JP2016050502A

JP2016050502A - 内燃機関の制御装置

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Publication number: JP2016050502A
Application number: JP2014175358A
Authority: JP
Inventors: 右恭小笠原; Ukyo Ogasawara
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2016-04-11
Also published as: DE102015216501A1

Abstract

【課題】過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジンコントローラは、過給域において運転者の急加速要求があったことを条件に、バルブオーバラップ期間を増大させる吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘとなるよう吸気ＶＶＴ機構および排気ＶＶＴ機構を制御する一方で、過給域において要求トルクの増加量が閾値Ｂ未満であることを条件に、吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘへの開閉時期の変更を禁止して、吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘよりもバルブオーバラップ期間を減少させ、かつ要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０となるよう吸気ＶＶＴ機構および排気ＶＶＴ機構を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、過給機付きの内燃機関の制御装置に関する。

従来、過給機付きの内燃機関の制御装置として、アクセル開度の変化速度に応じて、排気ＶＶＴ機構および吸気ＶＶＴ機構を制御して排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を変化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の内燃機関の制御装置では、アクセル開度の変化速度が急加速要求と判断できる閾値以上である場合に、排気弁の閉弁時期および吸気弁の開弁時期を通常加速要求の場合よりも大きな変化率で変化させ、バルブオーバラップ期間を増大させるようになっている。この内燃機関の制御装置によれば、急加速時の加速性能を向上させることができる。

特開２０１３−２５３５５８号公報

しかしながら、上述の従来の内燃機関の制御装置は、急加速時のドライバビリティは向上するものの、過給機による過給が行われる過給域でバルブオーバラップ期間が増大されると、いわゆる排気の吹き返しによって筒内の未燃燃料を含む空気が吸気通路側に戻されやすくなってしまう。このため、従来の内燃機関の制御装置では、排気の吹き返しによって、すすが発生したり、吸気ポートの内壁温が上昇してデポジットが発生するおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることが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。

本発明は、過給機と、排気弁および吸気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期を調整可能な可変動弁機構とを有する内燃機関の制御装置であって、前記過給機による過給が行われる過給域において、運転者の加速要求があったことを条件に、前記開閉時期が排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を増大させる目標開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記過給域において、前記運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が所定値未満であることを条件に、前記目標開閉時期への前記開閉時期の変更を禁止して、前記目標開閉時期よりもバルブオーバラップ期間を減少させる前記開閉時期であって、前記要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する前記開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御することを特徴とする。

本発明によれば、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置が搭載された車両の要部を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施の形態に係るＥＣＵによって実行されるバルブオーバラップ制御の処理の流れを示すフローチャートである。図３は、要求トルクに応じた吸気ＶＶＴ機構および排気ＶＶＴ機構の位相変化を示すタイミングチャートの一例である。

以下、図１〜図３を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように、本実施の形態に係る車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、エンジンコントローラ１０とを含んで構成されている。

エンジン２は、シリンダブロック３と、シリンダブロック３の上部に締結されたシリンダヘッド４とを含んで構成されている。シリンダブロック３には、気筒３ａが形成され、この気筒の内部（以下、「筒内」という）には、上下に往復動可能なピストン２１が収納されている。

また、気筒３ａの上部には、燃焼室５が設けられている。燃焼室５は、ピストン２１の頂面とシリンダヘッド４の下面とによって画成されている。エンジン２は、筒内でピストン２１が往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルのガソリンエンジンである。

ピストン２１は、コネクティングロッド２１ａを介して図示しないクランク軸と連結している。コネクティングロッド２１ａは、ピストン２１の往復運動をクランク軸の回転運動に変換する。

シリンダヘッド４には、インジェクタ３０と、点火プラグ４０と、吸気ポート４１と、排気ポート４２とが設けられている。インジェクタ３０は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料を燃焼室５内に直接噴射する、いわゆる直噴式の燃料噴射弁である。点火プラグ４０は、燃焼室５内に電極を突出させた状態でシリンダヘッド４に配設され、図示しないイグナイタによってその点火時期が調整される。

吸気ポート４１には、吸気弁としての吸気バルブ４３が設けられている。吸気バルブ４３は、図示しない吸気カムシャフトに取り付けられた吸気カム４６の回転に応じて開弁または閉弁される。吸気ポート４１は、吸気バルブ４３が開弁されると開放され、吸気バルブ４３が閉弁されると閉塞される。

一方、排気ポート４２には、排気弁としての排気バルブ４４が設けられている。排気バルブ４４は、図示しない排気カムシャフトに取り付けられた排気カム４７の回転に応じて開弁または閉弁される。排気ポート４２は、排気バルブ４４が開弁されると開放され、排気バルブ４４が閉弁されると閉塞される。

また、吸気ポート４１には、吸気通路５０が接続されている。吸気通路５０は、吸気ポート４１を介して燃焼室５に空気を供給するための通路である。吸気通路５０には、空気を浄化するエアクリーナ５１、空気を圧縮するコンプレッサ５２、圧縮された空気を冷却するインタークーラ５３、および空気の流量を調整するスロットルバルブ５４が設けられている。

一方、排気ポート４２には、排気通路６０が接続されている。排気通路６０は、排気ポート４２を介して燃焼室５から排出された排気を車外に排出するための通路である。排気通路６０には、排気流によって駆動される排気タービン６２、排気を浄化する触媒６３、および消音のための図示しないマフラーが設けられている。

排気タービン６２は、コンプレッサ５２に連結されている。排気流によって駆動された排気タービン６２の動力は、コンプレッサ５２が空気を圧縮するための動力として利用される。これらコンプレッサ５２および排気タービン６２は、過給機としてのターボチャージャ６を構成する。

また、ターボチャージャ６には、排気タービン６２への排気流を調整可能なウェストゲートバルブ６４が設けられている。ウェストゲートバルブ６４は、排気タービン６２への排気流を調整することによって、ターボチャージャ６の過給によって得られる吸気の圧力である過給圧を制御することができる。ウェストゲートバルブ６４は、例えば電磁バルブなどによって構成され、エンジンコントローラ１０によって開閉制御される。

エンジンコントローラ１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵは、ＲＡＭの一時記憶機能を利用するとともにＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。

エンジンコントローラ１０の入力側には、圧力センサ１０１、クランク角センサ１０２およびアクセル開度センサ１０３等の各種センサ類が接続されている。圧力センサ１０１は、スロットルバルブ５４の下流側において、エンジン２に供給される空気、すなわち吸気の圧力である吸気圧を検出するものである。

クランク角センサ１０２は、図示しないクランク軸の他端に取り付けられたシグナルロータの回転を検出することによってクランク軸のクランク角を検出する。エンジンコントローラ１０は、クランク角センサ１０２から入力されるクランク角に基づき、エンジン回転数を算出する。

アクセル開度センサ１０３は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出するものである。

エンジンコントローラ１０の出力側には、インジェクタ３０、点火プラグ４０、スロットルバルブ５４、吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１等の各種装置が接続されている。

吸気ＶＶＴ機構１１０は、吸気バルブ４３の開閉時期を調整するものである。吸気ＶＶＴ機構１１０は、例えば油圧または電磁力を用いて吸気カム４６を回転させる吸気カムシャフトの位相をクランク軸の移動に対して変化させることで、吸気バルブ４３の開閉時期を調整することができる。

排気ＶＶＴ機構１１１は、排気バルブ４４の開閉時期を調整するものである。排気ＶＶＴ機構１１１は、例えば油圧または電磁力を用いて排気カム４７を回転させる排気カムシャフトの位相をクランク軸の移動に対して変化させることで、排気バルブ４４の開閉時期を調整することができる。

これら吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１の駆動は、エンジンコントローラ１０によって制御される。本実施の形態のエンジン２は、吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１の制御を通じて、吸気バルブ４３と排気バルブ４４とがともに開弁するバルブオーバラップ期間が増減されるようになっている。これら吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１は、可変動弁機構を構成する。

エンジンコントローラ１０は、アクセル開度センサ１０３によって検出されたアクセル開度に基づき、運転者が要求する要求トルクを算出する要求トルク算出部１１としての機能を有する。

具体的には、エンジンコントローラ１０のＲＯＭには、アクセル開度と要求トルクとの関係を予め実験的に求めた要求トルク算出マップが記憶されている。したがって、エンジンコントローラ１０は、アクセル開度に基づき要求トルク算出マップを参照することにより要求トルクを算出することができる。

また、エンジンコントローラ１０は、上述の要求トルクに応じてバルブオーバラップ期間を増減させるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する制御部１２としての機能を有する。

具体的には、エンジンコントローラ１０のＲＯＭには、要求トルクに応じたバルブオーバラップ期間を予め実験的に求めたバルブオーバラップ期間算出マップが記憶されている。したがって、エンジンコントローラ１０は、要求トルクに基づきバルブオーバラップ期間算出マップを参照することによってバルブオーバラップ期間を算出することができる。

そして、エンジンコントローラ１０は、算出したバルブオーバラップ期間となるＶＶＴ目標位相を設定し、このＶＶＴ目標位相となるよう吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を進角または遅角するようになっている。

ＶＶＴ目標位相は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４のそれぞれの開閉時期に対応して設定される。以下、吸気バルブ４３のＶＶＴ目標位相を吸気ＶＶＴ目標位相、排気バルブ４４のＶＶＴ目標位相を排気ＶＶＴ目標位相という。

本実施の形態では、こうしたバルブオーバラップ期間の増減は、ターボチャージャ６による過給が行われる過給域において、運転者による加速要求の有無に応じて行われる。具体的には、図２に示すバルブオーバラップ制御によって行われる。

次に、図２を参照して、本実施の形態のエンジンコントローラ１０によって実行されるバルブオーバラップ制御について説明する。このバルブオーバラップ制御は、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

図２に示すように、エンジンコントローラ１０は、要求トルクから算出される目標吸気圧が閾値Ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、エンジンコントローラ１０は、ターボチャージャ６の運転領域が過給域にあるか否かを判定する。

ここで、エンジンコントローラ１０は、要求トルクと目標吸気圧との関係を予め実験的に求めてＲＯＭに記憶されている吸気圧マップを参照することによって、要求トルクから目標吸気圧を算出することができる。

また、上述の閾値Ａは、エンジン回転数、エンジン負荷、エンジントルク、トルク変化率および吸気圧等のエンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と閾値Ａとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Ａを設定することができる。

エンジンコントローラ１０は、目標吸気圧が閾値Ａ以上でないと判定した場合には、過給域でないと判断して、通常制御を実行して（ステップＳ８）、バルブオーバラップ制御を終了する。通常制御では、エンジンコントローラ１０は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を非過給域における通常の開閉時期となるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。

一方、エンジンコントローラ１０は、目標吸気圧が閾値Ａ以上であると判定した場合には、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が所定値としての閾値Ｂ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

この処理において、エンジンコントローラ１０は、運転者の加速要求、本実施の形態では急加速要求があったか否かを判定する。ここで、要求トルクの変化量は、単位時間当たりの要求トルクの変化量であって、本実施の形態では単位時間当たりの要求トルクの増加量を指す。
また、上述の閾値Ｂは、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と閾値Ｂとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Ｂを設定することができる。

エンジンコントローラ１０は、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｂ以上であると判定した場合には、運転者による急加速要求があるものと判断して、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期がそれぞれ吸気ＶＶＴ目標位相、排気ＶＶＴ目標位相となるまで吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を進角および遅角させる（ステップＳ３）。

具体的には、エンジンコントローラ１０は、急加速要求があるものと判断すると、急加速要求がなされる前よりもバルブオーバラップ期間が増大するように、急加速要求がなされる前よりも進角した吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎ、急加速要求がなされる前よりも遅角した排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘを目標開閉時期として設定する。

そして、エンジンコントローラ１０は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を、時定数τ１に基づき吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎ、排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘとなるまで進角および遅角させるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。

ここで、時定数τ１は、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と時定数τ１との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ１を設定することができる。なお、時定数τ１は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期をステップ的に、つまり緩慢にではなく比較的急峻に変化させることが可能な値である。

このように、エンジンコントローラ１０は、過給域において、運転者の急加速要求があったことを条件に、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期がバルブオーバラップ期間を増大させる吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘとなるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。

一方、ステップＳ２において、エンジンコントローラ１０は、要求トルクが増加、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｂ以上でないと判定した場合には、運転者による急加速要求がないものと判断して、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を時定数τ２に基づき、初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０に変化させる（ステップＳ５）。

ここで、上述の初期位相α＿ｉｎ０は、吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎよりもバルブオーバラップ期間を減少させる吸気バルブ４３の開閉時期であって、要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する吸気バルブ４３の開閉時期である。

また、上述の初期位相α＿ｅｘ０は、排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘよりもバルブオーバラップ期間を減少させる排気バルブ４４の開閉時期であって、要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する排気バルブ４４の開閉時期である。

上述の時定数τ２は、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と時定数τ２との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ２を設定することができる。なお、時定数τ２は、前述したτ１よりも大きな値に設定される。したがって、エンジンコントローラ１０は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を時定数τ１に基づく場合と比較して、緩慢に変化させる。

このように、エンジンコントローラ１０は、過給域において、要求トルクの変化量が閾値Ｂ未満であることを条件に、ステップＳ３で示したような吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘへの吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期の変更を禁止して、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０となるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。

また、エンジンコントローラ１０は、上述のように吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０に制御した場合には、スロットルバルブ５４やウェストゲートバルブ６４等を調整してターボチャージャ６の過給圧を要求トルクを実現可能な過給圧に制御する。

また、エンジンコントローラ１０は、ステップＳ３の処理後、要求トルクと実トルクとの差ΔＴｒが閾値Ｅ以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ４）。

上述の閾値Ｅは、実際のトルクである実トルクが運転者の要求する要求トルクを満たすと判断できる程度まで、ΔＴｒが小さくなったか否かを判断するための閾値である。また、上述の閾値Ｆは、運転者による急加速要求がなくなったと判断できる程度まで、要求トルクの変化量が小さくなったか否かを判断するための閾値である。

また、閾値Ｅおよび閾値Ｆは、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態とこれら各閾値との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Ｅおよび閾値Ｆを設定することができる。

ステップＳ４の処理では、エンジンコントローラ１０は、運転者による急加速要求が終了したか否かを判定する。すなわち、エンジンコントローラ１０は、アクセル開度が一定の定常走行、アクセル開度の変化量が小さい緩加速や緩減速のいずれであるか否かを判定する。

エンジンコントローラ１０は、ΔＴｒが閾値Ｅ以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｆ以下でないと判定した場合には、未だ運転者による急加速要求があるものと判断して、再度ステップＳ３の処理を繰り返す。

一方、エンジンコントローラ１０は、ΔＴｒが閾値Ｅ以下であり、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｆ以下であると判定した場合には、運転者による急加速要求がなくなったものと判断して、上述したステップＳ５の処理を行う。

すなわち、エンジンコントローラ１０は、過給域において、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘとなるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御している場合に急加速要求がなくなったことを条件に、ステップＳ５の処理を行う。

具体的には、エンジンコントローラ１０は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を時定数τ２に基づき、要求トルクに応じた初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０に変化させる。

次に、エンジンコントローラ１０は、目標吸気圧が閾値Ｈ以下であるか否かを判定する（ステップＳ６）。すなわち、エンジンコントローラ１０は、過給域が終了したか否か、つまりターボチャージャ６の運転領域が非過給域にあるか否かを判定する。

上述の閾値Ｈは、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と閾値Ｈとの関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより閾値Ｈを設定することができる。

エンジンコントローラ１０は、目標吸気圧が閾値Ｈ以下でないと判定した場合には、ステップＳ２に戻り、以降の処理を繰り返す。

一方、エンジンコントローラ１０は、目標吸気圧が閾値Ｈ以下であると判定した場合には、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を、時定数τ３に基づき、通常の吸気ＶＶＴ位相β＿ｉｎ、排気ＶＶＴ位相β＿ｅｘとなるまで進角および遅角させるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する（ステップＳ７）。

ここで、時定数τ３は、エンジン２の駆動状態に基づき可変する値である。エンジンコントローラ１０は、エンジン２の駆動状態と時定数τ３との関係を予め実験的に求めたマップを参照することにより時定数τ３を設定することができる。なお、時定数τ３は、前述したτ１よりも大きな値に設定される。したがって、エンジンコントローラ１０は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を時定数τ１に基づく場合と比較して、緩慢に変化させる。

次いで、エンジンコントローラ１０は、非過給域における通常制御に移行して（ステップＳ８）、バルブオーバラップ制御を終了する。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置の作用について説明する。

図３に示すように、時間ｔ１までの定常走行時は、ターボチャージャ６の運転領域が非過給域であって、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が通常の吸気ＶＶＴ位相β＿ｉｎ、排気ＶＶＴ位相β＿ｅｘとなっている。

その後、時間ｔ１において、運転者による緩加速の要求に対応して要求トルクが増加すると、ターボチャージャ６の運転領域が非過給域から過給域に移行する。このとき、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期は、通常の吸気ＶＶＴ位相β＿ｉｎ、排気ＶＶＴ位相β＿ｅｘに維持されている。

続いて、時間ｔ２において緩加速が終了後、時間ｔ３で運転者による急加速の要求に対応して要求トルクが急激に増加すると、要求トルクの変化量が閾値Ｂ以上となる。これにより、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が通常の吸気ＶＶＴ位相β＿ｉｎ、排気ＶＶＴ位相β＿ｅｘから吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘに変更される。このときの吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期の変化は、ステップ的であり、即座に吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘに変更される。

このとき、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘに急変されるため、実際のＶＶＴ位相である実位相がＶＶＴ目標位相に対してオーバシュートするおそれがある。この場合、ＯＢＤ（ＯｎＢｏａｒｄＤｉａｇｎｏｓｉｓ）診断への影響が懸念される。

具体的には、上述したようなオーバシュートが発生すると、実位相がＶＶＴ目標位相に推移するまでにＯＢＤの判定時間を経過してしまうおそれがある。実位相がＶＶＴ目標位相に推移するまでにＯＢＤの判定時間を経過してしまうと、ＯＢＤ診断によって吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１に故障があると判定されてしまう。

本実施の形態では、このような故障判定を回避するために、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘに急変された場合には、ＯＢＤの判定時間を一時的に変更するようにしている。ＯＢＤの判定時間は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘに急変された場合に実位相がＶＶＴ目標位相に推移するまでに時間を要しても、故障判定がなされないような長い判定時間に変更される。

次いで、時間ｔ４において、要求トルクと実トルクとの差ΔＴｒが閾値Ｅ以下となり、かつ要求トルクの変化量が閾値Ｆ以下となると、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が要求トルクに応じた初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０に変更される。このときの吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期の変化は、緩慢である。

以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において、運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が閾値Ｂ未満であることを条件に、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘへの開閉時期の変更を禁止する。また、このとき、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０となるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。

このため、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において運転者の急加速要求がない場合には、バルブオーバラップ期間を減少させるので、吸気ポート４１への排気の吹き返しを抑制することができる。また、このとき、運転者の要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保するので、運転者の要求トルクを確保することができる。この結果、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域における、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。

また、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期を吸気ＶＶＴ目標位相α＿ｉｎおよび排気ＶＶＴ目標位相α＿ｅｘとなるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御している場合に加速要求がなくなったことを条件に、吸気バルブ４３および排気バルブ４４の開閉時期が初期位相α＿ｉｎ０、α＿ｅｘ０となるよう吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を制御する。これにより、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、過給域において加速要求がなくなった場合にも、すすやデポジットの発生を抑制しつつ、ドライバビリティを向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、可変動弁機構として吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１を設けた例について説明したが、これに限らず、例えば可変動弁機構として吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１のいずれか一方を設けた構成であってもよい。この場合、吸気ＶＶＴ機構１１０および排気ＶＶＴ機構１１１のいずれか一方によってバルブオーバラップ期間の増減が行われる。

上述の通り、本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１車両
２エンジン（内燃機関）
６ターボチャージャ（過給機）
１０エンジンコントローラ
１１要求トルク算出部
１２制御部
４３吸気バルブ（吸気弁）
４４排気バルブ（排気弁）
１１０吸気ＶＶＴ機構（可変動弁機構）
１１１排気ＶＶＴ機構（可変動弁機構）

Claims

過給機と、排気弁および吸気弁の少なくともいずれか一方の開閉時期を調整可能な可変動弁機構とを有する内燃機関の制御装置であって、
前記過給機による過給が行われる過給域において、運転者の加速要求があったことを条件に、前記開閉時期が排気弁および吸気弁のバルブオーバラップ期間を増大させる目標開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記過給域において、前記運転者による要求トルクの単位時間当たりの増加量が所定値未満であることを条件に、前記目標開閉時期への前記開閉時期の変更を禁止して、前記目標開閉時期よりもバルブオーバラップ期間を減少させる前記開閉時期であって、前記要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する前記開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記制御部は、前記過給域において、前記開閉時期を前記目標開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御している場合に前記加速要求がなくなったことを条件に、前記目標開閉時期よりもバルブオーバラップ期間を減少させる前記開閉時期であって、前記要求トルクに見合うトルクを出力可能なバルブオーバラップ期間を確保する前記開閉時期となるよう前記可変動弁機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。