(57)【要約】【課題】  ガス流通経路の切換過渡期におけるエミッション性能の低下やトルクショックの発生等を防止しつつ、各気筒独立状態と２気筒接続状態との間でガス流通経路を適正に切り換え得るようにする。【解決手段】  各気筒独立状態の通常運転モードの制御と、先行気筒２Ａ，２Ｄと後続気筒２Ｂ，２Ｃとを接続した２気筒接続状態の特殊運転モードの制御とを実行する運転モード制御手段（ＥＣＵ３０）を備え、上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させて上記ガス流通経路の切換を行う。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、
各気筒にそれぞれ新気を導入させて各気筒を独立状態で燃焼させる通常運転モードの制御と、エンジンの部分負荷領域で、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程にある先行気筒から排出される既燃ガスがそのまま吸気行程にある後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出されるガスが排気通路に導かれるような２気筒接続状態としつつ、先行気筒の空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比として燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて後続気筒の空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比とするように新たに供給された燃料とともに燃焼させる特殊運転モードの制御とを実行する運転モード制御手段を備え、
上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、先行気筒の空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒のみを燃焼させる過渡運転モードを介在させて上記ガス流通経路の切換を行うことを特徴とする火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項２】
各気筒に接続された分岐排気通路の合流部よりも下流側に三元触媒を配設したことを特徴とする請求項１に記載の火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項３】
気筒間ガス通路に設けられた開閉弁を作動状態と停止状態に切り換えるように制御する制御部材と、先行気筒に設けられた排気弁の作動状態と停止状態とに切り換えるように制御する制御部材とを別々に設け、特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路の切換を行う際には、気筒間ガス通路の開閉弁を停止状態とする前に先行気筒の排気弁を作動状態とし、通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路の切換を行う際には、先行気筒の排気弁を停止状態とする前に気筒間ガス通路の開閉弁を作動状態とすることを特徴とする請求項１または２に記載の火花点火式エンジンの制御装置。
【請求項４】
各気筒に設けられた吸気弁および排気弁の動弁機構に、各弁を作動状態と停止状態とに変化させてガス流通経路を切り換える切換機構を設けるとともに、この切換機構に対する油圧の給排を制御することにより上記各弁を作動状態と停止状態とに変化させる複数の制御部材を設け、この制御部材による上記切換機構の動作開始時期に時間差をもたせたことを特徴とする請求項３に記載の火花点火式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、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定された多気筒の火花点火式エンジンの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、火花点火式エンジンにおいて、各気筒内の混合気の空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とした状態で燃焼を行わせることにより燃費の改善を図る技術が知られており、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備え、低負荷低回転領域等で上記燃料噴射弁から圧縮行程で燃料を噴射して成層燃焼を行わせることにより、超リーン燃焼を実現するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなエンジンにおいては、排気ガス浄化用の触媒として通常の三元触媒（ＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘに対して理論空燃比付近で浄化性能の高い触媒）だけではリーン運転時にＮＯｘを充分に浄化することができないため、特許文献１にも示されるように、酸素過剰雰囲気でＮＯｘを吸着して酸素濃度低下雰囲気でＮＯｘの離脱、還元を行うリーンＮＯｘ触媒を設けている。そして、このようなリーンＮＯｘ触媒を用いる場合、リーン運転中にリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸着量が増大したときは、例えば特許文献１に示されるように、主燃焼用以外に追加燃料を膨張行程中で噴射することにより、排気ガスの空燃比をリッチ化するとともに、ＣＯを生成してＮＯｘの離脱、還元を促進するようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２９８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような従来のリーン運転を行うエンジンでは、リーン運転中のＮＯｘ浄化性能を確保するために、高価なリーンＮＯｘ触媒を排気通路に設ける必要があり、コスト的に不利である。また、上記リーンＮＯｘ触媒の浄化性能を維持するためには、上述のようにＮＯｘ吸着量の増大時に、ＮＯｘを離脱、還元させるために追加燃料の供給等による一時的な空燃比のリッチ化を行う必要がある。さらに、使用燃料が硫黄分を多く含む場合には、上記リーンＮＯｘ触媒の硫黄被毒を解消するための触媒の加熱処理および還元材供給等のリジェネレーション処理が必要となり、これらによって燃費の改善効果が低下する。
【０００５】
また、燃費改善のための別の手法として、圧縮自己着火が研究されており、この圧縮自己着火は、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・高圧にして燃料を自己着火させるものであり、空燃比が超リーンの状態や多量のＥＧＲが導入されている状態でも、このような圧縮自己着火が行われれば燃焼室全体が一気に燃焼するため、仕事に寄与しない遅い燃焼が避けられて燃費改善に有利となる。
【０００６】
しかし、通常の火花点火式ガソリンエンジンでは、燃焼のために強制点火が必要であって、圧縮上死点付近で燃焼室内の温度、圧力が圧縮自己着火を生じさせ得る程度までには高められず、圧縮自己着火を行わせるには燃焼室内の温度または圧力を大幅に高めるための格別の工夫が必要となるが、従来、高負荷領域でのノッキング（燃焼室内で火炎が伝播する前に混合気が自然着火することによる異常燃焼）を避けつつ、燃費改善が要求される部分負荷領域で圧縮自己着火を生じさせる程度まで燃焼室内の温度または圧力を高めることが困難であった。
【０００７】
そこで、本出願人は、リーン燃焼と圧縮自己着火とを併用して大幅な燃費の改善効果をもたせるべく、エンジンの部分負荷領域で、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程にある先行気筒から排出される既燃ガスがそのまま吸気行程にある後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入される２気筒接続状態とするとともに、先行気筒では、空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比に設定して強制点火により燃焼を行わせ、後続気筒では、先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料を供給して圧縮自己着火により燃焼を行わせるようにした火花点火式エンジンの制御装置に関する技術を出願している（特願２００２−１８５２４２号）。
【０００８】
上記のようにエンジンの部分負荷領域で特殊運転モードの制御状態とすることにより、先行気筒では、リーン空燃比での燃焼が行われて熱効率が高められるとともに、ポンピングロスが低減されるため、大幅な燃費の改善効果が得られ、かつ後続気筒では、先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスと新たに供給された燃料とによって空燃比が理論空燃比に設定された状態で燃焼が行われることにより、ポンピングロスによる燃費の改善効果が得られる。また、先行気筒から気筒間ガス通路を介して後続気筒に高温の既燃ガスが導入されるため、圧縮行程で自己着火が可能な状態まで燃焼室内の温度が上昇して圧縮自己着火が行われることにより、大幅な燃費の改善効果とＮＯｘの発生抑制効果とが得られ、しかも後続気筒からは理論空燃比で燃焼した既燃ガスのみが排出されるため、リーンＮＯｘ触媒を排気通路に設けることなく、三元触媒だけで排気の浄化性能が確保される。
【０００９】
ところで、上記のようにエンジンの運転状態に応じて各気筒独立状態で燃焼が行われる通常運転モードと、先行気筒から排出される既燃ガスをそのまま後続気筒に導入させる２気筒接続状態で燃焼が行われる特殊運転モードとに制御状態が切り換えられるエンジンでは、上記各気筒独立状態と２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換えるタイミングが問題となり、この切換過渡期にエミッション性能が低下したり、トルクショックが発生したりする等の弊害を生じることなく、上記ガス流通経路の切換を適正に実行することが望まれる。
【００１０】
本発明は、このような技術に基づき、ガス流通経路の切換過渡期におけるエミッション性能の低下やトルクショックの発生等を防止しつつ、各気筒独立状態と２気筒接続状態との間でガス流通経路を適正に切り換えることができる火花点火式エンジンの制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、各気筒の燃焼サイクルが所定の位相差をもつように設定された多気筒の火花点火式エンジンにおいて、各気筒にそれぞれ新気を導入させて各気筒を独立状態で燃焼させる通常運転モードの制御と、エンジンの部分負荷領域で、排気行程と吸気行程が重なる一対の気筒間において排気行程にある先行気筒から排出される既燃ガスがそのまま吸気行程にある後続気筒に気筒間ガス通路を介して導入され、この後続気筒から排出されるガスが排気通路に導かれるような２気筒接続状態としつつ、先行気筒の空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比として燃焼を行わせ、この先行気筒から後続気筒にリーン空燃比の既燃ガスを導入させて後続気筒の空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比とするように新たに供給された燃料とともに燃焼させる特殊運転モードの制御とを実行する運転モード制御手段を備え、上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、先行気筒の空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒のみを燃焼させる過渡運転モードを介在させて上記ガス流通経路の切換を行うものである。
【００１２】
また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の火花点火式エンジンの制御装置において、各気筒に接続された分岐排気通路の合流部よりも下流側に三元触媒を配設したものである。
【００１３】
また、請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の火花点火式エンジンの制御装置において、気筒間ガス通路に設けられた開閉弁を作動状態と停止状態に切り換えるように制御する制御部材と、先行気筒に設けられた排気弁の作動状態と停止状態とに切り換えるように制御する制御部材とを別々に設け、特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路の切換を行う際には、気筒間ガス通路の開閉弁を停止状態とする前に先行気筒の排気弁を作動状態とし、通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路の切換を行う際には、先行気筒の排気弁を停止状態とする前に気筒間ガス通路の開閉弁を作動状態とするものである。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の火花点火式エンジンの制御装置において、各気筒に設けられた吸気弁および排気弁の動弁機構に、各弁を作動状態と停止状態とに変化させてガス流通経路を切り換える切換機構を設けるとともに、この切換機構に対する油圧の給排を制御することにより上記各弁を作動状態と停止状態とに変化させる複数の制御部材を設け、この制御部材による上記切換機構の動作開始時期に時間差をもたせたものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、エンジンの部分負荷領域において上記特殊運転モードの燃焼制御が実行されることにより、上記先行気筒ではリーン燃焼による熱効率向上およびポンピングロス低減による燃費改善効果が得られ、かつ上記後続気筒では先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスとともに新たに供給された燃料が燃焼するために、少なくともポンピングロス低減による燃費効果は得られる。また、先行気筒では大幅なリーン空燃比で燃焼が行われることによりＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられ、後続気筒では、先行気筒から既燃ガスが導入されることで多量のＥＧＲが行われているのと同等の状態となることからＮＯｘの発生が充分に抑制され、エミッション性能の向上に有利となる。そして、上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路の切換が先行気筒のみを燃焼させる過渡運転モードを介して行われるため、ガス流通経路の切換過渡期にエミッション性能が低下したり、トルクショックが発生したりする等の問題を生じることなく、上記ガス流通経路の切換を適正に実行することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、排気通路に単一の三元触媒が設けられたエンジンにおいて、上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路の切換を行う際に、先行気筒の空燃比を理論空燃比として先行気筒のみを燃焼させる過渡運転モードを介在させるようにしたため、この先行気筒から排気通路に導出された排気ガスを上記三元触媒により効果的に浄化することができ、簡単な構成でエミッション性能を確保できるという利点がある。
【００１７】
請求項３に係る発明では、上記特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路を切り換える際に、気筒間ガス通路の開閉弁を停止状態とする前に先行気筒の排気弁の作動状態とするようにしたため、先行気筒の排気性を確保してその燃焼を確実に行わせることができる。また、上記通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路を切り換える際には、先行気筒の排気弁を停止状態とする前に、気筒間ガス通路の開閉弁を作動状態とするように構成したため、先行気筒の排気性を確保してその燃焼を確実に行わせることができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、上記各弁の動弁機構に設けられた切換機構に対する作動油の給排を制御して各弁を作動状態と停止状態とに変化させることにより、特殊運転モードの２気筒接続状態と通常運転モードの各気筒独立状態との間でガス流通経路を切り換える際に、上記切換機構の動作開始時期に時間差をもたせるように構成したため、上記切換機構に供給される作動油圧の上昇遅れが生じるのを効果的に防止し、先行気筒の排気性が損なわれるようなガス流通経路が形成されるという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明が適用されるエンジンの概略構成を示し、図２はエンジン本体１の一つの気筒とそれに対して設けられた吸・排気弁等の構造を概略的に示している。これらの図において、エンジン本体１は複数の気筒を有し、図示の実施形態では４つの気筒２Ａ〜２Ｄを有している。各気筒２Ａ〜２Ｄにはピストン３が嵌挿され、ピストン３の上方に燃焼室４が形成されている。各気筒２Ａ〜２Ｄの燃焼室４の頂部には点火プラグ７が装備され、そのプラグ先端が燃焼室４内に臨んでいる。この点火プラグ７には、電子制御による点火時期のコントロールが可能な点火回路８が接続されている。
【００２０】
燃焼室４の側方部には、燃焼室４内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁９が設けられている。この燃料噴射弁９は、図略のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を噴射するように構成されている。なお、この燃料噴射弁９には、図外の燃料ポンプにより燃料供給通路等を介して燃料が供給され、かつ圧縮行程における燃焼室４内の圧力よりも高い燃料圧力を与え得るように燃料供給系統が構成されている。
【００２１】
そして、各気筒２Ａ〜２Ｄが所定の位相差をもって吸気、圧縮、膨張および排気の各行程からなるサイクルを行うように構成されており、４気筒エンジンの場合、気筒列方向の一端側から１番気筒２Ａ、２番気筒２Ｂ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄと呼ぶと、図３に示すように上記サイクルが１番気筒２Ａ、３番気筒２Ｃ、４番気筒２Ｄ、２番気筒２Ｂの順にクランク角で１８０°ずつの位相差をもって行われる。なお、図３において、ＥＸは排気行程、ＩＮは吸気行程であり、また、Ｆは燃料噴射、Ｓは強制点火を表し、図中の星マークは圧縮着火が行われることを表している。
【００２２】
排気行程と吸気行程が一致する一対の気筒間には、排気行程と吸気行程が一致して両行程がぴったりと重なるときの排気行程側の気筒（当明細書ではこれを先行気筒と呼ぶ）から、吸気行程側の気筒（当明細書ではこれを後続気筒と呼ぶ）に既燃ガスをそのまま導くことができるように、気筒間ガス通路２２が設けられている。当実施形態の４気筒エンジンでは、図３に示すように１番気筒２Ａの排気行程（ＥＸ）と２番気筒２Ｂの吸気行程（ＩＮ）とが重なり、また４番気筒２Ｄの排気行程（ＥＸ）と３番気筒２Ｃの吸気行程（ＩＮ）が重なるので、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂ、および、４番気筒２Ｄと３番気筒２Ｃがそれぞれ一対をなし、１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄが先行気筒、２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃが後続気筒となる。
【００２３】
各気筒の吸・排気ポートとこれに接続される吸気通路、排気通路および気筒間ガス通路は、具体的には次のように構成されている。先行気筒である１番気筒２Ａおよび４番気筒２Ｄには、それぞれ、新気を導入するための吸気ポート１１と、既燃ガス（排気ガス）を排気通路に送り出すための第１排気ポート１２ａと、既燃ガスを後続気筒に導出するための第２排気ポート１２ｂとが配設されている。また、後続気筒である２番気筒２Ｂおよび３番気筒２Ｃには、それぞれ、新気を導入するための第１吸気ポート１１ａと、先行気筒からの既燃ガスを導入するための第２吸気ポート１１ｂと、既燃ガスを排気通路に送り出すための排気ポート１２とが配設されている。
【００２４】
図１に示す例では、先行気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および後続気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａが、１気筒当り２個ずつ、燃焼室の一方側部に並列的に設けられている。また、先行気筒２Ａ，２Ｄにおける第１排気ポート１２ａおよび第２排気ポート１２ｂならびに後続気筒２Ｂ，２Ｃにおける第２吸気ポート１１ｂおよび排気ポート１２が、燃焼室の他方側部に並列的に設けられている。
【００２５】
先行気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１および後続気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａには、吸気通路１５における気筒別の分岐吸気通路１６の下流端が接続されている。各分岐吸気通路１６の下流端近傍には、共通の軸を介して互いに連動する多連スロットル弁１７が設けられており、この多連スロットル弁１７は制御信号に応じてアクチュエータ１８により駆動され、吸入空気量を調節するようになっている。なお、吸気通路１５における集合部より上流の共通吸気通路には吸気流量を検出するエアフローセンサ１９が設けられている。
【００２６】
先行気筒２Ａ，２Ｄにおける第１排気ポート１２ａおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃにおける排気ポート１２には、排気通路２０における気筒別の分岐排気通路２１の上流端部が接続されている。また、１番気筒２Ａと２番気筒２Ｂとの間および３番気筒２Ｃと４番気筒２Ｄとの間には、それぞれ気筒間ガス通路２２が設けられ、先行気筒である１番，４番気筒２Ａ，２Ｄの第２排気ポート１２ｂに気筒間ガス通路２２の上流端部が接続されるとともに、後続気筒である２番，３番気筒２Ｂ，２Ｃの第２吸気ポート１１ｂに気筒間ガス通路２２の下流端部が接続されている。
【００２７】
各気筒２Ａ〜２Ｄの排気ポート１２ａ，１２に接続された分岐排気通路２１の合流部よりも下流側部には、排気ガス中の酸素濃度を検出することにより空燃比を検出するＯ2センサ２３が設けられている。このＯ2センサ２３の下流側部、つまり上記分岐排気通路２１が合流した合流部の下流側に位置する排気通路２０には、排気浄化用の三元触媒２４が設けられている。この三元触媒２４は、一般に知られているように、排気ガスの空燃比が理論空燃比（つまり空気過剰率λが１）付近にあるときにＨＣ，ＣＯおよびＮＯｘに対して高い浄化性能を示す触媒である。
【００２８】
先行気筒２Ａ，２Ｄにおける吸気ポート１１、第１排気ポート１２ａおよび第２排気ポート１２ｂには、それぞれ吸気弁３１、第１排気弁３２ａおよび第２排気弁３２ｂが設けられ、また、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおける第１吸気ポート１１ａ、第２吸気ポート１１ｂおよび排気ポート１２には、それぞれ第１吸気弁３１ａ、第２吸気弁３１ｂおよび排気弁３２が設けられている。そして、各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気行程や排気行程が上述のような所定の位相差をもって行われるように、これら吸・排気弁がそれぞれカムシャフト３４等からなる動弁機構により所定のタイミングで開閉するように駆動される。
【００２９】
上記吸・排気弁のうちで後続気筒２Ｂ，２Ｃに新気を導入させる第１吸気ポート１１ａを開閉する第１吸気弁３１ａの動弁機構には、この第１吸気弁３１ａを作動状態と停止状態に変化させる第１切換機構３５ａが設けられている。また、気筒間ガス通路２２の上流端部および下流端部に設けられた先行気筒２Ａ，２Ｄの第２排気弁３２ｂおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃの第２吸気弁３１ｂの動弁機構には、これらの第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ａを停止状態と作動状態とに変化させる第２切換機構３５ｂが設けられている。さらに、先行気筒２Ａ，２Ｄの既燃ガスを排気通路２０に導出する第１排気ポート１２ａ開閉する第１排気弁３２ａの動弁機構には、この第２排気弁３２ｂを作動状態と停止状態とに変化させる第３切換機構３５ｃが設けられている。
【００３０】
上記第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃは、図４に示すように、上記各弁３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの上方に配設されたカムシャフト３４と、このカムシャフト３４と上記各弁３１ａ〜３２ｂとの間に配設されたロッカシャフト５５と、このロッカシャフト５５に支持された第１〜第３ロッカアーム５６〜５８とを有している。また、上記カムシャフト３４には、円形の外周面を有する弁停止用の第１カム５２と、弁駆動用の突部（カムノーズ）を有する第２，第３カム５３，５４とが一体に形成されている。この第２，第３カム５３，５４は、同一形状を有し、上記第１カム５２を挟むようにその左右に配設されている。
【００３１】
上記第１ロッカアーム５６は、第１カム５２に対応した位置に配設されるとともに、その先端部には上記各弁３１ａ〜３２ｂの弁軸上端に当接する当接部６０が設けられている。一方、上記第２，第３ロッカアーム５７，５８は、第１ロッカアーム５６を挟むようにその両側方に配設されるとともに、第１ロッカアーム５６とは切り離された状態で、図外の付勢手段により、それぞれ上記第２，第３カム５３，５４に圧接されるように付勢されている。
【００３２】
また、第２，第３ロッカアーム５７，５８は、上記第１ロッカアーム５６と連結可能に構成されている。具体的には、上記第２，第３ロッカアーム５７，５８に設けられたプランジャー（図示せず）が、後述する第１〜第３作動油給排通路３６，３８，４９から供給された作動油により駆動され、その先端部が上記第１ロッカアーム５６に形成された連結孔（図示せず）内に挿入される等により、上記第１ロッカアーム５６と第２，第３ロッカアーム５７，５８とが一体に連結された状態で揺動変位するようになっている。
【００３３】
すなわち、図５に示すように、第１〜第３作動油給排通路３６，３８，４９に設けられた第１〜第３コントロール弁３７，３９，５０からなる制御部材により上記第１〜第３作動油給排通路３６，３８，４９からの作動油の給排を制御して、第１ロッカアーム５６と第２，第３ロッカアーム５７，５８とを一体に連結することにより、上記第２，第３カム５３，５４により駆動される第１，第２ロッカアーム５７，５８の駆動力が第１ロッカアーム５６に伝達されて上記各弁３１ａ〜３２ｂが開閉駆動されることになる。一方、第１ロッカアーム５６と第２，第３ロッカアーム５７，５８との連結状態が解除されると、第２，第３ロッカアーム５７，５８から第１ロッカアーム５６への駆動力の伝達が遮断され、カムシャフト３４が回転しても第１ロッカアーム５６が揺動変位することなく、上記各弁３１ａ〜３２ｂが閉弁状態に維持されるようになっている。
【００３４】
図５は、駆動、制御系統の構成を示している。この図において、マイクロコンピュータ等からなるエンジン制御用のＥＣＵ（コントロールユニット）４０には、エアフローセンサ１９およびＯ2センサ２３からの信号が入力され、さらに運転状態を判別するためにエンジン回転数を検出する回転数センサ４７およびアクセル開度（アクセルペダル踏込み量）を検出するアクセル開度センサ４８等からの信号も入力されている。また、上記ＥＣＵ４０から、各燃料噴射弁９と、多連スロットル弁１７のアクチュエータ１８と、上記第１，第２のコントロール弁３９とに対して制御信号が出力されるようになっている。
【００３５】
上記ＥＣＵ４０は、後述するようにエンジンの低負荷ないし低回転側の部分負荷領域における特殊運転モードの制御と、高負荷ないし高回転側の運転領域における通常運転モードの制御とを実行する運転モード制御手段を構成するものであり、運転状態判別手段４１と、切換機構制御手段４２と、吸入空気量制御手段４３と、燃焼状態制御手段４４とを備えている。
【００３６】
運転状態判別手段４１は、図６に示すように、低負荷低回転側の運転領域Ａ（部分負荷領域）と、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂとにエンジンの運転領域が分けられた制御用マップを有し、上記回転数センサ４７およびアクセル開度センサ４８等からの信号により調べられるエンジンの運転状態（エンジン回転数およびエンジン負荷）が上記運転領域Ａ，Ｂのいずれの領域にあるかを判別する。そして、この判別結果に基づき、低負荷低回転側の運転領域Ａでは、排気行程にある先行気筒２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスを、そのまま吸気行程にある後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入して燃焼させる特殊運転モードが選択され、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは、各気筒２Ａ〜２Ｄをそれぞれ独立させ燃焼させる通常運転モードが選択されるようになっている。
【００３７】
切換機構制御手段４２は、特殊運転モードでは気筒間ガス通路２２を介して先行気筒２Ａ，２Ｄの既燃ガスを後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入させる２気筒接続状態とし、通常運転モードでは各気筒２Ａ〜２Ｄにそれぞれ新気を導入させる各気筒独立状態とするようにガス流通経路を変更すべく第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃを制御するもので、具体的には、運転状態が運転領域Ａ，Ｂのいずれにあるかに応じ、上記第１〜第３コントロール弁３７，３９，５０を介して第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃに対する作動油の給排を制御することにより、各弁３１ａ〜３２ｂを次の状態とするように構成されている。
【００３８】
運転領域Ａ：第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａを停止状態
第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂを作動状態
運転領域Ｂ：第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａを作動状態
第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂを停止状態
【００３９】
上記通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際には、下記のように先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させた後に上記ガス流通経路の切換を行うようになっている。
【００４０】
すなわち、特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路の切換を行う際には、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する燃料噴射を停止するとともに、先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードの制御を、例えば１燃焼サイクルまたは２燃焼サイクル程度の間に亘り実行した後、上記第３切換機構３５ｃにより先行気筒２Ａ，２Ｄの第１排気弁３１ｂを作動状態として先行気筒２Ａ，２Ｄから排出された既燃ガスを排気通路２０に導出させるようにする。次いで、この時点から所定の時間差を待って、つまり第３切換機構３５ｃに供給される作動油の圧力が充分に上昇して上記第１排気弁３２ａを作動状態に移行させる移行時間が経過するのを待って、第２切換機構３５ｂにより気筒間ガス通路２２の上流端部および下流端部に設けられた開閉弁（先行気筒２Ａ，２Ｄの第２排気弁３２ｂおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃの第２吸気弁３１ｂ）を停止状態とすることにより、ガス流通経路を２気筒接続状態とした後、上記第１切換手段３５ａにより後続気筒２Ｂ，２Ｃの第１吸気弁３１ａを作動状態として各気筒独立状態で連続的に燃焼させる通常運転モードの制御状態に移行する。
【００４１】
一方、通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路の切換を行う際には、上記第１切換機構３５ａにより後続気筒２Ｂ，２Ｃの第１吸気弁３１ａを停止状態とするとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する燃料噴射を停止することにより、先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードの制御を、例えば１燃焼サイクルまたは２燃焼サイクル程度の間に亘り実行した後、第２切換機構３５ｂにより気筒間ガス通路２２の上流端部および下流端部に設けられた開閉弁（第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂ）を作動状態とすることにより、ガス流通経路を２気筒接続状態とする。次いで、この時点から所定の時間差をもって、つまり上記第２切換機構３５ｂに供給される作動油の圧力が充分に上昇して第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂを作動状態に移行させる移行時間が経過するのを待って、上記第３切換機構３５ｃにより先行気筒２Ａ，２Ｄの第１排気弁３２ａを停止状態とし、後述するように先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比をリーンに設定し、この先行気筒２Ａ，２Ｄから導出されたリーン空燃比の既燃ガスをそのまま後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入させて新たに供給された燃料とともに燃焼させる特殊運転モードの制御状態に移行する。
【００４２】
上記吸入空気量制御手段４３は、アクチュエータ１８を制御することによりスロットル弁１７の開度（スロットル開度）を制御するものであり、運転状態に応じてマップ等から目標吸入空気量を求め、その目標吸入空気量に応じてスロットル開度を制御する。この場合、特殊運転モードとされる運転領域Ａでは、後続気筒２Ｂ，２Ｃにおいては分岐吸気通路１６からの吸気導入が遮断された状態で先行気筒２Ａ，２Ｄから導入されるガス中の過剰空気と新たに供給される燃料との比が理論空燃比に対応した値とされつつ燃焼が行われるので、先行、後続の２気筒分の要求トルクに応じた燃料の燃焼に必要な量の空気（２気筒分の燃料の量に対して理論空燃比となる量の空気）が先行気筒２Ａ，２Ｄに供給されるように、スロットル開度が調節される。
【００４３】
上記燃焼状態制御手段４４は、燃料噴射制御手段４５と点火制御手段４６とからなっており、燃料噴射制御手段４５により、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられた燃料噴射弁９からの燃料噴射量および噴射タイミングをエンジンの運転状態に応じて制御するとともに、点火制御手段４６により運転状態に応じた点火時期の制御および点火停止等の制御を行う。そして、特に運転状態が図６中の部分負荷領域Ａにある場合と、高負荷ないし高回転の運転領域Ｂにある場合とで燃焼状態の制御（燃料噴射の制御および点火の制御）が変更される。
【００４４】
すなわち、エンジンの運転状態が低負荷ないし低回転側の部分負荷領域Ａにある場合、特殊運転モードでの制御状態として、先行気筒２Ａ，２Ｄに対しては、空燃比を理論空燃比よりも大きいリーン空燃比とするように燃料噴射量を制御するとともに、圧縮行程で燃料を噴射して混合気の成層化を行わせるように噴射タイミングを設定し、かつ、圧縮上死点付近で強制点火を行わせるように点火タイミングを設定する。一方、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対しては、先行気筒から導入されたリーン空燃比の既燃ガスに対して燃料を供給し、実質的に理論空燃比となるように燃料噴射量を制御するとともに、吸気行程で燃料を噴射するように噴射タイミングを設定し、かつ、圧縮自己着火を行わせるべく、強制点火を停止させる。
【００４５】
以上のような当実施形態の装置の作用を、図３、図７および図８を参照しつつ説明する。低負荷低回転側の運転領域Ａでは、上記切換機構制御手段４２および吸入空気量制御手段４３等からなる運転モード制御手段により、特殊運転モードの制御が実行され、原則として前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが停止状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが作動状態とされることにより、実質的な新気およびガスの流通経路は図７に示すようになり、先行気筒２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスがそのまま気筒間ガス通路２２を介して後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される（図７中の矢印ｂ）とともに、この後続気筒２Ｂ，２Ｃから排出されるガスのみが排気通路２０に導かれる（図７中の矢印ｃ）ような２気筒接続状態とされる。
【００４６】
この状態において、先行気筒２Ａ，２Ｄにそれぞれ吸気行程で吸気通路１５から新気が導入され（図７中の矢印ａ）、先行気筒２Ａ，２Ｄでは空燃比が理論空燃比よりも大きくて、理論空燃比の略２倍ないしそれより小さい値となるように燃料噴射量が制御されつつ圧縮行程で燃料が噴射され、かつ、所定の点火時期に点火が行われて、リーン空燃比での成層燃焼が行われる（図３参照）。
【００４７】
また、先行気筒２Ａ，２Ｄの吸気行程と後続気筒２Ｂ，２Ｃの排気行程が重なる期間に、先行気筒２Ａ，２Ｄから導出された既燃ガスがガス通路２２を通って後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入される（図３中の白抜き矢印および図７中の矢印ｂ）。そして、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは、先行気筒２Ａ，２Ｄから導入されたリーン空燃比の既燃ガスに燃料が供給されて、理論空燃比となるように燃料噴射量が制御されつつ、吸気行程で燃料が噴射された後、圧縮行程の上死点付近で燃焼室内の圧力、温度の上昇により圧縮自己着火が行われる。
【００４８】
この場合、先行気筒２Ａ，２Ｄから排出された高温の既燃ガスが短い気筒間ガス通路２２を通って後続気筒２Ｂ，２Ｃに直ちに導入されるため、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは吸気行程で燃焼室内の温度が高くなり、この状態からさらに圧縮行程で圧力、温度が上昇することにより、圧縮行程終期の上死点付近では混合気が自己着火し得る程度まで燃焼室内の温度が上昇する。しかも、上記既燃ガスは先行気筒２Ａ，２Ｄから排出されて後続気筒２Ｂ，２Ｃに導入されるまでの間に充分にミキシングされて均一に分布し、さらに吸気行程で噴射された燃料も圧縮行程終期までの間に燃焼室全体に均一に分散するため、理想的な同時圧縮自己着火の条件を満たすような均一な混合気の分布状態が得られる。そして、同時圧縮自己着火により燃焼が急速に行われ、これにより熱効率が大幅に向上される。
【００４９】
このように、先行気筒２Ａ，２Ｄでは、リーンでの成層燃焼により熱効率が高められるとともに、成層燃焼を行わない通常のエンジンと比べて吸気負圧が小さくなることでポンピングロスが低減され、一方、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは、空燃比が略理論空燃比とされつつ、均一な混合気の分布状態で圧縮自己着火が行われることにより熱効率が高められるとともに、先行気筒２Ａ，２Ｄから押出された既燃ガスが送り込まれるため先行気筒２Ａ，２Ｄよりもさらにポンピングロスが低減される。これらの作用により、燃費が大幅に改善される。
【００５０】
また、先行気筒２Ａ，２Ｄでは理論空燃比の略２倍もしくはそれに近いリーン空燃比とされることでＮＯｘ発生量が比較的少なく抑えられる。一方、後続気筒２Ｂ，２Ｃでは、先行気筒２Ａ，２Ｄから既燃ガスが導入されることで多量のＥＧＲが行われているのと同等の状態となるとともに、同時圧縮自己着火による急速燃焼が行われて可及的に酸素と窒素との反応が避けられることから、ＮＯｘの発生が充分に抑制される。このような点からもエミッション性能の向上に有利となる。しかも、後続気筒２Ｂ，２Ｃでの圧縮自己着火が先行気筒２Ａ，２Ｄから排出される既燃ガスの熱を利用して達成されるため、気筒内の温度を上昇させる加熱手段を用いたりエンジンの圧縮比を極端に高くしたりする等の格別の工夫を講じることなく、容易に圧縮自己着火を行わせることができる。
【００５１】
また、少なくとも後続気筒２Ｂ，２Ｃの圧縮自己着火行われる部分負荷領域Ａで、後続気筒２Ｂ，２Ｃから排出される排気ガス中の酸素濃度を、理論空燃比の燃焼状態に対応した値となるように後続気筒２Ｂ，２Ｃの空燃比を制御するように構成したため、先行気筒２Ａ，２Ｄでリーンな空燃比で燃焼を行わせつつ、理論空燃比で燃焼した後続気筒２Ｂ，２Ｃの既燃ガスのみを排気通路２０に導出させることができる。したがって、従来のリーンバーンエンジンのようにリーンＮＯｘ触媒を設けることなく、三元触媒２４だけで充分に排気浄化性能を確保することができる。そして、上記リーンＮＯｘ触媒を設ける必要がないことから、リーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵量増大時におけるＮＯｘの放出、還元のための一時的な空燃比のリッチ化を行う必要がなく、燃費改善の目減りを避けることができるとともに、リーンＮＯｘ触媒が硫黄被毒するという問題を生じることもない。
【００５２】
一方、高負荷側ないし高回転側の運転領域Ｂでは通常運転モードとされ、前述のように第１排気弁３２ａおよび第１吸気弁３１ａが作動状態、第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂが停止状態とされることにより、実質的な新気およびガスの流通経路は図８に示すようになり、各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート１１，１１ａおよび排気ポート１２ａ，１２が独立した状態で、吸気通路１５から各気筒２Ａ〜２Ｄの吸気ポート１１，１１ａに新気が導入されるとともに、各気筒２Ａ〜２Ｄの排気ポート１２，１２ａから排気通路２０に既燃ガスが排出される。この場合には、各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比が理論空燃比もしくはそれよりリッチとなるように吸入空気量および燃料噴射量が制御されることにより、出力性能が確保されることになる。
【００５３】
そして、上記のようにエンジンの運転状態の変化に応じて通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させて上記ガス流通経路の切換を行うように構成したため、ガス流通経路の切換過渡期にエミッション性能が低下したり、トルクショックが発生したりする等の問題を生じることなく、上記ガス流通経路の切換を適正に実行できるという利点がある。
【００５４】
例えば、特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路を切り換える際に、上記過渡運転モードを介在させることなく、部分負荷領域Ａから高負荷ないし高回転側の運転領域Ｂに移行した時点で、各気筒独立状態に直接移行させた場合には、先行気筒２Ａ，２Ｄに２気筒分の新気を導入させた状態から、先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに必要とされる新気をそれぞれ個別に導入させる状態に直ちに移行させるために、各気筒２Ａ〜２Ｄに導入される新気量を適正値に急減させる必要がある。しかし、上記運転領域の移行時点でスロットル開度を減少させたとしても吸気量制御の応答遅れが生じることにより、各気筒２Ａ〜２Ｄに導入される新気量が目標空気量よりも多くなる傾向があり、この状態で各気筒２Ａ〜２Ｄを理論空燃比で燃焼させるために、燃料噴射量を目標空気量に対応した値よりも増大させると、エンジン出力が急増してトルクショックが生じることが避けられない。
【００５５】
なお、トルクショックの発生を防止するために、各気筒２Ａ〜２Ｄに導入される新気量が目標空気量よりも多い状態で、各気筒２Ａ〜２Ｄに対する燃料噴射量を目標空気量に対応した値に設定することも考えられるが、この場合には、各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比が理論空燃比よりもリーンとなって酸素過剰状態の既燃ガスが排気通路２０に導出されることになる。このため、三元触媒２４によるＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの排気ガスの浄化性能が充分に発揮されず、エミッション性能が低下することが避けられない。
【００５６】
これに対して特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路を切り換える際に、先行気筒２Ａ，２Ｄに導入される新気量が目標空気量よりも多くなるのに対応させて先行気筒２Ａ，２Ｄに対する燃料噴射量を増大させることにより、その空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比とするとともに、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対する燃料噴射を停止することにより、先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させた後に、上記ガス流通経路の切換を行うように構成した場合には、吸気量制御の応答遅れが生じることに起因してエンジン出力が急増するトルクショックが発生したり、各気筒２Ａ〜２Ｄの空燃比が理論空燃比よりもリーンとなることに起因してエミッション性能が低下したりする等の弊害を防止しつつ、上記特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にスムーズに移行させることができる。
【００５７】
一方、上記通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路を切り換える際に、上記過渡運転モードを介在させることなく、高負荷ないし高回転側の運転領域Ｂから部分負荷領域Ａに移行した時点で、２気筒接続状態に直接移行させた場合には、先行気筒２Ａ，２Ｄおよび後続気筒２Ｂ，２Ｃに必要とされる新気をそれぞれ個別に導入させる状態から先行気筒２Ａ，２Ｄに対して２気筒分の新気を導入させる状態に直ちに移行させるためには、先行気筒２Ａ，２Ｄに導入される新気量を適正値に急増させる必要がある。しかし、上記運転領域の移行時点でスロットル開度を増大させたとしても吸気量制御の応答遅れが生じることにより、先行気筒２Ａ，２Ｄに導入される新気量が目標吸気量に対応した値よりも少なくなる傾向があり、この状態で先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比に２倍以上に設定すると、各気筒２Ａ〜２Ｄに対する燃料噴射量が過度に少なくなって失火が生じる可能性がある。
【００５８】
これに対して通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路を切り換える際に、上記のように先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させた後に上記ガス流通経路の切換を行うように構成した場合には、吸気量制御の応答遅れが生じることに起因した失火の発生を防止しつつ、上記通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にスムーズに移行させることができる。
【００５９】
なお、通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、後続気筒２Ｂ，２Ｃの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として後続気筒２Ｂ，２Ｃのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させることも可能である。しかし、上記の構成とした場合には、先行気筒２Ａ，２Ｄの吸気弁３１が常時作動状態にあるため、各気筒独立状態で先行気筒２Ａ，２Ｄに対する燃料噴射を停止しても、上記過渡運転モードの実行時に、先行気筒２Ａ，２Ｄ内を通過した新気が直接、排気通路２０に導出されるのを避けられない。このため、先行気筒２Ａ，２Ｄ内を通過した新気と、後続気筒２Ｂ，２Ｃから導出された既燃ガスとが混ざり合った状態で三元触媒２４に供給され、排気通路２０内が酸素過剰状態となることに起因して三元触媒２４によるＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの浄化性能が低下することになる。
【００６０】
これに対して通常運転モードの各気筒独立状態と特殊運転モードの２気筒接続状態との間でガス流通経路を切り換える際に、上記のように先行気筒２Ａ，２Ｄの空燃比を理論空燃比ないし略理論空燃比として先行気筒２Ａ，２Ｄのみを燃焼させる過渡運転モードを介在させるように構成した場合には、この過渡運転モードの実行時に、後続気筒２Ｂ，２Ｃの新気導入弁（第１吸気弁３１ａ）を閉止状態とすることにより、後続気筒２Ｂ，２Ｃ内に新気が導入されるのを防止することができるため、この後続気筒２Ｂ，２Ｃ内を通過した新気と、先行気筒２Ａ，２Ｄから導出された既燃ガスとが混ざり合った状態で三元触媒２４に導入されるという事態を生じることがなく、排気通路２０に設けられた単一の三元触媒２４により、先行気筒２Ａ，２Ｄから導出された既燃ガスを効果的に浄化してエミッション性能を確保できるという利点がある。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路を切り換える際に、気筒間ガス通路２２の開閉弁（第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂ）を停止状態とする前に先行気筒２Ａ，２Ｄの第１排気弁３２ａを作動状態とするようにしたため、先行気筒２Ａ，２Ｄに設けられた第１排気弁３２ａおよび第２排気弁３２ｂの両方が一時的に閉止状態となるという事態の発生を確実に防止し、先行気筒２Ａ，２Ｄの排気性を確保してその燃焼を確実に行わせることができる。また、上記通常運転モードの各気筒独立状態から特殊運転モードの２気筒接続状態にガス流通経路を切り換える際には、先行気筒２Ａ，２Ｄの第１排気弁３２ａを停止状態とする前に、気筒間ガス通路２２の開閉弁（第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂ）を作動状態とするようにしたため、先行気筒２Ａ，２Ｄに設けられた両排気弁３２ａ，３２ｂが同時に閉止状態となるのを防止して先行気筒２Ａ，２Ｄを確実に燃焼させることができる。
【００６２】
また、上記実施形態に示すように、各気筒２Ａ〜２Ｄに設けられた吸・排気弁の動弁機構に、各弁を作動状態と停止状態とに変化させてガス流通経路を切り換える第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃを設けるとともに、この第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃに対する油圧の給排を制御することにより上記各弁を作動状態と停止状態とに変化させる第１〜第３コントロール弁３７，３９，５０からなる複数の制御部材を設け、これらの制御部材による上記第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃの動作開始時期に時間差をもたせるように構成した場合には、上記第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃに供給される作動油圧の上昇遅れが生じるのを効果的に防止して上記各弁を作動状態と停止状態とに迅速に変化させることができる。したがって、例えば特殊運転モードの２気筒接続状態から通常運転モードの各気筒独立状態にガス流通経路を切り換える際に、気筒間ガス通路２２の開閉弁（第２排気弁３２ｂおよび第２吸気弁３１ｂ）を停止状態とする前に先行気筒２Ａ，２Ｄの第１排気弁３２ａを作動状態とする制御を迅速かつ適正に実行し、これにより先行気筒２Ａ，２Ｄの排気性が損なわれるようなガス流通経路が形成されるという事態の発生を効果的に防止して先行気筒２Ａ，２Ｄを確実に燃焼させることができる。
【００６３】
なお、本発明の装置の具体的構成は上記実施形態に限定されず、種々変更可能であり、例えば特殊運転モードとされる運転領域Ａの全域で、後続気筒２Ｂ，２Ｃを圧縮自己着火により燃焼させるようにした上記各実施形態に代え、特殊運転モードとされる運転領域Ａのうちの一部、例えば燃焼室内の温度、圧力が圧縮自己着火可能な状態に達しにくい極低速低負荷の領域では、後続気筒２Ｂ，２Ｃに対して所定の点火時期に点火プラグ７による点火を行わせ、強制点火により燃焼させるようにしてもよく、あるいはエンジン温度が低いときに、後続気筒２Ｂ，２Ｃを強制点火により燃焼させるようにしてもよい。
【００６４】
また、上記基本実施形態では各弁の動弁機構に設けられた第１〜第３切換機構３５ａ〜３５ｃを用いて２気筒接続状態と各気筒独立状態とにガス流通経路を切換可能としているが、吸・排気通路および気筒間ガス通路に開閉弁を設けてこれらの通路の開閉により２気筒接続状態と各気筒独立状態とに切換え得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態による制御装置を備えたエンジン全体の概略平面図である。
【図２】エンジン本体等の概略断面図である。
【図３】各気筒の排気行程、吸気行程、燃料噴射時期および点火時期等を示す図である。
【図４】切換機構の具体的構成を示す斜視図である。
【図５】制御系統のブロック図である。
【図６】運転状態に応じた制御を行うための運転領域のマップを示す説明図である。
【図７】低負荷低回転時の実質的な新気およびガスの流通経路を示す説明図である。
【図８】高負荷高回転時の実質的な新気およびガスの流通経路を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  エンジン本体
２Ａ，２Ｄ  先行気筒
２Ｂ，２Ｃ  後続気筒
９  燃料噴射弁
１５  吸気通路
２０  排気通路
２２  気筒間ガス通路
２４  三元触媒
３１ａ  第１吸気弁（後続気筒の吸気弁）
３１ｂ  第２吸気弁（後続気筒の吸気弁）
３２ａ  第１排気弁（先行気筒の排気弁）
３２ｂ  第２排気弁（先行気筒の排気弁）
３５ａ〜３５ｃ  切換機構
４０  ＥＣＵ（運転モード制御手段）
【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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