WO2006030876A1

WO2006030876A1 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: WO2006030876A1
Application number: PCT/JP2005/017086
Authority: WO
Inventors: Mamoru Yoshioka; Yasuyuki Takama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2007-03-14
Also published as: EP1790843B1; KR20070015138A; KR100783347B1; JP4385962B2; US7398148B2; EP1790843A4; US20070250250A1; EP1790843A1; JP2006112414A; CN1938507B; CN1938507A; KR20070112222A

Abstract

フューエルカットの開始と共に、バルブタイミングを動かして内部EGR量を増やす（図２Ｃ）。スロットル開度TAは、内部EGR量が十分に確保されるまでは基本アイドル開度TA0以上に制御し、内部EGR量が十分に確保できた時点で基本アイドル開度TA0以下に絞る（図２Ｄ）。低回転下でのF/C時は高回転下でのF/C時に比して内部EGRの増量分を少なくすると共に、スロットル開度TAの絞り量を小さくする。

Description

明細書内燃機関の制御装置技術分野

この発明は、内燃機関の制御装置に係り.、特に、排気ガス再循環量を可変とする機構と、吸入空気量を可変とする機構とを備える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

従来、例えば日本特開 2 0 0 2— 2 2 6 7 1号公報には、内燃機関の減速時におけるオイル消費量増大（オイル上がり）の防止と、その減速時における触媒の劣化抑制とを両立するように、内燃機関のバルブタイミングおよびバルブリフト量を最適化する技術が開示されている。

内燃機関においては、スロットル開度が閉じられた場合に、つまり、運転者によって減速が要求された場合に、一般に、燃費特性の改善のためフユーエルカットが実行される。このため、内燃機関の減速時には、吸気管内部が大きく負圧化すると共に、吸気通路から排気通路にかけて燃料を含まない空気が流通する事態が生ずる。

吸気管内部に大きな負圧が生ずると、その影響により、内燃機関の筒内圧力も負圧化され易い。そして、筒内圧力が負圧化されると、所謂オイル上がりにより、内燃機関におけるオイル消費量が増大する。このため、ォィル消費量を抑える観点より、内燃機関の減速時における吸気管圧力は、過度に負圧化させないことが望ましい。その対応として、高回転数ほど減速時の吸入空気量を増加させる対応が実施されている。

一方、内燃機関の排気通路に配置される触媒は、高温環境化でリーンなガスの供給を受けることにより劣化し易いという特性を有している。このため、フューエルカット中における触媒の劣化を抑制するうえでは、内燃機関の減速時における流通空気量を少量とすることが望まれる。

上述した従来のシステムは、バルブタイミングとバルブリフト量とを最適化することにより、内燃機関の減速時に、吸気管圧力を過度に負圧化させることなく流通空気量を抑制しょうとするものである。この.ため、このシステムは、減速フューエル力ットの実行に伴うオイル消費量の増大を抑え、かつ、触媒の劣化を抑制するうえで、優れた特性を有している。

尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。

[特許文献 1 ]

日本特開 2 0 0 2— 2 2 76 7 1号公報

[特許文献 2]

日本特開平 1 0— 2 9 9 5 1 8号公報

[特許文献 3]

日本特開平 1 0— 1 1 5 23 4号公報

[特許文献 4]

日本特開 2 0 04— 5 2 6 7 7号公報発明の開示

しかしながら、上記従来のシステムは、吸気負圧の抑制と、流通空気量の抑制という背反する事柄を、バルブの特性調整のみにより、つまり、単一のァクチユエータの特性調整のみにより両立しようとするものである。この点、上記従来のシステムは、オイル消費量の抑制および触媒の劣化防止の両面において、未だ改良の余地を残すものであった。

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、内燃機関の安定な運転特性を損なうことなく、減速フューエルカットに伴うォィル消費量および触媒劣化の双方を、十分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。

第 1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であつて、

内燃機関の減速時にフユ—エル力ットを行うフューエル力ット手段と、高機関回転数下でのフューエル力ット時に、低機関回転数下でのフューエル力ット時に比して、排気ガス再循環量を多量とする EGR制御手段と、高機関回転数下でのフユ一エル力ット時に、低機関回転数下でのフューエルカット時に比して、吸入空気量を減量させる吸入空気量制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第 2の発明は、第 1 の発明において、

前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実 EGR判断手段を備えると共に、

前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるのを待って、吸入空気量を減量させるための制御を開始する制御遅延手段を含むことを特徴とする。

また、第 3の発明は、第 2の発明において、

吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構を備え、

前記 EGR制御手段は、前記可変動弁機構を駆動して内部排気ガス再循環量を増減させる VVT制御手段を含み、

前記実 EGR判断手段は、前記可変動弁機構の状態に基づいて、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断することを特徴とする。また、第 4の発明は、第 2または第 3の発明において、前記吸入空気量制御手段は、髙機関回転数 Tでフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカツトの開始時以上の吸入空気量を維持する手段を含むことを特徴とする。

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、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実 EGR判断手段と、

フューエル力ッ卜の実行条件が成立した後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカツトの実行を禁止するフューエル力ット禁止手段と、

を備えることを特徴とする。

また、第 6の発明は、第 5の発明において、フューエルカットの実行条件が成立した後、フユ一エルカット禁止限界期間が経過した時点で、フユ一エルカツトの実行禁止を解除するフューエルカツト禁止解除手段を更に備えることを特徴とする。

また、第 7の発明は、第 1乃至第 6の発明の何れかにおいて、アクセル開度に基づいてスロットル開度を電子制御するスロットル開度電子制御手段を備えると共に、

前記フューエル力ット手段は、フューエル力ッ卜の実行条件が成立しているか否かを、前記アクセル開度に基づいて判断することを特徴とする。また、第 8の発明は、第 1乃至第 7の発明の何れかにおいて、フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、前記 EGR制御手段による前記排気ガス再循環量の増量補正を解除する EGR増量解除手段と、

フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、前記吸入空気量制御手段による前記吸入空気量の減量補正を解除する減量解除手段と、

を備えることを特徴とする。

また、第 9の発明は、第 8の発明において、フューエル力ッ卜の開始後、内燃機関の排気通路に配置される触媒が酸素を一杯に吸蔵したと推定される時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する継続時間判断手段を更に備えることを特徴とする。

また、第 1 0の発明は、第 9の発明において、

前記触媒は、直列に配置された上流触媒と下流触媒を含み、

前記上流触媒の下流に配置された下流酸素センサを備え、

前記継続時間判断手段は、

フューエル力ットの開始後、前記下流酸素センサの出力がリーン出力となった時点からの積算吸入空気量を算出する空気量積算手段と、

前記積算吸入空気量が、前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値に到達した時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する判断手段とを含むことを特徴とする。

また、第 1 1の発明は、第 1 0の発明において、

前記上流触媒の酸素吸蔵容量を検出する上流側酸素吸蔵容量検出手段と、前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値を、前記上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定する設定手段と、

を更に備えることを特徴とする。

また、第 1 2の発明は、第 8乃至第 1 1の発明の何れかにおいて、 ' フューエルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、吸入空気量を、フューエル力ットの開始前における流量に比して多い冷却目的流量に制御する冷却流量実現手段と、

フューエルカツ卜が継続されたまま前記冷却目的流量が所定の冷却時間だけ維持された時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して大きく、且つ、前記冷却目的流量に比して少ない流量に制御する流量変更手段と、

を備えることを特徴とする。

また、第 1 3の発明は、第 1 2の発明において、

内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を検知または推定する触媒温度検知推定手段と、

前記触媒の温度に基づいて前記冷却時間を設定する冷却時間設定手段と、を備えることを特徴とする。

また、第 1 4の発明は、第 1乃至第 1 3の発明の何れかにおいて、前記 EGR制御手段は、

排気ガス再循環量を変化させるベく作動する EGR可変機構と、

前記 EGR可変機構の作動速度を検出する作動速度検出手段と、

フューエルカツト時における前記 EGR可変機構の作動量を、前記作動速度に基づいて設定する作動量設定手段と、

を含むことを特徴とする。

また、第 1 5の発明は、第 1 4の発明において、前記吸入空気量制御手段は、フーエルカット時における前記吸入空気量の絞り量を、前記作動量が大きいほど小さな値に設定する絞り量設定手段を含むことを特徴とする。

また、第 1 6の発明は、第 1 4または第 1 5の発明において、前記作動速度検出手段は、機関回転数が判定値を超える領域での前記 EGR可変機構の作動速度を検出することを特徴とする。

また、第 1 7の発明は、第 1 6の発明において、

前記作動速度検出手段は、

任意の機関回転数下で前記 EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、前記作動速度の計測時における機関回転数を記憶する回転数記憶手段と、前記計測時における機関回転数に基づいて、前記作動速度計測手段によつて計測された作動速度を、前記判定値を超える領域での作動速度に変換する変換手段と、

を備えることを特徴とする。

また、第 1 8の発明は、第 1 4乃至第 1 7の発明の何れかにおいて、前記 EGR可変機構は、内燃機関の油圧を駆動源としており、

前記作動速度検出手段は、

任意の油温下で前記 EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、

前記作動速度の計測時における油温を記憶する油温記憶手段と、所定のタイミングで油温を検出する油温検出手段と、

前記計測時における油温と、前記所定のタイミングにおける油温とに基づいて、前記作動速度計測手段によって計測された作動速度を、前記所定のタイミングにおける作動速度に変換する変換手段と、

を備えることを特徴とする。

また、第 1 9の発明は、第 1 2の発明において、前記冷却流量実現手段、および前記流量変更手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC) バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする。

また、第 2 0の発明は、第 1乃至第 1 9の発明の何れかにおいて、前記吸入空気量制御手段は、スロットル開度またはアイドルスピードコント口ール（ISC)バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする。

第 1の発明によれば、高機関回転数下でのフューエルカット時には、多量の排気ガス再循環量を生じさせ、かつ、吸入空気量を少なくすることができる。排気ガス再循環量が多量に確保されれば、高機関回転下でフューエル力ッ卜が行われても、過剰な吸気負圧の発生を回避することができる。また、この場合、フューエルカットの実行中も、触媒に流れ込むガスが過度にリッチ化するのを避けることができる。このため、本発明によれば、高機関回転数下でフューエルカットが実行された場合に、オイル上がりを十分に抑制しつつ、触媒の劣化を十分に抑制することができる。更に、本発明によれば、内燃機関の運転状態が不安定になりがちな低機関回転数下では、高機関回転数下とは異なり、排気ガス再循環量が抑制され、かつ、吸入空気量の絞りも抑制される。このため、本発明によれば、低機関回転下でのフューエルカットからの復帰時に、内燃機関の運転が不安定になるのを回避することができる。

第 2の発明によれば、高機関回転数下でフューエル力ッ卜が開始された場合に、排気ガス再循環量の增量が指令された後、現実に、その順完了が判定値を超えるまでは、吸入空気量を少なくするのを待つことができる。排気ガス再循環量が現実に確保される以前に吸入空気量が絞られると、一時的に吸気管圧力が過度に負圧化して、オイル上がりが生じ易い状態となる。本発明によれば、このような状態が生ずるのを防ぎ、オイル消費量の増大を確実に阻止することができる。

第 3の発明によれば、可変動弁機構を制御して、バルブオーバーラップ期間を変化させることにより排気ガス再循環量（内部 EGR量）を増減させることができる。この場合、現実の内部 EGR量は、可変動弁機構の状態に応じて決定される。そして、本発明によれば、可変動弁機構の状態を基礎とすることにより、排気ガス再循環量が判定値を超えているか否かを精度良く判定することができる。

第 4の発明によれば、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、排気ガス再循環量が十分に確保されるまでは、吸入空気量を多量に維持しておくことができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの開始直後に、吸気管圧力が過剰に負圧化されるのを、確実に阻止することができる。

第 5の発明によれば、フューエルカットの実行条件が成立した後、排気ガス再循環量の現実値が十分に確保されるまでは、フューエルカットの実行を禁止しておくことができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの開始直後に、リーンなガスが多量に触媒に流入するのを防ぎ、触媒の劣化が進むのを有効に防ぐことができる。

第 6の発明によれば、フューエルカットの実行条件が成立した後、フユ一エルカット禁止限界期間が経過した後は、排気ガス再循環量が十分に確保されていなくても、フューエルカツ卜の実行を開始させることができる。このため、本発明によれば、運転者の期待する減速感を適正に発生させることができる。

第 7の発明によれば、スロットル開度を基礎とすることなく、アクセル開度を基礎としてフューエルカツトの実行条件の成立性を判断することができる。このため、本発明によれば、アクセル開度がスロットル開度に反映されるまでの時間差に影響されることなく、フユ一エル力ット条件の成立を、迅速に判断することが可能である。

第 8の発明によれば、フューエルカツトの継続時間が所定時間に達した時点で、排気ガス再循環量の增量補正を解除し、また、吸入空気量の減量捕正を解除することができる。フューエル力ットが長期にわたって継続すると、触媒内が酸素で飽和するため、触媒へのリーンガスの流入を抑制する理由が消滅する。むしろ、この場合は、フューエルカット後の安定運転のためには、排気ガス再循環量を減らして、空気量を増やしてオイル上がりを防止した方がよい。本発明によれば、上記の要求に応えて、フューェルカット後の内燃機関の安定運転を可能とすることができる。第 9の発明によれば、触媒が酸素で飽和する時期と同期して、所定時間の継続を判定することができる。このため、本発明によれば、触媒の保護を十分に図りつつ、フューエルカット後の安定運転に有利な状況を、可能な限り早期に作り出すことができる。

第 1 0の発明によれば、排気通路に配置された上流触媒の下流にリーンなガスが吹き抜け始めた後、下流触媒を酸素で飽和させるに足る積算吸入空気量が流通した時点で所定時間の継続を判定することができる。上記の判定方法によれば、上流触媒の酸素吸蔵量の後差分を判定の要素から排除することができるため、所定時間の継続に関する判定精度を十分に高めることができる。

第 1 1 の発明によれば、下流触媒を酸素で飽和させるのに必要な積算吸入空気量の値を、上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定することができる。下流触媒を酸素で飽和させるのに必要な空気量は、下流触媒の酸素吸蔵容量に応じて決定される。そして、下流触媒の酸素吸蔵容量と、上流触媒の酸素吸蔵容量との間には高い相関が認められる。このため、本発明によれば、下流触媒を酸素で飽和させるための積算吸入空気量の値を、精度良く設定することが可能である。

第 1 2の発明によれば、フューエルカツトの継続時間が所定時間に達した時点で、つまり、触媒に対する空気の流入を抑制する必要が消滅したと判断される時点で、吸入空気量を冷却目的流量とすることができる。この場合、多量の吸入空気量の流通が許可されるため、触媒の冷却が促される。触媒は、リーンガスに晒されていても、その温度が低ければ急激に劣化することはない。本発明によれば、触媒の酸素飽和が避けられない状況下では、触媒を急激に冷却することにより、その劣化の進行を抑えることができる。更に、本発明によれば、触媒が十分に冷却された後は（冷却時間の経過後は）、吸入空気量を適当に確保しておくことにより、オイル上がりの発生を有効に防ぐことができる。

第 1 3の発明によれば、触媒の温度に基づいて冷却時間を設定することができる。このため、本発明によれば、触媒を冷却するうえで過不足の無い適当な期間だけ、吸入空気量を冷却目的流量とすることができる。

第 1 4の発明によれば、フュ^ "エルカット時における EGR可変機構の作動量を、事前に検知した EGR可変機構の作動速度に基づいて設定することができる。フューエルカツト中の作動量が、 EGR 可変機構の作動速度に基づいて設定されていると、フューエルカットからの復帰時に、大きな遅延を伴わずに EGR可変機構を通常運転に適した状態に復帰させることができる。このため、本発明によれば、フューエルカットからの復帰時に、内燃機関の状態が不安定になるのを、常に防ぐことができる。

第 1 5の発明によれば、フューエルカツト時における吸入空気量の絞り量を、 EGR 可変機構の作動量が大きいほど小さな値に設定することができる。つまり、本発明によれば、 EGR可変機構の作動量が大きく、 EGR量が十分に確保できている状況下では、吸入空気量を十分に絞り、一方、 EGR 可変機構の.作動量が小さく、 EGR 量が十分に確保されていない状況下では、吸入空気量をある程度大きな値にすることができる。このため、本発明によれば、フューエルカットの実行中に、設定された作動量を前提として、常に、オイル上がりと触媒保護とを両立するうえで最適な状況を作り出すことができる。

第 1 6の発明によれば、機関回転数が判定値を超える領域で、 EGR 可変機構が示す作動速度を検出することができる。 EGR 可変機構には、機関回転数が高いほど大きな作動量が求められる。このため、フューエルカットからの復帰時に EGR可変機構が遅滞なく通受運転に適した状態に戻れることを保証するためには、高回転域での作動速度に基づいて EGR可変機構の作動量を設定しておくことが適切である。本発明によれば、その要求を満たすことができるため、フユ一エルカツトからの復帰時における内燃機関の安定性を、確実に確保することができる。

第 1 7の発明によれば、任意の機関回転数下で計測した EGR可変機構の作動速度を変換することにより、判定値を超える領域での作動速度を検知することができる。このような手法によれば、内燃機関が高回転域に入るのを待たずに EGR可変機構の作動速度を取得することが可能である。このため、本発明によれば、内燃機関の始動後、 EGR 可変機構の作動速度を速やかに取得することができる。

第 1 8の発明によれば、任意の油温下で計測した EGR可変機構の作動速度を変換することにより、所定のタイミングにおける作動速度を検知することができる。 EGR 可変機構は、油圧を駆動源としているため、油温が異なれば作動速度も異なったものとなる。本発明によれば、その油温の変動に影響されることなく、所定のタイミングにおいて、適正な作動速度を検出することができる。このため、本発明によれば、フューエルカットからの復帰時に、常に安定した運転状態を実現することができる。

第 1 9または第 2 0の発明によれば、スロットル開度またはアイドルスピードコントロール（ISC) バルブ流量を制御することにより、吸入空気量に求められる変化を容易かつ正確に実現することができる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の実施の形態 1の構成を説明するための図である。 ' 第 2図は、機関回転数 NEが十分に高い環境下で F/Cが実行された場合に、本発明の実施の形態 1において実現される動作を説明するためのタイミングチヤートである。

第 3図は、本発明の実施の形態 1において実行されるメインルーチンのフローチヤ一トである。第 4図は、図 3に示すルーチン中で参照される通常目標値 vt lのマップである。

第 5図は、図 3に示すルーチン中で参照される減速時目標値 vt2のマツプである。

第 6図は、図 3に示すルーチン中で参照される判定値 αのマップである。第 7図は、図 3に示すルーチン中で参照される第 1補正係数 kfc talのマップである。

第 8図は、図 3に示すルーチン中で参照される第 2補正係数 kfc ta2のマップである。

第 9図は、本発明の実施の形態 2の動作を説明するためのタイミングチヤートである。

第 1 0図は、本発明の実施の形態 2において実行されるメインルーチンのフローチャートである。

第 1 1図は、本発明の実施の形態 3の特徴を説明するためのタイミングチャートである。

第 1 2図は、本発明の実施の形態 3において実行されるメインルーチンのフローチヤ一トである。

第 1 3図は、本発明の実施の形態 4の動作を説明するためのタイミングチャートである。

第 1 4図は、本発明の実施の形態 4において実行されるメインルーチンのフローチヤ一トである。

' 第 1 5図は、本発明の実施の形態 4においてリーンガス流入積算量 TGaso2を算出するために実行されるルーチンのフローチヤ一トである。、第 1 6図は、本発明の実施の形態 4において飽和判定値 Eを算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。

第 1 7図は、図 1 6に示すルーチン中で参照される飽和判定値 Eのマツプである。

第 1 8図は、本発明の実施の形態 5の動作を説明するためのタイミングチャートである。

第 1 9図は、本発明の実施の形態 5において実行されるメインルーチンのフローチャート（その 1 ) である。

第 2 0図は、本発明の実施の形態 5において実行されるメインルーチンのフローチヤ一ト（その 2 ) である。

第 2 1図は、図 2 0に示すルーチン中で参照される第 3補正係数 kfcta3 のマップである。

第 2 2図は、本発明の実施の形態 5において冷却判定値 Fを算出するために実行されるルーチンのフローチヤ一トである。

第 2 3図は、図 2 2に示すルーチン中で参照される冷却判定値 Fのマツプである。

第 2 4図は、本発明の実施の形態 6において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。

第 2 5図は、図 2 4に示すルーチン中で補正係数 kdvt2を算出するために参照されるマップである。

第 2 6図は、図 2 4に示すルーチン中で補正係数 kdta2を算出するために参照されるマップである。

第 2 7図は、本発明の実施の形態 6において実行されるメインル一チンのフローチャートである。

第 2 8図は、本発明の実施の形態 7において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。 '

第 2 9図は、図 2 8に示すルーチン中で補正係数 kneを算出するために参照されるマップである。

第 3 0図は、本発明の実施の形態 8において補正係数を算出するために実行されるルーチンのフローチャートである。

第 3 1図は、図 3 0に示すルーチン中で第 1および第 2の VVT遅角補正係数 ktho l、 ktho2を算出するために参照されるマップである。発明を実施するための最良の形態

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の構成を説明するための図を示す。図 1 に示すように、本実施形態のシステムは、内燃機関 1 0を備えている。内燃機関 1 0には、吸気通路 1 2および排気通路 1 4が連通している。

吸気通路 1 2には、その内部を流れる空気量、すなわち、内燃機関 1 0 に流入する吸入空気量 Ga を検知するェアフロメータ 1 6が配置されている。ェアフロメータ 1 6の下流には、スロットル弁 1 8が配置されている。スロットル弁 1 8は、ァクセル開度に基づいてスロットルモータ 2 0により駆動される電子制御式のパルプである。スロットル弁 1 8の近傍には、スロットル開度 TAを検出するためのスロットルポジションセンサ 2 2、およびアクセル開度 AA を検出するためのアクセルポジションセンサ 2 4が配置されている。

内燃機関 1 0は、複数の気筒を有する多気筒式の機関であり、図 1は、そのうちの一気筒の断面を示している。内燃機関 1 0が備える個々の気筒には、吸気通路 1 2に通じる吸気ポート、および排気通路 1 4に通じる排気ポートが設けられている。吸気ポートには、その内部に燃料を噴射するための燃料噴射弁 2 6が配置されている。また、吸気ポートおよび排気ポ一トには、それぞれ、吸気通路 1 2と筒内、或いは排気通路 1 4と筒內を導通状態または遮断状態とするための吸気弁 2 8および排気弁 3 0が設けられている。吸気弁 2 8および排気弁 3 0は、それぞれ可変動弁（VVT)機構 3 2 , 3 4 により駆動される。可変動弁機構 3 2， 3 4は、それぞれ、クランク軸の回転と同期して吸気弁 2 8および排気弁 3 0を開閉させると共に、それらの開弁特性（開弁時期、作用角、リフト量など）を変更することができる。内燃機関 1 0は、クランク軸の近傍にクランク角センサ 3 6を備えている。クランク角センサ 3 6は、クランク軸が所定回転角だけ回転する毎に、 Hi 出力と Lo 出力を反転させるセンサである。クランク角センサ 3 6の出力によれば、クランク軸の回転位置や回転速度、更には、機関回転数 NE などを検知することができる。

内燃機関 1 0の排気通路 1 4には、排気ガスを浄化するための上流触媒 (SC) 3 8および下流触媒（UF) 4 0が直列に配置されている。また、上流触媒 3 8の上流には、その位置で排気空燃比を検出するための空燃比センサ 4 2が配置されている。更に、上流触媒 3 8と下流触媒 4 0 との間には、その位置の空燃比がリツチであるかリーンであるかに応じた信号を発生する酸素センサ 4 4が配置されている。

図 1 ίこ示すシステム ίま、 ECU (Electronic Control Uni t) 5 0を備えてレヽる。 ECU 5 0には、上述した各種センサゃァクチユエータが接続されている。 ECU 5 0は、それらのセンサ出力に基づいて、内燃機関 1 0の運転状態を制御することができる。 '

[実施の形態 1の特徴]

(高 NE下での F/C動作）

' 本実施形態のシステムは、内燃機関 1 0の運転中にスロットル開度 TA がアイドル開度とされた場合に、燃料の噴射を停止する処理、つまり、フユーエルカット（F/C)を実行する。図 2は、機関回転数 NEが十分に高い環境下で F/Cが実行された場合の本実施形態の動作を説明するためのタイミングチヤ一トである。より具体的には、図 2 Aは、 F/C の実行状態を表す波形を示す。ここでは、時刻 t0において F/Cが開始された場合を例示している。図 2 Bは、吸気管圧力 PMの波形を示す。但し、図 2 Bにおける破線は、オイル上がりやオイル下がりを生じさせることのない吸気管圧力 PMの許容限界値である。図 2 Cは、内部 EGR (Exhaust Gas Rec irculat ion)の変化を表す波形を示す。また、図 2 Dは、スロットル開度 TAの変化を表す波形を示す。ここには、具体的には、時刻 t0の直前に、スロットル開度 TAが急激に閉じられた例を示している。

F/Cは、内燃機関. 1 0の運転中に、スロットル開度 TAが急激に閉じられることにより開始される。このため、 F/Cの開始後は、吸気管圧力 PMが大きく負圧化し易い状態が形成される。この際、吸気管圧力 PMが許容限界値を超えて負圧化すると、内燃機関 1 0においてオイル上がり（ピストン周囲から燃焼室へのオイルの進入）やオイル下がり（バルブステム周囲から燃焼室へのオイルの進入）が発生し、オイル消費量が增大する事態が生ずる。

ところで、吸気管圧力 PMの負圧化は、スロットル開度 TAを大きくすることにより回避することができる。従って、 F/C の開始後、特に、吸気管圧力 PMが大きく負圧化し易い高回転領域において、スロットル開度 TAを、基本のアイドル開度 TA0 (低回転領域でのアイドル開度）より大きな開度に保てば、吸気管圧力 PMを許容限界値より高圧に保ち、オイル上がりゃォィル下がりの発生を防ぐことが可能である。

しかしながら、 F/C の実行中は、燃料噴射が行われないことから、触媒 (上流触媒 3 8および下流触媒 4 0 ) に流れ込むガスは極端にリーンに偏つたものとなる。そして、高温の触媒に'リーンなガスが流入すると、触媒の劣化が進行し易い。このため、 F/Cの開始後にスロットル開度 TAを開いてリ一ンガスの流通量を増やすと、オイル消費量の増加は防げるものの、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の劣化は促進されることとなる。

図 1に示すシステムによれば、可変動弁機構 3 4により排気弁 3 0の開弁位相を遅角することにより、バルブオーバーラップ期間、つまり、吸気弁 2 8 と排気弁 3 0が共に開弁状態となる期間を伸ばすことができる。そして、バルブオーバーラップ期間が伸びれば、吸気弁 2 8の開弁後に吸気通路 1 4に逆流する既燃ガス量、つまり、内部 EGR量が増加する。

吸気管圧力 PMは、スロットル弁 1 8の下流におけるガス量が多いほど大気圧に近づく。そして、そのガス量は、スロットル弁 1 8を通過した新気ガスの量と、バルブオーバーラップの期間中に生じた内部 EGRガス量との和である。このため、内部 EGR量が十分に多量であれば、スロットル開度 TAが如何に小さくても、吸気管圧力 PMが過度に負圧化することはない。更に、内部 EGR量を十分に確保した状態でス口ットル開度 TAを絞れば、筒内の既燃ガス比率を十分に高めることができる。そして、 F/C の実行中にそのような状態が実現されれば、触媒に流入するガスの極端なリーン化を避けることができる。

以上説明した通り、図 1に示すシステムによれば、高回転領域で F/Cが開始された場合においても、十分な内部 EGRが生ずるようなバルブオーバ一ラップを発生させた状態でス口ットル開度 TA を十分に絞ることとすれば、オイル上がりやオイル下がりの発生を防ぎつつ、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の劣化進行を有効に抑制することが可能である。

但し、図 1に示す構成において、可変動弁機構 3 4に対して指令が発せられた後、現実に所望の内部 EGR量が得られるまでには、つまり、現実に所望のバルブオーバ一ラップが得られるまでには、ァクチユエータの作動時間が必要である。このため、内部 EGR量の現実値は、図 2 Cに示すように、 F/Cの開始後（時刻 t0の後）、上記の作動時間の後に収束値に達する。そして、内部 EGR 量が十分に収束値に近づく以前にスロットル開度 TA が絞られれば、必然的にオイル上がりやオイル下がりの問題が生ずる。そこで、本実施形態では、図 2 Dに示すように、 F/C の開始後、内部 EGR量の現実値が十分な量に達するまでは、スロットル開度 TAを一時的に基本のアイドル開度 TA0より大きな値とし、その後、内部 EGR量が十分に確保された時点で、スロットル開度 TAに絞り補正を施すこととした。このようなスロットル操作によれば、 F/C の開始後に、空気の流通量を十分に少なく抑えつつ、吸気管圧力 PMが過剰に負圧化するのを防ぐことができる。このため、本実施形態の装置によれば、 F/C の実行に伴うオイル消費量の増大および触媒の劣化を有効に防ぐことが可能である。

(低 NE下での F/C動作）

上述した動作は、高 NE下で F/Cが開始された場合の動作である。機関回転数 NEが十分に高い場合は、 F/Cの実行中に筒内に高い比率で既燃ガスが存在し、また、大きなバルブオーバーラップが確保されていても、 F/C.の終了前にオーバーラップを小さくすることで、エンジンストールが生ずる以前に通常の安定運転状態を復元することができる。

ところが、機関回転数 NEが低い領域での F/C中に、上記同様の状態が形成されていると、 F/C の終了後、筒内ガスの新気比率が十分に高くなる以前に、内燃機関 1 0がストール状態に至ることがある。このため、本実施形態のシステムは、 F/Cが低 NE下で実行されている場合は、高 NE下での F/C 中に比して、バルブオーバーラップ期間を短縮して、かつ、スロットル開度 TAの絞りを緩めることとしている。

このような処理によれば、低 NE下で実行されていた F/Cが終了された直後に、即座に安定運転の可能な状況を再現することが可能である。このため、本実施形態のシステムによれば、低 NE下での F/Cの終了後に、內燃機関 1 0がストールするのを有効に防ぐことができる。

[実施の形態 1における具体的処理] 図 3は、上記の機能を実現するために本実施形態において ECU 5 0が実行するルーチンのフローチヤ一トである。図 3に示すルーチンによれば、先ず、機関回転数 NEと負荷率 kl とが取り込まれる（ステップ 1 0 0 )。機関回転数 NEは、クランク角センサ 3 6の出力に基づいて取得することができる。負荷率 klは、スロットル開度 TAを全開とした時に得られる吸入空気量と、実吸入空気量 Ga との比率であり、ェアフロメータ 1 6の出力等に基づいて取得することができる。

次に、機関回転数 NEと負荷率 kl とに基づいて、可変動弁機構 3 4の通常目標値 vt lが算出される（ステップ 1 0 2 )。通常目標値 vt lは、 F/C中でない通常の運転時におけるバルブタイミング VVT の目標値である。 ECU 5 0は、図 4に示すように、通常目標値 vt l を、機関回転数 NE と負荷率 kl との関係で定めたマップを記憶している。ここでは、そのマップを参照することにより、通常目標値 vtlが算出される。

尚、図 4に示す上記マップによれば、例えば、負荷率 klが 1 0 %以下である低負荷領域では、機関回転数 NEが如何なる値であっても、通常目標値 vt lは 0とされる。通常目標値 vt l = 0が実現されると、バルブオーバーラップは発生しない。このため、通常目標値 vt lが用いられる限りは、低負荷領域において、内部 EGRガスは発生しない。

図 3に示すルーチンでは、次に、減速 F/C条件が成立しているか否かが判別される（ステップ 1 0 4 )。より具体的には、ここでは、スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TA0まで閉じられているかが判別される。

スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TA0より大きい場合は、減速 F/C 条件の不成立が認められる。この場合は、通常の運転を継続するべく、先ず、バルブタイミング VVTが通常目標値 vt lに向けて制御される（ステツプ 1 0 6 )。

次に、スロットル開度 TA力アクセル開度 AAに応じて制御される（ステツプ 1 0 8 )。その後、 F/Cの実行が禁止された状態であることを表すべく、 F/C実行フラグ XFCに 0がセット.される（ステップ 1 1 0 )。以上の処理が実行された場合、内燃機関 1 0は、運転者のアクセル操作量に応じた通常の運転を継続する。 1

図 3に示すルーチン中、ステップ 1 0 4において減速 F/C条件の成立（TA ≤TA0 の成立）が認められた場合は、次に、バルブタイミング VVTの減速時目標値 vt2が算出される（ステップ 1 1 2 )。減速時目標値 vt2は、減速 F/Cの実行中に実現するべきバルブタイミング VVTの値である。

図 5は、減速時目標値 vt2 を算出するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例を示す。図 5に示すマップにおいて、減速時目標値 vt2は、機関回転数 NE との関係で定められている。より具体的には、減速時目標値 vt2は、アイドル回転数付近で 0となり、機関回転数 NEが高くなるほど大きな値（最大値 2 0 ) となるように定められている。

減速時目標値 vt2は、負荷率 klが 1 0 %に比して十分に小さい状況下で用いられる目標値である。通常目標値 vt lは、このような状況下では全回転領域において 0とされる。従って、減速時目標値 vt2は、通常目標値 vtl に比して、機関回転数 NEが高くなるに連れて大きな値になるように設定されている。

本実施形態のシステムは、バルブタイミング VVTが大きな値になるほどバルブオーバーラップ期間が長くなるように構成されている。そして、内部 EGR量は、上述した通り、バルブオーバーラップ期間が長いほど多量となる。このため、バルブタイミング VVTが減速時目標値 vt2 とされる場合は、機関回転数 NEが高いほど、長期に渡るバルブォ一バーラップ期間が確保され、また、機関回転数 NEが低くなるに連れて、パルプオーバーラップ期間が 0に向けて縮小されることになる。

図 3に示すルーチンでは、次に、実バルブタイミング vtt力判定値ひ。 CA を超えているか否かが判別される（ステップ 1 1 4 )。本実施形態のシステムにおいては、可変動弁機構 3 4に対してバルブタイミング VVTを減速時目標値 vt2に一致させるための指令が発せられた後、現実に VVTが vt2 に一致するまでには、ある程度のァクチユエータ作動時間が必要である。つまり、本実施形態のシステムでは、減速時目標値 vt2が定められた後、過度の吸気負圧の発生を回避するに足る内部 EGR量が確保されるまでには、ある程度の時間が必要である。本ステップ 1 1 2で用いられる vtt〉 a ° CAなる条件は、実質的には、所望の内部 EGR量が確保される程度に実バルブタイミング vttが変化したかを判断するための条件である。

図 6は、判定値 αを設定するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例である。つまり、 ECU 5 0は、図 6に示すマップを参照して、判定値 αを設定する。図 6に示すマップによれば、判定値 αは、低 ΝΕ領域では最小値に維持され、中 ΝΕ領域では ΝΕに対して比例的に増減し、また、高 ΝΕ領域では最大値に維持される。低 ΝΕ領域では、さほど大きなバルブォ一バーラップを必要とせずに過剰な吸気負圧の発生を回避することが可能である。一方、高 ΝΕ領域では、過度の吸気負圧の発生を防ぐためには大きなバルブオーバーラップが必要である。図 6に示すマップによれば、それらの事情の相違に応じて、全 ΝΕ領域において、過不足のない判定値 αを設定することが可能である。

図 3に示すルーチン中、上記ステップ 1 1 4において、 vtt〉 α ° CA の不成立が認められた場合は、未だ、十分の内部 EGR量が確保されていないと判断することができる。この場合は、次に、減速 F/C時における第 1の目標ス口ットル開度 talを設定するための処理が実行される。より具体的には、ここでは、先ず、第 1補正値 kfcta lが算出される（ステップ 1 1 6 )。本実施形態において、 ECU 5 0は、スロットル開度 TAの目標値（目標 ta) を、次式により算出する。目標 ta =基本アイドル開度 TA0 +第 1補正係数 kfcta l 一第 2補正係数 kfcta2 · · · ( 1 ) 上記（ 1 ) 式によれば、目標 taは、第 1補正係数 kfcta lが大きいほど大きな値となり、一方、第 2補正係数 kf cta2が大きいほど小さな値となる。つまり、第 1補正係数 kfctalは、目標 taを広げるための補正係数であり、第 2補正係数 kfcta2は目標 taを絞るための補正.係数である。

図 7は、第 1補正係数 kfctal を算出するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例を示す。上記ステップ 1 1 6では、このマップを参照することにより第 1補正係数 kfctalが算出される。このマップによれば、第 1補正係数 kfctalは、機関回転数 NEが高いほど大きな値に設定され、また、機関回転数 NE がアイドル回転数の近傍値である場合には最小値 0に設定される。

第 1補正係数 kfctalの算出が終わると、次に、第 2補正係数 kfcta2に

0が設定される（ステップ 1 1 8 )。以上の処理によれば、目標 taは、機関回転数 NEが高いほど、基本アイドル開度 TA0に比して大きな値に設定されることになる。ここでは、そのような特性を有する目標 taを第 1の目標スロットル開度 ta l と称することとする。

図 3に示すルーチン中、上記ステツプ 1 1 4において、 vtt〉 α ° CA の成立が認められた場合は、過度な吸気負圧の発生を回避するに足る内部 EGR量が既に確保されていると判断することができる。この場合は、以後、減速 F/C時における第 2の目標ス口ットル開度 ta2を算出するための処理が実行される。

ここでは、先ず、第 1補正係数 kfcta lが 0とされる（ステップ 1 2 0 )。次いで、図 8に示すマップを参照して、第 2補正係数 kfcta2が算出される (ステップ 1 2 2 )。

図 8に示すマップは、機関回転数 NEが高いほど第 2補正係数 kfcta2が大きな値となり、また、機関回転数 NEがアイドル回転数の近傍値である場合に第 2補正係数 kfcta2が最小値 0となるように定められている。第 2補正係数 kfc ta2は目標 taを絞るための補正係数であるから、上記ステップ 1 2 0および 1 2 2の処理によれば、目標 taは、機関回転数 NEが高いほど、基本アイドル開度 TA0に比して小さな値に設定されることになる。ここでは、そのような特性を有する目標 taを第 2の目標ス口ットル開度 ta2 と称することとする。

図 3に示すルーチンによれば、次に、機関回転数 NEが F/C開始回転数 A より高いか否かが判別される（ステップ 1 2 4 )。その結果、 NE〉Aの成立が認められた場合は、 F/C実行フラグ XFC に 1がセットされる（ステップ 1 2 6 ) ₀

ECU 5 0は、他のルーチンにより、 F/C実行ブラグ XFCの状態を監視しており、 XFC = 1の成立が認められる場合に F/Cを実行する。このため、上記ステップ 1 2 6の処理が実行されると、以後、内燃機関 1 0において F/C が開始される。

図 3に示すルーチンでは、次に、バルブタイミング VVTを減速時目標値 vt2 とするための制御が実行される（ステップ 1 2 8 )。その結果、機関回転数 NEが高い領域では、大きなバルブオーバーラップが確保されるようにバルブタイミング VVTが修正され、内部 EGR量の増量が図られる。

次に、スロットル開度 TAが上記（ 1 ) 式で得られる目標 taと一致するように、スロットル弁 1 8が制御される（ステップ 1 3 0 )。目標 taは、上述した通り、実バルブタイミング vt tが ct ° CAに達するまでは、第 1の目標スロットル開度 ta l、つまり、基本アイドル開度 TA0以上の値に設定される。この場合は、機関回転数 NEが高いほど、スロットル開度 TAが大きく確保される。その結果、十分な内部 EGR量が発生する以前であるにも関わらず、過剰な吸気負圧の発生が回避され、オイル消費量の増量が防止される。

目標 taは、また、実バルブタイミング vttが α ° CAに達した後は、第 2の目標スロットル開度 ta2、つまり、基本アイドル開度 TA0以下の値に設定される。この場合は、機関回転数 NEが高いほど、スロットル開度 TA は小さな値に絞られ、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0に流れ込む新気ガスの流量が少量とされる。その結果、 F/C の実行中における上流触媒 3 8 および下流触媒 4 0の劣化が抑制される。

図 3に示すルーチン中、上記ステップ 1 2 4において、 NE > A の不成立が判定された場合は、次に、 F/C実行フラグ XFC に 1がセットされているか否かが判別される（ステップ 1 3 2 )。 XFC= 1の成立が認められる場合は、 F/C が既に開始されていると判断できる。この場合は、次に、機関回転数 NEが F/C終了回転数 Bまで低下しているか否かが判別される（ステツプ 1 3 4 )。

機関回転数 NEが F/C終了回転数 Bより大きいと判別された場合は、未だ F/C の終了条件が不成立であると判断できる。この場合は、再び上記ステップ 1 2 8および 1 3 0の処理がその順で実行される。

—方、上記ステップ 1 3 2において、 XFC二 1の不成立が認められた場合は、 F/C を開始するべき状況が成立していないと判断できる。また、上記ステップ 1 3 4において、 NE〉Bの不成立が認められた場合は、 F/Cを終了するべき条件が成立したと判断することができる。これらの場合は、以後、通常の運転状態を実現するべく、ステップ 1 0 6 〜 1 1 0の処理が順次実行される。

以上説明した通り、図 3に示すルーチンによれば、機関回転数 NEが高い領域では、 F/Cの開始後、内部 EGR量が確保されるまでの間は、スロットル開度 TAを大きくすることにより、オイル消費量の増量を防ぐことができる。また、この領域での F/C中は、内部 EGR量が十分に確保された段階でスロットル開度 TAを絞ることにより、オイル消費量の増量防止と、触媒の劣化抑制の双方を両立することができる。

更に、図 3に示すルーチンによれば、 F/C の実行中であっても、機関回転数 NEが低い領域においては、バルブタイミング VVTおよびス口ットル開度 TAの双方を、通常運転時の状態に近づけることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、低回転領域で F/Cが終了された後に、内燃機関 1 0の運転状態が不安定になるのを確実に防止することができる。

ところで、上述した実施の形態 1においては、排気弁 3 0を駆動する可変動弁機構 3 4の状態を変えることによりバルブオーバーラップ期間を変化させ、その結果として内部 EGR量を変化させることとしているが、内部 EGR 量を変化させる手法は、このような手法に限定されるものではない。例えば、吸気弁 2 8を駆動する可変動弁機構 3 2の状態を変えることによりバルブオーバーラップ期間を変化させ、その結果として内部 EGR量を変ィ匕させることとしてもよい。

また、内部 EGR量を変化させる手法は、バルブオーバーラップ期間を増減させる手法に限定されるものではない。例えば、排気弁 3 0の閉弁時期を、排気上死点以前のクランク角領域に設定した場合、その閉弁時期を前後させることにより、排気行程において筒内に閉じ込められる残留ガス量が増減する。このため、內部 EGR量は、排気弁 3 0の閉弁時期を排気上死点以前のクランク角領域で調整することにより増減させることとしてもよレ、₀

また、上述した実施の形態 1においては、高 NE 下での F/C 中に、内部 EGR 量を増やすことにより、吸気通路 1 2内の過剰な負圧化、および過剰なリーン化を防ぐこととしているが、それらの防止手法はこれに限定されるものではない。すなわち、排気通路 1 4に排出された排気ガスを吸気通路 1 2に再循環させるための EGR機構を設けたうえで、外部 EGR量を増やすことにより同様の機能を実現することとしてもよい。

また、上述した実施の形態 1においては、実バルブタイミング vttが判定値 a ° CAを超えるのを待って、つまり、内部 EGR量の現実値がある程度確保されるのを待って、スロットル開度 ΤΑの縮小補正を開始することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、 F/C の開始後におけるスロットル開度 ΤΑの縮小補正は、内部（または外部） EGR量の現実値が増大するのに伴って、 ΤΑの縮小量が EGR量の増大量と対応するように実行することとしてもよい。

また、上述した寒施の形態 1においては、スロットル開度を制御することにより、負圧の大きさと触媒を流れる空気の流量とを制御することとしているが、その制御の対象はこれに限定されるものではない。すなわち、負圧の大きさと、触媒を流通する空気の流量とは、吸入空気量 Gaを増減させることにより制御することが可能である。従って、実施の形態 1 と同様の機能は、スロットル開度に限らず、吸入空気量を変化させる要素を制御することによつても達成することが可能である。具体的には、スロットルレスの内燃機関であれば、吸気弁のリフト量、作用角、開弁タイミングなどを変化させることにより、また、スロットル弁をバイパスするアイドルスピードコン卜ロール（ISC) 弁を備える内燃機関であれば、そこを通過する ISCバルブ流量を変化させることにより実施の形態 1の場合と同様の機能を実現することができる。

尚、上述した実施の形態 1においては、 ECU 5 0が、内燃機関 1 0の減速時に F/Cを実行することにより前記第 1 の発明における「フューエル力ット手段」、ステップ 1 1 2および 1 2 8の処理を実行することにより前記第 1 の発明における「EGR制御手段」および前記第 3の発明における「VVT 制御手段」力 ^s、ステップ 1 2 2および 1 3 0の処理を実行することにより前記第 1の発明における「吸入空気量制御手段」力それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 1においては、 ECU 5 0が、ステップ 1 1 4の処理を実行することにより前記第 2または第 3の発明における「実 EGR判断手段」力ステップ 1 1 4の条件成立を待ってステップ 1 2 0および 1 2 2の処理を実行することにより前記第 2の発明における「制御遅延手段」力、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 1においては、 ECU 5 0が、ステップ 1 1 6および 1 1 8の処理を実行することにより前記第 4の発明における「吸入空気量を維持する手段」が実現されている。

実施の形態 2 .

次に、図 9および図 1 0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に示すハードウエア構成を用いて、 ECU 5 0に、後述する図 1 0の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。

[実施の形態 2の特徴]

図 9は、本発明の実施の形態 2のシステムの特徴的な動作を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図 9 Aは、 F/C 条件の成否を表す波形を示す。また、図 9 Bは、 F/C 条件の成立前後における実バルブタイミング vttの変化例（ 2例）を仮想的に表したチヤ一トである。更に、図 9 Cは、図 9 Bに示す実バルブタイミング vttの変化例に対応するスロットル開度 TAの変化例（2例）を仮想的に示したチヤ一トである。そして、図 9 Dは、本実施形態において用いられる F/Cの実行規則を表したチャートである。

図 9 Aは、時刻 t0において F/Cの実行条件が成立した例を示している。本実施形態のシステムは、実施の形態 1のシステムと同様に、 F/C の実行条件が成立すると、その後、内部 EGR量を増やすために、バルブオーバーラップが増えるように実バルブタイミング vttを変化させる。

図 9 B中に破線で示す波形は、時刻 t0の後、比較的短時間で実バルブタイミング vttが判定値ひ。 CAに達した例を示している。また、図 9 B中に一点鎖線で示す波形は、実パルプタイミング vttが判定値 α ° CAに達するまでに、比較的長い時間を要した場合を例示している。

本実施形態のシステムは、実施の形態 1のシステムと同様に、実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達するまでは、過剰な吸気負圧の発生を回避するべくスロットル開度 TAを基本アイドル開度 TA0以上に維持し、 vtt がひ。 CAに達した時点で、スロットル開度 TAを基本アイドル開度 TA0以下に絞ることとしている。このため、スロットル開度 TAが絞られる時期は、実バルブタイミング vttが判定値 a ° CAに達するまでの時間に応じて変動する（図 9 C参照）。

ところで、上述した制御の規則に従う場合は、 F/C が開始された後、スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TA0以下に絞られるまでの間は、比較的多量の新気が内燃機関 1 0を流通することになる。この間、 F/C 条件の成立に応じて F/Cが現実に実行されるとすれば、リーンなガスが多量に上流触媒 3 8および下流触媒 4 0に流れ込み、それらの劣化が促進される。換言すると、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の劣化を抑制する意味では、スロットル開度 TAが絞られるまでは、 F/C条件の成立に関わらず、現実には F/Cを開始しないことが望ましい。

他方、車両の運転者は、アクセルペダルを解放した時点でエンジンブレーキによる制動力が発生することを期待する。そして、その制動力を大きく確保するためには、 F/C の実況条件が成立した後、現実に F/Cが開始されることが望ましい。

そこで、本実施形態では、 F/Cの実行規則を図 9 Dに示すように定めて、上述した 2つの要求に対処することとした。すなわち、図 9 Dに示す実行規則によれば、 F/Cの実行条件が成立した後、時刻 Cまでの間は、 F/Cの実行禁止期間とされる。ここで、時刻 Cとは、時刻 t0の後、 F/C禁止時間 C が経過した後の時刻である。そして、 F/C禁止時間 C とは、実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達するのに確実に必要となる時間である。また、図 9 Dに示す規則によれば、時刻 Cから時刻 Dまでの間は、実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達することを条件に、 F/Cの実行が許可される期間とされる。そして、時刻 D以降は、 vtt と αの関係に関わらず、 F/Cの実行が許可される期間である。ここで、時刻 Dとは、時刻 t0 から禁止限界時間 Dが経過した後の時刻である。また、禁止限界時間りとは、運転者の期待する制動力を違和感無く発生させるうえで、 F/C の実行開始を遅延することのできる最大限の時間である。

上述した F/Cの実行規則によれば、 F/Cの実行開始を違和感無く遅延させ得る限りにおいて、実バルブタイミング vttが判定値ひ。 CAに達するまで、つまり、スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TA0以下の開度に絞られるまで、 F/C の実行を遅延させることができる。そして、 vtt が α ° CA に達するまでに所定時間 Dが経過してしまった場合には、その時点で F/C の実行を許可して、運転者の期待する制動力を確実に発生させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、上流触媒 3 8およぴ下流触媒 4 0の確実な保護と、運転者の期待する制動力の確保とを共に実現することができる。

[実施の形態 2における具体的処理]

図 1 0は、上記の機能を実現するために ECU 5 0が実行するルーチンのフローチャートである。尚、図 1 0において、上記図 3に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

図 1 0に示すノ1 ^一チンによれば、減速 F/C条件が不成立の間（スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TAOより大きい間）は、図 3に示すルーチンの場合と同様に、ステップ 1 0 0〜 1 1 0の処理が実行される。その結果、通常の運転状態が実現される。

スロットル開度 TAが基本アイドル開度 TA0に閉じられると、ステップ 1 0 4において減速 F/C条件の成立が認められる。この場合、減速時目標値 vt2が算出され、更に、実バルブタイミング vtt を vt2 とするための処理が実行される（ステップ 1 4 0 )。尚、本ステップ 1 4 0の処理は、実質的には、図 3に示すステツプ 1 0 2の処理とステツプ 1 2 8の処理との組み合わせたものであるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。

図 1 0に示すルーチンでは、次に、減速 F/C条件の成立後に F/C禁止時間 Cが経過したかが判別される（ステップ.1 4 2 )。減速 F/C条件が成立した直後は、 F/C禁止時間 Cの未経過が判別される。この場合は、ステップ 1 1 8において第 2補正係数 kfcta2が 0とされた後、第 1補正係数 kfctal の算出と、スロットル開度 TAの制御とが実行される（ステップ 1 4 4 )。上記ステップ 1 4 4において、第 1補正係数 kfctalは、図 3に示すステップ 1 1 6の場合と同様の手法で、つまり、図 7に示すマップを参照する手法で算出される。また、スロットル開度 TAの制御は、図 3に示すステツプ 1 3 0の場合と同様に、上記（ 1 ) 式により算出される目標 taを目標値として実行される。ここでは、上記（ 1 ) 式により第 1の目標スロットル開度 talが算出されるため、スロットル開度 TAは、基準アイドル開度 TA0 以上の開度に制御されることになる。

図 1 0に示すルーチンでは、次に、減速 F/C条件の成立後、禁止限界時間 Dが未経過であるかが判別される（ステップ 1 4 6 )。 F/C禁止時間 Cが未経過である場合は、必然的に禁止限界時間 D も未経過である。このため、 F/C禁止時間 Cが未経過である間は、常に本ステップ 1 4 6の条件が成立し、以後、ステップ 1 1 0の処理が実行される。その結果、減速 F/C条件が成立した後、少なくとも F/C禁止時間 Cが経過するまでの間は、 F/Cの実行が常に禁止される。

減速 F/C条件の成立後、スロットル全閉の状態が F/C禁止時間 Cだけ継続すると、ステップ 1 4 2において、 F/C禁止時間 Cの経過が判別される。この場合、次に、ステップ 1 1 4において、実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達しているかが判別される。

この段階で、未だ vttがひ。 CAに達していなかった場合は、ステップ 1 1 4の条件不成立が判別され、以後、ステップ 1 1 8 ， 1 4 4および 1 4 6の処理が実行される。その結果、禁止限界時間 Dが経過するまでの間は、実バルブタイミング vttが判定値 a ° CAに達しない限り、 F/Cの実行が禁止され、かつ、スロットル開度 TAは第 1 の目標ス口ットル開度 talに制御される。

実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達する以前に禁止限界時間 D が経過した場合は、ステップ 1 4 6において、禁止限界時間 Dの経過が判. 定される。この壚合、次にステップ 1 2 4の処理が実行される。

減速 F/C条件が成立した後、ステップ 1 2 4の処理が初めて実行される時点で、機関回転数 NEが F/C開始回転数 A以下であった場合は、ステップ 1 2 4の条件が不成立となり、更に、ステップ 1 3 2の条件も不成立となる。この場合は、以後、ステップ 1 0 6〜 1 1 0の処理が実行され、 F/C が開始されることなく、通常の運転状態が継続される。

一方、減速 F/C条件の成立後、ステップ 1 2 4の処理が初めて実行される時点で NE > Aが成立していれば、ステップ 1 2 6において F/C実行フラグ XFCに 1がセッ卜され、 F/Cが開始される。以後、ステップ 1 0 4の条件が不成立とならない限り、本ルーチンが起動される毎にステップ 1 2 4 , 1 3 2および 1 3 4の処理が繰り返され、機関回転数 NEが F/C終了回転数 Bに低下するまで、 F/Cの実行が継続される。以上の処理によれば、実バルブタイ、ミング vttが α° CAに達するまでに長い時間を要した場合でも、減速 F/C条件が成立した後、禁止限界時間！) が経過した後は、 F/C の実行を開始することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、アクセル開放により運転者が制動力の発生を期待するような状況下では、運転者に大きな違和感を与えることなく、その期待に見合った制動力を発生させることができる。

F/C の開始後、その実行が継続されている間は、ステップ 1 2 6または 1 3 4の処理に次いで、実バルブタイミング vttが第 2判定値 ]3 ° CAを超えているかが判別される（ステップ 1 4 8)。第 2判定値 jS ° CA は判定値 ct。 CAに比して大きく、かつ、減速時目標値 vt2に比して小さな値である。このため、 vttが a° CAに達しておらず、禁止限界時間 Dが経過したことにより F/Cが実行されている状況下では、必然的に vtt> j3が不成立となる。

この場合、ステップ 1 2 2の処理が行われることなく、ステップ 1 3 0 においてスロットル開度 TAが制御される。 vttが a ° CAに達していない状況下では、ステップ 1 1 8およびステップ 1 4 4の処理により、目標 ta は第 1の目標スロットル開度 tal とされている。このため、 vtt が ct° CA に達するまでは、 F/Cの開始後も、スロットル開度 TAは基本アイドル開度 TA0以上の開度に維持される。

F/C禁止時間 Cが経過し、かつ、実バルブタイミング vttが判定値 _α° CAに達した後は、禁止限界時間 Dが経過していると否とに関わらず、ステップ 1 2 0において第 1補正係数 kfctal が 0 とされる。第 1補正係数 kfctal はス口ットル開度 TA を広げるための補正係数である。このため、 kfctal が 0とされると、以後、スロットル開度 TAは、基本アイドル開度 TA0 以下に抑えられることになる。

以上の処理によれば、実バルブタイミング vttが判定値 α ° CAに達した後、つまり、内部 EGR量をある程度確保し得る状態が形成された後に、新気が多量に流入し易い状態が不必要に維持されるのを防ぎ、上流触媒 3 8 および下流触媒 4 0の劣化を抑制するうえで有利な状況を作り出すことができる。

vtt〉 a ° CAが成立する状況下で、 NE > A、或いは XFC = 1が成立していると、第 1補正係数 kfctalが 0 とされた状態で F/Cが実行される。そして、 F/C が実行されている間は、図 1 0に示すルーチンが起動される毎に、ステツプ 1 4 8において、 vtt > J3 ° CAの成否が判定される。

その結果、実バルブタイミング vttが判定値ひ。 CAを超えた後、第 2判定値 j3 ° CAに達するまでの間は、ステップ 1 2 2の処理がジャンプされる。この場合、ステップ 1 3 0では、第 1補正係数 kfctalおよび第 2捕正係数 kfcta2 が何れも 0とされた状態で目標 taが算出される。このため、スロットル開度 TAは、基本アイドル開度 TA0に制御されることになる。

以上の処理によれば、実バルブタイミング vtt力 S、判定値 α ° CAを超えた後、まだ十分には減速時目標値 vt2に近づいていない場合において、つまり、内部 EGR量がある程度は確保できるが十分には確保できないような場合において、不必要に多量の新気を流通させず、かつ、吸気管圧力 PM を過剰に負圧化させることのない適切なスロットル開度 TA を実現することができる。

減速 F/C条件の成立が維持されたまま実バルブタイミング vttが第 2判定値 ]3 ° CAに達すると、ステップ 1 4 8の条件成立が認められる。この場合、ステップ 1 2 2において、第 2補正係数 kfcta2が算出された後（算出の手法は図 3におけるステップ 1 2 2の場合と同様）、ステップ 1 3 0の処理が実行される。

ステップ 1 2 2に次いでステップ 1 3 0の処理が行われる場合は、スロットル開度 TAが第 2の目標スロットル開度 ta2に制御される。このため、 vttが β。 CAに達した後は、スロットル開度 TAを基本ス口ットル開度 TA0 以下に絞ることができる。以上の処理によれば、内部 EGR量が十分に確保できる状態が形成された時点で、スロットル開度 TAを絞って、オイル上がり（オイル下がり）の防止と触媒の劣化防止とを両立する状態を実現することができる。

以上説明した通り、図 1 0に示すルーチンによれば、減速 F/C条件が成立した後、ある程度の内部 EGR量が確保できるまでは（vU〉 a ° CAまでは）、スロットル開度 TAを大きく維持しつつ、 F/C の実行を禁止することができる。このため、本実施形態の装置によれば、 vttが CK ° CAに達するまでの期間においても、オイル消費量の増大を有効に阻止し、かつ、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の劣化を有効に抑制することができる。

また、図 1 0に示すルーチンによれば、 vttが a ° CAに達していると否とに関わらず、減速 F/C条件の成立後、禁止限界時間 D が経過後は、 F/C の実行を開始させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、運転者の期待する制動力を適切に発生させることができる。

更に、図 1 0に示すルーチンによれば、減速 F/C条件の成立後に、実バルブタイミング vttの増大に合わせて、スロットル開度 TAを徐々に絞ることができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態 1の装置に比して、オイル上がり（オイル下がり）の防止と触媒の劣化抑制とを、更に有効に実現することができる。

尚、上述した実施の形態 2においては、 ECU 5 0力 S、図 1 0に示すステツプ 1 1 4において vtt〉 ct ° CAの判定を行うことにより前記第 5の発明における「実 EGR判断手段」 i その判定が否定された場合に、図 1 0におけるステップ 1 1 0の処理を実行することにより前記第 5の発明における「フューエルカット禁止手段」力 ^s、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 2においては、 ECU 5 0が、ステップ 1 4 6の処理を実行することにより前記第 6の発明における「フューエル力ット禁止解除手段」が実現されている。

実施の形態 3 .

[実施の形態 3の特徴]

次に、図 1 1および図 1 2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は、図 1に示すハードウェア構成を用いて、 ECU 5 0に、後述する図 1 2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。

本実施形態のシステムは、実施の形態 1または 2の場合と同様に、ァクセル開度 AAに基づいて、スロットル開度 TAを電子制御する構成を採用している。図 1 1 Aは、この構成において、アクセル開度 AAの変化がスロットル開度 TA の変化に反映される様子を説明するためのタイミングチヤ一トである。この図に示すように、スロットル開度 TAを電子制御するシステムにおいては、アクセル開度 AAが変化した後、その変化がスロットル開度 TAに反映されるまでに、ある程度の遅延（以下、 A t とする）が生ずる。図 1 1 Bは、目標のバルブタイミング値（目標 VVT値）と、現実のバルブタイミング値（実 VVT値）とを、減速 F/C条件の成否をアクセル開度 AA に基づいて判定した場合と、スロットル開度 TAに基づいて判断した場合とで対比して表した図である。前者の場合は、時刻 t0においてアクセル開度 AAが全閉となった時点で、目標 VVT値が立ち上がり、速やかに実 VVT値に変化が生じ始める（実線の波形参照）。一方、後者の場合は、時刻 toの後、遅延 A tが経過するまで（時刻 t lまで）は、目標 VVT値が立ち上がらない。このため、実 VVT値の変化も時刻 t lまでは生じない（破線の波形参照）。本実施形態の装置は、実施の形態 2の場合と同様に、内燃機関 1 0の減速時には、実バルブタイミング vttを減速時目標値 _{v t}2まで変化させ、その変化の過程において、 vtt が判定値ひ。 CA に達するまでは、 F/C の実行を禁止し、かつ、スロットル開度 TAを第 1の目標スロットル開度 talに制御する。この場合、 vt tが判定値 _a ° CAに達するまでの時間が短いほど、 F/C の開始時期が速まり、その結果、燃費特性およびエンジンブレーキの応答性が改善される。

そこで、本実施形態のシステムでは、アクセル開度 ΑΑそのものの監視を行い、アクセル開度 ΑΑが全閉とされた場合には、その時点で内燃機関 1 0 の減速が要求されたものとして、実バルブタイミング vttを減速時目標値 vt2に一致させるための制御を開始することとした。

[実施の形態 3における具体的処理]

図 1 2は、上述した機能を実現するために本実施形態において ECU 5 0 が実行するルーチンのフローチヤ一トである。図 1 2に示すルーチンは、ステップ 1 5 0の処理が挿入されている点、およびステップ 1 4 0の位置力 S、ステップ 1 4 0の後ろから、ステップ 1 5 0の後ろに移されている点を除き、図 1 0に示すルーチンと同様である。以下、図 1 2に示すステツプのうち、図 1 0に示すステップと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

図 1 2に示すルーチンでは、ステップ 1 0 2の処理に続いて、アクセル開度 AAが全閉であるかが判別される（ステップ 1 5 0 )。その結果、ァクセル開度 AAが全閉でないと判断された場合は、 F/Cの実行を伴う運転が運転者によって要求されていないと判断される。この場合は、ステップ 1 0 6〜 1 1 0が実行されることにより、通常の運転状態が継続される。

一方、アクセル開度 AAが全閉であると認められた場合は、運転者によつて、 F/C の実行を伴う運転が要求されていると判断される。この場合は、ステップ 1 4 0の処理により、実バルブタイミング vttを減速時目標値 vt2 とするための処理が実行され、その後、ステップ 1 0 4以降の処理が実行される。

以上の処理によれば、運転者がアクセル開度 AAを全閉とした後、その変化がスロットル開度 TAに反映されるのを待つことなく、即座に実バルブタィミング vttを減速時目標値 vt2に向けて変化させ始めることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態 2のシステムに比して F/Cの開始応答性を改善することができ、その結果、内燃機関 1 0の燃費特性および減速応答性を高めることができる。

ところで、上述した実施の形態 3においては、バルブタイミング VVTの目標値を減速時目標値 vt2 とするタイミングを、アクセル開度 AAも基づいて設定するという思想を、実施の形態 2のシステムに組み合わせることとしているが、その組み合わせの対象は、実施の形態 2のシステムに限定されるものではない。すなわち、その思想は、実施の形態 1のシステムに対して組み込むこととしてもよい。

尚、上述した実施の形態 3においては、 ECU 5 0が、アクセル開度 AAに基づいてス口ットル開度 TAを電子制御することにより、前記第 7の発明における「スロットル開度電子制御手段」が、また、 F/C の実行可否を判断する処理の一部としてステップ 1 5 0の処理を実行することにより前記第 7の発明における「フューエル力ット手段」力 S、それぞれ実現されている。実施の形態 4 .

[実施の形態 4の特徴] '

次に、図 1 3乃至図 1 7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に示すハードウェア構成を用いて、 ECU 5 0に、後述する図 1 4乃至図 1 6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。

図 1 3は、本実施形態のシステムの動作概要を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図 1 3 Aは F/Cの実行状態を表す波形、図 1 3 Bは上流触媒 3 8の酸素吸蔵量 0SA_scの波形、また、図 1 3 C は下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_UFの波形をそれぞれ示している。

F/Cの実行中は、触媒に流れ込むガスがリーンなものとなる。このため、上流触媒 3 8の酸素吸蔵量 0SA_scは、図 1 3 Bに示すように、 F/Cが開始された直後から増加し始める。そして、その酸素吸蔵量 0SA_scは、 F/Cの実行が継続される限り、最終的には、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cmax_scに収束する。

上流触媒 3 8の酸素吸蔵量 0SA_scが Cmaxscに達した後、更に F/Cが継続されると、上流触媒 3 8の下流にリーンなガスが吹き抜け始め、下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_UFが増加し始める。そして、下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_UFは、その後、 F/Cが継続される限り、下流触媒 4 0の最大酸素吸蔵量 Cmax_UFに収束する。

上述した通り、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0は、高温環境下でリーンガスの供給を受けることにより、劣化を進行させ易い。この劣化の進行は、主として、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0がそれぞれ酸素を吸蔵する過程において生ずるものである。このため、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0が飽和的に酸素を吸蔵した後は、高温環境下でリーンガスの供給を受けても、それらの触媒 3 8， 4 0の劣化状態は殆ど進行しない。

換言すると、 F/C が開始された後、下流触媒 4 0が飽和的に酸素を吸蔵するまでの間は、触媒保護の観点より、スロットル開度 TAを絞って吸入空気量 Gaを少量とすることの意義が大であるが、下流触媒 4 0が酸素的に酸素を吸蔵した後は、必ずしもその意義が大きくない。

一方で、 F/Cの実行中にスロットル開度 TAを絞っていた場合は、 F/Cの終了後に、 TAを絞った状態から復帰が強要されることになる。本実施形態では、 TA を絞る前提として、吸気管圧力 PMが過剰に負圧化するのを避けるため、十分なバルブオーバーラップが生ずるように実バルブタイミング vttを調整することとしている。従って、スロットル開度 TAを絞った状態での F/C力らの復帰とは、スロットル開度 TAが絞られ、かつ、大きなバルブオーバーラップが生じた状態からの復帰を意味する。

大きなバルブオーバーラップが生じている状況下で F/Cが終了されると、 F/Cからの復帰後しばらくの間は、内部 EGR量が多量に発生する。また、スロットル開度 TAが絞られた状態で F/Cが終了されると、 F/Cからの復帰後しばらくの間は、筒内に流入する新気量が少量に抑えられる。このため、 F/Cの終了時まで TAを絞り、かつ、大きなバルブオーバーラップを確保した状態を維持しておいた場合は、 F/C からの復帰時に、内燃機関 1 0の運転状態が不安定になり易い。

このため、スロットル開度 TAを絞っておく利益、或いはバルブオーバーラップを確保しておく利益が存在しないのであれば、 F/C が終了するのに先立って、スロットル開度 TA の絞りを解除し、また、バルブタイミング VVT を通常運転時のタイミングに復帰させておくことが望ましい。以上の理由より、本実施形態では、 F/C の実行中に、下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_UFが最大酸素吸蔵量 Cmax_UFに達したと推定される場合には、その時点で、スロットル開度 TAの絞りを解除し、かつ、バルブタイミング VVTを通常のタイミングに戻すこととした。

[実施の形態 4における具体的処理]

図 1 4は、上記の機能を実現するために本実施形態において ECU 5 0が実行するメィンルーチンのフローチャートである。図 1 4に示すルーチンは、ステップ 1 6 0〜 1 6 6の処理が追加されている点を除き、図 1 2に示すルーチンと同様である。以下、図 1 4において、図 1 2に示すステツプと同様のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。すなわち、図 1 4に示すルーチンによれば、図 1 3に示すルーチンの場合と同様に、 F/C の実行中は、常にステップ 1 3 0の処理が実行される。そして、このル一チンによれば、ステップ 1 3 0の処理の後に、下流触媒 4 0へのリーンガス流入積算量 TGaso2力 S、飽和判定値 Eより少ないか否かが判別される（ステップ 1 6 0 )。

図 1 5は、 ECU 5 0が、下流触媒 4 0へのリーンガス流入積算量 TGaso2 を算出するために実行するルーチンのフローチャートである。尚、図 1 5 に示すルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される定時割り込みルーチンである。

図 1 5に示すルーチンでは、先ず、減速 F/Cが実行中であるか否かが判別される（ステップ 1 7 0 )。その結果、 F/Cが実行されていないと判別された場合は、リーン判定フラグ XS02Lおよびリーンガス流入積算量 TGaso2 が何れも 0にリセットされる（ステップ 1 7 2 )。

一方、上記ステップ 1 7 0において、 F/C が実行中であると判別された場合は、次に、リーン判定フラグ XS02Lが 0であるか否かが判別される（ステツプ 1 7 4 )。ここで XS02L= 0の成立が認められた場合は、次に、 F/C の開始後に、酸素センサ 4 4の出力が 0 . I V を下回ったか、つまり、酸素センサ 4 4がリーン出力を発したかが判別される（ステップ 1 7 6 )。酸素センサ 4 4がリーン出力を発していないと判別された場合は、未だ、上流触媒 3 8の下流にリーンガスが流出し始めていない、つまり、卞流触媒 4 0に、未だリーンガスが流入し始めていないと判断することができる。この場合は、以後、何ら処理が進められることなく今回の処理サイクルが終了される。

—方、上記ステップ 1 7 6において、酸素センサ 4 4がリーン出力を発していると判別された場合は、下流触媒 4 0にリーンガスが流入し始めたと判断できる。この場合は、次に、リーン判定フラグ XS02Lに 1がセットされる（ステップ 1 7 8 )。次いで、前回の処理サイクル時における TGaso2 (i- 1)に、本ルーチンの実行周期の間に生じた吸入空気量 Gaを加算することにより、最新の積算量 TGa_So2 ( i)が算出される（ステップ 1 8 0 )。以後、 F/C が終了するまで、図 1 5に示すルーチンが起動される毎に、ステップ 1 7 4において XS02L = 0の不成立が判断される。その結果、ステツプ 1 7 6および 1 7 8の処理がジャンプされ、ステップ 1 8 0の処理が繰り返し実行される。

以上の処理によれば、 F/C の開始後、上流触媒 3 8の下流にリーンなガスが吹き抜け始めた後に生じた吸入空気量 Gaの積算値を、リーンガス流入積算量 TGaso2 として算出することができる。

図 1 6は、上記ステップ 1 6 0において用いられる飽和判定値 Eを算出するために ECU 5 0が実行するルーチンのフローチヤ一トである。図 1 6 に示すルーチンでは、先ず、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cma_Xscが算出済みであるかが判別される（ステップ 1 9 0 )。

本実施形態において、 ECU 5 0は、内燃機関 1 0の運転中に、適当なタイミングにおいて、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cmax_scを公知の手法で算出することができる。より具体的には、 ECU 5 0は、空燃比センサ 4 2の出力、および酸素センサ 4 4の出力を基礎として公知のアクティブ制御を実行することにより、上流触媒 3 8の Cmax_scを算出することができる。

上記ステップ 1 9 0では、その算出が既に完了しているか否力、、つまり、上流触媒 3 8の Cmax_scが既に算出されているかが判別される。その結果、 Cmax_scが既に算出されていると判別された場合は、その CmaxSCに基づいて、リーンガス流入積算量 TGaso2との比較に用いられる飽和判定値 Eが算出される（ステップ 1 9 4 )。

飽和判定値 Eは、その値が、下流触媒 4 0に酸素を飽和的に吸蔵させるのに必要なリーンガス流入積算量 TGaso2 と一致するように設定される。ここで、そのようなリーンガス流入積算量 TGaso2は、下流触媒 4 0の最大酸素吸蔵量 Cmax_UFが多量であるほど多量となる。本実施形態のシステムは、その最大酸素吸蔵量 Cma_XuFを直接的に検出する機能は有していない。しかしながら、下流触媒 4 0の最大酸素吸蔵量 Cmax_UFは、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cma_Xscと同様に、触媒の劣化と共に変化する値である。このため、それら 2つの Cmax_UFおよび Cmax_scの間には有意な相関が認められる。そこで、本実施形態では、飽和判定値 Eを、間接的な相関を有する上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cmaxscに基づいて設定することとした。

図 1 7は、上記の手法で飽和判定値 Eを設定するにあたって、 ECU 5 0が参照するマップの一例である。 ECU 5 0は、上記ステップ 1 9 2において、図 1 7に示すマップを参照して、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cmax_scに基づいて、リーンガス流入積算値 TGaso2の飽和判定値 Eを算出する。このマップによれば、上流触媒 3 8の Cmax_scが多量であるほど、飽和判定値 E は大きな値に設定されることになる。

上流触媒 3 8の Cmax_S(;は、内燃機関 1 0の運転中に、所定の条件が成立する環境下で実行される。このため、上記ステップ 1 9 0の処理が要求される時点では、その算出が完了していないことがある。この場合は、上流触媒 3 8の最大酸素吸蔵量 Cnrnx_scに、想定され得る最大の値がセッ卜され (ステップ 1 9 4 )、その最大の Cmax_scに基づいてステツプ 1 9 2の処理が実行される。最大の Cmax_scを基礎とすれば、飽和判定値 Eは最大の値に設定される。このような処理によれば、 Cmax_scの算出が未完了であるために、飽和判定値 Eが過小な値に設定されるのを確実に防ぐことができる。図 1 4に示すステップ 1 6 0では、上記の如く算出されるリーンガス流入積算量 TGa_So2力 S、上記の如く設定される飽和判定値 Eより小さいか否かが判別される。この判別によれば、実質的には、下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_wが、その最大酸素吸蔵量 Cma_XuFより少ないかが判別される。そして、 TGaso2く E の成立が認められる場合は、下流触媒 4 0が、未だ酸素を飽和的には吸蔵していないと判断できる。図 1 4に示すルーチンによれば、この場合、以後何ら処理が進められることなく、つまり、スロットル開度 TAが絞られ、かつ、大きなパルプオーバーラップが確保された状態を維持したまま今回の処理サイクルが終了される。

下流触媒 4 0に酸素が飽和的に吸蔵されていない間は、その保護のために、スロットル開度 TAを絞っておく利益が存在する。上述した一連の処理によれば、その利益が存在している間は、スロットル開度 TAを絞った状態を維持しておくことができる。このため、本実施形態の装置によれば、実施の形態 3の場合と同様に、触媒の保護を図ることができる。

上記ステップ 1 6 0において、 TGaso2 < Eの不成立が認められた場合は、次に、スロットル開度 TAが第 1の目標ス口ットル開度 talに制御される（ステツプ 1 6 4 )。次いで、実バルブタイミング vttを通常目標値 vt l とするための処理が実行される（ステップ 1 6 6 )。尚、ステップ 1 6 4の処理、およびステップ 1 6 6の処理は、それぞれステップ 1 4 4の処理、およびステップ 1 0 6の処理と同一であるため、ここでは、これ以上の説明は省略する。

上記の処理によれば、下流触媒 4 0に酸素が飽和的に吸蔵された後は、つまり、スロットル開度 TAを絞っておく実益が消滅した後は、バルブォーバーラップを通常値に戻すと共に、スロットル開度 TAを開くことにより、オイル上がり（オイル下がり）の生じない状態を作り出すことができる。そして、このような状態を、 F/C の終了に先立って実現しておくことにより、何らの不利益を伴うことなく、 F/C からの復帰時における内燃機関 1 0の安定性を高めることができる。

ところで、上述した実施の形態 4においては、ステップ 1 6 0において、 TGaso2く Eの判定が不成立とされた場合にスロットル開度 TAの絞りを解除し、また、バルブオーバーラップを通常値に戻すこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度 TAの絞りの解除と、バルブオーバーラップの通常値への復帰は、単純に、 F/C の継続時間が所定時間に達した時点で行うこととしてもよい。

また、上述した実施の形態 4においては、下流触媒 4 0へのリーンガス流入積算量 TGaso2が、下流触媒 4 0を酸素で飽和させる量（E)に達した時点で、スロットル開度 TAを絞る実益の消滅を判断することとしている力 S、その判断の手法はこれに限定されるものではなレ、。すなわち、その判断は、 F/C の開始後における積算吸入空気量が、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の双方を酸素で飽和させる値に達したと推定できるか否かに基づいて行うこととしてもよい。

また、上述した実施の形態 4においては、 F/C が長期に渡って継続した場合に、適当なタイミングにおいてスロットル開度 TAの絞りを解除し、かつ、バルブオーバーラップを通常時に復帰させる処理を、実施の形態 3の装置に対して組み込むこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態において特有な上記の処理は、実施の形態 1または 2の装置に対して組み込むこととしてもよい。

尚、上述した実施の形態 4においては、 ECU 5 0力 S、ステップ 1 6 6の処理を実行することにより前記第 8の発明における「EGR増量解除手段」が、ステップ 1 6 4の処理を実行することにより前記第 8の発明における「減量解除手段」力それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 4においては、 ECU 5 0が、ステップ 1 6 0の処理を実行することにより、前記第 9の発明における「継続時間判断手段」が実現されている。

また、上述した実施の形態 4においては、 ECU 5 0が、図 1 5に示すルーチンを実行することにより前記第 1 0の発明における「空気量積算手段」力 S、ステップ 1 6 0の処理を実行することにより前記第 1 0の発明における「判断手段」力それぞれ実現されている。

更に、上述した実施の形態 4においては、 ECU 5 0カ、ステップ 1 9 0および 1 9 4の処理を実行することにより前記第 1 1 の発明における「上流側酸素吸蔵容量検出手段」力ステップ 1 9 2の処理を実行することにより前記第 1 1の発明における「設定手段」力、それぞれ実現されている。実施の形態 5 .

[実施の形態 5の特徴]

次に、図 1 8乃 S図 2 3を参照して、本発明の実施の形態 5について説明する。

本実施形態のシステムは、図 1に示すハードウェア構成を用いて、 ECU 5 0に、後述する図 1 9、図 2 0および図 2 2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。

図 1 8は、本実施形態のシステムの動作概要を説明するためのタイミングチャートである。より具体的には、図 1 8 Aは F/Cの実行状態を表す波形、図 1 8 Bは上流触媒 3 8の酸素吸蔵量 0SA_scの波形、図 1 8 Cは下流触媒 4 0の酸素吸蔵量 0SA_UF の波形をそれぞれ示している。また、図 1 8 Dは、 F/Cの実行中におけるスロットル開度 TAの波形を示す。

本実施形態のシステムは、上述した実施の形態 4のシステムと同様に、 F/C が開始された後、下流触媒 4 0が飽和的に酸素を吸蔵したと推定される時点でスロットル開度 TA の絞りを解除する。図 1 8 Dにおいて、時刻 t0〜t2の間に示される波形は、上記の機能を実現するためのもの、つまり、上述した実施の形態 4においても実現される波形である。

本実施形態のシステムは、時刻 t2の時点で、スロットル開度 TAの絞りを解除する際に、スロットル開度 TAを第 1の目標スロットル開度 tal より大きな第 3の目標スロットル開度 ta3 とし、その後、適当なタイミング（図 1 8における時刻 t3) において、スロットル開度 TA を第 1の目標スロットル開度 tal とする点に特徴を有している。

時刻 t2の時点では、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0力何れも酸素を飽和的に吸蔵している。このため、時刻 t2以降は、触媒に流れ込むの空気の流量を抑える実益は存在しない。一方で、その空気量を増やせば、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の冷却を促進することが可能である。触媒は、高温環境化で多量の酸素供給を受けることによりその劣化を進行させる。換言すると、酸素が多量に供給される状況下であっても、触媒が低温であれば、その劣化の進行は抑えることが可能である。このため、時刻 t2の時点で多量の流通空気量を生じさせ、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の冷却を促進することとすれば、それらの劣化を抑制するうえで有利な状況を作り出すことができる。

本実施形態のシステムは、上記の観点より、図 1 8 Dに示すように、下流触媒 40が酸素で飽和した時点で、スロットル開度 TAを、第 1の目標ス口ットル開度 tal より大きな第 3の目標スロットル開度 ta3 とすることにしている。このようなスロットル制御が実行されるため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態 4の場合に比して、更に上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の劣化を抑制することが可能である。

[実施の形態 5における具体的処理]

図 1 9および図 2 0は、上記の機能を実現するために本実施形態において ECU 5 0が実行するメィンルーチンのフローチヤ一トである。このフロ一チャートは、ステップ 1 1 8 , 1 2 0， 1 30 , 1 4 4 , 1 6 2および 1 6 4力それぞれステツプ 1 1 8 ' , 1 2 0 ' , 1 3 0 " , 1 4 4 ' , 1 6 2 'および 1 64 に置き換えられている点、並びに、ステップ 2 0 0〜2 0 8が追加されている点（何れも網掛け状態で図示）を除き、図 1 4に示すルーチンと同様である。以下、図 1 9および図 2 0において、図 1 4に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

本実施形態では、スロットル開度 taの目標値、つまり、目標 taを次式により算出する。

目標 ta=基本アイドル開度 TA0 +第 1補正係数 kfctal

一第 2補正係数 kfcta2 +第 3補正係数 kfcta3 · · · ( 2 ) 但し、第 3補正係数 kfcta3は、下流触媒 4 0が酸素で飽和した時点で、スロットル開度 TAを大きく開弁補正するための係数である。

ステップ 1 1 8 '， 1 2 0 ' , 1 3 0 "" , 1 4 4 ' , 1 6 2 'および 1 6 4 'は、目標 taの演算式が上記（ 1 ) から上記（2 ) 式に変更されたことに伴い、それぞれ形式的にステップ 1 1 8， 1 2 0 , 1 3 0 , 1 4 4 , 1 6 2および 1 6 4から変更されたものである。具体的には、ステップ 1 1 8 ' , 1 2 0 'および 1 6 2 'は、何れも、ステップ 1 1 8 , 1 2 0おょぴ 1 6 2の処理に対して、第 3補正係数 kfcta3を 0に設定する処理を加えたものである。また、ステップ 1 3 0 ' , 1 4 4 'および 1 6 4 'は、何れも、第 3補正係数 kfcta3に 0が設定されている状況下で、上記（2) 式により目標 taを算出するステップである。

つまり、ステップ 1 1 8 ' , 1 2 0 ' , 1 3 0 ' , 1 4 4 ' , 1 6 2 ' および 1 6 4 'において実行される処理の内容は、実質的には、ステップ 1 1 8 , 1 2 0 , 1 3 0， 1 4 4 , 1 6 2および 1 6 4において実行される処理の内容と同一である。このため、図 1 9および図 2 0に示すルーチンは、実質的には、ステップ 2 0 0〜 2 1 0の処理が追加されていることを除き、図 1 4に示すルーチンと同一である。以下、本実施形態において特有なステップ 2 0 0〜 2 1 0の説明を中心として、図 1 9および図 2 0 に示すルーチンの内容を説明する。

すなわち、図 1 9および図 2 0に示すルーチンによれば、 F/C の実行が禁止される場合に、ステップ 1 1 0の処理に次いで、冷却フラグ XC00Lが 0とされる（ステップ 2 0 0 )。冷却フラグ XC00Lは、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0が十分に冷却されていることを表示するためのフラグである。 F/C の禁止中は、触媒が高温となるのが通常であるため、ここではそのフラグ XC00Lに 0がセットされる。

図 1 9および図 2 0に示すルーチンによれば、 F/Cが禁止されている間、および F/Cの開始後、ステップ 1 6 0の条件が成立している間、つまり、 F/C が開始されてから下流触媒 4 0の酸素飽和が判定されるまでの間は、上記ステップ 2 0 0の処理が実行されることを除き、図 1 4に示すルーチンが実行される場合と同様の処理が繰り返される。つまり、本実施形態のシステムによれば、この間は、実施の形態 4の場合と同様の動作が実現される。

本実施形態におけるルーチンでは、ステップ 1 6 0において、 TGaso2く E の不成立が認められると、つまり、下流触媒 4 0の酸素飽和が推定されると、ステップ 1 6 2 'において kfcta2および kfcta3が共に 0 とされた後、冷却フラグ XC00Lに 1がセットされているかが判別される（ステップ 2 0 2 )。

ステップ 1 6 0の条件不成立が始めて認められた直後は、冷却フラグ XC00L に 0がセットされているため、上記ステップ 2 0 2の条件は不成立となる。この場合、次に、図 2 1に示すマップを参照して、第 3補正係数 kfcta3が算出される。そして、その第 3補正係数 kfcta3 を上記（2 ) 式に代入することで得られる目標 ta (第 3の目標スロットル開度 ta3) が実現されるように、スロットル開度 TAが制御される（ステップ 2 0 4 )。図 2 1は、第 3補正係数 kfcta3を算出するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、第 3補正係数 kfcta3は、機関回転数 NEが高いほど大きな値に設定され、また、機関回転数 NEがアイドル回転数の近傍値である場合には最小値 0に設定される。また、このマップによれば、アイドル運転時を除いて、第 1補正係数 kfcta lに比して十分に大きな第 3補正係数 kfcta3を設定することができる。このため、上記ステップ 2 0 4の処理によれば、オイル上がり（オイル下がり）の防止を目的とした吸入空気量 Gaに比して十分に多量の吸入空気量 Gaを流通させ得る状況を作り出すことができる。

図 2 0に示す一連の処理において、ステップ 2 0 4の処理が終わると、次に、冷却空気積算量 TGacoolが、冷却判定値 Fに達しているか否かが判別される（ステップ 2 0 6 )。冷却空気積算量 TGacoolは、上記ステップ 2 0 4の処理が開始された後、つまり、スロットル開度 TAが第 3の目標ス口ットル開度 ta3に広げられた後に流通した吸入空気量 Gaの積算値である。一方、冷却判定値 Fは、上流触媒 3 8および下^触媒 4 0を十分に冷却するのに必要な空気量として設定された値である（設定の方法は後に詳細に説明する）。従って、上記ステップ 2 0 6の処理によれば、実質的には、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0が、劣化の進行を抑えることができる程度に十分に冷却されたか否かを判定することができる。

TGacool〉Fの不成立が判定された場合は、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0が未だ十分に冷却されていないと判断できる。この場合は、冷却空気積算量 TGacoolの更新処理が行われた後（ステップ 2 0 8 )、ステップ 1 6 6において、実バルブタイミング vttが通常目標値 vt lに制御される。尚、上記ステップ 2 0 8では、具体的には、前回の処理サイクル時における TGacool (i- 1)に、本ルーチンの実行周期の間に生じた吸入空気量 Gaを加算することにより、最新の積算量 TGacoo l ( i )を算出する処理が実行される。上述したステップ 2 0 2乃至 2 0 8およびステップ 1 6 6の処理は、 F/C が継続される限り、冷却空気積算量 TGacoo lが冷却判定値 Fに達するまで、本ルーチンが起動される毎に繰り返し実行される。このような処理によれば、下流触媒 4 0の酸素飽和が推定された後、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0の十分な冷却が判断されるまでの間は、バルブタイミング VVTを通常の設定に戻した状態で、多量の空気を流通させることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、 F/C の実行中に、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0を有効に冷却して、その劣化の進行を有効に阻止することができる。

冷却流量積算値 TGacoolが冷却判定値 Fに達するまで F/Cの実行が継続されると、その時点で（図 1 8における t3参照）、ステップ 2 0 6の条件成立が判定される。この場合、ステップ 2 0 6の処理に次いで、冷却フラグ XC00Lに 1がセットされ、また、冷却空気積算量 TGacoolが 0にリセットされる（ステップ 2 1 0 )。その後、今回の処理サイクルの続きとして、再び上記ステップ 1 6 2 '以降の処理が実行される。つまり、ステップ 1 6 2 'において、第 3補正係数 kfcta3を 0にリセットした後に、再び XC00L = 1の成立が判定される。

ここでは、 XC00L= 1の成立が判定されるため、次に、ステップ 1 6 4 ' の処理が実行される。つまり、図 7に示すマップに従って算出される第 1 補正係数 kfctal と、共に 0とされた第 2および第 3補正係数 kfcta2 , kfcta3 とを上記（ 2 )式に代入することで、第 1の目標スロットル開度 tal が算出されると共に、スロットル開度 TAをその第 1の目標スロットル開度 tal とするための制御が実行される。以後、ステップ 1 6 6において、実バルブタイミング vttを通常目標値 vt l とする処理が実行された後、今回の処理サイクルが終了される。

次回以降本ルーチンが起動される場合は、 F/Cの実行が継続される限り、上記ステップ 1 6 4 およびステップ 1 6 6の処理が繰り返し実行される。その結果、バルブタイミング VVTが通常の設定とされ、かつ、スロットル開度 TAが、オイル上がり（オイル下がり）を回避し得る最小の開度とされた状態で、 F/Cの実行が継続される（図 1 8における時刻 t3以降参照）。 F/C の終了に先だって上記の状態が形成されていれば、燃料噴射弁 2 6 からの燃料噴射を再開するだけで、即座に通常の運転状態への復帰を図ることができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態 4 のシステムと同様に、 F/C からの復帰時における内燃機関 1 0の安定性を十分に確保することができる。

図 2 2は、上記ステップ 2 0 6において用いられる冷却判定値 Fを設定するために、 ECU 5 0が実行するルーチンのフローチヤ一トである。図 2 2 に示すルーチンでは、先ず、触媒温度の推定計算が完了しているか否かが判別される（ステップ 2 2 0 )。 ECU 5 0は、内燃機関 1 0の運転状態等に基づいて、触媒温度を推定することができる。本ステップ 2 2 0では、その算出が既に完了しているか否かが判別される。

上記の判別の結果、触媒温度の推定完了が認められる場合は、その推定の結果に基づいて、冷却判定値 Fが算出される（ステップ 2 2 2 )。冷却判定値 Fは、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0を十分に冷却するために必要な空気流量であるから、触媒温度が高いほど、多量に設定することが必要である。

図 2 3は、上記の観点より本実施形態において用いられる冷却判定値 F のマップの一例である。 ECU 5 0は、上記ステップ 2 2 2において、このマップを参照することにより、冷却判定値 Fを設定する。このような処理によれば、触媒温度が高いほど、冷却判定値 Fを大きな値に設定することができ、上記の要求を満たすことができる。

触媒温度の推定は、上記ステップ 2 2 0の処理が要求される時点で完了していないことがある。この場合は、触媒温度が、想定され得る最低の温度（例えば 5 0 0 °C) にセットされ（ステップ 2 2 4 )、その最低の触媒温度に基づいてステップ 2 2 2の処理が実行される。最低の触媒温度を基礎とすれば、冷却判定値 Fは最小の値に設定される。このような処理によれば、触媒温度の推定が未完了であるために、冷却判定値 Fが過大な値に設定され、その結果、上流触媒 3 8および下流触媒 4 0が過剰に冷却されるの確実に防ぐことができる。

ところで、上述した実施の形態 5においては、ステツプ 1 6 0において、 TGaso2 < Eの判定が不成立とされた場合に、スロットル開度 TAを冷却目的の開度、つまり、第 3の目標スロットル開度 ta3に開くこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度 TA は、単純に、 F/C の継続時間が所定時間に達した時点で第 3の目標スロットル開度 ta3に変化させることとしてもよい。

また、上述した実施の形態 5においては、下流触媒 4 0が飽和的に酸素を吸蔵した段階で触媒を冷却する処理を、実施の形態 4の装置に対して組み込むこととしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本実施形態において特有な上記の処理は、実施の形態 1乃至 3の何れの装置に組み込むこととしてもよい。

尚、上述した実施の形態 5においては、 ECU 5 0力 S、ステップ 2 0 4の処理を実行することにより前記第 1 2の発明における「冷却流量実現手段」力ステップ 1 6 4 'の処理を実行することにより前記第 1 2の発明における「流量変更手段」力それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 5においては、 ECU 5 0が、ステップ 2 2 0または 2 2 4の処理を実行することにより前記第 1 3の発明における「触媒温度検知推定手段」、ステップ 2 2 2の処理を実行することにより前記第 1 3の発明における「冷却時間設定手段」力それぞれ実現されている。実施の形態 6 .

[実施の形態 6の特徴]

次に、図 2 4乃至図 2 7を参照して、本発明の実施の形態 6について説明する。

本実施形態のシステムは、図 1に示すハードウェア構成を用いて、 ECU 5 0に、後述する図 2 4および図 2 7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。

本実施形態のシステムは、 F/C の実行中に、バルブオーバーラップが增えるように、つまり、内部 EGR量が増加するようにバルブタイミング VVT を変化させる点において実施の形態 1乃至 5の場合と同様である。尚、ここでは、説明の便宜上、可変動弁機構 3 2が吸気弁 2 8の開弁時期を進角させることにより、バルブオーバーラップの増量が図られるものとする。

F/Cの実行中に可変動弁機構 3 2を進角方向に作動させた場合、 F/Cからの復帰時に内燃機関の状態を安定に維持するためには、その復帰と共に可変動弁機構 3 2の進角を解除して、内部 EGR量を適正に減ずることが必要である。この際、可変動弁機構 3 4の応答性が遅く、進角状態が維持されると、その進角が解除されるまでの間、内燃機関の運転状態は不安定となる。

本実施形態のシステムは、このような事態が生ずるのを防ぐため、可変動弁機構 3 2を進角方向に駆動するのに先立って、可変動弁機構 3 2の作動速度、より具体的には、可変動弁機構 3 2が遅角方法に作動する際の作動速度を検出することとしている。そのうえで、本実施形態のシステムは、 F/C 中における可変動弁機構 3 2の進角量を、上記の如く検出した作動速度に基づいて設定することとした。つまり、可変動弁機構 3 2の作動速度が早い場合には、 F/C 中の進角量を大きく設定し、反対に、その作動速度が遅い場合には、 F/C中における進角量を小さな値に設定することとした。このような設定によれば、可変動弁機構 3 2の作動速度に関わらず、 F/C からの復帰時に、常に迅速に、可変動弁機構 3 2の進角量を解除して、内燃機関が安定に運転し得る状態を実現することが可能である。 [実施の形態 6における具体的処理]

図 2 4は、上記の機能を実現するために ECU 5 0が実行する第 1のルーチンのフローチャートである。より具体的には、このルーチンは、可変動弁機構 3 2が遅角方向に作動する際の作動速度を検出し、その作動速度に基づいて、バルブタイミング VVTの補正係数 kdvt2と、スロットル開度の補正係数 kfcta2を算出するためのものである。

図 2 4に示すルーチンでは、先ず、機関回転数 NEが取り込まれる（ステップ 2 3 0 )。次に、機関回転数 NEが、判定回転数 aより高いか否かが判別される（ステップ 2 3 2 )。可変動弁機構 3 2は、内燃機関の油圧により駆動される。このため、可変動弁機構 3 2の作動速度は、機関回転数 NE の高低に応じて異なる値となる。

本実施形態のシステムでは、高回転領域での F/C中に、低回転領域での F/C 中に比して、可変動弁機構 3 2を大きく進角させることが望まれる。このため、 F/C からの復帰時に、可変動弁機構 3 2が適正な状態に復帰し得るか否かを検討するにあたっては、可変動弁機構 3 2が高回転領域でどのような作動速度を示すかを見ることが適切である。

上記ステップ 2 3 2において用いられる判定回転数 aは、内燃機関が高回転領域（例えば 3 0 O rpm 以上）で運転しているか否かを判断するための値である。このため、その判断が否定された場合は、現在の運転状態が、可変動弁機構 3 4の作動速度を検知するべき状態でないと判断され、以後速やかに今回の処理が終了される。

一方、上記ステップ 2 3 2において、 NE > aの成立が認められた場合は、機関回転数 NEに関する限り、可変動弁機構 3 2の作動速度を検出するための条件が満たされていると判断できる。この場合は、先ず、実バルブタイミング vttが取り込まれ（ステップ 2 3 4 )、次に、取り込まれた vttが判定値 bより大きいか否かが判別される（ステップ 2 3 6 )。可変動弁機構 3 2の作動速度を正確に検知するためには、可変動弁機構 3 2を、ある程度大きく作動させることが必要である。つまり、可変動弁機構 3 2の遅角方向の作動速度を検知するにあたっては、その前提として、可変動弁機構 3 2力ある程度進角方向に変位していることが必要である。上記ステップ 2 3 6において、 vtt > bの不成立が認められた場合は、その前提が満たされていないと判断され、以後速やかに今回の処理が終了される。これに対して、 vtt〉bの成立が認められた場合は、可変動弁機構 3 2の進角量に関する限り、作動速度を検出するための条件が満たされていると判断できる。この場合は、次に、バルブタイミングの全閉制御が要求されたか否かが判別される（ステップ 2 3 8 )。

可変動弁機構 3 2は、機関回転数 NEがある程度確保されており、かつ、スロットル開度 TAがある程度確保されているような状況下では、ある程度のバルブオーバーラップが発生するように進角方向に駆動される。また、可変動弁機構 3 2は、内燃機関の軽負荷時には、バルブオーバーラップが消滅するように駆動される。このため、例えば、加速中または高速走行中にスロットル弁 1 8が閉じられたような場合には、中高負荷から軽負荷への変化が認識され、可変動弁機構 3 2は、進角状態から、その進角が解除された状態へと駆動されることになる。そして、スロットル全閉の状態が継続され、 F/C 条件の成立が判定されると、上記の変化を経て、既述した F/Cが開始される。

以上説明した通り、本実施形態のシステムでは、中高負荷から軽負荷への変化が認められた場合に、可変動弁機構 3 2に対して進角の解除が指令される。この解除が指令されると、可変動弁機構 3 2は、速やかに進角状態を解除するべく、最大の速度で遅角方向に作動する。本明細書においては、可変動弁機構 3 2を上記の如く遅角方向に作動させる制御を「全閉制御」と称する。図 2 4に示すルーチン中、上記ステップ 2 3 8において、全閉制御の要求が生じていないと判別された場合は、可変動弁機構 3 2の作動速度を検出する機会が生じていないと判断できる。この場合は、以後、速やかに今回の処理が終了される。一方、全閉制御の要求が生じていると判別された場合は、次に、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtc が取り込まれる（ステップ 2 4 0 )。

閉じ速度 A vtc は、全閉制御が開始された後、可変動弁機構 3 2に生ずる単位時間当たりの作動量である。上記ステップ 2 4 0では、具体的には、可変動弁機構 3 2に内蔵されているセンサにより、所定のサンプリング周期で、可変動弁機構 3 2の作動位置が検知される。そして、上記のサンプリング周期と、作動位置の変化量とに基づいて、閉じ速度 A vtc が算出される。

上記の処理が終了すると、次に、閉じ速度検知済みフラグ X厶 VTCに 1がセットされる（ステップ 2 4 2 )。次いで、閉じ速度 A vtcに応じた補正係数 kdvt2が算出される（ステップ 2 4 4 )。

補正係数 kdvt2は、バルブタイミング VVTの減速時における目標値 vt2 を補正するための係数である。図 2 5は、補正係数 kdvt2を算出するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、補正係数 kdvt2 は、閉じ速度 A vtcの関数として設定される。具体的には、補正係数 kdvt2は、閉じ速度 A vtc が小さいほど最小値 0に近づき、閉じ速度 A vtc が速いほど最大値 1 . 0に近づくように設定される。尚、捕正係数 kdvt2を用いて目標値 vt2を補正する手法、および、その結果得られる目標値 vt2の物理的な意味は、図 2 7を参照して後に詳細に説明する。図 2 4に示すルーチンによれば、次に、補正係数 kdvt2に応じた補正係数 kdta2が算出される（ステップ 2 4 6 )。ここで算出される補正係数 kdta2 は、 F/C中にス口ットル開度 TAに与えるべき絞り量を定める第 2補正係数 kfc ta2を補正するための係数である。

図 2 6は、補正係数 kdta2 を算出するために ECU 5 0が記憶しているマップの一例を示す。このマップによれば、補正係数 kdta2は、上記ステツプ 2 4 4で設定された補正係数 kdvt2の関数として設定される。具体的には、補正係数 kdta2は、補正係数 kdvt2 とほぼ比例的な関係を示すように設定される。このため、ここで算出される補正係数 kdta2 も、上記の補正係数 kdvt2 と同様に、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtcが遅いほど最小値 0に近づき、かつ、その速度 A vtc が速いほど最大値 1 . 0に近づくように設定される。尚、捕正係数 kdta2を用いてスロットル開度 TAの絞り量 (第 2補正係数 kfcta2) を補正する手法、および、その結果得られる第 2 捕正係数 kfcta2の物理的な意味は、図 2 7を参照して後に詳細に説明する。図 2 7は、可変動弁機構 3 2、およびスロットル弁 1 8を制御するために、本実施形態において ECU 5 0が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ステップ 2 5 0〜 2 6 0の処理が、それぞれ適当な箇所に挿入されている点を除き、実質的に図 3に示すルーチンと同様である。以下、図 2 7に示すステップのうち、図 3に示すステップと同様のものについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。図 2 7に示すルーチンによれば、ステップ 1 0 4において、 F/C 条件の成立が認められると、次に、閉じ速度検知済みフラグ X厶 VTCに 1がセットされているか否かが判別される（ステップ 2 5 0 )。その結果、 X A VTC = 1 が成立しないと判別された場合は、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtc が未だ検知されていないと判断できる。

本実施形態のシステムは、閉じ速度 A vtc が既知である場合は、その閉じ速度 A vtc によって迅速に消滅させることのできる進角量を算出し、その算出値を減速時の目標 VVT ( vt2) として設定する。ところが、閉じ速度厶 vtc が未知である間は、そのような目標値 vt2 を適正に設定することはできない。このため、上記ステップ 2 5 0において、 Χ Δ VTCに 1がセットされていないと判断された場合は、目標 VVT (vt2)、つまり、 F/C中に可変動弁機構 3 2に与えるべき進角量が、最小値 0とされる。

目標 VVT (vt2) が最小値 0 とされると、バルブオーバーラップが発生しないため、内部 EGR量も少量に抑えられる。この場合、スロットル開度 TA が過度に閉じられると、吸気通路の圧力が過剰に負圧化して、オイル上がりやオイル下がりの問題が生ずる。このため、上記ステップ 2 5 2の処理が実行された場合は、スロットル開度 TAを、基本アイドル開度より開き側に補正するべく、ステップ 1 1 6および 1 1 8の処理が実行される。

一方、上記ステップ 2 5 0において、閉じ速度検知済みフラグ X厶 VTC に 1がセットされていると判別された場合は、先ず、ステップ 1 1 2の処理により減速時の目標 VVT (vt2) が算出され（以下、ここで算出された値を「vt2の基準値」とする）、次いで、補正係数 kdvt2が取り込まれる（ステツプ 2 5 4 )。

ステップ 1 1 2の処理では、実施の形態 1の場合と同様に、図 5に示すマップに従って、 F/C中に十分な EGR量を発生させるうえで必要なバルブタイミング（本実施形態では、可変動弁機構 3 2の進角量）が vt2 として算出される。また、ステップ 2 5 4の処理によれば、図 2 4に示すステツプ 2 4 4において算出された補正係数 kdvt2が取り込まれる。

図 2 7に示すルーチンでは、次に、 vt2の基準値と補正係数 kdvt2 とを次式右辺に代入することにより、今回の処理サイクルで用いるべき目標 VVT ( vt2) が算出される（ステップ 2 5 6 )。

vt2 = vt2 * kdvt2 · · · ( 3 )

補正係数 kdvt2は、既述した通り、閉じ速度 A vtcが速いほど最大値 1 . 0に近づく係数である（図 2 5参照）。このため、上記（ 3 ) 式によれば、目標 VVT (vt2) は、閉じ速度 A vtcが速いほど vt2の基準値に近い値に、また、閉じ速度 A vtcが遅いほど最小値 0に近い値に設定される。

図 2 7に示すルーチンでは、後に、ステップ 1 2 8において、実 VVTが目標 VVT (vt2) に一致するように可変動弁機構 3 2が制御される。その結果、 F/C中に可変動弁機構 3 2に与えられる進角量は、閉じ速度 A vtcが速いほど大きくなり、また、閉じ速度 A vtc が遅いほど小さくなる。このため、本実施形態のシステムによれば、可変動弁機構 3 2が如何なる閉じ速度を示す場合においても、 F/C からの復帰時に、常に迅速に可変動弁機構 3 2の進角を解除して、内燃機関が安定に運転し得る状況を作り出すことができる。

また、図 2 7に示すルーチンによれば、ステップ 1 2 2の処理により第 2捕正係数 kf c t a2が算出された後に（以下、ここで算出された値を Γ kf c ta2 の基準値」とする）、図 2 4に示すステップ 2 4 6において算出された補正係数 kdta2が取り込まれる（ステップ 2 5 8 )。次に、第 2補正係数 kfcta2 の基準値と補正係数 kdta2 とを次式右辺に代入することにより、今回の処理サイクルで用いるべき第 2補正係数 kfcta2が算出される（ステップ 2 6 0 )。

kfcta2 = kfcta2 * kdta2 · · · ( 4 )

捕正係数 kdta2は、既述した通り、補正係数 kdvt2に対してほぼ比例的な関係を示す（図 2 6参照）。このため、上記（4 ) 式によれば、第 2補正係数 kfcta2は、補正係数 kdvt2が 1 . 0に近づくほど kfcta2の基準値に近い値に、また、補正係数 kdvt2が最小値 0に近づくほど最小値 0に近い値となる。換言すると、第 2補正係数 kfcta2は、閉じ速度 A vtcが速く大きな進角量 vt2が設定されるほど最大値 1 . 0に近い値となり、また、閉じ速度 A vtc が遅く、進角量 vt2が小さな値となるほど最小値 0に近い値に設定される。

図 2 7に示すルーチンでは、後に、ステップ 1 3 0において、目標 ta の算出と、スロットル開度 TAの制御とが行われる。目標 taの算出は、上記（ 1 ) 式に従って、つまり、「目標 ta =基本アイドル開度 TA0 +第 1補正係数 kfcta l—第 2補正係数 kfcta2」なる演算式に従って実行される。上記ステップ 2 6 0の処理が実行される場合には、第 1補正係数 kfcta lが 0とされている（ステップ 1 2 0参照）。この場合、目標 taは、基本アイドル開度 TA0から第 2補正係数 kfcta2を減じた値となる。つまり、この場合は、 F/C中の進角量 vt2が大きな値に設定されるほど、目標 taは基本アイドル開度 TA0から大きく絞られた値となり、一方、進角量 vt2が小さな値に設定されるほど、目標 taは基本アイドル開度 TA0に近い値となる。

進角量 vt2が大きい場合は、目標 taを大きく絞っても、吸気負圧がさほど過大にならないため、オイル上がりやオイル下がりを十分に抑制することができる。一方、進角量 vt2 が十分に確保できない場合でも、目標 ta の絞りを小さくすれば、オイル上がりやオイル下がりは防ぐことができる。上述した目標 taの設定によれば、進角量 vt2の値に応じて、適宜これらの状況を作り出すことができる。このため、本実施形態のシステムによれば、可変動弁機構 3 2の作動速度に合わせて進角量 vt2を調整しつつ、実施の形態 1乃至 5の場合と同様に、オイル上がりやオイル下がりの防止と、触媒の保護とを両立させることができる。

ところで、上述した実施の形態 6においては、説明の便宜上、吸気側の可変動弁機構 3 2を進角させることによりバルブオーバーラップを発生させ、可変動弁機構 3 2の作動速度に応じて、その際の進角量を決めることとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、バルブオーバーラップは、排気側の可変動弁機構 3 4を遅角させることにより発生させることとしてもよい。そして、その場合は、可変動弁機構 3 4の作動速度に応じて、その際の遅角量を決めることにより、実施の形態 6の場合と同様の効果を実現することが可能である。また、上述した実施の形態 6においては、 F/C 中に EGR を発生させる機構が可変動弁機構 3 2 (または 3 4 ) に限定されているが、その機構はこれに限定されるものではない。すなわち、 F/C 中に EGR を発生させる機構は、 EGR弁等を含む外部 EGR機構であってもよい。この場合は、 EGR弁の作動速度に基づいて、 F/C中における EGR弁の作動量を決めることにより、実施の形態 6の場合と同様の効果を得ることが可能である。

また、上述した実施の形態 6においては、成り行きにより全閉制御（ステツプ 2 3 8参照）が実行されるのを待って可変動弁機構 3 2の閉じ速度厶 vtc を計測することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、全閉制御は、閉じ速度 Δ vtcの計測が要求される場合に、強制的に実行することとしてもよい。

尚、上述した実施の形態 6においては、可変動弁機構 3 2が前記第 1 4 の発明における「EGR可変機構」に相当していると共に、 ECU 5 0が、ステップ 2 4 0の処理を実行することにより前記第 1 4の発明における「作動速度検出手段」力、ステップ 2 4 4、並びにステップ 2 5 4および 2 5 6 の処理を実行することにより前記第 1 4の発明における「作動量設定手段 J 力 S、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態 6においては、 ECU 5 0が、ステップ 2 4 6、並びにステップ 2 5 8および 2 6 0の処理を実行することにより前記第 1 5の発明における「絞り量設定手段」力それぞれ実現されている。

実施の形態 7 .

[実施の形態 7の特徴]

次に、図 2 8および図 2 9を参照して、本発明の実施の形態 7について説明する。

本実施形態のシステムは、上述した実施の形態 6のシステムにおいて、 ECU 5 0に、図 2 4に示すルーチンに代えて、後述する図 2 8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。

上述した実施の形態 6のシステムは、機関回転数 NEが判定回転数 _aより高い場合に、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtc の計測を許可することとしている（上記ステップ 2 3 0参照）。しかしながら、このような手法によると、内燃機関が低回転領域での運転を継続する限りは、閉じ速度 A vtc が計測できず、その結果、 F/C 中に実現するべき進角量 vt2 を正しく設定できないという事態が継続する。

ところで、可変動弁機構 3 2は油圧を動力源としているため、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtc は、機関回転数 NE に対して顕著な相関を示す。この相関が既知であれば、任意の機関回転数 NEの下で計測した閉じ速度厶 vtcOを、高回転領域での閉じ速度 A vtcに変換することが可能である。そして、このような変換により閉じ速度 A vtc を推定することとすれば、内燃機関が高回転領域に達するのを待つことなく、高回転領域での閉じ速度 A vtc を取得することが可能である。そこで、本実施形態のシステムは、内燃機関の始動後、速やかに、上記の手法で閉じ速度 A vtc の推定を行うこととした。

[実施の形態 7における具体的処理]

図 2 8は、上記の機能を実現するために ECU 5 0が実行するルーチンのフローチャートである。このルーチンは、ステップ 2 3 0および 2 3 2が省略されていると共に、ステップ 2 4 0がステップ 2 7 0〜 2 7 6に置き換えられている点を除き、図 2 4に示すルーチンと同一である。尚、図 2 8に示すステップのうち、図 2 4に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

すなわち、図 2 8に示すルーチンによれば、機関回転数 NEが判定回転数 a を超えているか否かに関わらず、十分な進角量 vtt が生じているか、全閉制御の要求が生じているか、が順次判定される（ステップ 2 3 4〜 2 3 8 )。そして、これらの条件が成立する場合は、その時点で、可変動弁機構 3 2の閉じ速度が計測される（ステップ 2 7 0 )。以下、ここで計測された閉じ速度を「基準閉じ速度 A vtcO」と称す。

次に、現時点の機関回転数 NE、つまり、基準閉じ速度 Δ νΐοΟを計測した際の機関回転数 ΝΕ が取り込まれる（ステップ 2 7 2 )。次いで、その ΝΕ に基づいて、 VVT遅角捕正係数 kneが算出される（ステップ 2 7 4 )。その後、基準閉じ速度 A vtcOと VVT遅角補正係数 kne とを次式右辺に代入することにより、高回転領域での閉じ速度 A vtc が算出される（ステップ 2 7 6 )。

厶 vtc =厶 vtcOネ kne · · · ( 5 )

図 2 9は、 ECU 5 0が記憶している補正係数 kneのマップである。このマップにおいて、補正係数 kneは、基準閉じ速度 A vtcOが計測された時点での機関回転数 NEの関数として定められている。より具体的には、補正係数 kneは、その時点の機関回転数 NEが低いほど大きな値となり、その時点の機関回転数 NEが高いほど最小値 1 . 0に収束するように定められている。上記ステップ 2 7 4において、補正係数 kneは、図 2 9に示すマップに従って設定される。その結果、低回転領域で基準閉じ速度 A vtc が計測されれば、補正係数 kneは大きな値に設定される。また、高回転領域で基準速度 A vtcが計測されれば、補正係数 kneは、 1 . 0に近い値に設定される。そして、これらの補正係数 kneによれば、基準閉じ速度 A vtcOを、適正に高回転領域での閉じ速度 A vtcに変換することができる。

以上説明した通り、図 2 8に示すルーチンによれば、機関回転数 NEが判定回転数 a を超えるのを待つこと無く、髙回転領域での閉じ速度 A vtc を適正に算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、内燃機関の始動後、 F/C 中の進角量 vt2 を適正に設定し得る状態が整うまでの期間を、十分に短縮することができる。尚、上述した実施の形態 7においては、 ECU 5 0が、ステップ 2 7 0の処理を実行することにより前記第 1 7の発明における「作動速度計測手段」力 S、ステップ 2 7 2の処理を実行することにより前記第 1 7の発明における「回転数記憶手段」力ステップ 2 7 4および 2 7 6の処理を実行することにより前記第 1 7の発明における「変換手段」力 S、それぞれ実現されている。

実施の形態 8 .

[実施の形態 8の特徴]

次に、図 3 0および図 3 1を参照して、本発明の実施の形態 8について説明する。

本実施形態のシステムは、上述した実施の形態 6のシステムに内燃機関の油温 TH0を検出する油温センサを加えると共に、そのシステムにおいて、 ECU 5 0に、図 2 4に示すルーチンに代えて、後述する図 3 0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。

上述した実施の形態 7のシステムは、機関回転数 NEが閉じ速度 A vtcに与える影響を考慮して、任意の機関回転数 NEの下で計測した基準閉じ速度 A vtcOを、補正係数 kneにより変換することで高回転領域での閉じ速度厶 vtc を推定することとしている。ところで、可変動弁機構 3 2の作動速度は、機関回転数 NEの他、油温にも大きな影響を受ける。

つまり、可変動弁機構 3 2は、油圧を動力源としているため'、油圧に対して顕著な相関を示す。内燃機関の油圧は、機関回転数 NEが同じであっても、油温が異なれば異なったものとなる。更に、可変動弁機構 3 2の内部には、潤滑油の供給を受けて摺動する部分が存在する。そして、その潤滑部分のフリクションは、油温の変化に伴って潤滑油の粘性が変化することにより変化する。これらの理由により、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 Δ vtc は、油温の影響を大きく受ける。そこで、本実施形態のシステムは、可変動弁機構 3 2の閉じ速度 A vtc を算出するにあたって、機関回転数 NEの影響を考慮することに加えて、油温の影響をも考慮することとした。以下、図 3 0および図 3 1 を参照して、上記の機能を実現するための具体的処理の内容について説明する。

[実施の形態 8における具体的処理]

図 3 0は、進角量 vt2 を補正する補正係数 kdvt2、並びにスロットル開度 TAの絞り量を補正する補正係数 kdta2を算出するために本実施形態において ECU 5 0が実行するルーチンのフローチャートである。このノレ一チンは、ステップ 2 8 0 〜 2 9 4が、それぞれ適当な位置に挿入されている点を除き、図 2 8に示すルーチンと同一である。尚、図 3 0に示すステップのうち、図 2 8に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。

図 3 0に示すルーチンによれば、先ず、油温検出済みフラグ XTH0が 0であるか否かが判別される（ステップ 2 8 0 )。油温検出済みフラグ XTH0は、内燃機関の始動後、初期化処理により 0 とされ、その後、基準閉じ速度 Δ vtcOの検出と共に油温 TH0が検出されることにより 1がセットされるフラグである。従って、内燃機関の始動直後は、 XTH0 = 0の成立が判定される。

XTH0= 0の成立が認められた場合は、以後、基準閉じ速度 Δ vtcOの検出、機関回転数 NEの取り込み、および補正係数 kneの算出等の処理が順次実行される（ステップ 2 3 4 〜 2 3 8、およびステップ 2 7 0 〜 2 7 4 )。そして、これらの処理が終わると、次に、基準閉じ速度 A vtcOを検出した時点での油温 TH0が取得される（ステップ 2 8 2 )。更に、その油温 TH0に基づいて、第 1の VVT遅角補正係数 ktho lが算出される（ステップ 2 8 4 )。尚、 ktholの算出手法については、後に詳細に説明する。

これらの処理が終わると、油温検出済みフラグ XTH0に 1がセットされる (ステップ 2 8 6 )。次いで、基準閉じ速度 Δ vtcO と VVT遅角補正係数 kne とを次式右辺に代入することにより、現在の油温 TH0を前提とした高回転領域での閉じ速度（以下、「第 1閉じ速度 Avtcl」と称す）が算出される（ステツプ 2 8 8 )。

Avtcl= Δ vtcO*kne · · · ( 6 )

以後、フラグ XAVTCの処理や捕正係数 kdvt2, kdta2の設定処理（ステップ 2 7 8 , 24 4 , 24 6 ) 等が実行された後、今回のルーチンが終了される。

図 30に示すルーチンは、内燃機関の始動後、所定の実行周期で繰り返し起動される。第 1閉じ速度 Avtclの算出後に本ルーチンが起動された際には、ステップ 2 8 0において、 XTH0- 0の不成立が判別される。この場合は、先ず、その時点での油温 TH0が検出される（ステップ 2 9 0 )。次いで、検出された油温 TH0に基づいて、第 2の VVT遅角捕正係数 ktho2 が算出される（ステップ 2 9 2)。その後、次式に従って閉じ速度厶 vtcが算出され（ステップ 2 9 4)、ここで算出された閉じ速度 Δ vtcに基づいて、補正係数 kdvt2、kdta2の算出処理が実行される（ステップ 244, 2 4 6)。

Avtc=厶 vtclネ ktho2/kthol · · · ( 7 )

図 3 1は、第 1および第 2の VVT遅角補正係数 kthol、 ktho2を算出するために、 ECU 5 0が記憶しているマップを示す。図 3 1に示すマップは、 VVT 遅角補正係数 ktho と油温 TH0との関係を定めている。 ECU5 0は、上記ステツプ 2 8 4では、ステップ 2 8 2において取得した油温 TH0に対応する補正係数 ktho を図 3 1に示すマップから読み出し、その値を第 1の VVT 遅角補正係数 kthol とする。また、上記ステップ 2 9 2では、ステップ 2 9 0において取得した油温 TH0に対応する補正係数 kthoを図 3 1に示すマップから読み出し、その値を第 2の VVT遅角補正係数 ktho2 とする。

図 3 1に示すマップによれば、補正係数 kthoは、油温 TH0が 8 0°C近傍である場合に最大値 1. 0付近の値となり、また、油温 TH0が 8 0°Cから高温側或いは低温側にシフトするほど小さな値になるように設定されている。可変動弁機構 3 2の動力源である油圧は、油温の上昇に伴って潤滑油の粘度が下がるほど低下する。一方、可変動弁機構 3 2のフリクションは、油温の低下に伴ってその粘度が上がるほど増加する。このため、可変動弁機構 3 2の作動速度、つまり、閉じ速度 A vtc は、油温に対して、図 3 1 に示す補正係数 ktho と同様の増減傾向を示す。

従って、上記（ 7 ) 式の右辺に含まれる「ktho2/kthol」は、物理的には、第 2の VVT遅角補正係数 ktho2が検出された際の作動速度と、第 1の VVT遅角補正係数 kthol が検出された際の作動速度との比と等価である。このため、上記（ 7 ) 式によれば、第 2の VVT遅角補正係数 ktho2が計測された時点での閉じ速度 A vtcを、正確に算出することが可能である。以上説明した通り、図 3 0に示すルーチンによれば、任意の機関回転数 NEおよび任意の油温の下で第 1閉じ速度 Δ vtcl を測定しておき、その値厶 vtclを rkth ZktholJ の比で補正することにより、任意のタイミングにおける閉じ速度 A vtc を正確に算出することができる。このため、本実施形態のシステムによれば、実施の形態 7の場合と同様に、閉じ速度 A vtc の取得に要する時間を十分に短時間にすることができると共に、実施の形態 7の場合に比して、 F/C 中の進角量 vt2の設定精度を更に高めることが可能である。

ところで、上述した実施の形態 8においては、油温が閉じ速度 A vtc に与える影響を加味するために、油温そのものを検出することとしている力^ その補正の基礎は油温に限定されるものではない。例えば、内燃機関の冷却水温 THWを、油温 TH0の代わりに用いることによっても同様の機能を実現することは可能である。

尚、上述した実施の形態 8においては、 ECU 5 0が、図 3 0に示すステツプ 2 7 0の処理を実行することにより前記第 1 8の発明における「作動速度計測手段」 1 ステップ 2 8 0の処理を実行することにより前記第 1 8 の発明における「油温記憶手段」が、ステップ 2 9 2の処理を実行することにより前記第 1 8の発明における「油温検出手段」力ステップ 2 9 4 の処理を実行することにより前記第 1 8の発明における「変換手段」力それぞれ実現されている。

Claims

請求の範囲

1 . 内燃機関の減速時にフューエル力ットを行うフューエル力ット手段と、 .

高機関回転数下でのフューエルカット時に、低機関回転数下でのフューエル力ット時に比して、排気ガス再循環量を多量とする EGR制御手段と、高機関回転数下でのフユ一エル力ット時に、低機関回転数下でのフューエルカツト時に比して、吸入空気量を減量させる吸入空気量制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。

2 . 前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実 EGR判断手段を備えると共に、

前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカツトが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるのを待って、吸入空気量を減量させるための制御を開始する制御遅延手段を含むことを特徴とする請求項 1記載の内燃機関の制御装置。

3 . 吸気弁開弁期間と排気弁開弁期間とが重なるバルブオーバーラップ期間を可変とする可変動弁機構を備え、

前記 EGR制御手段は、前記可変動弁機構を駆動して内部排気ガス再循環量を增減させる VVT制御手段を含み、

前記実 EGR判断手段は、前記可変動弁機構の状態に基づいて、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断することを特徴とする請求項 2記載の内燃機関の制御装置。

4 . 前記吸入空気量制御手段は、高機関回転数下でフューエルカットが開始された後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエル力ットの開始時以上の吸入空気量を維持する手段を含むことを特徴とする請求項 2または 3記載の内燃機関の制御装置。

5 . 前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えているか否かを判断する実 EGR判断手段と、

フューエルカツトの実行条件が成立した後、前記排気ガス再循環量の現実値が判定値を超えるまでは、フューエルカツトの実行を禁止するフューエノレカット禁止手段と、

を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。

6 . フューェノレカットの実 fi条件が成立した後、フューェノレカット禁止限界期間が経過した時点で、フューエルカツトの実行禁止を解除するフユ —エル力ット禁止解除手段を更に備えることを特徴とする請求項 5記載の内燃機関の制御装置。

7 . アクセル開度に基づいてス口ットル開度を電子制御するス口ットル開度電子制御手段を備えると共に、

前記フューエルカット手段は、フューエルカットの実行条件が成立しているか否かを、前記アクセル開度に基づいて判断することを特徴とする請求項 1乃至 6の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。

8 . フューエルカットの継続時間が所定時間に達した時点で、前記 EGR 制御手段による前記排気ガス再循環量の増量補正を解除する EGR増量解除手段と、フューエルカツトの継続時間が前記所定時間に達した時点で、前記吸入空気量制御手段による前記吸入空気量の減量補正を解除する減量解除手段と、

を備えることを特徴とする請求項 1乃至 7の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。

9 . フューエルカットの開始後、内燃機関の排気通路に配置される触媒が酸素を一杯に吸蔵したと推定される時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する継続時間判断手段を更に備えることを特徴とする請求項 8記載の内燃機関の制御装置。

1 0 . 前記触媒は、直列に配置された上流触媒と下流触媒を含み、前記上流触媒の下流に配置された下流酸素センサを備え、

前記継続時間判断手段は、

フューエルカットの開始後、前記下流酸素センサの出力がリーン出力となった時点からの積算吸入空気量を算出する空気量積算手段と、

前記積算吸入空気量が、前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値に到達した時点で、前記継続時間が前記所定時間に達したと判断する判断手段とを含むことを特徴とする請求項 9記載の内燃機関の制御装置。

1 1 . 前記上流触媒の酸素吸蔵容量を検出する上流側酸素吸蔵容量検出手段と、

前記下流触媒に酸素を一杯に吸蔵させる値を、前記上流触媒の酸素吸蔵容量に基づいて設定する設定手段と、

を更に備えることを特徴とする請求項 1 0記載の内燃機関の制御装置。

1 2 . フユ一エルカットの継続時間が前記所定時間に達した時点で、吸入空気量を、フューエルカツ卜の開始前における流量に比して多い冷却目的流量に制御する冷却流量実現手段と、

フューエルカツトが継続されたまま前記冷却目的流量が所定の冷却時間だけ維持された時点で、吸入空気量を、フューエルカットの開始前における流量に比して大きく、且つ、前記冷却目的流量に比して少ない流量に制御する流量変更手段と、

を備えることを特徴とする請求項 8乃至 1 1の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。

1 3 . 内燃機関の排気通路に配置された触媒の温度を検知または推定する触媒温度検知推定手段と、

前記触媒の温度に基づいて前記冷却時間を設定する冷却時間設定手段と、を備えることを特徴とする請求項 1 2記載の内燃機関の制御装置。

1 4 . 前記 EGR制御手段は、

を含むことを特徴とする請求項 1乃至 1 3の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。

1 5 . 前記吸入空気量制御手段は、フューエルカット時における前記吸入空気量の絞り量を、前記作動量が大きいほど小さな値に設定する絞り量設定手段を含むことを特徴とする請求項 1 4記載の内燃機関の制御装置。

1 6 . 前記作動速度検出手段は、機関回転数が判定値を超える領域での前記 EGR可変機構の作動速度を検出することを特徴とする請求項 1 4または 1 5記載の内燃機関の制御装置。

1 7 . 前記作動速度検出手段は、

任意の機関回転数下で前記 EGR可変機構の作動速度を計測する作動速度計測手段と、

前記作動速度の計測時における機関回転数を記憶する回転数記憶手段と、前記計測時における機関回転数に基づいて、前記作動速度計測手段によつて計測された作動速度を、前記判定値を超える領域での作動速度に変換する変換手段と、

を備えることを特徴とする請求項 1 6記載の内燃機関の制御装置。

1 8 . 前記 EGR可変機構は、内燃機関の油圧を駆動源としており、前記作動速度検出手段は、

を備えることを特徴とする請求項 1 4乃至 1 7の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。

1 9 . 前記冷却流量実現手段、および前記流量変更手段は、スロットル開度またはアイドルスピ一ドコントロール（ISC) バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする請求項 1 2記載の内燃機関の.制御装置。

2 0 . 前記吸入空気量制御手段は、スロットル開度またはアイドルスピ —ドコントロール（ISC)バルブ流量を制御することにより吸入空気量を制御することを特徴とする請求項 1乃至 1 9の何れか 1項記載の内燃機関の制御装置。