(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの運転状態に応じて燃料の燃焼方式をＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とで切り替える多気筒エンジンの制御装置であって、
気筒毎に設けられた複数の排気弁と、
これら複数の排気弁のリフトタイミングを互いに独立して制御する排気側可変動弁機構と、
前記排気弁よりも排気側に設けられた触媒と、を備え、
前記多気筒エンジンの温度が所定温度以下の場合において、
複数の気筒のうちの特定の気筒については、気筒内の空気と燃料の割合が理論空燃比となるよう空燃比を制御しながらＳＩ燃焼を行い、複数の気筒のうちの残りの気筒については、前記排気側可変動弁機構を用いて吸気行程の所定のタイミングで前記排気弁を開弁し、前記特定の気筒から排出された既燃ガスを気筒内に取り込むと共に、前記特定の気筒よりも高い空燃比にとなるよう空燃比を制御しながらＣＩ燃焼を行う、多気筒エンジンの制御装置。
【請求項２】
所定のサイクル毎に、ＳＩ燃焼を行っている気筒の燃焼方式をＣＩ燃焼に切り替え、かつＣＩ燃焼を行っている気筒の燃焼方式をＳＩ燃焼に切り替える、請求項１に記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項３】
ＣＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に増やし、ＳＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に減らす、請求項１又は２に記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項４】
ＣＩ燃焼を行う気筒の数の段階的な増加及びＳＩ燃焼を行う気筒の数の段階的な減少はエンジンの水温に応じて行われる、請求項３に記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項５】
前記多気筒エンジンは、直列多気筒エンジンであり、初期段階においてＣＩ燃焼を行う気筒は気筒の列の中央にある気筒である、請求項１乃至４の何れか１項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
【請求項６】
前記残りの気筒の空燃比λは約２である、請求項１乃至５の何れか１項に記載の多気筒エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多気筒エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジン回転数又はエンジン負荷、エンジン温度（水温）等のエンジンの運転状態に応じてエンジンの燃焼室内の燃料の燃焼方式を切り替えることが知られている。燃焼方式としては、エンジン回転数及びエンジン負荷が低い状態でエンジンの燃焼室内に噴射された燃料を火花点火により着火させるＳＩ（Spark Ignition）燃焼方式、及びエンジン回転数及びエンジン負荷が高い状態でエンジンの燃焼室内に噴射された燃料を燃焼室の圧縮により自己着火させるＣＩ（Compression Ignition）燃焼方式が知られている。
【０００３】
このようなエンジンでは、エンジンの始動直後等エンジン水温が低い状態では、先ず、セルモータによりエンジンを駆動させるクランキングを行う。そして燃料の燃焼によってエンジンを駆動可能な完爆状態に達した後、全ての気筒において着火時期をリタードさせたＳＩ燃焼によりエンジンの暖機運転を開始する。一般的に、ＳＩ燃焼と比べてＣＩ燃焼を用いた方が燃費が良くなるが、エンジンの水温が低い状態では燃焼室内での燃料の圧縮自己着火を行うことができない。従ってエンジンの水温が所定温度以上となるまではＳＩ燃焼によりエンジンの暖機運転を行う。そして、エンジンの水温が所定温度以上となった後、全ての気筒について燃焼方式をＳＩ燃焼からＣＩ燃焼に切り替える。このような燃焼方式の切り替えを行う技術としては特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３９２１７号公報
【０００５】
特許文献１では、エンジン水温が低い状態においてエンジンの始動後に１気筒ずつＳＩ燃焼からＣＩ燃焼に切り替えることにより燃費及び排気エミッションを向上させることとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的にＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とを比較すると、ＣＩ燃焼の方が熱効率が高く燃費が良いためＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とを切り替えるエンジンにおいてはＣＩ燃焼の時期を長くすることが望ましい。
【０００７】
一方でＣＩ燃焼方式では、熱効率が高い反面、燃焼時の排気の温度がＳＩ燃焼時の排気よりも低い傾向にあり気筒内の温度が上昇し難くエンジンの水温が上昇し難い。従って、エンジン始動時にＣＩ燃焼を多用すると暖気に要する時間が長くなるため実質的に燃費を向上させることができない場合がある。
【０００８】
またエンジンの排気系統には排気を浄化するための触媒が設けられているが、これら触媒を効果的に作用させるためにはエンジンの排気によって触媒を暖機する必要がある。しかしながら、上述したようにＣＩ燃焼時の排気の温度は比較的低温であるため、エンジン始動時にＣＩ燃焼を多用すると触媒を十分に暖めることができない場合がある。
【０００９】
そこで本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、エンジン始動時において、燃費の向上を図りつつ、触媒を効率的に暖めることができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、エンジンの運転状態に応じて燃料の燃焼方式をＳＩ燃焼とＣＩ燃焼とで切り替える多気筒エンジンの制御装置であって、気筒毎に設けられた複数の排気弁と、これら複数の排気弁のリフトタイミングを互いに独立して制御する排気側可変動弁機構と、前記排気弁よりも排気側に設けられた触媒と、を備え、前記多気筒エンジンの温度が所定温度以下の場合において、複数の気筒のうちの特定の気筒については、気筒内の空気と燃料の割合が理論空燃比となるよう空燃比を制御しながらＳＩ燃焼を行い、複数の気筒のうちの残りの気筒については、前記排気側可変動弁機構を用いて吸気行程の所定のタイミングで前記排気弁を開弁し、前記特定の気筒から排出された既燃ガスを気筒内に取り込むと共に、前記特定の気筒よりも高い空燃比にとなるよう空燃比を制御しながらＣＩ燃焼を行う。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、特定の気筒については、空燃比を理論空燃比としてＳＩ燃焼を行う。これにより、燃費向上を図りながら高温排気を排出してエンジンの温度を上昇させることができる。また、特定の気筒についてＳＩ燃焼によって高温の排気を排出することによりエンジンの排気系統に設けられた触媒に高温排気を提供して触媒を暖機することができる。また、残りの気筒については、空燃比を理論空燃比よりも高い状態としＣＩ燃焼を行い、吸気行程において排気弁を開弁することにより、特定の気筒から排出された高温排気を燃焼室内に取り込み、残りの気筒内の温度を上昇させることができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、所定のサイクル毎に、ＳＩ燃焼を行っている気筒の燃焼方式をＣＩ燃焼に切り替え、かつＣＩ燃焼を行っている気筒の燃焼方式をＳＩ燃焼に切り替える。
【００１３】
このように構成された本発明によれば、所定のサイクル毎に燃焼方式を切り替えることで全ての気筒について均一に気筒内の温度を上昇させることができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、ＣＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に増やし、ＳＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に減らす。
【００１５】
このように構成された本発明によれば、熱効率が高いＣＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に増やしこれに伴いＳＩ燃焼を行う気筒の数を段階的に減らすことでエンジン全体の燃費を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、ＣＩ燃焼を行う気筒の数の段階的な増加及びＳＩ燃焼を行う気筒の数の段階的な減少はエンジンの水温に応じて行われる。
【００１７】
このように構成された本発明によれば、エンジンの水温に応じてＣＩ燃焼を行う気筒の数を増やすことができるため、より効率的にＣＩ燃焼を行う気筒の数を増やすことができる。
【００１８】
また、本発明において好ましくは、前記多気筒エンジンは、直列多気筒エンジンであり、初期段階においてＣＩ燃焼を行う気筒は気筒の列の中央にある気筒である。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、直列に配列された気筒のうち気筒内温度が上昇し易い中央にある気筒からＣＩ燃焼を行わせることができる。これにより、より効率的にエンジンの温度を上昇させることができる。
【００２０】
また、本発明において好ましくは、前記残りの気筒の空燃比λは約２である。
【００２１】
このように構成された本発明によれば、残りの気筒について空燃比を高くすることにより、当該気筒内の温度を上昇させることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、エンジン始動時において、燃費の向上を図りつつ、触媒を効率的に暖めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンジンのシリンダブロックの概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態によるエンジンの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンについて説明する。
【００２５】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの構成について説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの概略構成図である。
【００２６】
図１に示すように、エンジン１は、車両に搭載される、少なくともガソリンを含有する燃料が供給されるガソリンエンジンである。エンジン１は、複数の気筒１８が直列に配列されたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下側に配設され、エンジンオイルが貯留されたオイルパン１３とを有している。各気筒１８内には、コンロッド１４２を介してクランクシャフト１５と連結されているピストン１４が往復動可能に嵌挿されている。ピストン１４の頂面には、ディーゼルエンジンの燃焼室に適用されるリエントラント型燃焼室を形成するようなキャビティ１４１が設けられている。キャビティ１４１は、ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するときには、インジェクタ６７に相対する。そして、シリンダヘッド１２と、気筒１８と、キャビティ１４１を有するピストン１４とが、燃焼室１９を画定する。なお、燃焼室１９の形状は、図示する形状に限定されるものではない。例えばキャビティ１４１の形状、ピストン１４の頂面形状、及び、燃焼室１９の天井部の形状等は、適宜変更することが可能である。
【００２７】
図２は、エンジンのシリンダブロックの概略構成図である。この例ではエンジン１、図２に示すように、４つの気筒１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄを直列に配列した直列４気筒型エンジンであり、各気筒１８の燃焼室１９ａ、１９ｂ，１９ｃ，１９ｄは、吸気側のマニホールドによって構成される吸気ポート１６及び排気側のマニホールドによって構成される排気ポート１７に接続されている。なお、同図では、説明の便宜上吸気弁及び排気弁は省略してある。そして吸気ポート１６からの空気はマニホールド部分において分岐し、各気筒の燃焼室１９ａ、１９ｂ，１９ｃ，１９ｄにほぼ均等に分配される。そして燃焼室１９ａ、１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ内で生じた既燃ガスは排気ガスとして排気ポート１７側に排気される。
【００２８】
このエンジン１は、理論熱効率の向上や、圧縮着火燃焼の安定化等を目的として、１５以上の比較的高い幾何学的圧縮比に設定されている。なお、幾何学的圧縮比は１５以上２０以下程度の範囲で、適宜設定すればよい。
【００２９】
再度図１を参照すると、シリンダヘッド１２には、吸気ポート１６及び排気ポート１７には燃焼室１９側の開口を開閉する吸気弁２１及び排気弁２２がそれぞれ配設されている。
【００３０】
シリンダヘッド１２には、気筒１８毎に、気筒１８内に燃料を直接噴射する（直噴）インジェクタ６７が取り付けられている。インジェクタ６７は、その噴口が燃焼室１９の天井面の中央部分から、その燃焼室１９内に臨むように配設されている。インジェクタ６７は、エンジン１の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン１の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室１９内に直接噴射する。この例において、インジェクタ６７は、詳細な図示は省略するが、複数の噴口を有する多噴口型のインジェクタである。これによって、インジェクタ６７は、燃料噴霧が、燃焼室１９の中心位置から放射状に広がるように、燃料を噴射する。ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するタイミングで、燃焼室１９の中央部分から放射状に広がるように噴射された燃料噴霧は、ピストン頂面に形成されたキャビティ１４１の壁面に沿って流動する。換言すれば、キャビティ１４１は、ピストン１４が圧縮上死点付近に位置するタイミングで噴射された燃料噴霧を、その内部に収めるように形成されている。この多噴口型のインジェクタ６７とキャビティ１４１との組み合わせは、燃料の噴射後、混合気形成期間を短くすると共に、燃焼期間を短くする上で有利な構成である。なお、インジェクタ６７は、多噴口型のインジェクタに限定されず、外開弁タイプのインジェクタを採用してもよい。
【００３１】
図外の燃料タンクとインジェクタ６７との間は、燃料供給経路によって互いに連結されている。この燃料供給経路上には、燃料ポンプ６３とコモンレール６４とを含み、かつ、インジェクタ６７に、比較的高い燃料圧力で燃料を供給することが可能な燃料供給システム６２が介設されている。燃料ポンプ６３は、燃料タンクからコモンレール６４に燃料を圧送し、コモンレール６４は圧送された燃料を、比較的高い燃料圧力で蓄えることが可能である。インジェクタ６７が開弁することによって、コモンレール６４に蓄えられている燃料がインジェクタ６７の噴口から噴射される。ここで、燃料ポンプ６３は、図示は省略するが、プランジャー式のポンプであり、エンジン１によって駆動される。このエンジン駆動のポンプを含む構成の燃料供給システム６２は、３０ＭＰａ以上の高い燃料圧力の燃料を、インジェクタ６７に供給することを可能にする。燃料圧力は、最高で１２０ＭＰａ程度に設定してもよい。インジェクタ６７に供給される燃料の圧力は、エンジン１の運転状態に応じて変更される。なお、燃料供給システム６２は、この構成に限定されるものではない。
【００３２】
シリンダヘッド１２にはまた、燃焼室１９内の混合気に強制点火（具体的には火花点火）する点火プラグ２５が取り付けられている。点火プラグ２５は、この例では、エンジン１の排気側から斜め下向きに延びるように、シリンダヘッド１２内を貫通して配置されている。点火プラグ２５の先端は、圧縮上死点に位置するピストン１４のキャビティ１４１内に臨んで配置される。
【００３３】
エンジン１の一側面には、各気筒１８の吸気ポート１６に連通するように吸気通路３０が接続されている。一方、エンジン１の他側面には、各気筒１８の燃焼室１９からの既燃ガス（排気ガス）を排出する排気通路４０が接続されている。
【００３４】
吸気通路３０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ３１が配設され、その下流側には、各気筒１８への吸入空気量を調節するスロットル弁３６が配設されている。また、吸気通路３０における下流端近傍には、サージタンク３３が配設されている。このサージタンク３３よりも下流側の吸気通路３０は、気筒１８毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒１８の吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。
【００３５】
排気通路４０の上流側の部分は、気筒１８毎に分岐して排気ポート１７の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路４０における排気マニホールドよりも下流側には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置として、直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２とがそれぞれ接続されている。直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２はそれぞれ、筒状ケースと、そのケース内の流路に配置した、例えば三元触媒とを備えて構成されている。
【００３６】
吸気通路３０におけるサージタンク３３とスロットル弁３６との間の部分と、排気通路４０における直キャタリスト４１よりも上流側の部分とは、排気ガスの一部を吸気通路３０に還流するためのＥＧＲ通路５０を介して接続されている。このＥＧＲ通路５０は、排気ガスをエンジン冷却水によって冷却するためのＥＧＲクーラ５２が配設された主通路５１を含んで構成されている。主通路５１には、排気ガスの吸気通路３０への還流量を調整するためのＥＧＲ弁５１１が配設されている。
【００３７】
また、エンジン１は、制御手段としてのパワートレイン・コントロール・モジュール（以下では「ＰＣＭ」と呼ぶ。）１０によって制御される。ＰＣＭ１０は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ群、インターフェース及びこれらのユニットを接続するパスを有するマイクロプロセッサで構成されており、このＰＣＭ１０が制御器を構成する。
【００３８】
図２は、本発明の実施形態によるエンジンの制御ブロック図である。図２に示すように、ＰＣＭ１０には、各種のセンサＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４〜ＳＷ１８の検出信号が入力される。具体的には、ＰＣＭ１０には、エアクリーナ３１の下流側で、新気の流量を検出するエアフローセンサＳＷ１の検出信号と、新気の温度を検出する吸気温度センサＳＷ２の検出信号と、ＥＧＲ通路５０における吸気通路３０との接続部近傍に配置されかつ、外部ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温センサＳＷ４の検出信号と、吸気ポート１６に取り付けられかつ、気筒１８内に流入する直前の吸気の温度を検出する吸気ポート温度センサＳＷ５の検出信号と、シリンダヘッド１２に取り付けられかつ、気筒１８内の圧力を検出する筒内圧センサＳＷ６の検出信号と、排気通路４０におけるＥＧＲ通路５０の接続部近傍に配置されかつ、それぞれ排気温度及び排気圧力を検出する排気温センサＳＷ７及び排気圧センサＳＷ８の検出信号と、直キャタリスト４１の上流側に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するリニアＯ2センサＳＷ９の検出信号と、直キャタリスト４１とアンダーフットキャタリスト４２との間に配置されかつ、排気中の酸素濃度を検出するラムダＯ2センサＳＷ１０の検出信号と、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサＳＷ１１の検出信号と、クランクシャフト１５の回転角を検出するクランク角センサＳＷ１２の検出信号と、車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＷ１３の検出信号と、吸気側及び排気側のカム角センサＳＷ１４、ＳＷ１５の検出信号と、燃料供給システム６２のコモンレール６４に取り付けられかつ、インジェクタ６７に供給する燃料圧力を検出する燃圧センサＳＷ１６の検出信号と、エンジン１の油圧を検出する油圧センサＳＷ１７の検出信号と、エンジンオイルの油温を検出する油温センサＳＷ１８の検出信号と、が入力される。
【００３９】
ＰＣＭ１０は、これらの検出信号に基づいて種々の演算を行うことによってエンジン１や車両の状態を判定し、これに応じて、（直噴）インジェクタ６７、点火プラグ２５、吸気弁２１ａ，２１ｂを制御する吸気側可変動弁機構７１、排気弁２２ａ，２２ｂを制御する排気側可変動弁機構７２、燃料供給システム６２、及び、各種の弁（スロットル弁３６、ＥＧＲ弁５１１）のアクチュエータに対して制御信号を出力する。こうしてＰＣＭ１０は、エンジン１を運転する。
【００４０】
吸気側可変動弁機構７１及び排気側可変動弁機構７２は、対応する吸気弁２１又は排気弁２２のリフト量及びリフトタイミングを他の吸気弁２１又は排気弁２２から独立して制御できる公知の可変バルブ機構であればどのようなものであってもよく、例えば油圧式弁又は電磁式弁を用いることができる。
【００４１】
次に、上述したエンジンの制御装置の作用について詳述する。
【００４２】
図４は、エンジンの制御装置の動作を示すフロー図である。図４に示すように、例えばエンジンが始動されて一連の処理が開始すると、ステップＳ１においてＰＣＭ１０は、エンジン１が完爆状態に達したか否かを判断する。完爆状態とは、クランキング運転後に燃料の点火を開始して燃料の燃焼によってエンジンを駆動可能な状態をいう。そしてＰＣＭ１０は、エンジンが完爆状態に達するまで、全ての気筒をＳＩ燃焼方式で運転する。そして、エンジンが完爆状態に達してセルモータに依存せず駆動可能な状態に達した場合、ステップＳ２以降の処理を行う。
【００４３】
ステップＳ２においてＰＣＭ１０は、特定の３気筒について燃料の燃焼方式をＳＩ燃焼方式とし、残りの１気筒について燃料の燃焼方式をＣＩ燃焼方式とする。この場合において、どの４気筒のうちどの気筒をＣＩ燃焼方式とするかについては適宜選択可能であるが、ＣＩ燃焼を行う気筒を、数サイクル毎に変更することが好ましい。具体的には、最初に図２に示す気筒１８ａをＣＩ燃焼方式で運転し、残りの気筒１８ｂ，１８ｃ，１８ｄをＳＩ燃焼方式で運転した場合、例えば２サイクル後に、ＣＩ燃焼方式で運転していた気筒１８ａの燃焼方式をＳＩ燃焼方式に変更し、変わりに気筒１８ｂの燃焼方式をＣＩ燃焼方式に変更する。このように数サイクル毎にＣＩ燃焼方式で運転される気筒を変更することにより、全ての気筒１８の燃焼室１９内の温度を均一に上昇させることができる。
【００４４】
そして、ステップＳ２において特定の３気筒について燃焼方式をＳＩ燃焼方式とすると、ＳＩ燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスの温度を、ＣＩ燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスの温度よりも高くすることができる。そして、ＳＩ燃焼方式で運転されている気筒からの排気ガスは、排気ポート１７を介して直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２に供給される。これにより直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２を暖機することができる。また、この場合において、ＳＩ燃焼方式で運転される気筒の燃焼室１９内の空燃比は、理論空燃比λ＝１付近に調整される。これにより、燃費の向上を図りつつ高温の排気を排出することができる。
【００４５】
また、残りの１気筒については比較的熱効率の高く燃費が良いＣＩ燃焼方式で運転する。そしてＣＩ燃焼方式で運転している気筒については、吸気行程において排気弁２２を所定量・所定時期で開弁する、いわゆる排気二度開きにより内部ＥＧＲ処理を実行する。この場合、ＣＩ燃焼方式で運転される気筒１８の燃焼室１９内の空燃比は、ＳＩ燃焼方式で運転される気筒１８の燃焼室１９内の空燃比よりも高く、例えばλ＝２付近に調整される。これにより、吸気行程において、隣接するＳＩ燃焼方式で運転されている気筒から排気ポート１７に排出された高温の排気ガスを燃焼室１９内に取り込み、燃焼室１９内の温度を高めることができる。
【００４６】
次いで、ステップＳ３においてＰＣＭ１０は、エンジン１の水温が所定の第１閾値Ｔ１より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第１閾値Ｔ１より高くなっていない場合には、ステップＳ２において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。
【００４７】
そしてステップＳ３においてＰＣＭ１０が、エンジン１の水温が第１閾値Ｔ１よりも高くなったと判断した場合には、ＰＣＭ１０はステップＳ４以降の処理を行う。
【００４８】
ステップＳ４においてＰＣＭ１０は、エンジン１の燃焼方式を切り替え、特定の２気筒について燃料の燃焼方式をＳＩ燃焼方式とし、残りの２気筒について燃料の燃焼方式をＣＩ燃焼方式とする。この場合においても、どの気筒をＣＩ燃焼方式とするかについては適宜選択可能であるが、図２で示す例で説明すると、直列に配列された４気筒のうち、中央にある気筒１８ｂ及び１８ｃについて燃焼方式をＣＩ燃焼方式とすることが好ましい。
【００４９】
次いでステップＳ５においてＰＣＭ１０は、エンジン１の水温が所定の第２閾値Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第２閾値Ｔ２より高くなっていない場合には、ステップＳ４において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。
【００５０】
そしてステップＳ５においてＰＣＭ１０が、エンジン１の水温が第２閾値Ｔ２よりも高くなったと判断した場合には、ＰＣＭ１０はステップＳ６以降の処理を行う。
【００５１】
ステップＳ６においてＰＣＭ１０は、エンジン１の燃焼方式を切り替え、特定の３気筒について燃料の燃焼方式をＳＩ燃焼方式とし、残りの１気筒について燃料の燃焼方式をＣＩ燃焼方式とする。
【００５２】
次いでステップＳ７においてＰＣＭ１０は、エンジン１の水温が所定の第３閾値Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２）より高くなったか否かを判断する。そしてエンジンの水温が第３閾値Ｔ３より高くなっていない場合には、ステップＳ６において決定された燃焼方式を維持し、この状態でエンジンの運転を継続する。
【００５３】
そしてステップＳ７においてＰＣＭ１０が、エンジン１の水温が第３閾値Ｔ３よりも高くなったと判断した場合には、ＰＣＭ１０はステップＳ８以降の処理を行う。
【００５４】
ステップＳ８においてＰＣＭ１０は、暖機運転が終了したものとして全ての気筒の燃焼方式をＣＩ燃焼方式とし、一連の処理を終了する。
【００５５】
以下の表１は、エンジンの状態が完爆状態に達した後の各気筒の燃焼方式の例を示すグラフである。
【００５６】
【表１】
0006296428.tif 000002
【００５７】
表１では、３サイクル毎にＣＩ燃焼を行う気筒を変更しつつ、段階的にＣＩ燃焼で運転する気筒の数を増やしている例を示している。
【００５８】
以上のようにＰＣＭ１０は、完爆状態に達するまでは全ての気筒をＳＩ燃焼方式で運転し、その後は、エンジンの水温に応じて段階的にＣＩ燃焼を行う気筒の数を増やし、ＳＩ燃焼を行う気筒の数を減らしていく。これにより、ＣＩ燃焼を行う気筒の数を徐々に増やして燃費の向上を図りつつ、直キャタリスト４１及びアンダーフットキャタリスト４２の暖機を行うことができる。なお、本実施形態では、エンジンの水温に応じて段階的にＣＩ燃焼を行う気筒の数を増やすこととしたが、エンジンが完爆状態に達してから時間の計測を開始し、所定時間が経過するたびにＣＩ燃焼方式で運転される気筒の数を増やすようにしてもよい。
【００５９】
また、ＣＩ燃焼方式で運転される気筒としては、特にＣＩ燃焼方式で運転される気筒数が少ない初期段階では、直列に配列された４気筒のうち、中央にある気筒１８ｂ又は１８ｃについて燃焼方式をＣＩ燃焼方式とすることが好ましい。これら２つの気筒１８ｂ及び１８ｃは、気筒１８ａ及び１８ｄの間に挟まれているため燃焼時に燃焼室１９ｂ及び１９ｃの温度を保ち易いからである。
【符号の説明】
【００６０】
１  エンジン
１０  ＰＣＭ
１８  気筒
２２  排気弁
７２  排気側可変動弁機構
【図１】
0006296428.tif 000003
【図２】
0006296428.tif 000004
【図３】
0006296428.tif 000005
【図４】
0006296428.tif 000006