JP4706735B2 - 可変動弁機構を有する内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などに搭載される内燃機関に関し、特に吸気弁及び排気弁の開閉時期およびまたは開度を任意に変更可能とする可変動弁機構を有する内燃機関に関する。

近年、自動車等に搭載される内燃機関では、排気エミッションの向上や燃料消費量の低減等を目的として、吸気弁と排気弁との少なくとも一方の開閉時期およびまたは開度を任意に変更可能な可変動弁機構を備えた内燃機関の開発が進められている。

可変動弁機構としては、例えば、内燃機関の吸気弁及び排気弁を電磁力によって開閉駆動する電磁駆動式の動弁機構が提案されている。このような電磁駆動式の動弁機構によれば、内燃機関の機関出力軸（クランクシャフト）の回転力を利用して吸排気弁を開閉駆動させる必要がないため、吸排気弁の駆動に起因した機関出力の損失が防止されることになる。このような電磁駆動式の動弁機構は、機関出力軸の回転位置に制限されることなく所望の時期に吸排気弁を開閉することができるため、吸気絞り弁（スロットル弁）を用いることなく各気筒の吸入空気量を制御することが可能となる。その結果、スロットル弁に起因した吸気のポンピングロスが抑制され、内燃機関の燃料消費量が低減される。

更に、他の可変動弁機構として、吸排気弁の開閉を行うロッカーアームに設けられ、吸排気カムと当接するカムフォロワを有する可変動弁機構であって、カムフォロワとロッカーアームとの接続固定を切り替えることで、吸排気カムのプロファイルによるロッカーアームの揺動を制御する可変動弁機構が提案されている。このような可変動弁機構では、吸排気弁の動作状態を吸排気カムのプロファイルに従った通常動作状態と、吸排気カムのプロファイルにかかわらず吸排気弁の動作が行われない動作停止状態とに切り替えることが可能となる。

一方、自動車等に搭載される内燃機関では、エミッションの低減や燃料消費量の低減を目的として、車両が減速走行状態にあるとき等に燃料噴射を停止させる制御（以後、フューエルカットという。）が実行されている。即ち、内燃機関の機関出力軸が回転した状態で燃料噴射が停止されると、内燃機関において混合気の生成及び混合気の燃焼が行われなくなり、内燃機関は吸入した空気をそのままの状態で排気管側へ排出することになる。この結果、内燃機関の燃料消費量が低減される上に、エミッションが低減されることになる。

また、自動車等に搭載される内燃機関の排気系には、内燃機関から排出される排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害ガス成分を浄化するために排気浄化触媒が設けられている。このような排気浄化触媒は、例えば、複数の排気流路が形成された触媒担体の表面に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒物質を担持して構成されているため、前述したようなフューエルカットが実行されて排気中の酸素濃度が高まると、前記した触媒物質の表面に酸素や種々の酸化物が付着し易くなる。この現象は、排気浄化触媒の温度が高いときに顕著となり、触媒能力が劣化する場合があった。

これに対し、排気浄化触媒の温度が所定温度以上である場合は、フューエルカットを禁止する方法も考えられるが、これでは燃料消費量の増加やエミッションの増加を招いてしまう（例えば特許文献１参照）。

そこで、可変動弁機構を備える内燃機関において、フューエルカット実行時に該可変動弁機構によって吸排気弁の少なくとも一方を閉弁且つ動作停止状態とする技術が提案されている。即ち、内燃機関の吸気弁と排気弁との少なくとも一方の開閉時期およびまたは開度を変更可能な可変動弁機構によって、フューエルカット実行時に、前記吸気弁と前記排気弁との少なくとも一方を閉弁かつ動作停止状態とすべく前記可変動弁機構を制御する強制閉弁手段を備えることで、フューエルカット実行時に内燃機関の吸気系から排気系にかけて酸素濃度の高い排気が流れることを防止するものである（例えば特許文献２参照）。
特開平８−１４４８１４号公報 特開２００１−１８２５７０号公報 特開平１０−１１５２３４号公報

ところで、上記した従来の可変動弁機構を有する内燃機関においては、少なくとも排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする場合、その閉弁且つ動作停止状態とする時期が、フューエルカットが実行された直後である場合、内燃機関における気筒の何れかにおいては、爆発行程中であるか、またはその後に爆発行程を迎える場合が考えられる。このような場合、フューエルカット実行直前に供給された燃料が、フューエルカット直後の爆発行程において爆発燃焼し燃焼ガスが生成されるため、排気弁が閉弁状態となることによって、該燃焼ガスが、内燃機関の吸気系へ逆流する虞があり、吸気系に大きな負荷がかかる。

また、排気弁に加えて吸気弁も閉弁状態とする場合には、排気弁と吸気弁が閉弁状態となるタイミングによっては、該燃焼ガスが気筒内に封印されることとなり、内燃機関に大きな負荷がかかる虞がある。

そこで、前記課題に鑑み、本発明では、フューエルカット実行時に、酸素濃度の高い排気が排気浄化触媒へ流れ込むのを防止するとともに、フューエルカット実行直後に生成される燃焼ガスによる機関等への影響を抑制すべく、内燃機関の吸排気弁の閉弁時期を制御する可変動弁機構を有する内燃機関を提供することを目的とする。

本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。即ち、内燃機関の各気筒における排気弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構と、所定の運転状態のときに前記内燃機関への燃料の供給を停止する燃料供給停止手段と、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、前記各気筒が該燃料の供給停止後に迎える爆発行程において該燃料の供給停止前に噴射された燃料が爆発燃焼することで生成される燃焼ガスの少なくとも一部を排気管側へ排出した後に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする排気弁制御手段と、を備えることを特徴とする。

上記の可変動弁機構を有する内燃機関において、前記可変動弁機構によって変更可能とされる排気弁の開閉特性には、排気弁の開弁時期、作用角、リフト量、排気弁の開閉動作の停止および開始等を含む。ここで、本発明において、前記各気筒の排気弁の開閉状態については、次のように定義する。内燃機関の燃焼サイクルに従い排気弁が動作する状態、即ち概ね排気行程においては開弁し、吸気行程等その他の行程においては閉弁する状態を通常動作状態といい、該通常動作状態から外れ内燃機関の燃焼サイクルにかかわらず排気弁を常時が閉弁する状態を閉弁且つ動作停止状態と、いうものとする。尚、本発明における吸気弁の開閉状態についても同様とする。また、前記燃料供給停止手段によって内燃機関への燃料の供給が停止されることをフューエルカットという。フューエルカットが実行される所定の運転状態としては、内燃機関の減速、内燃機関の最高回転数制限、内燃機関
を備える車両の最高速度制限等が考えられる。

このように構成された可変動弁機構を有する内燃機関では、フューエルカット実行時、内燃機関の排気系に設けられ内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気が供給される虞がある場合に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気が供給されること回避することが可能となる。更に、フューエルカットが実行された直後の爆発行程では、フューエルカットが実行される直前に内燃機関に供給された燃料が爆発燃焼するため、該燃料の爆発燃焼によって生成された燃焼ガスの少なくとも一部を内燃機関の排気管側へ排出した後に、前記排気弁制御手段によって、上記のように前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、前記各気筒の内部に残る燃焼ガスの量を低減させ、以て燃焼ガスの吸気系への逆流を低減させることが可能となる。

以上より、本発明に係る可変動弁機構を有する内燃機関は、フューエルカット実行時に、酸素濃度の高い排気を排気浄化触媒へ流れ込むのを防止するとともに、フューエルカット実行直後に発生する燃焼ガスによる内燃機関等への影響を抑制することが可能となる。

ここで、前記排気弁制御手段によって、フューエルカット実行後に迎える爆発行程において前記各気筒で生成された燃焼ガスの少なくとも一部を内燃機関の排気管側へ排出した後に、前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とするためには、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、該燃料の供給停止後であって前記各気筒の中で該燃料の供給停止後に最も遅く前記燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガスの生成以後の排気行程以降に前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。

即ち、前記燃料供給停止手段によってフューエルカットが実行された後、前記各気筒において順次爆発行程を迎え、燃焼ガスが生成される。そして、その後の排気行程により該燃焼ガスが排気管側へ送られることとなるため、フューエルカット実行後に前記各気筒の中で最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガスの生成以後の排気行程以降に、該燃焼ガスを排気管側へ排出すれば、その他の気筒においては既に該燃焼ガス生成直後の排気行程が終了しているかもしくは排気行程中であっても行程がより進んでおり、該その他の気筒内に残存する燃焼ガスの量は極めて少ないと考えられる。従って、フューエルカット実行後において、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする時期は、フューエルカット後に内燃機関の各気筒の中で最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガス生成以後の排気行程以降が好ましいと考えられる。

特に、前記可変動弁機構が、前記各気筒の排気弁すべてを同時に閉弁且つ動作停止状態とすることが可能である機構である場合は、フューエルカット実行後に内燃機関の各気筒の中で最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、該排気行程以降に、全排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが好ましい。

尚、前記各気筒の排気弁の閉弁且つ動作停止時が、上述のようにフューエルカット実行後に前記各気筒の中で最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガス生成以後の排気行程以降であれば、燃焼ガスの大部分が既に内燃機関の排気管側へ送られているため、燃焼ガスの影響は少なくなるが、該燃焼ガス生成以後の排気行程終了後の一定時間経過後に前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作状態とすると、該一定時間の間においては、前記各気筒から排気管を経て排気浄化触媒へ至る空間において、前記各気筒内におけるピストンの往復運動によって空気の流れが生じる。そのため、排気浄化触媒の放熱性が高められ、フューエルカット実行後において排気浄化触媒を一定の活性温度に保持することが困
難となり、排気浄化に適した活性温度を下回る虞もある。

そこで、前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする時期を、フューエルカット実行後に内燃機関の各気筒の中で最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガス生成以後の排気行程の終了直後とすることで、フューエルカット直後の爆発行程によって生じる燃焼ガスを排気管側へ送るとともに、前記各気筒から排気管を経て排気浄化触媒へ至る空間における空気の流れを早期に遮断し排気浄化触媒を一定の活性温度に維持することが可能となる。

ここで、前記可変動弁機構が、前記各気筒の排気弁が閉弁中である場合は該排気弁を閉弁且つ動作停止状態とし、該排気弁が開弁中である場合は該排気弁の閉弁後に該排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする機構である場合は、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、該燃料の供給停止後であって前記各気筒の中で該燃料の供給停止後に最も遅く前記燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガスの生成以後の排気行程で該気筒の排気弁が開弁した直後から、該気筒の次に排気行程を迎える他の気筒において該他の気筒の排気弁が開弁するより前の間に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、上述のように、フューエルカット実行直後の爆発行程によって生じる燃焼ガスを排気管側へ送るとともに、前記各気筒から排気管を経て排気浄化触媒へ至る空間における空気の流れを早期に遮断し排気浄化触媒を一定の活性温度に維持することが可能となる。

このような可変動弁機構を有する内燃機関においては、フューエルカット実行後であって前記各気筒の中で該燃料の供給停止後に最も遅く該燃焼ガスが生成される気筒において該気筒の排気弁が開弁した直後から、該気筒の次に排気行程を迎える他の気筒において該他の気筒の排気弁が開弁するより前の間において、前記可変動弁機構を介して、前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることによって、フューエルカット実行後であって前記各気筒の中で該燃料の供給停止後に最も遅く該燃焼ガスが生成される気筒において該気筒の排気弁が開弁した直後において、既に排気行程を迎え排気弁が開弁し終えた気筒においては、前記可変動弁機構によって即時に、排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることができる。

一方でその時点において、排気行程を迎えている気筒においては、排気弁は開弁中であるため、その開弁動作が終了し閉弁した後に閉弁且つ動作停止状態とすることができる。その結果、上述の効果を得る。

ここで、前記各気筒の排気弁が閉弁中である場合は該排気弁を閉弁且つ動作停止状態とし、該排気弁が開弁中である場合はその閉弁後に該排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする可変動弁機構としては、回転可能に軸支されて前記各気筒の排気弁を開閉駆動するそれぞれのロッカーアームと、前記それぞれのロッカーアームに設けられ、前記各気筒の排気弁に対応する排気カムの押圧を受けて往復動可能に設けられたそれぞれのカムフォロワと、前記それぞれのロッカーアームに設けられ、前記ぞれぞれのカムフォロワと前記それぞれのロッカーアームとを締結することで前記それぞれのカムフォロワの往復動を制限する第一の位置と、該締結を解除することで前記それぞれのカムフォロワの往復動を可能とする第二の位置との間を摺動往復するそれぞれのロックピンと、を備え、前記排気制御手段は、前記それぞれのロックピンを第一の位置から第二の位置へ移動することによって、前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。

このように構成される可変動弁機構は、前記排気カムのプロファイルに従って前記ロッカーアームがその軸を中心として揺動することによって、排気弁が開閉される。このとき、前記ロッカーアームに設けられた前記カムフォロワが前記排気カムと当接しており、且
つ前記ロッカーアームと前記カムフォロワとの締結・非締結を前記ロックピンの位置によって切り替えることが可能となっている。従って、前記ロックピンが第一の位置に移動することによって、前記ロッカーアームと前記カムフォロワが締結され、前記カムフォロワに当接する排気カムのプロファイルに従って、前記ロッカーアームが揺動し、以て排気弁が開閉動作する。一方で、前記ロックピンが第二の位置に移動することによって、前記ロッカーアームと前記カムフォロワとの締結が解除されるため、前記カムフォロワが排気カムに押圧されて前記カムフォロワのみが往復運動をし、その運動が前記ロッカーアームへと伝達されないため、前記ロッカーアームはその軸を中心とした揺動は行わず、以て排気弁は開閉動作を行わない。

ここで、排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする前記ロックピンの第一の位置から第二の位置への移動に際して、該排気弁が開弁している場合は、排気カムによって前記カムフォロワが押圧されることで、前記ロッカーアームがその軸を中心として回転している。従って、前記ロックピンには一定の負荷がかかることとなり、前記カムフォロワと前記ロッカーアームとの締結を解除することができない。従って、前記ロックピンに負荷がかからない状態となる開弁状態の終了を待って、ロックピンが第二の位置へと移動し、以て排気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。

また、前記可変動弁機構には、前記各気筒の排気弁を気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とする機構が考えられる。例えば、電磁駆動弁から構成される可変動弁機構が考えられる。このような可変動弁機構は、前記各気筒の状況に応じて気筒毎に、その排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能となる。従って、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、該燃料の供給停止後であって前記各気筒において前記燃焼ガスの生成以後の排気行程以降に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とすることで、フューエルカット実行直後に迎える爆発行程において生成される燃焼ガスの少なくとも一部を内燃機関の排気管側へ排出した後に、前記排気弁制御手段によって、前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、前記各気筒の内部に残る燃焼ガスの量を低減させることが可能となり、以て燃焼ガスの吸気系への逆流を低減させることとなる。

以上より、本発明に係る可変動弁機構を有する内燃機関は、フューエルカット実行時に、酸素濃度の高い排気を排気浄化触媒へ流れ込むのを防止するとともに、フューエルカット実行直後に発生する燃焼ガスによる内燃機関等への影響を抑制することが可能となる。

ここで、フューエルカット実行後に迎える前記各気筒における爆発行程で生成された燃焼ガスの少なくとも一部を排気管側へ排出した後に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、フューエルカット実行時に、酸素濃度の高い排気が排気浄化触媒へ流れ込むのを防止するとともに、フューエルカット実行直後に発生する爆発燃焼した燃焼ガスによる内燃機関等への影響を抑制することが可能となるが、前記各気筒における吸気弁が通常動作状態であると、前記各気筒から吸気枝管を経て吸気管へ至る空間において、前記各気筒内のピストンの往復運動によって空気の流れが生じ、その流れによる吸気音が発生する虞がある。特に、吸気支管が樹脂製である場合は、その吸気音の程度が大きくなる虞がある。

そこで、この問題を解決すべく以下に示す手段が考えられる。先述までの可変動弁機構を有する内燃機関であって、更に前記可変動弁機構は前記各気筒の吸気弁の開閉特性を変更可能とし、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、該燃料の供給停止後であって前記排気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁が閉弁且つ動作停止状態とされる以前に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする吸気弁制御手段と、を備える。

即ち、前記可変動弁機構によって前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能であって、前述までのようにフューエルカット実行後であって、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする以前に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、吸気弁の開閉に伴う空気の移動が遮断されるため、前記各気筒から吸気枝管を経て吸気管へ至る空間における空気の流れを遮断し、以て吸気音の発生が抑制される。

また、別の手段として、先述までの可変動弁機構を有する内燃機関であって、更に前記可変動弁機構は、前記各気筒の吸気弁が閉弁中である場合は該吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とし、該吸気弁が開弁中である場合は該吸気弁の閉弁後に該吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とし、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関への燃料の供給が停止される場合、該燃料の供給停止後であって前記排気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁が閉弁且つ動作停止状態とされる以前に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする吸気弁制御手段と、を備える。

即ち、前記可変動弁機構によって前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能であって、前述までのようにフューエルカット実行後であって、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする以前に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、吸気弁の開閉に伴う空気の移動が遮断されるため、前記各気筒から吸気枝管を経て吸気管へ至る空間における空気の流れを防止し、吸気音の発生が抑制される。尚、前記可変動弁機構の具体的構成として、先述したロッカーアーム、カムフォロワおよびロッカーアームとカムフォロワの締結・非締結を切り替えるロックピン等で構成される可変動弁機構が例示できる。

また、別の手段として、先述までの可変動弁機構を有する内燃機関であって、更に前記可変動弁機構は、更に前記各気筒の吸気弁を気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とし、前記排気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁が閉弁且つ動作停止状態とされる以前に、該排気弁と同一の気筒に設けられた吸気弁を気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とする吸気弁制御手段と、を備える。

即ち、前記可変動弁機構によって前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能であって、前述までのようにフューエルカット実行後であって、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする以前に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、吸気弁の開閉に伴う空気の移動が遮断されるため、前記各気筒から吸気枝管を経て吸気管へ至る空間における空気の流れを防止し、吸気音の発生が抑制される。尚、前記可変動弁機構の具体的構成として、電磁駆動弁で構成される可変動弁機構が例示できる。

ここで、前述までの解決手段において、前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、排気浄化触媒への酸素濃度の高い排気の供給抑制とともに、前記各気筒から排気管を経て排気浄化触媒へ至る空間における空気の流れ、および前記各気筒から吸気枝管を経て吸気管へ至る空間における空気の流れを遮断することが可能となる。しかし、前記各気筒の排気弁および吸気弁を閉弁且つ動作停止状態としているため、全各気筒におけるポンプ損失が消失するため、内燃機関の機関回転速度の減速性が低下することとなる。

そこで、この課題を解決すべく以下の手段を採用する。先述までの解決手段に示された前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする可変動弁機構を有する内燃機関において、更に、前記内燃機関の運転状況に基づいて前記内燃機関の
機関回転速度の減速の必要性を判断する減速判断手段を備え、前記排気弁制御手段及び前記吸気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁及び前記各気筒の吸気弁が閉弁且つ動作停止状態とされるときに、前記減速判断手段によって前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断される場合は、前記各気筒の排気弁又は前記各気筒の吸気弁の何れか一方の閉弁且つ動作停止状態を解除し通常動作状態とする減速性向上手段を備える。

即ち、前記減速判断手段によって、前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断した場合であって、且つフューエルカット実行時であって前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁の両弁が閉弁且つ動作停止状態である場合は、前記減速性向上手段によって、排気弁又は吸気弁の何れか一方を通常動作状態とすることで、ピストンの往復運動による仕事を気筒外に放出することで、ポンプ損失を発生させ、以て減速性の向上を図ることが可能となる。特に、前記減速性向上手段によって吸気弁を通常動作状態とした場合、いわゆる排気行程においてピストンが行った圧縮仕事を気筒外へ放出することになるため、より高い減速性を得ることが可能となる。尚、通常動作状態とされる弁以外の弁は、閉弁且つ動作停止状態が維持されるため、排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気が送られることはない。また、前記減速判断手段は、例えば、ブレーキペダルが踏まれたこと、車両の運転状況においてシフトダウンされたことや、車両が降坂状態にあること等を検知して、内燃機関の機関速度を減速させる必要があると判断する。

また別の解決手段として、以下の手段を採用する。先述までの解決手段に示された前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする可変動弁機構を有する内燃機関において、更に、前記内燃機関の運転状況に基づいて前記内燃機関の機関回転速度の減速の必要性を判断する減速判断手段を備え、前記排気弁制御手段及び前記吸気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁及び前記各気筒の吸気弁が閉弁且つ動作停止状態とされるときに、前記減速判断手段によって前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断される場合は、前記各気筒の排気弁又は前記各気筒の吸気弁の何れか一方の弁であって前記可変動弁機構を介して気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とされる弁を前記各気筒における吸気行程と爆発行程の少なくとも一の行程においてのみ開弁する減速性向上手段を備える。

即ち、前記減速判断手段によって、前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断した場合であって、フューエルカット実行時であって前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁の両弁が閉弁且つ動作停止状態である場合は、前記減速性向上手段によって、前記可変動弁機構を介して気筒毎に閉弁且つ動作停止状態とされる方の弁を、いわゆる吸気行程と爆発行程の少なくとも一の行程においてのみ開弁することで、吸気行程および爆発行程の直前の行程である排気行程および圧縮行程でピストンの往復運動によって行われる圧縮仕事を気筒の外部へ放出することで、ポンプ損失を発生させ、以て減速性の向上を図ることが可能となる。尚、吸気行程および爆発行程において、前記減速性向上手段によって開弁される弁の開弁時期は、ポンプ損失を効果的に発生させるために吸気行程および爆発行程の行程初期とするのが好ましい。

ここで、内燃機関とは別に補助動力源を備えるいわゆるハイブリッド機構を備える車両においては、車両が減速を行うときに、車両の有する運動エネルギーを回生し、補助動力源の電力源である蓄電池へ充電を行う場合がある。このような場合に、おいてまで、前記減速性向上手段によってポンプ損失を発生させると、車両の有する運動エネルギーをポンプ損失によって相殺することになり、効率的な蓄電池の充電が行えない。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用した。前記内燃機関とは別に補助動力源を備え、該内燃機関と前記補助動力源の少なくとも何れか一を駆動源として駆動輪を駆動するハイブリッド機構と、前記補助動力源を駆動するための電力を蓄える蓄電池と、を
備える車両において、前記減速判断手段によって前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断される場合であって、前記蓄電池の充電電圧が所定の電圧値以上のときは、前記減速性向上手段によって前記内燃機関の機関回転速度を減速させ、前記減速判断手段によって前記内燃機関の回転出力を減速させる必要があると判断される場合であって、前記蓄電池の充電電圧が所定の電圧値より低いときは、前記補助動力源を介して前記車両の有する運動エネルギーを回生して前記蓄電池に充電を行う。

即ち、ハイブリッド機構を備える車両においては、前記減速判断手段によって前記内燃機関の機関回転速度を減速させる必要があると判断された場合であっても、直ちに前記減速性向上手段によって、前記減速性向上手段によって閉弁且つ動作停止状態にある前記各気筒の排気弁または前記各気筒の吸気弁の何れかの弁を通常動作状態にするか、または所定の行程においてのみ開弁するのではなく、ハイブリッド機構を構成する補助動力源の蓄電池の充電電圧に従い、前記減速性向上手段によって内燃機関の機関回転速度の減速性の向上を図る。つまり、蓄電池の充電電圧が所定の電圧値以上の場合は、蓄電池は十分に充電されていると考えられ、前記減速性向上手段によって内燃機関の機関回転速度の減速性の向上を図る。一方で、蓄電池の充電電圧が所定の電圧値より低い場合は、蓄電池を充電する必要があるため、車両の有する運動エネルギーを回生して蓄電池を充電するため、前記減速性向上手段による内燃機関の機関回転速度の減速性の向上は行わない。

このように構成されるハイブリッド機構を有する車両における内燃機関では、車両の有する運動エネルギーによる蓄電池の充電と、前記減速性向上手段による内燃機関の機関回転速度の減速性の向上とを両立する。

ここで、上述までの内燃機関において、フューエルカット時においては、少なくとも前記排気弁制御手段によって、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、排気浄化触媒に酸素濃度の高い排気が送り込まれないようし、以て排気浄化触媒の劣化を抑制するが、内燃機関が停止する場合に、前記各気筒の排気弁を通常動作状態のまま動作停止とすると、排気弁の開弁期間と吸気弁の開弁期間とが一部重なっている場合には、排気浄化触媒に対して吸気管に存在する酸素濃度の高い排気が、排気浄化触媒へ至り、排気浄化触媒を劣化させる虞がある。特に、内燃機関とは別の補助動力源を有するハイブリッド機構を備える車両においては、運転状況によっては内燃機関が停止し補助動力源のみで駆動する頻度が多いため、排気浄化触媒の劣化の虞が大きくなる。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用する。前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関を停止するときに、前記排気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。

即ち、前記内燃機関の機関停止に際して、該内燃機関への燃料の供給が停止されるが、該燃料供給停止直後においては、先述までのように、前記各気筒で該燃料供給停止直前に供給された燃料が爆発燃焼し、燃焼ガスが生成される。従って、前記各気筒において、該燃焼ガスを排気管側に送り出した後に、即ち、該燃料供給停止後において前記各気筒が該燃焼ガスの生成後に迎える排気行程以降に、前記可変動弁機構を介して少なくとも前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、該燃焼ガスを排気管側へ排出した後に前記内燃機関停止後に排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気が送り込まれるのを抑制することが可能となる。

前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とするのは、該燃料供給停止後において前記各気筒が該燃焼ガスの生成後に迎える排気行程以降であればよいが、特に、該燃料供給停止後に最も遅く該燃焼ガスが生成される気筒において、該燃焼ガス生成後の排気行程直
後に前記可変動弁機構によって前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、フューエルカット実行後に発生した燃焼ガスの少なくとも一部を排気管側へ排出し、早期に前記各気筒の排気弁を閉弁且つ停止状態とすることが可能となる。これにより、前記各気筒から排気浄化触媒までの空間における空気の流れを遮断し、排気浄化触媒の温度を一定の活性温度に維持することが可能となる。

従って、前記内燃機関の停止時における排気浄化触媒の劣化を抑制することが可能となるが、排気浄化触媒の劣化は、該排気浄化触媒が高温となった状態で、酸素濃度の高い雰囲気に曝されることによって発生する。従って、少なくとも前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とするのは、該排気浄化触媒が高温となった状態に限ってもよい。そこで以下の手段も採用することができる。

即ち、前記内燃機関の排気系に設けられ、該排気系を流れる排気を浄化する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の温度を推定する触媒温度推定手段と、を更に備え、前記燃料供給停止手段によって前記内燃機関を停止するときに、前記触媒温度推定手段によって検出される前記排気浄化触媒の温度が所定の温度より高い場合、前記排気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。ここで、所定の温度とは、前記排気浄化触媒が酸素濃度の高い雰囲気に曝されることで触媒劣化の虞が生じる触媒温度であり、前記排気浄化触媒の温度がこの温度より低ければ、たとえ酸素濃度の高い雰囲気に曝されても触媒劣化の虞はないと判断するための基準温度である。

次に、内燃機関の始動時を考えると、内燃機関の停止状態から実際に内燃機関の各気筒で燃焼が開始される一定の期間、即ち内燃機関の停止状態から内燃機関が燃料の燃焼により駆動されるまでの一定の期間においては、内燃機関は外部動力によって駆動（クランキング駆動）される。この一定の期間においては内燃機関において燃焼が行われていないため、クランキング駆動によって排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気が送り込まれることになり、排気浄化触媒の温度が高温である場合、排気浄化触媒が劣化する虞がある。特に、ハイブリッド機構を備える車両においては、運転状況によっては内燃機関が停止し補助動力源のみで駆動する頻度が多く、従って内燃機関が始動する頻度も多くなるため、排気浄化触媒の劣化の虞が大きくなる。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用する。前記内燃機関の排気系に設けられ、該排気系を流れる排気を浄化する排気浄化触媒と、前記排気浄化触媒の温度を推定する触媒温度推定手段と、を更に備え、前記内燃機関の始動時に、前記触媒温度推定手段により検出される前記排気浄化触媒の温度が所定の温度より高い場合、前記内燃機関の各気筒において燃料の燃焼が開始されるまでの一定の時間、前記可変動弁機構を介して少なくとも前記各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。

所定の温度とは、先述と同様、前記排気浄化触媒が酸素濃度の高い雰囲気に曝されることで触媒劣化の虞が生じる触媒温度である。前記内燃機関の各気筒において燃料の燃焼が開始されるまでの一定の間は、内燃機関はスタータモータ等の外部動力によって駆動されるが、燃料の燃焼が開始されていないため、排出される排気には多くの酸素が含まれている。従って、前記内燃機関の始動時において、前記排気触媒の温度が所定の温度より高い場合、該内燃機関が停止した状態から前記内燃機関の各気筒内部において燃料の燃焼が開始されるまでの間、少なくとも前記各気筒の排気弁が閉弁且つ動作停止状態とされ、前記排気浄化触媒へ酸素濃度の高い排気を送り込むことを抑制する。また、排気浄化触媒の劣化抑制のために、燃料の噴射によるリッチ雰囲気の生成を行う必要がなくなるため、燃料の消費を抑えることも可能となる。

ここで、前記一定の時間は、内燃機関の始動に際し、まだ燃料の燃焼が行われていない
ときであるが、前記一定の時間は、前記内燃機関の機関回転数が所定の回転数より低い状態にある時間であると考えることができる。このとき、所定の回転数とは、先述したクランキング駆動等が行われる一定の時間、即ち内燃機関が停止している状態から内燃機関の各気筒において燃料の燃焼が開始されるまでの期間を判断するために基準とするものである。つまり、前記内燃機関の機関回転数が所定の回転数より低い場合は、スタータモータ等によって内燃機関をクランキング駆動していると考える。また、ハイブリッド機構を備える車両において、内燃機関は停止しているが補助動力源によって車両が駆動されている場合は、内燃機関内部で燃料の燃焼は行われていないが、補助動力源によって内燃機関がある機関回転数で空転されている場合も考えられる。そのような場合には、前記所定の回転数をクランキング駆動による始動時の回転数より高く設定することとなる。

ここで、フューエルカット実行時に前記排気弁制御手段および前記吸気弁制御手段によって前記各気筒の排気弁および前記各気筒の吸気弁が閉弁且つ動作停止状態とされるときに、該フューエルカット状態が解除され、前記内燃機関に燃料の供給が開始される（以後、この時期を「フューエルカット復帰時」という）場合を考える。このフューエルカット復帰時に、閉弁且つ動作停止状態にある前記各気筒の吸気弁を、同様に閉弁且つ動作停止状態にある前記各気筒の排気弁より早く通常動作状態とすると、前記各気筒における排気行程で圧縮された排気が、吸気弁の開閉に伴い吸気管側へ逆流し、吸気音が発生する虞がある。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用する。前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態を解除する場合、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の排気弁を通常動作状態とし、その後前記各気筒の中で最も遅く排気弁が開弁される気筒において該排気弁の開弁が行われる排気行程以降に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を通常動作状態とする。

フューエルカット復帰時において、まず前記各気筒の排気弁を通常動作状態とする。このとき、吸気弁は閉弁且つ動作停止状態に維持されているため、仮に排気浄化触媒が高温状態であっても、酸素濃度の高い排気が排気浄化触媒に送り込まれ、触媒劣化が生じる虞はない。更に、前記各気筒の排気弁を通常動作状態とした後であって、前記各気筒の中で最も遅く排気弁が開弁される気筒において該排気弁の開弁が行われる排気行程以降に、前記各気筒の吸気弁を通常動作状態とすることで、前記各気筒の排気行程において排気を排気管側へ排出した後に、前記各気筒の吸気弁が開弁されることになるため、吸気管側への逆流が発生しない。その結果、吸気音を抑えることが可能となる。

また、前記各気筒の吸気弁が、電磁駆動弁等から構成され気筒毎に通常動作状態とされることが可能である場合、フューエルカット復帰時に、前記各気筒の排気弁を通常動作状態とし、その後の前記各気筒における排気行程以降に、前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を気筒毎に通常動作状態とすることによって、上記と同様に、吸気管側への逆流を抑制し、以て吸気音を抑えることが可能となる。

ここで、フューエルカット復帰時において、先述のように前記各気筒の吸気弁を通常動作状態とする場合、吸気管内の負圧が大気圧程度に比較的高くなっている。その際、前記各気筒の吸気弁が通常動作状態となることで、吸気行程において開弁すると、前記各気筒内へ空気が急激に流入することとなる。そのため、前記各気筒において、高体積効率の燃焼が行われ、ショックが発生する。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用する。先述したようにフューエルカット時に前記吸気弁制御手段によって、前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする可変動弁機構を有する内燃機関において、前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態
が解除されるときに、前記各気筒の吸気弁の開閉に伴って前記各気筒へ流入する流入空気量を徐々に多くしながら前記各気筒の吸気弁を通常動作状態とする流量調整手段を更に備える。

即ち、フューエルカット復帰時において、前記各気筒の吸気弁を通常動作状態へとする際に、直ちに内燃機関の負荷状況に応じた吸気弁の開閉特性とするのではなく、フューエルカット復帰直後は前記各気筒に流入する流入空気量は少量とし、徐々に量を増大していくことによって、急激な高体積効率の燃焼を抑制し、以てショックの発生を抑制することが可能となる。

ここで、前記各気筒の吸気弁の開閉に伴って前記各気筒へ流入する空気量を徐々に多くする手段として、前記各気筒の吸気弁の作用角が小作用角から大作用角へと推移し、最終的に内燃機関の負荷状況に応じて必要とされる該吸気弁の作用角へと至ることで、該吸気弁が通常動作状態となる手段が考えられる。前記各気筒の吸気弁の作用角が徐々に大きくなることで、該吸気弁の開弁時間が徐々に長くなるため、前記各気筒への流入空気量を徐々に増大する。

また、前記各気筒の吸気弁の開閉に伴って前記各気筒へ流入する空気量を徐々に多くする別の手段として、前記各気筒の吸気弁のリフト量が小リフト量から大リフト量へと推移し、最終的に内燃機関の負荷状況に応じて必要とされる該吸気弁のリフト量へと至ることで、該吸気弁が通常動作状態となる手段が考えられる。前記各気筒の吸気弁のリフト量が徐々に大きくなることで、空気の流れに対する抵抗が小さくなるため、前記各気筒への流入空気量が徐々に増大する。

また、前記各気筒の吸気弁の開閉に伴って前記各気筒へ流入する空気量を徐々に多くする別の手段として、前記各気筒の吸気弁の遅角量が大遅角量から小遅角量へと推移し、最終的に内燃機関の負荷状況に応じて必要とされる該吸気弁の遅角量へと至ることで、該吸気弁が通常動作状態となる手段が考えられる。前記各気筒の吸気弁の遅角量が徐々に大きくなることで、前記各気筒への流入空気量を徐々に増大する。

ここで、フューエルカット復帰時において、前記各気筒の吸気弁を通常動作状態とする場合、該吸気弁が吸気行程において開弁した直後に、前記各気筒へ流入する空気は、フューエルカットが実行され該吸気弁が閉弁且つ動作停止状態とされた直後に、吸気管や吸気支管等に滞留していた空気である。従って、フューエルカット復帰時においては、吸気管を流れる空気流量を測定するエアフローメータ等によって、測定されない空気が前記各気筒へ流入する。一般に、エアフローメータ等によって測定された空気流量に応じた燃料が噴射されるが、フューエルカット復帰時にはエアフローメータ等によって測定されない空気が前記各気筒に流入することで、前記各気筒内がオーバーリーン状態となることで失火したり、排気浄化触媒が酸素濃度の高い排気に曝されることで触媒劣化が生じたりする虞がある。

そこで、この問題を解決すべく以下の手段を採用する。前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、該燃料供給停止解除時から所定の時間が経過するまでの間に前記各気筒へ流入した流入空気量を推定する流量推定手段を更に備え、前記燃料供給停止解除時から所定の時間が経過するまでの間、前記流量推定手段によって推定された流入空気量に基づいて前記各気筒における燃料噴射量を算出する。

前記所定の時間とは、フューエルカット復帰直後からの一定の時間であって、先述した内燃機関の吸気管等に滞留している空気が前記各気筒に流入し終わるのに要する時間をいい、換言すれば、フューエルカット復帰直後から、エアフローメータ等によって前記各気
筒へ流入する空気量を正確に検出することが可能になるまでに要する時間をいう。即ち、フューエルカット後の前記所定の時間における流入空気量を前記流量推定手段により見積もり、その見積もった推定流量に基づいて燃料噴射量を算出することで、前記各気筒内がオーバーリーン状態となり、失火や排気浄化触媒の劣化が生じないようにする。

ここで、前記流量推定手段は、フューエルカット後の前記所定の時間における流入空気量を見積もる手段であるが、具体的には、前記内燃機関の機関温度および前記内燃機関の機関回転数のうち少なくとも一に基づいて該流入空気量を見積もる。即ち、前記内燃機関の温度により流入空気量の密度等が変動し、また機関回転数によって吸気管内負圧が変動することで流入空気量にも影響すると考えられ、そこで少なくともこれらの要素の一に基づいて、フューエルカット後の前記所定の時間における流入空気量を見積もることで、より正確な流入空気量を見積もることが可能となる。

また、先述のように、前記所定の時間においては、前記流量推定手段によって推定された流入空気量に基づいて燃料噴射量が算出されるが、フューエルカット復帰後前記所定の時間が経過した後は、前記内燃機関の吸気管等に滞留していた空気は既に前記各気筒へ流入し終わり、前記各気筒へと流入する空気量は、吸気管等に設けられたエアフローメータ等の空気流量を検出する吸気管流量検出手段によって検出することが可能となる。従って、そのような場合には、前記流量推定手段によって推定される空気流量に従って、燃料噴射量を算出する必要はない。

そこで、以下の手段を採用する。前記流量推定手段を備える可変動弁機構を有する内燃機関であって、前記内燃機関の吸気管を流れる空気量を検出する吸気管流量検出手段を更に備え、前記所定の時間が経過した後は、前記吸気管流量検出手段によって検出された空気量に基づいて前記各気筒における燃料噴射量を算出する。即ち、フューエルカット復帰後であって前記所定の時間が経過するまでの間は、前記流量推定手段によって推定された空気量に基づいて燃料噴射量を算出するが、フューエルカット復帰後であって前記所定の時間が経過した後は、前記吸気管流量検出手段によって検出された空気量に基づいて燃料噴射量を算出することとなり、燃料噴射量をより正確に算出でき、以て前記各気筒内がオーバーリーン状態となるのをより確実に回避できる。

尚、以上までの課題の解決手段を構成する各構成要素は、可能な限り組み合わせることができるものである。

本発明に係る可変動弁機構を有する内燃機関は、燃料供給停止手段によって内燃機関への燃料供給を停止、即ちフューエルカットを実行するときに、そのフューエルカット実行後に迎える内燃機関の各気筒における爆発行程において生成された燃焼ガスの少なくとも一部を排気管側へ排出した後に、可変動弁機構を介して各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。

これにより、フューエルカット実行直前に噴射された燃料が、フューエルカット実行後に各気筒において爆発燃焼することによって生成された燃焼ガスの少なくとも一部を内燃機関の排気管側へ排出した後に、各気筒の排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能となり、内燃機関の下流に設置され内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化触媒の触媒劣化を防止するとともに、上記燃焼ガスによる内燃機関等への影響を低下することが可能となる。

＜第一の実施例＞
ここで、本発明に係る可変動弁機構を有する内燃機関の該可変動弁機構の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用される内燃機関１およびその制御系統の概略構成を表すブロック図である。また図２は内燃機関１における気筒２のシリンダヘッド近傍の概略構成を示す図である。

内燃機関１は、各気筒２の吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。各燃料噴射弁３は、燃料を所定圧に蓄圧する蓄圧室４と接続されている。蓄圧室４は、燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。この燃料ポンプ６は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転トルクを駆動源として作動するポンプであり、該燃料ポンプ６の入力軸に取り付けられたポンププーリ６ａが内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）に取り付けられたクランクプーリ１ａとベルト７を介して連結されている。このように構成された燃料噴射系では、クランクシャフトの回転トルクが燃料ポンプ６の入力軸へ伝達されると、燃料ポンプ６は、クランクシャフトから該燃料ポンプ６の入力軸へ伝達された回転トルクにより燃料を加圧し、吐出する。応じた圧力で燃料を吐出する。前記燃料ポンプ６から吐出された燃料は、燃料供給管５を介して蓄圧室４へ供給され、蓄圧室４にて所定圧に蓄圧されて各気筒２の燃料噴射弁３へ分配される。そして、燃料噴射弁３に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、燃料噴射弁３から燃料が噴射される。

そして各気筒２における燃焼室２ｉには、それぞれ第１吸気弁２ａ、第２吸気弁２ｂ、第１排気弁２ｃおよび第２排気弁２ｄが配置されている。この内、第１吸気弁２ａは第１吸気ポート２ｅを開閉し、第２吸気弁２ｂは第２吸気ポート２ｆを開閉し、第１排気弁２ｃは第１排気ポート２ｇを開閉し、第２排気弁２ｄは第２排気ポート２ｈを開閉するように配置されている。

ここで、内燃機関１には、吸気枝管８が接続されており、吸気枝管８の各枝管は、各気筒２の燃焼室２ｉと吸気ポート２ｅ及び２ｆを介して連通している。前記吸気枝管８は吸気管９に接続されている。吸気管９には、該吸気管９内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ１０が取り付けられている。前記吸気管９における吸気枝管８の直上流に位置する部位には、該吸気管９内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁１１が設けられている。この吸気絞り弁１１には、ステップモータ等で構成されて該吸気絞り弁１１を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ１２が取り付けられている。

一方、内燃機関１には、排気枝管１３が接続され、排気枝管１３の各枝管が排気ポート２ｇ及び２ｈを介して各気筒２の燃焼室２ｉと連通している。前記排気枝管１３は排気管１４と接続され、この排気管１４は、下流にてマフラー（図示省略）に接続されている。更に、排気管１４の途中には、内燃機関１から排出される排気に含有される有害成分を浄化する排気浄化触媒１７が設けられている。排気浄化触媒は、複数の排気流路が形成された触媒担体の表面に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒物質を担持して構成されており、フューエルカットが実行されて排気中の酸素濃度が高まると、前記した触媒物質の表面に酸素や種々の酸化物が付着し易くなる性質を有する。

前記排気浄化触媒１７の下流に位置する排気管１４には、該排気管１４内を流通する排気の流量を調節する排気絞り弁１５が設けられている。この排気絞り弁１５には、ステップモータ等で構成されて該排気絞り弁１５を開閉駆動する排気絞り用アクチュエータ１６が取り付けられている。

このように構成される内燃機関１は吸排気弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構２１を備える。可変動弁機構２１は、吸気弁２ａおよび２ｂの開閉特性を可変とする吸気
側可変動弁機構２１ａと、排気弁２ｃおよび２ｄの開閉特性を可変とする排気側可変動弁機構２１ｂとから構成される。可変動弁機構の詳細については、後述する。

次に、内燃機関１の制御系等の説明を行う。ＥＣＵ２３は、デジタルコンピュータからなり、双方向性バス２７を介して相互に接続されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３０、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２９、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２８、入力ポート２５および出力ポート２６を備えている。更に、ＥＣＵ２３の外部から入力されるアナログ信号をデジタル変換して入力ポート２５へ入力するＡ／Ｄ変換器２４が入力ポート２５に接続されている。

このＥＣＵ２３に対して、アクセルペダルの踏み込み量に比例した電圧を出力するアクセル開度センサ２０が、ＡＤ変換器２４を介して入力ポート２５に入力している。クランクポジションセンサ１９は、例えばクランクシャフトが３０°回転する毎に出力パルスを発生し、この出力パルスが入力ポート２５に入力される。ＣＰＵ２３ではクランクポジションセンサ１９の出力パルス等を基に、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが計算される。また、気筒２における吸排気カムの角度位相を検出するカム角センサ２２が設けられており、角度位相に応じた出力パルスが入力ポート２５に入力される。

更に、内燃機関１内部の冷却系の冷却水温度を検出する冷却水温度センサ１８が冷却水温度に応じた出力電圧を、ＡＤ変換器２４を介して入力ポート２５に入力している。なお、これ以外に入力ポート２５には、各種の信号が入力されているが、本実施の形態では図示を省略している。

出力ポート２６は、各気筒２の燃料噴射弁３に電気的に接続され、ＥＣＵ２３は内燃機関１の運転状態に応じて各燃料噴射弁３の開弁制御を行い、燃料噴射時期制御や燃料噴射量制御を実行している。更に、出力ポート２６は吸気側可変動弁機構２１ａおよび排気側可変動弁機構２１ｂにも電気的に接続され、ＥＣＵ２３は内燃機関１の運転状態に応じて、吸気側可変動弁機構２１ａおよび排気側可変動弁機構２１ｂを介して、吸気弁２ａ等および排気弁２ｃ等の開閉特性を変更する。

ここで、図３には、排気側可変動弁機構２１ｂであって、一気筒の排気弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構の概略構成が示されており、図４には、排気側可変動弁機構２１ｂの横断面図が示されている。これらの図面を基に、排気側可変動弁機構２１ｂの詳細な説明を行う。尚、吸気側可変動弁機構２１ａは、排気側可変動弁機構２１ｂと同一の機構であるため、説明を省略する。

図４に示されるように、排気側可変動弁機構２１ｂは、内燃機関の各気筒２に対応した排気カム５０が設けられた排気シャフト４９を備えている。排気カム５０の下方には、ロッカーシャフト４０に回動可能に軸支されたロッカーアーム４１が設けられている。このロッカーアーム４１の先端側には、アーム４２が前方へと突出する態様で形成されている。このアーム４２の先端は、排気弁２ｃおよび２ｄの上端と当接されており、図示されないバルブスプリングの付勢力によってそれら排気弁２ｃおよび２ｄが閉弁される側に押圧されている。そして、ロッカーシャフト４０を軸としたロッカーアーム４１の回動にともない揺動されるアーム４２の押圧に基づき、排気弁２ｃおよび２ｄは開閉駆動される。

一方、図３及び図４に併せ示されるように、ロッカーアーム４１の上面には、排気カム５０に対応した可動カムフォロワ４３が設けられている。可動カムフォロワ４３は、ロッカーアーム４１の上下方向に沿って形成された摺動孔４７内に摺動可能に設けられている。また、可動カムフォロワ４３は、コイルばね５４（図３および図４には図示されていない。図５にのみ図示されている）の付勢力によって排気カム５０に向けて常時付勢されて
いる。そのため、可動カムフォロワ４３は、排気カム５０とすべり接触をしつつ、その押圧を受けるようになる。さらに、ロッカーアーム４１の下方には、可動カムフォロワ４３が嵌入された摺動孔４７と交差するシリンダ穴４６が形成されている。シリンダ穴４６内には、ロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３とを選択的に締結若しくは締結解除するロックピン４５が摺動可能に設けられている。

次に、上述したロックピン４５を中心として構成される、ロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３との選択的締結機構について、図５に基づき詳細に説明する。なお、図５はロックピン４５付近の排気側可変動弁機構２１ｂの部分的な横断面構造を示す断面図であり、図５（ａ）はロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３との締結解除時の態様を、図５（ｂ）にはロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３との締結時の態様をそれぞれ示している。

先述したように、可動カムフォロワ４３はロッカーアーム４１を上下に貫く摺動孔４７内に摺動可能に嵌入されている。さらにロッカーアーム４１の下方には、この摺動孔４７と交差するシリンダ穴４６が形成されており、その内部にはロックピン４５が摺動可能に嵌入されている。ロックピン４５は、コイルばね５１によってロッカーアーム４１の基端側、すなわち可動カムフォロワ４３から離間する方向に向けて常時付勢されている。

このロックピン４５には、その中央部から先端側にかけて溝５２が形成されている。この溝５２には、可動カムフォロワ４３の下端部が嵌入可能となっている。さらに、溝５２の先端側は、可動カムフォロワ４３の上下方向の摺動を許容すべく底面が切り欠かれている。一方、溝５２の中央部側（基端側）は、可動カムフォロワ４３の下端と当接可能なようにその底面が残されている。

また、シリンダ穴４６にあってロックピン４５によって区画されたロッカーアーム４１の基端側の空間は、ロックピン４５を動作させるための作動油が導入される油圧室５３となっている。この油圧室５３は、ロッカーアーム４１内に形成された油通路４８と接続されている。さらにこの油通路４８は、ロッカーシャフト４０内に形成された油通路４４と接続されており、これら油通路４４，４８を通じて行われる作動油の供給及び排出によって、油圧室５３内の油圧が調整される。そしてロックピン４５は、この油圧室５３内の油圧に基づく力と前記コイルばね５１の付勢力とのつり合いに応じてシリンダ穴４６内を移動し、図５（ａ）に示す位置と図５（ｂ）に示す位置との間を摺動往復する。

ロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３との締結を解除する場合、上記油圧室５３内から作動油を排出して同室５３内の油圧を低下させる。その結果、ロックピン４５は、コイルばね５１の付勢力によってロッカーアーム４１の基端側に向けて移動し、図５（ａ）に示す位置に位置するようになる。このとき、可動カムフォロワ４３の下端部は、ロックピン４５の溝５２の底面が切り欠かれた部分に位置しているため、その上下方向の摺動が許容される。

尚、先述した可動カムフォロワ４３を排気カム５０に向けて付勢するコイルばね５４の付勢力は、排気弁２ｃおよび２ｄのバルブスプリングの付勢力に対して十分に小さく設定されている。そのため、排気カム５０は単に可動カムフォロワ４３を摺動させるだけで、その押圧はロッカーアーム４１に対してはほとんど伝達されない。したがって、ロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３との締結を解除した場合は、可動カムフォロワ４３のみが摺動孔４７に沿って往復移動するのみで、ロッカーシャフト４０を軸としたロッカーアーム４１の回動は行われず、排気弁２ｃおよび２ｄは、常時閉弁且つ動作停止状態となる。

他方、ロッカーアーム４１と可動カムフォロワ４３とを締結する場合、上記油圧室５３に作動油を供給して同油圧室５３内の油圧を上昇させる。その結果、ロックピン４５は、コイルばね５１の付勢力に抗してロッカーアーム４１の先端側に移動し、図５（ｂ）に示す位置に位置するようになる。このとき、可動カムフォロワ４３の下端部は、ロックピン４５の溝５２の底面が残された部分に位置するようになる。このとき可動カムフォロワ４３が押し下げられると、その下端面と溝５２の底面とが当接する。

このときの排気カム５０の押圧は、可動カムフォロワ４３及びロックピン４５の当接を通じてロッカーアーム４１にも直接的に伝達されるようになる。即ち、このときの可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１とは連結された状態となり、一体となって回動するようになる。そしてこの場合には、ロッカーアーム４１は排気カム５０によって回動されるようになり、排気弁２ｃおよび２ｄも排気カム５０によって開閉駆動されるようになる。

ここで、図５（ｂ）に示すロックピン４５により可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１とが締結されている状態から、図５（ａ）に示す非締結状態へと移行させるに際し、締結時において排気弁２ａおよび２ｂが開弁状態である場合は、排気カム５０によって移動カムフォロワ４３が押圧を受けている状態であるため、油圧室５３から作動油を排出して同室５３内の油圧を低下させても、ロックピン４５はシリンダ穴４６を摺動移動することができず、直ちにロックピン４５により可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１との締結は解除されない。その後、排気カム５０のプロファイルに従い、排気弁２ａおよび２ｂが閉弁となった時点、即ち移動カムフォロワ４３が排気カム５０から受ける押圧が小さくなった時点で、ロックピン４５がシリンダ穴４６を摺動移動することが可能となり、可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１との締結が解除される。

本実施例においては、油通路４４は各気筒における油圧室５３へと連通しており、ＥＣＵ２３からの指令により油圧室５３から同時に作動油が排出されることで、排気側可変動弁機構２１ｂを介して各気筒２の排気弁を閉弁且つ停止状態とする場合であっても、排気弁が開弁状態となっている気筒（例えば、吸気行程中である気筒）においては、その開弁状態が終了後に排気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。尚、排気弁が閉弁状態である気筒においては、排気弁は直ちに閉弁且つ動作停止状態となる。

ここで、図６に基づいて、フューエルカット実行時に内燃機関１に起こりうる現象を説明する。図６は、気筒番号＃１から＃４で構成される気筒（以後、各気筒を気筒２＃ｎと表す。但し、ｎは１から４までの整数）を有する内燃機関１において、フューエルカット実行時における各気筒２＃ｎでの、吸排気弁の開閉の様子等を示している。

図６上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。即ち、時間ｔ＝Ｔ１にフューエルカットが実行されるとともに、通常動作状態にあった排気弁２ａおよび２ｂに対して、閉弁且つ動作停止状態となるべく、ＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂへ指令が出される。

ここで、図６中段においては、図６上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。横軸は、各気筒２＃ｎにおける燃焼サイクルを表し、「吸」は吸気行程、「圧」は圧縮行程、「排」は排気行程を意味し、爆発行程については、燃料が爆発燃焼している爆発行程を「爆」と、燃料が爆発燃焼しない爆発行程を「（爆）」と表している。また、縦軸は、各気筒２＃ｎにおける吸排気弁のリフト量を示しており、実線で表されているのが排気弁２ｃ又は２ｄのバルブリフト量の推移、点線で表されているのが吸気弁２ａ又は２ｂのバルブリフト量の推移である。
また、各気筒２＃ｎにおいて、主に排気行程中に示される長方形は、燃料噴射弁３から燃料を噴射するタイミングを概念的に示したものであり、特に斜線が付されている長方形は、実際に燃料噴射弁３から燃料が噴射されていることを意味し、斜線が付されていない長方形は、燃料噴射弁３から燃料が噴射されるタイミングではあるが、フューエルカットが実行されているため、実際には燃料噴射弁３からは燃料が噴射されていないタイミングを意味する。尚、図６に示される吸排気弁の開弁タイミング、バルブリフト量、燃料噴射時期等は、例示的なものであり、内燃機関の運転状況等によって変化するものである。

時間ｔ＝Ｔ１において、フューエルカットが実行されることで、排気弁２ｃおよび２ｄが閉弁且つ動作停止状態とされることで、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気が供給されることを回避し、以て排気浄化触媒１７の触媒劣化を抑制するものである。ところで、時間ｔ＝Ｔ１において、各気筒２＃ｎの排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする指令がＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂへ出されるが、気筒２＃１においては、既に排気弁がリフト状態となっているため、先述したように、油圧室５３の圧力を低下させても、ロックピン４５が移動できず、可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１との締結状態を即時には解除できない。従って排気弁の再度閉弁状態となった後に、ロックピン４５が移動し、可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１との締結状態が解除され、気筒２＃１における排気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。尚、その他の気筒においては、排気弁はリフト状態になっていないため、時間ｔ＝Ｔ１において、排気弁は閉弁且つ動作停止状態となる。

また、時間ｔ＝Ｔ１においては、フューエルカットが実行されるため、燃料噴射弁３からの燃料噴射が停止される。しかし、フューエルカット実行後、気筒２＃２、２＃３、２＃４では、時間ｔ＝Ｔ１直後に迎える各爆発行程において、ｔ＝Ｔ１より前、即ちフューエルカット実行前に噴射された燃料が爆発燃焼することになる。ここで、該爆発燃焼時においては、気筒２＃２、２＃３、２＃４の排気弁は閉弁且つ動作停止状態となっているため、該爆発燃焼によって生成される燃焼ガスは、排気管側へ供給されず、気筒２＃２、２＃３、２＃４の吸気弁の開弁とともに吸気管側へ吹き戻ることになり、吸気管側の各部分に負荷を与える。

また、図６には示されてはいないが、フューエルカット実行とともに各気筒の吸気弁も閉弁且つ動作停止状態とすると、気筒２＃２、２＃３、２＃４においては該燃焼ガスがそれぞれの気筒内に封印され、気筒に負荷を与えることとなる。

そこで、図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御によって、上述したフューエルカット実行後に生成される燃焼ガスに起因する内燃機関各部への負荷を減少させる。図７は、フューエルカットが実行される際に行われる、排気浄化触媒１７の触媒劣化を抑制するための制御フローチャートであり、更に図８は、図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御が実行された際の、各気筒２＃ｎの吸排気弁のバルブリフト量等の推移を示すものである。以下に、この２図に従い説明を行う。

図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御であり、ＥＣＵ２３によって本制御が実行されることが本発明における排気弁制御手段および吸気弁制御手段に相当する。尚、図７中Ｆ／Ｃはフューエルカットを意味し、その他の図においても、同様とする。ここで、Ｓ１０１において内燃機関１の運転状況が減速時フューエルカット条件か否かが判断される。具体的には、内燃機関１がアイドル状態であって、且つ機関回転数が一定の値以上であれば、減速時フューエルカット条件を満たしていると判断し、Ｓ１０２へと進む。減速時フューエルカット条件を満たしていないと判断される場合は、Ｓ１１０へと進む。

ここで、図７に示すフローチャートに示される制御では、減速時のフューエルカットの判断を行っているが、その他に、内燃機関１の機関回転数が所定の値を越えたときに行うフューエルカット（以後、回転数制限フューエルカットという。）、または内燃機関１を備える車両等の速度が措定の値を越えたときに行うフューエルカット（以後、速度制限フューエルカットという。）の判断を行ってもよい。尚、回転数制限フューエルカット条件を満たしているか否かの判断においては、機関回転数Ｎｅと機関回転数の上限値ＮｅＭＡＸとを比較し、ＮｅがＮｅＭＡＸを越える場合は、回転数制限フューエルカット条件を満たしていることとなり、Ｓ１０２へと進む。また、速度制限フューエルカット条件を満たしているか否かの判断においては、例えば車両速度ＳＰＤと車両速度の上限値ＳＰＤＭＡＸとを比較し、ＳＰＤがＳＰＤＭＡＸを越える場合は、速度制限フューエルカット条件を満たしていることとなり、Ｓ１０２へと進む。フューエルカット条件は、上述までの条件に限られず、内燃機関１において燃料噴射弁３からの燃料噴射を停止すると判断されるその他の条件を含むものである。

Ｓ１０２においては、各気筒２＃ｎにおいて、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態にあるか否かを判断する。尚、図中「閉停止」とは、閉弁且つ動作停止状態を意味し、その他の図においても、同様とする。ここで、各気筒２＃ｎの吸排気弁が、全て閉弁且つ動作停止状態にある場合は、既に排気浄化触媒１７の触媒劣化抑制制御は行われていることになるため、Ｓ１０９へと進み、本制御は終了する。各気筒の吸排気弁が、閉弁且つ動作停止状態となっていない場合は、吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気が供給されないようにする必要があり、Ｓ１０３へと進む。

Ｓ１０３では、フューエルカットが実行される。従って、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３にフューエルカット指令が出され、燃料噴射弁３からの燃料の噴射が停止する。また、フューエルカットが実行中であることを意味するためにフューエルカットフラグＸＦＣの値を１とする。尚、ＸＦＣの値が０のときは、フューエルカットが実行されていないことを表す。Ｓ１０３の処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。

Ｓ１０４では、各気筒２＃ｎの吸気弁２ａおよび２ｂを、吸気側可変動弁機構２１ａを介して閉弁且つ動作停止状態とする。尚、先述のとおり、各気筒２＃ｎの吸気弁２ａおよび２ｂが開弁状態である場合は、該吸気弁が閉弁後に、閉弁且つ動作停止状態となる。Ｓ１０４の処理が終了すると、Ｓ１０５へ進む。

Ｓ１０５では、クランクポジションセンサ１９からの出力パルスＣＡ０を取得する。ここで、出力パルスＣＡ０は、Ｓ１０４において吸気弁を閉弁且つ動作停止状態としたときの内燃機関１のクランクシャフトの回転位相である。Ｓ１０５の処理が終了すると、Ｓ１０６へ進む。

Ｓ１０６では、クランクポジションセンサ１９からの出力パルスＣＡ１を取得する。出力パルスＣＡ１は、処理Ｓ１０６が実行される毎に更新される値である。Ｓ１０６の処理が終了すると、Ｓ１０７へ進む。

Ｓ１０７では、Ｓ１０５で取得したＣＡ０とＳ１０６で取得したＣＡ１との差を比較し、その差がΔＣＡ以上であればＳ１０８へ進み、ΔＣＡより小さい場合はＳ１０６へと戻る。従って、Ｓ１０５で取得したＣＡ０を基準とすると、Ｓ１０６で取得するＣＡ１が、少なくとも所定のクランクシャフトの回転角に相当する出力パルス分（ΔＣＡ）だけ、ＣＡ０を越えて初めてＳ１０８へと進む。

Ｓ１０８では、各気筒２＃ｎの排気弁を、閉弁且つ動作停止状態とする。これにより各
気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となり、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気が供給されるのを阻止することが可能となる。処理Ｓ１０８の処理が終了すると、Ｓ１０９へと進み、本制御が終了する。

また、Ｓ１０１において、減速時フューエルカット条件を満たすか否かを判断した結果、該条件を満たさないと判断された場合は、Ｓ１０１からＳ１１０へと進む。ここで、Ｓ１１０では、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１か否かが判断される。フューエルカットフラグＸＦＣの値が１の場合は、フューエルカットが実行されている状態において、内燃機関１の運転状況がフューエルカット条件を満たしていないこととなる。即ち、フューエルカットの実行を中止し、燃料噴射弁３からの燃料噴射を再開する運転状況となっていることを意味する。従って、Ｓ１１０からＳ１１１へと進み、燃料噴射を再開するフューエルカット復帰制御が行われる。尚、フューエルカット復帰制御については、後述する。

またＳ１１０で、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１ではないと判断される場合は、内燃機関１の運転状況はフューエルカットを行う必要の無い状況であるため、Ｓ１０９へ進み、本制御を終了する。

ここで、図７に示す制御フローチャートにおいてＳ１０１からＳ１０８に至る処理が行われた場合の、内燃機関１の各気筒２＃ｎのバルブリフト量の推移、各気筒２＃ｎにおける爆発燃焼の様子等を図８に基づいて説明する。図８上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令および吸気弁および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。図８中段においては、図８上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。ここで、図８中段における横軸の表示は、図６中段における横軸の表示と実質的に同一である。

Ｓ１０１において減速フューエルカット条件を満たすと判断され、且つＳ１０２において各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態にあると判断されなければ、Ｓ１０３でフューエルカットが実行されるが、この時点が図８における時間ｔ＝Ｔ１にあたる。これと同時に、時間ｔ＝Ｔ１において、図７のＳ１０４が処理され、通常動作状態にある各気筒２＃ｎの吸気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。

時間ｔ＝Ｔ１において、気筒２＃３および気筒２＃４の吸気弁は、開弁状態であるため、時間ｔ＝Ｔ１において即時に閉弁且つ動作停止状態となるのではなく、各吸気弁が閉弁後に閉弁且つ動作停止状態となるのは、先述の通りである。更に、時間ｔ＝Ｔ１における内燃機関１のクランクシャフトのクランクポジションＣＡ０が、Ｓ１０５において取得される。

その後、繰り返し該クランクポジションＣＡ１が取得され、該ＣＡ１がＣＡ０よりΔＣＡ以上大きくなった時点において、Ｓ１０８に従い各気筒２＃ｎの排気弁が閉弁且つ停止状態とされる。この時点が図８における時間ｔ＝Ｔ２にあたる。この時間ｔ＝Ｔ２は、フューエルカットが実行された直後に最も遅く燃焼ガスが生成される気筒（図８においては気筒２＃４）において、フューエルカット直前に噴射された燃料が爆発燃焼した直後の排気行程周辺の時間であって、気筒２＃４の排気弁が既に開弁している時間である。即ち、このような時間ｔ＝Ｔ２において、各気筒２＃ｎの排気弁を開弁且つ閉弁状態とすべく、ＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂへ命令が出されると、気筒２＃４の排気弁は開弁状態であるか、または既にフューエルカット実行直後の排気行程が終了しているため、フューエルカット直前に噴射された燃料が爆発燃焼して生じた燃焼ガスを、確実に内燃機関１の排気管側に排出した後に、排気弁を閉じることとなる。他の気筒においては、フュ
ーエルカット実行直後において、気筒２＃４より早く排気行程を迎えているため、該燃焼ガスを、内燃機関１の排気管側に既に排出しており、各気筒内に残存する燃焼ガスの量は気筒２＃４と比べ非常に少ないと考えられる。

即ち、Ｓ１０７におけるΔＣＡとは、フューエルカット実行直後から、フューエルカット直後に最も遅く燃焼ガスが生成される気筒において、フューエルカット実行直前に噴射された燃料が爆発燃焼することにより発生する燃焼ガスを、内燃機関１の排気管側へ排出するのに要する時間に相当するクランクシャフトの進み角である。従って、時間ｔ＝Ｔ２においては、各気筒２＃ｎ内には燃焼ガスはほぼ残存していないこととなり、その状態で各気筒２＃ｎの排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。従って、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気を供給することを回避することで、触媒劣化を抑制するとともに、フューエルカット実行直後に発生する燃焼ガスの内燃機関１等への影響も抑制することができる。

ここで、特に時間ｔ＝Ｔ２を、図８における（Ａ）で表される時間とする。（Ａ）で表せる時間とは、フューエルカット実行直後の排気行程周辺において気筒２＃４の排気弁が開弁している間であって、且つ気筒２＃４の次に排気行程を迎える気筒、即ち気筒２＃１の排気弁が開弁し始めるまでの時間である。即ち、フューエルカット実行後に、最後に燃焼ガスが生成される気筒の排気弁が、フューエルカット実行直後の排気行程周辺において開弁している間であって、且つ該気筒の次に排気行程を迎える気筒の排気弁が開弁し始める前の時間において、ＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂに、排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする指令を出すことで、フューエルカット実行直後に各気筒２＃ｎにおいて、排気行程を一度だけ迎えた後に、吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となる。その結果、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気を供給することを回避することで、触媒劣化を抑制するとともに、フューエルカット実行直後に発生する燃焼ガスの内燃機関１等への影響も抑制することができ、更に、燃焼ガスを排出しない状態の排気行程を回避することで、各気筒２＃ｎ内から排気管を介して排気浄化触媒１７に至る空間における空気の流れを遮断することが可能となるため、排気浄化触媒１７の放熱を抑制することも可能となる。その結果、フューエルカット実行中において、排気浄化触媒１７の温度低下による触媒能力の低下を防止することになる。

ここで、上述の図７および図８におけるフューエルカット時触媒劣化抑制制御においては、各気筒２＃ｎの吸気弁を、フューエルカット実行時に閉弁且つ動作停止状態としているが、閉弁且つ動作停止状態とせずに通常動作状態のままでもよい。そのような場合にも、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気を供給することを回避することで、触媒劣化を抑制するとともに、フューエルカット直後に発生する燃焼ガスの内燃機関１等への影響も抑制することは可能である。但し、各気筒２＃ｎの排気弁は通常動作状態であるため、吸気行程において各気筒２＃ｎと吸気管へ至る空間において、吸気弁の開閉に伴い空気の流れが発生するため、吸気弁の開弁時に吸気音が発生する場合がある。

＜第二の実施例＞
本発明に係る第二の実施例を以下に示す。第二の実施例は、各気筒２＃ｎの排気弁の可変動弁機構を、第一の実施例における排気側可変動弁機構２１ｂに代わり、電磁駆動弁で構成される可変動弁機構としたものである。該電磁駆動弁では、内部に設けられた電磁コイルに励磁電流が印加されることにより、電磁コイルが発生する磁場によって軸方向に力を受けるプランジャが、軸方向に進退し、以てプランジャ先端に設けられた弁体が開閉駆動されることになる。この場合、電磁コイルに印可される励磁電流の印加タイミングや励磁電流の大きさを変更することで、弁体の開弁時期等が変更される。

尚、一の電磁駆動弁が、一の排気弁もしくは吸気弁を構成する場合は、個々の電磁駆動
弁を制御することによって、気筒毎に吸気弁もしくは排気弁の開閉特性を変更することが可能となる。従って、各気筒２の排気弁２ｃと２ｄの開閉特性を変更可能とする排気側可変動弁機構２１ｂおよび、吸気弁２ａと２ｂの開閉特性を変更可能とする吸気側可変動弁機構２１ａが、個々に電磁駆動弁で構成される場合は、個々の吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能となる。また、電磁駆動弁によって構成される可変動弁機構２１の場合は、気筒２における吸排気カムが存在しないため、図１に示すカム角センサ２２も存在しないこととなる。

図９は、フューエルカットが実行される際に行われる、排気浄化触媒１７の触媒劣化を抑制するための制御フローチャートであり、更に図１０は、図９に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御が実行された際の、各気筒２＃ｎの吸排気弁のバルブリフト量等の推移を示すものである。以下に、この２図に従い説明を行う。

図９に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御であり、ＥＣＵ２３によって本制御が実行されることが本発明における排気弁制御手段および吸気弁制御手段に相当する。ここで、Ｓ１２０において内燃機関１の運転状況が減速時フューエルカット条件か否かが判断される。フューエルカット条件については、図７に示すＳ１０１と同様である。Ｓ１２０において減速フューエルカット条件を満たしていると判断される場合は、Ｓ１２１へと進む。減速時フューエルカット条件を満たしていないと判断される場合はＳ１２９へと進む。

Ｓ１２１においては、各気筒２＃ｎにおいて、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態にあるか否かを判断する。ここで、各気筒２＃ｎの吸排気弁が、全て閉弁且つ動作停止状態にある場合は、既に排気浄化触媒１７の触媒劣化抑制制御は行われていることになるため、Ｓ１２８へと進み、本制御は終了する。各気筒２＃ｎの吸排気弁が、閉弁且つ動作停止状態となっていない場合は、吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることで、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気が供給されないようにする必要があり、Ｓ１２２へと進む。

Ｓ１２２では、フューエルカットが実行される。従って、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３にフューエルカット指令が出され、燃料噴射弁３からの燃料の噴射が停止する。また、フューエルカットが実行中であることを意味するためにフューエルカットフラグＸＦＣの値を１とする。Ｓ１２２の処理が終了すると、Ｓ１２３へ進む。

Ｓ１２３では、各気筒２＃ｎの吸気弁２ｃおよび２ｄを、吸気側可変動弁機構２１ａを介して閉弁且つ動作停止状態とする。尚、先述のとおり、各気筒２＃ｎの吸気弁２ｃおよび２ｄが開弁状態である場合は、該吸気弁が閉弁後に、閉弁且つ動作停止状態となる。Ｓ１２３の処理が終了すると、Ｓ１２４へ進む。

Ｓ１２４では、各気筒２＃ｎにおいて、排気行程中にある気筒Ｓを検出する。具体的には、クランクポジションセンサ１９およびカム角センサ２２からの出力パルスを基に、各気筒２＃ｎが迎えている行程を検出する。尚、排気行程を迎える気筒が複数ある場合は、その中で最も行程が進んでいる気筒を気筒Ｓとして検出し、また最も排気行程が進んでいる気筒が複数ある場合は、その複数の気筒を気筒Ｓとする。Ｓ１２４の処理が終了すると、Ｓ１２５へと進む。

Ｓ１２５では、Ｓ１２４で検出した気筒Ｓについて、気筒Ｓの排気弁が閉弁されたか否かを判断する。これにより、気筒Ｓで発生した燃焼ガスを排気管側へ排出したか否かが判断されることとなる。気筒Ｓの排気弁が閉弁されている場合は、Ｓ１２６へ進む。気筒Ｓの排気弁が閉弁されていない場合は、気筒Ｓの排気弁が閉弁されるまで、Ｓ１２５の処理
が繰り返される。

Ｓ１２６では、排気行程が終了した気筒Ｓにおいて、気筒Ｓの排気弁のみを閉弁且つ停止状態とすべく、ＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂを構成する電磁駆動弁へ指令を出し、それに従い、気筒Ｓの排気弁が閉弁且つ停止状態となる。Ｓ１２６の処理が終了すると、Ｓ１２７へ進む。

Ｓ１２７では、各気筒の吸排気弁が全て閉弁且つ停止状態となっているか否かを判断する。各気筒の吸排気弁が全て閉弁且つ停止状態となっていない場合は、Ｓ１２４へ戻り、再度排気行程中にある気筒Ｓの検出を行う。各気筒の吸排気弁が全て閉弁且つ停止状態となっている場合は、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気が供給されるのを阻止することが可能となっているため、Ｓ１２８へと進み、本制御が終了する。

また、Ｓ１２０において、減速時フューエルカット条件を満たすか否かを判断した結果、該条件を満たさないと判断された場合は、Ｓ１２０からＳ１２９へと進む。ここで、Ｓ１２９では、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１か否かが判断される。フューエルカットフラグＸＦＣの値が１の場合は、前記Ｓ１１０の場合と同様、Ｓ１３０へと進み、燃料噴射を再開するフューエルカット復帰制御が行われる。尚、フューエルカット復帰制御については、後述する。

またＳ１２９で、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１ではないと判断される場合は、内燃機関１の運転状況はフューエルカットを行う必要の無い状況であるため、Ｓ１２８へ進み、本制御を終了する。

ここで、図９に示す制御フローチャートにおいてＳ１２０からＳ１２７に至る処理が行われ場合の、内燃機関１の各気筒２＃ｎのバルブリフト量の推移、各気筒２＃ｎにおける吸排気弁の開閉の様子等を図１０に基づいて説明する。図１０上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令および吸気弁および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。図１０中段においては、図１０上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。ここで、図１０中段における横軸の表示は、図６中段における横軸の表示と実質的に同一である。

Ｓ１２０において減速フューエルカット条件を満たすと判断され、且つＳ１２１において各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態にあると判断されなければ、Ｓ１２２でフューエルカットが実行されるが、この時点が図１０における時間ｔ＝Ｔ３にあたる。これと同時に、時間ｔ＝Ｔ３において、図９のＳ１２３が処理され、通常動作状態にある各気筒２＃ｎの吸気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。

時間ｔ＝Ｔ３において、気筒２＃３および気筒２＃４の吸気弁は、開弁状態であるため、時間ｔ＝Ｔ３において即時に閉弁且つ動作停止状態となるのではなく、各吸気弁が閉弁後に閉弁且つ動作停止状態となるのは、先述の通りである。ここで、処理Ｓ１２４によって、内燃機関１の各気筒２＃ｎの中で排気行程中である気筒が検出される。本実施例の場合は、気筒２＃１が排気行程中であるので、気筒２＃１が気筒Ｓとされる。このとき、気筒Ｓにおいては、フューエルカット実行前に噴射された燃料によって生じた燃焼ガスが、該排気行程によって、内燃機関１の排気管側へと排出されている。

ここで、処理Ｓ１２５によって、気筒Ｓの排気弁が閉弁となる時間ｔ＝Ｔ４において、処理Ｓ１２６が行われることにより、気筒２＃１の排気弁が閉弁且つ動作停止状態とされる。従って、気筒２＃１においては、フューエルカット直前に噴射された燃料によって生
じた燃焼ガスを、排気行程において内燃機関１の排気管側へ排出した後に、排気弁を閉弁且つ動作停止状態とするため、該燃焼ガスを気筒内へ封印することはない。

この後に、処理Ｓ１２７によって、気筒２＃２、２＃３、２＃４の吸排気弁がまだ閉弁且つ動作停止状態となっていないと判断され、各気筒において、Ｓ１２４からＳ１２６までの処理が順次行われ、気筒２＃２、２＃３、２＃４のそれぞれの排気弁が閉弁となる時間ｔ＝Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７において、各気筒２＃ｎの排気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。

従って、フューエルカット実行直後に各気筒２＃ｎにおいて、排気行程を一度だけ迎えた後に、吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態となる。その結果、排気浄化触媒１７へ酸素濃度の高い排気を供給することを回避することで、触媒劣化を抑制するとともに、フューエルカット実行直後に発生する燃焼ガスの内燃機関１等への影響も抑制することができ、更に、燃焼ガスを排出していない状態の排気行程を回避することで、各気筒２＃ｎ内から排気管を介して排気浄化触媒１７に至る空間における空気の流れを遮断することが可能となるため、排気浄化触媒１７の放熱を抑制することも可能となる。その結果、フューエルカット実行中において、排気浄化触媒１７の温度低下による触媒能力の低下を防止することになる。

ここで、上述の図９および図１０におけるフューエルカット時触媒劣化抑制制御においては、各気筒２＃ｎの吸気弁を、フューエルカット実行時に閉弁且つ動作停止状態としているが、閉弁且つ動作停止状態とせずに通常動作状態のままでもよい。また、各気筒２＃ｎの吸気側可変動弁機構２１ａに代わり、電磁駆動弁で構成される可変動弁機構を用いてもよい。この場合、処理Ｓ１２３において、各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とすべき指令を、時間ｔ＝Ｔ３にＥＣＵ２３が出すのではなく、フューエルカット実行直前に噴射された燃料を、各気筒における吸気行程で各気筒内へ吸入した後に、各気筒２＃ｎ毎に吸気弁を閉弁且つ動作停止状態とする指令を出すようにする。

＜第三の実施例＞
本発明に係る第三の実施例を以下に示す。第一の実施例および第二の実施例において、各気筒２＃ｎの吸排気弁を全て閉弁且つ動作停止状態とすることによって、排気浄化触媒１７の保護を図るとともに、フューエルカット直後に発生する燃焼ガスによる内燃機関１等への負荷を軽減することが可能となるのは、先述の通りである。しかし、各気筒２＃ｎの吸排気弁全てを閉弁且つ動作停止状態とするため、ポンプ損失が発生しなくなり、その結果内燃機関１の減速性が悪化する。そこで、第三の実施例には、例えば、第一の実施例または第二の実施例で、各気筒２＃ｎの吸排気弁を全て閉弁且つ動作停止状態とする場合において、内燃機関１の減速性を向上するための実施例を示す。

第三の実施例においては、吸気側可変動弁機構２１ａおよび排気側可変動弁機構２１ｂを、第一の実施例と同様に、図３および図４に示される可変動弁機構とする。図１１は、フューエルカット実行時に減速性が要求される際に行われる、減速性を向上させる制御フローチャートであり、更に図１２は、図１１に示すフューエルカット時減速性向上制御が実行された際の、各気筒２＃ｎの吸排気弁のバルブリフト量等の推移を示すものである。以下に、この２図に従い説明を行う。

図１１に示すフューエルカット時減速性向上制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御であり、ＥＣＵ２３によって本制御が実行されることが本発明における減速性向上手段に相当する。ここで、Ｓ１４０において、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１か否かを判断する。ＸＦＣの値が１と判断されれば、Ｓ１４１へ進む。ＸＦＣの値が１ではない場合は、フューエルカットが実行されていないため、Ｓ１４６へ進
み、本制御を終了する。

Ｓ１４１では、ＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されているか否かを判断する。具体的には、内燃機関１を搭載する車両の速度を減速させる必要があるとき、または該車両が降坂状態となったときに、ＥＣＵ２３が内燃機関１の出力を抑制し、該車両の減速を行う必要があると判断する場合に、減速性の向上要求がＥＣＵ２３から出される。この一連のＥＣＵ２３による減速の必要性の判断が、本発明における減速判断手段に相当する。この減速性の向上要求がＥＣＵ２３から出された場合はＳ１４２へ進み、該減速性の向上要求が出されない場合は、Ｓ１４６へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１４２では、各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態か否かが判断される。各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態である場合はＳ１４３へと進み、各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態でない場合、例えば、各気筒２＃ｎの吸気弁又は排気弁の一方は閉弁且つ動作停止状態であって、他方が通常動作状態である場合、一定のポンプ損失が発生していると考えられるため、Ｓ１４６へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１４３では、フューエルカット実行に伴い閉弁且つ動作停止状態にある排気弁を、排気側可変動弁機構２１ｂにおける可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１とを締結することによって通常動作状態とする。これによって、各気筒２＃ｎの概ね排気行程において排気弁が開弁することになるため、ポンプ損失が発生し、減速性が向上する。Ｓ１４３の処理が終了すると、Ｓ１４４へ進む。

Ｓ１４４では、Ｓ１４１と同様に、この時点においてＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されているか否かを判断する。減速性の向上要求がＥＣＵ２３から出し続けられている場合、ポンプ損失を発生し続ける必要があるため、Ｓ１４３へと戻り、各気筒２＃ｎの排気弁を通常動作状態とし続ける。一方で、ＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されていない場合は、Ｓ１４５へ進む。

Ｓ１４５では、Ｓ１４３において通常動作状態とされた各気筒２＃ｎの排気弁を、閉弁且つ動作停止状態とする。これにより、ポンプ損失が解消するとともに、各気筒２＃ｎから排気管を介して排気浄化触媒１７へ至る空間において、再び空気の流れを遮断することにより、排気浄化触媒１７の放熱の抑制を図ることが可能となる。Ｓ１４５の処理が終了すると、Ｓ１４６へ進み、本制御を終了する。

ここで、図１１に示す制御フローチャートにおいてＳ１４０からＳ１４３に至る処理が行われ場合の、内燃機関１の各気筒２＃ｎのバルブリフト量の推移、各気筒２＃ｎにおける爆発燃焼の様子を図１２に基づいて説明する。図１２上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令、前記減速判断手段に従いＥＣＵ２３から出される減速性向上要求および吸気弁および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。図１２中段においては、図１２上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。ここで、図１２中段における横軸の表示は、図６中段における横軸の表示と実質的に同一である。ここで、時間ｔ＝Ｔ８において、フューエルカットが実行され、時間ｔ＝Ｔ８以降にはフューエルカット時触媒劣化抑制制御が実行され、各気筒２＃ｎの吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態となるが、この点については図７および図８に基づいて説明した通りである。

ここで、Ｓ１４０においてフューエルカットフラグの値が１と判断され、且つＳ１４１において減速性の向上要求がＥＣＵ２３からあると判断されるが、この時点が図１２における時間ｔ＝Ｔ９にあたる。これと同時に、時間ｔ＝Ｔ９において、図１１のＳ１４２が
処理される。そこで、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態であれば、Ｓ１４３が処理され、各気筒２＃ｎの排気弁が通常動作状態とされる。本実施例においては、ｔ＝Ｔ９において、既に排気行程を迎えている気筒２＃４においては、可動カムフォロワ４３は摺動孔４７に沿ってスライドしているため、ロックピン４５によって可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１とを締結することはできない。従って、次に排気行程を迎える気筒２＃１から順次、排気行程において各気筒２＃ｎの排気弁が開弁されることとなる。

本実施例では、ＥＣＵ２３からの減速性の向上要求に対して、フューエルカット実行時において閉弁且つ動作停止状態にある各気筒２＃ｎの排気弁を、通常動作状態とすることによって、ポンプ損失を発生させ、減速性の向上を図るが、排気弁に代わり吸気弁を閉弁且つ動作停止状態から通常動作状態としても、ポンプ損失が発生し、減速性の向上を図ることが可能である。また、本実施例では、吸排気弁の可変動弁機構として、図３および図４に示される可変動弁機構を採用しているが、電磁駆動弁から構成され各気筒２＃ｎ毎に開閉特性を変更可能とする可変動弁機構を用いてもよい。その場合、ＥＣＵ２３からの減速性の向上要求に対して、吸気弁または排気弁の何れか一方を各気筒毎に通常動作状態とすればよい。

＜第四の実施例＞
本発明に係る第四の実施例を以下に示す。第四の実施例は、第三の実施例と同様、フューエルカット実行時において各気筒２＃ｎの吸排気弁全てが閉弁且つ動作停止状態となっている状態において、減速性を向上するための実施例である。尚、本実施例においては、吸気側可変動弁機構２１ａは図３および図４に示す可変動弁機構であり、排気側可変動弁機構２１ｂは電磁駆動弁から構成され各気筒２＃ｎ毎に開閉特性を変更可能とする可変動弁機構である。図１３は、フューエルカット実行時に減速性が要求される際に行われる、減速性を向上させる制御フローチャートであり、更に図１４は、図１３に示すフューエルカット時減速性向上制御が実行された際の、各気筒２＃ｎの吸排気弁のバルブリフト量等の推移を示すものである。以下に、この２図に従い説明を行う。

図１３に示すフューエルカット時減速性向上制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御であり、ＥＣＵ２３によって本制御が実行されることが本発明における減速性向上手段に相当する。ここで、Ｓ１４０において、フューエルカットフラグＸＦＣの値が１か否かを判断する。ＸＦＣの値が１と判断されれば、Ｓ１５１へ進む。ＸＦＣの値が１ではない場合は、フューエルカットが実行されていないため、Ｓ１５８へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１５１では、ＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されているか否かを判断する。その具体的な判断方法は、第三の実施例において示した通りである。この減速性の向上要求がＥＣＵ２３から出された場合はＳ１５２へ進み、該減速性の向上要求が出されない場合は、Ｓ１５８へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１５２では、各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態か否かが判断される。各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態である場合はＳ１５３へと進み、各気筒２＃ｎの全吸排気弁が閉弁且つ動作停止状態でない場合、Ｓ１５８へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１５３では、内燃機関１の各気筒Ｓ＃ｎ毎に、それぞれが迎えている行程を検出する。具体的には、クランクポジションセンサ１９やカム角センサ２２の出力パルスを基に、その行程を検出する。Ｓ１５３において、吸気行程又は爆発行程を迎えている気筒と判断された気筒Ｓ＃ｎにおいてはＳ１５４に進み、吸気行程又は爆発行程を迎えていない気筒
と判断された気筒Ｓ＃ｎにおいてはＳ１５５へ進む。

Ｓ１５４では、吸気行程又は爆発行程を迎えている気筒Ｓ＃ｎの排気弁を開弁し、Ｓ１５５では、吸気行程又は爆発行程を迎えていない気筒Ｓ＃ｎの排気弁を閉弁する。これにより、フューエルカット実行時において、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となっている場合に、各気筒２＃ｎの排気弁を吸気過程および爆発過程に開弁し、その他の行程を迎えている場合は各気筒２＃ｎの排気弁を閉弁することになる。この排気弁の開閉によりポンプ損失を発生させ、内燃機関１の減速性の向上を図る。Ｓ１５４およびＳ１５５の処理が終了すると、Ｓ１５６へ進む。

Ｓ１５６では、Ｓ１５１と同様に、この時点においてＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されているか否かを判断する。減速性の向上要求がＥＣＵ２３から出し続けられている場合、ポンプ損失を発生し続ける必要があるため、Ｓ１５３へと戻り、各気筒Ｓ＃ｎが迎える行程を判別して、吸気行程又は爆発行程を迎えていれば該気筒の排気弁を開弁し、そうでなければ該気筒の排気弁を閉弁する。一方で、ＥＣＵ２３から減速性の向上要求が出されていない場合は、Ｓ１５７へ進む。

Ｓ１５７では、Ｓ１５４において開弁状態とされた気筒Ｓ＃ｎの排気弁を、閉弁且つ動作停止状態とする。これにより、ポンプ損失が解消するとともに、各気筒２＃ｎから排気管を介して排気浄化触媒１７へ至る空間において、再び空気の流れを遮断することにより、排気浄化触媒１７の放熱の抑制を図ることが可能となる。Ｓ１５７の処理が終了すると、Ｓ１５８へ進み、本制御を終了する。

ここで、図１３に示す制御フローチャートにおいてＳ１５０からＳ１５６に至る処理が行われ場合の、内燃機関１の各気筒２＃ｎのバルブリフト量の推移、各気筒２＃ｎにおける爆発燃焼の様子を図１４に基づいて説明する。図１４上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令、前記減速判断手段に従いＥＣＵ２３から出される減速性向上要求および吸気弁および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。図１４中段においては、図１４上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。ここで、図１４中段における横軸の表示は、図６中段における横軸の表示と実質的に同一である。ここで、時間ｔ＝Ｔ１０において、フューエルカットが実行され、時間ｔ＝Ｔ１０以降にはフューエルカット時触媒劣化抑制制御が実行され、各気筒２＃ｎの吸排気弁が各気筒毎に閉弁且つ動作停止状態となるが、この点については図９および図１０に基づいて説明した通りである。

ここで、Ｓ１５０においてフューエルカットフラグの値が１と判断され、且つＳ１５１において減速性の向上要求がＥＣＵ２３からあると判断されるが、この時点が図１４における時間ｔ＝Ｔ１１にあたる。これと同時に、時間ｔ＝Ｔ１１において、図１３のＳ１５２が処理される。そこで、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態であれば、Ｓ１５３が処理され、各気筒２＃ｎに対して、フューエルカット時開弁指令が出される。即ち、各気筒２＃ｎにおいて吸気行程又は爆発行程を迎える気筒の排気弁は開弁され、その他の行程を迎える気筒の排気弁は閉弁される。

本実施例では、時間ｔ＝Ｔ１１の後に、爆発行程を迎える気筒２＃２と吸気行程を迎える気筒２＃４においては、排気弁を開弁し、排気行程を迎える気筒２＃１と圧縮行程を迎える気筒２＃３においては、排気弁は閉弁される。その後に、次の行程で爆発行程を迎える気筒２＃３と吸気行程を迎える気筒２＃１においては、排気弁を開弁し、排気行程を迎える気筒２＃２と圧縮行程を迎える気筒２＃４においては、排気弁は閉弁される。Ｓ１５６において、ＥＣＵ２３から減速性の向上要求が無いと判断されるまで、上記の開閉弁動
作が繰り返される。

このように、各気筒２＃ｎにおいて、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となっている場合に、排気行程又は圧縮行程によって為された圧縮仕事を、それぞれ吸気行程又は爆発行程において気筒外部へ放出することで、ポンプ損失を発生させ、以て減速性の向上を図る。

ここで、本実施例においては、ＥＣＵ２３からの減速性の向上要求があった後に、各気筒２＃ｎの排気弁を開弁１サイクルにおいて、吸気行程および爆発行程の二行程でポンプ損失を発生させるため、大きな減速性を得ることが可能となるが、吸気行程または爆発行程の何れか一方の行程のみでポンプ損失を発生してもよい。

また、本実施例では、減速性の向上要求があった場合、各気筒２＃ｎの排気弁を開閉させているが、吸気側可変動弁機構２１ａが電磁駆動弁等で構成され各気筒毎に吸気弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構である場合は、排気弁に代わり吸気弁を同様に吸気行程および爆発行程において開弁、その他の行程で閉弁させてもよい。その場合、排気側可変動弁機構２１ｂは図３および図４に示される可変動弁機構、または電磁駆動弁等で構成され各気筒毎に吸気弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構の何れであってもよく、該可変動弁機構によって各気筒２＃ｎの排気弁は、閉弁且つ動作停止状態を維持している。

＜第五の実施例＞
ここで、第三の実施例および第四の実施例に示すフューエルカット時減速性向上制御は、内燃機関とは別に補助動力源を備え、内燃機関と補助動力源の少なくとも何れか一を駆動源として駆動輪を駆動するハイブリッド機構を有する車両においても適用は可能である。しかし、ハイブリッド機構を有する車両であって、減速時に車両の有する運動エネルギーを電気エネルギーとして蓄電池に充電し、補助動力源の駆動源とする機構を有するハイブリッド機構においては、フューエルカット時減速性向上制御によって車両の減速を行うと、蓄電池への充電を行うことができない。そこで、本発明の第五の実施例として、ハイブリッド機構を有する車両におけるフューエルカット時減速性向上制御を以下に示す。図１５は、ハイブリッド機構を表すブロック図を、図１６はハイブリッド機構を有する車両におけるフューエルカット時減速性向上制御のフローチャートを示しており、以後この２図に従い、本制御の説明を行う。

図１５において、内燃機関１のクランクシャフトは出力軸７４に連結され、出力軸７４は動力分割機構６４に連結されている。動力分割機構６４は、動力伝達軸７５を介して補助動力源であるモータジェネレータ６２と連結されるとともに、動力伝達軸７６を介してもう一つの補助動力源であるモータジェネレータ６３とも連結されている。ここで、前記動力分割機構６４は、例えば、ピニオンギヤを回転自在に支持するプラネタリキャリヤと、プラネタリキャリヤの外側に配置されたリングギヤと、プラネタリキャリヤの内側に配置されたサンギヤとを備えた遊星歯車（プラネタリギヤ）で構成され、プラネタリキャリヤの回転軸が前記出力軸７４と連結され、リングギヤの回転軸が前記動力伝達軸７６と連結され、サンギヤの回転軸が前記動力伝達軸７５と連結されている。

前記モータジェネレータ６３に連結される動力伝達軸７６には、減速機６５が連結され、減速機６５には、ドライブシャフト６７を介して駆動輪６６が連結されている。減速機６５は、複数の歯車を組み合わせて構成され、動力伝達軸７６の回転速度を減速して、内燃機関１、モータジェネレータ６２及びモータジェネレータ６３において発生したトルクをドライブシャフト６７伝達する。

前記モータジェネレータ６２は、インバータ６８と電気的に接続され、インバータ６８は、更に蓄電池６９と電気的に接続されている。モータジェネレータ６２は、交流同期型の電動機で構成され、励磁電流が印加されるとトルクを発生するとともに、外部からトルクが加えられると、例えば前記内燃機関１から動力分割機構６４を介して運動エネルギーが入力されると、その運動エネルギーを電気エネルギーに変換することによって電力を発生させる。発生した電力はインバータ６８を介して蓄電池６９へ蓄積される。ここで、モータジェネレータ６２は、内燃機関１の始動時に蓄電池６９から電力が印加されることで駆動し、それに従い内燃機関１が駆動する。従って、内燃機関１のスタータモータとして作用する。蓄電池６９は、複数のニッケル水素バッテリを直列に接続して構成されている。

前記モータジェネレータ６３は、前記モータジェネレータ６２と並列してインバータ６８と電気的に接続され、インバータ６８は、蓄電池６９と電気的に接続されている。モータジェネレータ６３は、交流同期型の電動機で構成され、前記モータジェネレータ６２で発電された電力およびまたは蓄電池６９に蓄積されている電力が印加されると、印加される電力の大きさに応じたトルクを発生させ、動力伝達軸７６を回転駆動させる。またモータジェネレータ６３は、車両の減速時に発電機として作用し、駆動輪６６からドライブシャフト６７及び減速機６５を介して動力伝達軸７６に伝達される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する、いわゆる回生発電を行う。

前記インバータ６８は、複数のパワートランジスタを組み合わせて構成される電力変換装置であり、モータジェネレータ６２において発電された電力の蓄電池６９への印加と、モータジェネレータ６３において発電された電力の蓄電池６９への印加と、モータジェネレータ６２で発電された電力のモータジェネレータ６３への印加と、蓄電池６９に蓄電された電力のモータジェネレータ６２への印加と、蓄電池６９に蓄電された電力のモータジェネレータ６３への印加とを選択的に切り換え、実行する。

上記のような構成のハイブリッド機構には、内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるエンジンＥＣＵ７１（図１におけるＥＣＵ２３に相当）と、モータジェネレータ６２およびモータジェネレータ６３に対して電力を供給するインバータ６８を制御するための電子制御ユニットであるモータＥＣＵ７２と、蓄電池６９を制御するための電子制御ユニットである蓄電池ＥＣＵ７３と、エンジンＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２および蓄電池ＥＣＵ７３を含めたハイブリッド機構全体を総合的に制御するための電子制御ユニットであるハイブリッドＥＣＵ７０が併設されている。

上記のハイブリッド機構において、フューエルカット時の内燃機関１の減速性の向上要求がエンジンＥＣＵ７１から出された場合に行う減速性向上制御を、以下に説明する。図１６に示される制御フローチャートは、図１１に示すフューエルカット時減速向上制御のフローチャートに、一部の処理を追加したものである。従って、図１１に示す制御フローチャートと共通する処理については、同一の参照番号を付することで、説明を省略する。

図１６に示すハイブリッド車フューエルカット時減速性向上制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御であり、ＥＣＵ２３によって本制御が実行されることが本発明における減速性向上手段に相当する。ここで、Ｓ１４２において、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となっていると判断された場合は、Ｓ１６０に進む。Ｓ１６０では、ハイブリッド機構の蓄電池６９の残存する充電電圧と所定の電圧値Ｖ１とを比較する。所定の電圧値Ｖ１は、例えば蓄電池６９の最大蓄電値電圧を表し、蓄電池６９の充電電圧がＶ１より低い場合は、蓄電池６９はまだ電気エネルギーを蓄積することが可能であることを意味し、蓄電池６９の充電電圧がＶ１以上である場合は、蓄電池６９は電気エネルギーを蓄積する必要はない状態であることを意味する。

そこで、Ｓ１６０において、蓄電池６９の充電電圧がＶ１以上である場合は、Ｓ１４３へ進み、図１１に示されるフューエルカット時減速性向上制御と同様に各気筒２＃ｎの排気弁を通常動作状態とすることで、ポンプ損失を発生させ、減速性の向上を図る。一方で、Ｓ１６０において、蓄電池６９の充電電圧がＶ１より低い場合は、Ｓ１６１へ進み、車両の有する運動エネルギーを補助動力源であるモータジェネレータ６２または６３を介して回生させることで、蓄電池６９に電気エネルギーの蓄積、即ち充電を行う。Ｓ１６１において充電を行った後は、Ｓ１４６へ進み、本制御を終了する。

このように、フューエルカット時における減速性向上制御を行うにあたり、蓄電池６９の充電電圧が所定の電圧値より低い場合は、蓄電池の充電を優先的に行うこととなり、蓄電池６９の充電電圧が所定の電圧値以上である場合は、蓄電池の充電は行わずに、減速性の向上が図られる。尚、本実施例においては、図１１に示されるフューエルカット時減速性向上制御に一部の処理を追加しているが、図１３に示されるフューエルカット時減速性向上制御に、同様の一部の処理を追加してもよい。この場合、図１３におけるＳ１５２において、各気筒２＃ｎの吸排気弁が全て閉弁且つ動作停止状態となっていると判断された場合に、図１６におけるＳ１６０に相当する処理を挿入し、蓄電池６９の充電電圧の値に従い、減速性の向上を図るか、または蓄電池６９の充電を行うかを切り替える。

＜第六の実施例＞
ここで、内燃機関１が機関停止する際に、停止時における内燃機関１のクランクシャフトの回転位置によっては、各気筒２＃ｎにおいて吸排気弁の両弁が開弁状態となっている状態で、機関停止している場合がある。このような場合であって、内燃機関１の機関停止時において、排気浄化触媒１７の触媒温度が高温である場合、吸排気弁の両弁が開弁状態となっている気筒を介して、内燃機関１の吸気管側から酸素濃度の高い排気が排気浄化触媒１７へ供給されることで、排気浄化触媒１７の触媒劣化が促進される。そこで、本発明の第六の実施例として、内燃機関の機関停止時における触媒劣化を抑制する制御（以後、内燃機関停止時触媒劣化抑制制御という）を、図１７に示す内燃機関停止時触媒劣化抑制制御フローチャートに従い、以下に説明する。

図１７に示す内燃機関停止時触媒劣化抑制制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御である。ここで、図１７に示す制御フローチャートにおいて、Ｓ１０２からＳ１０８までの処理は、図７に示す制御フローチャートにおけるＳ１０１からＳ１０８までの処理と同様である。従って、同一の処理については同一の参照番号を付すことで、その説明を省略する。

ここで、Ｓ１７０では、内燃機関停止条件を満たしているか否かが判断される。具体的には、ＥＣＵ２３から内燃機関１の機関停止信号が出されているか否かを判断する。Ｓ１７０において、内燃機関停止条件を満たしていると判断されるとＳ１７１へ進み、内燃機関停止条件を満たしていないと判断されると図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御が実行される。

Ｓ１７１では、排気浄化触媒１７の触媒温度と所定の温度ＴＣ１とを比較する。所定の温度ＴＣ１とは、排気浄化触媒１７が酸素濃度の高い排気に曝された際に、触媒劣化を起こす虞のある触媒温度である。従って、排気浄化触媒１７の触媒温度がＴＣ１以上であれば、酸素濃度の高い排気に曝されることで触媒劣化の虞があり、排気浄化触媒１７の触媒温度がＴＣ１より低い場合は、触媒劣化の虞がないことを意味する。ここで、排気浄化触媒１７の触媒温度の推定は、冷却水温度センサ１８によって得られる内燃機関１の冷却水温度に従い、推定する。また、この他に、排気浄化触媒１７の上流側および下流側における排気温度に従い、推定してもよい。Ｓ１７１で排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温
度ＴＣ１以上である場合は、Ｓ１０２へ進み、排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温度ＴＣ１より低い場合は、Ｓ１７３へ進む。

Ｓ１７１からＳ１７３へ進む場合は、内燃機関１の機関停止時において、排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温度ＴＣ１より低いため、酸素濃度の高い排気に曝されても触媒劣化が生じるおそれがないため、内燃機関１を機関停止させる。Ｓ１７３の処理が終了すると、Ｓ１７４へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１７１からＳ１０２へ進む場合、内燃機関１の機関停止時において、排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温度ＴＣ１以上であるため、酸素濃度の高い排気に曝されることで、触媒劣化の虞がある。従って、図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御の処理Ｓ１０１において、減速時フューエルカット条件が満たされていると判断される場合と同様に、Ｓ１０２からＳ１０８の処理が行われ、フューエルカット直前に噴射された燃料によって生じた燃焼ガスを内燃機関１の排気管側へ排出した後に各気筒２＃ｎの吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする。これにより、内燃機関の機関停止時において、排気浄化触媒１７の触媒劣化を抑制することが可能となる。特に、第五の実施例で示したハイブリッド機構を有する車両において、内燃機関は停止した状態であって、補助動力源のみで車両が駆動している場合にも、本制御は好適に実行できる。

また本実施例は、図７に示すフューエルカット時触媒劣化抑制制御における処理Ｓ１０２からＳ１０８を利用することで、内燃機関１の機関停止時において、各気筒２＃ｎの吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とするが、処理Ｓ１０２からＳ１０８に代わり図９に示す処理Ｓ１２１からＳ１２７を用いても、同様に、内燃機関１の機関停止時において、各気筒２＃ｎの吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態とすることが可能である。更に、本実施例では、各気筒２＃ｎの吸排気弁を閉弁且つ動作停止状態としているが、排気弁または吸気弁のどちらか一方を閉弁かつ動作停止状態としてもよい。

＜第七の実施例＞
ここで、内燃機関１が始動する際、スタータモータ等の外部動力源によって内燃機関１を強制駆動するいわゆるクランキング駆動が行われる。このクランキング駆動が行われる期間、具体的にはＥＣＵ２３から内燃機関１に対して始動指令が出されてから、内燃機関１の各気筒２＃ｎにおいて燃料噴射弁３より噴射された燃料が燃焼するまでの期間においては、各気筒２＃ｎで燃料の燃焼が行われていないため内燃機関１は酸素濃度の高い排気を排気浄化触媒１７へと排出することになり、排気浄化触媒１７の触媒温度が高い場合、触媒劣化の虞が生じる。そこで、本発明の第七の実施例として、内燃機関の始動時における触媒劣化を抑制する制御（以後、内燃機関始動時触媒劣化抑制制御という）を、図１８に示す内燃機関始動時触媒劣化抑制制御フローチャートに従い、以下に説明する。

図１８に示す内燃機関始動時触媒劣化抑制制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御である。ここで、Ｓ１８０では、ＥＣＵ２３から内燃機関１へ始動指令が出されたか否かが判断される。Ｓ１８０において、ＥＣＵ２３から始動指令が出されたと判断されるとＳ１８１へ進み、ＥＣＵ２３から始動指令が出されていないと判断されるとＳ１８６へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１８１では、触媒温度推定手段によって排気浄化触媒１７の触媒温度が推定され、その触媒温度と所定の温度ＴＣ２とを比較する。触媒温度の推定にあたっては、第六の実施例と同様である。ここで、所定の温度ＴＣ２は、第六の実施例において示された所定の温度ＴＣ１と同様に、排気浄化触媒１７が酸素濃度の高い排気に曝された際に、触媒劣化を起こす虞のある触媒温度を意味する。Ｓ１８１において、触媒温度が所定の温度ＴＣ２以上であると判断されればＳ１８２へ進み、触媒温度が所定の温度ＴＣ２より低いと判断さ
れればＳ１８７へと進む。

Ｓ１８２では、各気筒２＃ｎの排気弁を排気側可変動弁機構２１ｂを介して閉弁且つ動作停止状態とする。これにより、内燃機関１と排気浄化触媒１７との間の空間において空気の流れを遮断することが可能となる。Ｓ１８２の処理が終了すると、Ｓ１８３へ進む。

Ｓ１８３では、内燃機関１の始動にあたり、スタータモータ等の外部動力源によって内燃機関１が強制駆動、即ちクランキング駆動される。Ｓ１８３の処理が終了すると、Ｓ１８４へ進む。

Ｓ１８４では、クランキング駆動される内燃機関１の機関回転数Ｎｅと所定の回転数Ｎｔとが比較される。所定の回転数Ｎｔとは、内燃機関１の各気筒２＃ｎにおいて、噴射された燃料が爆発燃焼するまでに、クランキング駆動によって内燃機関１の機関回転数が立ち上がる機関回転数を意味する。従って、所定の回転数Ｎｔは、内燃機関１の始動前の状態によって変動する。例えば、内燃機関１の停止に従い、該内燃機関１が備えられる車両が停止している状態では、所定の回転数Ｎｔは比較的低い値となる。一方で、ハイブリッド機構を有する車両において、内燃機関１は停止しているが、該車両はハイブリッド機構の補助動力源によって該車両が駆動されている場合は、既に内燃機関１は一定の機関回転数で空転している。従って、このような場合の所定の回転数Ｎｔは、前記一定の機関回転数より高い回転数となる。

Ｓ１８４において、クランキング駆動される内燃機関１の機関回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｔより低いと判断される場合は、再びＳ１８３へと戻り、クランキング駆動が続けられる。一方で、機関回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｔ以上と判断される場合は、Ｓ１８５へ進む。本実施例では、機関回転数を基準としているが、機関回転数に代わり、該機関回転数に対応する時間を基準としてもよい。即ち、一定の時間が経過するまでは、該機関回転数は所定の回転数ｔに達していないと考えことで、一定の時間が経過するまではＳ１８３およびＳ１８４の処理を繰り返すようにしてもよい。

Ｓ１８５では、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが、各気筒２＃ｎにおいて燃料が爆発燃焼するに十分高められているため、各気筒２＃ｎにおいて燃料の噴射が開始され、Ｓ１８２において閉弁且つ動作停止状態とされている排気弁を、排気側可変動弁機構２１ｂを介して通常動作状態とする。Ｓ１８５の処理が終了すると、Ｓ１８６へ進み、本制御を終了する。

Ｓ１８１において、排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温度ＴＣ２より低いと判断される場合は、排気浄化触媒１７の触媒劣化の虞はないため、各気筒２＃ｎの排気弁を閉弁且つ動作停止状態とする必要はなく、従ってＳ１８７において、外部駆動源によって内燃機関１のクランキング駆動が行われる。また、Ｓ１８７の処理が終了するとＳ１８８およびＳ１８９へ進み、先述したＳ１８４およびＳ１８５における処理と同様内燃機関１の機関回転数Ｎｅが、所定の回転数Ｎｔ以上となって燃料の噴射が開始される。Ｓ１８９の処理が終了すると、Ｓ１８６へ進み、本制御を終了する。

本制御により、内燃機関１の機関始動時において、排気浄化触媒１７の触媒劣化を抑制することが可能となる。特に、第五の実施例で示したハイブリッド機構を有する車両において、内燃機関は停止した状態であって補助動力源のみで車両が駆動している状態から、内燃機関を始動させる場合にも、本制御は好適に実行できる。

ここで、本実施例においては、内燃機関１の始動時において、排気浄化触媒１７の触媒温度が所定の温度ＴＣ２以上である場合は、各気筒２＃ｎの排気弁を、排気側可変動弁機
構２１ｂを介して閉弁且つ動作停止状態としているが、各気筒２＃ｎの排気弁に代わって、各気筒２＃ｎの吸気弁を、吸気側可変動弁機構２１ａを介して閉弁且つ動作停止状態としてもよい。また、吸排気弁ともに吸気側可変動弁機構および排気側可変動弁機構を介して、閉弁且つ動作停止状態としてもよい。この場合、クランキング駆動によって内燃機関１の機関回転数Ｎｅが所定の回転数Ｎｔ以上となれば、閉弁且つ動作停止状態となっている弁を、対応する可変動弁機構を介して通常動作状態とする。

＜第八の実施例＞
ここで、内燃機関１においてフューエルカットが実行され、各気筒２＃ｎの排気弁および吸気弁が閉弁且つ動作停止状態となっている場合において、該フューエルカットを解除し、閉弁且つ動作停止状態にある吸気弁を、同様に閉弁且つ動作停止状態にある排気弁より早く通常動作状態とすると、前記各気筒における排気行程において圧縮された排気が、吸気弁の開閉に伴い吸気管側へ逆流し、吸気音が発生する虞がある。そこで、本発明の第八の実施例として、フューエルカット復帰時に閉弁且つ動作停止状態にある排気弁および吸気弁を通常動作状態とする制御（以後、フューエルカット復帰制御という）を、図１９に示すフューエルカット復帰制御フローチャートに従い、以下に説明する。尚、本実施例において、内燃機関１の可変動弁機構としては、吸気側可変動弁機構２１ａおよび排気側可変動弁機構２１ｂともに、図３および図４に示す可変動弁機構とする。

図１９に示すフューエルカット復帰制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御である。ここで、Ｓ１９０では、内燃機関１の各気筒２＃ｎの吸気弁および排気弁が全て通常動作状態か否かが判断される。ここで、各気筒２＃ｎの排気弁および吸気弁が全て通常動作状態であると、Ｓ１９７へ進み、本制御を終了する。一方で、各気筒２＃ｎの各気筒２＃ｎの排気弁および吸気弁の何れかが通常動作ではないと判断されると、Ｓ１９１へ進む。

Ｓ１９１では、閉弁且つ動作停止状態にある各気筒２＃ｎの排気弁を、排気側可変動弁機構２１ｂを介して通常動作状態とする。Ｓ１９１の処理が終了すると、Ｓ１９２へ進む。

Ｓ１９２では、クランクポジションセンサ１９からの出力パルスＣＡ２を取得する。ここで、出力パルスＣＡ２は、Ｓ１９１において吸気弁を通常動作状態としたときの内燃機関１のクランクシャフトの回転位相である。Ｓ１９２の処理が終了すると、Ｓ１９３へ進む。

Ｓ１９３では、クランクポジションセンサ１９からの出力パルスＣＡ３を取得する。出力パルスＣＡ３は、処理Ｓ１９３が実行される毎に更新される値である。Ｓ１９３の処理が終了すると、Ｓ１９４へ進む。

Ｓ１９４では、Ｓ１９２で取得したＣＡ２とＳ１９３で取得したＣＡ３との差を比較し、その差がΔＣＡ２以上であればＳ１９５へ進み、ΔＣＡ２より小さい場合はＳ１９３へと戻る。従って、Ｓ１９２で取得したＣＡ２を基準とすると、Ｓ１９３で取得するＣＡ３が、少なくとも所定のクランクシャフトの回転角に相当する出力パルス分（ΔＣＡ２）だけ、ＣＡ２を越えて初めてＳ１９５へと進む。

Ｓ１９５では、フューエルカットが解除され、燃料噴射弁３より燃料の噴射が開始される。ここで、フューエルカットフラグＸＦＬの値を０とする。Ｓ１９５の処理が終了すると、Ｓ１９６へ進む。

Ｓ１９６では、各気筒２＃ｎの吸気弁を、吸気側可変動弁機構２１ａを介して、通常動
作状態とする。これにより各気筒２＃ｎの排気弁および吸気弁の全てが通常動作状態となる。処理Ｓ１９６の処理が終了すると、Ｓ１９７へと進み、本制御が終了する。

ここで、図１９に示す制御フローチャートにおいてＳ１９０からＳ１９６に至る処理が行われた場合の、内燃機関１の各気筒２＃ｎのバルブリフト量の推移等を図２０に基づいて説明する。図２０上段においては、ＥＣＵ２３から燃料噴射弁３に対して出されるフューエルカット指令および吸気弁および排気弁に対して出される各運転指令のタイミングが示されている。図２０中段においては、図２０上段に示される各指令に対応する各気筒２＃ｎでのバルブリフト量推移および燃料噴射の様子が示されている。ここで、図２０中段における横軸の表示は、図６中段における横軸の表示と実質的に同一である。

ここで、Ｓ１９０において各気筒２＃ｎの吸排気弁の何れかが通常動作状態ではないと判断されることで、Ｓ１９１において各気筒２＃ｎの排気弁が通常動作状態とされるが、この時点が図２０における時間ｔ＝Ｔ１２にあたる。

時間ｔ＝Ｔ１２において、気筒２＃４は既に排気行程を迎えているため、排気側可変動弁機構２１ｂにおける可動カムフォロワ４３とロッカーアーム４１とを、ロックピン４５によって締結することはできない。従って、時間ｔ＝Ｔ１２において、気筒２＃４では排気弁は通常動作状態とならず、気筒２＃１の排気弁より順次、通常動作状態となる。更に、時間ｔ＝Ｔ１２における内燃機関１のクランクシャフトのクランクポジションＣＡ２が、Ｓ１９２において取得される。

その後、繰り返しクランクポジションＣＡ３が取得され、該ＣＡ２がＣＡ３よりΔＣＡ２以上大きくなった時点において、Ｓ１９４およびＳ１９５において、燃料噴射弁３からの燃料噴射が開始され、各気筒２＃ｎの吸気弁が通常動作状態とされる。この時点が図２０における時間ｔ＝Ｔ１３にあたる。この時間ｔ＝Ｔ１３は、フューエルカットが解除されるにあたり各気筒２＃ｎの排気弁が通常動作状態とされた直後に最も遅く排気弁が開弁される気筒（図２０においては気筒２＃４）において、該排気弁の開弁が行われる排気行程以降の時間である。即ち、このような時間ｔ＝Ｔ１３において、各気筒２＃ｎの吸気弁を通常動作状態とすべく、ＥＣＵ２３から吸気側可変動弁機構へ命令が出されると、気筒２＃４の吸気弁は通常動作状態とならずに、気筒２＃４の次に吸気行程を迎える気筒２＃１の吸気弁から順次、通常動作状態となる。

即ち、Ｓ１９４におけるΔＣＡ２とは、フューエルカット解除にあたり、各気筒２＃ｎの排気弁を通常動作状態とすべき指令がＥＣＵ２３から排気側可変動弁機構２１ｂに出された直後から、各気筒２＃ｎの吸気弁が通常動作状態となるまでに要する時間に相当するクランクシャフトの進み角である。時間ｔ＝Ｔ１３以降において、各気筒２＃ｎで燃料噴射が行われ、その後に各気筒２＃ｎの吸気弁が開弁することで、各気筒２＃ｎにおいて燃料の爆発燃焼が行われることとなる。

ここで、時間ｔ＝Ｔ１３において、ＥＣＵ２３から各気筒２＃ｎの吸気弁が通常動作状態となるべく、吸気側可変動弁機構２１ａに指令が出され、以降吸気弁が吸気行程において開弁する。このとき、フューエルカット実行時においては、吸気管９および吸気支管８の内部の圧力が大気圧となっているため、時間ｔ＝Ｔ１３以降に通常動作状態とされる各気筒２＃ｎの吸気弁が開弁すると同時に、急激に各気筒２＃ｎの内部へ流入してしまい、その結果、各気筒２＃ｎの内部において高体積効率の燃焼が行われるため、ショックが発生する。

そこで、図１９に示されるフューエルカット復帰制御において、処理Ｓ１９６で各気筒２＃ｎの吸気弁を通常動作状態とする際に、前記各気筒２＃ｎへ流入する空気量を徐々に
多くなるように該吸気弁を通常動作状態とすることで、各気筒２＃ｎに空気が急激に流入することによる急激な高体積効率の燃焼を抑えることが可能となる。

ここで、各気筒２＃ｎへ流入する空気量を徐々に多くする手段が、本発明における流量調整手段に相当する。該流量調整手段には、各気筒２＃ｎの吸気弁を通常動作状態とする際に、該吸気弁の作用角が小作用角から大作用角へと推移するように制御する手段、該吸気弁のリフト量が小リフト量から大リフト量へと推移するように制御する手段または該吸気弁の遅角量が大遅角量から小遅角量へと推移するように制御する手段がある。これらの手段は、図３および図４に示される可変動弁機構とは別の可変動弁機構で構成される。また、内燃機関１が、電磁駆動弁で構成される可変動弁機構を有している場合は、該電磁駆動弁を制御することで、吸気弁の作用角、リフト量、遅角量を制御することができる。

また、吸気弁の作用角、リフト量、遅角量の少なくとも一をパラメータとして、前記各気筒２＃ｎへの流入吸気量が、前記吸気弁制御手段によって吸気弁が閉弁且つ動作停止状態となる以前、即ち吸気弁が通常動作状態である場合の前記各気筒２＃ｎへの流入空気量に相当する空気量となるべくフィードバック制御を行ってもよい。

尚、本実施例においては、吸気側可変動弁機構２１ａおよび排気側可変動弁機構２１ｂには、図３および図４に示される可変動弁機構を用いているが、電磁駆動弁で構成され、各気筒２＃ｎ毎に弁の開閉特性を変更可能とする可変動弁機構を用いてもよい。この際、フューエルカット復帰において各気筒の２＃ｎの吸気弁を通常動作状態とする場合、各気筒２＃ｎ毎に通常動作状態となるべき指令がＥＣＵ２３から出される。

＜第九の実施例＞
ここで、フューエルカット復帰時において、各気筒２＃ｎの吸気弁が通常動作状態とされ、該吸気弁が吸気行程において開弁することで、各気筒２＃ｎの内部に空気が流入する。しかし、フューエルカット復帰直後において各気筒２＃ｎに流入する空気は、内燃機関１の吸気支管８、または吸気管９であっても吸気支管８に近い場所に存在していた空気である。従って、該流入空気の流量はエアフローメータ１０によって測定されていないことになる。そのような場合に、フューエルカット復帰後の燃料噴射弁３から噴射される燃料の量を、エアフローメータ１０で検出された空気流量に従って算出した場合、フューエルカット直後はエアフローメータ１０近傍の空気の流れは小さいため、算出される燃料の量も小さくなる。一方で、フューエルカット実行直後に各気筒２＃ｎに流入する空気量は、吸気管９内の圧力が大気圧程度になっていると、多くなる。その結果、各気筒２＃ｎの内部の混合ガスの濃度が過度に希薄なものとなり、排気浄化触媒１７の触媒劣化が起こる虞がある。そこで、本発明の第九の実施例として、フューエルカット復帰時における燃料噴射弁３から噴射される燃料噴射量に関する制御（以後、フューエルカット復帰時燃料噴射制御という）を、図２１に示すフューエルカット復帰時燃料噴射制御フローチャートに従い、以下に説明する。

図２１に示すフューエルカット復帰時燃料噴射制御は、ＥＣＵ２３によって一定の間隔で繰り返し実行される制御である。Ｓ２００においては、タイマーのカウントを開始する。ここで、該タイマーのカウントをＴＴとする。Ｓ２００の処理が終了すると、Ｓ２０１に進む。

Ｓ２０１では、カウントを行っているタイマーの値ＴＴと、所定の時間Ｔｓとを比較する。ここで、所定の時間Ｔｓとは、フューエルカット復帰後において、吸気支管８等に滞留していた空気が各気筒２＃ｎに流入し始めてから、エアフローメータ１０によって検出される空気流量によって各気筒２＃ｎに流入する空気流量が正確に検出できるようになるまでに要する時間、即ちエアフローメータ１０によって検出される空気流量に従って燃料
噴射量を算出しても、過度に希薄な混合気が形成される虞がなくなるまでに要する時間を意味する。この所定の時間Ｔｓは、内燃機関１の吸気支管８や吸気管９の形状またはフューエルカット復帰時の内燃機関１の機関回転速度に応じて算出される。

Ｓ２０１でタイマーの値ＴＴが所定の時間Ｔｓ以下である場合は、まだ吸気支管８等に滞留している空気が各気筒２＃ｎ内部に流入し終えていないことを意味する。この場合、Ｓ２０２およびＳ２０３の処理が行われ、再びＳ２０１へと戻る。

Ｓ２０２では、各気筒２＃ｎの内部に流入する空気流量を推定する。ここで、推定された空気流量を見込み吸気流量Ｇｓという。この見込み吸気流量Ｇｓは、少なくとも内燃機関１の機関回転数または内燃機関の機関温度のうち少なくとも一に基づいて推定する。これは、機関回転数が高くなるに従い、吸気枝管等を流れる空気流量が変動し、または機関温度に応じて、空気密度が変動するからである。尚、内燃機関１の機関温度を検出するには、冷却水温度センサ１８からの出力信号を基に推定することが可能である。Ｓ２０２におけるＥＣＵ２３による処理が、本発明における流量推定手段に相当する。

Ｓ２０３では、Ｓ２０２で算出された見込み吸気流量Ｇｓに応じた量の燃料噴射が行われる。これにより、フューエルカット直後においても、各気筒２＃ｎに実際に流入する空気流量に近い見込み吸気流量Ｇｓに従って燃料噴射量を算出するため、過度の希薄な混合気が形成される虞はない。

Ｓ２０１でタイマーの値ＴＴが所定の時間Ｔｓより大きい場合は、吸気支管８等に滞留している空気が既に各気筒２＃ｎ内部に流入したことを意味する。この場合、Ｓ２０４へ進む。

Ｓ２０４では、エアフローメータ１０によって検出される吸気管９の空気流量Ｇａが検出される。本実施例では、エアフローメータ１０によってＧａを検出しているが、内燃機関１の機関回転数と吸気管９の内部の圧力に基づいて、吸気管９の内部の空気流量を推定してもよい。Ｓ２０４の処理が終了すると、Ｓ２０５へ進む。

Ｓ２０５では、Ｓ２０４において検出された吸気管流量Ｇａに応じた量の燃料噴射が行われる。Ｓ２０５の処理が終了すると、Ｓ２０６へ進み、本制御が終了する。

本制御により、フューエルカット復帰直後において、噴射すべき燃料の量をより正確に算出することができ、各気筒２＃ｎの内部に形成される混合気が、過度に希薄となる虞は生じない。

本実施の形態に係る可変動弁機構を有する内燃機関の概略構成を示す図である。 本実施の形態に係る可変動弁機構を有する内燃機関のシリンダヘッド近傍の概略構成を示す図である。 本実施の形態に係る可変動弁機構を有する内燃機関において使用される可変動弁機構の概略構成を示す図である。 図３に示す可変動弁機構の断面図である。 図３に示す可変動弁機構において、弁の開閉特性の切り替え動作を示す図である。 従来の排気浄化触媒の触媒劣化を抑制する手段におけるフューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 本実施の形態に係るフューエルカット時の排気浄化触媒の触媒劣化を抑制する制御を示すフロー図である。 図７に示す制御が実行されたときの、フューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 第二の本実施形態に係るフューエルカット時の排気浄化触媒の触媒劣化を抑制する制御を示すフロー図である。 図９に示す制御が実行されたときの、フューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 第三の本実施形態に係るフューエルカット時の減速性を向上する制御を示すフロー図である。 図１１に示す制御が実行されたときの、フューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 第四の本実施形態に係るフューエルカット時の減速性を向上する制御を示すフロー図である。 図１３に示す制御が実行されたときの、フューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 本実施の形態に係る可変動弁機構を有する内燃機関を一部に備えるハイブリッド機構の概略構成を示す図である。 第五の本実施形態に係るフューエルカット時の減速性を向上する制御を示すフロー図である。 第六の本実施形態に係るフューエルカット時の排気浄化触媒の触媒劣化を抑制する制御を示すフロー図である。 第七の本実施形態に係るフューエルカット時の排気浄化触媒の触媒劣化を抑制する制御を示すフロー図である。 第八の本実施形態に係るフューエルカット復帰時の制御を示すフロー図である。 図１９に示す制御が実行されたときの、フューエルカットおよび排気弁の開閉タイミングおよび該タイミングに応じた内燃機関の吸排気弁の開閉動作等を示す図である。 第九の本実施形態に係るフューエルカット復帰時の燃料噴射の制御を示すフロー図である。

符号の説明

１・・・・内燃機関
２・・・・気筒
２ａ・・・・排気弁
２ｂ・・・・排気弁
２ｃ・・・・吸気弁
２ｄ・・・・吸気弁
３・・・・燃料噴射弁
８・・・・吸気支管
９・・・・吸気管
１０・・・・エアフローメータ
１７・・・・排気浄化触媒
１８・・・・冷却水温度センサ
１９・・・・クランクポジションセンサ
２１・・・・可変動弁機構
２１ａ・・・・吸気側可変動弁機構
２１ｂ・・・・排気側可変動弁機構
２３・・・・ＥＣＵ
４１・・・・ロッカーアーム
４３・・・・可動カムフォロワ
４５・・・・ロックピン
５０・・・・排気カム
６２・・・・モータジェネレータ
６３・・・・モータジェネレータ
６９・・・・蓄電池

Claims (7)

1. 所定の運転状態のときに内燃機関への燃料の供給を停止する燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、前記内燃機関の各気筒の吸気弁の開閉に伴って前記各気筒へ流入する流入空気量を徐々に多くしながら、前記各気筒の吸気弁の開閉特性を変更可能な可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態から動作状態とする流量調整手段を備えることを特徴とする可変動弁機構を有する内燃機関。
2. 前記流量調整手段は、前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、前記各気筒の吸気弁の作用角が小作用角から大作用角へと推移するように前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態から動作状態とする手段であることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。
3. 前記流量調整手段は、前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、前記各気筒の吸気弁のリフト量が小リフト量から大リフト量へと推移するように前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態から動作状態とする手段であることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。
4. 前記流量調整手段は、前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、前記各気筒の吸気弁の遅角量が大遅角量から小遅角量へと推移するように前記可変動弁機構を介して前記各気筒の吸気弁を閉弁且つ動作停止状態から動作状態とする手段であることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。
5. 前記燃料供給停止手段による燃料供給停止状態が解除されるときに、該燃料供給停止解除時から所定の時間が経過するまでの間に前記各気筒へ流入した流入空気量を推定する流量推定手段を更に備え、
   前記燃料供給停止解除時から所定の時間が経過するまでの間、前記流量推定手段によって推定された流入空気量に応じた前記各気筒における燃料噴射量で燃料噴射を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。
6. 前記流量推定手段は、前記内燃機関の機関回転数が高くなるに従い空気流量が変動することと、前記内燃機関の機関温度に応じて空気密度が変動することとの少なくとも一を加
   味して、前記各気筒への流入空気量を推定する手段であることを特徴とする請求項５に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。
7. 前記内燃機関の吸気管を流れる空気量を検出する吸気管流量検出手段を更に備え、
   前記所定の時間が経過した後は、前記吸気管流量検出手段によって検出された空気量に応じた前記各気筒における燃料噴射量で燃料噴射を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の可変動弁機構を有する内燃機関。

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