(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の開弁動作を停止可能な吸気可変動弁装置と、排気弁の開弁動作を停止可能な排気可変動弁装置とを備え、フューエルカット実行条件が成立した場合に、内燃機関の複数の気筒に対してフューエルカットを行う内燃機関の制御装置であって、
前記フューエルカット実行条件が成立した場合に、すべての気筒における吸気弁が閉弁状態に維持されるように、前記吸気可変動弁装置を制御する吸気弁制御手段と、
前記フューエルカット実行条件が成立した場合に、気筒内のピストンの動作に起因して筒内から排気通路側に排出されるガスの流れ方向が逆になる少なくとも一対の気筒を選択し、当該選択のされた気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁状態に維持されるように、かつ、前記少なくとも一対の気筒以外の気筒におけるそれぞれの排気弁が閉弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御する排気弁制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記排気可変動弁装置は、
複数の気筒で共用され、前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁を開弁状態にさせることのできる排気カムを有する排気カム軸と、
当該排気カム軸を駆動する駆動手段とを含み、
前記駆動手段は、前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁している状態で排気カム軸を停止可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸気弁制御手段または前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立した場合に吸排気弁が全閉とされる少なくとも１つの気筒において、当該気筒におけるピストンが上死点と下死点の略中間位置にあるときに、当該気筒における吸気弁および排気弁のうちの未だ閉じられていない方のバルブを閉弁させることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立した時点で、吸気行程および圧縮行程が到来していない前記少なくとも一対の気筒を検知する気筒検知手段を含み、検知された前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
内燃機関の温度状態を検知する機関温度検知手段と、
内燃機関の燃焼を開始させる燃焼開始要求を検知する燃焼要求検知手段と、
内燃機関が温間状態にあるときに前記燃焼開始要求が検知された場合に、排気弁が開弁状態にある気筒から燃焼を開始させる温間時燃焼実行手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
内燃機関の温度状態を検知する機関温度検知手段と、
内燃機関の燃焼を開始させる燃焼開始要求を検知する燃焼要求検知手段と、
内燃機関が冷間状態にあるときに前記燃焼開始要求が検知された場合に、吸気弁および排気弁がともに閉弁状態にある気筒から燃焼を開始させる冷間時燃焼実行手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記冷間時燃焼実行手段によって燃焼が開始される前の時点で、吸排気弁がともに閉弁状態にある前記気筒に対して、予め燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁を制御する燃料予噴射手段と、
前記冷間時燃焼実行手段によって燃焼が開始されるまでは、吸気弁および排気弁がともに閉弁状態にある前記気筒において点火を禁止する点火禁止手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項６記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立時から所定時間が経過した後に、すべての気筒の排気弁が閉弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御することを特徴とする請求項１、３、４、５、６または７記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、バルブの開弁特性を変更可能な可変動弁装置を備えた内燃機関を制御する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、吸排気弁の開始動作を休止可能な動弁機構を備える内燃機関の制御装置が開示されている。この従来の制御装置では、新気流出による触媒の劣化を防止するため、フューエルカット時に複数の気筒における吸排気弁の少なくとも一方の開始動作を休止（閉弁状態に維持）させることとしている。
【０００３】
更に、この制御装置では、そのような制御の一例として、複数の気筒において、吸排気弁の一方のみの開弁動作を休止させることとし、これにより、ポンピングロスを生じさせることで、エンジンブレーキ効果を得るようにしている。このような制御によれば、フューエルカット時に触媒劣化防止を図るべく吸排気弁の一方を休止した場合であっても、エンジンブレーキ効果を維持することができ、減速感を得ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４３９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
各気筒のピストンの動作タイミングの相対的な関係は、気筒数、直列型またはV型等のエンジン形式、或いは各気筒の爆発間隔等の設定に起因して異なるものとなる。従って、フューエルカット時に、エンジンブレーキを確保しつつ触媒への新気流出を有効に防止するためには、気筒間のピストンの動作タイミングの相違を考慮して、複数の気筒の中からバルブを開弁させるべき気筒が選択されるようになっているのが望ましい。上記従来の制御装置は、この点について、何らの配慮がなされておらず、フューエルカット時に、エンジンブレーキを確保しつつ触媒への新気流出を有効に防止するシステムを実現するうえで、未だ検討の余地を残すものであった。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、フューエルカット時に、所望のエンジンブレーキを確保しつつ、触媒の劣化を有効に抑制することのできる内燃機関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】
【０００７】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、吸気弁の開弁動作を停止可能な吸気可変動弁装置と、排気弁の開弁動作を停止可能な排気可変動弁装置とを備え、フューエルカット実行条件が成立した場合に、内燃機関の複数の気筒に対してフューエルカットを行う内燃機関の制御装置であって、
前記フューエルカット実行条件が成立した場合に、すべての気筒における吸気弁が閉弁状態に維持されるように、前記吸気可変動弁装置を制御する吸気弁制御手段と、
前記フューエルカット実行条件が成立した場合に、気筒内のピストンの動作に起因して筒内から排気通路側に排出されるガスの流れ方向が逆になる少なくとも一対の気筒を選択し、当該選択のされた気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁状態に維持されるように、かつ、前記少なくとも一対の気筒以外の気筒におけるそれぞれの排気弁が閉弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御する排気弁制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記排気可変動弁装置は、
複数の気筒で共用され、前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁を開弁状態にさせることのできる排気カムを有する排気カム軸と、
当該排気カム軸を駆動する駆動手段とを含み、
前記駆動手段は、前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁している状態で排気カム軸を停止可能に構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記吸気弁制御手段または前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立した場合に吸排気弁が全閉とされる少なくとも１つの気筒において、当該気筒におけるピストンが上死点と下死点の略中間位置にあるときに、当該気筒における吸気弁および排気弁のうちの未だ閉じられていない方のバルブを閉弁させることを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立した時点で、吸気行程および圧縮行程が到来していない前記少なくとも一対の気筒を検知する気筒検知手段を含み、検知された前記少なくとも一対の気筒におけるそれぞれの排気弁が開弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、内燃機関の温度状態を検知する機関温度検知手段と、
内燃機関の燃焼を開始させる燃焼開始要求を検知する燃焼要求検知手段と、
内燃機関が温間状態にあるときに前記燃焼開始要求が検知された場合に、排気弁が開弁状態にある気筒から燃焼を開始させる温間時燃焼実行手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、内燃機関の温度状態を検知する機関温度検知手段と、
内燃機関の燃焼を開始させる燃焼開始要求を検知する燃焼要求検知手段と、
内燃機関が冷間状態にあるときに前記燃焼開始要求が検知された場合に、吸気弁および排気弁がともに閉弁状態にある気筒から燃焼を開始させる冷間時燃焼実行手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、第６の発明において、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記冷間時燃焼実行手段によって燃焼が開始される前の時点で、吸排気弁がともに閉弁状態にある前記気筒に対して、予め燃料が噴射されるように前記燃料噴射弁を制御する燃料予噴射手段と、
前記冷間時燃焼実行手段によって燃焼が開始されるまでは、吸気弁および排気弁がともに閉弁状態にある前記気筒において点火を禁止する点火禁止手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
また、第８の発明は、第１、第３、第４、第５、第６、または第７の発明において、前記排気弁制御手段は、前記フューエルカット実行条件が成立時から所定時間が経過した後に、すべての気筒の排気弁が閉弁状態に維持されるように、前記排気可変動弁装置を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、筒内から排気通路側に排出されるガスの流れ方向が逆になる少なくとも一対の気筒を利用して、フューエルカットの実行中に、当該少なくとも一対の気筒間でガス交換を実行させることにより、触媒への新気の流出を抑制しつつ、ポンピングロスを効果的に生じさせることが可能となる。このため、本発明によれば、フューエルカット時に、所望のエンジンブレーキを確保しつつ、触媒の劣化を有効に抑制することができる。また、本発明によれば、フューエルカット時に、上記少なくとも一対の気筒以外の気筒におけるポンピングロスの低減を図ることができる。
【００２０】
第２の発明によれば、複数の気筒で排気カム軸を共用するという簡素化された構成を有する排気可変動弁装置を用いて、フューエルカット時に、所望のエンジンブレーキを確保しつつ、触媒の劣化を有効に抑制することができる。
【００２１】
第３の発明によれば、フューエルカットの実行中に、燃焼室内にあるガスを圧縮膨張する行程を交互に繰り返す際に、吸排気弁が閉弁される際の燃焼室内のガス圧（充填ガス量）を適切なものとすることができ、クランク軸の仕事量のピーク値を最小限に抑えることが可能となる。
【００２２】
第４の発明によれば、フューエルカットの実行条件の成立後に、新気が触媒に流出するのを更に確実に抑制することができる。
【００２３】
第５の発明によれば、温間時に燃焼開始要求が出された際に、燃焼が開始される気筒の圧縮端温度の過上昇を抑えることができ、ノックの発生を防止することができる。
【００２４】
第６の発明によれば、冷間時に燃焼開始要求が出された際に、燃焼が開始される気筒の圧縮端温度を適切な温度に高めてから燃焼を開始させることができ、HCの発生を抑制することができる。
【００２５】
第７の発明によれば、吸排気弁がともに閉弁状態にある気筒において、予め燃料と空気を十分にミキシングさせた後に燃焼を開始させることができ、より良好に燃焼を開始させることができる。
【００２６】
第８の発明によれば、フューエルカットの実行中に、エンジンブレーキを確保しながら触媒への新気流出を有効に抑えつつ、触媒への新気流出量が一定値を超えてしまうのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態１．
[システム構成の説明]
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関システムの構成を説明するための図である。図１に示す構成は、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、ここでは、直列４気筒型のエンジンであるものとする。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２が設けられている。ピストン１２は、筒内を往復移動することができる。内燃機関１０の筒内には、ピストン１２の頂部側に燃焼室１４が形成されている。また、燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。
【００２８】
吸気通路１６には、スロットルバルブ２０が設けられている。スロットルバルブ２０の近傍には、スロットル開度TAを検出するスロットルポジションセンサ２２と、スロットルバルブ２０が全閉となることでオンとなるアイドルスイッチ２４とが配置されている。また、排気通路１８には、排気ガスを浄化するための触媒２６が配置されている。
【００２９】
内燃機関１０には、燃焼室１４内（筒内）に直接燃料を噴射する燃料噴射弁２８が設けられている。尚、燃料噴射弁２８は、吸気ポートに向けて燃料を噴射するものであってもよい。また、内燃機関１０には、点火プラグ３０が組み込まれている。更に、内燃機関１０は、吸気弁３２を駆動する吸気可変動弁装置３４と、排気弁３６を駆動する排気可変動弁装置３８を備えている。
【００３０】
図１に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)４０を備えている。ECU４０には、上述したスロットルポジションセンサ２２などのセンサに加え、エンジン回転数を検出するクランク角センサ４２やカム角センサ（図示省略）各種センサが接続されている。また、ECU４０には、上述した燃料噴射弁２８、点火プラグ３０、吸気可変動弁装置３４、および排気可変動弁装置３８が接続されている。
【００３１】
［可変動弁装置の構成］
以下、図２乃至図５を参照して、本発明の実施の形態１の吸気可変動弁装置３４および排気可変動弁装置３８の構成を説明する。
先ず、図２は、図１に示す吸気可変動弁装置３４の構成を示す斜視図である。図２に示す吸気可変動弁装置３４は、上記の如く、内燃機関１０の吸気弁３２を駆動するための装置である。図２において、＃１〜＃４は、それぞれ内燃機関１０の第１気筒〜第４気筒を表している。内燃機関１０における爆発順序は、一般的な内燃機関と同様に、＃１→＃３→＃４→＃２であるものとする。
【００３２】
図２に示すように、内燃機関１０の各気筒には、２つの吸気弁３２がそれぞれ配置されている。吸気弁３２には、それぞれ弁軸４４が固定されている。弁軸４４の上端部には、バルブリフター４６が取り付けられている。弁軸４４には、図示しないバルブスプリングの付勢力が作用しており、吸気弁３２は、その付勢力によって閉弁方向に付勢されている。
【００３３】
それぞれのバルブリフター４６の上部には、対応する吸気カム４８または５０が配置されている。図２に示すように、ここでは、＃１および＃４気筒に配置されたバルブリフター４６に対応する吸気カムを、吸気カム４８と称し、＃２および＃３気筒に配置されたバルブリフター４６に対応する吸気カムを、吸気カム５０と称して区別している。＃１気筒および＃４気筒に対応する吸気カム４８は、吸気カム軸５２に固定されている。＃２および＃３気筒に対応する吸気カム５０は、吸気カム軸５２とは互いに回転可能であって、かつ、当該吸気カム軸５２と同軸上に配置された吸気カム軸５４に固定されている。つまり、図２に示す構成では、爆発時期が３６０°CAだけ異なる気筒毎に吸気カム軸が共用されている。このような構成によって、それらの吸気カム軸、すなわち、＃１および＃４気筒に対応する吸気カム軸５２と、＃２および＃３気筒に対応する吸気カム軸５４とは、互いに独立して周方向に回転動作または揺動動作が可能となっている。尚、吸気カム軸５２および吸気カム軸５４は、図示しないシリンダヘッド等の支持部材によって回転可能に支持されている。
【００３４】
一方の吸気カム軸５２には、第１のドリブンギヤ５６が同軸上に固定されている。第１のドリブンギヤ５６には、第１の出力ギヤ５８が噛み合わされている。第１の出力ギヤ５８は、第１のモータ６０の出力軸と同軸上に固定されている。このような構成によれば、ECU４０の指令に基づき、第１のモータ６０のトルクを、これらのギヤ５６および５８を介して吸気カム軸５２に伝達することができる。
【００３５】
他方の吸気カム軸５４には、第２のドリブンギヤ６２が同軸上に固定されている。第２のドリブンギヤ６２には、中間ギヤ６４を介して、第２の出力ギヤ６６が噛み合わされている。第２の出力ギヤ６６は、第２のモータ６８の出力軸と同軸上に固定されている。このような構成によれば、ECU４０の指令に基づき、第２のモータ６８のトルクを、これらのギヤ６２、６４、および６６を介して吸気カム軸５４に伝達することができる。
【００３６】
図３は、図２に示す吸気カム４８の詳細な構成を説明するために、吸気カム軸５２をその軸方向から見た図である。上述したように、吸気カム軸５２には、吸気カム４８（＃１）と吸気カム４８（＃４）とが固定されている。図３に示すように、＃１気筒用の吸気カム４８（＃１）は、プロフィールの異なる２つの吸気カム面４８a、４８bを有している。一方の吸気カム面である非作用面４８a（ベース円部）は、吸気カム軸５２の中心からの距離が一定となるように形成されている。他方の吸気カム面である作用面４８bは、吸気カム軸５２の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部４８cを越えた後に当該距離が次第に小さくなるように形成されている。また、＃４気筒用の吸気カム４８（＃４）についても、吸気カム４８（＃１）と同様の非作用面４８aと作用面４８bを有している。そして、吸気カム４８（＃１）の頂部４８cと吸気カム４８（＃４）の頂部４８cとは、吸気カム軸５２の周方向に互いに１８０°ずれるようにして配置されている。ここでは、その詳細な説明を省略するが、＃２気筒と＃３気筒に対応する吸気カム軸５４の構成についても、吸気カム軸５２と同様であるものとする。
【００３７】
以上の吸気可変動弁装置３４の構成によれば、ECU４０が、吸気カム軸５２、５４が一方向に連続的に駆動されるように、第１のモータ６０、６８に駆動指令を与えることにより、吸気カム軸５２、５４を回転動作させることができる。また、ECU４０が、吸気弁３２の開弁動作中に第１のモータ６０等の回転方向が逆転するように、第１のモータ６０等に与える駆動指令を変更することにより、吸気カム軸５２等を揺動動作させることができる。その結果、吸気弁３２の開弁特性（リフト量、作用角、開弁時期など）を任意の値に制御することができ、また、ゼロリフトを含む任意のリフト量が得られる位置で、吸気弁３２の開弁動作が停止した状態に維持することもできる。
【００３８】
次に、図４は、図１に示す排気可変動弁装置３８の構成を示す斜視図である。図４に示す排気可変動弁装置３８は、上記の如く、内燃機関１０の排気弁３６を駆動するための装置である。図４に示すように、内燃機関１０の各気筒には、２つの排気弁３６がそれぞれ配置されている。排気弁３６には、それぞれ弁軸７０が固定されている。弁軸７０の上端部には、バルブリフター７２が取り付けられている。弁軸７０には、図示しないバルブスプリングの付勢力が作用しており、排気弁３６は、その付勢力によって閉弁方向に付勢されている。
【００３９】
それぞれのバルブリフター７２の上部には、排気カム７４が配置されている。図４に示すように、排気側については、すべての気筒の排気カム７４は、気筒毎に所定の取り付け角度差を有して単一の排気カム軸７６に固定されている。排気カム軸７６の一端には、ドリブンギヤ７８が同軸上に固定されている。ドリブンギヤ７８には、出力ギヤ８０が噛み合わされている。出力ギヤ８０は、モータ８２の出力軸と同軸上に固定されている。このような構成によれば、ECU４０の指令に基づき、モータ８２のトルクを、これらのギヤ７８および８０を介して排気カム軸７６に伝達することができる。
【００４０】
図５は、図４に示す排気カム軸７６の詳細な構成を説明するために、排気カム軸７６をその軸方向から見た図である。上述したように、排気カム軸７６には、＃１〜＃４の各気筒の排気カム７４が固定されている。図５に示すように、それぞれの排気カム７４は、吸気カム４８等と同様の非作用面７４a（ベース円部）および作用面７４bを有している。そして、排気カム７４は、内燃機関１０の爆発順序に合わせて、すなわち、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で、各気筒の頂部７４cが、排気カム軸７６の周方向に９０°間隔でずれるようにして配置されている。
【００４１】
以上の排気可変動弁装置３８の構成によれば、ECU４０が、排気カム軸７６が一方向に連続的に駆動されるように、モータ８２に駆動指令を与えることにより、排気カム軸７６を回転動作させることができる。その結果、排気弁３６を開閉動作させることができ、また、クランク軸の回転に対する排気カム軸７６の回転のタイミングを変更することにより、排気弁３６の開弁位相を変化させることができる。また、ゼロリフトを含む任意のリフト量が得られる位置で、排気弁３６の開弁動作が停止した状態に維持することもできる。
【００４２】
［実施の形態１の特徴部分］
内燃機関では、減速時などで所定の実行条件が成立した場合に、燃料の噴射を停止する処理、つまり、フューエルカット（F/C）が実行される。F/Cが実行されると、排気通路１８の触媒２６に新気が流入することとなる。触媒２６に高温でリーンなガスが流入すると、触媒２６が劣化してしまう。また、減速時には、減速感を得るために、エンジンブレーキの発生が要求される。そこで、本実施形態のシステムでは、所望のエンジンブレーキを確保しつつ触媒２６の劣化を有効に抑制すべく、F/C時に、以下の図６に示す手法で、吸排気弁３２、３６の開弁動作を制御することとした。
【００４３】
図６は、本実施の形態１において用いられる吸排気弁３２、３６の開閉時期の設定を説明するための図である。図６に示す一例は、＃１気筒のピストン１２が圧縮行程終了後の上死点（圧縮TDC）付近にあるときに、F/Cの実行条件が成立した例を示しており、ここでは、この例を用いて説明を行うこととする。尚、図６において、実線と矢印で表された期間は吸気弁３２の開弁期間を、また、破線と矢印で表された期間は、排気弁３６の開弁期間を、それぞれ示している。更に、一点鎖線と矢印で表された期間は、排気マニホールドを介して＃３および＃４気筒間で排気ガスをガス交換するために、排気弁３６が開弁途中の位置で停止された状態にある期間を示している。
【００４４】
図６に示す設定によれば、＃１気筒では、F/C実行条件成立後の初回の膨張行程の途中で排気弁３６が通常の運転時と同様に開弁され、既燃ガスが排気通路１８に排出される。次いで、吸気弁３２は、排気TDC近傍において開弁された後に、その後の吸気行程において、ピストン１２が上死点と下死点の中間付近に位置しているときに閉弁される。以後、吸気弁３２および排気弁３６は、F/C実行条件が解除されるまで閉弁状態に維持される。尚、以下の明細書中では、ピストン１２が上死点と下死点との中間位置にあるときを、単に「ピストン１２が中間点にある」と表現することがある。
【００４５】
＃２気筒は、F/C実行条件の成立時には、排気弁３６の開弁期間の途中となっており、この開弁期間については、通常通りに行われる。次いで、吸気弁３２が通常通りに開弁された後に、ピストン１２が圧縮行程の中間点付近に位置しているときに閉弁される。以後、吸気弁３２および排気弁３６は、F/C実行条件が解除されるまで閉弁状態に維持される。
【００４６】
＃３気筒は、F/C実行条件の成立時には、吸気弁３２の開弁期間の途中となっている。吸気弁３２は、この開弁期間の途中に到来した圧縮行程において、ピストン１２が中間点付近に位置しているときに閉弁され、その後はF/C実行条件が解除されるまで閉弁状態に維持される。排気弁３６は、F/C実行条件の成立後の初回の膨張行程の途中で開弁された後、排気行程の途中において、＃４気筒の排気弁３６のリフト量と等しいリフト量が確保された時点で、その後にF/C実行条件が解除されるまで開弁動作が停止される。
【００４７】
＃４気筒では、F/C実行条件の成立時には、吸気弁３２の開弁動作が開始される時期にあり、吸気弁３２は、通常のタイミングで開弁された後に、ピストン１２が中間点付近に位置しているときに閉弁され、その後はF/C実行条件が解除されるまで閉弁状態に維持される。排気弁３６は、F/C実行条件の成立後の初回の膨張行程の途中で開弁された直後に、＃３気筒の排気弁３６のリフト量と等しいリフト量が確保された時点で、その後にF/C実行条件が解除されるまで開弁動作が停止される。
【００４８】
図７は、図６に示す設定に基づき、すべての気筒の吸気弁３２が閉弁状態に維持された様子を表している。本実施形態の吸気可変動弁装置３４によれば、吸気カム４８、５０のベース円部がバルブリフター４６に接している状態で、ECU４０がモータ６０、６８の駆動を停止させることにより、すべての気筒の吸気弁３２を閉弁状態に維持することができる。このため、上記図６の設定によれば、F/C実行条件の成立時に、新気が燃焼室１４内に導入されないようにすることができる。
【００４９】
図８は、図６に示す設定に基づき、＃１および＃２気筒の排気弁３６が閉弁状態に維持され、かつ、＃３および＃４気筒の排気弁３６が所定の等しいリフト量で停止状態に維持された様子を表している。より具体的には、図８（Ａ）は、そのような状態にある内燃機関１０を示しており、図８（Ｂ）は、そのような状態にある排気カム軸７６を、その軸方向から見た図である。
【００５０】
本実施形態の構成では、ECU４０によって図８（Ｂ）に示すような＃３および＃４気筒の排気弁３６が同時に開弁する状態でモータ８２の駆動が停止された場合に、＃３および＃４気筒の排気弁３６のリフト量が同一となる状態が存在するように、排気カム７４のカムプロフィールが設定されている。
【００５１】
内燃機関１０では、上記の如く、爆発順序が＃１→＃３→＃４→＃２であるため、図８（Ａ）に示すように、＃１および＃４気筒のピストン１２と、＃２および＃３気筒のピストン１２とは、１８０°CAの位相差を有して上下動を行うこととなる。従って、上記のように、＃３および＃４気筒の排気弁３６が同一のリフト量で開かれている状態で、＃３気筒のピストン１２と＃４気筒のピストン１２とが相対する方向に上下動すると、＃３および＃４気筒において排気通路１８側への排気ガスの流れ方向が対向し合うようになる。その結果、＃３および＃４気筒間で排気マニホールドを介して交互に行き来することとなる、すなわち、ガス交換することとなる。
【００５２】
その一方で、上記図６に示す設定によれば、＃１および＃２気筒は吸排気弁３２、３６がともに全閉状態に維持される。このため、そのような全閉維持期間中は、これらの＃１および＃２気筒では、燃焼室１４内にあるガスを圧縮膨張する行程が交互に繰り返されることとなる。また、上記図６に示す設定によれば、上記の如く、排気弁３６が閉弁状態にあり、かつ、ピストン１２が上死点と下死点の中間付近に位置しているときに、吸気弁３２を閉弁することとしている。このため、燃焼室１４内にあるガスを圧縮膨張する行程を交互に繰り返す際に、吸排気弁３２、３６が閉弁される際の燃焼室１４内のガス圧（充填ガス量）を適切なものとすることができ、クランク軸の仕事量のピーク値を最小限に抑えることが可能となる。
【００５３】
以上のように、上記図６に示す設定によれば、＃１および＃２気筒については、吸排気弁３２、３６を全閉状態に維持されていることにより、新気が触媒２６に流出するのを確実に防止することができる。また、＃３および＃４気筒については、相対するピストン１２の上下動を行う２つの気筒の排気弁３６を同一のリフト量で開弁状態に維持されていることにより、これらの気筒間で吸排気されるガス量をバランス良くガス交換させることができる。このため、ポンプ仕事によるエンジンブレーキを確保しつつ、触媒２６への新気流出を有効に抑えることができる。
【００５４】
［実施の形態１における具体的処理］
図９は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。図９に示すルーチンでは、先ず、所定のF/C実行条件が成立しているか否かが判別される（ステップ１００）。その結果、F/C実行条件が成立していると判定された場合には、F/C実行フラグがONとされているか否かが判別される（ステップ１０２）。F/C実行フラグがONとされていると判定された場合には、以下のステップ１０４〜１２０の処理を飛び越えてステップ１２２の処理が実行される。
【００５５】
一方、上記ステップ１０２において、F/C実行フラグがONとされていないと判定された場合、すなわち、今回の処理サイクルがF/C実行条件の成立後の初回に起動されたものであると判断された場合には、次いで、F/C実行条件の成立後に最初に膨張行程が到来する気筒が、より詳細には、当該F/C実行条件の成立後に膨張行程の開始初期の所定期間が到来する気筒が、＃ｎ気筒に設定される（ステップ１０４）。尚、ここでは、気筒番号ｎ、ｎ＋１・・・の順は、内燃機関１０の爆発順序＃１→＃３→＃４→＃２→＃１→・・・の順に対応しているものとする。
【００５６】
次に、＃ｎ気筒における吸気弁３２がF/C実行条件の成立後に最初に到来する吸気行程の中間点で閉じるように、第１のモータ６０および第２のモータ６８のうちの該当するモータに対する駆動指令が、通常の駆動指令に対して変更される（ステップ１０６）。より具体的には、通常の運転時においては、ECU４０は、内燃機関１０の運転状態に基づいて、吸排気弁３２、３６の開弁特性が所望の特性となるように、モータ６０、６８、８２に駆動指令を与えている。つまり、本ステップ１０６（以下のステップ１０８〜１１２、１１６、１１８についても同様）では、F/C実行条件の成立時の要求に基づいて、そのような駆動指令が通常時のものに対して変更されることとなる。
【００５７】
次に、＃ｎ＋１気筒における吸気弁３２が現在到来している圧縮行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ１０８）。次いで、＃ｎ＋２気筒における吸気弁３２が現在到来している吸気行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ１１０）。次いで、＃ｎ＋３気筒における吸気弁３２がF/C実行条件の成立後に最初に到来する圧縮行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ１１２）。
【００５８】
次に、上記ステップ１０４の設定に対応する＃ｎおよび＃ｎ＋１気筒が１８０°CAだけピストン１２の動作が異なり合う一対の気筒となっているか否かが判別される（ステップ１１４）。その結果、＃ｎおよび＃ｎ＋１気筒がそのような一対の気筒に該当すると判定された場合（上記図６の設定では、＃ｎ気筒が＃３または＃２気筒である場合）には、＃ｎ気筒および＃ｎ＋１気筒における排気弁３６のリフト量が一致するタイミングで排気カム軸７６が停止するように、モータ８２に対する駆動指令が変更される（ステップ１１６）。
【００５９】
上記ステップ１１４において、＃ｎおよび＃ｎ＋１気筒がそのような一対の気筒に該当しないと判定された場合（上記図６の設定では、＃ｎ気筒が＃４または＃１気筒である場合）には、＃ｎ＋１気筒および＃ｎ＋２気筒における排気弁３６のリフト量が一致するタイミングで排気カム軸７６が停止するように、モータ８２に対する駆動指令が変更される（ステップ１１８）。次いで、F/C実行フラグがONとされる（ステップ１２０）。
【００６０】
次に、F/C実行条件が解除されているか否かが判別される（ステップ１２０）。その結果、F/C実行条件が解除されていないと判定された場合には、速やかに今回の処理サイクルが終了され、一方、F/C実行条件が解除されていると判定された場合には、モータに対する駆動指令が通常時の駆動指令、すなわち、内燃機関１０の運転状態に基づく駆動指令に戻される（ステップ１２２）。次いで、F/C実行フラグがOFFとされる（ステップ１２４）。
【００６１】
以上説明した図９に示すルーチンによれば、ピストン１２の動作が１８０°CAだけ相対する一対の気筒が選択され、F/C実行条件の成立中は、その選択された一対の気筒においてエキゾーストマニホールドを介してガス交換がされるとともに、他の一対の気筒において吸排気弁３２、３６が全閉とされる。このため、F/Cの実行中に、ポンプ仕事によるエンジンブレーキを確保しつつ、触媒２６への新気流出を有効に抑えることができる。
【００６２】
ところで、上述した実施の形態１においては、F/Cの実行中は、全気筒の吸気弁３２を閉弁状態に維持するようにしている。しかしながら、触媒２６への新気流出を抑制するうえでは、必ずしも全気筒の吸気弁を閉じていなくてもよく、例えば、排気弁３６が閉弁状態に維持されていない気筒における吸気弁３２が、F/Cの実行中に、少なくとも閉弁状態に維持されていればよい。
【００６３】
また、上述した実施の形態１においては、F/Cの実行中は、ピストン１２の動作が１８０°CAだけ相対する一対の気筒以外の気筒における排気弁３６を閉弁状態に維持することとしている。しかしながら、触媒２６への新気流出を抑制するうえでは、上記一対の気筒以外の気筒においては、吸気弁３２および排気弁３６の何れか一方が閉弁状態に維持されていればよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態１においては、F/Cの実行中は、ピストン１２の動作が１８０°CAだけ相対する一対の気筒における排気弁３６を開弁状態に維持することとしているが、このような手法に代えて、以下のような制御を行ってもよい。具体的には、排気可変動弁装置についても、上述した吸気可変動弁装置３４と同様に、排気カム軸を２つのモータで駆動できるようにしたうえで、F/C実行条件の成立時から所定時間が経過した後に、開弁状態に維持されている上記一対の気筒における排気弁３６を閉弁させるようにしてもよい。上述した実施の形態１のように、上記一対の気筒を利用してガス交換を行っている間も、僅かづつではあるが、新気が触媒２６に流れていくことがある。このような手法によれば、F/Cの実行中に、エンジンブレーキを確保しながら触媒２６への新気流出を有効に抑えつつ、触媒２６への新気流出量が一定値を超えてしまうのを回避することができる。
【００６５】
尚、上述した実施の形態１においては、ECU４０が、上記ステップ１００〜１１２の処理を実行することにより前記第１の発明における「吸気弁制御手段」が、上記ステップ１００〜１０４、および１１４〜１１８の処理を実行することにより前記第１の発明における「排気弁制御手段」が、それぞれ実現されている。また、モータ８２が前記第２の発明における「駆動手段」に相当している。
【００６６】
実施の形態２．
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１乃至図５に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、図９に示すルーチンに代えて後述する図１１に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００６７】
［実施の形態２の特徴］
図１０は、本実施の形態２において用いられる吸排気弁３２、３６の開閉時期の設定を説明するための図である。上述した図６に示す設定では、F/C実行条件の成立時もしくはその直後に圧縮行程および吸気行程にある気筒（図６に示す一例においては＃３および＃４気筒）では、ともに、新気を燃焼室１４に充填させた状態で吸気弁３２を閉弁状態に維持している。このため、これらの＃３および＃４気筒において、その後に排気弁３６が開かれた際に、燃焼室１４内に充填されていた新気が触媒２６に流出してしまうことが起こり得る。
【００６８】
そこで、図１０に示す設定では、以下の点を上記図６に示す設定と異ならせている。すなわち、F/C実行条件の成立時もしくはその直後に圧縮行程および吸気行程が到来する＃３および＃４気筒については、ガス交換のために排気弁３６を開いた状態に保持する制御を行わずに、排気弁３６を閉弁状態に維持させるようにしている。
【００６９】
また、F/C実行条件の成立時もしくはその直後に膨張行程および排気行程が到来する＃１および＃２気筒における吸気弁３２については、吸排気弁３２、３６の休止時に、圧縮膨張による仕事量のピーク値が高くなるのを抑制するために吸気弁３２をピストン１２の中間点付近で閉弁させる制御を行わずに、F/C実行条件の成立後は直ちに吸気弁３２を閉弁状態に維持させるようにしている。そして、＃１および＃２気筒における排気弁３６については、F/C実行条件の成立時もしくはその直後に到来している膨張行程および排気行程の途中からガス交換のために排気弁３６を開いた状態に保持する制御を行うようにしている。
【００７０】
［実施の形態２における具体的処理］
図１１は、上記の機能を実現するために、本実施の形態２においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１１において、図９に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００７１】
図１１に示すルーチンでは、F/C実行条件の成立後に最初に膨張行程が到来する気筒が＃ｎ気筒に設定された（ステップ１０４）後に、今回の処理サイクルにおいて、当該＃ｎ気筒となっている気筒が＃１または＃４気筒であるか否かが判別される（ステップ２００）。その結果、＃１または＃４気筒が＃ｎ気筒であると判定された場合には、＃ｎ気筒および＃ｎ＋３気筒における吸気弁３２が閉弁状態に維持されるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２０２）。
【００７２】
次に、＃ｎ＋１気筒における吸気弁３２が現在到来している圧縮行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２０４）。次いで、＃ｎ＋２気筒における吸気弁３２が現在到来している吸気行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２０６）。
【００７３】
次に、＃ｎ−１気筒および＃ｎ気筒における排気弁３６のリフト量が一致するタイミングで排気カム軸７６が停止するように、モータ８２に対する駆動指令が変更される（ステップ２０８）。
【００７４】
一方、上記ステップ２００において、＃１または＃４気筒が＃ｎ気筒でない、すなわち、＃ｎ気筒が＃２または＃３気筒であると判定された場合には、＃ｎ気筒および＃ｎ＋１気筒における吸気弁３２が閉弁状態に維持されるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２１０）。
【００７５】
次に、＃ｎ＋２気筒における吸気弁３２がF/C実行条件の成立後に最初に到来する圧縮行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２１２）。次いで、＃ｎ＋３気筒における吸気弁３２がF/C実行条件の成立後に最初に到来する吸気行程の中間点で閉じるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ２１４）。
【００７６】
次に、＃ｎ気筒および＃ｎ＋１気筒における排気弁３６のリフト量が一致するタイミングで排気カム軸７６が停止するように、モータ８２に対する駆動指令が変更される（ステップ２１６）。尚、以下のステップ１２０以降の処理は、上記図９に示すルーチンと同様である。
【００７７】
以上説明した図１１に示すルーチンによれば、F/C実行条件の成立前後で燃焼が行われる一対の気筒を利用して、言い換えれば、既に燃焼に付されたガスを利用して、F/C実行中にエキゾーストマニホールドを介したガス交換が実行されることとなる。このため、上記ルーチンの処理によれば、F/C実行中に触媒２６に新気が流出するのを、上述した実施の形態１のシステムに比して、更に確実に防止することができる。
【００７８】
尚、上述した実施の形態２においては、ECU４０が上記ステップ１０４および２００の処理を実行することにより、前記第４の発明における「気筒検知手段」が実現されている。
【００７９】
実施の形態３．
次に、図１２および図１３を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムにおいては、上述した実施の形態１および２と異なり、排気弁３６を駆動するための排気可変動弁装置についても、上述した吸気可変動弁装置３４と同様に、＃１および＃４気筒に対応する排気カム軸と、＃２および＃３気筒に対応する排気カム軸とを別個独立で駆動するための２つのモータを備えているものとする。尚、その具体的な構成は、上記図２および図３で示す構成と同様であるため、ここではその詳細な説明を省略するものとする。
【００８０】
［実施の形態３の特徴部分］
図１２は、本実施の形態３において用いられる吸排気弁３２、３６の開閉時期の設定を説明するための図である。図１２に示す本実施形態の設定では、F/C実行条件の成立後にすべての気筒の吸気弁３２を吸気行程または圧縮行程の中間点で閉じた後は、すべての気筒の吸排気弁３２、３６を閉弁状態に維持させている点に特徴を有している。
【００８１】
［実施の形態３における具体的処理］
図１３は、上記の機能を実現するために、本実施の形態３においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図１３において、図９に示すステップと同一のステップには、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８２】
図１３に示すルーチンでは、ステップ１０４において＃ｎ気筒が設定された後に実行される各気筒の吸気弁３２の制御（ステップ１０６〜１１２）については、上記図９に示すルーチンと同様である。本ルーチンでは、上記ステップ１１２の処理が実行された後、次いで、＃ｎ気筒における排気弁３６がF/C実行条件の成立後に最初に到来する排気弁開弁期間の経過後に閉弁状態に維持されるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ３００）。
【００８３】
次に、＃ｎ＋１および＃ｎ＋２気筒における排気弁３６が閉弁状態を維持するように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ３０２）。次いで、＃ｎ＋３気筒における排気弁３６が現在到来している排気弁開弁期間の経過後に閉弁状態に維持されるように、該当するモータに対する駆動指令が変更される（ステップ３０４）。尚、以下のステップ１２０以降の処理は、上記図９に示すルーチンと同様である。
【００８４】
以上説明した図１３に示すルーチンによれば、F/C実行条件の成立後に、ピストン１２が吸気行程または圧縮行程の中間点にあるときに、各気筒の吸気弁３２が順に閉弁されていく。このため、各気筒の燃焼室１４内に充填されているガス量を、その後に吸排気弁３２、３６を全閉状態にして行われる圧縮膨張時のクランク軸の仕事量のピーク値が高くならないような値に揃えつつ、F/Cの実行中に触媒２６に新気が流出するのを防止することができる。
【００８５】
ところで、上述した実施の形態３においては、ピストン１２が吸気行程または圧縮行程の中間点にあるときに、各気筒の吸気弁３２を順に閉弁させるようにしている。上述した本実施形態の構成では、すべての気筒の吸排気弁３２、３６を同時に閉弁状態に維持することが可能である。従って、本実施形態の構成を用いて、吸排気弁３２、３６を全閉状態にして行われる圧縮膨張時のクランク軸の仕事量のピーク値が高くならないようにするためには、例えば、ピストン１２が排気行程の中間点にあるときのように、吸気弁３２が閉じられた状態で排気弁３６が開いている状況下で、各気筒の排気弁３６を順に閉弁させるようにしてもよい。
【００８６】
実施の形態４．
次に、図１４を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態のシステムは、図１乃至図５に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に、図９に示すルーチンに代えて後述する図１４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
【００８７】
［実施の形態４の特徴］
ここでは、内燃機関１０において、吸排気弁３２、３６が全閉とされた状態で、ピストン１２が圧縮上死点にあるときの筒内ガス温度を、「圧縮端温度」と称する。この圧縮端温度には、内燃機関１０を良好に始動させようとするための適切な温度域が存在する。より具体的には、冷間始動時には、圧縮端温度が適切な温度域よりも低い領域にあるため、HC（白煙）が生じ易くなる。また、温間始動時において、圧縮端温度が適切な温度域よりも高い領域にあると、点火が実行される前に混合気が自着火し易くなる、すなわち、ノックが発生し易くなる。
【００８８】
そこで、本実施形態のシステムでは、冷間始動時には、HCの発生を抑制すべく、吸排気弁３２、３６が全閉状態とされている気筒から始動を開始させることとした。また、温間始動時には、ノックの発生を防止すべく、排気弁３６が開弁状態とされている気筒から始動を開始させることとした。
【００８９】
［実施の形態４における具体的処理］
図１４は、上記の機能を実現するために、本実施の形態４においてECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。図１４に示すルーチンでは、先ず、内燃機関１０を始動させる指令が出されたか否かが判別される（ステップ４００）。具体的には、車両の運転者がイグニッションスイッチを操作した場合や、ハイブリッド車両におけるEV走行時に車両からの要求があった場合に、そのような始動指令が出される。
【００９０】
上記ステップ４００において、始動指令が検知された場合には、内燃機関１０のクランキングが開始される（ステップ４０２）。次いで、現在の内燃機関１０の状態が冷間状態にあるか否かが判別される（ステップ４０４）。具体的には、例えば、内燃機関１０の冷却水温度等の情報に基づいて、その冷却水温度が所定温度以下の場合には、冷間状態であると判断し、当該所定温度よりも高い場合には、温間状態であると判断される。
【００９１】
上記ステップ４０４において、内燃機関１０が現在冷間状態にあると判定された場合には、現時点で吸排気弁３２、３６が全閉状態にある気筒が検知される（ステップ４０６）。本ステップ４０４における判断は、吸気カム軸５２、５４や排気カム軸７６の回転位置を、内燃機関１０が備えるカム角センサの出力に基づいて検知することによって行うことができる。
【００９２】
次に、上記ステップ４０６の処理によって吸排気弁３２、３６が全閉状態にあると検知された気筒に対して、燃料噴射が実行される（ステップ４０８）。上述したように、本実施形態のシステムは、筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁２８を備えている。本ステップ４０８では、上記全閉気筒に対して設けられた燃料噴射弁２８によって、初回の燃焼実行時に必要とされる量の燃料が予め燃焼室１４内に噴射される。
【００９３】
次に、現在のクランキング回転数が始動を許可するための所定値α以上であるか否かが、クランク角センサ４２の出力に基づいて判別される（ステップ４１０）。その結果、現在のクランキング回転数が所定値αに達したと判定された場合には、上記ステップ４０６の処理によって吸排気弁３２、３６が全閉状態にあると検知された気筒から、吸気可変動弁装置３４および排気可変動弁装置３８によるカム軸の駆動が開始されるとともに、所定のタイミングで燃料噴射や点火が開始される（ステップ４１２）。
【００９４】
一方、上記ステップ４０４において、内燃機関１０が現在冷間状態にない、すなわち、温間状態にあると判定された場合には、現時点で排気弁３６が開弁状態にある気筒が検知される（ステップ４１４）。
【００９５】
次に、現在のクランキング回転数が所定値α以上であるか否かが判別される（ステップ４１６）。その結果、現在のクランキング回転数が所定値αに達したと判定された場合には、上記ステップ４１４の処理によって排気弁３６が開弁状態にあると検知された気筒から、吸気可変動弁装置３４および排気可変動弁装置３８によるカム軸の駆動が開始されるとともに、所定のタイミングで燃料噴射や点火が開始される（ステップ４１８）。
【００９６】
クランキング実行時に吸排気弁３２、３６がともに全閉状態とされている気筒では、圧縮膨張が繰り返されることで、圧縮端温度が高められる。以上説明した図１４に示すルーチンによれば、内燃機関１０が冷間状態にあるときは、圧縮端温度が適切な温度に高められた気筒から始動を開始されることになるため、良好な始動性が確保され、HCの発生を効果的に抑制することができる。また、上記ルーチンでは、内燃機関１０が冷間状態にあるときは、吸排気弁３２、３６が全閉状態とされている気筒に対して、クランキング時に予め燃料噴射が行われる。このため、圧縮膨張が繰り返されることによって、燃焼室１４内で燃料が空気と十分にミキシングされた状態で始動を開始させることができ、より良好な始動性を確保することが可能となる。
【００９７】
また、上記ルーチンによれば、内燃機関１０が温間状態にあるときは、排気弁３６が開弁状態とされている気筒から始動を開始させることにより、始動開始時に圧縮端温度が適切な温度域を上回ってしまうのを回避することができ、これにより、ノックが生ずるのを防止することができる。
【００９８】
ところで、上述した実施の形態４においては、内燃機関１０の始動指令が出された際に、吸排気弁３２、３６が全閉状態となっている気筒や排気弁３６が開弁状態となっている気筒を検知することとしている。しかしながら、本実施形態のシステムのようにクランク軸の回転と独立して吸排気弁３２、３６を駆動可能な吸気可変動弁装置３４、排気可変動弁装置３８を備えるシステムにおいては、このような手法に限定されるものではない。例えば、内燃機関１０の始動指令が出された際に、任意の気筒を選択し、その選択された気筒における吸排気弁３２、３６を意図的に全閉状態、或いは排気弁３６を開弁状態とし、そして、そのような状態とされた気筒から始動を開始させるようにしてもよい。
【００９９】
また、上述した実施の形態４においては、内燃機関１０が温間状態にあるときは、排気弁３６が開弁状態とされていると検知された気筒から始動を開始させることとしているが、本発明はこのような手法はこれに限定されるものではない。例えば、内燃機関１０が温間状態にあるときには、排気可変動弁装置３８によって、クランキングの実行時に排気弁３６が開弁状態となる気筒を交互に入れ替えてもよい。このような手法によれば、内燃機関１０が温間状態にあるときに、吸排気弁３２、３６がともに全閉状態とされている一部の気筒のみが、クランキング時に圧縮端温度が上昇し過ぎてしまうのを回避して、始動時に全気筒の圧縮端温度を平均化させることができる。
【０１００】
また、上述した実施の形態４においては、内燃機関１０に始動指令が出されたときに、上述した制御を行うこととしているが、本発明における燃焼開始要求が出される状況はこのような始動指令時に限定されるものではなく、本発明における燃焼開始要求は、例えば、F/C実行中に検知されるF/Cからの復帰要求であってもよい。すなわち、燃料噴射が再開されるF/Cの復帰要求時に、本実施形態の図１４に示すルーチンの制御を行うようにしてもよい。更には、上述した実施の形態１または２のように、F/Cの実行中に、吸気可変動弁装置３４および排気可変動弁装置３８を意図的に駆動することにより、吸排気弁３２、３６を上記図６または図１０に示す設定に制御しているシステムにおいて、F/Cの復帰要求を検知した場合に、上記図１４に示す制御を行うようにしてもよい。
【０１０１】
尚、上述した実施の形態４においては、ECU４０が、上記ステップ４０４の処理を実行することにより前記第５または第６の発明における「機関温度検知手段」が、上記ステップ４００の処理を実行することにより前記第５または第６の発明における「燃焼要求検知手段」が、上記ステップ４０４、および４１４〜４１８の処理を実行することにより前記第５の発明における「温間時燃焼実行手段」が、上記ステップ４０４〜４１２の処理を実行することにより前記第６の発明における「冷間時燃焼実行手段」が、それぞれ実現されている。また、ECU４０が、上記ステップ４０８の処理を実行することにより前記第７の発明における「燃料予噴射手段」が、上記ステップ４１０においてクランキング回転数が所定値αに達するまで点火を行わないようにしていることにより前記第７の発明における「点火禁止手段」が、それぞれ実現されている。
【０１０２】
その他の変形例．
ところで、上述した実施の形態１乃至４においては、吸排気弁３２、３６を駆動するための装置として、モータでカム軸を直接的に駆動する吸気可変動弁装置３４等を用いているが、本発明において適用可能な可変動弁装置は、上述した構成に限定されるものではない。すなわち、上述した各実施の形態の特徴に合わせて、以下のような可変動弁装置を用いるようにしてもよい。具体的には、上述した可変動弁装置に代えて、吸気弁または排気弁として機能するバルブを電磁力で駆動する電磁駆動弁を用いてもよい。また、吸気弁または排気弁の開弁特性を機械的に変更可能な機構を有する機械式の可変動弁装置であってもよい。更には、吸気弁または排気弁を押動するカムとして、連続的に変化する複数のプロフィールを有するカムを備え、当該カムをカム軸の軸方向に移動させることで、バルブの開弁特性を変化させる可変動弁装置であってもよい。
【０１０３】
また、上述した実施の形態１乃至４においては、説明の便宜上、直列４気筒型エンジンを例に説明したが、本発明が適用される内燃機関はこのような形式のエンジンに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関システムの構成を説明するための図である。
【図２】図１に示す吸気可変動弁装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示す吸気カムの詳細な構成を説明するために、吸気カム軸をその軸方向から見た図である。
【図４】図１に示す排気可変動弁装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す排気カム軸の詳細な構成を説明するために、排気カム軸をその軸方向から見た図である。
【図６】本発明の実施の形態１において用いられる吸排気弁の開閉時期の設定を説明するための図である。
【図７】図６に示す設定に基づき、すべての気筒の吸気弁が閉弁状態に維持された様子を表している。
【図８】図６に示す設定に基づき、＃１および＃２気筒の排気弁が閉弁状態に維持され、かつ、＃３および＃４気筒の排気弁が所定の等しいリフト量で停止状態に維持された様子を表している。
【図９】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２において用いられる吸排気弁の開閉時期の設定を説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態３において用いられる吸排気弁の開閉時期の設定を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  内燃機関
１２  ピストン
１４  燃焼室
２６  触媒
３２  吸気弁
３４  吸気可変動弁装置
３６  排気弁
３８  排気可変動弁装置
４０  ECU(Electronic Control Unit)
４８、５０  吸気カム
５２、５４  吸気カム軸
６０  第１のモータ
６８  第２のモータ
７４  排気カム
７６  排気カム軸
８２  モータ
【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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