(57)【要約】【課題】微粒子フィルタの微粒子の堆積量が増加した場合でも、スカベンジングの実行時の既燃ガスの排出効率を高め、ノッキングを抑制する。【解決手段】内燃機関システム１５０は、排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタ１２３を備える。内燃機関制御装置１５０は、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力が上昇するほど、内燃機関１００の吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３を同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３を制御する。【選択図】図１
2020115008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブ及び排気バルブを備えた内燃機関を含む内燃機関システムを制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関システムは、排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタを備え、
前記内燃機関制御装置は、前記微粒子フィルタの上流側の圧力が上昇するほど、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう前記吸気バルブ及び前記排気バルブを制御するよう構成された制御部を備える
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記微粒子フィルタの上流側の圧力の閾値からの上昇値が所定値よりも大きくなった場合に前記オーバラップ期間の補正を許可するよう構成された、請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記内燃機関の吸入空気量が所定値よりも大きい場合に前記オーバラップ期間の補正のための動作を許可するよう構成された、請求項１又は２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関システムは、吸気側の圧力を上昇させる過給機を更に備え、
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合と、前記内燃機関が非過給状態にある場合とで、前記オーバラップ期間の補正量を異ならせるよう構成された、請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が大きくなるような前記補正量を与え、前記内燃機関が非過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が小さくなるような補正量を与えるよう構成された、請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記内燃機関が過給領域にあり、前記オーバラップ期間を大きくするような補正量を与える場合、更に前記過給機の目標過給圧を上昇させる制御を行うよう構成された、請求項４又は５に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記内燃機関に注入されずに吹き抜ける吹き抜け空気の量である吹き抜け空気量を推定し、前記内燃機関に吸入される吸入空気量と前記吹き抜け空気量とに基づいて前記内燃機関の内部に残る空気の量である筒内空気量を推定するよう構成された、請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記オーバラップ期間の補正値を設定した後、前記内燃機関においてノッキングが発生したことを検知した場合に、前記オーバラップ期間が更に大きくなるよう前記補正値を変更するよう構成された、請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記目標過給圧の補正値を設定した後、前記内燃機関のトルクが目標トルクに達していないと判断される場合には、前記オーバラップ期間が減少するよう前記補正値を制御するよう構成された、請求項６に記載の内燃機関制御装置。
【請求項１０】
吸気バルブ及び排気バルブを備えた内燃機関を含む内燃機関システムを制御する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関システムは、
排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタと、
前記微粒子フィルタにおける微粒子の堆積量を推定する堆積量推定部と
を備え、
前記内燃機関制御装置は、前記堆積量が上昇するほど、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるように前記吸気バルブ及び前記排気バルブを制御するよう構成された制御部を備える
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記内燃機関の吸入空気量が所定値よりも大きい場合に前記オーバラップ期間の補正のための動作を許可するよう構成された、請求項１０に記載の内燃機関制御装置。
【請求項１２】
前記内燃機関システムは、前記内燃機関の吸気側の圧力を上昇させる過給機を更に備え、
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合と、前記内燃機関が非過給状態にある場合とで、前記オーバラップ期間の補正量を異ならせるよう構成された、請求項１０に記載の内燃機関制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記過給機により前記内燃機関が過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が大きくなるような前記補正量を与え、前記内燃機関が非過給状態にある場合には、前記オーバラップ期間が小さくなるような補正量を与えるよう構成された、請求項１２に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の燃費規制が強化されており、今後もますます厳しくなる傾向にある。排出される二酸化炭素が地球温暖化へ与える影響に鑑み、自動車の内燃機関（エンジン）においても超低燃費化が求められる。
【０００３】
近年は低燃費化を進めるため、エンジンに過給機を搭載し、圧縮比を高くする傾向にある。圧縮比が高まると、エンジンの出力が比較的高い条件において、異常燃焼（ノッキング）が発生する可能性が増加する。一般に、燃料への点火時期を遅くすることで異常燃焼を回避することができる。
【０００４】
しかし点火時期を遅くすると同時に燃費が悪化する。そのため、スカベンジングと呼ばれる技術を利用することにより、燃焼室内の高温な既燃ガスを排出し燃焼室内の温度を低下させ、これによりノッキングを抑制することが知られている。スカベンジングとは、吸気バルブと排気バルブとが同時に開弁するオーバラップ量を大きくすることにより、内燃機関の吸気側と排気側の差圧により筒内掃気を促進させて高温の既燃ガスの排出させる動作である。
【０００５】
このようなエンジンの低燃費化と平行して、排気規制の強化も進められており、排出される排気微粒子（Particulate Matter）を低減することが求められている。排気微粒子に関しては、その排出重量だけではなく排出数も低減することが強く求められており、このため、生成量を抑えることのみによる対策だけでは法規制に対応しきれない可能性が高い。そこで下記特許文献１に記載の内燃機関では、排気微粒子の生成量を抑えることに加えて、生成された排気微粒子を捕捉するための微粒子フィルタ（Gasoline Particle Filter:ＧＰＦ）を排気通路に設けている。
【０００６】
微粒子フィルタは使用するうちに、微粒子がフィルタ内に堆積し、フィルタが目詰まりすることで排気が流れにくくなる。これにより微粒子フィルタ上流の排気管において排気圧力が上昇する。その結果、スカベンジングによる既燃ガスの排出効率が低下し、ノッキングが発生しやすくなる。特許文献１では、排気圧力が所定の値より上昇した場合、フィルタに堆積した微粒子を燃焼させフィルタの目詰まりを解消する再生制御技術が記載されている。 しかし、フィルタの再生制御を実施する場合、空燃比をリーン化し、排気温度を上昇させる必要があるが、これは排気及び燃費の悪化に繋がる。このため、特許文献１の方法は、実際には頻繁に実施することができない。また再生後も微粒子フィルタには微粒子の燃焼により生じた灰が残留するため、完全に目詰まりを解消することが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１０４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされてものであり、微粒子フィルタの微粒子の堆積量が増加した場合でも、スカベンジングの実行時の既燃ガスの排出効率を高め、ノッキングを抑制することができる内燃機関制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る内燃機関制御装置は、吸気バルブ及び排気バルブを備えた内燃機関を含む内燃機関システムを制御する内燃機関制御装置である。前記内燃機関システムは、排気ガス中の微粒子を捕捉可能に構成された微粒子フィルタを備える。前記内燃機関制御装置は、前記微粒子フィルタの上流側の圧力が上昇するほど、前記吸気バルブ及び前記排気バルブを同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう前記吸気バルブ及び前記排気バルブを制御するよう構成される制御部を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の内燃機関制御装置によれば、微粒子フィルタの上流側の圧力が上昇するほど、オーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるように吸気バルブ及び排気バルブが制御される。これにより、スカベンジング動作の実行時の既燃ガスの排出効率を高めることが可能となり、高温の既燃ガスが排出されることで気筒内のガス温度が低下し、ノッキングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態に係る内燃機関制御装置の基本構成を説明する全体構成図である。
【図２】第１の実施の形態のＥＣＵ２００の構成を示すシステムブロック図である。
【図３】第１の実施の形態の内燃機関制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態の内燃機関制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】排気バルブ１０３の位相を変えた際の微粒子フィルタ１２３の上流側圧力と燃焼室Ｒ１内の既燃ガスの残留率の関係を示したグラフの一例である。
【図６】既燃ガスの残留率とノッキングの発生確率を表したグラフである。
【図７】第１の実施の形態の内燃機関制御装置において、図３及び図４のフローチャートに従った動作が行われた場合における各種物理量の時間的変化を示すグラフである。
【図８】第１の実施の形態の内燃機関制御装置において、微粒子フィルタ１２３の再生制御が実施された後における各種物理量の変化を示している。
【図９】第２の実施の形態に係る内燃機関制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態の制御装置において、過給機１２５の目標過給圧が補正される場合の動作を示すグラフである。
【図１１】第３の実施の形態の内燃機関において考慮する吹き抜け空気量について説明する概略図である。
【図１２】物理モデル項ＸＰＨＹと吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹの関係を示すグラフである。
【図１３】第３の実施の形態の内燃機関制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】図１３のフローチャートで示される動作を、第３の実施の形態における制御装置が実行する場合における計算の手順を示すブロック図である。
【図１５】図１３のフローチャートで示される動作を、第３の実施の形態における制御装置が実行する場合における計算の手順を示すブロック図である。
【図１６】第４の実施の形態に係る内燃機関制御装置の基本構成を説明する全体構成図である。
【図１７】第４の実施の形態の内燃機関制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１８】第１の実施の形態の変形例を示す。
【図１９】第２の実施の形態の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
【００１３】
本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１の全体構成図を参照して、第１の実施の形態に係る内燃機関制御装置の基本構成を説明する。図１において、制御対象としての内燃機関（エンジン）１００、及び内燃機関１００を含む内燃機関システム１５０は、ＣＰＵを備えたエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２００と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３００とにより制御される。すなわち、ＥＣＵ２００は、内燃機関１００及び内燃機関システム１５０を制御する内燃機関制御装置として機能する。内燃機関１００は、シリンダ内にピストン１０１、吸気バルブ１０２、及び排気バルブ１０３を備えている。内燃機関１００は、一例としては、複数、例えば４個の気筒（シリンダ）を有した内燃機関とすることができるが、図１は、複数の気筒のうちの１つの気筒のみを代表的に図示している。
【００１５】
内燃機関１００のシリンダヘッドには、点火プラグ１０５と点火コイル１０６が備えられている。更に、シリンダヘッドには、シリンダ内の燃焼室Ｒ１内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１０７が設けられている。図示は省略するが、シリンダのウォータジャケットには冷却水の水温センサが備えられていてもよい。
【００１６】
また、吸気バルブ１０２の上流側には、内燃機関システム１５０の一部として、内燃機関１００に吸入される空気を導入するための吸気管１１０が設けられ、排気バルブ１０３の下流側には、内燃機関システム１５０の一部として、シリンダから排出される排気ガスを排出するための排気管１１１が設けられている。吸気管１１０には、内燃機関システム１５０の一部として、吸気を冷却するインタクーラ（熱交換器）１１２、アクセル開度に応じて吸気量を調節するスロットルバルブ１１３、吸気の流れを調節するためのサージタンク１１４、及び吸気管圧力センサ１１５が設けられている。なお、図示以外のセンサとして、例えば大気圧センサが装置の外部に設けられていてもよい。
【００１７】
また、排気管１１１は、過給機１２５を介して排気通路１２１に連通されており、この排気通路１２１には、内燃機関システム１５０の一部として、三元触媒１２２と、微粒子フィルタ１２３と、空燃比センサ１２４と、上流側圧力センサ１２６（圧力検知部）とが設けられている。三元触媒１２２は、排気バルブ１０３よりも下流側に位置し、排気バルブ１０３を介して排出された排気ガスを浄化するためのものである。微粒子フィルタ１２３は、三元触媒１２２の更に下流側に位置し、三元触媒１２２による浄化後の排気ガスから更に微粒子を捕捉可能に構成されたフィルタである。
【００１８】
空燃比センサ１２４は、空燃比検出器の一態様であって三元触媒１２２の上流側にて排気ガスの空燃比を検出するセンサである。空燃比センサ１２４は酸素濃度センサとしてもよい。また、上流側圧力センサ１２６は、微粒子フィルタ１２３の上流側に配置され、微粒子フィルタ１２３の上流の圧力を検知可能に構成されている。過給機１２５は、内燃機関システム１５０の一部を構成し、コンプレッサ（圧縮機）１２５ａと、タービン１２５ｂとを備え、吸気側の圧力を上昇させる機能を有する。タービン１２５ｂは、排気ガスのエネルギを利用してコンプレッサ１２５ａを駆動するための駆動力を発生させる。なお、タービン１２５ｂには、タービンに加わる圧力を逃がすためのウェイストゲートバルブ１２７が設けられている。
【００１９】
排気通路１２１の更に下流には、内燃機関システム１５０の一部として、三元触媒１２２とは別の三元触媒１２９が備えられている。この三元触媒１２９は、例えば車両の床下などに設置され得る。吸気管１１０は、コンプレッサ１２５ａの側において吸気通路１３０に連通されている。この吸気通路１３０には、内燃機関システム１５０の一部として、吸気通路１３０の空気流量を計測する質量流量計１３２が設けられている。
【００２０】
ＥＣＵ２００は、アクセル開度センサ３００の検出信号や各種センサ信号に基づいて要求トルクを演算する。ＥＣＵ２００は各種センサの出力から得られる内燃機関１００の運転状態に基づいて、スロットルバルブ１１３の開度、燃料噴射弁１０７の噴射パルス期間、点火プラグ１０５の点火時期、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３の開閉時期などの内燃機関１００の主要な作動量を演算する。
【００２１】
吸入ガスは、インタクーラ１１２、吸気管１１０、サージタンク１１４を通り吸気バルブ１０２を経て燃焼室Ｒ１内に流入する。この吸入ガスは、燃料噴射弁１０７から噴射された燃料と共に、燃焼室Ｒ１内に混合気を形成する。混合気は所定の点火時期で点火プラグ１０５から発生される火花により着火・燃焼する。その混合器の燃焼による燃焼圧により、ピストン１０１が押し下げられ、内燃機関１００の駆動力となる。燃焼後の排気ガスは、排気バルブ１０３、排気管１１１、タービン１２５ｂを経て三元触媒１２２に送られる。排気ガスは、三元触媒１２２内でＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ成分が浄化された後、更に微粒子フィルタ１２３において微粒子が排気ガスから除去される。その後、排気ガスは三元触媒１２９を経て外部に排出される。
【００２２】
質量流量計１３２から得られる検出信号Ｓｓ３と、吸気管圧力センサ１１５から得られる信号Ｓｓ８と、空燃比センサ１２４から得られる検出信号Ｓｓ１５と、上流側圧力センサ１２６から得られる検出信号Ｓｓ１７とは、ＥＣＵ２００に送られる。またアクセルペダルの踏込量、すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３００から得られる信号Ｓｓ２もＥＣＵ２００に送られる。
【００２３】
ＥＣＵ２００はアクセル開度センサ３００の出力信号Ｓｓ２や各種センサ信号に基づいて要求トルクを演算する。すなわち、アクセル開度センサ３００は、内燃機関１００への要求トルクを検出する要求トルク検出センサとして用いられる。ＥＣＵ２００は前記各種センサの出力から得られる内燃機関１００の運転状態に基づいてスロットルバルブ１１３の開度、燃料噴射弁１０７の噴射パルス期間（パルス幅）及び噴射開始時期（パルスの立ち上がりタイミング）、点火プラグ１０５の点火時期、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３の開閉タイミング、ウェイストゲートバルブ４ｃの開度など、内燃機関１００の主要な作動量を最適に演算する。
【００２４】
ＥＣＵ２００で演算されたスロットルバルブ１１３の開度は、駆動信号Ｄｓ６としてスロットルバルブ１１３へ送られる。また、ＥＣＵ２００で演算された燃料噴射パルス期間及び噴射開始時期は、駆動信号Ｄｓ１１に変換され燃料噴射装置１０７に送られる。更に、ＥＣＵ２００で演算された吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３の開閉タイミングは、駆動信号Ｄｓ１０ａ、Ｄｓ１０ｂに変換され吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３に送られる。
【００２５】
ＥＣＵ２００のより詳細な構成を、図２のシステムブロックを参照して説明する。ＥＣＵ２００は、入力回路３０ａ、入出力ポート３０ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０ｃ、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０ｄ、ＣＰＵ３０ｅ（制御部）、スロットル駆動回路３０ｆ、可変バルブ機構（ＶＴＣ）駆動回路３０ｇ（弁駆動装置）、燃料噴射装置駆動回路３０ｈ、点火信号出力回路３０ｉ、ウェイストゲートバルブ駆動回路３０ｊを備えている。
【００２６】
入力回路３０ａは、アクセル開度センサ３００、質量流量計１３２、スロットルバルブ１１３、吸気管圧力センサ１１５、空燃比センサ１２４、上流側圧力センサ１２６の出力信号Ｓｓ２、Ｓｓ３、Ｓｓ６、Ｓｓ８、Ｓｓ１５、Ｓｓ１７の入力を受け付ける。また、
入力回路３０ａは、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３から、その動作についてのフィードバック信号Ｓｓ１０ａ、Ｓｓ１０ｂの入力を受け付ける。入力回路３０ａに入力される各種信号は、上記のものだけに限定されるものではなく、図示された以外のセンサや計測器からの出力信号の入力を受け付けることも可能である。
【００２７】
入力回路３０ａに入力された各入力信号は、入出力ポート３０ｂ内の入力ポートに転送される。入出力ポート３０ｂに転送された入力信号の値は、ＲＡＭ３０ｃに一時記憶されＣＰＵ３０ｅで演算処理される。このとき、入力回路３０ａに送られる入力信号のうちアナログ信号で構成される信号は、入力回路３０ａ内に設けられたＡ／Ｄ変換器（図示せず）によりデジタル信号に変換される。ＲＯＭ３０ｄには、後述するプログラムを含む、内燃機関１００の制御のための演算処理を行う制御プログラムや、制御に利用される各種制御データが格納されている。制御データは、判定に用いる閾値や、補正値を演算するためのテーブルなどを含む。
【００２８】
制御プログラムに従って演算された演算値（各駆動回路へ送られる制御量等）は、ＲＡＭ３０ｃに保管された後、入出力ポート３０ｂの出力ポートに送られ、各駆動回路３０ｆ〜３０ｊに送られる。各駆動回路３０ｆ〜３０ｊは、この演算値に従い、各々の制御対象を制御する。この第１の実施の形態の場合、駆動回路としてスロットル駆動回路３０ｆ、可変バルブ機構駆動回路３０ｇ、燃料噴射装置駆動回路３０ｈ、点火信号出力回路３０ｉ、及びウェイストゲートバルブ駆動回路３０ｊを備える。
【００２９】
スロットル駆動回路３０ｆは、スロットルバルブ１１３を駆動するための駆動信号Ｄｓ６をスロットルバルブ１１３に出力する。ＶＴＣ駆動回路３０ｇは、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０を駆動するための駆動信号Ｄｓ１０ａ、Ｄｓ１０ｂを出力する。燃料噴射装置駆動回路３０ｈは、燃料噴射装置１０７を駆動するための駆動信号Ｄｓ１１を出力する。点火信号出力回路３０ｉは、点火プラグ１０５を駆動するための駆動信号Ｄｓ１２を出力する。ウェイストゲートバルブ駆動回路３０ｊは、ウェイストゲートバルブ１２７を駆動するための駆動信号Ｄｓ４ｃを出力する。
それぞれ制御する。
【００３０】
図１に図示した内燃機関制御装置は、ＥＣＵ２００内に前記駆動回路を備えているが、これに限るものでは無く、前述の駆動回路のいずれか或いは全てをＥＣＵ２００外に設けてもよい。
【００３１】
図３は、第１の実施の形態における内燃機関制御装置の動作の概要を示すフローチャートである。このフローチャートでは、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力が所定値以上に上昇していることが上流側圧力センサ１２６で検出された場合、排気バルブ１０３の位相の補正値を読み出す処理を実施する。
【００３２】
まずステップＳ３０１では、質量流量計１３２又は公知の他の方法で検出した、吸気通路１３０からの吸入空気量ＱＡが、ＥＣＵ２００に制御データとして記録されている閾値Ｔｈ１より大きい場合、ステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２以降のステップでは、以下に説明する排気バルブ１０３の位相の補正値を読み出す動作が実行（許可）される。
一方、吸入空気量ＱＡが閾値Ｔｈ１以下である場合、処理を終了する（ｅｎｄ）。吸入空気量ＱＡが所定値以下である場合、排気バルブ１０３の位相を補正しても、筒内掃気の効果が薄くなる。このため、図３のフローでは、ステップＳ３０１を実行して、吸入空気量ＱＡが所定値より大きい場合に限り、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力判定、及び／又は排気バルブ１０３の位相補正の実行を許可するようにしている。
【００３３】
ステップＳ３０２では、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力ＰＧＰＦを上流側圧力センサ１２６により計測し、ステップＳ３０３に進む。続くステップＳ３０３では、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の適合値ＰＧＰＦＤＥＦをＥＣＵ２００のＲＯＭ３０ｄから読み出す。適合値ＰＧＰＦＤＥＦは、ＥＣＵ２００のＲＯＭ３０ｄにおいて、吸入空気量ＱＡを引数としたテーブル上に記録されていてもよい。
【００３４】
次に、ステップＳ３０４において、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力ＰＧＰＦと、ＥＣＵ２００に記録されている適合値ＰＧＰＦＤＥＦとの差分（上昇値）ＤＰＧＰＦを計測する。
【００３５】
そして、ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４で計算した微粒子フィルタ上流側圧力の上昇値ＤＰＧＰＦと、ＥＣＵ２００に記録されている閾値Ｔｈ２との比較が、ＥＣＵ２００のＣＰＵ３０ｅにより行われる。上昇値ＤＰＧＰＦが閾値Ｔｈ２を超えている場合、ステップＳ３０６に進み、排気バルブ１０３の位相補正の実施要求フラグを立てる（＝１）。この実施要求フラグの立ち上がり（＝１）は、オーバラップ期間の補正の実行が許可されたことを示している。一方、上昇値ＤＰＧＰＦが閾値Ｔｈ２以下の場合、処理を終了する（ｅｎｄ）。
【００３６】
実施要求フラグ（＝１）が立つと、ステップＳ３０７では、排気バルブ１０３の開閉動作の位相を補正するための補正値が読み出される。この第１の実施の形態では、内燃機関１００が過給機１２５を備えているため、補正値も、過給機１２５が動作しているときと（過給状態）と、動作していないとき（非過給状態）とで異なる補正値が読み出される。
【００３７】
ＥＣＵ２００のＲＯＭ３０ｄは、過給状態用排気バルブ位相補正値テーブルＥＶＴＣＧＰＦＢと、非過給状態用排気バルブ位相補正値テーブルＥＶＴＣＧＰＦＰとを備えることができる。一例として、各テーブルの引数は、エンジン回転数ＮＥと、ステップＳ３０６で計算した微粒子フィルタ上流側圧力の上昇値ＤＰＧＰＦとすることができる。エンジン回転数ＮＥ、及び上昇値ＤＰＧＰＦが特定されることにより、過給状態での補正値、及び非過給状態の補正値が特定され得る。なお、テーブルの引数はエンジン回転数ＮＥと上昇値ＤＰＧＰＦに加え、他のパラメータを加えても良いし、別のパラメータ（例えばトルク、上昇比など）に置き換えることもできる。
【００３８】
図４は、第１の実施の形態における内燃機関制御装置において、図３の手順により補正値が特定された後における動作を示すフローチャートである。この図４のフローでは、図３の動作により排気バルブ１０３の位相補正の実行要求が発生した場合、読み出した排気バルブ１０３の位相の補正値を用いて、排気バルブ１０３の位相の目標値を計算する。
【００３９】
ステップＳ４０１では、排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち上がっている（＝１）か否かが判定される。フラグが立っていない場合（＝０）、すなわち排気バルブ１０３の位相の補正が不要の場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２では、排気バルブ１０３の位相の最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦが０とされる。一方、補正要求フラグが立ち上がっている（＝１）場合、すなわち排気バルブ１０３の位相の補正が必要と判断される場合（Ｓ４０１のＹｅｓ）、ステップＳ４０３に進む。
【００４０】
ステップＳ４０３では、現在、内燃機関１００が過給領域にある否かが判定される。一例として、スロットルバルブ１１３の下流の吸気管圧力ＰＩＭＡＮＩ（吸気管圧力センサ１１５の測定値）が大気圧ＰＡＴＭより大きい場合、内燃機関１００は過給状態であると判定することができる。一方、吸気管圧力ＰＩＭＡＮＩが大気圧ＰＡＴＭ以下である場合、内燃機関１００は非過給状態と判定することができる。これに代えて、吸気管圧力ＰＩＭＡＮＩが、排気バルブ１０３より下流側のいずれかの位置の圧力よりも大きい場合に、内燃機関１００が過給状態にあると判定することも可能である。なお、大気圧ＰＡＴＭの値は、予めＥＣＵ２００のＲＯＭ３０ｄ等に記憶されている値であってもよいし、図示しない大気圧測定用の圧力センサからの測定値であってもよい。
【００４１】
ステップＳ４０３にて内燃機関１００が過給領域にないと判定される場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４では、ステップＳ３０７で読み出した非過給用の排気バルブ１０３の位相の補正値ＥＶＴＣＧＰＦＰが最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦとして設定される。一方、ステップＳ４０３にて内燃機関１００が過給領域にあると判定される場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５では、ステップＳ３０７で読み出した過給用の排気バルブ１０３の位相の補正値ＥＶＴＣＧＰＦＢを最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦとして設定する。
【００４２】
このように、この第１の実施の形態の制御装置では、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力が上昇している場合においても、内燃機関１００が過給領域にあるか否かにより、排気バルブ１０３の位相の補正量を異ならせている。具体的には、内燃機関１００が過給領域にある場合には、オーバラップ期間が基準値よりも大きくなるように補正値を設定し、過給領域に無い場合には、オーバラップ期間が基準値よりも小さくなるように補正値を設定する。
そして、上流側圧力センサ１２６が検出する圧力値が適合値に比べて上昇するほど、オーバラップ期間が大きく基準値（補正無の場合）から変化するように吸気バルブ１０２及び記排気バルブ１０３がＣＰＵ３０ｅ及びＶＴＣ駆動回路３０ｇにより制御される。すなわち、ＣＰＵ３０ｅは、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力が上昇するほど、オーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３をＶＴＣ駆動回路３０ｇを介して制御するよう構成されている。
【００４３】
以上のようにして最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦが決定されると、続くステップＳ４０６では、排気バルブ１０３の補正前目標位相ＥＶＴｔｍｐに、最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦを加算して、排気バルブ１０３の補正後の位相ＥＶＴ（＝ＥＶＴｔｍｐ＋ＭＥＶＴＣＧＰＦ）を決定する。ステップＳ４０７では、この補正後の位相ＥＶＴをＶＴＣ駆動回路３０ｇから信号ＤＳ１０ｂとして出力する。
【００４４】
図５は、排気バルブ１０３の位相を変えた際の微粒子フィルタ１２３の上流側圧力と燃焼室Ｒ１内の既燃ガスの残留率の関係を示したグラフの一例である。グラフ上の全てのプロットは、内燃機関１００から同一の出力が得られるよう設定して得られた結果を示している。
【００４５】
新品の微粒子フィルタと劣化した微粒子フィルタ（劣化品）を比較すると、微粒子フィルタの上流側圧力が上昇した場合において、劣化品の方が新品に比べて、気筒内の既燃ガス残留率が上昇する。微粒子フィルタに煤が堆積すると目詰まりによって微粒子フィルタの上流側圧力が上昇し、抵抗が増えることで既燃ガスの排出が不十分になる。この状態から排気バルブを遅角する方向へ位相を変化させると、ある位相までは既燃ガスの残留率が低下していく。これはスカベンジングによる既燃ガスの排出が実施されるためである。
【００４６】
しかし排気バルブの位相の変化が一定量を超えると、既燃ガスの残留率の変化が小さくなり、微粒子フィルタ上流側圧力が上昇していく。これは排気バルブの過剰な遅角による出力低下を補うために、吸気管側の圧力（過給圧）を上昇しているためである。これは、スカベンジングによる既燃ガスの排出効率の上昇よりも抵抗の増加による排出効率の低下が大きくなっていることを意味する。
【００４７】
図６は、既燃ガスの残留率とノッキングの発生確率を表したグラフである。新品の微粒子フィルタでは、既燃ガスの残留率が低くノッキングは発生しないが、劣化した微粒子フィルタでは残留既燃ガスの増加に伴ってノッキングが発生する虞が高まる。劣化した微粒子フィルタにおいて、第１の実施の形態の方式を適用することにより、既燃ガスの残留率を低下させてノッキングが発生しない領域まで移行させることが可能となる。しかし過剰に排気バルブの位相の補正を実施すると、出力低下を補うため、吸気管側の圧力（過給圧）が上昇する。このため、図５で示した微粒子フィルタ上流側圧力の増加により、既燃ガスの残留率が低下せず、ノッキングの発生確率が増加してしまう。
【００４８】
図７は第１の実施の形態の内燃機関制御装置において、図３及び図４のフローチャートに従った動作が行われた場合における各種物理量の時間的変化を示すグラフである。第１の実施の形態の内燃機関制御装置では、エンジンの吸入空気量ＱＡが閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かの判断を常に実施している（図３のステップＳ３０１）。
【００４９】
図７に示すように、時刻Ｔ１において吸入空気量ＱＡが閾値Ｔｈ１を超えると、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の上昇値判定許可フラグが立ち上がる（＝１）。これにより、上流側圧力センサ１２６による圧力検知が許可され、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力ＰＧＰＦが上流側圧力センサ１２６で検出される（図７の上から２番目のグラフ参照）。
またＥＣＵ２００に記録されている微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の適合値ＰＧＰＦＤＥＦ（通常時の圧力値）が読み出される。適合値ＰＧＰＦＤＥＦに対する計測値の差分が上昇値ＤＰＧＰＦとして計算される（図７の上から３番目のグラフ参照）。
【００５０】
上昇値ＤＰＧＰＦが閾値Ｔｈ２よりも大きくなると、例えば時刻Ｔ２において排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち上がる。これにより、排気バルブ１０３の開閉動作の位相の補正が可能な状態となる。なお、排気バルブ１０３の補正要求フラグが不成立になる条件は、例えば、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の上昇値判定許可フラグが立ち上っても、微粒子フィルタ１２３の再生制御が実施される、又は微粒子フィルタ１２３の交換などによって、上昇値ＤＰＧＰＦが閾値Ｔｈ２以下となることである。
【００５１】
排気バルブ１０３の開閉動作の位相の補正量は、前述したように、内燃機関１００の運転状態が、過給機１２５による過給状態か、非過給状態かにより異なる量とされる。吸気圧ＰＩＭＡＮＩが大気圧ＰＡＴＭ以下であり、よって内燃機関１００は非過給状態であると判定される場合には、排気バルブ１０３の位相の補正量は、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ量が基準値（補正がされない場合）に比べて小さくなるように設定される。
【００５２】
逆に、吸気圧ＰＩＭＡＮＩが大気圧ＰＡＴＭを超えており、内燃機関１００は過給状態であると判定される場合には、排気バルブ１０３の位相の補正量は、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ量が基準値（補正がされない場合）に比べ大きくなるように設定される。そして、その補正量は、上流側圧力センサ１２６が検出した圧力値ＰＧＰＦの適合値ＰＧＰＦＤＥＦからの差である上昇値ＤＰＧＰＦが大きいほど、大きい値とされる。排気バルブ１０３の位相の補正は、排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち下がる（≠１）まで継続される。
【００５３】
図８は、微粒子フィルタ１２３の再生制御が実施された後における各種物理量の変化を示している。
【００５４】
時刻Ｔ３までの挙動は図７と同様のため詳細は省略する。時刻Ｔ３において微粒子フィルタ１２３の再生制御が実行され、これにより微粒子フィルタ１２３の目詰まりが解消される。
【００５５】
微粒子フィルタ１２３の目詰まりの解消後、時刻Ｔ４において微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の上昇値ＤＰＧＰＦが閾値Ｔｈ２を超えているか判定を行う。このとき微粒子フィルタ１２３の目詰まりは解消されているため，微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の上昇値ＤＰＧＰＦは閾値Ｔｈ２を下回る。したがって排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち下がる（≠１）。これにより、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ期間の補正動作は停止される。これ以降は再び排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち上がるまでは、オーバラップ期間ＯＬＷの補正動作は停止される。なお、第１の実施の形態の方式を実行中に内燃機関１００のノッキングが発生した場合、点火プラグ１０５の点火時期を遅角させ、ノッキングを回避するノッキング回避制御を実施することができる。ノッキング回避制御は公知の従来技術を用いてよい。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態の内燃機関制御装置によれば、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力値ＰＧＰＦの適合値からの上昇値が閾値を上回った場合、その上昇値が大きくなるほど、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ期間ＯＬＷが大きくされる。換言すれば、内燃機関制御装置によれば、微粒子フィルタ１２３の上流側の圧力が上昇するほど、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３を同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３が制御される。これにより、微粒子フィルタ１２３の目詰まりが進行している場合であっても、スカベンジング動作の実行時の既燃ガスの排出効率を高めることが可能となり、高温の既燃ガスが排出されることで気筒内のガス温度が低下し、ノッキングを抑制することができる。
【００５７】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図９及び図１０を参照して説明する。第２の実施の形態の制御装置の全体構成は、第１の実施の形態（図１）と同一であるので、説明は省略する。この第２の実施の形態の制御装置は、第１の実施の形態で説明した動作に加え（並行して）、次の説明する動作を実行する点が、第１の実施の形態の制御装置と異なっている。
【００５８】
図９は、第２の実施の形態における内燃機関制御装置の動作を示すフローチャートである。第２の実施の形態の制御装置は、図３と同様の動作を行うと共に、図４と同様の動作も実行可能に構成されている。これに加えて第２の実施の形態の制御装置は、図４の動作と平行して、図９の動作を実行可能に構成されている。第１の実施の形態において、オーバラップ期間ＯＬＷを増加させても、内燃機関１００が目標の出力に達しない場合がある。第２の実施の形態の制御装置は、第１の実施の形態の動作に加え、過給機１２５が供給する過給圧の目標値を上昇させる制御を行うことで、燃焼室Ｒ１内の既燃ガスの排出を促進させ、内燃機関１００の出力を所望の値に制御することができるようにしたものである。
【００５９】
図９のフローチャートに沿って、この第２の実施の形態の動作を説明する。ステップＳ９０１では、図４のステップＳ４０１と同様に、排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち上がっている（＝１）か否かが判定される。補正要求フラグが立ち上がっていない場合、処理を終了する（ｅｎｄ）。
【００６０】
一方、排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち上がっている場合（ステップＳ９０１のＹＥＳ）、ステップＳ９０２に進む。ステップＳ９０２では、過給機１２５が供給する過給圧の目標値の補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦが、ＥＣＵ２００のＲＡＭ３０ｃから読み出される。オーバラップ期間ＯＬＷが大きくなったことにより内燃機関１００の出力の低下がみられる場合に、その低下を抑制するよう過給圧の目標値を補正するため、この補正値が読み出される。
【００６１】
ＲＡＭ３０ｃは、一例として、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力の上昇値ＤＰＧＰＦと、吸入空気量ＱＡとを引数として補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦを記憶するテーブルデータを有したものとすることができる。ＥＣＵ２００は、上昇値ＤＰＧＰＦと吸入空気量ＱＡとに基づき、補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦを特定する。
【００６２】
補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦが特定されると、ステップＳ９０３では、補正前の目標過給圧ＰＴＢＳＴｔｍｐにこの補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦを加算して、補正後の目標過給圧ＰＴＢＳＴが計算される。そして、ステップＳ９０４では、目標過給圧ＰＴＢＳＴをＥＣＵ２００内のウェイストゲートバルブ駆動回路３０ｊから駆動信号Ｄｓ４ｃとして出力する。これにより、計算された目標過給圧ＰＴＢＳＴが過給機１２５により提供される。
【００６３】
図１０は、第２の実施の形態の制御装置において、過給機１２５の目標過給圧が補正される場合の動作を示すグラフである。時刻Ｔ２において排気バルブ１０３の補正要求フラグた立ち上がると、上述の補正値ＭＴＢＳＴＧＰＦが特定され、目標過給圧ＰＴＢＳＴが補正される（図１０の中央のグラフ参照）。第１の実施の形態と同様、オーバラップ期間ＯＬＷの補正も実施され、同時に目標過給圧ＰＴＢＳＴも、補正がない場合に比べて高い値に補正される。この第２の実施の形態の動作も、第１の実施の形態のオーバラップ期間ＯＬＷの補正と同様、排気バルブ１０３の補正要求フラグが立ち下がるまで継続される。
【００６４】
以上説明したように、この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態のオーバラップ期間の補正に加え、過給機１２５による過給圧の補正が実行されるので、燃焼室Ｒ１の既燃ガスの排出を更に促進することができる。
【００６５】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図１１〜図１５を参照して説明する。第３の実施の形態の制御装置の全体構成は、第１の実施の形態（図１）と略同一であるので、説明は省略する。ただし、この第３の実施の形態の制御装置は、第１の実施の形態で説明した動作に加え（並行して）、次の説明する動作を実行する点が、第１の実施の形態の制御装置と異なっている。すなわち、この第３の実施の形態の制御装置では、内燃機関１００へ流入する混合ガスの流量を計測する方法、及びその計測結果に基づく燃料噴射制御や点火制御が前述の実施の形態とは異なっている。具体的には、図１１に示すように、内燃機関１００のシリンダの内部に注入される筒内空気量ＧＣＹＬを、シリンダ内に注入されず吹き抜ける吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹ（吸入側に戻る吹き返し量も含む）を考慮して推定し、これに基づいて燃料噴射制御や点火制御（点火時期ＡＤＶ、燃料噴射量ＧＦＵＥＬの制御）を実行する点が、第１の実施の形態とは異なっている。
【００６６】
吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹは、図１２に示すように、内燃機関１００の各種物理量（吸気圧ＰＩＭＡＮＩ、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力ＰＧＰＦ、吸気管温度ＴＩＭＡＮＩ）に依存する物理モデル項ＸＰＨＹと一定の関係を有する。このため、第３の実施の形態の装置では、まず、吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹと物理モデル項ＸＰＨＹとの関係を示すグラフの傾きＡＯＬと切片ＯＦＦＳＥＴＯＬを特定する。
【００６７】
その後、物理モデル項ＸＰＨＹを求めることで、吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹを特定することができる。図１２において示される複数系列のグラフは、吸気バルブ１０２及び／又は排気バルブ１０３の位相の違いを示す。吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹは位相が一定の場合物理モデル項ＸＰＨ７に対して線形近似が可能となる。したがって１次式で吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹを推定することが可能である。
【００６８】
図１３は、第３の実施の形態における制御装置の動作を示すフローチャートである。また図１４及び図１５は、図１３のフローチャートで示される動作を、第３の実施の形態における制御装置が実行する場合における計算の手順を示すブロック図である。図１４及び図１５に示す各ブロックは、ＥＣＵ２００に格納された演算プログラムに従ってソフトウエア的に実現してもよいし、ハードウエアにより実現することもできる。
【００６９】
図１３に示すように、ステップＳ１１０１では、現在の吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ期間ＯＬＷが計算されると共に、オーバラップ期間ＯＬＷの中心位相ＯＬＣが検出される。
【００７０】
続いて、ステップＳ１１０２では、オーバラップ期間ＯＬＷ、及び中心位相ＯＬＣに基づいて、物理モデル項ＸＰＨＹと吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹとの関係を示すグラフの傾きＡＯＬと、切片ＯＦＦＳＥＴＯＬが特定される。この第３の実施の形態では、図１４に示すように、この第３の実施の形態の制御装置は、傾き演算部２０１と切片演算部２０２を備えている。
【００７１】
傾き演算部２０１は、オーバラップ期間ＯＬＷとオーバラップ中心位相ＯＬＣと傾きＡＯＬとを関連付けた傾きマップ（テーブルデータ）を備えている。この傾き演算部２０１にオーバラップ期間ＯＬＷとオーバラップ中心位相ＯＬＣとが入力されることで、傾きＡＯＬが特定される。また、切片演算部２０２は、オーバラップ期間ＯＬＷとオーバラップ中心位相ＯＬＣと切片ＯＦＦＳＥＴＯＬとを関連付けた切片マップ（テーブルデータ）を備えている。この切片演算部２０２にオーバラップ期間ＯＬＷとオーバラップ中心位相ＯＬＣとが入力されることで、切片ＯＦＦＳＥＴＯＯＬが特定される。
【００７２】
図１３に戻って説明を続ける。ステップＳ１１０３では、内燃機関１００のエンジン回転数ＮＥの補正値ＢＢＮＥが、エンジン回転数ＮＥとエンジン回転数基準値ＮＥｄｅｆとの比（ＮＥ／ＮＥｄｅｆ）に基づいて計算される。エンジン回転数基準値ＮＥｄｅｆはＥＣＵ２００に記憶されておくことができる。
【００７３】
続いて、ステップＳ１１０４では、前述した物理モデル項ＸＰＨＹが、吸気管圧力ＰＩＭＡＮＩ、吸気管温度ＴＩＭＡＮＩ、微粒子フィルタ１２３の上流側圧力ＰＧＰＦをファクターとして、下記の数式により計算される。
【００７４】
［数１］
XPHY=√(1/(R*TIMANI)) PIMANI*ψ(PIMANI、PGPF)
【００７５】
そして、次のステップＳ１１０５では、吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹが、物理モデル項ＸＰＨＹ、補正値ＢＢＮＥ、傾きＡＯＬ、切片ＯＦＦＳＥＴＯＬに基づき、掛算器２０４、掛算器２０６、及び加算器２０７により、次の式に従って計算される。
【００７６】
［数２］
GBLOWBY=AOL*BBNE*XPYH+OFFSETOL
【００７７】
続いて、ステップＳ１１０６では、筒内空気量ＧＣＹＬが、図１５に示すように、シリンダへの吸入空気量ＱＡから吹き抜け空気量ＧＢＬＯＢＹを減じた値として計算される。減算は、減算器２１１により行うことができる。
【００７８】
更に、ステップＳ１１０７では、計算した筒内空気量ＧＣＹＬとエンジン回転数ＮＥとに基づいて、事前に適合した要求点火時期ＡＤＶをテーブルデータ２１２から読み出し、筒内空気量ＧＣＹＬと目標当量比ＴＦＢＹＡから要求燃料噴射量ＧＦＵＥＬが計算される。
そして、ステップＳ１１０８では、ステップＳ１１０７で計算した要求点火時期ＡＤＶをＥＣＵ２００内の点火信号出力回路３０ｉから点火コイル１０６に駆動信号Ｄｓ１２として出力し、要求燃料噴射量ＧＦＵＥＬを燃料噴射装置駆動回路３０ｈから燃料噴射装置１０７に信号Ｄｓ１１として出力する。
【００７９】
以上説明したように、この第３の実施の形態によれば、内燃機関１００のシリンダの内部に注入される筒内空気量ＧＣＹＬを、シリンダ内に注入されず吹き抜ける吹き抜け空気量ＧＢＬＯＷＢＹ（吸入側に戻る吹き返し量も含む）を考慮して推定し、これに基づいて燃料噴射制御や点火制御が実行されるため、前述の実施の形態に比べ一層正確に微粒子フィルタ１２３の状態を把握することができ、更にノッキングを効果的に抑制することができる。
【００８０】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態に係る内燃機関制御装置を、図１６〜図１７を参照して説明する。図１６は、第４の実施の形態の制御装置の全体構成を示す概略図である。この第４の実施の形態の装置は、以下の点を除き、第１の実施の形態（図１）と略同一である。第１の実施の形態の構成要素と同一の構成要素については、図１６で同一の参照符号を付しているので、重複する説明は省略する。ＥＣＵ２００の構成も、第１の実施の形態（図２）と略同一であるので、詳細は省略する。
【００８１】
この第４の実施の形態の装置は、微粒子フィルタ１２３における微粒子の堆積量Ａｐｍを推定する堆積量推定部１４０を更に備えており、この点において第１の実施の形態の装置と異なっている。堆積量推定部１４０は、推定された堆積量Ａｐｍに従って制御信号Ｓｓ１７２を変化させる。
【００８２】
第１の実施の形態では、微粒子フィルタ１２３の上流側において上流側圧力センサ１２６を設け、この上流側圧力センサ１２６の検知圧力に基づいて、微粒子フィルタ１２３における微粒子の堆積の程度を推定していた。これに対し、第４の実施の形態では、図１７に示すように、微粒子フィルタ１２３における微粒子の堆積量Ａｐｍそれ自体を推定し（ステップＳ３０３’）、この堆積量Ａｐｍと閾値Ｔｈ３との大小に従ってオーバラップ動作におけるオーバラップ期間を変化させる（ステップＳ３０５’）。堆積量推定部１４０において微粒子の堆積量の推定のファクターとされるのは、上流側圧力センサ１２６の検知圧力のみであってもよいし、その他のファクターとされてもよいし、又はこれらの組合せであってもよい。
【００８３】
他のファクターは、例えば、内燃機関１００が搭載される車両の総走行距離、燃料消費量、使用された燃料の種類及び性状、アクセル開度センサ３００の検知出力、大気圧、外気温、湿度、又はこれらの組合せとすることができる。推定の方法としては公知の方法を使用することができる。図１７のＳ３０７以降の動作は、第１の実施の形態（図４〜図１０）と同様とすることができる。また、第４の実施の形態と、他の実施の形態とを適宜組み合わせることも可能である。以上説明したように、第４の実施の形態の内燃機関制御装置によれば、微粒子フィルタ１２３の推定される堆積量Ａｐｍが閾値Ｔｈ３を上回った場合、吸気バルブ１０２と排気バルブ１０３のオーバラップ期間ＯＬＷが大きくされる。換言すれば、内燃機関制御装置によれば、堆積量Ａｐｍが上昇するほど、吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３を同時に開弁するオーバラップ動作におけるオーバラップ期間の変化が大きくなるよう吸気バルブ１０２及び排気バルブ１０３が制御される。これにより、微粒子フィルタ１２３の目詰まりが進行している場合であっても、スカベンジング動作の実行時の既燃ガスの排出効率を高めることが可能となり、高温の既燃ガスが排出されることで気筒内のガス温度が低下し、ノッキングを抑制することができる。
【００８４】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明した。上記実施の形態の方式を実施しても、ノッキングが発生する場合はあり得る。ノッキングが発生したということは、内燃機関１００内の既燃ガスの排出が不十分であることを意味している。この場合、図１８に示すように、ノッキングの発生が公知の方法で検知された後（ステップＳ４１１のＹＥＳ）、排気バルブ１０３の位相の補正量を、第１の実施の形態で説明した最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦより更に補正値ΔＭだけ大きいＭＥＶＴＣＧＰＦ’に変更し、これによりオーバラップ期間を更に大きくすることが可能である（ステップＳ４１２）。
【００８５】
また、第２の実施の形態に関しては、過給機１２５が目標過給圧ＰＴＢＳＴに達しても内燃機関１００のトルクが目標トルクに達しない（又は、達したが目標トルクを下回った）場合があり得る。その原因としては、排気バルブ１０３の最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦが過剰であることが考えられる。
【００８６】
このため、図１９に示すように、図９のステップＳ９０３で目標過給圧ＰＴＢＳＴを補正し、ステップＳ９０４で出力した後、ステップＳ９０５で内燃機関１００のトルクが目標トルクに達していないと判断される場合には、目標過給圧ＰＴＢＳＴを補正した状態で目標トルクが実現できるまで、排気バルブ１０３の最終補正値ＭＥＶＴＣＧＰＦを減少させてオーバラップ期間を減少させることができる。またノッキングが発生した瞬間は点火時期の遅角など公知のノック防止制御を実施することができる。
【００８７】
［その他］
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００８８】
１００…内燃機関、  １０１…ピストン、  １０２…吸気バルブ、  １０３…排気バルブ、  １０５…点火プラグ、  １０６…点火コイル、  １０７…燃料噴射弁、  １１０…吸気管、  １１１…排気管、  １１２…インタクーラ、  １１３…スロットルバルブ、  １１４…サージタンク、  １１５…吸気管圧力センサ、  １２１…排気通路、  １２２、１２９…三元触媒、  １２３…微粒子フィルタ、  １２４…空燃比センサ、  １２５ａ…コンプレッサ、  １２５ｂ…タービン、  １２６…上流側圧力センサ、  １３０…吸気通路、  １３１…質量流量計、  １４０…堆積量推定部、  １５０…内燃機関システム、  ３０ａ…入力回路、  ３０ｂ…入出力ポート、  ３０ｃ…ＲＡＭ、  ３０ｄ…ＲＯＭ、  ３０ｅ…ＣＰＵ、  ３０ｆ……スロットル駆動回路、  ３０ｇ…可変バルブ機構（ＶＴＣ）駆動回路、  ３０ｈ…燃料噴射装置駆動回路、  ３０ｉ…点火信号出力回路、  ３０ｊ…ウェイストゲートバルブ駆動回路、  ３００…アクセル開度センサ。
【図１】
2020115008.tif 000003
【図２】
2020115008.tif 000004
【図３】
2020115008.tif 000005
【図４】
2020115008.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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