行われるようにすることが可能である。この場合、そうした気筒での燃料消費は必要最小限に留められ、全気筒の稼働を維持したまま、実質的に一部の気筒を休止した場合に準じた燃費向上効果が得られるようになる。
【００１２】
したがって上記構成によれば、より効果的に燃費性能と排気浄化性能との両立を図ることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の運転モードでの各気筒の出力分担率を、該出力分担率の小さくされる気筒群に接続された排気浄化触媒の温度に応じて可変設定することをその要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、排気浄化触媒の温度に応じた出力分担率の設定がなされるため、触媒温度の低下をより確実且つ効率的に抑制できるようになる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記第１の運転モードにおいて、前記各気筒の出力分担率の小さくされる気筒群を、前記複数の気筒群の間で順次切り換えることをその要旨とする。
【００１４】
例えば、上記第１の運転モードにおいて一部の特定の気筒群のみ各気筒の出力分担率を小さくした場合には、これにより、当該気筒群に接続された排気浄化触媒のみその温度が低下し易い状況となる。例えばこうした温度低下が過剰となるのを回避するために運転モードを第２の運転モードに切り換えることが考えられるが、この第２の運転モードへの切換が頻繁に行われた場合には燃費性能に難が生じて該燃費性能と排気浄化性能との両立が困難となる懸念がある。
【００１５】
その点、本発明によれば、出力分担率の小さくされる気筒群が上記複数の気筒群の間で順次切り換えられるため、上記したような第２の運転モードへの切換の頻度を抑制しつつ一部の特定の排気浄化触媒における過剰な温度低下を防止することができ、効果的に燃費性能と排気浄化性能との両立を図ることができるようになる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、低負荷運転時であることを条件に前記第１の運転モードでの機関運転を行うことをその要旨とする。
【００１７】
低負荷運転時においては内燃機関の要求出力が小さいため、一部の気筒群における各気筒の出力分担率が低くても、他の気筒群で要求出力を比較的容易に確保できる。そのため本発明によれば、出力分担率の小さくされる気筒群の各気筒の出力を極めて小さくすることが可能であり、燃費性能をより確実に向上することができるようになる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、機関始動時であることを条件に前記第１の運転モードでの機関運転を行うことをその要旨とする。
【００１９】
上記構成によれば、例えば、一部の特定の排気浄化触媒を重点的に昇温することができるため、機関始動後の排気浄化性能をより早期に高めることができるようになる。なお、例えば、上記請求項３に記載の発明の構成を併せ採用することにより、複数の排気浄化触媒を順次昇温することができるようになる。
【００２０】
また、上記した出力分担率の調節を行うための構成としては、例えば請求項６に記載の発明によるように、請求項１〜５のいずれか一項に記載の発明において、当該内燃機関は、各気筒の吸気バルブの最大リフト量を可変とする可変バルブ機構を備え、前記第１の運転モードでの各気筒の出力分担率の調節は、前記出力分担率の小さくされる気筒群の各気筒の吸気バルブの最大リフト量を、他の気筒群の各気筒に比して低減するように前記可変バルブ機構を制御することで行われる、といったものを採用することができる。これによれば、各気筒の出力分担率の調節を、より容易且つ的確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を自動車に搭載されるＶ型６気筒のガソリン内燃機関の制御装置に具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。図１は内燃機関の概略構成図であり、図２は同内燃機関の気筒を一つのみ示して本制御装置における制御系統等を表した図である。
【００２２】
本実施形態の内燃機関１１は、第１〜第６の各気筒＃１〜＃６を備えている。これら各気筒＃１〜＃６のうち気筒＃１，＃３，＃５からなる第１気筒群Ｇ１は内燃機関１１の第１バンクＢ１に、残りの３つの気筒＃２，＃４，＃６からなる第２気筒群Ｇ２は第２バンクＢ２に設けられている。
【００２３】
これら各気筒＃１〜＃６の各燃焼室１２には、吸気通路１３を通じて空気が吸入されるとともに燃料噴射弁１４から燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ１５による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン１６が往復移動し、機関出力軸であるクランクシャフト１７が回転する。
【００２４】
そして、燃焼後の混合気は排ガスとして各燃焼室１２から排気通路１８に送り出される。排気通路１８は、各気筒群Ｇ１，Ｇ２に各対応するように個別に形成された第１分岐部１８ａ及び第２分岐部１８ｂをその上流側に有しており、第１気筒群Ｇ１の各燃焼室１２から排出される排ガスは第１分岐部１８ａに、そして第２気筒群Ｇ２の各燃焼室１２から排出される排ガスは第２分岐部１８ｂに送り出されるようになっている。
【００２５】
また、排気通路１８の第１分岐部１８ａには第１排気浄化触媒１９Ａが、そして第２分岐部１８ｂには第２排気浄化触媒１９Ｂが設けられている。これら各排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂはそれぞれ三元触媒からなり、第１排気浄化触媒１９Ａは第１気筒群Ｇ１の各燃焼室１２から排出された排ガスを、そして第２排気浄化触媒１９Ｂは第２気筒群Ｇ２の各燃焼室１２から排出された排ガスをそれぞれ浄化する。こうして浄化された排ガスは排気通路１８の下流側を介して大気放出される。即ち、各気筒群Ｇ１，Ｇ２は、排気通路１８を介して各々異なる排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂに接続されている。
【００２６】
内燃機関１１において、各燃焼室１２と吸気通路１３との間は吸気バルブ２１の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室１２と排気通路１８との間は排気バルブ２２の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ２１及び排気バルブ２２は、クランクシャフト１７の回転が伝達される吸気カムシャフト２３及び排気カムシャフト２４の回転に伴い開閉動作する。
【００２７】
吸気カムシャフト２３と吸気バルブ２１との間には、同バルブ２１の最大リフト量、及び作動角（即ち吸気バルブ２１を開閉させる吸気カム２３ａの作用角）を可変とする可変バルブ機構３１が各気筒＃１〜＃６に各対応して個別に設けられている。これら各可変バルブ機構３１を駆動するための電動モータからなるアクチェータ３２は各バンクＢ１，Ｂ２即ち各気筒群Ｇ１，Ｇ２に各対応して個別に設けられており、各可変バルブ機構３１はそれぞれ共通の駆動シャフト３３を介して各気筒群Ｇ１，Ｇ２毎に駆動されるようになっている。本実施形態では、こうした構成によって、上記最大リフト量及び作動角の変更が、各アクチェータ３２による各可変バルブ機構３１の駆動を通じて、各気筒群Ｇ１，Ｇ２毎に個別に行われ得るようになっている。
【００２８】
こうした可変バルブ機構３１の駆動による上記最大リフト量及び作動角の変更態様を図３に示す。同図に示す特性曲線から分かるように、上記最大リフト量と作動角とは互いに同期して変化するものであって、例えば作動角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなってゆく。この作動角が小さくなるということは、吸気バルブ２１の開弁時期と閉弁時期とが互いに近寄るということであり、吸気バルブ２１の開弁期間が短くなるということを意味する。なお本実施形態では、可変バルブ機構３１の駆動を通じて上記最大リフト量及び作動角が同図の各特性曲線の間で連続的に変更され得るようになっている。
【００２９】
こうした可変バルブ機構３１を通じて本実施形態では、燃焼室１２に吸入される空気量の調節（吸入空気量調節）が、内燃機関１１の負荷等、機関運転状態に応じた上記最大リフト量及び作動角の可変制御に基づいて行われるようになっている。即ち、例えば、上記可変制御を通じて上記最大リフト量及び作動角を小さくすることで、燃焼室１２内に吸入される空気量を低減するようにしている。
【００３０】
本実施形態では、可変バルブ機構３１を通じて行われるこうした吸入空気量調節に基づいて内燃機関１１の出力調節が行われる。本内燃機関１１においてはこうした可変バルブ機構３１を通じた吸入空気量調節が各気筒群Ｇ１，Ｇ２毎に個別に行われ得るようになっていることから、上記出力調節を各気筒群Ｇ１，Ｇ２毎に個別に行うことが可能となっている。
【００３１】
また、図１及び図２に示すように本実施形態の内燃機関１１においては吸気通路１３の途中にスロットルバルブ４１が設けられており、同バルブ４１の開度調節を通じた吸入空気量調節を行うことも可能となっている。
【００３２】
こうした構成を有する内燃機関１１は、電子制御装置５１によって制御される。
電子制御装置５１には、自動車の運転者によって操作されるイグニッションスイッチ５２から、内燃機関１１の停止要求操作、及び始動要求操作に対応した信号が入力される。また電子制御装置５１は、吸気通路１３に設けられたエアフローメータ５３からの信号に基づき吸気通路１３内の吸入空気の流量（全吸入空気量）を算出する。更に、排気通路１８の各分岐部１８ａ，１８ｂに個別に設けられた触媒温度センサ５４Ａ，５４Ｂからの信号に基づき各排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂの温度（触媒温度Ｔ）を算出する。電子制御装置５１には、上記した各信号の他、クランクシャフト１７の回転速度や内燃機関１１の冷却水の温度、運転者によって操作されるアクセルペダルの踏み込み量等に関する検出信号が入力される。
【００３３】
そして電子制御装置５１は、こうした信号から得られる情報に基づき、燃料噴射弁１４の燃料噴射制御、点火プラグ１５の点火時期制御、アクチェータ３２を通じた上記最大リフト量及び作動角の可変制御、スロットルバルブ４１の開度制御等を行う。
【００３４】
次に、本実施形態の特徴的構成等について説明する。
本実施形態では電子制御装置５１を通じて、例えば内燃機関１１の低負荷運転時などに、全気筒＃１〜＃６の稼働を維持したまま、両気筒群Ｇ１，Ｇ２のうちの一方における各気筒の出力分担率Ｒを他方の気筒群の各気筒の出力分担率Ｒに比して小さくすることで実質的な内燃機関１１の排気量を低減し、これにより燃費の向上を図るようにしている。更に詳述すると、こうした出力分担率Ｒの低減が行われる第１の運転モードと、全気筒＃１〜＃６の出力分担率Ｒを均等とした第２の運転モードとを切り換えつつ内燃機関１１の運転を行うようにしている。なお「出力分担率Ｒ」は、内燃機関１１の要求出力、即ち全気筒＃１〜＃６の出力の総和に対する各気筒＃１〜＃６の出力の比率を指している。
【００３５】
以下、こうした運転モードの切換処理の手順について図４に示すフローチャートを参照して説明する。この処理に係る制御ルーチンは電子制御装置５１を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。
【００３６】
この制御ルーチンにおいては先ず、内燃機関１１の始動が行われている（機関始動時である）か、或いは同内燃機関１１が低負荷で運転されている（低負荷運転時である）かの判定がなされる（ステップＳ１１０）。上記機関始動時であるか否かについては、イグニッションスイッチ５２から発せられる上記始動要求操作に対応した信号に基づいて判定される。また、上記低負荷運転時であるか否かについては、機関負荷を反映する内燃機関１１の全吸入空気量に関する信号即ちエアフローメータ５３からの検出信号や、上記アクセルペダルの踏み込み量に関する信号等に基づいて判定される。
【００３７】
そして機関始動時或いは低負荷運転時である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、上記第１の運転モードでの機関運転が行われる（ステップＳ１２０）。他方、機関始動時でも低負荷運転時でもない、即ち中負荷運転時或いは高負荷運転時である旨の判定がなされた場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、上記第２の運転モードでの機関運転が行われる（ステップＳ１３０）。
【００３８】
上記第２の運転モードでは、出力分担率Ｒが全気筒＃１〜＃６で等しくされた状態で機関運転が行われる。即ち、この運転モードでは内燃機関１１の全気筒＃１〜＃６が等しい出力で稼働されるように可変バルブ機構３１を通じた吸入空気量調節（即ち吸気バルブ２１の最大リフト量及び作動角の可変制御）が行われる。
【００３９】
本実施形態では各気筒群Ｇ１，Ｇ２がそれぞれ同数（３つ）の気筒によって構成されるため、各気筒群Ｇ１，Ｇ２における出力分担率Ｒの総和は互いに等しい値（出力分担率Ｒの値の３倍）となる。即ち、各気筒群Ｇ１，Ｇ２からは等しい大きさ（全気筒＃１〜＃６の出力の総和の５０％）の出力が発生される。
【００４０】
対する上記第１の運転モードでは、全気筒＃１〜＃６の稼働を維持したまま、両気筒群Ｇ１，Ｇ２の一方における各気筒の出力分担率Ｒを減らし、その分、他方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒを大きくした状態で機関運転が行われるようになっている。即ち、この運転モードでは、一方の気筒群の各気筒が他方の気筒群の各気筒に比して小さい出力で稼働されるように上記可変バルブ機構３１を通じた吸入空気量調節（即ち上記最大リフト量及び作動角の可変制御）が行われる。この第１の運転モードでは、出力分担率Ｒの低減された気筒群においても各気筒の稼働が継続されるため、気筒休止した場合のような触媒温度Ｔの低下は抑制されるようになる。
【００４１】
また、本実施形態では電子制御装置５１を通じて、上記第１の運転モードでの各気筒＃１〜＃６の出力分担率Ｒが、該出力分担率Ｒの小さくされる側の気筒群に接続された排気浄化触媒の温度Ｔに応じて可変設定されるようになっている。この出力分担率Ｒの設定は、例えば図５に例示するような出力分担率Ｒと触媒温度Ｔとの関係に基づいて行われる。同図は上記第１の運転モードにおいて出力分担率Ｒの小さくされる側の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒ、及び同気筒群に接続された排気浄化触媒の温度Ｔに関するものである。
【００４２】
同図に示される値Ｒａは、出力分担率Ｒの可変設定範囲における最小値であり、値Ｒｂは最大値である。即ち出力分担率Ｒの小さくされる各気筒はそれぞれ該出力分担率Ｒが最小値Ｒａと最大値Ｒｂとの間で可変設定される。従って、これら各気筒の出力分担率Ｒが最小値Ｒａに設定された場合には該各気筒の属する気筒群における上記出力分担率Ｒの総和が最小値Ｒａの３倍（以下この値を最小和ΣＲａと称する）となる。また、これら各気筒の出力分担率Ｒが最大値Ｒｂに設定された場合には同気筒群における上記出力分担率Ｒの総和が最大値Ｒｂの３倍（以下この値を最大和ΣＲｂと称する）となる。
【００４３】
上述したように、出力分担率Ｒは全気筒＃１〜＃６の出力の総和に対する各気筒＃１〜＃６の出力の比率であることから、例えば運転モードが上記第２の運転モードであれば、各気筒群Ｇ１，Ｇ２における出力分担率Ｒの総和はそれぞれ５０％となる。これに対し、上記第１の運転モードにおいては、こうした第２の運転モードよりも、一方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒが小さくされることから、上記最大和ΣＲｂが５０％よりも小さく設定されることとなる。本実施形態ではこの最大和ΣＲｂが例えば４０％となるように一方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒの最大値Ｒｂが設定されている。即ち本実施形態では、運転モードが第１の運転モードであるとき、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群の出力分担率Ｒの総和が、第２の運転モードにおける各気筒群の出力分担率Ｒの総和よりも、少なくとも１０％小さい値とされる。
【００４４】
また、上記最小和ΣＲａは、上記出力分担率Ｒの小さくされる各気筒の稼働が維持されるように、０％よりも大きく設定されている。本実施形態ではこの最小和ΣＲａが例えば１０％となるように各気筒の出力分担率Ｒの最小値Ｒａが設定されている。
【００４５】
そして同図に示すように上記出力分担率Ｒは、触媒温度Ｔが値Ｔａ以下のとき上記最大値Ｒｂとされ、値Ｔｂ以上のとき上記最小値Ｒａとされるとともに、値Ｔａから値Ｔｂにかけての領域においては触媒温度Ｔの上昇に伴い上記最大値Ｒｂから最小値Ｒａに向けて徐々に低減されるように設定されている。ここで、上記値Ｔａは各排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂにおける触媒温度Ｔの活性域の下限値であり、値Ｔｂ（＞値Ｔａ）は同排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂにおける排気浄化性能の安定する所定の温度である。
【００４６】
即ち本実施形態では、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群に接続された排気浄化触媒の温度Ｔが活性域よりも低い域にあるときには出力分担率Ｒが最大値Ｒｂに設定され、上記触媒温度Ｔが安定した排気浄化性能の発揮される領域にあるときには出力分担率Ｒが最小値Ｒａに設定される。そして触媒温度Ｔの値が上記値Ｔａと値Ｔｂとの間にある場合には、該触媒温度Ｔが上昇するにつれて出力分担率Ｒが最大値Ｒｂから最小値Ｒａに向けて徐々に小さくなるように設定されている。従って、触媒温度Ｔが低いときには、上記第１の運転モードにおいて出力分担率Ｒが小さくされる側の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒが比較的大きく設定されることで、上記気筒群に接続された排気浄化触媒の昇温の促進が図られる、即ち同排気浄化触媒における排気浄化性能の低下が極力抑制されるようになる。
【００４７】
また、本実施形態では、第１の運転モードにおいて、上記したように両気筒群Ｇ１，Ｇ２の一方における各気筒の出力分担率Ｒが小さくされるとともに、その分、他方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒが大きくされる。即ち、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群における該出力分担率Ｒの総和が上記最大和ΣＲｂとされたときには、他方の気筒群における出力分担率Ｒの総和は、上記最大和ΣＲｂを１００％から差し引いた値、即ち例えば上記最大和ΣＲｂが４０％であるときには６０％となる。また逆に、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群における該出力分担率Ｒの総和が上記最小和ΣＲａとされたときには、他方の気筒群における出力分担率Ｒの総和は、上記最小和ΣＲａを１００％から差し引いた値、即ち例えば上記最小和ΣＲａが１０％であるときには９０％といった大きな値となる。
【００４８】
こうした上記他方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒの増大により、例えば、一部の特定の排気浄化触媒を重点的に昇温することができるため、機関始動後の排気浄化性能をより早期に高めることができるようになる。
【００４９】
なお、触媒温度Ｔが特に低いであろう機関始動時には、上記第１の運転モードにおいて出力分担率Ｒの小さくされる気筒群の各気筒の出力分担率Ｒの値を、例えば上記最小値Ｒａに設定することにより、その分、他方の気筒群における各気筒の出力分担率Ｒの増大度合を大きくするようにしてもよい。これにより、各気筒の出力分担率Ｒが大きくされる側の排気浄化触媒の昇温に関しその早期化をより促進できるようになる。
【００５０】
また、本実施形態では電子制御装置５１を通じて、上記第１の運転モードにおいて各気筒の出力分担率Ｒの小さくされる気筒群を、両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で順次切り換えるようにしている。
【００５１】
例えば、上記第１の運転モードにおいて両気筒群Ｇ１，Ｇ２の一方のみ各気筒の出力分担率Ｒを小さくした場合には、これにより、当該気筒群に接続された排気浄化触媒のみその触媒温度Ｔが低下し易い状況となる。例えばこうした温度低下が過剰となるのを回避するために運転モードを第２の運転モードに切り換えることが考えられるが、この第２の運転モードへの切換が頻繁に行われた場合には燃費性能に難が生じて該燃費性能と排気浄化性能との両立が困難となる懸念がある。
【００５２】
即ち本実施形態では、上記のように、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群を両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で順次切り換えることにより、上記第２の運転モードへの切換の頻度を抑制しつつ、上記出力分担率Ｒの小さくされる気筒群に接続された排気浄化触媒における過剰な温度低下を防止するようにしている。これにより、燃費性能と排気浄化性能との両立を図るようにしている。
【００５３】
なお本実施形態では、上記した気筒の切換を所定の一定周期で行うようにしている。即ち、運転モードが上記第１の運転モードに設定された状態にあっては、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群が、一定周期毎に両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で切り換えられる。
【００５４】
次に、電子制御装置５１を通じた上述の制御の態様について、その一例を、図６のタイミングチャートを参照して説明する。
同図に示されるように、タイミングｔ１においてＩＧスイッチ５２の操作に基づき内燃機関１１が始動されると、これに伴い運転モードが上記第１の運転モードに設定されて、両気筒群Ｇ１，Ｇ２の一方における各気筒の出力分担率Ｒが低減される。こうした「運転モードが第１の運転モードに設定された状態」は、機関運転状態が低負荷運転状態にある（低負荷運転時である）限り維持される（タイミングｔ１〜ｔ６間）。
【００５５】
本実施形態では先ず、第２排気浄化触媒１９Ｂに接続された第２気筒群Ｇ２が出力分担率Ｒの低減対象とされる（タイミングｔ１〜ｔ２間）。そして予め設定された一定周期毎にこの低減対象が両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で交互に切り換えられる。即ち、例えば、タイミングｔ１から上記一定周期分の時間が経過すると、出力分担率Ｒの低減対象が第２気筒群Ｇ２から第１気筒群Ｇ１に切り換えられる（タイミングｔ２）。
【００５６】
このタイミングｔ１〜ｔ２の期間においては、第２気筒群Ｇ２における出力分担率Ｒの総和が上記５０％よりも小さく（例えば４０〜１０％に）なるように、そして、その分、第１気筒群Ｇ１における出力分担率Ｒの総和が上記５０％よりも大きく（例えば６０〜９０％に）なるように、可変バルブ機構３１を通じた上記吸入空気量調節がなされる。これにより、上記期間においては、第１排気浄化触媒１９Ａの触媒温度Ｔが第２排気浄化触媒１９Ｂのそれよりも急激に上昇する。
【００５７】
そしてタイミングｔ２〜ｔ３の期間では、出力分担率Ｒの低減対象となる気筒群が第１気筒群Ｇ１となることから、第１気筒群Ｇ１における出力分担率Ｒの総和が上記５０％よりも小さく（例えば４０〜１０％に）なるように上記吸入空気量調節がなされる。そして上述同様に、その分、第２気筒群Ｇ２における出力分担率Ｒの総和が上記５０％よりも大きく（例えば６０〜９０％に）なるように上記吸入空気量調節がなされる。従って、上記期間においては、第１排気浄化触媒１９Ａの触媒温度Ｔが低下推移し、逆に第２排気浄化触媒１９Ｂの触媒温度Ｔが上昇推移する。
【００５８】
以降における上記第１の運転モードでの機関運転時にあっては、タイミングｔ３〜ｔ４の期間、及びタイミングｔ４〜ｔ５の期間、といったように、こうした出力分担率Ｒの低減対象となる気筒群の切換が繰り返される。そして、こうした気筒群の切換や、上記触媒温度Ｔに応じた出力分担率Ｒの設定等により、各排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂの触媒温度Ｔが上記活性域の下限値Ｔａを下回ることなく良好な高さで推移する。
【００５９】
そして、機関運転状態が低負荷運転状態から中・高負荷運転状態に移行すると、運転モードが上記第１の運転モードから第２の運転モードに切り換えられ、出力分担率Ｒが全気筒＃１〜＃６で等しくなるように上記可変バルブ機構３１を通じた吸入空気量調節が行われる（タイミングｔ６以降の期間）。
【００６０】
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、全気筒＃１〜＃６の稼働を維持したまま、両気筒群Ｇ１，Ｇ２のうちの一方における各気筒の出力分担率Ｒを他方の気筒群の各気筒の出力分担率Ｒに比して小さくした第１の運転モードと、全気筒＃１〜＃６の出力分担率Ｒを均等とした第２の運転モードとを切り換えつつ機関運転が行われる。即ち上記第１の運転モードにおいては、特定の排気浄化触媒に接続された気筒群の各気筒が、他の気筒群の各気筒に比して、小さい出力で稼働される。また、この第１の運転モードでは、出力分担率Ｒの低減された気筒群においても各気筒の稼働が継続されるため、気筒休止した場合のような触媒温度Ｔの低下は抑制されるようになる。
【００６１】
なお、このときの出力分担率Ｒの低減された気筒群の各気筒の出力については、内燃機関１１の要求出力に拘わらず、比較的自由に設定することができる。そのため、そうした気筒では、これに接続された排気浄化触媒の温度低下を抑制可能な限りにおいて、必要最小限の燃焼が行われるようにすることが可能である。この場合、そうした気筒での燃料消費は必要最小限に留められ、全気筒＃１〜＃６の稼働を維持したまま、実質的に一部の気筒を休止した場合に準じた燃費向上効果が得られるようになる。
【００６２】
したがって本実施形態によれば、より効果的に燃費性能と排気浄化性能との両立を図ることができるようになる。
（２）上記第１の運転モードにおける各気筒の出力分担率Ｒは、該出力分担率Ｒの小さくされる気筒群に接続された排気浄化触媒の触媒温度Ｔに応じて可変設定される。これによれば、触媒温度Ｔに応じた出力分担率Ｒの設定がなされるため、触媒温度Ｔの低下をより確実且つ効率的に抑制できるようになる。
【００６３】
（３）上記第１の運転モードにおいて、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群が、両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で順次切り換えられる。これによれば、例えば、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群が特定の一つに固定される場合と異なり、一部の特定の排気浄化触媒における過剰な温度低下を防止することができ、効果的に燃費性能と排気浄化性能との両立を図ることができるようになる。
【００６４】
（４）低負荷運転時であることを条件に上記第１の運転モードでの機関運転が行われる。低負荷運転時においては内燃機関１１の要求出力が小さいため、両気筒群Ｇ１，Ｇ２の一方における各気筒の出力分担率Ｒが低くても、他方の気筒群で要求出力を比較的容易に確保できる。そのため本実施形態によれば、出力分担率Ｒの小さくされる気筒群の各気筒の出力を極めて小さくすることが可能であり、燃費性能をより確実に向上することができるようになる。
【００６５】
（５）機関始動時であることを条件に上記第１の運転モードでの機関運転が行われる。これによれば、例えば、両排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂの一方を重点的に昇温することができるため、機関始動後の排気浄化性能をより早期に高めることができるようになる。また、本実施形態では、上記したように出力分担率Ｒの小さくされる気筒群が両気筒群Ｇ１，Ｇ２間で順次切り換えられるようにもなっているため、両排気浄化触媒１９Ａ，１９Ｂを順次昇温することができるようにもなる。
【００６６】
なお、実施の形態は前記に限定されるものではなく、例えば、以下の様態としてもよい。
・上記第１の運転モードにおいて、出力分担率Ｒの低減対象となる気筒群の各気筒における出力分担率Ｒの大きさは、必ずしも触媒温度Ｔに応じて可変設定される必要はなく、例えば、触媒温度Ｔの高低に拘わらず常に一定とされてもよい。
【００６７】
・図６のタイミングチャートにおいては、内燃機関１１の運転モードが上記第１の運転モードに設定された際に、先ず第２気筒群Ｇ２が出力分担率Ｒの低減対象とされたが、これに限らず、先に第１気筒群Ｇ１が出力分担率Ｒの低減対象とされてもよい。
【００６８】
・上記実施形態では、上記第１の運転モードにおける出力分担率Ｒの低減対象気筒群の切換が、予め設定された一定の周期で行われたが、これに限らず、例えば、触媒温度Ｔ等に応じて可変設定される周期で行われるようにしてもよい。
【００６９】
・上記第１の運転モードにおいて、出力分担率Ｒの低減対象となる気筒群の切換が必ずしも行われなくてもよい。
・上記実施形態では、上記第１の運転モードでの機関運転を行う条件として「機関始動時或いは低負荷運転時であること」を採用したが、これに限らず、例えば、「全負荷運転時でないこと」を採用してもよい。なお、これらのような、「特定の機関運転状態にあること」を上記条件として採用することは必ずしも必要ではない。
【００７０】
・上記実施形態では、上記第１及び第２の運転モードでの機関運転における機関出力調節を、吸気バルブ２１の最大リフト量や作動角の可変制御を通じて行ったが、これに限らず例えば、各気筒群Ｇ１，Ｇ２にぞれぞれ別個の吸気通路を接続し各吸気通路にスロットルバルブを個別に独立して設け、その開度制御を通じて行うようにしてもよい。
【００７１】
・ディーゼル式の内燃機関に本発明を適用してもよい。この場合、燃料噴射量の調節を通じて上記第１の運転モードや第２の運転モードでの機関運転に関しての出力の調節を行う。
【００７２】
・上記実施形態では、２つの気筒群Ｇ１，Ｇ２を有する内燃機関１１において本発明を適用したが、これに限らず、３つ以上の気筒群を有するものに適用してもよい。また、気筒群の配置態様に関しては、上記実施形態のような、各気筒群がＶ型の内燃機関１１における各バンクＢ１，Ｂ２毎に設けられるといった態様に限らず、例えば、直列配置された複数の気筒が複数の気筒群に分けられるといった態様が採用されてもよい。なお、気筒の数は各気筒群同士で異なっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】一実施形態の内燃機関の概略構成図。
【図２】内燃機関の気筒を一つのみ示して本制御装置における制御系統等を表す図。
【図３】吸気バルブのリフト量と作動角との関係を示す図。
【図４】電子制御装置を通じて実行される運転モード切換処理の手順についてのフローチャート。
【図５】触媒温度に応じた出力分担率の可変設定におけるその設定態様の一例を示す図。
【図６】電子制御装置を通じた一実施形態の制御の態様例を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
【００７４】
１１…内燃機関、１９Ａ…第１排気浄化触媒、１９Ｂ…第２排気浄化触媒、２１…吸気バルブ、３１…可変バルブ機構、５１…電子制御装置、Ｇ１…第１気筒群、Ｇ２…第２気筒群、Ｒ…出力分担率、Ｔ…触媒温度、＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６…気筒。
【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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