(57)【要約】【課題】排気の還流に起因するトルク変動量の低減を図りつつこのための制御により却ってトルク変動量が増大することを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０の制御装置は、吸気弁２２の開閉時期を可変とする可変動弁機構９０と、排気通路６１の排気を吸気通路４１に還流する排気還流装置８０とを備える。そして、排気の還流量が基準量より大きいことに基づいて、バルブオーバーラップ期間が所定値を超えない範囲において、吸気弁２２の開弁時期を進角する。【選択図】図１
2010174733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気弁の開閉時期を可変とする可変動弁機構と、排気通路の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関の制御装置において、
前記排気の還流量が基準量より大きいことに基づいて、バルブオーバーラップ期間が所定値を超えない範囲において、前記吸気弁の開弁時期を進角する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気弁の開弁時期を可変とする可変動弁機構と、排気通路の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン出力の向上、排気エミッションの低減等を実現するために、内燃機関には、排気通路の排気を再び燃焼室に導入する排気還流装置が設けられている。ここで、この排気還流装置が設けられた内燃機関では、排気を燃焼室に戻すため、以下のような不都合が懸念される。
【０００３】
即ち、例えば冷間運転時のように、燃料噴射圧が低いときには、燃料を適切に噴射することができず、噴射燃料の粒子が大きくなるためにその気化が促進されない。あるいは、噴射燃料の気化が促進されるにしても、排気が燃焼室に導入されることにより燃焼室内の燃焼に必要な新規量（酸素）の割合が少なくなってしまうため、結局は燃焼室内における燃焼悪化が助長されてしまうこととなる。そして、上記燃焼悪化が生じたときには、これに起因して失火やトルク変動が避けられないものとなる。
【０００４】
そこで、特許文献１の制御装置では、バルブオーバーラップ期間を変更することにより、燃焼室に導入される排気量を制限して、上記燃焼悪化を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０８９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、バルブオーバーラップ期間が設定された状態のもとでは、燃焼室から排気通路に送り出された排気が再び燃焼室内に流入する、いわゆる内部ＥＧＲと呼ばれる現象が生じるようになる。そして、この内部ＥＧＲにより排気通路から燃焼室に戻された排気（以下、「内部ＥＧＲガス」）の量は、バルブオーバーラップ期間が大きくなるにつれて増加する傾向を示す。
【０００７】
ここで、上記燃焼悪化の抑制のために、可変動弁機構の吸気弁及び排気弁の同時の開状態、即ち、吸気弁及び排気弁の正のバルブオーバーラップ期間を増大させることにより行われる。しかしながら、上記正のバルブオーバーラップ期間を増大させた場合、同期間の増大に伴う上記燃焼悪化の改善によるトルク変動の減少量よりも内部ＥＧＲの流量が増大することによるトルク変動の増加量が大きくなってしまう場合があった。その結果、正のバルブオーバーラップ期間を増大させると、トルク変動が悪化してしまう場合があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気の還流に起因するトルク変動量の低減を図りつつ、このための制御により却ってトルク変動量が増大することを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、吸気弁の開閉時期を可変とする可変動弁機構と、排気通路の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関の制御装置において、前記排気の還流量が基準量より大きいことに基づいて、バルブオーバーラップ期間が所定値を超えない範囲において、前記吸気弁の開弁時期を進角することを要旨とする。
【００１０】
吸気弁の開弁時期を可変とする内燃機関において、同開弁時期を進角したときには、燃焼室に供給される吸気量の増大に伴い実圧縮比が増加する。一方、バルブオーバーラップ期間の存在する状態において、吸気弁の開弁時期を進角したときには、内部ＥＧＲガス量が増加する。即ち、バルブオーバーラップ期間の存在する状態において、吸気弁の開弁時期の進角をしたときには、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用と、内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用とが併せて変化することになる。そして、本願発明者によれば、バルブオーバーラップ期間が所定値よりも小さいときにおいては、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用が内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を上回ることが確認されている。したがって、排気還流装置による排気の還流に伴いトルク変動が生じたときにおいては、吸気弁の開弁時期の進角を通じて同トルク変動の抑制を図りつつも、これに併せてバルブオーバーラップ期間が所定値を超えないようにすることにより、同期間が所定値を超えることに起因したトルク変動量の増大を抑制することができる。
【００１１】
本願発明ではこうしたことに鑑み、排気の還流量が基準量よりも大きいことに基づいて、吸気弁の開弁時期を進角するようにしているため、まずは吸気量の増加に伴う実圧縮比の増大によるトルク変動量を低減することができるようになる。また、この開弁時期の進角にあたりバルブオーバーラップ期間が所定値を超えない範囲にて行うようにしているため、トルク変動量の低減のための制御（開弁時期の進角）によりトルク変動量が却って増大することも抑制することができるようになる。このように本願発明によれば、排気の還流に起因するトルク変動量の低減を図りつつも、このための制御により却ってトルク変動量が増大することを抑制することができるようになる。
【００１２】
なお、バルブオーバーラップ期間が所定値よりも小さい状態は、バルブオーバーラップ期間が存在する場合において、同期間が所定値と「０」との間に設定されている状態、及びバルブオーバーラップ期間が存在しない状態の双方を示す。また、バルブオーバーラップ期間についての上記所定値は、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用と内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用との大小関係が入れ替わるときのバルブオーバーラップ期間を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の内燃機関の制御装置を具体化した実施形態について、同機関の構成を示す模式図。
【図２】（ａ）同実施形態の内燃機関について、吸気弁及び排気弁の初期設定状態の開閉時期を示すタイミングチャート。（ｂ）正のバルブオーバーラップ期間を有する場合の吸気弁の開閉時期の変更態様を示すタイミングチャート。
【図３】同実施形態の内燃機関について、外部ＥＧＲガス量に対するトルク変動の推移を示すグラフ。
【図４】同実施形態の内燃機関について、吸気弁の進角制御処理の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４を参照して、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、エンジン１０は、空気及び燃料からなる混合気の燃焼を通じて動力を発生させるエンジン本体２０と、外部の空気を吸気通路４１によりエンジン本体２０に取り入れる吸気装置４０と、エンジン本体２０内の燃焼室３１に燃料を供給するための燃料噴射弁５０と、燃焼室３１によって燃焼された混合気を排気通路６１により外部へ排出する排気装置６０と、これら装置を統括的に制御する電子制御装置７０とを備えている。また、エンジン１０には、排気装置６０と吸気装置４０とを連通する連通路８１を備える排気還流装置８０が設けられている。
【００１５】
エンジン本体２０には、シリンダを有するシリンダブロック２１が設けられている。このシリンダ内には、ピストン２４が収容されている。そして、これら吸気弁２２、排気弁２３、及びピストン２４により囲まれた空間により燃焼室３１が形成されている。
【００１６】
燃焼室３１には、その内部に導入された混合気に対して点火を行うための点火プラグ２６が設けられている。この点火プラグ２６にはイグナイタ２７が接続されている。点火プラグ２６は、イグナイタ２７から出力された高電圧が印加されることによって作動する。このイグナイタ２７の作動制御（点火時期制御）を通じて、適宜のタイミングで混合気を燃焼させる。また、ピストン２４には、クランクシャフト２５が接続されており、ピストン２４の往復運動に伴い、クランクシャフト２５が回転する。
【００１７】
吸気通路４１と燃焼室３１との間は、吸気弁２２の開閉動作によって連通または遮断される。そして、この吸気弁２２はクランクシャフト２５の回転が伝達される吸気カムシャフト２８の回転に伴って開閉動作する。一方、排気通路６１と燃焼室３１との間は、排気弁２３の開閉動作によって連通または遮断される。そして、排気弁２３はクランクシャフト２５の回転が伝達される排気カムシャフト２９の回転に伴って開閉動作する。
【００１８】
ここで、吸気カムシャフト２８には、可変動弁機構９０が設けられている。この可変動弁機構９０は、クランクシャフト２５の回転角（クランク角）に対する吸気カムシャフト２８の回転角を調節して、吸気弁２２の開閉時期（以下、「バルブタイミングＶＴ」）を進角または遅角させるものである。なお、この可変動弁機構９０は、例えば、油圧制御弁等のアクチュエータ９１の作動制御（開閉時期制御）を通じて作動している。
【００１９】
吸気装置４０の吸気通路４１には、同通路４１内の吸気上流側に設けられるとともに、スロットルバルブ４２の開閉を通じて新気の流量を調整するためのスロットルボディ４３と、スロットルボディ４３の吸気下流側とエンジン本体２０の吸気上流側とを接続するインテークマニホールド４４とにより構成されている。このインテークマニホールド４４には、スロットルボディ４３を通過した新気を滞留させるためのサージタンク４５と、サージタンク４５内の吸気をエンジン本体２０の各インテークポートに送り込むための複数のサブパイプ４６とが設けられている。また、エンジン本体２０の各インテークポートには、燃料噴射弁５０が設けられている。
【００２０】
排気装置６０は、燃焼室３１にて燃焼された混合気（以下、「排気」という。）が流通する排気通路６１と、排気通路６１に設けられて同排気を浄化する触媒装置６２とにより構成されている。
【００２１】
排気還流装置８０の連通路８１は、排気通路６１の触媒装置６２よりも上流側の部分と、吸気通路４１のインテークマニホールド４４とを接続している。また、連通路８１には、通路断面積の大きさを変更して、排気通路６１からの吸気通路４１に還流する排気（以下、「外部ＥＧＲガス量」という。）の量を制御するＥＧＲ弁８２が設けられている。このＥＧＲ弁８２は、エンジン１０の機関運転状態に応じて、その開度がアクチュエータ８３を通じて制御されることにより、連通路８１を通じて還流される外部ＥＧＲガス量を調整する。
【００２２】
電子制御装置７０は、各種センサの検出信号を取り込むとともに、各種の演算を行い、その演算結果に基づいてスロットル制御や、燃料噴射制御、点火時期制御、吸気弁２２の開閉時期制御、外部ＥＧＲ量制御等の各種制御を実行する。ここで、各種センサとしては、例えば、クランクシャフト２５の回転速度を検出するクランクセンサ７１、吸気通路４１を通過する吸入空気の量を検出するための吸気量センサ７２、アクセルペダルＡＰの踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ７３が設けられている。また、スロットル開度を検出するためのスロットルセンサ７４、吸気カムシャフト２８の回転角度を検出するカムセンサ７５、ＥＧＲ弁８２の開度を検出する開度センサ７６が設けられている。
【００２３】
図２を参照して、吸気弁２２のバルブタイミングとバルブオーバーラップ期間との関係について説明する。なお以降では、吸気弁２２及び排気弁２３がともに閉弁状態にある期間を「負のオーバーラップ期間ＭＯＶ」として示し、これとの区別のため、吸気弁２２及び排気弁２３がともに開弁状態にあるバルブオーバーラップ期間を「正のオーバーラップ期間ＰＯＶ」として示す。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、吸気弁２２のバルブタイミングＶＴは初期状態において、バルブタイミングＶＴＸ（以下、「初期タイミングＶＴＸ」）に設定されている。可変動弁機構９０は、機関運転状態に基づいてバルブタイミングＶＴの変更要求が設定されるとき、この初期タイミングＶＴＸから進角側及び遅角側のそれぞれにバルブタイミングＶＴを変更する。バルブタイミングＶＴは、最大限まで進角されたとき、バルブタイミングＶＴＺ（以下、「進角タイミングＶＴＺ」）に設定される。
【００２５】
バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸに設定されているとき、負のオーバーラップ期間ＭＯＶとして期間ＭＯＶＸが確保される。この状態からバルブタイミングＶＴが進角されることにより、負のオーバーラップ期間ＭＯＶは次第に小さくなる。そして、バルブタイミングＶＴがバルブタイミングＶＴＹ（以下、「中間タイミングＶＴＹ」）に到達したとき、負のオーバーラップ期間ＭＯＶは「０」に設定される。またこのとき、正のオーバーラップ期間ＰＯＶも「０」に設定される。
【００２６】
ここで、吸気弁２２のバルブタイミングＶＴを進角したときには、燃焼室３１に供給される吸気量の増大に伴い実圧縮比が増加する。一方、正のオーバーラップ期間ＰＯＶの存在する状態において、バルブタイミングＶＴを進角したときには、内部ＥＧＲガス量が増加する。即ち、正のオーバーラップ期間ＰＯＶの存在する状態において、バルブタイミングＶＴを進角したときには、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用と、内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用とが併せて変化することになる。そして、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが所定の期間ＰＯＶＡ（以下、「境界期間ＰＯＶＡ」）よりも小さいときにおいては、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用が内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を上回ることが確認されている。
【００２７】
なお、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも小さい状態は、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが存在する場合において、同期間が境界期間ＰＯＶＡと「０」との間に設定されている状態、及び正のオーバーラップ期間ＰＯＶが存在しない状態の双方を示す。また、境界期間ＰＯＶＡは、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用と内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用との大小関係が入れ替わるときのバルブオーバーラップ期間を示すものであり、試験等を通じて予め把握することができる。
【００２８】
図２（ｂ）を参照して、バルブオーバーラップ期間の変更に伴う上記実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用及び内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用の変化について、以下の（状態１）〜（状態４）を例に挙げて説明する。
【００２９】
（状態１）バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸよりも進角側の第１タイミングＶＴ１に設定されていることにより、負のオーバーラップ期間ＭＯＶが期間ＭＯＶ１に設定されているとき、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は、内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を上回る。またこのとき、負のオーバーラップ期間ＭＯＶが設定されていることにより、内部ＥＧＲガス量は実質的に「０」となるため、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は十分に高いものとなる。
【００３０】
（状態２）バルブタイミングＶＴが第１タイミングＶＴ１よりも進角側の第２タイミングＶＴ２に設定されていることにより、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが期間ＰＯＶ２に設定されていとき、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を上回る。またこのとき、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが設定されていることにより、内部ＥＧＲガス量は「０」よりも大きなものとなるため、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は（状態１）のときよりも小さくなる。
【００３１】
（状態３）バルブタイミングＶＴが第２タイミングＶＴ２よりも進角側の第３タイミングＶＴ３に設定されていることにより、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも小さく且つその直前の期間ＰＯＶ３に設定されているとき、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を上回る。またこのとき、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡの直前であることにより、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用が見込まれるとはいえ、その度合は同作用が見込まれる範囲において最も小さいものとなる。
【００３２】
（状態４）バルブタイミングＶＴが第３タイミングＶＴ３よりも進角側の第４タイミングＶＴ４に設定されていることにより、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも大きい期間ＰＯＶ４に設定されているとき、実圧縮比の増加によるトルク変動量の低減作用は、内部ＥＧＲガス量の増加によるトルク変動量の増大作用を下回る。
【００３３】
本実施形態では以上のことに鑑み、排気還流に伴い生じたトルク変動を低減する要求があるときには、吸気弁２２のバルブタイミングＶＴの進角を通じてトルク変動の抑制を図りつつも、これに併せて正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡを超えないようにすることにより、同期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡを超えることに起因したトルク変動量の増大が抑制されるようにもしている。
【００３４】
図３を参照して、外部ＥＧＲガス量とトルク変動量との関係に基づくバルブタイミングＶＴの制御態様の一例について説明する。なお図３は、実験等により求められた外部ＥＧＲガス量とトルク変動量との関係を示すグラフである。また、同図中において、直線Ｇ１は、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸに設定されているときの外部ＥＧＲガス量とトルク変動量との関係を示している。また、直線Ｇ２は、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸから所定進角量ΔＶＴだけ進角側に設定されているときの外部ＥＧＲガス量とトルク変動量との関係を示している。
【００３５】
直線Ｇ１及びＧ２にて示されるように、トルク変動量は外部ＥＧＲガス量の増加に伴い大きくなる。そして、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸに設定されている場合において、各種の機関運転条件のうち外部ＥＧＲガス量のみを変化させたとき、このガス量が第１所定量Ａ１を超えるときにトルク変動量が許容限界量ＢＸよりも大きなものとなる。
【００３６】
本実施形態では、トルク変動量が許容限界量ＢＸを超えた旨推定されるとき、上述したバルブタイミングＶＴの制御を通じてトルク変動量の低減を図るようにしている。即ち、バルブタイミングＶＴを所定進角量ΔＶＴだけ進角させてバルブタイミングＶＴを初期タイミングＶＴＸから中間タイミングＶＴＹに変更する。なお、上記所定進角量ΔＶＴとしては、予め設定された固定の値が用いられる。
【００３７】
これによりトルク変動量は、初期タイミングＶＴＸ且つ外部ＥＧＲガス量Ａ１（以下、「第１所定量Ａ１」）の条件のときのトルク変動量Ｂ１から、中間タイミングＶＴＹ且つ外部ＥＧＲガス量Ａ１の条件のときのトルク変動量Ｂ２まで低下するようになる。そして、トルク変動量Ｂ２と許容限界量ＢＸとの間には、トルク変動量Ｂ１とトルク変動量Ｂ２との差ΔＢだけ余裕代が確保されるため、外部ＥＧＲガス量を第１所定量Ａ１よりも増大させてもトルク変動量がすぐに許容限界量ＢＸを超えることはない。
【００３８】
バルブタイミングＶＴの進角後、外部ＥＧＲガス量を増大させたときには、直線Ｇ２に示される関係にしたがってトルク変動量が増加する。そして、外部ＥＧＲガス量が先の第１所定量Ａ１よりも大きい第２所定量Ａ２を超えることにより、トルク変動量が許容限界量ＢＸを上回るようになる。
【００３９】
このように、本実施形態のバルブタイミングＶＴの進角制御によれば、トルク変動量が許容限界量ＢＸを超えることを抑制しつつ、外部ＥＧＲガス量を第１所定量Ａ１よりも大きい第２所定量Ａ２まで増加させることができるようになる。
【００４０】
ここで、負のオーバーラップ期間ＭＯＶが設定される状態においては、バルブタイミングＶＴの進角量を大きくするにつれて、即ち負のオーバーラップ期間ＭＯＶを「０」に向けて小さくするにつれて、トルク変動量の低減作用が高められるようになる。したがって、バルブタイミングＶＴの進角によりトルク変動量の低減を図る場合においては、トルク変動量の低減の観点からすると、正のオーバーラップ期間ＰＯＶの設定がなされない範囲にて所定進角量ΔＶＴをできるだけ大きくすることが望ましいといえる。そしてそのためには、バルブタイミングＶＴの所定進角量ΔＶＴの進角を実行しても、変更後のバルブタイミングにおいて正のオーバーラップ期間ＰＯＶが設定されない運転領域がより多く確保されるように、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸにあるときに負のバルブオーバーラップ期間ＭＯＶＸとして十分な大きさのものが確保されることが必要といえる。
【００４１】
そこで、本実施形態においては、こうした要求を満たすべく、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸにあるときの負のバルブオーバーラップ期間ＭＯＶＸの設定がなされている。即ち、初期タイミングＶＴＸに対応する負のオーバーラップ期間ＭＯＶのときに所定進角量ΔＶＴの進角が行われたとき、変更後のバルブタイミングＶＴは中間タイミングＶＴＹよりも遅角側のタイミングに設定される。
【００４２】
図４を参照して、上述したバルブタイミングＶＴの制御についての具体的な処理手順を定めた進角制御処理の内容を説明する。なお同制御処理は、電子制御装置７０を通じて、例えば、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４３】
この進角制御処理では、まずステップＳ１０において、外部ＥＧＲガス量が基準量ＧＸ異常であるか否かを判定する。ここで基準量ＧＸは、トルク変動量が許容限界量ＢＸを上回るところにまで外部ＥＧＲガス量が増加しているか否かを判定するための値として、試験等を通じて予め設定されるものである。また、この基準量ＧＸはバルブタイミングＶＴに応じて異なる値を示すものであるため、各バルブタイミングＶＴに対応する複数の値が予め設定されている。
【００４４】
そして、ステップＳ１０の判定に際しては、そのときどきのバルブタイミングＶＴに応じた基準量ＧＸと実際の外部ＥＧＲガス量の対比を行う。例えば、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸに設定されているときには、このタイミングＶＴＸに対応した基準量ＧＸ、即ち図３に示す第１所定量Ａ１と実際の外部ＥＧＲガス量とを対比する。
【００４５】
ここで、外部ＥＧＲガス量が基準量ＧＸ以上である旨判定したとき、即ちトルク変動量が許容限界量ＢＸを上回る旨推定されるときには、次のステップＳ１１にて、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも小さいか否かを判定する。一方、外部ＥＧＲガス量が基準量ＧＸ未満である旨判定したとき、即ちトルク変動量が許容限界量ＢＸより小さい旨推定されるときには、本処理を一旦終了する。
【００４６】
ステップＳ１１の判定処理により正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも小さい旨判定したとき、即ちバルブタイミングＶＴの進角を通じてトルク変動量の低減を図る余地が残されている旨確認されるとき、次のステップＳ１２に移行する。
【００４７】
このステップＳ１２においては、バルブタイミングＶＴを所定進角量ΔＶＴだけ進角側に変更する。また、この処理の実行に際して、所定進角量ΔＶＴの進角に伴い変更後のバルブタイミングＶＴにおいて正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡを超える旨が予め確認されるときには、所定進角量ΔＶＴの進角に代えてバルブタイミングＶＴを中間タイミングＶＴＹまで進角させる。即ち、ステップＳ１２の処理では、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡを超えない範囲にてバルブタイミングＶＴの進角を行う。
【００４８】
なお、所定進角量ΔＶＴの進角に代えて行うバルブタイミングＶＴの進角に際しては、中間タイミングＶＴＹに限らず、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも小さくなる範囲にて適宜進角量を設定することが許容される。また、所定進角量ΔＶＴの進角に代えて行う処理としては、こうしたバルブタイミングＶＴの進角の他に、例えば、ステップＳ１３の処理を採用することができる。またさらに、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも大きい旨判定したときには、以上の各制御に併せて正のオーバーラップ期間ＰＯＶを境界期間ＰＯＶＡよりも小さくする制御を行うこともできる。
【００４９】
一方、ステップＳ１１の判定処理により正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡよりも大きい旨判定したとき、即ちバルブタイミングＶＴの進角を通じてはトルク変動量の低減を図ることができない旨確認されるとき、次のステップＳ１３に移行する。このステップＳ１３では、点火時期制御を通じてトルク変動量を許容限界量ＢＸよりも小さくすべく点火時期の補正を行う。なお、この点火時期の補正に併せて正のオーバーラップ期間ＰＯＶを境界期間ＰＯＶＡよりも小さくする制御を行うこともできる。
【００５０】
本実施形態の内燃機関の制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、外部ＥＧＲガス量が基準量ＧＸよりも大きいことに基づいて吸気弁２２のバルブタイミングＶＴを進角するようにしているため、まずは吸気量の増大に伴う実圧縮比の増大によりトルク変動量を低減することができるようになる。また、このバルブタイミングＶＴの進角にあたり、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが所定値である境界期間ＰＯＶＡを超えない範囲にて行うようにしているため、トルク変動量の低減のための制御（バルブタイミングＶＴの制御）によりトルク変動量が却って増大することも抑制することができるようになる。このように本実施形態によれば、実圧縮比の増大に伴うトルク変動量の低減を図りつつも、このための制御により却ってトルク変動量が増大することを抑制することができるようになる。
【００５１】
外部ＥＧＲの供給に伴うトルク変動を抑制する制御としては、点火時期制御のみ行うものが知られている。しかしながら、こうした点火時期制御のみに頼るトルク変動の抑制制御によれば、何らかの原因により点火時期制御が誤作動した場合において、適切にトルク変動を抑制できない可能性がある。そこで、上記条件下において、吸気弁２２のバルブタイミングＶＴを進角することによるトルク変動量を低減することにより、上記条件下では点火時期制御が誤作動した場合においても適切にトルク変動量を低減することが可能となる。
【００５２】
（その他の実施形態）
本発明の内燃機関の制御装置によれば、上記実施形態に限定されることなく、以下の変更も行うことができる。
【００５３】
・上記実施形態では、可変動弁機構９０として、吸気弁２２のバルブタイミングＶＴを変更するバルブタイミング可変機構を備える構成としたが、吸気弁２２の開弁時期を変更するものであれば可変動弁機構としてその他の機構を採用することもできる。そのような可変動弁機構の一例としては、吸気弁２２の開弁時期（作用角）を拡大及び縮小するものが挙げられる。
【００５４】
・上記実施形態では、外部ＥＧＲガス量が基準量ＧＸよりも大きいことに基づいて、トルク変動量が許容限界量ＢＸを超える旨判定し、これにより吸気量の増加に伴う実圧縮比の増大によるトルク変動量を低減する旨の要求を設定するようにしたが、同要求の設定態様はこれに限られるものではない。例えば、トルク変動量をその都度推定し、この推定したトルク変動量が許容限界量ＢＸを超えることに基づいて、吸気量の増加に伴う実圧縮比の増大によるトルク変動量を低減する旨の要求を設定することもできる。なお、トルク変動量の算出方法としては、例えば、そのときの機関回転速度とこれよりも所定期間前の機関回転速度の差に基づいて算出する方法が挙げられる。
【００５５】
・上記実施形態では、吸気弁２２の進角制御において、バルブタイミングＶＴの所定進角量ΔＶＴとして固定値を用いたが、例えば、機関負荷及び機関回転速度の少なくとも一方に基づいて、この進角量を可変設定することもできる。この場合、トルク変動量が大きくなる機関運転状態となるにつれて、バルブタイミングＶＴの進角量を大きく設定することができる。また、初期タイミングＶＴＸに対応する負のバルブオーバーラップ期間ＭＯＶＸとして、最大の所定進角量ΔＶＴの進角をしても、変更後のバルブタイミングＶＴにおいて正のオーバーラップ期間ＰＯＶが設定されることを回避することが可能となる。
【００５６】
・上記実施形態では、外部ＥＧＲガスの供給に伴うトルク変動量を低減するための制御として、正のオーバーラップ期間ＰＯＶが境界期間ＰＯＶＡを超えない範囲にてバルブタイミングＶＴを進角する制御を採用したが、バルブタイミングＶＴの進角制御はこれに限られるものではない。例えば、以下の（ａ）〜（ｄ）のいずれかの進角制御に変更することもできる。
【００５７】
（ａ）外部ＥＧＲによるトルク変動量を低減する要求があるとき、負のオーバーラップ期間ＭＯＶが「０」よりも大きいものに設定される範囲内にてバルブタイミングＶＴを進角する。
【００５８】
（ｂ）外部ＥＧＲによるトルク変動量を低減する要求があるとき、バルブタイミングＶＴが初期タイミングＶＴＸに設定されていることを条件として、バルブタイミングＶＴを進角する。
【００５９】
（ｃ）境界期間ＰＯＶＡに代わる正のオーバーラップ期間ＰＯＶの上限期間として、境界期間ＰＯＶＡよりも小さく、且つ「０」よりも大きい上限期間を予め設定し、外部ＥＧＲによるトルク変動量を低減する要求があるとき、正のオーバーラップ期間ＰＯＶがこの上限期間を超えない範囲にてバルブタイミングＶＴを進角する。
【００６０】
（ｄ）境界期間ＰＯＶＡよりも遅角側に進角の上限時期を設定し、外部ＥＧＲによるトルク変動量を低減する要求があるとき、バルブタイミングＶＴがこの上限時期よりも進角側の時期とならない範囲にてバルブタイミングＶＴを進角する。
【符号の説明】
【００６１】
１０…エンジン（内燃機関）、２０…エンジン本体、２１…クランクケース、２２…吸気弁、２３…排気弁、２４…ピストン、２５…クランクシャフト、２６…点火プラグ、２７…イグナイタ、２８…吸気カムシャフト、２９…排気カムシャフト、３１…燃焼室、４０…吸気装置、４１…吸気通路、４２…スロットルボディ、４３…スロットルバルブ、４４…インテークマニホールド、４５…サージタンク、４６…サブパイプ、５０…インジェクタ、６０…排気装置、６１…排気通路、６２…触媒装置、７０…電子制御装置（制御装置）、７１…クランクセンサ、７２…吸気量センサ、７３…アクセルセンサ、７４…スロットルセンサ、７５…位置センサ、７６…開度センサ、８０…排気還流装置、８１…連通路、８３…アクチュエータ、９０…可変動弁機構、９１…アクチュエータ。
【図１】
2010174733.tif 000003
【図２】
2010174733.tif 000004
【図３】
2010174733.tif 000005
【図４】
2010174733.tif 000006